DE3009441A1

DE3009441A1 - Elektrostatische beschichtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3009441A1
Application number: DE19803009441
Authority: DE
Inventors: Donald R Hastings
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1979-03-16
Filing date: 1980-03-12
Publication date: 1980-09-25
Also published as: JPS59112876A; CA1136403A; FR2451227B1; DE3009441C2; FR2451227A1; GB2047122B; JPS6123031B2; US4241880A; GB2047122A; US4335851A; JPS55124562A

Description

3ESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft elektrostatische Sprühsysteme. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Gerät zur elektrostatischen Sprühbeschichtung der aus der DE-OS 29 05 223 bekannten Art. Die Erfindung betrifft ebenfalls die Vorrichtung nach der deutschen Patentanmeldung P 29 50 341.

Bei bekannten elektrostatischen Sprühbeschichtungssystemen wird als Beschichtungsmaterial ein Fluid, z.B. Farbe,Klarlack,Lack ο.dgl. in zerstäubter oder teilchenförmiger Gestalt von einer Abgabevorrichtung gegen den zu beschichtenden Gegenstand abgegeben. Der zu beschichtende Gegenstand wird elektrisch auf Massepotential gehalten, und dem Beschichtungsmaterial wird unmittelbar vor, bei oder unmittelbar nach seiner Abgabe aus der Sprühpistole eine elektrische Ladung verliehen, so daß das Beschichtungsmaterial elektrostatisch von dem zu beschichtenden Gegenstand angezogen wird.

Wesentlich ist es bei derartigen Systemen, daß eine gleichförmige, glatte und dünne Schicht oder Belag auf der Oberfläche des Gegenstands abgelegt wird, und daß ein großer Prozentanteil des Beschichtungsmaterials

030039/0733

abgelegt wird. Das letztgenannte Kriterium wird als Transferwirkungsgrad des Systems bezeichnet. Der Transferwirkungsgrad hängt vom Wirkungsgrad ab, mit dem das Beschichtungsmaterial aufgeladen wird, und es wird daher von Fachleuten ein Betrieb bei immer höheren Aufladespannungen, z.B. bei Spannungen bis 120 KV vorgeschlagen. Die Verwendung derart hoher Spannungen wirft jedoch gewisse Probleme auf. So tritt z.B. beim Sprühen vieler heutiger Beschichtungsmaterialien, einschließlich von Pulvern, eine entzündbare Atmosphäre im Bereich des Beschichtungsvorganges auf. Der elektrostatische Hochspannungs-Aufladekreis in der Pistole hat die kapazitive Speicherung von Energie in den Metallteilen der Pistole zur Folge. Wenn die Spritzpistole ^{zu nan an} irgendeinen beliebigen geerdeten Gegenstand gebracht wird, besteht die Gefahr, daß ein Überschlag zwischen dem Hochspannungskreis der Spritzpistole und dem geerdeten Gegenstand auftritt, welcher die entflammbare Atmosphäre im Sprühbereich zündet. Die Größe dieser kapazitiv gespeicherten Energie nimmt mit dem Quadrat der Spannung zu.

Aus der DE-OS 29 05 223 ist eine elektrostatische Spritzpistole bekannt, die zur Erzielung eines sichereren Betriebs einen hochohmigen Widerstand im Lauf der Spritzpistole und einen niederohmigen Widerstand in der Düse der Spritzpistole besitzt, die einer aus der Düse herausragenden Materialaufladeelektrode benachbart angeordnet ist, um die gespeicherte Energie bis auf eine geringe, durch die Elektrode selbst bedingte Menge zu dämpfen. Das Materialstrom- und Steuersystem, welches demjenigen der US-PS 3 737 850 entspricht, besitzt mehrere Kanäle im Lauf der Spritzpistole zur Versorgung der Düse, aus der das Material bei Bedarf abgegeben wird,

diese bekannte Anordnung besitzt ferner ein Steuerventil im Innenraum des Laufs der Spritzpistole zur Steuerung des Materialstroms.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine elektrostatische Spritzpistole anzugeben, die einen sicheren Betrieb bei relativ hohen Spannungen durch eine reduzierte, kapazitiv gespeicherte elektrische Energie ermöglicht.

