DE10111697A1 - Pulversprühpistole für Beschichtungspulver - Google Patents
Pulversprühpistole für BeschichtungspulverInfo
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Abstract
Hochspannungs-Pulversprühpistole für Beschichtungspulver, insbesondere Metallic-Pulver. Der hintere Endabschnitt (60) eines Pulverrohres (38) und der vordere Endabschnitt (58) eines Anschlußrohres (56) sind dichtend soweit axial aneinander gefügt, dass sie zwischen ihren Überlappungsenden (69, 78) eine pulverdichte elektrische Isolationsstrecke (76) zur Vermeidung von elektrischen Leckströmen bilden. Eine Buchse (42) aus elektrisch leitendem Material erstreckt sich über das äußere Überlappungsende (78) der Anschlußrohr-Pulverrohr-Verbindung zum Ableiten von elektrischen Ladungen, falls solche am äußeren Überlappungsende (78) zwischen dem Anschlußrohr (56) und dem Pulverrohr (38) austreten sollten. Vorzugsweise ist ein geerdeter Abschirmmantel (90), vorzugsweise eine schraubenförmige Druckfeder, mit radialem Abstand über dem äußeren Überlappungsende (88) vorgesehen, welches zwischen dem hinteren Endabschnitt des Anschlußrohres (56) und dem vorderen Ende eines darauf aufgeschobenen Pulverschlauches (84) gebildet ist. Dies dient zur Vermeidung von elektrischen Überschlägen auf die Hand einer Bedienungsperson, falls zwischen dem Pulverschlauch (84) und dem Anschlußrohr (56) elektrische Ladungen austreten sollten.
Description
Die Erfindung betrifft eine Pulversprühpistole für Beschichtungspulver gemäß
dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Demgemäß betrifft die Erfindung eine Pulversprühpistole für
Beschichtungspulver, enthaltend mindestens eine Hochspannungs-Elektrode
zur elektrostatischen Pulveraufladung, ein Pulverrohr aus elektrisch
isolierendem Material, welches sich auf einer Pistoleneingangsseite in die
Pulversprühpistole erstreckt, ein Anschlußrohr aus elektrisch isolierendem
Material, dessen vorderes Ende mit dem hinteren Ende des Pulverrohres
verbunden ist und dessen hinteres Ende mit einem Pulverschlauch
zusammensteckbar ist, eine Buchse aus elektrisch leitendem Material, welche
das Pulverrohr dichtend umgibt und an Erdpotential anschließbar ist zum
Ableiten von elektrischen Ladungen.
Fig. 3 der hier beigefügten Zeichnungen zeigt eine Schlauch-Pulverrohr-
Verbindung dieser Art von einer bekannten Pulversprühpistole für
Beschichtungspulver. Auf den hinteren Endabschnitt 2 eines Pulverrohres 4,
welches sich vom Anschlußende einer Pulversprühpistole 5 in diese
Pulversprühpistole 5 erstreckt, ist eine Buchse 6 aus elektrisch leitendem
Aluminium aufgesteckt und am Pulverrohr angeklebt. Die Buchse hat an ihrem
vorderen Ende ein Außengewinde 8 zum Einschrauben in eine
Gewindebohrung in der Pulversprühpistole. Ein Anschlußrohr 10 oder
Anschlußnippel ist in den hinteren Endabschnitt 12 der Buchse 6, welche über
das hintere Rohrende des Pulverrohres 4 hinausragt, eingesteckt und durch
einen O-Ring 14 gegen die Buchse 6 abgedichtet. Auf den aus der Buchse 6
herausragenden hinteren Endabschnitt des Anschlußrohres 10 ist ein
Pulverschlauch 16 aufsteckbar. Die Buchse 6 ist mit Erdpotential elektrisch
verbindbar. Die Buchse 6, welche aus elektrisch leitendem Material besteht, hat
von einer oder mehreren Hochspannungs-Elektroden 18 der nur schematisch
angedeuteten Pulversprühpistole 5 einen Abstand von beispielsweise von
330 mm. Dadurch ist die Pistole bezüglich elektrischer Sicherheit (Strom- und
Funkenüberschläge auf eine Bedienungsperson) zwar in Ordnung, jedoch
besteht bei extremen Situationen die Gefahr, dass die elektrische Spannung an
der Hochspannungs-Elektrode 18 zusammenbricht, wenn Metallic-Pulver
(Metallpulver oder Metallpartikel enthaltendes Beschichtungspulver) als
Beschichtungspulver verwendet wird zum Beschichten von Gegenständen. Bei
verschiedenen Metallic-Pulversorten lagern sich in unerwünschter Weise
Metallpartikel an den Innenwänden des Pulverrohres 2, des Anschlußrohres 10
und des Pulverschlauches 16 ab. Diese abgelagerten Metallpartikel bilden
einen elektrisch leitfähigen Film, durch welchen die Hochspannung zwischen
den einander benachbarten Stirnseiten 15, 17 des Pulverrohres 4 und des
Anschlußrohres 10 zu der Buchse 6 und damit auf Erdpotential abfließen kann.
