DE4141663C2 - Elektrostatische Pulver-Beschichtungspistole - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Pulver-Beschich­ tungspistole nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Pulver-Beschichtungspistole dieser Art (US-PS 50 56 720) mündet die Zuführung für das Pulver-Luft-Ge­ misch schräg in den Pistolenlauf.

Aus der DE-OS 25 14 411 ist eine elektrostatische Pulver-Be­ schichtungspistole bekannt, bei der ein Pulverstrom tangential in einen quer zum Pistolenlauf angeordneten Toruskanal einge­ führt und um 90° in den Pistolenlauf umgelenkt wird. Dabei wird kontinuierlich ein Teil des Pulvers über einen Auslaß des Toruskanals wieder abgeführt.

Ferner ist bei einer elektrostatischen Pulver-Beschichtungs­ pistole eine tangentiale Pulverzuführung in ein Düsengehäuse bekannt (DE-26 42 587 C2), längs dessen Innenwand das Pulver in eine spiralige Strömungsbewegung zur Düsenmündung gefördert wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrostati­ sche Pulver-Beschichtungspistole zu schaffen, bei welcher ei­ nerseits das Pulver-Luftgemisch möglichst nahe dem Austritt des Pulverkanals eingeleitet werden kann und andererseits ein bis zur Abgabeöffnung des Pulverkanals wirksamer Tangential­ drall des Pulver-Luftgemisches erzeugbar ist. Die Lösung die­ ser Aufgabe ergibt sich aus Patentanspruch 1.

Bei der erfindungsgemäßen Pulver-Beschichtungspistole ist also der Pulverkanal sehr kurz und beansprucht nur den vordersten Bereich des Pistolenlaufs. Durch die Ausbildung des Pulverkanals als Torus mit sich daran anschließendem Diffusor-Rohrstück ergeben sich darüberhinaus besonders günstige Strömungsverhält­ nisse. Die Folge dieser Maßnahmen ist, daß mit einem vergleichs­ weise geringen Druck der Förderluft auszukommen und der Abrieb an der Kanalwandung äußerst gering ist. Der Raum im Pistolenrohr hinter dem Pulverkanal steht voll dem Hochspannungserzeuger zur Verfügung, so daß der Pistolenlauf sehr schlank ausgebildet werden kann; dasselbe gilt, wenn es sich um eine Handpistole handelt, für den Pistolengriff. Außerdem wird die Fläche der Wandungen, an denen sich Pulverteilchen ablagern können, vermindert und durch die Tangentialströmung mit Schräganstellung die Ablagerung von Pulverteilchen zusätzlich minimiert.

Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 gekennzeichnet. Dabei wird der Hochspannungs­ erzeuger von Druckluft umspült, so daß es nicht zu statischen Aufladungen kommt, und diese Spülluft dient dann noch zum Freihalten der Elektrode von Pulverablagerungen.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispiels­ weise dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den vorderen Bereich der Pulver-Beschichtungspistole,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II von Fig. 1 und

Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt einer Abwandlungsform der Pulver-Beschichtungspistole von Fig. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte vorderste Bereich des Pistolenlaufs 10 der elektrostatischen Pulver-Beschichtungspistole nach der Erfindung besteht aus dem Lauf-Hauptteil 10a und dem auf dessen Mündungsteil aufgeschraubtem Lauf-Fortsatz 10b. Der Lauf-Haupt­ teil 10a ist an seiner Mündungsstirn durch eine mit dem Laufrohr einstückige Deckelwand 12 abgeschlossen, wobei die Deckelwand 12 eine Mittelbohrung 12a besitzt, in die ein nach vorne ragendes Elektroden-Trägerrohr 13 dicht eingesetzt ist. Im Lauf-Hauptteil befindet sich zentral ein Hochspannungserzeuger 14, dessen Außendurchmesser geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des rohrförmigen Lauf-Hauptteils 10a, derart, daß ein Ringspalt 15 frei bleibt. Der Hochspannungserzeuger 14 weist Abstandhalter-Füße 14a auf, die dafür sorgen, daß zwischen Vorderstirn des Hochspannungserzeugers 14 und Deckelwand 12 ein Spalt 16 freibleibt, der einerseits mit dem Ringspalt 15 und andererseits mit dem Innenraum 13a des Elektroden-Trägerrohrs 13 in offener Verbindung steht.