Die erfindungsgemaße Spritzpistole soll ein verbessertes System zur Steuerung des Materialstroms besitzen, um einen sauberen Betrieb zu ermöglichen. Das Steuerventil für den Materialstrom soll eng an der Material-Abgabeöffnung sitzen, um die Farbmenge auf ein Minimum zu begrenzen, welche stromabwärts von der Düse in der Spritzpistole zwischen Sprühoperationen verbleibt, und um einen leichten Zugang zu dem Materialstrom-Steuerventil zu ermöglichen, um die Inspektion, die Wartung und die Reparatur oder den Austausch des Steuerventils zu erleichtern. Die erfindungsgemaße Spritzpistole soll kompakt, einfach aufgebaut und leicht handhabbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektrostatische Spritzpistole gelöst, bei der das Materialstrom-Steuerventil und der vordere Teil des Hochspannung-Aufladekreises in diesem Abschnitt der Spritzpistole sehr nah an der Abgabeöffnung der Düse angeordnet sind. Insbesondere sind erfindungsgemäß das Steuerventil, der vorderste Widerstand im Hochspannung-Aufladekreis und die Ionisierungselektrode in einem Element sehr nah an der Abgabeöffnung der Düse, angeordnet

030

und im wesentlichen mit dem einzigen axialen Materialstrom-Kanal, der durch den Lauf der Spritzpistole hindurchführt, "in-line" angeordnet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Spritzpistole einen Laufabschnitt und einen im Laufabschnitt angeordneten elektrischen Hochspannungspfad mit einem Widerstand, der einen Teil des Hochspannungspfads enthält, die Spritzpistole enthält ferner eine am Laufabschnitt befestigbare Düsenanordnung. Die Düsenanordnung besteht aus einem im wesentlichen nichtleitenden Material mit einem ringförmigen Fluidkanal, der am vorderen Ende der Düse in eine Abgabeöffnung mündet und einen konusförmigen Ventilsitz innerhalb der Düse der Abgabeöffnung benachbart bildet. Der Fluidkanal der Düse ist im wesentlichen axial mit dem Materialstrom-Kanal im Laufabschnitt der Spritzpistole ausgerichtet und steht mit dem Materialstrom-Kanal direkt in Verbindung. Der Materialstrom durch die Abgabeöffnung wird durch einen mittels eines Auslösers betätigbaren Steuerstift gesteuert, der axial in den Kanälen des Lauf abschnitts und der Düse gleitend verschiebbar ist und mit seinem vorderen Ende in einer kegelförmigen Spitze endet, die gegen den Ventilsitz der Düse ansitzt. Das Steuerventil zur Steuerung des Materialstroms ist daher sehr nah am vordersten Abschnitt der Spritzpistole angeordnet.

Das vordere Ende des Steuerstifts enthält einen zweiten Widerstand innerhalb des Stifts und eine dünne, drahtförmige Elektrode, welche von dem Steuerstift absteht. Die Elektrode erstreckt sich durch die Abgabeöffnung und

030039/0733

-χΤ-

liegt in dem von der Düse abzugebenden Materialstrom. Der zweite Widerstand ist mit dem durch den Pistolenlauf hindurchführenden elektrischen Hochspannungspfad mittels einer Metallfeder verbunden, die eine elektrische Verbindung herstellt und dabei eine axiale Bewegung des Steuerstifts in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung innerhalb des Materialstrom-Kanals ermöglicht.

