Spritzpistole zum elektrostatischen Spritzmittelauftrag Die Erfindung betrifft eine Spritzpistole zum elek trostatischen Auftrag von Spritzmitteln, die eine Druck leitung für das Spritzmittel, eine hochspannungsführende Düse und ein Isolierrohr zwischen dem Schaltventil und der Düse als Leitung für das Spritzmittel aufweist. Bei den bekannten Vorrichtungen zum elektrostatischen Spritzmittelauftrag ist die Spritzleistung häufig schwan kend und ungünstig. An den beschichteten Gegenstän den ist der aufgebrachte Überzug oft nicht gleichmäs- sig bzw. unvollkommen.
Die Ursache dafür liegt zum wesentlichen Teil in Unzulänglichkeiten bei den elek trischen Anordnungen der Spritzpistole, die sich bei spielsweise durch Nebenschlussverluste in Grössenver- änderungen des elektrostatischen Feldes und Absprü hen von Spritzmittelanteilen auswirken. Man hat schon das Isolierrohr zwischen dem Schaltventil und der Düse besonders lang und deshalb gewunden vorgesehen, ohne jedoch einen nennenswerten Erfolg zu erreichen. Da bei wurde nur unnötig ein höherer Spritzdruck erfor derlich und die Pistole in ihrer Ausführung beträcht lich schwerer.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Spritz pistole, bei welcher elektrische Unregelmässigkeiten beim elektrostatischen Spritzmittelauftrag nicht auftre ten und die Pistole selbst handlich und leicht ist.
Die erfindungsgemässe Spritzpistole ist dadurch ge kennzeichnet, dass das Isolierrohr, welches das Spritz- mittel zur Düse leitet, ein Kapillarrohr ist, und dass die Düse und das Kapillarrohr zwecks Anpassung an die spezifische Leitfähigkeit des verwendeten Spritzmittels auswechselbar angeordnet sind.
Durch die elektrische Anordnung gemäss der Er findung ist eine grosse Gleichmässigkeit der elektri schen Aufladung der Spritzmittelteilchen bei ihrem Durchgang durch die Düse gewährleistet. Die in Be trieb genommene Spritzpistole zeigt nur eine geringe Neigung zur Funkenbildung und kaum Verpuffungen beim Nebel, der sich aus dem die Spritzdüse verlassen den Spritzmittel bildet. Die Sicherheitsbestimmungen lassen sich voll einhalten, da nur ein Stromfluss von 0,2 mA notwendig ist. Am geerdeten Werkstück ent steht ein gleichmässiger Spritzmittelauftrag auch an al len denjenigen Stellen, die zur Spritzpistole hin Ver tiefungen aufweisen.
Es ist ein hohes Umgriffsvermögen des Spritzmittelstrahls gewährleistet, d. h., die Farbpar- tikelchen oder dergleichen fliegen auch um das Werk stück herum auf dessen Rückseite. Der Spritzmittel- strahl ist sehr gleichmässig. Der Spritzmittelverbrauch ist äusserst gering, da keine Spritzmittelteilchen am Werkstück vorbeifliegen.
Beim elektrostatischen Spritzmittelauftrag, z. B. Farbspritzen, wird beispielsweise zwischen der Spritz düse in der Handspritzpistole und dem zu spritzenden geerdeten Werkstück ein elektrostatisches Feld von etwa 100 000 bis 150 000 Volt verwendet. Das Farb- mittel oder sonstige Spritzmittel wird vorteilhaft mittels einer Mehrkolbendruckpumpe der Spritzpistole und durch die darin befindliche Druckleitung der Spritzdüse zugeführt, dort luftfrei zerstäubt und teilweise durch den hydraulischen Druck und teilweise durch die elek trischen Kräfte im elektrostatischen Feld auf das Werk stück gefördert.
Der durch eine Mehrkolbenpumpe in der Druckleitung erzeugte Druck beträgt zweckmässi- gerweise etwa 80 bis 120 at Überdruck. Die Hoch spannung wird in einem Hochspannungsgenerator er zeugt und mittels eines durch die Spritzpistole führen den Hochspannungskabels über einen in der Spritz pistole in der Nähe der Düse angeordneten Widerstand und nachfolgenden Kontaktanschluss der Spritzdüse zu geführt.
Um die geringen elektrischen Verluste zu erreichen, kann das isolierende Kapillarrohr beispielsweise eine Länge von 300 mm und einen inneren Durchmesser von etwa 1,4 mm und weniger aufweisen. Bei einer noch tragbaren Länge des Pistolenlaufes und des iso- lierenden Kapillarrohres kann in Abhängigkeit der Leit fähigkeit des Spritzmittels für die Länge und den lich ten Querschnitt des Kapillarrohres auch ein praktischer Verlustwert von 3 bis 5 Prozent der angelegten Hoch spannung zugrunde gelegt werden.
Für den Querschnitt der Druckleitung im Kapillarrohr ist die Viskosität des Spritzmittels zu berücksichtigen. Dafür lässt der Ver lustbereich bis 10 Prozent der angelegten Hochspan nung ausreichend Spielraum.
Es ist zweckmässig, die Düse und das Kapillarrohr auswechselbar anzuordnen, damit sich der Kapillarquer- schnitt und die Wirbeleigenschaften der Wirbeldüse ein ander anpassen lassen.
