DE1965509C3

DE1965509C3 - Electrostatic spray gun

Info

Publication number: DE1965509C3
Application number: DE1965509A
Authority: DE
Inventors: Philip L. Basking Ridge N.J. Cowan (V.St.A.)
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1968-12-31
Filing date: 1969-12-30
Publication date: 1978-12-07
Also published as: FR2027485A1; DE1965509A1; DE1965509B2; US3645447A; JPS5432809B1; GB1288619A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrostatische Spritzpistole, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist.The invention relates to an electrostatic spray gun as described in the preamble of the claim 1 is specified.

Das elektrostatische Aufspritzen eines Überzuges unter Verwendung von Zerstäuberluft ist beim Spritzlackieren allgemein bekannt. Nach diesem Stand der Technik weisen hierfür verwendete Spritzpistolen u. a. eine Hochspannungselektrode beliebiger Größe und Form auf, die in der Pistole bis zur Zcrstäubungsstelle reicht und gewöhnlich auf ein Potential von etwa 50 bis 85 kV, mitunter sogar bis auf 150 kV, aufgeladen wird, damit eine Koronaentladung und ein zugehöriges elektrisches Feld entsprechender Größe erzeugt werden. Im Strom der Koronaentladung werden Ionen erzeugt, die sich an die Farbtröpfchen anheften. Mit der Wirkung der elektrostatischen Kräfte werden Verluste an Farbe vermieden. Einerseits soli die durchschnittliche Ablagerungs-Feldstärke möglichstThe electrostatic spraying of a coating using atomizing air is well known in spray painting. According to this state of the The spray guns used for this purpose include technology. a high voltage electrode of any size and shape that extends to the atomization point in the gun and usually at a potential of about 50 to 85 kV, sometimes even up to 150 kV, is charged, so that a corona discharge and an associated one Electric field of the appropriate size can be generated. Be in the stream of the corona discharge Ions are generated that attach to the paint droplets. Be with the action of electrostatic forces Avoided loss of color. On the one hand, the average deposit field strength should be as possible

ίο hoch, andererseits aber die Spritzgeschwindigkeit in der Nähe des Werkstückes so gering wie möglich sein, damit Farbverluste durch Vorbeispritzen am Werkstück auf einem Minimum gehalten werden. Insbesondere spielt dies eine Rolle, wenn eine sehr feine Zerstäubung der Farbe notwendig ist oder wenn es sich um eine schwer zu zerstäubende Farbe handelt.ίο high, but on the other hand the injection speed in in the vicinity of the workpiece should be as little as possible, so that paint losses due to splashing past the workpiece be kept to a minimum. In particular, this plays a role when a very fine one Atomization of the paint is necessary or if the paint is difficult to atomize.

Nach dem Stand der Technik ist es erforderlich,According to the state of the art, it is necessary

zur Zuführung der Hochspannung an die Spritzpistole schwere und verhältnismäßig steife Verbindungskabei, die für die Hochspannung ausreichend isoliert sind, zu verwenden. Dies erschwert die Handhabung der Spritzpistole.Heavy and relatively stiff connecting cables for supplying the high voltage to the spray gun, that are sufficiently insulated for the high voltage. This makes handling difficult the spray gun.

Aus der US-Patentschrift 3048498 sind Maßnahmen bekannt, mit denen durch Verwendung eines Spannungsteilers die Neigung zur Bildung von Lichtbogen unterdrückt wird. Solche Widerstands-Spannungsteiler bieten zwar einen Schutz der Bedienungsperson bei unbeabsichtigtem Berühren der Hochspannungseiektrode. Beim Versagen derartiger Widerstände tritt dann aber diese Gefahr und die Gefahr sehr hoher Ionenströme, z. B. bis zu 100 und 200 μΑ auf, obwohl für das eigenltiche Aufladen der Farbe weniger als 10 μΑ benötigt werden. Zu hohe Ionenströme führen zu unerwünscht hoher Aufladung allerMeasures are taken from US Pat. No. 3,048,498 known, with which the tendency to form arcs by using a voltage divider is suppressed. Resistive voltage dividers of this type offer protection for the operator if the high-voltage electrode is accidentally touched. When such resistances fail but then this risk and the risk of very high ion currents, z. B. up to 100 and 200 μΑ even though it takes less than 10 μΑ to charge the paint itself. Too high ion currents lead to an undesirably high charge for everyone

j5 Gegenstände, die nicht genügend geerdet sind. Dies ist eine weitere Gefahrenquelle.j5 Objects that are not adequately earthed. this is another source of danger.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spritzpistole zu schaffen, bei der unerwünschte Entladungen zwischen der Spritzpistole und dem Werkstück sowie hohe Ionenströme vermieden werden. Diese Aufgabe ist mit der nicht vorbekannten elektrostatischen Spritzpistole des deutschen Patents 1907530, die dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 der vorliegenden Erfindung zugrunde gelegt worden ist, in der Weise gelöst worden, daß der Hochspannungsgenerator als an sich bekannter elektrogasdynamischer Generator mit einem eine Gegenelektrode bildenden geerdeten, sich verengenden und wieder erweiternden, von Gas durchströmten Lei-It is the object of the present invention to provide a spray gun in which undesired discharges between the spray gun and the workpiece as well as high ion currents can be avoided. This task is with the not previously known electrostatic spray gun of the German patent 1907530, which forms the basis of the preamble of claim 1 of the present invention has been solved in such a way that the high-voltage generator as a known electrogasdynamic Generator with a grounded, narrowing and forming a counter electrode again widening lines through which gas flows

-,o tungsabschnitt ausgebildet ist. Dabei ist in der Nähe dieses Leitungsabschnittes eine nadeiförmige Elektrode als Ladungsgeber angeordnet, und der Hochspannungsgenerator mündet mit seinem ausströmenden Leitungsabschnitt in oder unmittelbar neben der Zerstäuberdüse.-, o processing section is formed. It is close by this line section a needle-shaped electrode arranged as a charge generator, and the high-voltage generator opens with its outflowing line section in or directly next to the atomizer nozzle.

Die oben angegebene Aufgabe wird in anderer Weise gemäß der vorliegenden Erfindung mit der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen elektrostatischen Spritzpistole gelöst, die durch die'imThe above object is achieved in another way according to the present invention with the im The preamble of claim 1 specified electrostatic spray gun solved by the'im

_b0 Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. _b0 characteristic of claim 1 specified features is characterized. Further advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.

Zu dem Merkmal einer nadeiförmigen Kollektor-The feature of a needle-shaped collector

_b.-, elektrode ist zu erwähnen, daß eine solche nach der US Patentschrift 3417 267 zwar allgemein für einen elektrogasdynamischen Generator bekannt ist, jedoch nicht im Zusammenhang mit einer Spritzpistole. _b .-, electrode it should be mentioned that such a device according to US Pat. No. 3,417,267 is generally known for an electrogasdynamic generator, but not in connection with a spray gun.

Der bei der Erfindung und bei der Spritzpistole des älteren Vorschlags verwendete elektrogasdynamische Generator liefert die zur Aufrechterhaltung des elektrostatischen Ablagerungsfeldes erforderliche Spannung. Dieser Generator läßt sich mit geringem Raumbedarf aufbauen. Bei der Erfindung wird der Spritzpistole vorzugsweise geimpfte Luft zugeführt. Vorzugsweise läßt sich ein solcher Generator als in der Spritzpistole auswechselbare Generatoreinheit ausbilden, wobei gemäß Ausgestaltungen der Erfin- i" dung unterschiedliche Ausbildungen des sich in Strömungsrichtung verengenden Leitungsabschnittes vorgesehen sind.The electro gas dynamic used in the invention and in the spray gun of the earlier proposal The generator supplies the voltage required to maintain the electrostatic deposition field. This generator can be built with little space requirement. In the invention, the Spray gun preferably supplied with inoculated air. Such a generator can preferably be used as a form exchangeable generator unit in the spray gun, wherein according to embodiments of the invention i " Different designs of the line section narrowing in the direction of flow are provided are.

