DE1577919C3 - Elektrostatisch arbeitende Farbspritzvorrichtung mit einstellbarem Öffnungswinkel des Farbnebelkegels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Farbspritzvorrichtung mit einer ersten, elektrostatisch geladene Farbflüssigkeit in Form eines Farbnebelkegels einstellbaren Öffnungswinkels abgebenden, axialen Düsenöffnung in einem Düsenkörper und einer diese koaxial umgebenden zweiten Düsenöffnung, die über eine Ringkammer mit axialen Luftzuführbohrungen druckluftgespeist ist.

Eine derartige Farbspritzvorrichtung ist aus der britischen Patentschrift 8 04 806 bekannt Nachteilig ist hieran, daß die Änderung des öffnungswinkels des Farbncbelkegels nur durch mechanische Verschiebung von Teilen in Höhe der Düse bzw. des Düsenkopfes unter Zuhilfenahme eines Schraubenziehers erreichbar ist. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß die gegeneinander zu verschiebenden Teile durch die während der Betriebspausen trocknende Farbe miteinander verkleben. Die umständliche Manipulation bedingt außerdem ein gewisses Risiko für die Bedienungsperson, mit der Hochspannung in Berührung zu kommen.

Aus der deutschen Patentschrift 5 16 833 ist ebenfalls bereits eine Farbspritzvorrichtung bekannt, bei der der öffnungswinkel des Farbnebelkegels einstellbar ist. Auch hier kann jedoch diese Änderung des öffnungswinkels durch axiale Verschiebung von mechanischen Teilen in Höhe der Düse erreicht werden, so daß dieser bekannten Vorrichtung ebenfalls die bereits zuvor genannten Mangel anhaften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, die eine einfache und betriebssichere Umschaltung zwischen einem Farbnebelstrahl hoher Axialgeschwindigkeit und geringen öffnungswinkels und einem Farbnebelstrahl sehr niedriger axialer Geschwindigkeit und hohen öffnungswinkels gestattet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Ringkammer zusätzlich zu den axialen Luftzuführbohrungen mindestens eine, über einen getrennten Luft/.uführkanal gespeiste, langentiale l.uflzuführbohrung einmündet und an der Vorrichtung Einrichtungen zur wahlweisen Steuerung des Luftdurchsatzes durch die axialen Luftzuführbohrupgen und die tangentiale(n) Luftzuführbohrung(cn) vorgesehen sind.

Durch diese Ausbildurg wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß der öffnungswinkels des Farbnebelstrahls einfach und betriebssicher je nach .Spritzbedingungen kontinuierlich über einen wesentlich größeren Bereich als bei den bekannten Vorrichtungen veränderbar ist. wobei der Spitzwinkel-Sprühstrahl ein gerichteter Strahl hoher Axialgeschwindigkeit ist, während sich bei größeren Öffnungswinkeln ein Drallstrahl ergibt, der eine besonders geringe, zum Teil sogar negative axiale Geschwindigkeitskomponente aufweist.

Eine bevorzugte, weil besonders einfach zu bedienende Alisführungsform berteht darin, daß die tangentiale(n) Luftzuführbohrung(en) die Druckluft aus einem ersten Luftzuführkanal und die axialen Luftzuführboh-Hingen die Druckluft aus einem zweiten Luft/.uführkanal erhalten und der Luftdurchsatz der beiden Luftzuführkanäle über Ventile getrennt einstellbar ist.

Mit Hilfe des Gerätes nach der Erfindung ist es für einen Bedienungsmann möglich, schnell zwischen den beiden Arten von Spritzsirahlen nach Belieben umzuschalten, während das Gerät sich in Betrieb befindet.

In tier Zeichnung ist eine Farbspritzvorrichtung nach der Erfindung anhand von zwei beispielsweise gewählten Ausführung'sfoi men schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt

Fig.l einen schematischen Querschnitt durch die Düse und benachbarte Teile einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung und
. Fig. 2 eine .Schnittansicht einer weiteren Ausfiihrungsform.

