FI68983C

FI68983C - ELEKTROSTATISK FAERGSPRUTPISTOL MED ROTATIONSSPRIDARE

Info

Publication number: FI68983C
Application number: FI804045A
Authority: FI
Inventors: Rolf Schneider
Original assignee: Mueller Ernst & Co
Priority date: 1980-01-02
Filing date: 1980-12-29
Publication date: 1985-12-10
Also published as: JPS56161856A; DK149975B; GB2066701A; SE8009152L; DK554880A; GB2066701B; SE441650B; JPH0147230B2; FI68983B; DE3000002C2; FR2472954A1; DE3000002A1; DK149975C; FI804045L; BR8008618A; FR2472954B1

Description

68983 Sähköstattinen värisuihkupistooli jossa on pyörivä sumutin Elektrostatisk färgsprutpistol med rotationsspridare68983 Electrostatic color spray gun with rotating sprayer Elektrostatisk färgsprutpistol med rotationsspridare

Keksinnön kohteena on sähköstaattinen väriruiskupistooli, jossa on pyörivä sumutin, joka muodostuu pistoolin pyörähdys-akselin vapaassa päässä olevasta sienimäisestä navasta ja tähän napaan kiinnitetystä ja tätä napaa ympäröivästä sumutin-kuvusta, jolloin väri leviää värinsyöttöjohdon kautta navan takasivulle, jakautuu tämän ulkoreunalta keskipakovoiman vaikutuksesta kuvun sisäpinnalle ja sumuuntuu kuvun reunalta, jolloin huuhtelunestettä varten on olemassa ylimääräinen syöttöjohto.The invention relates to an electrostatic spray gun with a rotating atomizer consisting of a sponge hub at the free end of the gun's axis of rotation and a spray hood attached to and surrounding this hub, the color spreading to the rear side of the hub from the inner edge of the hub. fogs from the edge of the hood, leaving an extra supply line for flushing fluid.

Pyörivillä sumuttimilla varustetut väriruiskupistoolit ovat jo kauan olleet tunnettuja, ja niitä on käytetty monilla aloilla. Käytössä ei kuitenkaan voida välttää, että sumutus on aika ajoin vapautettava värin jäännöksistä, siis puhdistettava. Tällöin menetellään yleensä siten, että värijohdon kautta syötetään sumutuspään pyöriessä huuhtelunestettä, joka sisältää liuotinta. Sumutuspään tällainen huuhtelu on erikoisen tärkeää silloin, kun on siirryttävä väristä toiseen. Käytännössä on kuitenkin osoittautunut, että pistoolin tultua kytketyksi käytöstä väri jäännöksiä muodostuu paitsi varsinaiselle värin virtausradalle, toisin sanoen navan takasivulle ja kuvun sisäpinnalle, myös navan ulkosivulle, jolloin värin virtaus-rataa seuraava huuhteluneste ei kohtaa näitä jäännöksiä. Tämä navan etusivulle muodostuva värilaskeuma perustuu siihen, että värisuihkukartion sisätilassa esiintyy alipaineita, varsinkin sumutuspäiden pyöriessä yli noin 4000 kierr/min nopeudella, minkä seurauksena osa sumuuntuneista väripisaroista vetäytyy sisäänpäin ja kulkeutuu sumutussuuntaa vastaan navan etupinnalle. Niidenkin väri jäännösten poistamiseksi on navan etupinta joko puhdistettava käsin tai edestäpäin pestävä puhtaaksi huuhtelunestesuihkulla. Molemmat nämä menetelmät estävät pistoolin automaattista käyttöä ja siihen liittyvää värin automaattista vaihtoa.Paint spray guns with rotating sprayers have long been known and have been used in many fields. In use, however, it is unavoidable that the spray must be periodically released from paint residues, i.e. cleaned. In this case, the procedure is generally such that a rinsing liquid containing a solvent is fed through the color line as the spray head rotates. Such flushing of the spray head is especially important when it is necessary to switch from one color to another. In practice, however, it has been found that when the gun is switched off, color residues are formed not only on the actual color flow path, i.e. the back of the hub and the inner surface of the dome, but also on the outside of the hub, so that the flushing fluid following the color flow path does not encounter these residues. This color deposition on the front of the hub is due to the presence of vacuum inside the color jet cone, especially when the spray heads rotate above about 4000 rpm, as a result of which some of the sprayed ink droplets retract inwards and travel against the spray direction to the front surface of the hub. To remove any paint residue, the front surface of the hub must either be cleaned by hand or washed from the front with a shower of rinsing liquid. Both of these methods prevent automatic use of the gun and associated automatic color change.

