DD266512A5

DD266512A5 - ELECTROSTATIC COLOR SPRAY GUNS

Info

Publication number: DD266512A5
Application number: DD30907487A
Authority: DD
Inventors: Gyoergy Benedek
Original assignee: Benedek,Gyoergy,Hu
Priority date: 1986-11-18
Filing date: 1987-11-16
Publication date: 1989-04-05
Also published as: HUT47050A; DE3731276A1; CH673786A5; SU1708145A3; GB2197225B; GB2197225A; GB8726550D0

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte elektrostatische Farbspritzpistole, insbesondere fuer Farben mit niedrigem elektrischen Widerstand, wie beispielsweise Metalleffektlacke. Erfindungsgemaess ist unmittelbar hinter der Farbduese ein Nadelventil angeordnet und im Farbkanal eine Hochspannungselektrode angeordnet. Die die Ventilnadel bildende Kunststoffstange verlaeuft durch den Farbkanal und ist dort, wo die Stange in den Farbkanal eingefuehrt ist, mittels Bauteilen aus gegenueber Hochspannung isolierendem Material abgedichtet. An den Farbkanal ist ein Kunststoffschlauch angeschlossen, dessen metallischer Eintrittsstutzen mit dem metallischen Handgriff der Spritzpistole geerdet ist. Auf diese Weise werden der Erdungspunkt des Farbstoffkanals aus dem Inneren der Spritzpistole in den Aussenraum verlegt und dem Erdungspunkt zwecks Erhoehung des elektrischen Widerstandes bedeutend verlaengert. Durch die Verlaengerung wird ermoeglicht, Lacke mit niedrigerem spezifischen Widerstand, sowie Metallpartikel enthaltende, einen Metalleffekt ergebende Lacke mit wirksamer Aufladung elektrostatisch spritzen zu koennen. FigurThe invention relates to an improved electrostatic paint spray gun, in particular for paints with low electrical resistance, such as metal effect paints. According to the invention, a needle valve is arranged directly behind the ink fountain and a high-voltage electrode is arranged in the ink duct. The plastic needle forming the valve needle passes through the color channel and is where the rod is introduced into the paint channel, sealed by means of components from high-voltage insulating material. To the paint channel a plastic hose is connected, the metallic inlet nozzle is grounded with the metallic handle of the spray gun. In this way, the grounding point of the dye channel from the interior of the spray gun are moved into the outer space and significantly extended the grounding point in order to increase the electrical resistance. The extension makes it possible to electrostatically spray lacquers with lower resistivity, as well as metallic particle-containing, metal-effect lacquers with effective charging. figure

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrostatische Farbspritzpistole, insbesondere zum Spritzen von Farbstoffen mit niedrigem Widerstand oder Metallpigmentgehalt mit hoher Wirksamkeit.The invention relates to an electrostatic paint spray gun, in particular for the spraying of low-resistance or high-efficiency metal pigment.

Characteristic of the known state of the art

Es ist bekannt, daß der hintere, zum Halten der elektrostatischen Farbspritzpistole dienende metallische Teil — bei einer Handausführung der Metallhandgriff— aus sicherheitstechnischen Gründen zu erden ist. Bei der bereits als traditionell zu betrachtenden Ausführungsform wird dieser Halteteil, der Handgriff, durch einen zylindrischen Körper aus einem isolierenden Werkstoff fortgesetzt. In diesem Isolierstoffkörper ist die Hochspannungselektrode eingebaut, die das Farbmaterial, das durch den im Isolierkörper ausgebildeten Kanal zugeführt wird, durch unmittelbare Berührung oder indirekt über die Luft auflädt. Der Farbkanal wird mittels eines Ventils geschlossen bzw. für den Spritzvorgang geöffnet. Das Ventil kann im Handgriff selbst oder in dessen Nähe angeordnet sein. In diesem Fall ist der hinter dem Ventil liegende Kanalabschnitt bis zur Spritzdüse hin offen. Wenn das Ventil geschlossen ist, wird das Ausfließen des sich indiesem Kanalabschnitt befindlichen Farbmaterials ausschließlich durch die Kapillarität und das eventuell entstandene Vakuum verhindert. Das Lackmaterial dürfte eigentlich nicht aus der Düse austropfen. Jedoch kann es trotz aller Maßnahmen vorkommen, daß auf Grund einer thermischen Dilatation, einer mechanischen Bewegung oder einer Erschütterung eine geringe Farbstoffmenge aus der Düsenöffnung austritt, wodurch der Spritzkopf und die mit feinen Bohrungen versehene Spritzkappe verschmutzt werden. Durch diese Verschmutzungen werden sowohl die elektrostatische Wirkung als auch die Feinheit der Zerstäubung nachteilig beeinträchtigt.It is known that the rear, serving to hold the electrostatic spray gun metallic part - in a hand execution of Metallgriffgriff - is to ground for safety reasons. In the already considered as traditional embodiment of this holding part, the handle is continued by a cylindrical body made of an insulating material. In this insulating body, the high voltage electrode is installed, which charges the coloring material, which is supplied through the channel formed in the insulator, by direct contact or indirectly via the air. The color channel is closed by means of a valve or opened for the injection process. The valve can be arranged in the handle itself or in its vicinity. In this case, the channel section located behind the valve is open to the spray nozzle. When the valve is closed, the outflow of the paint material in this channel section is prevented only by the capillarity and any vacuum created. The paint material should not really drip out of the nozzle. However, despite all measures, it may happen that due to a thermal dilation, a mechanical movement or a vibration, a small amount of dye escapes from the nozzle opening, whereby the spray head and provided with fine holes splash cap are dirty. These soils adversely affect both the electrostatic effect and the fineness of the atomization.

