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Farbspritzpistole für elektrostatisches Farbenspritzen
Die Erfindung betrifft eine Farbspritzpistole für elektrostatisches Farbenspritzen mit einem Verbindungsrohr, an dem das Mundstück der Spritzpistole befestigt ist, wobei durch dieses Mundstück mittels Luft zerstäubte Farbe mit kreisrundem, vorzugsweise rechtwinkelig zur geometrischen Achse des Spritzmundstückes austretendem Spritzfeld ausgesprüht wird.
Es ist bereits bekannt, für elektrostatisches Farbenspritzen eine herkömmliche Farbspritzpistole zur Zerstäubung der Farbe zu verwenden, wobei die Farbe anschliessend mittels der sie zerstäubenden Druckluft durch eine Elektrode in ein elektrostatisches Feld geblasen wird, in dem die Farbpartikel infolge der elektrostatischen Kräfte mehr oder weniger zu dem mit Farbe zu versehenden Gegenstand, der geerdet ist, angezogen werden.
Zu diesem Zweck wurden auch Farbspritzpistolen mit kreisrundem Spritzfeld verwendet.
Bei einem derartigen Farbenspritzen in ein elektrostatisches Feld hinein ist es erwünscht, dass die Partikel so fein wie möglich verteilt sind und dass ihnen eine so niedrige Geschwindigkeit beigebracht wird, die ihre Bewegungsenergie nicht grösser werden lässt, dass die Farbpartikel durch das elektrostatische Feld angezogen werden können. Selbst wenn man bei dem bisher angewendeten Verfahren den zur Zerstäubung der Farbe geringstmöglichen Luftdruck verwenden und die Viskosität der Farbe auf nahezu wasserähnliche Dünnflüssigkeit verringern würde, müsste man dennoch einen derart hohen Luftdruck anwenden, dass die zerstäubten Farbpartikel eine relativ hohe Geschwindigkeit erhalten, was bewirkt, dass die Farbpartikel zu einem grossen Teil nicht vom elektrostatischen Feld erfasst, sondern an ihm vorbei gespritzt werden.
Es ist ferner bekannt, für elektrostatisches Farbenspritzen eine übliche Farbspritzpistole zur Feinverteilung der Farbe zu verwenden, bei der die Farbe anschliessend mittels der sie zerstäubenden Druckluft
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V liefern-blasen wird. in dem die elektrostatischen Kräfte bewirken, dass die Farbe mehr oder weniger zu dem mit Farbe zu versehenden Gegenstand, der geerdet ist, angezogen werden.
Ferner ist es bekannt, das Mundstück der Spritzpistole vorzugsweise an den negativen Pol einer eine Gleichspannung von etwa 100 000 V liefernden Hochspannungsquelle anzuschliessen und auf dem in Richtung zu dem mit Farbe zu versehenden Gegenstand spritzenden Mundstück sogenannte Elektroden anzuordnen, die mit scharfen Kanten oder Spitzen versehen sind und infolge des Elektronenausflusses des sogenannten Corona-Effektes, die ausgespritzte Farbe ioniseren, so dass sich die Farbe infolge des elektrostatischen Effektes mehr oder weniger auf dem mit Farbe zu versehenden Gegenstand, der den positiven Pol darstellt, absetzt.
Gemäss der Erfindung werden die Nachteile der bekannten Einrichtungen bei der eingangs beschriebenen Farbspritzpistole dadurch vermieden, dass das Verbindungsrohr mit einem an eine Druckluftquelle angeschlossenen Luftrohr umgeben ist, das hinter dem Zerstäubungsmundstück endet, wobei die aus dem Rohr ausströmende Luft das kreisrunde Spritzfeld in Richtung nach vorn abbiegt.
In das Luftrohr wird ein durch ein besonderes Ventil regulierbarer Luftstrom eingelassen, durch den das kreisrunde Spritzfeld in Richtung nach vorn abgebogen wird. Durch die Verwendung eines kreisrunden Spritzfeldes ist es möglich, die Zerstäubung mit hohem Luftdruck durchzuführen, wodurch sich gleichzeitig auch die Möglichkeit ergibt, wesentlich dickere Farben als bisher zu verwenden. Nach der Zer-
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gedrückt, wobei man mittels Regulierung des Luftstromes bewirken kann, dass die Farbpartikel mit sehr niedriger Geschwindigkeit in das elektrostatische Feld eintreten, in dem der elektrostatische Wind sie vorwärts führt, so dass sie von dem mit Farbe zu versehenden Gegenstand angezogen werden. Die hiebei auftretenden Farbverluste sind, verglichen mit bisherigen Anordnungen, äusserst gering.
