DE60131795T2

DE60131795T2 - Elektrostatisches Beschichtungssystem und Sprühglocke mit zwei Kanten

Info

Publication number: DE60131795T2
Application number: DE60131795T
Authority: DE
Inventors: Harold T. Indianapolis Allen
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2001-02-24
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2021-02-25
Also published as: CN1148265C; CN1313148A; ES2296678T3; HK1038898A1; EP1134026A2; KR100404245B1; EP1134026A3; EP1134026B1; DE60131795D1; CA2340273A1; PT1134026E; KR20010091926A; ATE380598T1; TW487601B; JP2001276673A; CA2340273C; US6322011B1

Description

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen eine rotierende Sprühglocke eines elektrostatischen Beschichtungssystems, eine elektrostatische rotierende Atomisiervorrichtung und ein elektrisches Beschichtungssystem gemäß den Ansprüchen. Der Stand der Technik hierzu ist zum Beispiel aus EP 0 243 043 A2 und EP 0 120 648 A2 bekannt.
Im Allgemeinen betrifft die Erfindung elektrostatische Beschichtungssysteme und insbesondere elektrostatische Beschichtungssysteme, welche verbesserte Sprühglocken aufweisen.
Elektrostatische Beschichtungssysteme, welche rotierende Atomisiervorrichtungen aufweisen, von denen einige als Sprühglocken bekannt sind, die geladenes und atomisiertes Beschichtungsmaterial auf Zielgegenstände abgeben, sind im Allgemeinen bekannt, wie zum Beispiel offenbart in der US-Patentschrift Nr. 5 622 563 , die als „Nonincendive Rotary Atomizer" betitelt ist, welche üblicherweise mit der vorliegenden Patentanmeldung in Verbindung gebracht wird.
Elektrostatisch geladene Beschichtungsmaterialien, welche von rotierenden Atomisierern abgegeben werden, insbesondere von metallischen Sprühglocken und nicht metallischen, nicht funkenden Hochgeschwindigkeits-Sprühglocken, haben jedoch eine Tendenz dazu, sich wieder um eine Außenseite der Atomisierglocke zu hüllen, was einen nachteiligen Effekt auf die Übertragungseffizienz des Beschichtungsmaterials aufweist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen rotierenden Atomisierer bereitzustellen, welcher die Tendenz des geladenen und atomisierten Beschichtungsmaterials, sich wieder um die Seitenabschnitte dessen zu hüllen, beseitigt oder wesentlich reduziert, wodurch die Übertragungseffizienz des Beschichtungsmaterials beachtlich verbessert wird.
Die Erfindung wird durch eine rotierende Sprühglocke eines elektrostatischen Beschichtungssystems nach Anspruch 1 definiert.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, neuartige elektrostatische Beschichtungssysteme und rotierende Atomisiervorrichtungen dafür und Kombinationen davon, die zuverlässig und ökonomisch sind, bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, neuartige elektrostatische Beschichtungssysteme und rotierende Atomisiervorrichtungen dafür und Kombinationen davon, welche eine verbesserte Effizienz aufweisen, bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, neuartige elektrostatische Beschichtungssysteme und rotierende Atomisiervorrichtungen dafür und Kombinationen davon bereitzustellen, welche die Industriesicherheitsstandards erfüllen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, neuartige elektrostatische Beschichtungssysteme und rotierende Atomisiervorrichtungen dafür und Kombinationen davon bereitzustellen, welche die Tendenz des geladenen und atomisierten Beschichtungsmaterials, sich wieder um die rotierende Atomisiervorrichtung zu hüllen, reduzieren. Eine speziellere Aufgabe der Erfindung ist es, neuartige Sprühglocken eines elektrostatischen Beschichtungssystems bereitzustellen, welche ein nicht leitendes Körperelement umfassen, welches eine Öffnung, die in einem äußeren Ende dessen gebildet ist, ein Halbleiterelement auf einem Seitenabschnitt des Körperelements, eine erste Kante, welche frei ist von dem Halbleiterelement, welche um die Öffnung des Körperelements nahe dem äußeren Ende dessen angeordnet ist, eine zweite Kante, welche zwischen der ersten Kante und dem inneren Ende des Körperelements angeordnet ist, wobei die zweite Kante radial nach außen von der ersten Kante angeordnet ist, aufweist.
Eine weitere speziellere Aufgabe der Erfindung ist es, neuartige elektrostatische rotierende Atomisiervorrichtungen bereitzustellen, welche ein nicht leitendes Körperelement umfassen, welches eine Öffnung in einem äußeren Ende dessen, einen im Allgemeinen zylindrischen ersten Seitenabschnitt, der sich von dem äußeren Ende des Körperelements zu einem inneren Ende dessen erstreckt, einen im Allgemeinen zylindrischen zweiten Seitenabschnitt zwischen dem ersten Seitenabschnitt des Körperelements und dessen innerem Ende, einen dritten Seitenabschnitt, welcher den ersten und den zweiten im Allgemeinen zylindrischen Seitenabschnitt miteinander verbindet und eine Halbleiterbeschichtung auf dem zweiten Seitenabschnitt des Körperelements, wobei der erste Seitenabschnitt des Körperelements frei ist von der Halbleiterbeschichtung, aufweist.
