DE2819602A1

DE2819602A1 - Pulverspritzpistole und verwendung dieser an einer anlage zur elektrostatischen pulverbeschichtung von koerperflaechen fuer insbesondere einen farbauftrag auf diesen

Info

Publication number: DE2819602A1
Application number: DE19782819602
Authority: DE
Inventors: Alex Hengartner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-05-12
Filing date: 1978-05-05
Publication date: 1978-11-23
Also published as: GB1554851A; US4216915A; BR7803015A; FR2390212A1; IT7823347A0; CA1092801A; IT1094674B; JPS53140610A; CH620600A5

Description

BE 18'453

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Walter Kuborn

Dipl.-Phys. Dr.Peter Palgen

4 Dfisseldorf

Mulvanystraße 2

Telefon 632727

Alex Hengartner, WiI SG Peter Wächter, St. Gallen Kurt Baumann WiI SG

Pulverspritzpistole und Verwendung dieser an einer Anlage zur elektrostatischen Pulverbeschichtung von Körperflächen für insbesondere einen Farbauftrag auf diesen.

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pulverspritzpistole zur elektrostatischen Pulverbeschichtung von Körperflächen für einen Farbauftrag auf diesem, mit einer aus der Mündung der Pistole zentrisch herausgeführten Prallplatte, deren stangenförmiger Innenteil mit der Mündung einen Ringkanal bildet, welcher Ringkanal über eine Förderleitung mit einem Pulver-Vorratsbehälter verbindbar ist und in welchen Ringkanal mit einem Hochspannungsgenerator verbundene Elektroden hineinragen, wobei die Regulierung der Hochspannung und die Pulvermengenregulierung über ein mit der Pistole verbindbares Steuergerät und wobei die Prallplatte axial verschiebbar · in der Mündung der Pistole geführt ist.

Die elektrostatische Pulverbeschichtung von Körperflächen an Maschinen, Gerätschaften, Bauteilen u.dgl. zur Erzeugung von Schutzbelägen, insbesondere in Form von Farbauftragungen, gewinnt zunehmend an Bedeutung.

Für die Pulverbeschichtung wird in der Regel eine sogenannte Pulverspritzpistole verwendet, welche Teil einer Anlage mit einem Steuergerät und mit einem Vorratsbehälter für das Pulver ist. Das Steuergerät erlaubt hierbei durch Potentiometerverstellung eine Handregulierung der Hochspannung am Hochspannungsgenerator der Pistole, wobei die Elektroden des Hochspannungsgenerators in den Strömungsweg des Pulvers in der Pistole hineinragen ...und das Pulver elektrostatisch aufladen. Ferner gestattet das Steuergerät eine manuelle Regulierung der Pulvermenge, die die Pistole in einer vorgegebenen Zeiteinheit durchströmt. Ferner befindet sich vor der Mündung der Pistole eine sogenannte Prallplatte, welche eine Ablenkung und eine Streuung der aus der Pistolenmündung austretenden Pulverstrahles bewirkt, wobei der Abstand zwi-

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sehen Prallplatte und Pistolenmündung ein Mass für die Stärke der Ablenkung und der Streuung des Pulvers ist.

Es hat sich nun gezeigt, dass eine solche Anlage die heutigen Anforderungen an eine ökonomische Betriebsweise nicht zu erfüllen vermag. So muss hier zur Verstellung des Abstandes der Prallplatte von der Pistolenmündung die Anlage stillgesetzt werden, um die Verstellung von Hand vornehmen zu können. Weiter ist eine Nachregulierung der benötigten Pulvermenge sowie der Spannung am Generator recht umständlich, da hierfür jedesmal am Steuergerät manipuliert werden muss, welches unter Umständen relativ weit vom Einsatzort der Pistole sein kann.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Anlage und insbesondere die Pulverspritzpistole dahingehend zu verbessern, dass alle Voraussetzungen für eine wirtschaftliche, rationelle, präzise und saubere Beschichtung gegeben sind.

