CH623489A5

CH623489A5 -

Info

Publication number: CH623489A5
Application number: CH1504477A
Authority: CH
Inventors: Karl Buschor
Original assignee: Gema Ag
Priority date: 1977-12-08
Filing date: 1977-12-08
Publication date: 1981-06-15
Also published as: DE2851006A1; GB2009625B; US4196465A; FR2411039A1; GB2009625A; JPS5486537A; DE2851006C2; FR2411039B1; JPS60183052U

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Beschichtungspistole, in der ein Hochspannungsgenerator zur Speisung von im Bereich des Pistolenauslasses angeordneten Ladeelektroden eingebaut ist.

Solche Beschichtungspistolen sind bekannt. Ein Grund, weshalb der Hochspannungsgenerator in die Pistole selbst eingebaut ist, liegt darin, dass die der Pistole zuzuführende Speisespannung niedriger ist als jene der Ladeelektroden, so dass auf alle Fälle die elektrische Speiseleitung zur Pistole einer weniger aufwendigen Isolation bedarf.

Bei einer bekannten Pistole dieser Art (US-PS 3 599 038) weist der Hochspannungsgenerator eine Spannungs-Vervielfa-cher-Kaskade auf, die im wesentlichen parallel zum Pistolenlauf verlaufend in dem aus Kunststoff bestehenden, den Pistolenlauf bzw. das Sprührohr umgebenden Pistolenkörper eingegossen ist. Ein Nachteil dieser Pistole ist darin zu sehen, dass beim Versagen eines der Schaltelemente der Kaskade (Gleichrichterelement oder Kondensator) der ganze Pistolenkörper ersetzt werden muss.

Im Prinzip dasselbe trifft mit nur geringen Unterschieden auch für die aus den CH-PS 496 481, 509 106, 578 379 und aus der US-PS 3 731 145 bekanntgewordenen Pistolen zu.

Die Unterschiede bestehen lediglich darin, dass bei den einen Pistolen der Hochspannungsgenerator oder Teile davon in dem den Lauf bzw. das Sprührohr umgebenden Pistolenkörper oder in einem Griffteil vergossen und/oder aber dass ausser der Spannungs-Vervielfacher-Kaskade auch ein dieser vorgeschalteter Transformator und/oder ein dem letzteren vorgeschalteter Oszillator in dem Pistolenkörper vergossen eingebaut sind.

Je mehr Schaltelemente des Hochspannungsgenerators jedoch in die Pistole selbst eingegossen werden, umso niedriger 5 ist zwar die Speisespannung, dafür wird aber gleichzeitig das Risiko des Ausfallens des Hochspannungsgenerators und damit der ganzen Beschichtungspistole grösser.

Es ist daher ein Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Beschichtungspistole der eingangs genannten Art zu schaffen, io bei der die erwähnten Nachteile praktisch ohne Einbusse an Handlichkeit und Sicherheit weitgehend vermieden sind und welche Beschichtungspistole sich auf einfache und schnelle Art warten lässt.

Dieser Zweck wird bei der vorgeschlagenen Beschich-15 tungspistole erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Hochspannungsgenerator in modulartige Schaltungseinheiten unterteilt ist, die mittels lösbarer elektrischer Verbindungen miteinander verbunden und entfernbar in einer in der Pistole ausgebildeten Kammer angeordnet sind.

20 Für Merkmale bevorzugter Ausführungsformen wird auf die abhängigen Ansprüche verwiesen.

Nachstehend ist anhand der Zeichnung die Erfindung rein beispielsweise näher erläutert.

Es zeigt:

25 Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch den hinteren Teil einer Beschichtungspistole,

Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch den Mündungsbereich der Pistole der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt etwa längs der Linie III—III der Fig. 2, 30 Fig. 4 ein elektrisches Schaltschema eines Teiles eines Hochspannungsgenerators, wobei die Schaltelemente etwa in der räumlichen Anordnung dargestellt sind, die sie in den Schaltungseinheiten aufweisen, und

Fig. 5 in herkömmlicher Darstellungsweise einen Teil des 35 Schaltschemas gemäss Fig. 4.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Beschichtungspistole 10 ist im wesentlichen aus einem Laufteil 11 und aus einem zum Beispiel mittels Schrauben 12 entfernbar an diesem befestigten Griffteil 13 aufgebaut. Der Griffteil 13 ist deswegen entfernbar 40 am Laufteil 11 befestigt, damit der Laufteil 11 auch an eine andere Halterung, z. B. an eine maschinell bewegte Halterung einer automatischen Beschichtungsanlage, befestigt werden kann.