Eine weitere speziellere Aufgabe der Erfindung ist es noch, neuartige elektrostatische Beschichtungssysteme bereitzustellen, welche geladenes und atomisiertes Beschichtungsmaterial aus einer rotierenden Atomisiervorrichtung abgeben, welche ein nicht leitendes Körperelement umfasst, welches ein äußeres Ende mit einer Öffnung darin aufweist, von welcher das Beschichtungsmaterial abgegeben wird, wobei das Körperelement einen im Allgemeinen zylindrischen ersten Seitenabschnitt mit einem ersten Durchmesser aufweist, wobei der erste Seitenabschnitt des Körperelements sich von dem äußeren Ende dessen zu einem gegenüberliegenden inneren Endes dessen erstreckt, wobei das Körperelement einen im Allgemeinen zylindrischen zweiten Seitenabschnitt mit einem zweiten Durchmesser aufweist, welcher größer als der erste Durchmesser des ersten Seitenabschnitts ist, wobei der zweite Seitenabschnitt des Körperelements zwischen dem ersten Seitenabschnitt des Körperelements und dessen innerem Ende und eine Halbleiterbeschichtung auf dem zweiten Seitenabschnitt des Körperelements angeordnet ist, wobei der erste Seitenabschnitt des Körperelements frei von der Halbleiterbeschichtung ist.
Diese und weitere Aufgaben, Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nach sorgfältiger Betrachtung der folgenden Detaillierten Beschreibung der Erfindung und der begleitenden Zeichnungen, welche zur Erleichterung des Verständnisses außerproportional sein können, vollständiger ersichtlich werden, wobei ein gleicher Aufbau und gleiche Schritte im Allgemeinen mit entsprechende Ziffern und Kennzeichen versehen sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein elektrostatisches System gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts einer rotierenden Sprühglocke von 1.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 stellt ein elektrostatisches Beschichtungssystem 10 dar, welches einen elektrostatischen Applikator 20 umfasst, der eine rotierende Atomisiervorrichtung oder Sprühglocke 22 aufweist, die geladenes und atomisiertes Beschichtungsmaterial auf einen Zielgegenstand, welcher in der Zeichnung nicht gezeigt ist, unter einer elektrischen Spannung, gewöhnlich dem Erdpotenzial, das verschieden von dem des Beschichtungsmaterials ist, abgibt.
Das System umfasst einen Motor 30 oder irgendein anderes rotierendes Antriebselement, das an die rotierende Atomisiervorrichtung 22 Rotation verleiht, wie zum Beispiel in der referenzierten US-Patentschrift Nr. 5 622 563 offenbart, welche als „Non-incendive Rotary Atomizer" betitelt ist, welche üblicherweise hiermit in Verbindung gebracht wird und hier durch Verweise miteinbezogen ist.
Der drehende Applikator 20 ist mit einer Hochspannungsquelle 40 zur direkten und indirekten Aufladung des Beschichtungsmaterials verbunden, was ebenfalls in der referenzierten US-Patentschrift Nr. 5 622 563 , welche als „Non-incendive Rotary Atomizer" betitelt ist, offenbart ist.
In dem Ausführungsbeispiel umfasst die Sprühglocke 22 ein nicht leitendes Körperelement 50, welches ein inneres Ende 52 und ein gegenüberliegendes äußeres Ende 54 mit einer darin angeordneten Öffnung 56 aufweist, welche in dem darin aufgestellten Ausführungsbeispiel eine im Allgemeinen konische Form aufweist und von welcher das atomisierte Beschichtungsmaterial abgegeben wird.
Das Körperelement 50 ist vorzugsweise aus einem harzigen Material oder einem gefülltem Harzmaterial, zum Beispiel einem glasgefüllten Polyetheretherketon (PEEK) oder einem anderen geeigneten Material gebildet, von denen einige zum Beispiel in der referenzierten US-Patentschrift Nr. 5 622 563 , welche als „Nonincendive Rotary Atomizer" betitelt ist, offenbart sind, können jedoch ebenfalls aus anderen nicht leitenden Materialien gebildet werden.
In 2 weist das exemplarische Körperelement 50 einen im Allgemeinen zylindrischen ersten Seitenabschnitt 62 mit einem entsprechenden ersten Durchmesser auf, welcher sich vom äußeren Ende 54 des Körperelements im Allgemeinen axial zu dessen innerem Ende hin erstreckt. In dem Ausführungsbeispiel nimmt der Durchmesser des ersten im Allgemeinen zylindrischen Seitenabschnitts 62 des Körperelements zum äußeren Ende 54 des Körperelements hin zu, so dass der erste Seitenabschnitt 62 eine im Allgemeinen konische Form in Übereinstimmung mit der im Allgemeinen konischen Öffnung 56, die darin gebildet ist, aufweist.