Der Pistolenlauf weist an seinem vorderen Ende zweckmässigerweise einen Wulst auf, der eine elektri sche Schutzanordnung darstellt.
Vorzugsweise ist die Düse als Wirbeldüse ausge bildet. Das bietet den Vorteil, dass die Farb- oder sonstigen Spritzmittelteilchen mechanisch durchgewir- belt werden und nach Verlassen der Düse sich schnell von ihrem Lösungs- bzw. Dispersionsmittel trennen. Bei einem Farbspritzen treffen dann praktisch nur Farb- träger bzw. Farbteilchen auf das Werkstück.
Zur Sicherung gegen die an die Düse angeschlos sene Hochspannung kann die Spritzdüse und die Hoch spannungszuführung zu dieser durch eine Isolierkappe mit Durchlass für den Spritzmittelstrahl überdeckt sein.
Zwischen der Spritzdüse und der Aussenfläche des Pistolenlaufes kann ein rotationssymmetrisch ringge formter Isolierkörper angeordnet sein. Mit einer solchen Anordnung wird wirksam einem Funkenüberschlag be gegnet. Dabei kann zur Aussenwand zur Pistole hin eine lange Isolierstrecke geschaffen werden. Die Innen fläche des Isolierkörpers kann nach einer e-Funktion nach aussen kurvenmässig erweiternd gestaltet sein.
Die oben angegebenen Masse sind praktisch an wendbar, wenn das Spritzmittel eine übliche mittlere Viskosität aufweist.
In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Spritzpistole gemäss der Erfindung beispielsweise dar gestellt. Es zeigen Fig. 1 die Spritzpistole im Längsschnitt, Fig. 2 das vordere Ende des Pistolenlaufes in einer anderen Ausführungsform, ebenfalls im Längsschnitt.
Gemäss Fig. 1 weist die Spritzpistole einen Pistolen lauf 1, bestehend aus elektrisch isolierendem Material, einen Pistolenhandgriff 2, bestehend aus elektrisch lei tendem Material, der an die Erdleitung angeschlossen ist, und ein Passstück 25, bestehend aus elektrisch iso lierendem Material, auf. In einem Langloch des Pisto lenlaufes 1 ist der Handgriff 2 eingesetzt. Zur Abdek- kung des Langloches dient ein Passstück 25, in das eine Glimmlampe 9 als Kontrollampe für die angelegte Hochspannung eingesetzt ist.
Diese Lampe leuchtet bei eingeschalteter Hochspannung durch Induktionswir- kung auf. Mittels Schraube oder Niete 26 werden Pi stolenlauf 1 und Handgriff 2 zusammengehalten. Am Pistolenlauf 1 ist vorn in einer Vertiefung die Düse 3 angebracht, die durch ein Kontaktstück 4 über einen Widerstand 5 mit dem Hochspannungskabel 7 verbun- den ist. Der Widerstand 5 und das Ende des Hochspan nungskabels 7 sind in einer Isolierhülse 6 in darin be findlicher Vergussmasse gelagert.
Das Hochspannungs kabel 7 ist an der rückwärtigen Verlängerung 24 des Pistolenlaufes 1 über die sich nach aussen trichterför mig erweiternde Kabeleinlauföffnung 22 eines Längs kanals 28 in Pistolenlauf 1 eingeführt. Der Pistolenlauf 1 weist an seinem vorderen Ende einen Wulst 18 auf. Die Düse 3 und das Kontaktstück 4 mit der Hoch spannungszuführung sind mit einer Isolierkappe 19 ab gedeckt. Im Handgriff 2 ist in einer Druckleitung 23 ein Schaltventil 14 eingebaut. Das Schaltventil 14 wird mittels eines Handhebels 12, der um eine Lagerung 11 drehbar ist und durch eine Druckfeder 27 in Ausgangs stellung gehalten wird, über einen Stift 13 betätigt.
Hierbei wird die Ventilkugel 16 gegen eine Druckfeder 17 aus ihrer Schliessstellung gedrückt, wodurch der Weg für das Spritzmittel in der Druckleitung 23 freigegeben wird. Mit Hilfe des Handhebels 12 lässt sich der Spritz- mittelstrom zur Düse 3 ein- und abschalten. Das Spritz- mittel fliesst über die Zuführungsdruckleitung 15 in die Spritzpistole ein und gelangt über die Druckleitung 23 mit dem dazwischen liegenden Schaltventil 14 durch ein isolierendes Kapillarrohr 8 zur Düse 3.
Ein beim Boh ren der Druckleitung 23 entstandenes Bohrloch ist durch einen Gewindestift 10 besetzt.
In Fig. 2 ist am vorderen Ende des Pistolenlaufes ein Isolierkörper 20 eingeschraubt. Der Isolierkörper 20 ist an seiner Innenfläche 21 trichterförmig ausgebildet, wobei sich die Trichterform vorzugsweise nach einer e-Funktion nach aussen kurvenmässig erweitert oder den Bedürfnissen des elektrostatischen Feldes angepasst ist.
Die Spritzpistole lässt sich leicht und schnell vom Hochspannungs- und Pumpenaggregat lösen und aus wechseln. Sie ist nach Gebrauch leicht zu reinigen, zu diesem Zweck im Bedarfsfalle auch zufolge der gera den Leitungen in der Pistole bequem zu zerlegen und wieder zusammenzusetzen.