Gemäss einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung kann die Austrittsmündung des Luftrohres mit einer an sich bekannten messerscharfen Kante versehen sein, die bei Anschluss der Spritzpistole an eine Hochspannung von etwa 100 000 V den Abschluss des Elektronenausflusses bildet. Die Spritzpistole ist dabei z. B. an Porzellanisolatoren aufgehängt oder mit einem isolierten Handgriff versehen.
Aus der scharfen Kante des Rohres treten bei der angelegten hohen Spannung Elektronen aus, die die an der Kante vorbeiströmende Farbe negativ ionisieren und bei Anwendung eines niedrigeren Zerstäubungs- druckes die Farbpartikel elektrostatisch etwa um 900 in Richtung zu dem mit Farbe zu versehenden Gegenstand hin ablenken. Dieser Gegenstand stellt den positiven Pol dar, so dass sich die Farbpartikel auf ihm absetzen.
Falls der mit Farbe zu versehende Gegenstand Vertiefungen aufweist, in die die elektrostatisch überführte Farbe nicht eindringt, da die Vertiefungen die elektrostatische Anziehungskraft abschwächen oder abschirmen, ist es erforderlich, den Farbpartikeln eine derart erhöhte Bewegungsgeschwin- digkeit in Richtung auf den mit Farbe zu versehenden Gegenstand über die lediglich durch die elektrostatische Kraft bewirkte Geschwindigkeit hinaus zu vermitteln, dass die Farbpartikel in die Vertiefungen eindringen. In diesem Fall wird über ein Regulierventil von einer Druckluftquelle, z. B. durch einen Gummischlauch eine bestimmte Druckluftmenge in dieses Rohr geleitet, das auf den mit Farbe zu versehenden Gegenstand gerichtet ist.
Wenn diese Druckluft die scharfe Kante an der Rohrmündung passiert, wird sie ionisiert und vermittelt gleichzeitig durch ihre Bewegungsenergie den Farbpartikeln eine, Richtungsveränderung und dabei eine erhöhte Geschwindigkeit in Richtung nach vorwärts, so dass die Farbpartikel in lie Vertiefungen eindringen können. Dieser richtungsverändernde, ionisierende Luftstrom ist auch erforderlich, wenn höhere ZerstäubungsdrUcke zur Anwendung kommen, z. B. wenn hohe Spritzkapazität und Farbzuführung erforderlich sind, oder wenn mit dickflüssigen Farben gespritzt wird. In diesen Fällen reicht nämlich die elektrostatische Kraft zur Richtungsveränderung nicht aus, um ein befriedigendes Resultat zu erzielen.
Wenn ein hoher Atomisierungsdruck für die Farbe verwendet wird, erhält das kreisrunde Spritzfeld durch die hohe Ausgangsgeschwindigkeit solch einen grossen Durchmesser, dass das Spritzfeld ohne Beeinflussung der Steuerluft, die durch ihre vorwärts gerichtete Wirkung verhindert, dass die Farbpartikel zu weit in die Peripherie hinausgehen, eine für das Farbenspritzen ungeeignete Grösse erhalten würde.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, von denen Fig. 1 ein schematisches Bild der Anlage zeigt, bei der keine elektrische Ladung an den Spritzpistolen erfolgt, bei der sich jedoch zwischen den Pistolen und dem mit Farbe zu versehenden Gegenstand eine spezielle Entladungselektrode befindet, Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Farbspritzpistole für elektrostatisches Farbspritzen gemäss der Erfindung, Fig. 3 in schematischer Form eine der Fig. 1 entsprechende Anlage darstellt, in der jedoch die Farbspritzpistole die Entladungselektrode ist, und Fig. 4 eine Seitenansicht gemäss Fig. 2 zeigt, auf der jedoch die Spritzpistole gemäss der Ausführungsform in Fig. 3 ausgebildet ist.
In den Fig. 1 und 2 bezeichnet 1 eine Farbspritzkammer mit Farbtrennfilter 2 und Luftabsauggebläse 3.