Der Lauf-Fortsatz 10b hat im wesentlichen die Form eines Zylinders, dessen hinterer Teil als das Lauf-Hauptteil 10a übergreifendes Rohrstück ausgebildet ist; dabei besitzt dieses Rohrstück ein Innengewinde, mit dessen Hilfe der Lauf-Fortsatz 10b auf das Außengewinde des Lauf-Hauptteils 10a aufschraubbar ist. Weiterhin weist der Lauf-Fortsatz 10b eine zentrale Innenbohrung auf, durch welche das Elektroden-Trägerrohr 13 nach vorne axial hindurchgeführt ist. Im Mittelbereich des Lauf-Fort­ satzes 10b ist in diesen ein das Elektroden-Trägerrohr 13 konzentrisch umgebender Torus-Pulverkanal 17 eingeschnitten, der sich in Richtung nach vorne in einen Ring-Pulverkanal 18 fortsetzt, der unter diffusorartiger Erweiterung an der Vorder­ stirn des Fortsatzes 10b nach außen mündet. In den Torus-Pul­ verkanal 17 mündet tangential und mit Schräganstellung in Richtung nach vorne ein Einlaßstutzen 19, an den ein nicht- gezeichneter Zuführschlauch für das Pulver-Luft-Gemisch an­ schließbar ist.

Vor der Mündung des Elektroden-Trägerrohrs 13 befindet sich ein Prallkörper 20 mit nach vorne abstehender Nadelelektrode 21, wobei der Prallkörper 20 mittels Querstiften im Elektroden-Trä­ gerrohr 13 gehaltert ist. Im Prallkörper 20 verlaufen zur Elektrode 21 parallele Luftkanäle 22, die mit dem Innenraum des Elektroden-Trägerrohrs 13 in Verbindung stehen. Die Elektrode 21 selbst ist über ein Hochspannungskabel 23, das durch den Innenraum des Elektroden-Trägerrohrs 13 hindurch geführt ist, mit dem Hochspannungsausgang des Hochspannungserzeugers 14 verbunden. Mit 24 schließlich ist ein auf den vorderen Bereich des Lauf-Fort­ satzes 10b aufgesteckter Mündungsring bezeichnet.

Die Pulver-Beschichtungspistole arbeitet folgendermaßen. Über den nicht-gezeichneten Zuführungsschlauch wird ein Pulver-Luft-Ge­ misch in Richtung des Pfeils B durch den Anschlußstutzen 19 hindurch spiralig-tangential in den Torus-Pulverkanal 17 eingeleitet, von welchem das Gemisch in den Ringkanal 16 gelangt und durch diesen hindurch nach außen strömt. Durch die diffusor­ artige Erweiterung des Ringkanals 18 und die Wirkung des Prallkörpers 20 wird eine sehr frühzeitig aufgehende Pulverwolke erzeugt, was sowohl die Aufladung als auch den Transport des Pulvers begünstigt. Die Aufladung des Pulvers erfolgt dabei durch die Elektrode 21, die ja, wie erwähnt, an Hochspannung liegt. Vom nicht-gezeichneten hinteren Bereich der Beschichtungspistole her wird Druckluft als Spülluft zugeführt, und zwar in Richtung der Pfeile A. Diese Spülluft durchsetzt den Ringspalt 15 und gelangt über den Stirnspalt 16 und den Innenraum des Elektroden-Träger­ rohrs 13 in die Kanäle 22, die es als feine, die Elektrode 21 umgebende Luftstrahlen verläßt. Diese Spülluft sorgt im Bereich der Spalte 15, 16 für das Abführen statischer Aufladungen und im Bereich der Elektrode 21 für deren Reinhaltung.

Fig. 3 zeigt eine Abwandlungsform für die Erzielung eines Pulver-Flach­ strahls. Dabei ist gegenüber der Ausführungsform von Fig. 1 der dort verwendete Mündungsring 24 durch eine Kappe 30 mit Schlitzdüse 31 ersetzt, durch welche die Elektrodennadel 21 hindurchragt. Selbstverständlich ist bei dieser Ausführungsform auch der Prallkörper 20 weggelassen. Gerade bei dieser Aus­ führungsform ist die aus dem Innenraum des Elektroden-Trägerrohrs 13 austretende und die Elektrodennadel 21 umspülende Druckluft von großer Bedeutung, weil diese hier nicht nur eine Verschmut­ zung der Elektrodennadel, sondern vor allem ein Zusetzen des Düsenschlitzes 31 verhindert.