Der Pfad des Hochspannung-Aufladekreises durch die Spritzpistole hindurch führt über den ersten Serienwiderstand innerhalb des Pistolenlaufs über eine kleine Elektrode, welche den ersten Widerstand mit der Feder verbindet, und über die Feder zu dem zweiten Serienwiderstand am vorderen Ende des Steuerstifts bis zur Aufladeelektrode, die durch die Abgabeöffnung hindurchtritt. Der Widerstand im Pistolenlauf, und der Widerstand im vorderen Ende des Steuerstifts dämpfen wirksam diejenige Energie, die in der Spritzpistole hinten oder stromaufwärts von derAufladeelektrode gespeichert ist. Auf diese Weise wird die gesamte gespeicherte Energie mit Ausnahme eines kleinen, durch die Elektrode selbst bedingten Anteils, weggedämpft. Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Spritzpistole selbst bei relativ hohen Spannungen, d.h. bei z.B. 120 KV (bei offenem Kreis) sicher betrieben werden kann.

Die erfindungsgemäße Spritzpistole arbeitet sauber und läßt sich leicht reinigen und leicht in einem betriebsfähigen Zustand halten. Ferner ist die Anzahl an inneren Kanälen verringert, wodurch die Herstellung vereinfacht wird.

030039/0133

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen elektrostatischen Spritzpistole; und

Fig. 2 einen axialen Querschnitt des Düsenabschnitts der in Fig. 1 dargestellten Spritzpistole.

Die in Fig. 1 dargestellte Spritzpistole 10 ist eine luftbetriebene elektrostatische Spritzpistole, bei der ein Luftstrahl auf einen Flüssigkeitsstrom auftritt, um die Zerstäubung des Flüssigkeitstroms zu erreichen.

Die Spritzpistole 10 enthält eine elektrisch geerdete metallische Handgriffanordnung 11, eine elektrisch isolierte Laufanordnung 12 und eine elektrisch isolierte Düsenanordnung 13 am vorderen Ende des Laufs 12. Farbe oder ein anderes Sprühbeschichtungsmaterial, z.B. in Form eines Überzugmaterials, eines Klarlackes oder eines Lackes (im folgenden allgemein als "Farbe" bezeichnet) wird der Spritzpistole unter Druck von einem äußeren Reservoir oder Tank (nicht dargestellt) durch einen Hydraulikschlauch 14 zugeführt.

Der Schlauch 14 ist mit einem elektrisch leitenden Rohranschluß 16 verbunden, der am Stumpf des Handgriffs 11 befestigt ist und einen hindurchlaufenden Fluidkanal besitzt, um den Fluidkanal im Schlauch 14 mit dem Fluidkanal in einem Schlauch 18 zu verbinden, wobei der Schlauch 18 zwischen dem Rohranschluß 16 und einem durch die Seite des Laufs 12 hindurchführenden Einlaßkanal 2O liegt. Der Einlaßkanal 20 durch die Seitenwand des Laufs 12 steht mit einem ringförmigen, axialen

0039/0733

Fluidkanal 22 im Lauf 12 in Verbindung. Der Kanal steht seinerseits an seinem vorderen Ende mit einem zentralen, kreisrunden axialen Kanal 24 in der Düsenanordnung 13 in Verbindung, vergl. Fig. 2. Die Kanäle 22 und 24 sind im wesentlichen axial fluchtend ausgerichtet. Ein Auslöser 26 betätigt eine Nadelventilanordnung innerhalb des Kanals 24, um den aus der Düse 13 abgegeben Fluidstrom zu steuern, wie noch erläutert wird.

Die Handgriffanordnung 11 besteht aus einem Metallgußteil und enthält einen Lufteinlaß 28, und ein von einem Auslöser 26 betätigbares Steuerventil für den Luftstrom, wobei der Auslöser 26 den Luftstrom durch das Ventil 30 steuert. Vorgesehen ist ferner ein einstellbares Luftventil 32 im Handgriff der Pistole, um die Gestalt oder den "Fächer" des von der Spritzpistole emittierten Sprühstrahls zu steuern.