Dieser Effekt ist um so schlimmer, je näher die Hochspannungs-Elektrode 18
bei der Buchse 6 ist. Verantwortlich für das Zusammenbrechen der
Hochspannung ist auch der Pulverstrom selbst, da dieser zu einem gewissen
Grad auch leitfähig ist. Die Hochspannungs-Elektrode 18 (eine oder mehrere)
befindet sich nahe bei oder in einem Mundstück 20 oder einer Zerstäuberdüse,
an welcher das Beschichtungspulver 22 zerstäubt und auf ein zu
beschichtendes Objekt gesprüht wird.
Ähnliche Hochspannungs-Pulversprühpistolen für Beschichtungspulver sind
aus der US 5 022 590 (EP 0 383 031 B1) und US 4 196 465 (DE 28 51 006 C2)
bekannt.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Zusammenbrechen der
Hochspannung der mindestens einen Hochspannungs-Elektrode der
Pulversprühpistole auf einfache Weise auch dann zu vermeiden, wenn Metallic-
Pulver als Beschichtungspulver verwendet wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden
Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Demgemäß ist eine Hochspannungs-Pulversprühpistole gemäß der Erfindung
dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Endabschnitt des Anschlußrohres
und der hintere Endabschnitt des Pulverrohres einander axial überlappend und
luftdicht so weit ineinander gefügt sind, dass sie zwischen sich eine elektrisch
isolierende Isolierstrecke zur Vermeidung von elektrischen Strömen von ihrer
Innenseite zu ihrer Außenseite bilden, und dass die Buchse sich axial bis an
oder über das äußere Überlappungsende der Anschlußrohr-Pulverrohr-
Verbindung erstreckt, zur Ableitung von elektrischen Ladungen, falls solche am
äußeren Überlappungsende zwischen dem Anschlußrohr und dem Pulverrohr
trotz der Isolierstrecke austreten.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung wir im folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
anhand einer bevorzugten Ausführungsform als Beispiel beschrieben. In den
Zeichnungen zeigen
Fig. 1 schematisch im Axialschnitt Pulveranschlußelemente einer
Hochspannungs-Pulversprühpistole für Beschichtungspulver gemäß der
Erfindung,
Fig. 2 schematisch eine Seitenansicht einer besonderen
Ausführungsform einer Pulversprühpistole nach der Erfindung mit den
Anschlußelementen von Fig. 1.
In der vorliegenden Beschreibung bedeuten "vorne" in Pulverströmungsrichtung
stromabwärts, und "hinten" in Pulverströmungsrichtung stromaufwärts. Hinten
bedeutet somit in Fig. 1 jeweils links, und in Fig. 2 jeweils unten. Vorne
bedeutet in Fig. 1 jeweils rechts, und in Fig. 2 jeweils oben.
Die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Hochspannungs-Pulversprühpistolen 30 bzw.
30-2 nach der Erfindung für Beschichtungspulver, insbesondere für Metallic-
Pulver (Metallpulver oder insbesondere Metallpartikel enthaltendes Pulver, z. B.
Kunststoffpulver) haben mindestens eine Hochspannungs-Elektrode 32 in der
Nähe oder in einer Sprühöffnung 34 zum elektrostatischen Aufladen von
Beschichtungspulver 36. Das Beschichtungspulver 36 strömt in der
Pulversprühpistole mindestens in deren Anfangsabschnitt durch ein Pulverrohr
38 aus elektrisch isolierendem Material, welches aus einer
Pistoleneingangsseite 40 herausragt. Auf das Pulverrohr 38 ist eine Buchse 42
(Einschraubteil) aus elektrisch leitendem Material, z. B. Aluminium, luftdicht
aufgesteckt und an seiner Innenumfangsfläche durch Klebstoff mit der
Außenumfangsfläche des Pulverrohres 38 verklebt. Die aus Metall bestehende
Buchse 42 hat an ihrem vorderen Endabschnitt ein Außengewinde 44, durch
welches sie in ein Innengewinde 46 eines Halters 48 der Pulversprühpistole 30
eingeschraubt ist.