Durch den aus Isoliermaterial, z. B. einem Kunststoff, be-45 stehenden Laufteil 11 führt ein Sprüh- oder Laufrohr 14, ebenfalls aus einem Isolierstoff, z. B. aus Keramik, das einlass-seitig mit einem in den Laufteil 11 eingeschraubten Anschlussnippel 15 fluchtet. An den Anschlussnipel 15 ist eine Schlauchleitung 16 angeschlossen, die dem Laufrohr 14 auf so bekannte Weise eine Suspension von Beschichtungspulver in einem Trägergas, z. B. Luft, zuführt.

Im Laufteil 11 ist eine langgestreckte, parallel zum Laufrohr 14 verlaufende Kammer 17 ausgebildet, deren Querschnitt über die ganze Länge gleich ist, im vorliegenden Falle 55 oval, wie der Fig. 3 zu entnehmen ist. Während am vorderen Ende (Fig. 2) die Kammer durch den angeformten Boden 17' verschlossen ist, ist das hintere Ende 17" offen, jedoch mittels eines mit einer Dichtung 18 versehenen und zum Beispiel mittels Klemmschrauben 20 festgeklemmten Deckels 19 ver-60 schliessbar. In der Kammer ist ein mit der Bezugsziffer 21 als Ganzes bezeichneter Hochspannungsgenerator angeordnet. Dieser ist seinerseits in verschiedene, modulartig ausgebildete Schaltungseinheiten aufgeteilt, die in der Kammer 17 zu einer Säule aneinandergereiht sind und, wie noch zu beschreiben 65 sein wird, über Steckverbindungen elektrisch miteinander in Verbindung stehen.

Von links nach rechts in Fig. 1 gesehen, sind beim Hochspannungsgenerator 21 des vorliegenden Beispiels folgende

3

623 489

Schaltungseinheiten vorgesehen. Die erste Schaltungseinheit ist durch einen Oszillator 22 gebildet, dessen Eingänge als Steckerstifte 23 und dessen Ausgänge als Buchsen 24 ausgebildet sind. Auf den Oszillator 22 folgt als nächste Schaltungseinheit ein Transformator 25, dessen zu einer Primärwicklung 26 führende Anschlüsse als in die Buchsen 24 greifende Stekkerstifte 27 und dessen von einer Sekundärwicklung 28 ausgehende Anschlüsse als Buchsen 29 ausgebildet sind. Auf den Transformator folgt als nächste Schaltungseinheit eine oder mehrere mehrstufige Kaskadeneinheiten 30, deren Eingänge als Steckerstifte 31 und deren Ausgänge als Buchsen 32 ausgebildet sind, wobei die Steckerstifte 31 der ersten Kaskadeneinheit 30 in die Buchsen 29 des Transformators 25 greifen. Als vorletzte Schaltungseinheit folgt auf die Kaskadeneinheiten 30 eine weitere, mehrstufige Kaskadeneinheit 33 (Fig. 2), deren Ausgangsanschlüsse wieder als Buchsen 34 bzw. 35 ausgebildet sind. Die Buchse 34 ist über einen hochohmigen Widerstand 36 an die letzte Stufe der Kaskadeneinheit 33 angeschlossen und die Buchse 35 über einen hochohmigen Widerstand 37 an die vorletzte Stufe der Kaskadeneinheit 33. Als letzte Schaltungseinheit folgt auf die Kaskadeneinheit 33 ein Widerstandsmodul 38, der mit zwei in die Buchsen 34, 35 greifenden Steckerstiften 39, 40 versehen ist. Im satt am Boden 17' der Kammer 17 anliegenden Widerstandsmodul 38, der eine von den übrigen Schaltungseinheiten verschiedene Querschnittsform aufweist, ist eine Bohrung 41 vorhanden, die mit dem Innendurchmesser des Laufrohres 14 fluchtet. Um diese Bohrung 41 herum sind im Widerstandsmodul 38 mehrere -im vorliegenden Beispiel deren vier - Buchsen eingegossen, von denen in Fig. 2 nur die Buchsen 42,43 sichtbar sind. Die Buchse 42 sowie die in bezug auf dieselbe um 90° versetzt angeordnete Buchse (nicht sichtbar) sind über einen im Widerstandsmodul 38 eingegossenen Schutzwiderstand 44 mit dem Steckerstift 39 und die Buchse 43 sowie die in bezug auf diese um 90° versetzt angeordnete, nicht sichtbare Buchse über einen weiteren, eingegossenen Schutzwiderstand 45 mit dem Steckerstift 40 verbunden.