Um diese Mängel zu vermeiden, ist das Ventil bei neueren Ausführungen unmittelbar hinter der Austrittsöffnung, in der Düse angeordnet. Die auseinem isolierenden Werkstoff hergestellte lange Ventilstange verläuft in der Mitte des geraden Farbstoffkanals, während ihr vorderer konischer Teil in die sich zur Ausbildung eines Ventilsitzes erweiternde Öffnung der Düse einmündet. Der Farbkanal wird so unmittelbar hinter der Austrittsöffnung abgesperrt, wobei der vor dem Ventil liegende, gegebenenfalls mit Farbe aufgefüllte Kanalabschnitt, der auch nach Schließen des Ventils offen ist, entfällt. Bei dieser Ausführung schließt sich an den hinteren Teil der aus Isolierstoff gefertigten langen Stange eine Metallstange an. Diese Stange wird durch eine Stopfbuchse abgedichtet, um ein Austreten von Farbe zu verhindern. Das Ventil kann auf diese Weise von außen betätigt werden. Die herausgeführte Metallstange steht mit dem Ende des Farbkanals in Berührung, und zwar dort, wo die Farbe in den Kanal des Isolierstoff körpers einfließt. Im Hinblick darauf, daß der Handgriff geerdet ist, bildet die mit dem Farbmaterial in Berührung stehende Metallstange den geerdeten Punkt des Farbkanals.To avoid these shortcomings, the valve is in recent versions immediately behind the outlet opening, arranged in the nozzle. The long valve rod made of an insulating material runs in the middle of the straight dye channel, while its front conical part opens into the opening of the nozzle which expands to form a valve seat. The color channel is shut off immediately behind the outlet opening, whereby the lying in front of the valve, optionally filled with color channel section, which is open even after closing the valve, is eliminated. In this embodiment, connects to the rear part of the made of insulating long rod to a metal rod. This rod is sealed by a stuffing box to prevent leakage of paint. The valve can be operated in this way from the outside. The led out metal rod is in contact with the end of the paint channel, specifically where the paint flows into the channel of the insulating body. In view of the fact that the handle is grounded, the metal bar in contact with the paint forms the grounded point of the paint channel.

Die Hochspannungselektrode, die ebenfalls mit dem Farbmaterial in Berührung steht, ist am vorderen Ende des Farbkanals angeordnet. Mittels dieser Elektrode wird das Farbmaterial elektrisch aufgeladen. Da aber die Farbe selbst über eine geringe elektrische Leitfähigkeit verfügt, fließt auch ein Teil des Stromes von der Hochspannungselektrode über den Farbkanal zur geerdeten Stelle ab, wodurch Verluste entstehen. Wenn der Widerstand des Farbmaterials niedrig ist, fließt eine verhältnismäßig große Strommenge zur Erde ab.The high voltage electrode, which is also in contact with the coloring material, is disposed at the front end of the paint channel. By means of this electrode, the color material is electrically charged. However, since the ink itself has a low electrical conductivity, also a part of the current flows from the high voltage electrode via the color channel to the grounded point, resulting in losses. When the resistance of the paint is low, a relatively large amount of current will flow to earth.