Ein Luftschlauch 34 ist mit dem Stumpf des Handgriffs

11 mittels einer geeigneten Kupplung verbunden und steht mit dem Lufteinlaß 28 mit einem im wesentlichen vertikalen Luftkanal 36 im Handgriff 11 in Verbindung. Der Luftkanal 36 setzt sich in einer anderen als der dargestellten Ebene bis zu den Luftstrom-Steuerventilen 30 und 32 fort und wird bei Bedarf mit zwei inneren Kanälen 38, 40 verbunden, die durch den Lauf

12 der Spritzpistole hindurchlaufen und am vorderen Ende des Laufs in Verbindung mit dem Luftkammern 42 und 44 in der Düse 13 stehen,(vergl. Fig. 2\. Der Kanal 38 liefert Zerstäubungsluft, und der Kanal 40 liefert Luft zur Steuerung der Fächerform. Der Luft-

030039/0733

strom durch die Kanäle 38, 40 wird durch ein von einem Auslöser betätigbaren Steuerventil 30 gesteuert, und der Luftstrom durch den Kanal 40 zur Fächersteuerung wird durch ein Fächersteuerventil 32 gesteuert.

Durch ein Kabel 46 wird von einer äußeren elektrischen Energiequelle {nicht dargestellt) eine Hochspannung zugeführt. Das Hochspannungskabel 46 mündet in dem Stumpf des Handgriffs 11 und setzt sich durch den Handgriff 11 in einem Kanal 48 fort, der sich bis in den Lauf 12 hin erstreckt. Eine elektrisch leitende Feder 50 wird zwischen dem Ende 52 des Hochspannungskabels und einem Widerstand 54 unterDruck gesetzt. Die Feder 5O dient dazu, die elektrische Verbindung zwischen dem Ende des Kabels und dem Widerstand herzustellen. Der Widerstand liegt im allgemeinen in der Größenordnung von 75 Megohm, er kann jedoch mehr oder weniger von der Größe der Hochspannung abhängen, welche über das Kabel 46 der Spritzpistole zugeführt wird. Das vordere Ende des Widerstand wird mittels eines kleinen elektrischen Leiters 56 mit einer konischen Feder 58 verbunden, die in Kontakt mit einem Stift 60 steht, der in einem elektrisch nichtleitenden Steuerstift62 innerhalb des Materialstrom-Kanals 22, 24 angeordnet ist.

Anhand der Fig. 2 wird nun die Düsenanordnung 13 beschrieben. Eine bevorzugte Form der Düsenanordnung ist in der deutschen Patentanmeldung P 29 50 341 (US-Anmeldung SN 971,514 vom 20. Dezember 1978) beschrieben, und durch diese Bezugnahme soll die Offenbarung der genannten Anmeldung Teil der vorliegenden Beschreibung sein. Die Düsenanordnung besteht aus einem elektrisch

030039/0733

ORIGINAL INSPECTED

nichtleitenden Material, wie z.B. einem Azetal-Homopolymer, welches normalerweise unter dem DuPont-Warenzeichen "Delrin" bekannt ist. DeIrin 500 und 550 stellen zur Zeit die bevorzugten Konstruktionsmaterialien dar. Die Düse 13 besitzt eine Fluidspitze 64, die an ihrem hinteren Ende in eine Senkbohrung innerhalb des vorderen Endes des Laufs 12 eingeschraubt ist. Die Fluidspitze 64 besitzt mehrere am Umfang beabstandet angeordnete axiale Kanäle 66, die an ihrem hinteren Ende in der Senkbohrung münden, um mit dem Luftkanal 42 so zu kommunizieren, daß die durch den Kanal 38 in den Kanal 42 strömende Zerstäubungsluft in die axialen Kanäle 66 der Fluidspitze eintritt, durch diese axialen Kanäle hindurchläuft und in eine Innenkammer 68 strömt, welche das vordere Ende der Fluidspitze umgibt. Die Fluidspitze enthält ferner einen zentralen axialen Kanal 24, der mit dem Materialstrom-Kanal 22 im Pistolenlauf in Verbindung steht, um die Farbe durch den Schlauch 14 und den Schlauch 18 von dem Tank oder Reservoir zuzuführen, vergl. Fig. 1.