2 689832,68983

Keksinnön tarkoituksena on parantaa mainittua tyyppiä olevia sumuttiroia siten, että automaattinen huuhtelu tulee mahdolliseksi ja huuhtelu käsittää sumuttimen kaikki likaantumiselle alttiit alueet, varsinkin myös navan etusivun. Tämän tehtävän ratkaisu on esitetty pääpatenttivaatimuksen tunnusmerkki-osassa .The object of the invention is to improve sprayers of said type so that automatic rinsing becomes possible and the rinsing comprises all areas of the sprayer which are prone to soiling, in particular also the front side of the hub. The solution to this problem is presented in the characterizing part of the main claim.

Huuhtelunesteen lisäsyöttöjohdossa on siis keksinnön mukaan kaksi lähtöaukkoa. Tällöin toinen lähtöaukko avautuu navan takasivulla, niin että tästä aukosta lähtevä huuhteluneste virtaa pääasiallisesti samaa rataa kuin normaalikäytössä ruiskutettu väri, minkä seurauksena siis huuhteluneste puhdistaa navan takasivun ja kuvun sisäpinnan. Toinen lähtöaukko sijaitsee likimain keskeisesti navan etusivulla niin, että tästä aukosta virtaava huuhteluneste keskipakovoiman vaikutuksesta jakautuu navan etupinnalle ja puhdistaa tämän, ja tämäkin huuhteluneste joutuu sitten kuvun sisäpinnalle. Sopivasti ohjaamalla väri- ja huuhtelunestesyötön ventti lejä voidaan muodostaa värinruiskutusvaiheen väliin automaattisesti tapahtuvia huuhteluja, jolloin puhdistaminen tapahtuu erittäin tehokkaasti ja värinvaihto voi sujua hyvin nopeasti.Thus, according to the invention, the additional flushing liquid supply line has two outlets. In this case, the second outlet opens on the rear side of the hub, so that the rinsing liquid leaving this hub flows essentially in the same path as the paint sprayed in normal use, as a result of which the rinsing liquid cleans the rear side of the hub and the inner surface of the hood. The second outlet is located approximately centrally on the front side of the hub so that the rinsing liquid flowing from this opening is distributed on the front surface of the hub under the action of centrifugal force and cleans this, and this rinsing liquid then then enters the inner surface of the hood. By appropriately controlling the valves of the dye and rinsing liquid supply, automatic rinses can be formed between the color spraying stages, whereby the cleaning takes place very efficiently and the color change can take place very quickly.

Keksintö selitetään seuraavassa lähemmin oheisen piirustuksen kuvaaman suoritusesiraerkin perusteella. Piirustuksen ainoa kuvio esittää leikkauksena pyörivällä sumuttimella varustetun väriruiskupistoolin etuosaa.The invention will be explained in more detail below on the basis of the embodiment described in the accompanying drawing. The only figure in the drawing is a sectional view of the front of a spray gun with a rotating sprayer.

Piirustuksessa on numerolla 10 merkitty väriruiskupistoolin pistooliputken etupää. Tämä putki 10 on suljettu levyllä 11, jonka keskustan läpi menee pyörähdysakseli 12. Tätä akselia pyörittää pistooliputkessa 10 oleva, ainoastaan kaaviollisesti osoitettu paineilmamoottori. Akselin vapaassa päässä on sieni-mäinen napa 14, johon on kiinnitetty tätä napaa sama-akseli-sesti ympäröivä sumutuskupu 15. Pistooliputken 10 seinämässä on värinsyöttö 16 ja sen venttiili 17. Värinsyöttjohdon suu-aukko 16a on suunnattu kohti navan 14 takasivua 14a. Suur-jännitteen sähköteho syötetään sumutuskupuun 15 esim. akselin 12 tai ei-näytetyn sähkönsyöttöjohdon kautta. Näin pitkälle 3 68983 tässä selitetty pistooli, jossa on suroutuspää, vastaa tavanomaista rakennetta. Käyttöä varten moottori 13 saatetaan pyörittämään akselia 12 ja sen varassa olevaa napaa 14 ja kupua 15, suurjännite kytketään ja venttiili 17 avataan. Väri valuu tällöin - pienen paineen alaisena - johdon 16 läpi ja tulee ruiskutetuksi suuaukosta 16a navan takasivulle 14a. Tässä väri jakautuu keskipakovoiman vaikutuksesta ja sinkoutuu ulospäin kuvun 15 sisäpinnalle 15a. Tältä pinnalta väri joutuu kalvona kuvun reunalle ja sumuuntuu tästä reunasta keskipakovoiman ja sähköstaattisen kentän vaikutuksesta ja kulkeutuu ei-näyte-tylle työkappaleelle. Sumutuspään pyörimisnopeus voi tällöin olla esim. 20.000...40.000 kierr/min.The drawing shows the number 10 of the front end of the spray gun of the spray gun. This tube 10 is closed by a plate 11 through the center of which a shaft of rotation 12 passes. This shaft is rotated by a compressed air motor in the pistol tube 10, shown only diagrammatically. At the free end of the shaft there is a sponge-like hub 14 to which a spray dome 15 coaxially surrounding this hub is attached. The high-voltage electrical power is supplied to the spray dome 15, e.g. via a shaft 12 or a power supply line (not shown). Thus, to a large extent, the 686883 gun described herein with a sweeping head corresponds to a conventional construction. For operation, the motor 13 is caused to rotate the shaft 12 and the hub 14 and the hood 15 resting on it, the high voltage is switched on and the valve 17 is opened. The paint then flows - under low pressure - through the line 16 and is sprayed from the mouth opening 16a to the rear side 14a of the hub. Here, the color is distributed by centrifugal force and ejected outwardly to the inner surface 15a of the dome 15. From this surface, the paint comes in the form of a film on the edge of the dome and is fogged from this edge under the influence of centrifugal force and electrostatic field and is transferred to the non-sampled workpiece. The rotation speed of the spray head can then be e.g. 20,000 ... 40,000 rpm.