Die Buchsen 42, 43 sind auf die hinteren, als Steckerstifte 46, 47 ausgebildeten Enden von Ladeelektroden 48, 49 aufgesteckt, die, um eine im Mündungsabschnitt 51 des Laufteiles 11 ausgebildete Mündungsbohrung 50 angeordnet, in diesem Mündungsabschnitt 51 eingegossen sind. Der Mündungsabschnitt 51 ist von einem Schutzrohr 52 aus Isolierstoff umgeben, das mittels einer angeformten und in eine Kerbe 53 greifenden Nase 54 etwa in der Art eines Bajonettverschlusses lösbar gehaltert ist. Das Schutzrohr dient vor allem als Schutz für die freien, über das Ende der Mündungsbohrung 50 vorstehenden Enden der Ladeelektroden 48, 49 und auch als Schutz vor Berührung dieser Ladeelektroden. Aus dem Gesagten geht hervor, dass die Ladeelektroden 48 und 49 je auf einem verschiedenen Potential gleichen Vorzeichens liegen, so dass zwischen diesen ein Ladefeld entsteht, durch das die die Mündungsbohrung 50 verlassenden Partikel aufgeladen werden.

Die Schaltungseinheiten 22, 25, 30 und 33 haben alle dieselbe, nämlich eine der Innenform der Kammer 17 gegengleiche Querschnittsform und vorzugsweise auch dieselbe Länge. Die Schaltelemente in diesen Schaltungseinheiten sind vollständig in einem isolierenden, vorzugsweise durchscheinenden Giessharz eingegossen, so dass jede Schaltungseinheit einen kompakten Baustein mit ebenen Stirnseiten bildet, von denen die Steckerstifte abstehen bzw. in denen die Buchsen eingelassen sind. Die Steckerstifte 23 der Oszillatoreinheit 22 greifen in Buchsen 55, die in einer Anschlussplatte 56 eingegossen sind, welche Anschlussplatte ihrerseits mittels am Deckel 19 abgestützter Druckfedern 57 an die Oszillatoreinheit 22 gedrückt ist. Von den Buchsen 55 gehen flexible, isolierte Schwach-strom-Speiseleitungen 58, 59 aus, die durch im Laufteil

11 und im Griffteil 13 ausgebildete Leitungsdurchlässe 60 bzw.

61 geführt sind. In dem zum Teil hohl ausgebildeten Griffteil 13 ist ein in die Speiseleitung 59 eingeschalteter Mikroschalter

62 eingebaut, der mittels eines bei 63 angelenkten Abzugshe-

5 bels 64 betätigbar ist. Die Speiseleitungen 58, 59 verlassen den Griffteil 13 in einem isolierten Kabel 67 und führen zu einer nicht dargestellten Niederspannungsquelle, z. B. zu einer Batterie.

Zum Aufbau der einzelnen Schaltungseinheiten, insbeson-io dere der Kaskadeneinheiten 30, sei auf die Fig. 3 bis 5 verwiesen, wobei mit der Fig. 5 lediglich das Schaltbild in herkömmlicher Darstellungsweise einer Spannungs-Vervielfacher-Kas-kade in Erinnerung gerufen sei.

Die Oszillatoreinheit 22 und der Transformator 25 können 15 im wesentlichen die in der CH-PS 583 476 beschriebene Schaltung aufweisen, nämlich im wesentlichen einen RC-Oszil-lator mit einer Rückkopplungsschleife, an die die Primärwicklung 26 angeschlossen ist.

Die Kaskadeneinheiten 30 weisen das in Fig. 5 auf her-20 kömmliche Weise dargestellte Schaltbild einer Spannungsver-vielfacherschaltung auf, mit zwei Kondensatorsäulen Cx, C3, ' C5.. .und C2, C4.. .und sprossenartig dazwischen geschalteten Gleichrichterelementen Dt, D2, D3, D4... Allerdings sind diese Schaltelemente in der Kaskadeneinheit 30 räumlich so 25 angeordnet, wie schematisch in Fig. 3 und insbesondere 4 dargestellt. Auf der einen Seite einer Printplatte 65 sind alle Gleichrichterelemente D und auf der anderen Seite dieser Printplatte 65 alle Kondensatoren C angeordnet (Fig. 3), während auf der Printplatte 65 selbst - die in Fig. 4 mit den gestrichel-30 ten Linien 65' und 65" angedeutet ist — die elektrischen Verbindungen zwischen den Schaltelementen in Form von Leiterbahnen vorhanden, z. B. aufgedruckt, sind.

Was die elektrische Schaltung als solche anbelangt, bedarf der Hochspannungsgenerator 21 somit keiner weiteren Erläu-35 terung.