Dem elektrogasdynamischen Generator braucht nur eine relativ niedrige Erregerspannung zugeführt zu werden. Wie für einen derartigen Generator üblich, wird der zugeführten Druckluft Energie zur elektrogasdynamischen Energieumwandlung entnommen. Ein solcher Generator hat eine Kapazität, die bei Kurzschlußbedingungen keine hohen Ströme zuläßt. Der Generator arbeitet im wesentlichen trocken und erfordert z. B. zum Aufspritzen von Farbe nur geringe Mengen von üblichen, billigen Farblösungsmitteln als Impfstoff, der sich mit dem zerstäubten Farbstrahl verträgt und in einfacher und billiger Weise in die Ein- -'5 richtung eingeführt werden kann.The electro gas dynamic generator only needs a relatively low excitation voltage to become. As is usual for such a generator, the compressed air supplied becomes electro-gas-dynamic energy Energy conversion taken. Such a generator has a capacity that does not allow high currents under short circuit conditions. The generator works essentially dry and requires z. B. only low for spraying paint Amounts of common, cheap paint solvents used as a vaccine that deals with the atomized paint jet tolerates and can be introduced into the facility in a simple and inexpensive manner.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Beschreibung der Figuren näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the description of the figures. It shows

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer der Erfindung ent- u> sprechend ausgestalteten Spritzpistole,Fig. 1 is a vertical longitudinal section through a preferred embodiment of the invention corresponds u> speaking designed spray gun,

Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt einer abgewandelten Ausgestaltung des bei der Spritzpistole nach Fig. 1 verwendeten elektrogasdynamischen Generators; der Generator nach Fig. 2 ist als auswechseibare Generatoreinheit vorgesehen,Fig. 2 is a vertical longitudinal section of a modified embodiment of the spray gun according to Figure 1 used electrogasdynamic generator; the generator of FIG. 2 is as exchangeable Generator unit provided,

Fig. 3 eine Abänderung zu Fig. 2 in vergrößertem Maßstab,3 shows a modification to FIG. 2 on an enlarged scale,

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Strom-Spannungs-Charakteristik einer mit einem erfin- -ίο dungsgemäß ausgestalteten elektrogasdynamischen Generator versehenen Spritzpistole,4 shows a graph of the current-voltage characteristic one with an inventively designed electrogasdynamic Generator fitted spray gun,

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Versuchsvorrichtung, mit der die Werte der graphischen Darstellung nach Fig. 4 ermittelt wurden, 4-,5 is a schematic view of an experimental device, with which the values of the graph were determined according to Fig. 4, 4-,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Leistungscharakteristik einer nach der Erfindung ausgebildeten Spritzpistole; diese graphische Darstellung gibt einen Leistungsvergleich mit einer vorbekannten Spritzpistole, Figure 6 is a graph showing the performance characteristics of one constructed in accordance with the invention Spray gun; this graph provides a performance comparison with a previously known spray gun,

Fig. 7 eine graphische Darstellung der Stärke des Koronaentladungsstromes bei einer nach der Erfindung ausgebildeten Spritzpistole, und zwar für verschiedene Drücke der Zerstäubungsluft,Fig. 7 is a graph of the magnitude of the corona discharge current in one according to the invention trained spray gun, namely for different pressures of the atomizing air,

Fig. 8 eine schematische Ansicht einer Versuchsvorrichtung, mit der die Werte der graphischen Darstellung nach Fig. 7 ermittelt wurden,8 is a schematic view of an experimental device, with which the values of the graph were determined according to Fig. 7,

Fig. 9 eine graphische Darstellung der Wirkung einer Abschirmelektrode an der Zerstäuberdüse, und zwar auf die Stärke des elektrostatischen Ablage- t>o rungsfeldes, und9 shows a graphic representation of the effect of a shielding electrode on the atomizing nozzle, and FIG on the strength of the electrostatic deposition field, and

Fig. 10 eine schematische Ansicht einer Versuchsvorrichtung, mit der die Werte für die graphische Darstellung nach Fig. 9 ermittelt wurden.10 is a schematic view of an experimental device with which the values for the graphical representation according to FIG. 9 were determined.

Bei der in Fig. 1 als bevorzugtes Beispiel darge- _h-, stellten Ausführungsform der Spritzpistole 28 sind im unteren Teil des Laufes 34 eine Verteilungsvorrichtung für die flüssige Farbe und im oberen Teil des Laufes 34 eine Förder- und Führungsvorrichtung für die zugeführte Druckluft angeordnet, die sich auch durch den Handgriff 32 erstreckt und am unteren Ende desselben mit der Schlauchleitung 30 verbunden ist. Im Strömungsweg der Druckluft ist in dem aus isolierendem Werkstoff bestehenden Lauf 34 de.· durch den Druckluftstrom antreibbare elektrogasdynamische Generator 50 angeordnet, dem die Erregerspannung über den Handgriff 32 zugeführt wird. Die am vorderen Ende des Laufes 34 angeordnete Zerstäuberdüse bildet mit der Ladeelektrode einen Ladungsgeber 3(3, in dem bei der dargestellten Ausführungsform die Farbflüssigkeit durch direkte Einwirkung der Druckluft zerstäubt und das Aufladen der zerstäubten Farbtröpfchen herbeigeführt wird.. In the in Figure 1 as a preferred example _h ones shown, -, embodiment presented of the spray gun 28 of the barrel 34 are a distribution device for the liquid paint and in the upper part of the barrel 34 is arranged a feeding and guiding device for the compressed air supplied in the lower part, which also extends through the handle 32 and is connected to the hose line 30 at the lower end thereof. In the flow path of the compressed air, in the barrel 34 made of insulating material, there is arranged an electrogasdynamic generator 50 which can be driven by the compressed air flow and to which the excitation voltage is supplied via the handle 32. The atomizer nozzle arranged at the front end of the barrel 34 and the charging electrode form a charge generator 3 (3, in which, in the embodiment shown, the paint liquid is atomized by the direct action of compressed air and the atomized paint droplets are charged.

Damit an die Spritzpistole zur leichteren Handhabung nur zwei Verbindungsleitungen angeschlossen zu werden brauchen, sind die Schlauchleitung 30 und der zur Zuführung der Erregerspannung zu dem Generator 50 dienende Leitungsdraht 40, von dem in Fig. 1 nur noch das in den Griff 32 der Spritzpistole 28 hereinlaufende eine Ende zu sehen ist, in einem gemeinsamen Anschlußstück 56 zusammengefaßt. Hierzu ist der vorzugsweise aus einer isolierten Leitung bestehende Leitungsdraht im Innern der Schlauchleitung 30 angeordnet, in der die Druckluft mit einem Druck von etwa 1,4 bis 5,3 Kp/cm² oder höher zugeführt wird. Das gemeinsame Anschlußstück 56 ist in einer Anschlußbohrung 58 des Handgriffes 32 angeordnet, in die es herausnehmbar eingesetzt ist. In das obere Ende der Bohrung 58 ist eine Isolierhülse 60 eingesetzt, die eine federbelastete elektrische Kontaktvorrichtung mit einem axial beweglichen napfförmigen Kontaktglied 62 aufweist. Dieses Kontaktglied ist mit dem einen Ende eines inneren isolierten Stromleiters 66 verbunden, der zu dem Generator 50 führt. Die Federbelastung des Kontaktgliedes 62 wird durch eine Schraubenfeder 64 herbeigeführt, deren dem Kontaktglied abgewendetes Ende an einem Isolierstöpsel 65 befestigt ist. Das gemeinsame Anschlußstück 56 ist mit einer Zuführungshülse 68 versehen, in deren Wandung etwa auf halber Länge der Hülse mehrere Durchlaßöffnungen 70 für die zugeführte Druckluft angeordnet sind und die am oberen Ende mit einem Führungsbund 72 versehen ist, durch den hindurch das obere Ende 74 des Leitungsdrahtes 40 gleichachsig hindurchgeführt ist. Dieses obere Ende 74 ist von einer starren Isolierhülse 75 umschlossen, die in der Isolierhülse 60 herausnehmbar angeordnet ist, und endet mit einem elektrischen Kontaktglied 76, das in Berührung mit dem federbelasteten napfförmigen Kontaktglied 62 steht, wenn das Anschlußstück 56 mit seiner richtigen Lage in die Anschlußbohrung 58 eingesetzt ist. Die Zuführungshülse 68 ist beiderseits der Durchlaßöffnungen 70 gegenüber der Bohrung 58 durch Dichtungsringe 78 und 80 abgedichtet, so daß die durch die Durchlaßöffnungen 70 hindurchströmende Druckluft über eine öffnung 84 in eine Längsbohrung 90 des Handgriffes 32 geleitet wird. Beim Einsetzen des Anschlußstückes 56 in die Anschlußbohrung 58 wird die Spritzpistole 28 in der richtigen Weise sowohl mit der die Druckluft zuführenden Schlauchleitung 30 als auch mit dem Leitungsdraht 49 und damit mit der Erregerquelle für den elektrogasJynamischen Generator 50 verbunden. Das Anschlußstück 56 wird in der Anschlußbohrung 58 mittels einer Stellschraube 82 gehalten.So that only two connecting lines need to be connected to the spray gun for easier handling, the hose line 30 and the line wire 40 serving to supply the excitation voltage to the generator 50, of which only the one running into the handle 32 of the spray gun 28 in FIG one end can be seen, combined in a common connection piece 56. For this purpose, the line wire, which preferably consists of an insulated line, is arranged inside the hose line 30, in which the compressed air is ^{supplied at a pressure of approximately 1.4 to 5.3 Kp / cm 2} or higher. The common connection piece 56 is arranged in a connection bore 58 of the handle 32, into which it is removably inserted. An insulating sleeve 60, which has a spring-loaded electrical contact device with an axially movable, cup-shaped contact member 62, is inserted into the upper end of the bore 58. This contact member is connected to one end of an inner insulated current conductor 66 which leads to the generator 50. The spring loading of the contact member 62 is brought about by a helical spring 64 whose end facing away from the contact member is fastened to an insulating plug 65. The common connection piece 56 is provided with a feed sleeve 68, in the wall of which there are several passage openings 70 for the compressed air supplied approximately halfway along the sleeve and which is provided at the upper end with a guide collar 72 through which the upper end 74 of the conductor wire 40 is passed through on the same axis. This upper end 74 is enclosed by a rigid insulating sleeve 75 which is removably arranged in the insulating sleeve 60, and ends with an electrical contact member 76 which is in contact with the spring-loaded cup-shaped contact member 62 when the connector 56 is in its correct position in the Connection hole 58 is used. The feed sleeve 68 is sealed on both sides of the passage openings 70 with respect to the bore 58 by sealing rings 78 and 80, so that the compressed air flowing through the passage openings 70 is passed via an opening 84 into a longitudinal bore 90 of the handle 32. When the connection piece 56 is inserted into the connection bore 58, the spray gun 28 is connected in the correct manner both to the hose line 30 supplying the compressed air and to the line wire 49 and thus to the excitation source for the electro-gas dynamic generator 50. The connecting piece 56 is held in the connecting bore 58 by means of an adjusting screw 82.