Keksinnön mukaisessa pistooliputkessa on toinen syöttöjohto 18, jossa on venttiili 19. Johto 18 jatkuu levyn 11 porauksena 20 ja avautuu moottorin akselin 12 ja navan 14 väliseen rengaskanavaan 21. Tästä rengaskanavasta rengasrako 22 johtaa navan 14 takasivulle 14a, ja moottorin akselia 12 pitkin olevat poraukset 23 johtavat navan 14 etusivussa 14b olevaan syvennykseen 24.The gun tube according to the invention has a second supply line 18 with a valve 19. The line 18 extends as a bore 20 in the plate 11 and opens into an annular channel 21 between the motor shaft 12 and the hub 14. From this annular channel the annular slot 22 leads to the rear side 14a of the hub 14 and bores 23 along the motor shaft 12 lead to a recess 24 in the front side 14b of the hub 14.

Johdon 18 tehtävänä on syöttää huuhtelunestettä. Kun venttiili 19 avataan, virtaa huuhteluneste johdon 18 ja porauksen 20 kautta rengaskanavaan 21, ja tästä huuhtelunesteen eräs osa virtaa raon 22 läpi navan 14a takasivulle ja jakautuu porras-reunan 14c kautta tasaisesti tälle takasivulle 14a, josta neste joutuu kuvun 15 sisäsivulle ja tulee suihkutetuksi tämän kuvun reunalta. Huuhtelunesteen toinen osa virtaa rengaskanavasta 21 porausten 23 läpi asyvennykseen 24 ja jakautuu täällä navan 14 etupinnalle 14b, minkä jälkeen huuhtelunesteen tämäkin osa joutuu sisäpinnalle 15a ja tulee sumutetuksi kuvun reunalta. Tällöin raon 22 läpi virtaava huuhtelunesteen osa puhdistaa navan takasivun 14a, japorausten 23 läpi virtaava osa puhdistaa navan etusivun, kun taas koko huuhtelunestemäärä virtaa pitkin kuvun sisäpintaa 15a ja puhdistaa tämän pinnan.The function of the line 18 is to supply the rinsing liquid. When the valve 19 is opened, the rinsing liquid flows through the line 18 and the bore 20 into the annular channel 21, and a portion of the rinsing liquid flows through the slot 22 to the rear side of the hub 14a and is evenly distributed through the step edge 14c to this rear side 14a. from the edge of the dome. The second part of the rinsing liquid flows from the annular channel 21 through the bores 23 into the recess 24 and is distributed here on the front surface 14b of the hub 14, after which this part of the rinsing liquid also gets on the inner surface 15a and is sprayed from the edge of the hood. In this case, the part of the rinsing liquid flowing through the slot 22 cleans the rear side 14a of the hub, and the part flowing through the bores 23 cleans the front side of the hub, while the whole amount of rinsing liquid flows along the inner surface 15a of the hood and cleans this surface.