Die Erfindung ist nun dadurch gekennzeichnet, dass der stangenförmige Innenteilner Prallplatte über Getriebemittel in Antriebsverbindung mit einem vom Steuergerät ansteuerbaren Stellmotor steht, und ferner, dass im Gehäuse der Pistole Schaltkreise mit Anzeigemitteln und handbetätigbaren Druckschaltern untergebracht sind zum wahlweisen Ansteuern des Stellmotors, sowie zur wahlweisen Regulierung der Hochspannung bzw. der Pulvermenge direkt von der Pistole aus.

Durch diese Massnahmen ist es nunmehr möglich, neben einer Steuerung aller Funktionen, nämlich der Prallplattenverstellung, der Pulvermengenregulierung und der Regulierung der Hochspannung vom Steuergerät her, alle diese Funktionen direkt von der Pistole aus und an dieser vorzunehmen, ohne

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dass hierfür der Arbeitsvorgang an der Pistole unterbrochen werden müsste. Dies erlaubt eine fortlaufende Anpassung der Parameter an sich ändernde Arbeitsbedingungen.

Hierbei ist es ohne weiteres möglich, über Steuerrückleitungen die neu eingestellten Werte an das Steuergerät zurück zu melden und dort aufzuzeichnen, um von dort aus bei späteren gleichen Arbeitsbedingungen die Steuerung automatisch vorzunehmen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Pulverspritzpistole ferner so ausgebildet sein, dass die Getriebemittel eine Gewindehülse am stangenförmigen Innenteil der Prallplatte sowie einen von der Motorwelle getragenen Gewindezapfen umfassen.

Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung der erfindungsgemässen Pulverspritzpistole an einer Anlage zur elektrostatischen Pulverbeschichtung von Körperflächen für insbesondere einen Farbauftrag auf diesen.

Vorzugsweise ist hierbei die Anordnung so getroffen, dass die Anlage mindestens ein Steuergerät für den Betrieb von einer Pulverspritzpistole oder mehreren Pulverspritzpistolen umfasst, wobei zwischen Steuergerät und Pistole ein Pulver-Vorratsbehälter angeschlossen ist.

Eine beispielsweise Äusführungsform des Erfindungsgegenstandes soll nun nachfolgend anhand der Zeichnung naher erläutert werden. Hierbei zeigen:

Fig. 1 in schematischer Gesamtdarstellung eine Pulverspritzpistole und

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Fig. 2 in graphischer Darstellung als Block-Schema die Gesamtanlage mit Steuergerät, Pulver-Vorratsbehälter und Pulverspritzpistole.

Die in Fig. 1 dargestellte Pulverspritzpistole 1 besitzt einen verschalten Handgriff 2, einen verschalten Körper 3 und ein, wenigstens teilweise verschaltes und teilweise von den Windungen eines Hochspannungsgenerators 4 umgebenes Mündungsrohr 5. Innenseitig des Körpers 3 geht dieses Mündungsrohr 5 in eine Förderleitung 6 über, die von einem Pulver-Vorratsbehälter 7 (Fig. 2) her in den Handgriff 2 eintritt.

Zentrisch wird das Mündungsrohr 5 von einem stangenförmigen Innenteil 8 einer von der Mündung unterschiedlich distanzierbaren Prallplatte 9 durchsetzt, welcher Innenteil 8 an seinem freien Ende in eine Gewindehülse 10 übergeht, in welche ein Gewindezapfen 11 eingreift. Dieser Gewindezapfen 11 wird von der Welle 12 eines Stellmotors 13 am hinteren Ende der Pistole 1 getragen. Dem Stellmotor 13 ist hierbei ein Ansteuerschaltkreis 23 zugeordnet. Wie ohne weiteres erkennbar, erfolgt durch Drehung der Motorwelle 12 in der einen oder anderen Richtung eine axiale Verschiebung der Prallplatte 9, wodurch der Abstand zwischen Prallplatte 9 und Pistolenmündung verändert wird, was in bekannter Weise ein Mass für die Ablenkung und Streuung des aus der Mündung ausgestossenen Pulverstrahles ist. Hierbei ist der stangenförmige Innenteil 8 in geeigneter, nicht näher gezeigten Weise im Pistolenkörper 3 verschiebbar abgestützt.