Die Montage der vorgeschlagenen Pistole kann wie folgt geschehen. Ausgehend vom leeren, aber im Mündungsabschnitt 51 bereits mit den Ladeelektroden 48, 49 versehenen Laufteil 11, wird zunächst durch die offene Kammer 17 der 40 Widerstandsmodul 38 liegend eingeführt, im Bereich des Bodens 17' der Kammer hochgekippt und auf die Steckerstifte 46, 47 aufgesteckt. Zum Hochkippen des Widerstandsmodul 38 ist im Laufteil 11 dem Mündungsabschnitt 51 vorangehend eine Aussparung 66 (Fig. 2) freigelassen. Sodann wird von hin-45 ten das Laufrohr 14 eingeschoben und durch Einschrauben des Nippels 15 festgespannt, wodurch auch der Widerstandsmodul 38 an den Boden 17' der Kammer angepresst bleibt. Sodann werden der Reihe nach die Schaltungseinheiten 33, 30 (eine oder mehrere), 25 und 22 in die Kammer 17 eingeführt und so auf die dargebotenen Steckerstifte aufgesteckt. Schliesslich wird die Anschlussplatte 56 auf die Steckerstifte 33 gesteckt und der Deckel 9 wird verschlossen.

Tritt eine Störung im Hochspannungsgenerator 21 ein, können die Schaltungseinheiten in umgekehrter Reihenfolge 55 wieder aus der Kammer 17 entfernt und der Untersuchung zugeführt werden.

Vorteilhaft ist, wenn die Anordnung der Steckerstifte bzw. der Buchsen zwischen den Schaltungseinheiten derart gewählt wird, dass nur ein Zusammenstecken derselben in der richtigen 60 Reihenfolge möglich ist. Dazu können zum Beispiel unterschiedliche Durchmesser der Steckerstifte bzw. der Buchsenbohrungen und/oder unterschiedliche Abstände zwischen denselben und/oder eine unterschiedliche Stellung derselben in bezug auf die Querschnittsform der Schaltungseinheit gewählt « werden.

Ebenso ist es möglich, die Kammer 17 von beiden Enden her zugänglich zu machen und/oder ihr eine andere Querschnittsform zu verleihen. Wesentlich ist, dass der Hochspan

623 489

4

nungsgenerator aus lösbar elektrisch miteinander verbundenen, modulartigen Schaltungseinheiten aufgebaut ist, die jederzeit ausgebaut und, wenn defekt, ausgetauscht werden können.

Falls die Pistole an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen werden soll, ist natürlich die Oszillatoreinheit 22 nicht notwendig. An deren Stelle kann dann eine Fülleinheit (nicht dargestellt) mit denselben Aussenabmessungen eingesetzt werden, in der die Stifte 23 direkt mit den Buchsen 24 verbunden sind.

Während die vorliegende Erfindung anhand des Beispiels einer Pulver-Beschichtungspistole beschrieben worden ist, ver-s steht es sich von selbst, dass die Erfindung auch Beschich-tungspistolen zum Nass-Spritzen unfasst, z. B. solche, die unter dem Begriff «Airless»-Pistolen bekannt sind.

s

2 Blatt Zeichnungen

Claims

623 489

1. Elektrostatische Beschichtungspistole, in der ein Hochspannungsgenerator zur Speisung von im Bereich des Pistolenauslasses angeordneten Ladeelektroden eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungsgenerator (21) in modulartige Schaltungseinheiten (22, 25, 30, 33) unterteilt ist, die mittels lösbarer elektrischer Verbindungen (24, 27; 29, 31; 32, 31; 34, 35, 39, 40) miteinander verbunden und entfernbar in einer in der Pistole (10) ausgebildeten Kammer (17) angeordnet sind.

2. Beschichtungspistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungseinheiten (22, 25, 30, 33) mittels Steckverbindungen elektrisch aneinander angeschlossen sind.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Beschichtungspistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (17) langgestreckt ist und im Laufteil (11) der Pistole ausgebildet ist.

4. Beschichtungspistole nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (17) über ihre Länge dieselbe Querschnittsform aufweist und dass die Schaltungseinheiten (22, 25, 30, 33) eine gegengleiche Aussenform haben.

5. Beschichtungspistole nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (17) einerends geschlossen und an-dernends offen, jedoch mittels eines Deckels (19) verschliess-bar ist.

6. Beschichtungspistole nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungseinheiten (22, 25, 30, 33) in der Kammer (17) säulenartig aneinandergereiht sind.

7. Beschichtungspistole nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (17) eine von der Kreisform abweichende Querschnittsform aufweist.

8. Beschichtungspistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltungseinheit (22) mittels einer aufsteckbaren Anschlussplatte an elektrische Speiseleitungen (58, 59) angeschlossen ist.