In der Farbspritzkammer 1 ist eine den mit Farbe zu versehenden Gegenstand 5 tragende Tragschiene 4 angeordnet. Der Gegenstand 5 ist durch eine Leitung 6 geerdet. Vom Dach 7 der Kammer 1 hängt eine Leine 8 herab, die vor dem Gegenstand 5 einen an eine negative Gleichspannung angeschlossenen Elektrodenrahmen 9 isoliert trägt, vor dem drei auf den Gegenstand 5 gerichtete Farbspritzpistolen 10 im wesentlichen herkömmlichen Typs angeordnet sind.
Jede dieserFarbspritzpistolen 10 ist mit einem zwischen dem Pistolenkörper 12 und einem Spritzmundstück 13 für kreisrundes Spritzfeld angeordneten Verlängerungsstück 11 versehen, um das herum in geringem Abstand ein mittels eines Rohrstutzens 14 an eine nicht dargestellte Druckluftquelle anschliessbares Luftrohr 15 angebracht ist, das direkt hinter der Muon- dung 16 des Spritzmundstückes 13 mündet.
Das Luftrohr 15 ist mit einem Regelventil 17 zur Geschwindigkeitsregulierung des Luftstromes und an seinem vorderen Ende mit drei Zentrierungsschrauben 18 zur Zentrierung des Luftrohres um das Verlän- gerungsstück 11 des Mundstückes versehen.
In der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform ist in einer Farbspritzkammer 101 ein Farbtrennfilter 102 mit einem Absauggebläse 103 angeordnet. Eine Tragschiene 104 trägt den mit Farbe zu versehenden Gegenstand 105, der mittels einer Leitung 106 geerdet ist. Am Dach 107 ist ein Isolator 108
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befestigt, an dem eine die Farbspritzpistole 109 tragende elektrische Leitung 110 befestigt ist, die durch die Leitung 111 an Hochspannungsstrom liegt. In dieser Figur ist ferner dargestellt, wie die zerstäubten Farbpartikel zu dem mit Farbe zu versehenden Gegenstand 105 wandern.
Fig. 4 zeigt eine Farbspritzpistole gemäss der Erfindung, bei der die Pistole mit einem zwischen dem Körper 113 der Pistole und dem Spritzmundstuck 114 befindlichen Verlängerungsstück 112 versehen ist, um das herum ein Rohr 115 konzentrisch angeordnet ist, das über einen Rohrstutzen 116 an eine nicht dargestellte Druckluftquelle angeschlossen ist, wobei der Rohrstutzen mit einem Ventil 117 zur Regulierung der Luftzufuhr versehen ist. Das Luftrohr 115 mündet direkt hinter der Mündung des Spritzmundstückes 114 und schliesst mit einer scharfen Kante 119 für den Elektronenausfluss ab.
Die Spritzpistole ist mit einem konzentrisch mit dem Luftrohr 115 angeordneten zusätzlichen rohrförmigen Teil 118 versehen, der einen solchen Durchmesser hat, dass zwischen dem Luftrohr 115 und dem Teil 118 ein Zwischenraum gebildet ist. Zur Erzielung eines erhöhten Elektronenausflusses ist der nach vorn weisende Rand des rohrförmigen Teiles mit einer scharfen Kante ausgebildet.
Die Elektroden, die hier in an sich bekannter Weise als mit scharfen Kanten versehen angegeben sind, können natürlich beliebig anders ausgebildet sein, um denselben Effekt zu erzielen. Die Elektroden können z. B. mit Spitzen od. dgl. versehen sein, oder aus einer Anzahl auf einer Umkreislinie um das Luftrohr 115 mit gleichem Abstand angeordneter Rohre oder Zapfen mit scharfen Spitzen oder Kanten bestehen und mit. dem Luftrohr durch Speichen oder in anderer Weise elektrisch verbunden sein.
Auch diese zusätzlichen Elektroden können für Druckluftzuführung vorgesehen sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Farbspritzpistole für elektrostatisches Farbenspritzen mit einem Verbindungsrohr, an dem das Mundstück der Spritzpistole befestigt ist, wobei durch dieses Mundstück mittels Luft zerstäubte Farbe mit kreisrundem, vorzugsweise rechtwinkelig zur geometrischen Achse des Spritzmundstückes austretendem Spritzfeld ausgesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Verbindungsrohr (11,112) mit einem an eine Druckluftquelle angeschlossenen Luftrohr (15,115) umgeben ist, das hinter dem Zerstäubungsmund- stück (13, 114) endet, wobei die aus dem Rohr ausströmende Luft das kreisrunde Spritzfeld in Richtung nach vorn abbiegt.