Die Längsbohrung 90 des Handgriffes 32, die amThe longitudinal bore 90 of the handle 32, which is on

unteren Ende durch einen Schraubstöpsel 92 verschlossen ist. mündet in eine Querbohrung 94 des Handgriffes, in der ein mittels eines Druckgliedes 96 von Hand zu betätigendes Ventil zur Weiterleitung der Druckluft zu dem elektrogasdynamischen Generator 50 und zur Zerstäuberdüse 36 angeordnet ist. Das Ventil weist einen Ventilkörper 98 auf, der in dem offenen Ende der Querbohrung 94 z. B. durch Versehrauben befestigt und mit einem nach innen gerichteten axialen Schaft 106 versehen ist. Dieser bildet einen ringförmigen Ventilsitz 104 und mehrere an diesem angeordnete radiale Durchlaßöffnungen 110, die mit einer Bohrung 112 in Verbindung stehen. Das Ventil ist ferner mit einem beweglichen, pfropfenförmigen Verschlußkörper 100 versehen, der durch eine Feder 102 in seiner Verschlußstellung belastet ist und entgegen der Wirkung dieser Schließfeder in seine Offenstellung mittels einer Schubstange 108 verschiebbar ist, die durch den Ventilkörper 98 durch einen Verschlußstöpsel mit Dichtung 88 hindurch nach außen ragt und mittels des Druckgliedes 96 bewegbar ist. Die Betätigung des als Schwenkhebel ausgebildeten Druckgliedes im Uhrzeigersinn ruft eine axiale Verschiebung der Schubstange 108 entgegen der Wirkung der Schließfeder 102 nach innen hervor, wodurch der Verschlußkörper 100 von dem Ventilsitz 104 abgehoben wird. Aus der Längsbohrung 90 des Handgriffes 32 kann dann Druckluft durch die Durchlaßöffnungen 110 hindurch in die Bohrung 112 einströmen, die mit dem Einlaßende des elektrogasdynamischen Generators 50 in Verbindung ist und diesem die Druckluft zuführt.the lower end is closed by a screw plug 92 is. opens into a transverse bore 94 of the handle, in which a pressure member 96 Manually operated valve for forwarding the compressed air to the electro gas dynamic generator 50 and to the atomizer nozzle 36 is arranged. The valve has a valve body 98, which in the open end of the transverse bore 94 z. B. fastened by Versehrauben and with an inwardly directed axial shaft 106 is provided. This forms an annular valve seat 104 and several This arranged radial passage openings 110, which are with a bore 112 in connection. That Valve is also provided with a movable, plug-shaped closure body 100, which is through a Spring 102 is loaded in its closed position and against the action of this closing spring in its open position is displaceable by means of a push rod 108 which is passed through the valve body 98 by a Closure plug with seal 88 protrudes outward through it and can be moved by means of pressure member 96 is. The clockwise actuation of the pressure member, which is designed as a pivot lever, calls an axial one Displacement of the push rod 108 inwardly against the action of the closing spring 102, whereby the closure body 100 is lifted off the valve seat 104. From the longitudinal bore 90 of the With the handle 32, compressed air can then flow into the bore 112 through the passage openings 110, which is in communication with the inlet end of the electrogasdynamic generator 50 and this the compressed air supplies.

Bevor die Ausbildung und Wirkungsweise des Generators 50 und die Weiterleitung der Druckluft zu der Zerstäuberdüse 36 näher erläutert wird, ist nachstehend zunächst die in der Spritzpistole 28 angeordnete Verteilungsvorrichtung 46 für die flüssige Farbe beschrieben. Diese Verteilungsvorrichtung, die zur geregelten Zuführung der Farbe oder des sonstigen U berzugsmaterials an die Zerstäubungsstelle dient, ist im. wesentlichen bekannter Art. Die flüssige Farbe aus dem Farbzuführungsschlauch 24 wird der Spritzpistole 28 durch einen Anschlußstutzen 122 zugeführt, der am unteren Rand des Laufes 34 angebracht ist und mit einer kurzen Querbohrung 126 des Laufes in Verbindung steht, die ihrerseits in eine Längsbohrung 128 des Laufes mündet. Im vorderen Ende der Längsbohrung 128 des Laufes mündet. Im vorderen Ende der Längsbohrung 128 ist ein Düsenkörper 130 angeordnet, dessen konischer Teil mit einem kurzen zvlindrischen Auslaßende 120 für die flüssige Farbe versehen ist. Der Düsenkörper 130 besteht aus elektrisch leitendem Werkstoff und weist einen äußeren Rängflansch 131 auf, der an dem Stirnende 168 des Laufes 34 anliegt. In dem Diisenkörper 130 ist gleichachsig mit dem zylindrischen Auslaßende 120 derselben eine Ventilnadel 132 verschiebbar angeordnet, die den Auslaßquerschnitt der Düse bestimmt. Die Ventilnadel 132 ist am vorderen Ende eines Einstellschaftes 134 angeordnet, der im vorderen Ende der Bohrung 128 von einer balgenartigen Dichtung 136 zur Begrenzung des Zutritts von flüssiger Farbe unter Druck in das vordere Ende der Bohrung 128 umgeben ist. Der Einstellschaft 134 geht nach hinten zunächst durch einen im Durchmesser verringerten Zwischenteil 144 und dann durch einen Abschnitt 146 von größerem Durchmesser hindurch und ist mit seinem hinteren Ende mit einem Kupplungsstück 138 ausBefore the design and mode of operation of the generator 50 and the transmission of the compressed air to the atomizer nozzle 36 is explained in more detail, the distribution device 46 for the liquid paint arranged in the spray gun 28 is described below. This distribution device, which is used for the regulated supply of paint or other coating material to the atomization point, is in. The liquid paint from the paint supply hose 24 is fed to the spray gun 28 through a connection piece 122 which is attached to the lower edge of the barrel 34 and is connected to a short transverse bore 126 of the barrel, which in turn connects to a longitudinal bore 128 of the barrel flows out. In the front end of the longitudinal bore 128 of the barrel opens. In the front end of the longitudinal bore 128 a nozzle body 130 is arranged, the conical part of which is provided with a short cylindrical outlet end 120 for the liquid paint. The nozzle body 130 consists of an electrically conductive material and has an outer peripheral flange 131 which rests against the front end 168 of the barrel 34. In the nozzle body 130 , coaxially with the cylindrical outlet end 120 of the same, a valve needle 132 is slidably arranged, which determines the outlet cross section of the nozzle. The valve needle 132 is arranged at the front end of an adjustment shaft 134 which is surrounded in the front end of the bore 128 by a bellows-like seal 136 for limiting the entry of liquid paint under pressure into the front end of the bore 128 . The adjustment shaft 134 extends to the rear, first through an intermediate part 144 of reduced diameter and then through a section 146 of larger diameter, and has a coupling piece 138 at its rear end