Die Vorrichtung nach F i g. 1 umfaßt einen äußeren Körper 1, der mit einer Düscrkappe 2 an seinem vorderen Ende versehen ist, die ihrerseits an dem Körper 1 mit Hilfe eines bei 4 aufgeschraubten Halteringes 3 befestigt ist. Der äußere Körper 1 ist auf einem inneren Körper 5 angeordnet, an dessen vorderes Ende sich eine Hohlelektrode 6 anschließt, die einen ringförmigen Durchlaß 7 begrenzt. Dieser Durchlaß erstreckt sich nach hinten durch den inneren Körper 5 und enthält einen Bolzen 8 mit einem kegelförmigen Kopf 9, der auf einem kegelförmigen Ventilsitz 10 am Ende der Hohlelektrode 6 aufliegt. Der Bolzen 8 ist koaxial in der Hohlelektrode 6 gehalten und kann sich axial darin bewegen. Der äußere Körper 1 enthält einen Luftzuführkanal 13, durch den ein unter Druck stehendes gasförmiges' Medium wie etwa Luft einer ringförmigen Kammer 14 zugeführt werden kann. Der Durchlaß 7 und die Hohlelektrode·6 befinden sich in einem Bauteil 31 aus einem Werkstoff hohen elektrisehen Widerstandes. Der kegelige Kopf 9 des Bolzens 8 wird durch eine Feder 32 gegen den Ventilsitz 10 gehalten. Der Bolzen 8 ist mit Hilfe einer Betätigungsstange 25 verschiebbar.

Die ringförmige Kammer 14 ist über eine oder mehrere tangentiale Luftzuführbohrungen 33 mit einer Ringkammer 34 verbunden, so daß die über den Luftzuführkanal 13 zugeführte Druckluft einen Wirbel in dieser Ringkammer 34 erzeugt, der aus letzterer über eine ringförmige Düsenöffnung 26 austritt.

Das flüssige Überzugsmaterial wird über einen Kanal 36 durch das hintere Ende 35a eines elastischen Teiles 35 hindurchgeleitet, das den hinteren Teil des Bolzens 8 umschließt. Das Bauteil 31 liegt über einem Hochspan-

nungskabel 15, Widerstände 37 und einem Verbindungsteil 38 an Hochspannung. Das elastische Bauteil 35 verhindert, daß das flüssige Überzugsmaterial mit der Betätigungsstange 25 und anderen Teilen der Vorrichtung in Berührung kommt.

Zum Farbspritzen wird die Betätigungsstange 25 in !-"ig. 1 nach rechts bewegt, wodurch über das hintere Ende 35;i des Bauteiles und den Bolzen 8, dessen konischer Kopf 9 vom Ventilsit/. 10 abhebt und das flüssige Überzugsmaterial unter Druck durch den Spalt um den Kopf 10 des Bolzens 8 herum ausströmt. Die Flüssigkeit wird durch Berührung mit dem Bauteil 31 elektrostatisch geladen. Gleichzeitig tritt der wirbelnde Luftstrom, der in der Ringkammer 34 erzeugt wird, aus der ringförmigen Düsenöffnung 26 aus. Die als dünner divergierender Kegelmantel abgegebene Flüssigkeit mischt sich somit mit dem Luflwirbel, der die Flüssigkeit zerstäubt. Der Spritzwinkel kann hierbei zwischen 70" und 140° liegen und vorzugsweise etwa 90" betragen und der Spritzstrahl kann eine Geschwindigkeit von weniger als 3 m/sec in einer Entfernung von ungefähr 45 cm von der Düse haben.