An der dargestellten Pulverspritzpistole 1 ist ferner eine dem Hochspannungsgenerator 4 vorgeschaltete Wandler- und Transformator-Schaltung 14 erkennbar mit hier nicht näher angedeuteten Anzeigemitteln 15 (Fig. 2) zur Anzeige der

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Spannung an den Elektroden 16, welche in den von der Pistolenmündung begrenzten Strömungskanal für das Pulver hineinragen.

Neben der Anzeige 15 für die Hochspannung sind weiter Anzeigemittel 17 für die zugeführte Pulvermenge sowie Anzeigemittel 18 für die momentane Stellung der Prallplatte 9 relativ zur Pistolenmündung vorgesehen, wobei die zugehörigen, nicht näher beschriebenen Anzeigeschaltkreise mit 19 bezeichnet sind.

Diese Anzeigeschaltkreise 19, die Wandler- und Transformatorschaltung 14 bzw. deren Anzeigemittel 15 sowie der Ansteuerschaltkreis 23 für den Motor 13 stehen über ein Koaxialkabel 20 durch den Pistolengriff 2 hindurch und über einen Stecker 21 (Fig. 2) mit dem Steuergerät 30 in Verbindung.

Wie insbesondere Fig. 2 erkennen lässt, umfassen die Schaltkreise an der Pistole weiter handbetätigbare Druckschalter 25, 26 und 27, von welchen das Druckschalterpaar 25 der Ansteuerung des Stellmotors 13 zum Verstellen der Prallplatte 9, der Druckschalter 26 zum Einstellen der Hochspannung und der Druckschalter 27 der Einstellung der Pulvermenge dienen, wie das nachfolgend noch näher erläutert wird.

Das genannte Steuergerät 30 umfasst nun zunächst einen Schaltungskreis zur Zuführung und Regulierung der aus dem Behälter 7 zu entnehmenden Pulvermenge. Hierfür mündet zu einem Startventil 76 im Steuergerät 30 eine Luftdruckleitung 77, deren Druckgang auf ein Startsignal hin zu einem Drosselventil 74 freigegeben wird. Ein Motor 73, welcher vorzugsweise ein Schrittmotor ist, regelt nun entsprechend seiner Steuerung von seinem Ansteuerkreis 75 her die Druckluftmenge durch die Leitung 71 zu einem Injektor 72 im Vor-

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ratsbehälter 7, von welchem dann das Luft-Pulvergemisch über die Förderleitung 6 zur Mündung 5 der Pistole 1 gelangt. Die Betätigung des Startventils 76 kann hierbei nun von einer Drucktaste 57 am Steuergerät 30 oder von einer Automatiksteuerung 300 am Steuergerät 30 erfolgen, welche Automatiksteuerung 300 nachfolgend noch näher beschrieben wird. Zur Regulierung des Drosselventils 74 hingegen ist der Motor-Ansteuerkreis 75 sowohl über die Drucktaste 27 an der Pistole 1 als auch über die Automatiksteuerung 300 beeinflussbar.

Weiter umfasst das Steuergerät 30 einen Netz-Eingangskreis mit einem Transformator 80, einer nachgeschaltete Spannuncrsstufe 81 zur Versorgung der Motoren und der Automatiksteuerung und eine Stabilisierungsstufe 82 zur Stabilisierung der Hochspannung· Solche Schaltungsanordnungen sind allgemein bekannt und müssen hier nicht weiter erläutert werden. Die Einschaltung des Netzes erfolgt hierbei über den Druckschalter 83. Ein ähnlicher Schalter 53 ist natürlich auch im Griff 2 der Pistole 1 vorgesehen.