4 689834,68983

Huuhtelunesteen kahdelle lähtötielle jakava rengaskanava on lisäksi pitkin akselia 12 menevän rengasraon 25 kautta yhteydessä paineilmamoottoriin, minkä ansiosta paineilma virtaa kanavaan 21 ja myötävaikuttaa huuhtelunesteen ulosvirtaukseen. Tämän paineilmavirran avulla saavutetaan vielä toinen, oleellisempi etu. Värisumutuksen aikana, siis venttiilin 17 ollessa avattuna ja venttiilin 19 suljettuna, virtaa pieni paineilma-määrä rengasraon 25, rengaskanavan 21 ja porauksen 23 kautta syvennykseen 24, minkä seurauksena navan 14 edessä muodostuva alipaine pienenee ja täten värin laskeuminen navan etusivulle 14b vähenee. Lisäksi varmistetaan täten, että väriä ei pääse laskeutumaan itse syvennykseen 24.In addition, the annular channel dividing the flushing liquid into the two outlets is connected to the compressed air motor via an annular slot 25 along the shaft 12, whereby the compressed air flows into the channel 21 and contributes to the outflow of the flushing liquid. This compressed air flow provides yet another, more substantial advantage. During color spraying, i.e. with the valve 17 open and the valve 19 closed, a small amount of compressed air flows through the annular gap 25, the annular channel 21 and the bore 23 into the recess 24, thereby reducing the vacuum in front of the hub 14 and thus reducing color deposition on the hub front 14b. In addition, this ensures that the paint cannot settle into the recess itself 24.

Käytännön kokeet ovat osoittaneet, että venttiilin 19 ollessa avattuna ja huuhtelunestettä täten syötettäesä saadaan pyörivä sumutin puhdistetuksi erittäin nopeasti ja erittäin tarkasti niin, että venttiili 19 jälleen voidaan sulkea lyhyen ajan kuluttua ja venttiili 17 jälleen avata värin sumuttamisen jatkamiseksi siinäkin tapauksessa, että käytetään jotain muuta väriä. Jopa tähän asti erittäin kriittisissä tapauksissa, joissa sumutetaan metallilla pigmentoituja lakkoja, saavutetaan erittäin hyviä tuloksia, varsinkin siinä tapauksessa, että määrätyin aikavälein syötetään liuotinta, niin että vältetään metallipigmenttien kuivuminen kiinni sumutuspäähän. Nämä huuhtelut voidaan myös automatisoida, jolloin tietenkin molemmat venttiilit 17 ja 19 on ohjattava vastaavalla tavalla.Practical experiments have shown that when the valve 19 is open and the rinsing liquid is thus fed, the rotating sprayer can be cleaned very quickly and very accurately so that the valve 19 can be closed again after a short time and the valve 17 can be opened again to continue spraying paint even if another color is used. . Even hitherto, in very critical cases where metal-pigmented varnishes are sprayed, very good results are obtained, especially in the case where a solvent is fed at regular intervals, so as to avoid drying of the metal pigments attached to the spray head. These flushing can also be automated, in which case, of course, both valves 17 and 19 must be controlled accordingly.

Lopuksi on vielä huomattava, että dispersiolakkoja ja vesiliukoisia lakkoja sumutettaessa on ongelmana, että lakkahiuk-kaset kuivuvat jo ennen kuin ne saavuttavat työkappaleen, mikä oleellisesti huonontaa hiukkasten kiinnitarttumista työkappa-leeseen. Toisaalta ei myöskään ole mahdollista laimentaa tällaisia lakkoja niin suurella vesimäärillä, että täydellisesti voidaan välttää ennenaikainen haihtuminen. Tämän ongelman voittamiseksi on sumuttaminen suoritettu erittäin kosteassa ilmastossa niin, että toisin sanoen suhteellisen suurin kustannuksin sumutuskopissa ylläpidetään ilman vähintään 60% suhteellinen kosteus. Tämä ongelma voidaan keksinnön avullaFinally, it should be noted that when spraying dispersion varnishes and water-soluble varnishes, the problem is that the varnish particles dry even before they reach the workpiece, which substantially impairs the adhesion of the particles to the workpiece. On the other hand, it is also not possible to dilute such varnishes with such large amounts of water that premature evaporation can be completely avoided. To overcome this problem, the spraying has been carried out in a very humid climate, that is to say, at a relatively high cost, at least 60% relative humidity of the air is maintained in the spray booth. This problem can be achieved by means of the invention