Das vordere Ende der Fluidspitze 64 endet in einer Düse 70 mit einer öffnung 72 mit kleinem Durchmesser, durch welche das Beschichtungsmaterial abgegeben wird. Die Fluidspitze enthält ferner einen Kegelsitz 74 innerhalb der Düse 70 in geringem Abstand von der Abgabeöffnung 72.

Eine Luftkappe 76 umgibt das vordere Ende der Fluidspitze 64. Die Luftkappe ist an der Spritzpistole mittels eines kreisrunden Halterings 78 angebracht, der an einem Ende auf einen Gewindeabschnitt des Laufs 12 aufgeschraubt ist und an seinem anderen Ende

030039/0733

eine Ringlippe 80 aufweist. Obwohl der Haltering 78 relativ steif ist, ist die Lippe 80 ausreichend flexibel, damit die Luftkappe in eine solche Lage einrastbar ist, in der die Lippe 80 eine Wand 82 in einer Ringnut 84 in der Außenfläche der Luftkappe berührt, so daß die Luftkappe sicher gehalten wird und bezüglich des Entweichens von Luft in die Umgebung abgedichtet ist.

Der Strom der Zerstäubungsluft fließt durch die öffnungen 86, die der Düse 70 eng benachbart sind, und der Strom der FächerSteuerluft strömt durch die Öffnungen 88, die in den einander gegenüberliegenden Lufthörnern 90 angeordnet sind.

Der Farbstrom durch die axialen Kanäle 22 und 24 wird durch den Steuerstift 62 gesteuert. Der Steuerstift 62 ist an seinem hinteren Ende mit einer Mutter 92 aus Delrin versehen und enthält eine flexible Balgendichtung 94, und der Steuerstift 62 ist bei Betätigung des Auslösers 26 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung axial gleitend verschiebbar. Die Balgendichtung ist in Einzelheiten in der US-PS 4 079 894 beschrieben.

Der Steuerstift 62 endet an seinem vorderen Ende in einer kegelförmigen Spitze 96. Die kegelförmige Spitze wirkt mit dem Innensitz 74 innerhalb der Fluiddüse 70 zusammen und bildet eine Nadelventilanordnung, die vom Auslöser 26 betätigbar ist. Wenn der Auslöser 26 nach hinten gezogen wird, wird auch der Steuerstift 62 nach hinten gezogen, und dadurch wird die kegelförmige Spitze 96 des Steuerstifts vom Ventilsitz 74 unmittelbar hinter der Materialabgabeöffnung 72 abgehoben, wodurch Farbe im Kanal 24 um die Spitze 96 herum fließt

030039/0733

und aus der Abgabeöffnung 72 austritt. Wenn der Auslöser entlastet wird, bewegt eine Feder 98 den Steuerstift 62 nach vorn, wobei die Spitze den Ventilsitz wieder berührt und den Farbstrom unterbricht. Die Nadel und der Sitz des Nadelventils, die Abgabeöffnung und der Steuerstift 62 sind alle axial fluchtend ausgerichtet und liegen innerhalb eines einzigen Materialkanals durch den Pistolenlauf. Der Ventilsitz liegt sehr nahe an der Abgabeöffnung und ermöglicht dadurch einen sauberen Betrieb, so daß nur ein sehr geringer Anteil an Farbe stromabwärts vom Ventil innerhalb der Pistole zurückgehalten wird, wenn das Ventil geschlossen ist. Ferner ist das Ventil leicht zugänglich zum Zwecke der Inspektion, Wartung und Reparatur. Um das Ventil zu warten, muß lediglich der Haltering und die Luftkappe abgenommen werden, und es muß die Fluidspitze vom Lauf 12 abgeschraubt werden. Ein Austausch des Ventils, wenn z.B. das Ventil abgenutzt oder beschädigt ist, ist gleichermaßen in einfacher Weise dadurch möglich, daß die Fluidspitze 64 der Düse 13 ersetzt wird.