Die Automatiksteuerung 300 umfasst Schaltkreise mit Anzeigemitteln 35, 37 und 38 ähnlich den Anzeigemitteln 15, 17 und 18 an der Pistole 1 und vorgenannte Vorwahlschalter 45, 4 7 und 48 zum Ansteuern des Stellmotors 13 für die Prallplatte 9 bzw. des Stellmotors 73 für das Drosselventil 74 bzw. zur Regulierung der Hochspannung am Hochspannungsgenerator 4.

Es sei hier erwähnt, dass alle Schaltkreise hierbei wie bereits angedeutet, vorzugsweise Digital-Schaltkreise sind, was eine Einstellung mit grösster Genauigkeit und in kürzester Zeit erlaubt. Ferner ist es so möglich, die Einstellungen von Hand über die genannten Druckschalter oder nach Voreinstellung über die Automatiksteuerung vorzunehmen, wobei

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eine Anzeige der eingestellten Werte sowohl am Steuergerät als auch an der Pistole erfolgt.

Ferner sei darauf hingewiesen, dass sich die Vorwahlschalter 45, 47 und 48 auch überbrücken lassen durch Lochkartenoder Magnetband-Steuerschaltkreise, wofür am Steuergerät ein Fremdanschluss 90 vorgesehen ist.

Den Vorwahlschaltern 45, 47 und 48 sind je Zählerschaltungen 46 und Taktgeber 49 nachgeschaltet, derart, dass sich mit dem betreffenden 'Vorwahlschalter eine Impulsanzahl einstellen lässt, die dann über die Zähler-Taktgeber-Schaltung 46, 4 9 zu den Stellgliedern und zu den Anzeigemitteln gelangen. Hierbei sind, wie ohne weiteres ersichtlich, die Vorwahlschalter durch die betreffenden Druckschalter 25, 26 und 27 an der Pistole 1 bzw. den entsprechenden Druckschaltern 55, 56 und 57 am Steuergerät 30 für eine einzelne manuelle Einstellung überbrückbar.

Für die Einstellung der Prallplatte 9 kann nun der Motor 13 über seine Ansteuerschaltung 23 seine Stell-Impulse entweder vom Druckschalter 18 an der Pistole 1, vom Druckschalter 55 am Steuergerät 30, vom Vorwahlschalter 48 über die betreffende Taktgeber-Zähler-Schaltung 49, 4 6 oder von einem Speicher über den Anschluss 90 und ebenfalls der Taktgeber-Zähler-Schaltung 49, 46 erhalten. Hierbei ist es selbstverständlich, dass die Art der Schaltungsanordnungen für solche Funktionen beliebig sein kann, weshalb hier auf eine nähere Erläuterung solche möglichen Schaltungstechniken verzichtet wird.

In ähnlicher Weise lässt sich auf verschiedene Art und Weise die zu versprühende Pulvermenge regulieren, wobei die Steuerung des Drosselventils 74 durch die Druckschalter 17 oder

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oder den Vorwahlschalter 48 oder einen Fremdspeicher erfolgen kann.

Für die Regelung der Hochspannung wirken die Druckschalter 26 bzw. 56 oder der Vorwahlschalter 47 bzw. der Fremdspeicher über einen Treppenspannungsgenerator 54, der die Speisespannung für den Wandler der Wandler-Transformator-Schaltung 14 reguliert. Der Wandler liefert an den Transformator einen Wechselstrom mit höherer Frequenz, der seinerseits an den Generator 4 eine Hochspannung abgibt.

Aus dem Vorbeschriebenen ergibt sich somit eine Einrichtung zur elektrostatischen Pulverbeschichtung mit einem grossen Anwendungsbereich, wobei alle heute an solche Einrichtungen zu stellenden Bedingungen erfüllt sind, insbesondere jene in Bezug auf eine rasche und sichere Einstellung aller Parameter, ohne dass hierfür eine Stillsetzung der Einrichtung erfolgen müsste.