Die elektrisch leitende Buchse 42 ist an Erdpotential 50 anschließbar,
beispielsweise durch eine Erdungsschraube oder einen Metallbügel 52, welcher
am Halter 48 schwenkbar angeordnet ist und in eine Außenumfangsnut 54
einschwenkbar bzw. herausschwenkbar ist.
Ein Anschlußrohr 56 und das Pulverrohr 38 sind axial ineinander gefügt,
vorzugsweise ineinander gesteckt. Das Anschlußrohr 56 oder Anschlußnippel
aus elektrisch isolierendem Material, z. B. Kunststoff, hat einen vorderen
Rohrabschnitt 58, welcher luftdicht auf einen hinteren Endabschnitt 60 des
Pulverrohres 38 aufgesteckt ist. Der vordere Rohrabschnitt 58 des
Anschlußrohres 56 ragt axial nach vorne in einen Ringraum, der zwischen dem
Pulverrohr 38 und einem im Durchmesser erweiterten hinteren Endabschnitt 62
der Buchse 42 gebildet ist, und ist darin mit der Buchse 42 axial und radial
verbunden ist. Hierzu kann der vordere Endabschnitt 58 des Anschlußrohres 56
mit einem Außengewinde 64 versehen sein, welches in ein Innengewinde 66
der Buchse 42 eingeschraubt ist. Eine andere Befestigungsmöglichkeit wäre
ein Verkleben oder eine Rastverbindung.
Der hintere Endabschnitt 60 des Pulverrohres 38 ragt axial nach hinten aus der
Buchse 42 hinaus. Das hintere Pulverrohrende 69 sitzt auf einem ringförmigen
Absatz 68, welcher im Anschlußrohr 56 zwischen einem im Durchmesser
größeren, das Pulverrohr 38 aufnehmenden vorderen Bohrungsabschnitt 70
und einem relativ dazu im Durchmesser kleineren hinteren Bohrungsabschnitt
72 des Anschlußrohres 56 gebildet ist.
Das Pulverrohr 38 ragt um eine Rohrstücklänge 74 nach hinten über das
hintere Ende der elektrisch leitenden Buchse 42 hinaus. Zwischen dem
hinteren Pulverrohrende 69 des aus elektrisch isolierendem Material
bestehenden Pulverrohres 38 und dem vorderen Ende 78 des ebenfalls aus
elektrisch isolierendem Material bestehenden Anschlußrohres 56 ist durch
deren axialen Überlappungsbereich eine ausreichend lange elektrisch
isolierende Isolierstrecke 76 gebildet, welche verhindert, dass elektrische
Ladungen aus dem Pulverrohr 38 zur elektrisch leitenden und geerdeten
Buchse 50 abfließen können. Die Buchse 42 erstreckt sich axial über das
äußere Überlappungsende 78 (vorderes Anschlußrohrende 78) der
Anschlußrohr-Pulverrohr-Verbindung hinaus zum Aufnehmen und Ableiten von
elektrischen Ladungen, falls solche trotz der langen elektrischen Isolierstrecke
76 am äußeren Überlappungsende 78 zwischen dem Anschlußrohr 56 und dem
Pulverrohr 38 austreten sollten.
Da die elektrischen Hochspannungsladungen an der Grenze zwischen dem
Pulverrohr 38 und dem Anschlußrohr 56 nicht mehr (im Gegensatz zum Stand
der Technik) auf Erdpotential 50 abfließen können, kann sich die
Hochspannung von der Hochspannungselektrode 32 durch den Pulverweg bis
in den zur Pulverzufuhr dienenden Pulverschlauch 84 erstrecken, der auf den
profilierten Außenumfang 80 des hinteren Endabschnittes 82 des
Anschlußrohres 56 aufgesteckt ist. Der Pulverschlauch 84 besteht aus
elektrisch isolierendem Material. Wenn der Pulverschlauch 84 ungenügend auf
das Anschlußrohr 56 aufgesteckt ist, oder wenn elektrisch leitfähiges
Beschichtungspulver zwischen das Anschlußrohr 56 und den Pulverschlauch
84 gelangt, dann kann es am vorderen Schlauchende 86 zu elektrischen
Spannungsüberschlägen aus dem Pulverschlauch 84 und aus dem
Anschlußrohr 56 zur Hand einer Bedienungsperson kommen, wenn deren
Hand in die Nähe des vorderen Schlauchendes 86 gelangt. Aus diesem Grund
ist es vorteilhaft, wenn der kritische Bereich, welcher sich über das äußere
Überlappungsende 88 zwischen dem vorderen Schlauchende 86 und dem
Anschlußrohr 56 erstreckt, durch einen Abschirmmantel 90 mit radialem
Sicherheitsabstand zur Vermeidung von Funkenüberschlägen umgeben ist,
welcher aus elektrisch leitendem Material besteht und an seinem vorderen
Ende mit der an Erde 50 anschließbaren Buchse 42 elektrisch verbunden ist.