Aus sicherheitstechnischen Gründen ist der Hochspannungsgenerator so ausgestaltet, daß auch bei einem Kurzschluß höchstens ein Strom 0,2-0,7mA fließt. Gleichzeitig fällt die Hochspannung auf Null ab. Der durch den Farbkanal zur Erde abfließende Strom kann die Belastung des Generators bedeutend erhöhen, wodurch die Spannung bedeutend abfallen kann und die elektrische Aufladung des Farbmaterials stark abnimmt. Bei Farben mit sehr geringem Widerstand entfällt das Aufladen sogar völlig. Sind zur Erzeugung von Farbeffekten in der Farbe Körner oder Pigmente enthalten, wie beispielsweise in „Metalleffektlacken", kann es vorkommen, daß diese Metallteilchen in dem im Farbkanal ausgebildeten elektrischen Kraftfeld eine Kette bilden und einen totalen Kurzschluß verursachen.For safety reasons, the high voltage generator is designed so that even with a short circuit at most a current 0.2-0.7mA flows. At the same time, the high voltage drops to zero. The current flowing out through the paint channel to ground can significantly increase the load on the generator, which can cause the voltage to drop significantly and greatly diminish the electrical charge on the paint. For colors with very little resistance charging is completely eliminated. If grains or pigments are present to produce color effects in the paint, as for example in "metallic effect paints", it is possible for these metal particles to form a chain in the electric force field formed in the color channel and cause a total short circuit.

Der über den Farbkanal zur Erde abfließende Strom kann durch Aufrechterhaltung des spezifischen Farbwiderstandes auf einen vorgegebenen Grenzwert oder durch Modifizierung der Kanalabmessungen verringert werden. Das bedeutet, daß derThe current drained to the ground via the color channel can be reduced by maintaining the color resistivity to a predetermined limit or by modifying the channel dimensions. This means that the

Querschnitt verkleinert und der Kanal verlängert wird. Die letzterwähnte Methode beruht auf der Anwendung des sich auf den ohmschen Widerstand beziehenden Zusammenhangs, des Wertes 1/q, wobei 1 die Kanallänge und q den Querschnitt bezeichnen. Die Kanalabmessungen können aber nur dann entscheidend verändert werden, wenn das Farbventil in der Nähe des Handgriffes angeordnet ist, da nämlich der verengte Querschnitt die Strömungsmenge wesentlich verringert. Eine Verlängerung des Kanals kann nur dadurch erfolgen, daß der ursprünglich linear verlaufende Kanal wellen- oder spiralförmig gestaltet wird. Andernfalls müßte der Rohrkörper der Spritzvorrichtung auf das Vielfache der ursprünglichen Länge verlängert werden. Andererseits kann die Ventilstange nur in einem geraden Kanal geführt werden.Reduced cross-section and the channel is extended. The last-mentioned method is based on the application of the relationship relating to the ohmic resistance, the value 1 / q, where 1 denotes the channel length and q denotes the cross section. However, the channel dimensions can only be changed decisively if the color valve is arranged in the vicinity of the handle, since the narrowed cross section substantially reduces the flow rate. An extension of the channel can only take place in that the originally linearly extending channel is wave or spiral shaped. Otherwise, the pipe body of the sprayer would have to be extended to a multiple of the original length. On the other hand, the valve stem can only be performed in a straight channel.

Nach dem gegenwärtigen Stand der Technik sind solche Methoden zum Verlängern des Kanals bekannt, bei denen der Kanal im Anschluß an das in dem Handgriff ausgebildete Lackventil von einem Kunststoffschlauch gebildet wird, der innerhalb des isolierenden Rohrkörpers in einer Spiral- oder Wellenlinie verläuft, wobei sein vorderes Ende an die Düse, über die der Lack ausströmt, angeschlossen ist und in der Mitte des Schlauches die Hochspannungselektrode angeordnet ist. Auf diese Weise wird die Länge des Kanals zwischen der Elektrode und der Erdungsstelle auf etwa 1 m verlängert, während bei der vorerwähnten Lösung diese Länge max. 0,1 m betragen kann. Gleichzeitig aber bleibt die Länge des isolierenden Rohrkörpers — die etwa 0,15-0,2 m beträgt—unverändert. Gegenwärtig sind derartige Lösungen in der Automobilindustrie verbreitet und werden insbesondere zum Spritzen von Metalleffektlacken eingesetzt.In the current state of the art, such methods are known for extending the channel, in which the channel is formed following the paint valve formed in the handle of a plastic tube extending within the insulating tubular body in a spiral or wavy line, with its front End to the nozzle, through which the paint flows, is connected and in the middle of the hose, the high-voltage electrode is arranged. In this way, the length of the channel between the electrode and the grounding point is extended to about 1 m, while in the aforementioned solution, this length max. 0.1 m can be. At the same time, however, the length of the insulating tube body, which is about 0.15-0.2 m, remains unchanged. At present, such solutions are widely used in the automotive industry and are used in particular for spraying metallic effect paints.