Isolierstoff verschiaubt. das vom hinteren Ende des Abschnittes 146 aus in diesen hineinragt. Das Kupplungsstück 138 ist seinerseits mit einem axial verschiebbaren Schaft 135 verbunden, dereinen Teil der das Druckglied 96 enthaltenden Betätigungsvorrichtung 140 bildet. Der Schaft 135 ragt in eine hülsenförmige Einstell- und Anschlagschraube 148 hinein, die eine Belastungsfeder 148 zur Begrenzung des Ausmaßes der Verschiebung des Schaftes 135 umgibt und zur Einstellung der Kraft der Belastungsfeder für den dichten Abschluß des Düsenkörpers 130 durch die Ventilnadel 132 dient. Beim Betrieb der Spritzpistole 28 führt das Verschwenken des Druckgliedes 96 im Uhrzeigersinn eine Verschiebung des Schaftes 135 entgegen der Wirkung der Feder 148 nach hinten herbei, wodurch auch der Einstellschaft 134 und mit ihm die an ihm befestigte Ventilnadel 132 nach hinten verschoben und das Auslaßende 120 des Düsenkörpers 130 für den Austritt von flüssiger Farbe geöffnet wird. Im oberen Teil des Laufes 34 ist eine verhältnismäßig weite Längsbohrung 156 zur Aufnahme des elektrodynamischen Generators 50 angeordnet, in dem die zum Aufladen der Farbtröpfchen der zerstäubten Farbflüssigkeit und zum Erzeugen des elektrostatischen Ablagerungsfeldes notwendige elektrische Energie aus der direkten Umwandlung der kinetischen Energie des das Keim- bzw. Impfmaterial enthaltenden Druckluftstromes in der Spritzpistole gewonnen wird. Bei der dargestellten Ausführungsform wird die Druckluft, sobald das Druckglied 96 betätigt wird, über die Bohrung 112 einem den Einlaß des Generators 50 bildenden Abschnitt 114 zugeleitet, der einen verhältnismäßig großen Durchlaßquerschnitt aufweist und in dem daher eine relativ geringe Strömungsgeschwindigkeit und ein nur geringer Druckverlust entsteht. In dem Einlaßabschnitt 114 ist eine Halterungshülse 190 aus Isolierstoff angeordnet, durch die eine zu ihr gleichachsige nadeiförmige Ionisierelektrode 124 in ihrer richtigen Lage zu einem sie umgebenden, konischen Leitungsabschnitt 192 und einer ringförmigen Anziehungselektrode 194 gehalten wird. Die Halterungshülse 190 dient zugleich zur Halterung des Leiters 66, der bei der dargestellten Ausführungsform mit der nadeiförmigen Ionisierelektrode 124 verbunden ist. In dem konisch sich verengenden Bereich des Leitungsabschnitts 192, der durch eine Isolierstoffhülse 193 mit diesem konischen Innenraum gebildet ist. wird der Durchlaßquerschnitt für die Druckluft stetig verringert und die Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft auf die Anziehungselektrode 194 zu erhöht. Nach dem Durchgang durch die Anziehungselektrode gelangt die Druckluft in einen Längskanal 158 von verhältnismäßig kleinem Querschnitt, der in Strömungsrichtung allmählich etwas weiter werden kann und in dem bei den herrschenden Druckverhältnissen die Strömungsgeschwindigkeit erheblich größer als im Einlaßabschniti 114 ist. Im Interesse einer guten Nutzleistung sollte sie vorzugsweise etwa der Schallgeschwindigkeit entsprechen. Die aus dem Längskanal 158 austretend« Druckluft trifft auf eine vorgeschaltete nadeiförmige Kollektorelektrode 198 auf, die an einem Pfropfer 196 angebracht ist. Die Druckluft expandiert dann ir der Bohrung 156, so daß sie mit verringerter Geschwindigkeit dem Auslaßkanal 160 zuströmt. Di« Kollektorelektrode 198 ist durch einen Leiter 200 direkt mit dem Düsenkörper 130 verbunden, der ah Ladeelektrode dient.Insulating material shifted. which protrudes from the rear end of the section 146 into this. The coupling piece 138 is in turn connected to an axially displaceable shaft 135 which forms part of the actuating device 140 containing the pressure member 96. The shaft 135 protrudes into a sleeve-shaped adjusting and stop screw 148, which surrounds a loading spring 148 to limit the extent of the displacement of the shaft 135 and is used to adjust the force of the loading spring for the tight closure of the nozzle body 130 by the valve needle 132. During operation of the spray gun 28, the pivoting of the pressure member 96 in a clockwise direction causes the shaft 135 to be displaced backwards against the action of the spring 148, whereby the adjustment shaft 134, and with it the valve needle 132 attached to it, is displaced backwards and the outlet end 120 of the Nozzle body 130 is opened for the exit of liquid paint. In the upper part of the barrel 34 there is a relatively wide longitudinal bore 156 for receiving the electrodynamic generator 50, in which the electrical energy necessary to charge the paint droplets of the atomized paint liquid and to generate the electrostatic deposition field is obtained from the direct conversion of the kinetic energy of the germ. or inoculation material containing compressed air stream is obtained in the spray gun. In the embodiment shown, as soon as the pressure member 96 is actuated, the compressed air is fed via the bore 112 to a section 114 which forms the inlet of the generator 50 and which has a relatively large passage cross section and in which there is therefore a relatively low flow velocity and only a small pressure loss . In the inlet section 114, a holding sleeve 190 made of insulating material is arranged, by means of which a needle-shaped ionizing electrode 124, which is coaxial with it, is held in its correct position in relation to a surrounding, conical line section 192 and an annular attraction electrode 194. The holding sleeve 190 also serves to hold the conductor 66, which in the embodiment shown is connected to the needle-shaped ionizing electrode 124. In the conically narrowing area of the line section 192, which is formed by an insulating sleeve 193 with this conical interior. the passage cross section for the compressed air is steadily reduced and the flow rate of the compressed air to the attraction electrode 194 is increased. After passing through the attraction electrode, the compressed air enters a longitudinal channel 158 of relatively small cross-section, which can gradually widen slightly in the direction of flow and in which, under the prevailing pressure conditions, the flow velocity is considerably greater than in inlet section 114 . In the interests of good performance, it should preferably correspond approximately to the speed of sound. The compressed air emerging from the longitudinal channel 158 hits an upstream needle-shaped collector electrode 198 which is attached to a plug 196 . The compressed air then expands in the bore 156 so that it flows to the outlet channel 160 at a reduced speed. The collector electrode 198 is connected directly to the nozzle body 130 by a conductor 200 , which serves as a charging electrode.

Der Auslaßkanal 160 steht in Verbindung mit einem Zerstäubungsluftkanal 162 und einem davon getrennten Fächerluftkanal 164, die beide in Längsrichtung des Laufes 34 nach vorn verlaufen und am vorderen Ende 163 desselben enden. Die beiden Kanäle 162 und 164 haben einen relativ kleinen Querschnitt, der so bemessen ist, daß die zur Zerstäubung erforderliche mit einer Einstellschraube geregelte Druckluft mit der richtigen Geschwindigkeit zugeführt wird. Die Kanäle 162 und 164 münden an von- m einander getrennten und in radialer Richtung auf der Außenseite des Ringflansches 131 des Düsenkörpers 130 liegenden Stellen, die durch eine aus Isolierstoff bestehende Kappe 170 überdeckt sind. Diese Kappe ist mittels eines Schraubringcs 172 einstellbar und abnehmbar am vorderen Ende des Laufes 34 befestigt und enthält eine erste Gruppe von nach vorne schräg auf die Längsachse des Laufes zu gerichteten Kanälen 174, die mit dem Fächerluftkanal 164 in Verbindung stehen und deren Auslaßenden an einer oder mehre- >n ren Stellen vor der Düse 130 mit im größeren Winkel zur Längsachse geneigten Verzweigungen versehen sind, um Fächerluftstrahlen zur Formgebung des zerstäubten Farbstrahles zu bilden. Außerdem ist die Innenfläche der Luftkappe 170 gegenüber dem vorderen Ende 163 des Laufes 34 so gestaltet, daß sie mit diesem vorderen Ende einen Raum bildet, in den der Zerstäubungsluftkanal 162 mündet und der zur Überleitung der aus dem Kanal 162 austretenden Zerstäubungsluft zu einer oder mehreren öffnungen dient, die um das zylindrische Auslaßende 120 des Düsenkörpers 130 herum angeordnet sind und die Zerstäubungsluft zur unmittelbaren Einwirkung auf die aus dem Düsenkörper austretende flüssige Farbe bringen.The outlet channel 160 is in communication with an atomizing air channel 162 and a separate fan air channel 164, both of which run in the longitudinal direction of the barrel 34 to the front and end at the front end 163 of the same. The two channels 162 and 164 have a relatively small cross-section, which is dimensioned such that the compressed air required for atomization, which is regulated by an adjusting screw, is supplied at the correct speed. The channels 162 and 164 open out at points which are separate from one another and lie in the radial direction on the outside of the annular flange 131 of the nozzle body 130 and which are covered by a cap 170 made of insulating material. This cap is adjustable and detachable attached to the front end of the barrel 34 by means of a screw ring 172 and contains a first group of ducts 174 which are directed towards the front at an angle to the longitudinal axis of the barrel and which are in communication with the fan air duct 164 and whose outlet ends are connected to one or the other several-> n points in front of the nozzle 130 are provided with branches inclined at a greater angle to the longitudinal axis in order to form fan air jets for shaping the atomized paint jet. In addition, the inner surface of the air cap 170 opposite the front end 163 of the barrel 34 is designed so that it forms with this front end a space into which the atomizing air channel 162 opens and which is used to convey the atomizing air exiting the channel 162 to one or more openings which are arranged around the cylindrical outlet end 120 of the nozzle body 130 and bring the atomizing air to act directly on the liquid paint emerging from the nozzle body.