Der elektrisch leitende Abschirmmantel 90 ist vorzugsweise axial federelastisch
zusammendrückbar, so dass zum Aufstecken des Pulverschlauches 84 auf das
Anschlußrohr 56 das hintere Ende 92 des Abschirmmantels 90 mindestens
soweit nach vorne in Richtung zur Buchse 42 vorschiebbar ist, wie der
Pulverschlauch 84 auf das Anschlußrohr 56 aufgesteckt werden muss.
Vorzugsweise ist der vordere Endabschnitt 94 des Abschirmmantels 90
zwischen den Außenumfang des Anschlußrohres 56 und den dieses
übergreifenden hinteren Endabschnittes 62 der Buchse 42 eingefügt,
vorzugsweise eingespannt. Dabei kann der vordere Endabschnitt 94 des
Abschirmmantels 90 in die Gewindegänge der Gewinde 64 und 66 dieser
beiden Teile eingreifen. In diesem Bereich können diese Teile auch miteinander
verklebt sein. Der vordere Endabschnitt 94 des Abschirmmantels 90 hat einen
auf den Außendurchmesser des vorderen Endabschnittes 58 des
Anschlußrohres 56 reduzierten Durchmesser, während sein hinterer
Endabschnitt 96 mindestens an dem Überlappungsende 88 der Anschlußrohr-
Pulverschlauch-Steckverbindung einen größeren Innendurchmesser hat. Der
Abschirmmantel 90 ist vorzugsweise eine als Schraubenfeder ausgebildete
Druckfeder, wie dies Fig. 1 zeigt.
Die in Fig. 1 schematisch dargestellt Hochspannungs-Pulversprühpistole 30 für
Beschichtungspulver kann insgesamt eine "Pistolenform" oder eine längliche
Form haben, aus deren hinteren Pistoleneingangsseite das Pulverrohr 38 axial
herausragt.
Gemäß Fig. 2 kann die Hochspannungs-Pulversprühpistole 30-2 auch eine
"Pistolenform" mit einem Pistolenlauf 100 und mit einem daran nach unten
wegragenden Pistolengriff 102 haben, aus dessen unterem Ende, wenn dies
die Pistoleneingangsseite 40 ist, der hintere Endabschnitt 60 des Pulverrohres
38 herausragt. Fig. 1 entsprechende Teile sind in Fig. 2 mit den gleichen
Bezugszahlen versehen und werden nicht nochmals beschrieben. Zusätzlich
zeigt Fig. 2, dass die Hochspannung für die Hochspannungs-Elektrode 32 der
Pulversprühpistole 30-2, anstatt von extern zugeführt zu werden, von einem in
sie integrierten Hochspannungserzeuger 104 erzeugt werden kann, welchem
über ein Kabel 106 eine elektrische Niederspannung zuführbar ist. In dem
Kabel 106 kann auch eine elektrische Anschlußleitung enthalten sein zur
Erdung der Buchse 42 (in die Pistole einschraubbares Teil aus vorzugsweise
Aluminium). Ferner kann ein Druckluftanschluß 108 zur Zufuhr von Druckluft
zur Hochspannungs-Elektrode 32 und ein Trigger 110 zum manuellen
Einschalten und Ausschalten des Pistolenbetriebes vorgesehen sein.