Neben dem Luftzuführkanal 13 ist in dem äußeren Körper 1 ein weiterer Luftzuführkanal 39 vorgesehen, über den weitere Luft einer Kammer 40 und von dort über axiale Luftzuführbohrungen 41 der Ringkammer ]4 zuführbar ist. Wenn nun ein Weitwinkel-Spritzstrahl niedriger Geschwindigkeit erzeugt werden soll, wird Luft lediglich durch den Luflzuführkanal 13 zugeführt. Wenn hingegen ein Spitzwinkel-Spritzstrahl hoher Geschwindigkeit erzeugt werden soll, wird /usät/liche Luft durch den I.uftzu-führkanal 39 und die axialen Luftzuführbohrungen 41 zugekitei, um in dem Luftstrom eine nichtwirbelnde Komponente einzuführen. Wenn die Vorrichtung als Handspritzpistole gebaut ist, kann das Ventil zum Steuern des Lufteintrittes durch den zusätzlichen Luftzuführkanal 39 vom Kolben der Spritzpistole aus betätigt werden. Falls erwünscht, kann gleichzeitig die durch den Luftzuführkanal I 3 zugeführte und den wirbelnden Luftstrom erzeugende Luft abgestellt werden. Bei dieser EJetriebsart tritt die Überzugsflüssigkeit um den konischen Kopf.-;_f10 des Bolzens 8 herum in der vorher beschriebenen Art und Weise aus. Die Flüssigkeit wird also als elektrostatisch geladener, divergierender Film in den Luftstrom hoher Geschwindigkeit in einem Winkel von etwa 90° zu ihr abgegeben. Die mittlere Geschwindigkeit dieses konvergierenden-divergierenden Luftslromes kann größer als 12 m/sec in einem Abstand von ungefähr 45 cm von der Düse sein und der Spritzwinkel kann zwischen 17° und 40° betragen. Bei dieser Arbeitsweise wird die Luftmenge im Verhältnis zur Flüssigkeit verringert und die Tröpfchengröße der zerstäubten Teilchen erhöht. Die erhöhte Geschwindigkeit und die größere Masse der Teilchen gibt letzteren eine größere Wucht und somit größeres Eindringvermögen. Diese Betriebsart eignet sich daher besonders gut zum Spritzen des Inneren von Hohlkörpern. Der zuvor beschriebene Weitwinkel-Spriizslrahl niedrigerer Geschwindigkeit hat eine geringere Tröpfchengröße und ist geeigneter um Außenoberflächen zu überziehen.

Fig. 2 zeigt die Farbspritzvorrichtung in einer Ausführungsform ohne Bolzen, bei der das flüssige Überzugsmaterial aus dem Ende der Düse aus dem mittleren Durchlaß 7 austritt, der vollständig gefüllt ist. In diesem Falle verläuft der Kanal 36 für das flüssige Überzugsmaterial durch die Achse des Gerätes. Die

;o Arbeitsweise dieser Ausführungsforni entspricht derjenigen der Ausführungsform nach Fi g. 1 hinsichtlich Zufuhr von Luft durch die Luftzuführkanäle 13 und 39 zur Erzeugung der verschiedenen Typen von Spritzstrahlen.

Das Bauteil 31 kann auch aus leitendem Material oder aus isolierendem Material bestehen. Im letzteren Falle wird die Wandung des Durchlasses 7 mit einem Material hohen elektrischen Widerstandes überzogen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Farbspritzvorrichtung mit einer ersten, elektrostatisch geladene Farbflüssigkeit in Form eines Farbnebelkegels einstellbaren öffnungswinkels abgebenden, axialen Düsenöffnung in einem Düsenkörper und einer diese koaxial umgeoenden zweiten Düsenöffnung, die über eine Ringkammer mit axialen Luftzuführbohrungen druckluftgespeist ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ringkammer (34) zusätzlich zu den axialen Luftzuführbohrungen (41) mindestens eine, über einen getrennten Luftzuführkanal (13; 14) gespeiste, tangential Luftzuführbohrung (33) einmündet und an der Vorrichtung Einrichtungen zur wahlweisen Steuerung des Luftdurchsatzes durch die axialen Liiftzuführbo'nrungen (41) und die tangentiale(n) Ltiftzuführbohrung(en) (33) vorgesehen sind.

2. Farbspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tangentiale(n) Luft/uführbohrung(en)(33) die Druckluft aus einem ersten Luftzuführkanal (13) und die axialen Luftzuführbohrungen (41) die Druckluft aus einem zweiten Luftzuführkanal (39) erhalten und der Luftdurchsatz der beiden Luftzufiihrkanalc (13, 39) über Ventile getrennt einstellbar ist.