Hierbei sind natürlich eine ganze Reihe von Modifikationen denkbar. So könnte ein Steuergerät etwa für die Verwendung einer Mehrzahl Pulverspritzpistolen ausgelegt sein. Ferner ist es möglich, sowohl am Steuergerät als auch an den Pulverspritzpistolen die Schaltungskreise als auswechselbare gedruckte Schaltungen oder als Schaltungsblöcke auszubilden. Ebenso wird jede Pulverspritzpistole zweckmässig im Baukastenprinzip hergestellt, um schnall defekte Teile auswechseln zu können.

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Claims

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Patentansprüche

IJ Pulverspritzpistole zur elektrostatischen Pulverbeschichtung von Körperflächen für einen Farbauftrag auf diesem, mit einer aus der Mündung der Pistole zentrisch herausgeführten Prallplatte, deren stangenförmiger Innenteil mit der Mündung einen Ringkanal bildet, welcher Ringkanal über eine Förderleitung mit einem Pulver-Vorratsbehälter verbindbar ist und in welchen Ringkanal mit einem Hochspannungsgenerator verbundene Elektroden hineinragen, wobei die Regulierung der Hochspannung und die Pulvermengenregulierung über ein mit der Pistole verbindbares Steuergerät und wobei die Prallplatte axial verschiebbar in der Mündung der Pistole geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der stangenförmige Innenteil (8) der Prallplatte (9) über Getriebemittel (10, 11, 12) in Antriebsverbindung mit einem vom Steuergerät ansteuerbaren Stellmotor (13) steht, und ferner, dass im Gehäuse der Pistole Schaltkreise mit Anzeigemitteln (15, 17, 18) und handbetätigbaren Druckschaltern (25, 26, 27) untergebracht sind zum wahlweisen Ansteuern des Stellmotors (13), sowie zur wahlweisen Regulierung der Hochspannung bzw. der Pulvermenge direkt von der Pistole aus.
2. Pulverspritzpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebemitteleine Gewindehülse (10) am stangenförmigen Innenteil (8) der Prallplatte (9) sowie einen von der Motorwelle (12) getragenen Gewindezapfen (11) umfassen.
3. Pulverspritzpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkreise Digital-Schaltkreise sind.
4. Pulverspritzpistole nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellmotor (13) ein Schrittschalt-

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motor ist.
5. Pulverspritzpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hochspannungsgenerator (4) ein Wandler und Transformator (14) vorgeschaltet ist.
6. Verwendung der Pulversprxtzpistole nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 2 bis 5,an einer Anlage zur elektrostatischen Pulverbeschichtung von Körperflächen für insbesondere einen Farbauftrag auf diesen.
7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage mindestens ein Steuergerät (30) für den Betrieb von einer Pulversprxtzpistole (1) oder mehreren Pulverspritzpistolen umfasst, wobei zwischen Steuergerät und Pistole ein Pulver-Vorratsbehälter (7) angeschlossen ist.
8. Verwendung nach den Ansprüchen 6 unf 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Pulver-Vorratsbehälter (7) ein an eine Druckluftleitung (71) angeschlossener, und mit der Förderleitung (6) zur Pistole (1) verbundener Injektor (72) befindet, wobei die Druckluftleitung über ein von einem Motor (73) ansteuerbares Drosselventil (74) im Steuergerät (30) geführt ist.
9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (73) für das Drosselventil (74) ein Schrittschaltmotor ist.
10.Verwendung nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (30) Schaltkreise mit Anzeigemitteln (35, 37, 38) und Vorwahlschaltern (45, 47, 48) zum Ansteuern des Stellmotors (13) für die Prallplatte bzw. des Motors (73) für das Drosselventil (74) bzw. zum Regulieren

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der Hochspannung am Hochspannungsgenerator (4) umfasst.
11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkreise Digital-Schaltkreise sind.
12. Verwendung nach den Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwahlschalter durch vorprogrammierte Lochkarten- oder Magnetbänder-Steuerschaltkreise überbrückbar sind.
13. Verwendung nach den Ansprüchen 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwahlschalter (45, 47, 48) sowie die Lochkarten- oder Magnetbänder-Steuerschaltkreise durch handbetätigbare Druckschalter überbrückbar sind.

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