Beim Betrieb der Spritzpistole wird der Ionisierelektrode 124 über die Leitungen 40 und 66 eine Erregerspannung in der Größenordnung von etwa 5000 Volt zugeführt und hierdurch die Bedingung für eine Koronaentladung geschaffen, deren Entladungsstrom in dem Ringspalt zwischen der Spitze der nadelförmigen Ionisiereleklrode 124 und der ringförmigen Anziehungselektrode 194 fließt. Gleichzeitig strömt Druckluft aus der Bohrung 112 über den Einlaßabschnitt 114 in den sich verjüngenden Teil der Hülse 190 zu der Anziehungselektrode 194 und mit zunehmender Geschwindigkeit durch den Entladungsbereich hindurch. Die Koronaentladung bewirkt eine Kondensation wenigstens eines Teiles des der Druckluft in einem nicht dargestellten Dampftopf zugemischten Impfdampfes zu außerordentlich kleinen Tröpfchen, die die in dem Entladungsbereich vorhandenen einpoligen Ionen umgeben. Die Ionen, um die herum der Impfdampf kondensiert, werden hierdurch schwerer beweglich und werden in dem Druckluftstrom fest- oder nahezu festgehalten, mit dem sie dann aus dem Entladungsbereich durch die ringförmige Anziehungselektrode 194 hindurch herausgetragen werden und in dem Längskanal 158 des elektrogasdynamischen Generators 50 mit großer Geschwindigkeit weiterströmen, die, wie bereits bemerkt, z. B. der «> Schallgeschwindigkeit entsprechen kann. Die in dem Druckluftstrom enthaltenen Ionen werden an der Kollektorelektrode 198 gesammelt und erhöhen das Potential derselben auf außerordentlich hohe Werte. Auf diese Weise werden an der Kollektorelektrode 198 sehr hohe Gleichspannungen erzeugt, die über den Leiter 200 auf die Spitze des Düsenkörpers 130 übertragen werden. Dieser erfüllt den doppelten Zweck, als Spritzdüse und zugleich als Ladeelektrode für die elektrostatische Ablagerung zu dienen. Die Erzeugung solch hoher Spannungen an der Spitze des Düsenkörpers 130 führt zu einer Koronaentladung an dieser Spitze und zu einem dicht an der Zerstäubungsstelle gebildeten Bereich mit einem hohen Gehall an einpoligen Ionen, die sich selbst an die zerstäubten Farbtröpfchen anheften und diese aufladen. Die Spitze des Düsenkörpers 130, der in der erläuterten Weise aufgeladen ist, bildet somit das eine Ende eines elektrostatischen Ablagerungsfeldes, dessen anderes Ende durch den zu überziehenden geerdeten Gegenstand gebildet ist.When the spray gun is in operation, the ionizing electrode 124 is supplied with an excitation voltage of the order of magnitude of about 5000 volts via the lines 40 and 66, thereby creating the condition for a corona discharge, the discharge current of which is in the annular gap between the tip of the needle-shaped ionizing electrode 124 and the ring-shaped attraction electrode 194 flows. At the same time, pressurized air flows from the bore 112 via the inlet section 114 into the tapered part of the sleeve 190 to the attraction electrode 194 and at increasing speed through the discharge region. The corona discharge causes condensation of at least part of the inoculation steam mixed with the compressed air in a steam pot (not shown) to form extremely small droplets which surround the unipolar ions present in the discharge area. The ions around which the inoculation vapor condenses become more difficult to move and are fixed or almost trapped in the compressed air flow, with which they are then carried out of the discharge area through the ring-shaped attraction electrode 194 and in the longitudinal channel 158 of the electrogasdynamic generator 50 continue to flow at great speed, which, as already noted, e.g. B. can correspond to the «> speed of sound. The ions contained in the compressed air stream are collected at the collector electrode 198 and raise the potential of the same to extremely high values. In this way, very high DC voltages are generated at the collector electrode 198 , which DC voltages are transmitted via the conductor 200 to the tip of the nozzle body 130. This fulfills the double purpose of serving as a spray nozzle and at the same time as a charging electrode for the electrostatic deposition. The generation of such high voltages at the tip of the nozzle body 130 leads to a corona discharge at this tip and to an area formed close to the atomization point with a high concentration of unipolar ions which attach themselves to the atomized paint droplets and charge them. The tip of the nozzle body 130, which is charged in the manner explained, thus forms one end of an electrostatic deposition field, the other end of which is formed by the earthed object to be coated.

Durch den in nicht vorbekannter Weise in der Spritzpistole angeordneten elektrogasdynamischen Generator 50 wird nicht nur die Verwendung der gemäß dem Stand der Technik notwendigen großen und schweren Hochspannungsquellen mit den schweren und steifen Kabeln, die zur Verbindung der Ladeelektrode mit der Spannungsquelle notwendig sind, vermieden, sondern auch eine bei bisher bekannten Farbspritzanlagen nicht erreichte vorteilhafte Betriebscharakteristik gewährleistet. Zum besseren Verständnis einer solchen vorteilhaften Charakteristik ist nachstehend die Ausbildung und Wirkungsweise von elektrogasdynamischen Generatoren und insbesondere des erfindungsgemäß gebauten Generators 50 näher erläutert.Due to the electro-gas dynamic, which is arranged in the spray gun in a manner not previously known Generator 50 will not only make use of the large and large amounts required according to the prior art heavy high voltage sources with the heavy and stiff cables that connect the charging electrode with the voltage source are necessary, avoided, but also one with previously known Paint spraying systems not guaranteed advantageous operating characteristics. For the better Understanding of such an advantageous characteristic is below the training and mode of operation of electrogasdynamic generators and in particular of the generator constructed according to the invention 50 explained in more detail.

Bei einem elektrogasdynamischen Generator der beschriebenen Art erfordert die Einleitung der Koronaentladung am Einlaßende des Längskanals 158 verhältnismäßig niedrige Erregerspannungen von z. B. etwa 5000 Volt, um an der Kollektorelektrode 198 sehr hohe Spannungen zu erzeugen. Der Ladestrom und die Spannung können deshalb viel höher sein als die Erregerspannung, weil die erzeugte elektrische Energie aus der kinetischen Energie des Druckgasbzw. Druckluftstromes gewonnen wird, die die notwendige Arbeit verrichtet, indem sie die Ionen in dem Längskanal 158 von der ringförmigen Anziehungselektrode 194 entgegen der Wirkung des elektrischen Feldes zu der Kollektorelektrode 198 treibt. Wenn auch bei dem beschriebenen Energieerzeuger die Erregerspannung der Ionisierelektrode 124 zugeführt wird und die ringförmige Anziehungselektrode 194 geerdet ist, so kann dies auch umgekehrt und der Generator mit geerdeter lonisierelektrode und mit aufgeladener Anziehungselektrode betrieben werden, wenn die hierfür notwendigen Änderungen hinsichtlich der Spannungszuführung sowie der Isolierung usw. vorgenommen werden. Die maximale Ausgangsspannung des Generators ist im wesentlichen durch die Durchschlagspannung bestimmt, bei der ein elektrisches Durchschlagen zwischen der Kollektorelektrode und Erde erfolgt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 findet ein solches Durchschlagen zwischen der Kollektorelektrode und der Anziehungselektrode entlang der Wandung des Längskanals 158 statt. Die Länge dieses isolierten Längskanals bietet daher ein Maß für die Größe der durch den Energieerzeuger ermöglichten Maximalspannung. Je nach den Erfordernissen des gewünschten Verwendungszweckes können daher verschiedene Generatoren angewendet werden, wenn diese gemäß der Erfindung aufgebauten Generatoren als auswechselbare Generatoreinheiten ausgebildet sind.In an electrogasdynamic generator of the type described, the initiation of the corona discharge at the inlet end of the longitudinal channel 158 requires relatively low excitation voltages of, for. B. about 5000 volts to generate very high voltages at the collector electrode 198. The charging current and the voltage can therefore be much higher than the excitation voltage, because the electrical energy generated from the kinetic energy of the compressed gas or. Compressed air flow is obtained, which does the necessary work by driving the ions in the longitudinal channel 158 from the annular attraction electrode 194 against the effect of the electric field to the collector electrode 198. If the excitation voltage is also supplied to the ionizing electrode 124 in the energy generator described and the ring-shaped attraction electrode 194 is grounded, this can also be reversed and the generator can be operated with a grounded ionizing electrode and a charged attraction electrode if the changes required for this with regard to the voltage supply and insulation etc. can be made. The maximum output voltage of the generator is essentially determined by the breakdown voltage at which electrical breakdown occurs between the collector electrode and earth. In the embodiment according to FIG. 2, such a breakdown takes place between the collector electrode and the attraction electrode along the wall of the longitudinal channel 158 . The length of this isolated longitudinal channel therefore offers a measure of the size of the maximum voltage made possible by the energy generator. Depending on the requirements of the intended use, different generators can therefore be used if these generators constructed according to the invention are designed as exchangeable generator units.

In Fig. 2 ist eine verbesserte Ausfuhrungsform einer solchen Generatoreinheit dargestellt, die bei ge-An improved embodiment of such a generator unit is shown in FIG.