Das Körperelement 50 weist ebenfalls einen im Allgemeinen zylindrischen zweiten Seitenabschnitt 64 mit einem entsprechenden zweiten Durchmesser, der größer ist als der erste Durchmesser des ersten im Allgemeinen zylindrischen Seitenabschnitts 62, auf. In 1 ist der zweite Seitenabschnitt 64 des Körperelements zwischen dem ersten Seitenabschnitt 62 des Körperelements und dessen innerem Ende 52 angeordnet.
Das Körperelement 50 umfasst im Allgemeinen eine erste Kante, welche um dessen Öffnung 56, nahe an oder auf dessen äußerem Ende 54 angeordnet ist, und eine zweite Kante, welche radial nach außen von der ersten Kante, zwischen der ersten Kante und dem innerem Ende 52 des Körperelements angeordnet ist.
In 2 wird die erste Kante zumindest teilweise durch das äußere Ende 54 des Körperelements und dessen erstem Seitenabschnitt 62 gebildet. Und die zweite Kante wird zumindest teilweise durch den zweiten Seitenabschnitt 64 des Körperelements und einen dritten Seitenabschnitt des Körperelements zwischen dem zweiten Seitenabschnitt 64 und dessen äußerem Ende 54 gebildet.
In dem Ausführungsbeispiel von 2 ist der dritte Seitenabschnitt des Körperelements ein im Allgemeinen ringförmiger radialer Abschnitt 66 des Körperelements, welcher zwischen dessen erstem und zweitem Seitenabschnitt 62 und 64 angelegt ist und diese miteinander verbindet.
Alternativ dazu ist der dritte Seitenabschnitt 66 nicht notwendigerweise, wie in dem Ausführungsbeispiel, radial von der Achse der Sprühglocke angeordnet. Der dritte Seitenabschnitt 66 kann zum Beispiel eine im Allgemeinen konische Fläche sein, welche sich von dem zweiten Seitenabschnitt 64 zum äußeren Ende 54 des Körperelements hin erstreckt, und in einer Anordnung erstreckt sie sich bis zu dem äußeren Ende 54, so dass der erste und der dritte Seitenabschnitt eine gemeinsame Fläche formen, wie durch die Scheinlinie 68 angezeigt.
Ein Halbleiterelement 70 ist auf zumindest einem Abschnitt des im Allgemeinen zylindrischen Abschnitts des Körperelements 50 angeordnet. Das Halbleiterelement ist vorzugsweise eine Halbleiterbeschichtung oder eine dünne Schicht, welche auf einen Abschnitt des Körperelements aufgebracht wird, wie in der referenzierten US-Patentschrift Nr. 5 622 563 , welche als „Nonincendive Rotary Atomizer" betitelt ist, offenbart.
Die erste Kante des Körperelements ist vorzugsweise frei von der Halbleiterbeschichtung. In dem Ausführungsbeispiel von 1 und 2 ist die Halbleiterbeschichtung auf dem zweiten Seitenabschnitt 64 des Körperelements 50, aber nicht auf dessen erstem Seitenabschnitt 62 angeordnet. Der dritte Seitenabschnitt 66 des Körperelements in dem Ausführungsbeispiel ist ebenfalls frei von der Halbleiterbeschichtung, jedoch kann der dritte Seitenabschnitt des Körperelements in einigen alternativen Ausführungsformen die Halbleitebeschichtung beinhalten.
Der Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten Kante, zum Beispiel der Unterschied zwischen den Durchmessern des ersten und des zweiten Seitenabschnitts 62 und 64 des Körperelements, wie durch dessen dritten Seitenabschnitt 66 dargestellt, und das axiale Ausmaß des ersten Seitenabschnitts 62 des Körperelements, welcher frei von dem Halbleiterbeschichtungsmaterial ist, werden vorzugsweise so ausgewählt, dass sie die Übertragungseffizienz des Beschichtungsmaterials, welches von der Atomisiervorrichtung 22 abgegeben wird, optimieren. Diese besonderen Ausmaße sind jedoch anwendungsspezifisch, abhängig zum Beispiel unter anderem von der Geometrie des zu beschichtenden Gegenstands und den Eigenschaften des Beschichtungsmaterials, und sind, gegründet auf die Offenbarungen hierin, ohne Weiteres vom Durchschnittsfachmann ohne unangemessenes Experimentieren ermittelbar.
Während die vorangehende schriftliche Beschreibung der Erfindung den Durchschnittsfachmann dazu befähigt, das anzufertigen und anzuwenden, was gegenwärtig als die beste Ausführung davon betrachtet wird, wird der Durchschnittsfachmann das Vorliegen von Variationen, Kombinationen und Äquivalenten der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen hierin verstehen und zu schätzen wissen. Die Erfindung darf deshalb nicht durch die beispielhaften Ausführungsformen hierin, sondern durch alle Ausführungsformen innerhalb des Bereichs und des Wesens der angehängten Ansprüche beschränkt werden.
Beschriftung der Figur:
1:

MOTOR: MOTOR
POWER SOURCE: STROMQUELLE

Claims

Rotierende Sprühglocke (22) eines elektrostatischen Beschichtungssystems, welche Folgendes umfasst: ein nicht leitendes Körperelement (50), welches ein inneres Ende (52), ein gegenüberliegendes äußeres Ende (54) und einen Seitenabschnitt (62, 64) aufweist; eine Öffnung (56), welche im äußeren Ende des Körperelements gebildet ist; ein Halbleiterelement (70), welches auf zumindest einem Abschnitt des Seitenabschnitts (64) des Körperelements (50) angeordnet ist; gekennzeichnet durch eine erste Kante, welche um die Öffnung (56) des Körperelements (50) nahe dessen äußerem Ende angeordnet ist, wobei die erste Kante frei von dem Halbleiterelement (70) ist; eine zweite Kante, welche zwischen der ersten Kante und dem inneren Ende (52) des Körperelements (50) angeordnet ist, wobei die zweite Kante radial nach außen von der ersten Kante angeordnet ist.
Sprühglocke (22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kante zumindest teilweise durch das äußere Ende (54) des Körperelements (50) und einen ersten Seitenabschnitt (62) dessen gebildet ist, wobei der erste Seitenabschnitt (62) des Körperelements frei von dem Halbleiterelement (70) ist.
Sprühglocke (22) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kante zumindest teilweise durch einen zweiten Seitenabschnitt (64) des Körperelements (50) und einen dritten Seitenabschnitt (66) des Körperelements zwischen dem zweiten Seitenabschnitt (64) des Körperelements (50) und dem äußeren Ende (54) dessen gebildet ist, wobei das Halbleitermaterial (70) auf dem zweiten Seitenabschnitt (64) des Körperelements (50) angeordnet ist.
Sprühglocke (22) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenabschnitt (62, 64) des Körperelements eine im Allgemeinen zylindrische Form aufweist, wobei der erste Seitenabschnitt (62) des Körperelements einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der zweite Seitenabschnitt (64) davon.
Sprühglocke (22) nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet dadurch, dass der dritte Seitenabschnitt (66) des Körperelements sich zwischen dessen erstem und zweitem Seitenabschnitt (62, 64) erstreckt.
Sprühglocke (22) nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des ersten Seitenabschnitts (62) des Körperelements (50) im Allgemeinen konisch ist und zum äußeren Ende des Körperelements (50) hin zunimmt, wobei die Öffnung (56) des Körperelements (50) im Allgemeinen konisch ist.
Sprühglocke (22) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleiterelement (70) eine Halbleiterschicht ist, welche auf den zweiten Seitenabschnitt (64) des Körperelements (50) aufgebracht wird.
Elektrostatische, rotierende Atomisiervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine rotierende Sprühglocke (22) eines elektrostatischen Beschichtungssystems gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Seitenabschnitt (66) des Körperelements (50) frei von der Halbleiterbeschichtung (70) ist.
Elektrostatisches Beschichtungssystem, welches geladenes und atomisiertes Beschichtungsmaterial aus einer rotierenden Atomisiervorrichtung abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass es eine elektrostatische, rotierende Atomisiervorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 8 oder 9 umfasst.