Wie schon erwähnt, wird ein Widerstand 54 in dem Lauf 12 der Spritzpistole zwischen der Feder 50 und dem Leiter 56 angeordnet. Der Widerstand 54 liegt in Serie mit dem elektrischen Hochspannungspfad, der durch den Fistolenlau-f hlndurcüläuft. Innerhalb dTes- vardererr Endes des. Steuerstifts 62 ist ein zweiter Wider-stand 1OÖ angeordnete Das vordere Ende 1O2 des Widerstands. 1QO ist elektrisch mft einer Elektrode tQ4 aus dünnem rastfreien Stahldraht verbunden, die sich durch die Abgabeöffnung 72 der Fluidspitze hindurch erstreckt. Diese Elektrode TO4 ionisiert die zerstäubte Farbe_t

030039/0733

die aus der Düsenanordnung 13 abgegeben wird. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Elektrode 104 abgerundet und besitzt einen Durchmesser von 0,635 ram (0,025 Zoll) und eine Länge von 1,75 cm (0,69 Zoll). Die Elektrode erstreckt sich 0,69 cm (0,27 Zoll) über das Ende der Fluiddüse hinaus.

Der Widerstand 100 und die Elektrode 104 können entweder in den Steuerstift 62 eingepreßt oder in einen vorgeformten Stab eingegossen werden. In beiden Fällen schützt das den Steuerstift 6 2 bildende Material den Widerstand und seine elektrischen Anschlüsse vor einem chemischen Angriff und vor Abtrag durch die Beschichtungsmaterialien, welche durch den Kanal 24 hindurchlaufen.

Das andere Ende 106 des Widerstands befindet sich in Kontakt mit dem Metallstift 60, der durch den Steuerstift 62 geführt ist. Der StiftöO befindet sich seinerseits in Kontakt mit der konischen Feder 58, die den elektrischen Leiter 56 kontaktiert.

Die konische Feder 58 und der Stift 60 stellen zusammen eine elektrische Verbindung zwischen Leiter 56 und dem Widerstand 100 dar und ermöglichen dabei eine axiale Gleitbewegung des Steuerstifts 62, um das Ventil zu öffnen und zu schließen. Der Hochspannungspfad vom Widerstand 54 verläuft somit über den Leiter 56, die konische Feder 58, den Stift 60 und den Widerstand 100 bis zur Elektrode 104. Der Widerstand 100 liegt somit als Serienwiderstand im Hochspannungspfad und liegt vor oder "stromabwärts" von allen leitenden Komponenten

030039/0733

3009U1

der Pistole mit Ausnahme der Elektrode 104.

Die Düse 13 ist im wesentlichen nichtleitend, mit Ausnahme der Elektrode 104 und besteht z.B. aus dem nichtleitenden DeIrin. An elektrisch leitendem Material befindet sich daher im vorderen Bereich der Pistole, vor oder stromabwärts vom Sperrwiderstand 100 in der Düse 13 lediglich die Elektrode 104. Der elektrische Leiter 56, die Feder 68, der Stift 60 liegen alle hinter oder stromaufwärts vom Sperrwiderstand 100. Die elektrisch leitenden Komponenten am vorderen Ende der Pistole stromabwärts vom Sperrwiderstand 100, die große nichtgedämpfte elektrische Kapazitäten darstellen würden, sind somit stark verringert, um die nicht durch einen Widerstand dämpfbare kapazitiv speicherbare Energie zu reduzieren.