ringer Größe die Anwendung von in der Nähe der Schallgeschwindigkeit liegenden Strömungsgeschwindigkeiten in dem Längskanal ermöglicht und für einen weiten Bereich verschiedener Betriebsdrücke und Strömungsgeschwindigkeiten eine gute Leistungscharakteristik zeigt. Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, ist auch dieser Generator mit einer nadeiförmigen Ionisierelektrode 124 versehen, die koaxial zu dem durch die Isolierstoffhülse 212 gebildeten Längskanal 158 angeordnet und hierzu durch die ebenfalls aus Isolierstoff bestehende Halterungshülse 190 in der richtigen Lage gehalten ist. Die lonisierelektrode 124 ragt durch den konischen Leitungsabschnitt 192 hindurch bis in die ringförmige Anziehungselektrode 194 hinein. Vorzugsweise sind alle diese Teile so gestaltet, daß sie auswechselbar sind und beim Einsetzen immer ihre richtige Lage einnehmen. Bei dieser Ausführungsform wird die Erregerspannung an die ringförmige Anziehungselektrode 194 angelegt, während die Ionisierelektrode 124 geerdet ist. Bei richtiger Anordnung kann beinahe der gesamte Stromfluß von der Ionisierelektrode 124 mit dem Druckluftstrom zu der Kollektorelektrode 198 getragen werden, wodurch die erforderliche Generatorenergie auf ein Mindestmaß verringert wird, weil unter solchen Bedingungen der in den Generatorkreis fließende Strom sich dem Wert Null nähert. Wie bereits erwähnt, ist der Generator 50 so ausgebildet, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft in dem Längskanal 158 etwa gleich der Schallgeschwindigkeit ist, wodurch bei geringem Druckverlust eine hohe Nutzleistung erreicht wird. Außerdem sind die unmittelbar an der ringförmigen Anziehungselektrode 194 angeordneten Teile dieser Ausführungsform des Generators 50 so gestaltet, daß in der den Strömungsweg der Druckluft am Umfang begrenzenden Wandung eine oder mehrere scharfe Kanten gebildet sind, die wenigstens eine vorstehende Fläche bilden, die dem Gas- oder Luftstrom entgegensteht. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß der Innendurchmesser am Auslaßende des konischen Leitungsabschnittes 192 größer gehalten wird als der Innendurchmesser der ringförmigen Anziehungselektrode 194 und hierdurch eine zur Längsachse des Generators rechtwinklig vorspringende Ringschulter gebildet wird. Weiterhin kann zwischen der Anziehungselektrode 194 und dem Auslaßende des konischen Leitungsabschnittes 192 eine Ringnut 220 angeordnet werden, die auf eine kurze Strecke einen plötzlich erweiterten Querschnitt bildet. Auch kann statt der Ringnut 220 oder zusätzlich zu dieser zwischen der Anziehungselektrode 194 und dem Längskanal 158 eine zv/eite Ringnut 216 angeordnet werden, deren Durchmesser erheblich größer als der Innendurchmesser der Anziehungselektrode und des Längskanals ist. Auch kann der Innendurchmesser des Längskanals 158 etwas größer sein als der Innendurchmesser der Anziehungselektrode 194. Schließlich kann der Längskanal 158 so ausgebildet sein, daß sein Durchlaßquerschnitt in Strömungsrichtung der Druckluft etwas zunimmt, damit in der Nähe der Anziehungselektrode 194 eine etwa oder beinahe der Schallgeschwindigkeit entsprechende Strömungsgeschwindigkeit beibehalten wird. Die erwähnten scharfkantigen Unregelmäßigkeiten bilden in der den Gas- oder Luftstrom am Umfang begrenzenden Wandung des Generators plötzliche Unterbrechungen und Störungen in der stromlinienförmigen Führung und rufen in dem durch die ringförmige Anziehungselektrode 194 hindurchgehenden Luftstrom und in der Luftströmung in dem Längskanal 158 eine starke Turbulenz hervor, die verringert oder verhindert, daß an den Wandungsteilen in der Anziehungselektrode und in dem Längskanal Schichten von langsamer strömendem Gas bzw. Luft entstehen.The small size enables flow velocities close to the speed of sound to be used in the longitudinal duct and exhibits good performance characteristics for a wide range of different operating pressures and flow velocities. As described in connection with FIG. 1, this generator is also provided with a needle-shaped ionizing electrode 124 which is arranged coaxially to the longitudinal channel 158 formed by the insulating material sleeve 212 and is held in the correct position by the holding sleeve 190, which is also made of insulating material. The ionizing electrode 124 protrudes through the conical line section 192 into the annular attraction electrode 194. Preferably, all of these parts are designed so that they are interchangeable and always assume their correct position when inserted. In this embodiment, the excitation voltage is applied to the annular attraction electrode 194 while the ionizing electrode 124 is grounded. When properly positioned, almost all of the current flow from ionizing electrode 124 can be carried by the flow of compressed air to collector electrode 198, thereby minimizing the required generator power because under such conditions the current flowing into the generator circuit approaches zero. As already mentioned, the generator 50 is designed so that the flow speed of the compressed air in the longitudinal channel 158 is approximately equal to the speed of sound, whereby a high useful power is achieved with a low pressure loss. In addition, the parts of this embodiment of the generator 50 which are arranged directly on the annular attraction electrode 194 are designed in such a way that one or more sharp edges are formed in the wall delimiting the flow path of the compressed air at the circumference, which form at least one protruding surface that the gas or Opposing airflow. This can e.g. B. can be achieved in that the inner diameter at the outlet end of the conical line section 192 is kept larger than the inner diameter of the annular attraction electrode 194 and thereby an annular shoulder projecting at right angles to the longitudinal axis of the generator is formed. Furthermore, an annular groove 220 can be arranged between the attraction electrode 194 and the outlet end of the conical line section 192, which over a short distance forms a suddenly widened cross section. Instead of the annular groove 220 or in addition to it, a second annular groove 216 can be arranged between the attraction electrode 194 and the longitudinal channel 158, the diameter of which is considerably larger than the inner diameter of the attraction electrode and the longitudinal channel. The inner diameter of the longitudinal channel 158 can also be slightly larger than the inner diameter of the attraction electrode 194. Finally, the longitudinal channel 158 can be designed in such a way that its passage cross-section increases somewhat in the direction of flow of the compressed air, so that in the vicinity of the attraction electrode 194 it is approximately or almost the speed of sound Flow rate is maintained. The abovementioned sharp-edged irregularities form sudden interruptions and disturbances in the streamlined guidance in the wall of the generator that delimits the gas or air flow at the circumference and cause strong turbulence in the air flow passing through the annular attraction electrode 194 and in the air flow in the longitudinal channel 158, which reduces or prevents the formation of layers of slower flowing gas or air on the wall parts in the attraction electrode and in the longitudinal channel.

Fig. 3 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Kantenbildung im Bereich der ringförmigen Anziehungselektrode 194. Bei dieser Ausführungsform sind an 3 shows a further possibility for edge formation in the area of the annular attraction electrode 194. In this embodiment, on

κι der Innenfläche des in Fig. 1 konischen Leitungsabschnittes 192 statt dessen mehrere aufeinanderfolgende Stufen oder Ringschultern 218 ausagebildet, die die erwünschten scharfkantigen Unterbrechungen sind.κι the inner surface of the line section conical in FIG. 1 192 instead forms several successive steps or ring shoulders 218, which are the desired sharp-edged interruptions.

i> MJt einer erfindungsgemäß ausgebildeten elektrostatischen Spritzpistole nach Fig. 1 und 2, die mit einer etwa der Schallgeschwindigkeit entsprechenden Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft im Längskanal 158 arbeitet, wurden bei folgenden, beispielsweise angegebenen Betriebsdrücken und Abmessungen erheblich verbesserte Leistungen erzielt:
Druck der Druckluft 1,4 bis etwa 7 Kp/cm²
Anziehungs- Innendurchmesser etwa 3 mmWith an electrostatic spray gun designed according to the invention according to FIGS. 1 and 2, which operates with a flow velocity of the compressed air in the longitudinal channel 158 that corresponds approximately to the speed of sound, considerably improved performance was achieved at the following, for example, specified operating pressures and dimensions:
Pressure of the compressed air 1.4 to about 7 Kp / cm ²
Attraction inner diameter about 3 mm

elektrode 194 Länge etwa 4,5 mmelectrode 194 length about 4.5 mm

Konischer Über- Innendurchmesser am Einlaßgangsabschnitt 192 ende etwa 6,6 mmConical over-inner diameter at inlet passage section 192 ends about 6.6 mm

Innendurchmesser am Auslaßende etwa 3,8 mm
Länge etwa 10,4 mmInside diameter at the outlet end about 3.8 mm
Length about 10.4 mm

Ringnut 220 Tiefe 0,89 mm bei einemRing groove 220 depth 0.89 mm for one

Durchmesser von etwa
7,6 mmDiameter of about
7.6 mm

Ringnut 216 Tiefe 1,5 mm bei einemRing groove 216 depth 1.5 mm for one

Durchmesser von 8,1 mm8.1 mm diameter

j5 Längskanal 158 Innendurchmesser etwaj5 longitudinal channel 158 inner diameter approx

3 mm bei 76 mm Länge mit
0,2 mm Divergenz3 mm at 76 mm length with
0.2 mm divergence

Die isolierenden Teile, insbesondere die den konischen Übergangsabschnitt 192 bildende Hülse sowie die den Längskanal 158 bildende Hülse 212 und die Halterungshülse 190 für die Ionisierelektrode 124 (wenn dieser die Erregerspannung zugeführt wird) besteht aus Isolierstoffen hoher Durchschlagfestigkeit. The insulating parts, in particular the sleeve forming the conical transition section 192 as well as the sleeve 212 forming the longitudinal channel 158 and the holding sleeve 190 for the ionizing electrode 124 (if the excitation voltage is supplied to it) consists of insulating materials with high dielectric strength.