Die dargestellten Ausführungsformen können zahlreiche Abwandlun­ gen erfahren, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. So ist es selbstverständlich nicht zwingend erforderlich, daß der Pistolenlauf 10 aus zwei voneinander losbaren Teilen, nämlich dem Hauptteil 10a und dem Fortsatz 10b, besteht; gegenüber einem einstückigen Pistolenlauf ergibt sich jedoch durch die darge­ stellte Unterteilung der Vorteile der erleichterten Herstellung und vor allem der erleichterten Zerlegung und Reinigung der Pistole. Schließlich sei noch bemerkt, daß der Hochspannungs­ erzeuger 14 auch lediglich die Endstufe (Kaskade) der Erzeuger­ schaltung sein kann.

Claims (6)

1. Elektrostatische Pulver-Beschichtungspistole mit einem an eine Zuführleitung für ein Pulver-Luft-Gemisch angeschlossenen, in der Pistolenrohr-Längsachse in Richtung zum zu beschichtenden Werkstück hin offenen Pulverkanal (17, 18), einem an eine elektrische Speiseleitung angeschlossenen Hochspannungserzeuger (14), einem den Pulverkanal axial durchsetzenden Elek­ troden-Trägerrohr (13) und einer auf, am oder in dem Elektroden-Trägerrohr sitzenden Hochspannungselektrode (21), die in Richtung zum Werkstück hin über die Pul­ verkanalmündung vorragt und über einen im Elektroden-Träger­ rohr verlaufenden Leiter (23) mit dem Hochspan­ nungserzeuger (14) verbunden ist, wobei Hochspannungs­ erzeuger und Pulverkanal (17, 18) in der Längsachse des Pistolenlaufs (10) hintereinander angeordnet sind, der Pulverkanal einen zum Elektroden-Trägerrohr (13) ko­ axialen und in Richtung zum Werkstück hin offenen Ring­ kanal (18) aufweist und eine Zuführung (19) für das Pulver-Luft-Gemisch mit Schräganstellung zum Werkstück hin in den Pulverkanal (17, 18) einmündet, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Pulverkanal (17, 18) einen dem Ringkanal (18) vorgeschalteten, in diesen zentral einmündenden und zum Elektroden-Trägerrohr (13) ebenfalls koaxialen Pulver-Toruskanal (17) aufweist, und daß die Zuführung (19) für das Pulver-Luft-Gemisch tangential in den Pulver-Toruskanal (17) einmündet und daß der Pulver-Ringkanal von einer radial inneren, einzigen Auslaßöffnung des Pulver-Toruskanales (17) zur Mündung hin sich nach Art eines Diffusors erweitert.

2. Elektrostatische Pulver-Beschichtungspistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Hochspannungserzeuger (14) und Innenwandung des Pistolenlaufs (10) ein Ringspalt (15) freigelassen ist, der einerseits mit einer Druckluft-Zu­ führung und andererseits mit dem benachbart der Hochspannungs­ elektrode (21) ausmündenden Innenraum des Elektroden-Träger­ rohrs (13) in Verbindung steht.

3. Elektrostatische Pulver-Beschichtungspistole nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungselektro­ de (21) auf einem mit dem Elektroden-Trägerrohr (13) verbunde­ nen Prallkörper (20) sitzt.

4. Elektrostatische Pulver-Beschichtungspistole nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Prallkörper (20) Luftdurch­ laßbohrungen (22) aufweist.

5. Elektrostatische Pulver-Beschichtungspistole nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Pistolenrohrmün­ dung eine Kappe (30) mit Schlitzdüse (31) aufgesetzt ist, wo­ bei die Hochspannungselektrode (21) durch die Schlitzdüse (31) hindurchragt.

6. Elektrostatische Pulver-Beschichtungspistole nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pistolen­ lauf (10) einen Lauf-Hauptteil (10a) enthaltend den Hochspan­ nungserzeuger (14) und einen mit diesem verbundenen Lauf-Fort­ satz (10b) enthaltend den Pulverkanal (17, 18) aufweist.