Bei diesen Lösungen besteht nach wie vor der Nachteil, daß der Farbkanal, in dem sich nun eine beträchtliche Menge an flüssigem Lack ansammelt, zur Austrittsdüse hin offen ist. Auf diese Weise ist bei geschlossenem Farbventil die Gefahr des Austropfens von Farbe wesentlich größer.In these solutions, there is still the disadvantage that the color channel, in which now accumulates a considerable amount of liquid paint, is open to the outlet nozzle. In this way, the risk of dripping paint is much greater when the paint valve is closed.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, das Austropfen von Farben oder Lacken und die damit verbundenen Nachteile und Kosten auszuschließen.The aim of the invention is to preclude the dripping of paints or varnishes and the associated disadvantages and costs.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung vorzuschlagen, die die Vorteile des mittels Kunststoffschlauch verlängerten Farbkanals und des in der Düse eingebauten, absperrenden Farbventils vereinigt.The invention has for its object to propose a solution that combines the advantages of extended by plastic hose color channel and built-in nozzle, shut-off paint valve.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die durch den Farbkanal verlaufende Ventilstange aus einem hochspannungsfesten Isolierstoff hergestellt und durch eine ebenfalls aus isolierstoff hergestellte mehrelementige Stopfbuchse geführt ist, die gegenüber dem geerdeten Handgriff (Hochspannung) isoliert ist und die durch einen Isolierschlauch gebildete Verlängerung des Farbkanals vor der Einführstelle der Farbe in den Isolierkörper angeordnet ist Bevorzugt ist der Isolierschlauch biegsam, weist gute Isoliereigenschaften auf und ist mit einer entsprechenden Wandstärke versehen. Diese Anforderungen werden beispielsweise durch einen geeigneten Polyäthylenschlauch erfüllt. Der Schlauch ist ferner mit einem metallischen Eintrittsstutzen ausgerüstet, der mit dem Handgriff metallisch verbunden ist und den Erdungspunkt des Farbkanalsystems bildet.According to the invention the object is achieved in that the running through the paint channel valve rod made of a high dielectric strength insulating material and is guided by a likewise made of insulating material mehrelementige stuffing box, which is isolated from the grounded handle (high voltage) and formed by an insulating extension of the paint channel Preferably, the insulating tube is flexible, has good insulating properties and is provided with a corresponding wall thickness before the insertion of the color. These requirements are met for example by a suitable polyethylene hose. The hose is further equipped with a metallic inlet nozzle which is metallically connected to the handle and forms the grounding point of the paint channel system.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die durch den Isolierschlauch gebildete Verlängerung des Lackkanals außerhalb der Spritzvorrichtung liegt, wodurch ein Austauschen des Schlauches bei einer Verstopfung im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungen, bei denen der die Kanalverlängerung bildende Schlauch Im Isolierkörper eingebaut ist, erleichtert wird.Another advantage of the invention is that the extension of the paint channel formed by the insulating tube is located outside the sprayer, whereby a replacement of the hose at a blockage in contrast to the previous embodiments in which the channel extension hose forming is built in the insulating easier becomes.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt die erfindungsgemäße Spritzpistole im LängsschnittThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows the spray gun according to the invention in longitudinal section