Claims

5 68983 ratkaista mitä yksinkertaisimmalle tavalla siten, että sumu-tusvaiheen aikan ylimääräinen syöttöjohto 18 yhdistetään veden syöttöjohtoon, minkä seurauksena navasta alkaen sumutetaan hienoa vesisumua, joka estää reunalta 15a poistuvien lakka-hiukkasten kuivumisen. Samalla tavoin voidaan menetellä vesi-jauhe-suspensioita sumutettaesa, jolloin sumutusreunasta 15a sumutetaan jauhe ja navalta sumutetaan vettä. Sumutuspään huuhtorniseksi sumutuksen jälkeen liitetään johto 18 huuhtelu-väliainesyöttöön.5 68983 is solved in the simplest possible way by connecting the additional supply line 18 during the spraying phase to the water supply line, as a result of which a fine water mist is sprayed from the hub, which prevents the lacquer particles leaving the edge 15a from drying out. In the same way, water-powder suspensions can be sprayed, whereby powder is sprayed from the spray edge 15a and water is sprayed from the hub. After spraying into the rinsing tower of the spray head, the line 18 is connected to the rinsing medium supply.

1. Sähköstaattinen väriruiskupistooli, jossa on pyörivä sumu tin, joka muodostuu pistoolin pyörähdysakselin (12) vapaassa päässä olevasta sienimäisestä navasta (14) ja tähän napaan (14) kiinnitetystä ja tätä napaa (14) ympäröivästä sumutin-kuvusta (15), jolloin väri leviää värinsyöttöjohdon (16) kautta navan (14) takasivulle (14a), jakautuu tämän ulkoreunalta keskipakovoiman vaikutuksesta kuvun (15) sisäpinnalle (15a) ja sumuuntuu kuvun (15) reunalta, jolloin huuhtelu-nestettä varten on olemassa ylimääräinen syöttöjohto (18), tunnettu siitä, että ylimääräisessä syöttöjohdossa (18) on kaksi lähtöaukkoa (22, 23), joista toinen (22) avautuu navan takasivulla (14a) ja toinen (23) avautuu likimain keskeisesti navan etusivulla (14b).An electrostatic spray gun having a rotating spray consisting of a sponge hub (14) at the free end of the rotation shaft (12) of the gun and a spray hood (15) attached to and surrounding said hub (14), the paint spreading through the color supply line (16) to the rear side (14a) of the hub (14), is distributed from its outer edge by centrifugal force to the inner surface (15a) of the hood (15) and is sprayed from the edge of the hood (15), there is an additional supply line (18) for rinsing liquid , that the additional supply line (18) has two outlet openings (22, 23), one (22) opening on the rear side (14a) of the hub and the other (23) opening approximately centrally on the front side (14b) of the hub.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen väriruiskupistooli tunnettu siitä, että siinä on pyörähdysakselin (12) ja navan (14) välillä sijaitseva rengaskanava (21), joka porauksen (20) kautta on yhteydessä huuhtelunesteen johtoon (18), ja josta lähtee navan takasivulla (14a) avautuva rengasrako (22), sekä pitkin moottorin akselia (12) menevän navan etusivun (14b) syvennykseen (24) avautuvat poraukset (23). 6 68983Paint spray gun according to Claim 1, characterized in that it has an annular channel (21) between the axis of rotation (12) and the hub (14), which communicates with the rinsing liquid line (18) via a bore (20) and leaves the rear side (14a) of the hub an opening ring gap (22), and bores (23) opening into the recess (24) of the hub front side (14b) running along the motor shaft (12). 6 68983

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen väriruiskupistooli tunnettu siitä, että rengaskanavaan (21) syötetään paine-ilmaa pyörähdysakselia (12) pyörittävästä paineilmamoottorista (13) pyörähdysakselin (12) ja pistooliputken sulkulevyn (11) välisen rengasraon (25) kautta.Paint spray gun according to Claim 2, characterized in that compressed air is supplied to the annular channel (21) from a compressed air motor (13) rotating the rotating shaft (12) via an annular gap (25) between the rotating shaft (12) and the gun tube closing plate (11).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1...3 mukainen väriruiskupistooli tunnettu siitä, että navan takasivulla (14a) on huuhtelunestettä jakava reuna (14c).Paint spray gun according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the rear side (14a) of the hub has a rinsing liquid-distributing edge (14c).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1...4 mukainen väriruiskupistooli dispersiolakkojen, vesiliukoisten lakkojen ja jauhe-vesisuspensioiden sumuttamiseksi, tunnettu siitä, että ylimääräinen syöttöjohto (18) on sumutusvaiheen aikana liitetty vesi- tai liuotinainelähteeseen.Paint spray gun according to one of Claims 1 to 4, for spraying dispersion varnishes, water-soluble varnishes and powder-water suspensions, characterized in that an additional supply line (18) is connected to a source of water or solvent during the spraying step.