Die Widerstände 54 und 100 sind kommerziell erhältliche Bauelemente. Der Wert dieser Widerstände hängt von verschiedenen Faktoren ab. Bei einer praktisch verwirklichten Spritzpistole, die für einen Betrieb mit bis zu 120 KV (gemessen am offenen Schaltkreis) ausgelegt ist, beträgt der Widerstand im Lauf 12 z.B. 75 Megohm,, und der Widerstand 100 in der Düse 13 beträgt 12 Megohm. Allgemein muß der Gesamtwiderstand groß genug sein, um die sich aufsummierenden Auswirkungen des Hochspannungskabels und der elektrischen Komponenten innerhalb der Pistole, wie z.B. der Leiter, Federn, Stifte etc. wegzudämpfen. Der Wert des Widerstands 100 in der Düse 13 muß groß genug sein, um die Auswirkungen der elektrischen Bauelemente zwischen dem Widerstand 54 im Lauf 12 und dem Widerstand 100 in der Düse wegzudämpfen.

030039/0733

3009U1

Ein gewünschter Wert läßt sich durch Zünd-Tests auswählen, die dem Fachmann für elektrostatische Beschichtung bekannt sind.

Zusammengefaßt betrifft die Erfindung eine elektrostatische Spritzpistole mit einer Handgriffanordnung aus elektrisch leitendem Metall, einer Laufanordnung aus elektrisch isolierendem Material und einer elektrisch isolierenden Düsenanordnung, die an ihrem vorderen Ende in eine Abgabeöffnung kleinen Durchmessers mündet, durch welche das Beschichtungsmaterial abgegeben wird. Die Ionisierungselektrode ragt aus der Abgabeöffnung heraus. Der Materialstrom durch den Lauf und die Düsenanordnung wird durch ein mittels eines Auslösers betätigbaren Nadelventil gesteuert, welches der Abgabeöffnung eng benachbart ist und axial mit einem ringförmigen Fluidstromkanal innerhalb des Laufabschnitts der Spritzpistole ausgerichtet ist. Ein hochohmiger Widerstand ist im Laufabschnitt der Pistole angeordnet, und ein zweiter Widerstand mit kleinerem Wert ist auf der Innenseite des Nadelventils unmittelbar stromaufwärts der Ionisierungselektrode angeordnet. Die Merkmale der erfindungsgemäßen Spritzpistole ermöglichen einen sauberen und sicheren Betrieb.

030039/0733

Leerseite

Claims

NORDSON CORPORATION, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Ohio, Jackson Street, Amtierst, Ohio 44035 USA Elektrostatische Beschichtungsvorrichtung ANSPRÜCHE

1.) . Elektrostatische Beschichtungsvorrichtung mit einer Düse aus im wesentlichen nichtleitendem Material, die einen Kanal für das Beschichtungsmaterial enthält, der an einem Ende in eine Materialabgabeöffnung übergeht, durch die das Beschichtungsmaterial abgegeben wird, mit einer Ionisationselektrode, die aus der Düsenöffnung herausragt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil (74, 96) in dem Kanal (24) der Düse (13) vorgesehen ist und wahlweise die
Öffnung (72) der Düse (13) öffnet und schließt, daß

WWR/eo

030039/0733

ein elektrischer Hochspannungspfad (58, 60, 100) durch das Ventil (96, 74) hindurchläuft und die Ionisationselektrode (104) mit einer Hochspannungsquelle verbindet, und daß mindestens ein erster Serienwiderstand (100) in den elektrischen Hochspannungspfad der Abgabeöffnung (72) der Düse (13) benachbart liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (96, 74) innerhalb der Düse (13) als Nadelventil ausgebildet ist und eine Nadel (96) und einen Ventilsitz (74) enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Serienwiderstand (100) innerhalb der Nadel (96, 62) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationselektrode mit einem Ende in der Nadel (62, 96) befestigt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Laufabschnitt (12) enthält, an dem der Düsenabschnitt (13) befestigt ist, daß der Laufabschnitt (12) im wesentlichen axial fluchtend mit dem Kanal (22) für das Beschichtungsmaterial einen Zufuhrkanal (24) für das Beschichtungsmaterial enthält, und daß ein zweiter Widerstand (54) im Laufabschnitt (12) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des ersten Widerstands (100)

030039/0733

kleiner ist als der Wert des zweiten Widerstands (54).