Im geerdeten Metallhandgriff 1 ist ein Luftventil 2 vorhanden, das mittels Betätigungshebel 3 geöffnet werden kann. Bei Öffnung des Ventils 2 fließt die über den Anschlußstutzen 22 zugeführte Druckluft durch den Isolierkörper 4 ausgebildeten Kanal 15 in den von einer Kunststoffkappe 14 begrenzten Raum und strömt aus der kreisringförmigen Öffnung 16 aus, wobei die aus der kreisförmigen Düsenöffnung 17 ausfließende Farbe zerstäubt wird. Die Farbe wird aus einem unter Druck stehenden Behälter 26 zugeführt und gelangt über einen Schlauch 27, den im Metallbügel 21 befestigten Metallstutzen 20, einen zu einem Kreis gebogenen langen Kunststoffschlauch 19 und einen Kunststoffstutzen 18 in den Isolierkörper 4 bzw. in den dort ausgebildeten Farbkanal 24, der vorn mittels Kunststoffnadelventil 8 in der Düse 13 absperrbar ist. Bei Betätigung des Hebels 3, wird die Metallstange 9 mit Hilfe des Federtellers 10 gegen die Kraft einer Feder 11 nach hinten gezogen, wodurch das vordere konische Ende der langen isolierstange 8 die Farbaustrittsöffnung 17 der Düse 13 freigibt. Das elektrische Aufladen der Farbe erfolgt mit Hilfe des Hochspannungsgenerators 28, der über ein Hochspannungskabel 29 mit der Elektrode 12, die ihrerseits im Lackkanal 24 eingebaut ist, verbunden ist.In grounded metal handle 1, an air valve 2 is present, which can be opened by means of actuating lever 3. Upon opening of the valve 2, the supplied via the connecting piece 22 compressed air flows through the insulating body 4 formed channel 15 in the space bounded by a plastic cap 14 space and flows out of the annular opening 16, wherein the effluent from the circular nozzle opening 17 color is atomized. The paint is supplied from a pressurized container 26 and passes through a hose 27, the metal stirrup 20 fixed in the metal bracket 21, a curved into a circle long plastic hose 19 and a plastic nozzle 18 in the insulator 4 and in the color channel 24 formed there , the front by means of plastic needle valve 8 in the nozzle 13 can be shut off. Upon actuation of the lever 3, the metal rod 9 is pulled by means of the spring plate 10 against the force of a spring 11 to the rear, whereby the front conical end of the long insulating rod 8, the paint outlet opening 17 of the nozzle 13 releases. The electrical charging of the paint is carried out by means of the high voltage generator 28, which is connected via a high voltage cable 29 with the electrode 12, which in turn is installed in the paint channel 24.

Der im Isolierkörper 4 vorhandene Farbkanal 24 ist entlang der Ventilstange 8 gegen den geerdeten Handgriff 1 bzw. die damit metallisch verbundene Metallstange 9 über die aus hochspannungsfestem Isoliermaterial ausgebildete Lippendichtung 5 und die in der Kunststoff-Stopfbuchse 6 vorhandenen elastischen Ringe 7 druckdicht und gegen Hochspannung isoliert ausgebildet. Dadurch ist gewährleistet, daß der Strom von der Hochspannungselektrode 12 über den Isolierstutzen 18 und den langen Kunststoffschlauch 19 bis zu dem mit dem Handgriff 1 in metallischer Verbindung stehenden Metallstutzen 20 fließen kann, der den Erdungspunkt des Farbkanals bildet.The present in the insulating body 4 color channel 24 is pressure-tight and insulated against high voltage along the valve rod 8 against the grounded handle 1 and the metal rod 9 connected thereto metal on the formed of high-voltage insulating material lip seal 5 and existing in the plastic stuffing box 6 elastic rings educated. This ensures that the current can flow from the high voltage electrode 12 via the insulating sleeve 18 and the long plastic tube 19 to the standing with the handle 1 in metallic connection metal nozzle 20, which forms the grounding point of the color channel.

Claims

Electrostatic paint spray gun, consisting of an insulating body with a handle and a Farbzuführkanal which ends with a fixed to the insulator nozzle made of plastic material, which is also designed as a valve seat for a needle valve, which is made of plastic material valve needle is formed on a valve rod by the Farbzuführkanal out and sealed at the rear end to the spray nozzle by means of a seal assembly and is led out of the insulator, wherein a high voltage electrode is arranged in the Farbzuführkanal and is provided for grounding of the color flow in contact with this metal part upstream of the high voltage electrode, characterized in that the seal assembly (5,6,7) and passing through this part of the valve rod (8) made of high-voltage resistant insulating material and that the metal part as Farbeinführstutzen (20) for the Kun consisting of material existing Farbzuführschlauch (19) is formed, which is connected to the spray nozzle (13) facing away from the end of the Farbzuführkanals (24).

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