Ein entsprechend den vorstehenden Angaben ausgebildeter Generator ermöglicht eine hohe Spannungsleistung über einen weiten Druckbereich und liefert einen Strom bis zu etwa 60 μΑ. Das angenäherte Verhältnis Strom zu Spannung wurde für einen solchen Generator experimentell unter Verwendung einer Funkenstrecke als Belastung mit einer der F i g. 5 entsprechenden Vorrichtung bestimmt. Hierzu wurde der Düsenkörper 130 einer mit einem erfindungsgemäßen elektrogasdynamischen Generator versehenen Spritzpistole 28 in unmittelbare Nähe mit einer isolierten Kugel 230 mit einem Durchmesser von etwa 76 mm gebracht, mit der eine geerdete Kugel 232 von gleichem Durchmesser zunächst in Berührung war. Die geerdete Kugel 232 wurde dann langsam von derA generator designed in accordance with the above information enables a high voltage output over a wide pressure range and delivers a current of up to about 60 μΑ. The approximate Current to voltage ratio has been experimentally using for such a generator a spark gap as a load with one of the F i g. 5 corresponding device determined. This was done the nozzle body 130 is provided with an electrogasdynamic generator according to the invention Spray gun 28 in close proximity with an isolated Brought ball 230 with a diameter of about 76 mm, with which a grounded ball 232 of the same diameter was initially in contact. The grounded ball 232 was then slowly removed from the

go Kugel 230 wegbewegt, so daß zwischen den beiden voneinander getrennten Kugeln eine Funkenstrecke gebildet wurde. Der durch diese Funkenstrecke hindurchgehende Strom wurde mit einem Meßgerät 234 gemessen, das in die Erdleitung der Kugel 232 einge-go ball 230 moved away, so that a spark gap was formed between the two separate balls. The current passing through this spark gap was measured with a measuring device 234 , which is inserted into the earth line of the sphere 232.

schaltet war. Zur Milderung von Stromstößen und zur Verhütung von Störungen des Meßgerätes war in Parallelschaltung mit dem Meßgerät ein Kondensator 236 angeordnet. Durch Messung der Größe des Stromeswas switched. To mitigate electrical surges and to To prevent interference with the measuring device, a capacitor 236 was connected in parallel with the measuring device arranged. By measuring the magnitude of the current

als Funktion der Länge der Funkenstrecke konnte die Spannungs-Stromkurve gemäß Fig. 4 ermittelt werden. Dies zeigt, daß die Stromstärke, die selbst bei ihrem Maximalwert relativ klein ist, nut zunehmender Spannung bzw. hier mit zunehmender Länge der Fun- > kenstrecke verhältnismäßig langsam geringer wird. In Fig. t> ist die Leistung einer gen;äß der Erfindung mit einem elektrogisdynamischen Generator versehenen Spritzpistole im Vergleich zur Leistung einer zum elektrostatischen Aufspritzen von Überzügen dienen- n» den Spritzpistole der Firma Eciipse Equipment Company of Fairfield, New Jersey, gezeigt, die eine übliche elektronische 65-Kilovolt-StromqueIle mit einem Begrenzungswiderstarid zeigt.The voltage-current curve according to FIG. 4 could be determined as a function of the length of the spark gap. This shows that the current strength, which is relatively small even at its maximum value, decreases with increasing voltage or, in this case, relatively slowly with increasing length of the spark gap. In Fig.> T is the performance of a gen; AESS the invention with a elektrogisdynamischen generator gun provided in comparison to the performance of a shown for electrostatic spraying of coatings dienen- n "to airbrush the company Eciipse Equipment Company of Fairfield, New Jersey, the Figure 3 shows a typical 65 kilovolt electronic power source with a limiting resistor.

Aus Fig. 6 ergibt sich, daß der Kurzschlußstrom ιϊ bei der Spritzpistole gemäß der Erfindung erheblich schwächer ist als der Kurzschlußstrom bei dieser bekannten Spritzpistole, und daß die Leerlaufspannung (wiederum als I änge der Funkenstrecke gemessen) Tür die Spritzpistole nach der Erfindung erheblich höher ist als bei der bekannten Spritzpistole. Fig. 6 zeigt auch, daß durch die Anordnung eines durch den geimpften Druckgas- bzw. Druckluftstrom einer Spritzpistole betriebenen elektrogasdynamischen Generator, ausgestaltet gemäß der Erfindung, im wesentlichen eine Quelle mit konstantem Strom gebildet wird. Bei einer nach der Erfindung ausgebildeten Spritzpistole wird der Ausgangs- bzw. Leistungsstrom durch die Eigenschaften des elektrogasdynamischen Generators begrenzt, wobei dessen auftretende Kapazität jo ebenfalls so gering ist, daß keine besonderen zusätzlichen Vorsichtsmaßregeln notwendig sind, um die maximale Energie der Funken zu begrenzen, die aus der Ladeelektrode gezogen werden können, wenn die Spritzpistole dicht an den geerdeten Gegenstand ge- js bracht wird. Dabei ist es nicht notwendig, die Geschwindigkeit, mit der die Spritzpistole dem Gegenstand genähert wird, zu berücksichtigen, wie dies bei bekannten Ausbildungen erforderlich ist.From Fig. 6 it follows that the short-circuit current ιϊ in the spray gun according to the invention is considerably weaker than the short-circuit current in this known one Spray gun, and that the open circuit voltage (again measured as the length of the spark gap) Door the spray gun according to the invention is considerably higher is than with the well-known spray gun. Fig. 6 also shows that by arranging one through the inoculated Compressed gas or compressed air flow from a spray gun operated electro gas dynamic generator, designed according to the invention, essentially a constant current source is formed. In a spray gun designed according to the invention, the output or power current is through the properties of the electrogasdynamic generator are limited, its occurring capacity jo is also so small that no special additional precautionary measures are necessary in order to achieve the maximum Limit the energy of the sparks that can be drawn from the charging electrode when the Spray gun close to the earthed object is brought. It is not necessary to adjust the speed at which the spray gun hits the object is approached to take into account, as is required in known trainings.

Einer der Hauptvorteile der Erfindung besteht darin, daß der in der Spritzvorrichtung angeordnete elektrogasdynamische Generator eine Spannungsund Stromleistung einer Größe liefert, die mit der Strömungsgeschwindigkeit der geimpften Zerstäubungsluft veränderlich ist, wodurch der Abfall der elektrostatischen Ablagerungsleistung, der bei bekannten Spritzvorrichtungen dieser Art eintritt, wenn die Strömungsgeschwindigkeiten der flüssigen Farbe und der Druckluft erhöht werden, auf ein Mindestmaß verringert wird. Bei der erfindungsgemäß ausgestalteten Spritzpistole ruft eine Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit der geimpften Zerstäubungsluft eine Erhöhung der Durchströmgeschwindigkeit in dem Generator und hierdurch eine erhöhte Strom- und Spannungsleistung hervor, die mit einer entsprechenden Erhöhung der durchschnittlichen Feldstärke des erzeugten elektrostatischen Ablagerungsfeldes verbunden ist. One of the main advantages of the invention is that the electrogasdynamic generator arranged in the spray device supplies a voltage and current output of a magnitude which is variable with the flow rate of the inoculated atomizing air, whereby the drop in the electrostatic deposition output which occurs in known spray devices of this type when the Flow rates of the liquid paint and the compressed air are increased, is reduced to a minimum. In the spray gun designed according to the invention, an increase in the flow rate of the inoculated atomizing air causes an increase in the flow rate in the generator and thereby an increased current and voltage output, which is associated with a corresponding increase in the average field strength of the generated electrostatic deposition field.

In Fig. 7 sind die Änderungen des Koronastromes bei verschiedener Länge der Funkenstrecke für verschiedene Strömungsgeschwindigkeiten in einer graphischen Darstellung gezeigt, deren Werte mit einer Vorrichtung nach Fig. 8 ermittelt wurden. Bei dieser Vorrichtung befand sich die Spritzdüse einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Spritzpistole in unmittelbarer Nähe einer isolierten Kugel 254 von etwa 152 mm Durchmesser, und die auf eine geerdete Sonde 256, vorzugsweise einen quadratisch geschnittenen Messingstab von 1,2 mm Durchmesser, über eine Funkenstrecke bekannter Länge übertragenen Koronaströme wurden mittels eines Meßgerätes 258 gemessen. Wie Fig. 7 zeigt, liefert die Vorrichtung bei alten angegebenen Abständen zwischen dem Stab 256 und der Kugel 254 bzw. Längen der Funkenstrecke mit steigendem Druck der Zerstäubungsdruckluft zunehmende Koronaströme. Zum Vergleich hiermit ist die gestrichelte Kurve 260 eingetragen, welche die Leistung der irn Zusammenhang mit Fig. 6 erwähnten bekannten Spritzpistole wiedergibt. Aus dieser Kurve ergibt sich, dali die Koronaströme bei kürzerer Funkenstrecke erheblich größer sind, aber bei größer werdender Funkenstrecke erheblich unter diejenigen bei der Vorrichtung nach der Erfindung absinken. Die höhere Spannungsleistung, die durch die Erfindung erreicht wird, findet somit auch durch Fig. 7 ihre Bestätigung. In FIG. 7, the changes in the corona flow with different lengths of the spark gap for different flow velocities are shown in a graph, the values of which were determined with a device according to FIG. In this device, the spray nozzle of a spray gun designed according to the invention was located in the immediate vicinity of an insulated ball 254 of about 152 mm diameter, and that on a grounded probe 256, preferably a square-cut brass rod of 1.2 mm diameter, via a spark gap, known Corona currents transmitted length were measured by a 258 meter. As FIG. 7 shows, given the old specified distances between the rod 256 and the ball 254 or lengths of the spark gap, the device delivers increasing corona currents with increasing pressure of the atomizing compressed air. For comparison with this, the dashed curve 260 is plotted, which shows the performance of the known spray gun mentioned in connection with FIG. This curve shows that the corona currents are considerably larger with a shorter spark gap, but drop significantly below those in the device according to the invention as the spark gap increases. The higher voltage output which is achieved by the invention is thus also confirmed by FIG. 7.