7. Elektrostatische Beschichtungsvorrichtung in Form einer Spritzpistole, dadurch gekennzeichnet, daß ein Laufabschnitt (12) einen Beschichtungsmaterial-Zufuhrkanal (22) und einen Hochspannungspfad mit einem ersten und einem zweiten Ende besitzt, daß das erste Ende des Hochspannungspfads mit einer Hochspannungsquelle verbunden ist, daß ein Düsenabschnitt (13) aus nichtleitendem Material mit dem vorderen Ende des Laufabschnitts (12) verbunden ist und einen im wesentlichen axialen Beschichtungsmaterial-Kanal (24) im wesentlichen axial fluchtend mit dem Zufuhrkanal (22) innerhalb des Laufs (12) besitzt, daß der Kanal (24) in der Düse an seinem vorderen Ende in der Abgabeöffnung

(74) endet, durch die Beschichtungsmaterial abgegeben wird, daß ein Ventil (96, 74) in der Düse (13) einen axial gleitend innerhalb des Zufuhrkanals (24) .

des Laufs (12) verschiebbaren Steuerstift (62), und in dem Kanal (22) innerhalb der Düse (13) einen kegelförmigen Sitz (74) an der Innenseite der Düse

(13) in der Nähe der Abgabeöffnung (72) besitzt, daß der Steuerstift (62) aus einem elektrisch nichtleitendem Material besteht und an seinem vorderen Ende in einer kegelförmigen Spitze (96) endet, die auf den Sitz (74) des Ventils paßt, um den Strom des Beschichtungsmaterials durch die Abgabeöffnung (72) zu steuern, daß eine Ionisierungselektrode mit einem Ende im vorderen Ende des Steuerstifts (62) befestigt ist und aus der Abgabeöffnung (72) herausragt, daß ein elektrischer Hochspannungspfad (58, 60, 100) durch mindestens das vordere Ende des Steuerstifts (62) verläuft, daß

039/0753

ein erster Widerstand (100) im vorderen Ende des Steuerstifts (62) innerhalb des elektrischen Pfads liegt und an seinem vorderen Ende mit der Ionisationselektrode (104) verbunden ist, und daß Einrichtungen (58/ 60) zum elektrischen Verbinden des anderen Endes des Widerstands (100) mit dem zweiten Ende des elektrischen Hochspannungspfads innerhalb des Laufabschnitts (12) vorgesehen sind, um die Ionisationselektrode (104) mit der Hochspannungsquelle zu verbinden und dabei eine Axialbewegung des Steuerstifts (62) zuzulassen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenabschnitt (13) vom Laufabschnitt (12) zur Inspektion und Wartung des Ventils abnehmbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Widerstand (54) in Serie mit dem ersten Widerstand innerhalb des elektrischen Hochspannungspfads im Laufabschnitt angeordnet ist, daß der Wert des ersten Widerstands (100) kleiner oder gleich dem Wert des zweiten Widerstand (54) ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennnzeichnet, daß der Widerstandswert des ersten und des zweiten Widerstands etwa 12 bzw 75 Megohm betragen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Anschlußeinrichtungen (58, 60) eine metallische Feder (58) , die einen Teil des Steuerstifts (62) umgibt, eine erste Elektrode (56)

welche die Feder (58) mit dem zweiten Ende des elektrischen Hochspannungspfads im Lauf (12) verbindet, und eine zweite Elektrode (60) enthalten, welche durch den Steuerstift (62) hindurchgeführt ist und elektrisch das andere Ende des Widerstands (100) mit der Feder verbindet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Widerstand (10O) und das Ende der Ionisationselektrode (104) in dem Steuerstift (62) unmantelt sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Widerstand (100) und das Ende der Ionisationselektrode (104) im Steuerstift (62) eingegossen sind.

030039/0733