Claims (13)
1. Pulversprühpistole für Beschichtungspulver, enthaltend mindestens eine
Hochspannungs-Elektrode (32) zur elektrostatischen Pulveraufladung,
ein Pulverrohr (38) aus elektrisch isolierendem Material, welches sich auf
einer Pistoleneingangsseite (40) in die Pulversprühpistole erstreckt, ein
Anschlußrohr (56) aus elektrisch isolierendem Material, dessen vorderer
Endabschnitt benachbart zu dem hinteren Endabschnitt des
Pulverrohres (38) angeordnet ist und dessen hinterer Endabschnitt mit
einem Pulverschlauch (84) zusammensteckbar ist, eine Buchse (42) aus
elektrisch leitendem Material, welche das Pulverrohr (38) dichtend
umgibt und an Erdpotential anschließbar ist zum Ableiten von
elektrischen Ladungen,
dadurch gekennzeichnet,
dass der vordere Endabschnitt (58) des Anschlußrohres (56) und der
hintere Endabschnitt (60) des Pulverrohres (38) einander axial
überlappend und luftdicht so weit ineinander gefügt sind, dass sie
zwischen sich eine elektrisch isolierende Isolierstrecke (76) zur
Vermeidung von elektrischen Strömen von ihrer Innenseite zu ihrer
Außenseite bilden, und dass die Buchse (42) sich axial bis an oder über
das äußere Überlappungsende (78) der Anschlußrohr-Pulverrohr-
Verbindung (56, 38) erstreckt, zur Ableitung von elektrischen Ladungen,
falls solche am äußeren Überlappungsende (78) zwischen dem
Anschlußrohr (56) und dem Pulverrohr (38) trotz der Isolierstrecke (76)
austreten.
2. Pulversprühpistole nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der hintere Endabschnitt (60) des Pulverrohres (38) in den
vorderen Endabschnitt (58) des Anschlußrohres (56) eingesetzt ist.
3. Pulversprühpistole nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anschlußrohr (56) einen vorderen Bohrungsabschnitt (70) hat,
dessen Durchmesser größer ist als der sich daran anschließende hintere
Bohrungsabschnitt (72), so dass zwischen den beiden
Bohrungsabschnitten (70, 72) ein Absatz (68) gebildet ist, und dass der
hintere Endabschnitt (60) des Pulverrohres (38) in den vorderen
Bohrungsabschnitt des Anschlußrohres (56) eingesetzt ist und auf
dessen Absatz (68) sitzt.
4. Pulversprühpistole nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das äußere Überlappungsende (88) der Anschlußrohr-
Pulverschlauch-Steckverbindung (56, 84) von einem Abschirmmantel
(90) aus elektrisch leitendem Material mit radialem und axialem
Luftstreckenabstand umgeben ist, welcher mit der Buchse (42) elektrisch
leitend verbunden ist, wobei der Luftstreckenabstand als elektrischer
Sicherheitsabstand zur Vermeidung von elektrischen Stromüberschlägen
von diesem äußeren Überlappungsende (88) auf den Abschirmmantel
(90) ausgebildet ist.
5. Pulversprühpistole nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abschirmmantel (90) an der Buchse (42) befestigt ist.
6. Pulversprühpistole nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der vordere Endabschnitt des Abschirmmantels (90) in einen
Ringraum zwischen der Buchse (42) und das Anschlußrohr (56)
eingesetzt ist und darin von diesen beiden Teilen axial und radial
gehalten wird.
7. Pulversprühpistole nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der vordere Endabschnitt des Abschirmmantels (90) einen
kleineren Durchmesser hat als sein hinterer Endabschnitt, welcher sich
mit radialem Abstand über das äußere Überlappungsende (88) erstreckt,
welches zwischen dem Anschlußrohr (56) und dem Pulverschlauch (84)
gebildet ist.
8. Pulversprühpistole nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abschirmmantel (90) eine Schraubenfeder ist, deren
Windungen das Anschlußrohr (56) umgeben.
9. Pulversprühpistole nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abschirmmantel (90) axial federelastisch komprimierbar ist.
10. Pulversprühpistole nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine der Ineinanderfügungen
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine der Ineinanderfügungen
- a) des Pulverrohres (38) mit der Buchse (42) und/oder
- b) des Pulverrohres (38) mit dem Anschlußrohr (38) und/oder
- c) der Buchse (42) mit dem Anschlußrohr (56) eine Steckverbindung ist.
11. Pulversprühpistole nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine der Steckverbindungen Klebstoff enthält und eine
Klebeverbindung ist.
12. Pulversprühpistole nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anschlußohr und die Buchse je mit einem Gewinde versehen
sind und durch diese Gewinde miteinander verschraubt sind.
13. Pulversprühpistole nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der hintere Endabschnitt (82) des Anschlußrohres (56) eine
profilierte Außenfläche (80) zum Aufstecken des Pulverschlauches (84)
hat.
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