In der Pistole kann, wie vorstehend beschrieben, die gesamte, in dem Dampftopf geimpfte Druckluft durch den elektrogasdynamischen Generator hindurchgehen. Es kann aber auch nur ein Teil dieser Druckluft für den Generator verwendet werden, indem der Druckluftstrom vor dem Eintritt in den Generator in einen Zerstäubungsluftstrom und in einen Fächerluftstrom aufgeteilt wird. Auch kann ein Teil der Druckluft vorher über einen elektrogasdynamischen Generator in die Atmosphäre an einer Stelle geleitet werden, die von der Zerstäubungsstelle entfernt ist, um z. B. einen den Lauf der Spritzpistole umgebenden und sich vorwärts bewegenden Mantel zu bilden, der verhindert, daß sich langsam bewegende geladene Teilchen zu dem Handgriff zurückwandern.In the pistol, as described above, all of the compressed air injected in the steam pot can pass through the electrogasdynamic generator. However, only part of this compressed air can be used for the generator by dividing the compressed air flow into an atomizing air flow and a fan air flow before it enters the generator. Also, a part of the compressed air can be conducted beforehand via an electrogasdynamic generator into the atmosphere at a point which is removed from the atomization point in order to, for. B. to form a jacket surrounding the barrel of the spray gun and moving forward which prevents slowly moving charged particles from migrating back to the handle.

In allen diesen Fällen ist die Leistung des Generators von der Strömungsgeschwindigkeit der zugeführten Druckluft abhängig, um proportionale Änderung der durchschnittlichen Ablagerungs-Feldstärke des erzeugten elektrostatischen Feldes mit den anderen erwünschten Eigenschaften zu erreichen.In all of these cases the power of the generator depends on the flow rate of the supplied Compressed air dependent to proportional change in the average deposition field strength of the to achieve generated electrostatic field with the other desired properties.

Weiterhin besteht bei Anwendung der Erfindung der Vorteil, daß irgendeine »Gegenelektrodene-Wirkung, wie sie bei bekannten Einrichtung zur Aufrechterhaltung einer größeren Feldstärke im Bereich der Farbladeelektrode bei niedrigeren Ladepotentialen und insbesondere dann notwendig ist, wenn die Ladeelektrode in relativ großem Abstand von dem Werkstück angeordnet ist, völlig entfällt. Wenn auch die Wirkung solcher »Gegenelektrodene-Anordnungen bei Spritzpistolen, die mit üblichen elektronischen Energiequellen arbeiten, und bei denen die praktisch brauchbaren Maximalspannungen 60 Kilovolt kaum überschreiten, nützlich sein mag, so ist sie bei Spritzpistolen mit elektrogasdynamischem Energiegenerator mit ihrer Fähigkeit, größere Spannungen zu erzeugen, und mit ihrer niedrigeren Stromkapazität nicht notwendig. Eine solche »Gegenelektrode« kann durch einen geerdeten Handgriff der Spritzpistole gebildet werden, und da die Spritzpistole vorzugsweise einen geerdeten Handgriff zum Schutz der Bedienungsperson besitzt, müßten die Mittel zum Abschirmen der Ladeelektrode auch so sein, daß sie die möglichen schädlichen Wirkungen ihrer Anordnung verringern, wenn nicht verhindern. Dagegen wurde gefunden, daß die Anwendung einer solchen Abschirmelektrode den Betrieb einer kompakten elektrogasdynamischen Handspritzpistole oder einer automatischen Spritzpistole nach der Erfindung bei Spannungen ermöglichen kann, die erheblich größer als die üblicherweise ver- Furthermore, when using the invention there is the advantage that any »counter-electrode effect, as is necessary in known devices for maintaining a greater field strength in the area of the color charging electrode at lower charging potentials and especially when the charging electrode is arranged at a relatively large distance from the workpiece is completely omitted. Even if the effect of such »counterelectrode arrangements may be useful for spray guns that work with conventional electronic energy sources and for which the practically usable maximum voltages hardly exceed 60 kilovolts, it is useful for spray guns with electrogasdynamic energy generators with their ability to generate higher voltages generate, and with their lower power capacity not necessary. Such a "counter electrode" can be formed by a grounded handle of the spray gun, and since the spray gun preferably has a grounded handle for the protection of the operator, the means for shielding the charging electrode should also be such as to reduce the possible harmful effects of its arrangement, if not prevent. In contrast, it has been found that the use of such a shielding electrode can enable the operation of a compact electrogasdynamic manual spray gun or an automatic spray gun according to the invention at voltages that are considerably greater than those usually

wendeten Spannungen sind.tensions are turned.

Der Einfluß der Abschirmelektrode auf die Stärke des Ablagerungsfeldes zwischen der Spritzvorrichtung und dem Werkstück ist aus Fig. 9 ersichtlich. Diese gibt die gemessenen Werte der Stärke des Ablagerungsfeldes bei verschieldenen Abständen der Spritzpistole von dem Gegenstand wieder, wobei diese Werte gemäß Fig. 10 mit einem das elektrostatische Feld messenden Meßgerät 242 ermittelt wurden, das zwischen einer Sonde 244 und Erde angeordnet war. Die verwendete Spritzpistole 246 war in der vorstehend erläuterten Weise gemäß der Erfindung ausgebildet. Die beiden Kurven in Fig. 9 zeigen deutlich die bei der Anwendung einer Abschirmelektrode wesentlich erhöhte Betriebsspannung und damit auch die entsprechend vergrößerte Feldstärke. Die Abschirmelektrode kann in bezug auf Form und Anordnung geändert werden, um auch eine größere Zunahme der Stärke des Ablagerungsfelds herbeizuführen. Im all gemeinen wird die Gestaltung einer solchen Elektrod im wesentlichen von der Gestaltung der Ladeelek trode und der Gestaltung der Vorrichtung an der Zer stäubungsstelle bestimmt, wobei gewisse Beschrän kungen durch praktische Belange, wie Vermeidun der Interferenz mit dem Strom der Fächerluft ode der Zerstäubungsluft oder mit dem erzeugten Spritz muster, bestehen.The influence of the shield electrode on the strength of the deposition field between the spray device and the workpiece can be seen from FIG. This gives the measured values of the strength of the deposition field at various distances of the spray gun from the object again, this Values according to FIG. 10 were determined with a measuring device 242 measuring the electrostatic field, the was located between a probe 244 and earth. The spray gun 246 used was that above illustrated manner formed according to the invention. The two curves in Fig. 9 clearly show the operating voltage, which is significantly increased when a shielding electrode is used, and thus also the correspondingly increased field strength. The shield electrode can be in terms of shape and arrangement can also be changed to produce a greater increase in the strength of the deposition field. In space The design of such an electrode is generally based on the design of the charging electrode trode and the design of the device at the atomization point determined, with certain restrictions Practical issues such as avoiding interference with the flow of fan air or the atomizing air or with the generated spray pattern.

Wie bereits erwähnt, dient der Düsenkörper 13 und insbesondere das zylindrische Ausiaßende 121 desselben mit der Austrittsoffnung für die Farbe al Ladeelektrode. Es können jedoch auch anders gestal tete Ladeelektroden bekannter Art, z. B. auch nadel förmige Elektroden, verwendet werden. Auch kan die von dem elektrogasdynamischen Energieerzeuge erzeugte Spannung der flüssigen Farbe schon vor de Farbdüse übermittelt werden.As already mentioned, the nozzle body 13 and in particular the cylindrical outlet end 121 are used same with the outlet opening for the color al charging electrode. However, it can also be designed differently ended charging electrodes of known type, e.g. B. also needle-shaped electrodes can be used. Also kan the voltage of the liquid paint generated by the electrogasdynamic energy generator even before de Paint nozzle are transmitted.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electrostatic spray gun, with a high-voltage generator arranged in the gun to charge the material to be sprayed, which is designed as an electrogasdynamic generator with a line section through which gas flows and contains the attraction electrode, which narrows to a narrowest line piece, to which a longitudinal channel connects , wherein a needle-shaped ionizing electrode is arranged as a charge generator in the vicinity of the mentioned line section, and wherein the longitudinal channel having a charge collector is connected to the atomizer nozzle, characterized in that only the narrowest line piece contains the attraction electrode (194) , that the narrowing area of the Line section (192) is formed by an Isolierstoffhüls'e (193) , and that the charge collector is formed by a needle-shaped collector electrode (198) arranged coaxially to the longitudinal channel (1S8).

2. Spray gun according to claim 1, characterized in that the longitudinal channel (158) is formed by the interior of a sleeve (212) made of insulating material, which protrudes into a wide longitudinal bore (156) of the barrel to form a free space with an annular cross-section, which is closed at the front end by the part of the barrel containing the spray nozzle (36) and at the rear end is connected to a transverse channel (160), which is used as atomizing gas to pass on the gas deflected in the flow direction by the closed front end of the wide longitudinal bore a connecting channel (162) is connected to the spray nozzle.

3. Spray gun according to claim 1 or 2, characterized in that the needle-shaped collector electrode (198) is fastened separably from the electrogasdynamic generator on the spray gun and electrically connected to a charging electrode (120,130) which is formed by at least part of the spray nozzle (36) is.

4. Spray gun according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electrogasdynamic generator is designed as a unit which is exchangeably arranged in a longitudinal bore (156) of the gun barrel, and that the needle-shaped collector electrode (198) at the front, closed end of the longitudinal bore (156 ) of the gun barrel (34) is permanently arranged.