Hintergrund der Erfindung
1. Anwendungsgebiet der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft elektrostatische Pulverspritzpistolen, und insbesondere eine
Pistole, die am Pulverauslass ein rotierendes Element zum Verteilen des Pulvers in
einem gleichmäßigen Sprühmuster besitzt.
2. Beschreibung des Standes der Technik
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Beim elektrostatischen Pulverbeschichten werden trockene Farbpartikel in einem
Pulverbehälter fluidisiert und durch einen Schlauch zu einer oder mehreren
Spritzpistolen gepumpt, die das Pulver auf ein zu beschichtendes Produkt spritzen. Die
Spritzpistolen laden die Pulverpartikel auf, typischerweise mit Hilfe einer
Hochspannungsladeelektrode. Wenn die Pulverpartikel aus der Vorderseite der Pistole
gespritzt werden, werden sie elektrostatisch zu dem zu streichenden Produkt
angezogen, das im allgemeinen elektrisch mit Erde verbunden ist und das von einem
Hängezubringer herabhängen kann oder auf andere Weise in einer Spritzkabine
getragen wird. Wenn diese geladenen Pulverpartikel auf dem Produkt aufgetragen sind,
haften sie durch elektrostatische Anziehung dort, bis sie in einen Ofen transportiert
werden, wo sie geschmolzen werden, so dass sie zusammenfließen und auf dem
Produkt eine gleichmäßige Beschichtung bilden. Das Pulverbeschichten stellt im
allgemeinen einen festen und dauerhaften Oberflächenschutz zur Verfügung, wie er
an vielen Geräten, Gartenmöbeln, Rasenmähern und anderen Produkten
anzutreffen ist.
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Es wird vermutet, dass Pulverspritzpistolen mit Drehverteilern am Pulverauslass
verbesserte Sprühmuster und andere Vorteile zur Verfügung stellen. Die
Konstruktionen vieler Pulverspritzpistolen dieser Art basieren auf ähnlichen
Flüssigkeitsspritzpistolen, die rotierende Düsen am Flüssigkeitsauslass besitzen. Beispiele von Flüssigkeitsspritzpistolen
dieser Art sind in den US-Patenten Nr. 4,887,770 und
5,346,139 gezeigt. Die Drehverteiler in Flüssigkeitsspritzpistolen rotieren mit sehr
hohen Drehzahlen, wobei eine typische Drehzahl solcher Spritzpistolen ungefähr
20.000 bis 50.000 Umdrehungen pro Minute ist. Diese hohen Drehzahlen sind
notwendig, weil die Verteiler das flüssige Beschichtungsmaterial zerstäuben müssen
und die Zerstäubung mit diesen Drehzahlen am besten erreicht wird. Die Pistolen
sind grundsätzlich nicht so konstruiert, dass sie für niedrigere Drehzahlen geeignet
sind, weil niedrigere Drehzahlen die Flüssigkeit nicht effektiv zerstäuben würden
und weil die Drehverteiler durch Luftturbinenmotoren angetrieben werden, die bei
niedrigeren Drehzahlen nicht effektiv betrieben werden können.
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Ein Beispiel einer Pulverspritzpistole mit einer Konstruktion, die einer dieser
Flüssigkeitsspritzpistolen ähnlich ist, ist im US-Patent Nr. 5,353,995 gezeigt, bei dem
eine Pulverspritzpistole einen Drehverteiler oder eine Prallplatte am Pulverauslass
besitzt und bei dem der Verteiler mittels einer in der Pistole angeordneten Turbine
gedreht wird. Die Übernahme der Konstruktionen von Flüssigkeitsspritzpistolen mit
Drehverteilern für die Konstruktion von Pulverspritzpistolen mit Drehverteilern führt
zu verschiedenen Problemen.
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Eines dieser Probleme umfasst die Anwendung eines hochtourigen
Luftturbinenmotors als Verteilerantrieb. Wenn der Verteiler in einer Pulverspritzpistole mit
Drehzahlen von 30.000 bis 50.000 Umdrehungen pro Minute rotiert, erhalten die
Pulverpartikel eine kinetische Energie, die zur Erwärmung führt, wenn die Pulverpartikel auf
den Verteiler treffen, und das Schmelzen des Pulvers auf dem Drehverteiler
bewirken. Das Problem des Pulverschmelzens wurde mit der Entwicklung neuer Pulver
akuter, die feinkörniger sind und meistens leichter schmelzen. Einige kürzlich
entwickelte Pulver neigen infolge von Kontaktverschmelzung zum Ansammeln auf dem
Drehverteiler. Diese neueren Pulver werden sich auch eher anderswo im
Pulverströmungsweg ablagern. Der Verteiler für eine Pulverspritzpistole sollte mit einer
geringeren Drehzahl als die normalerweise für eine Flüssigkeitsspritzpistole
erforderliche rotieren, um das Problem der Kontaktverschmelzung zu verringern.
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Ein anderes Problem umfasst die inhärente Tendenz des Pulvers, sich entlang des
Pulverströmungsweges anzusammeln. Anders als Flüssigkeiten neigt das Pulver
zum Ansammeln an verschiedenen Stellen im Strömungsweg, und solche Pulveransammlungen
können verschiedene nachteilige Wirkungen haben. Die
Pulveransammlung kann irgendwann losbrechen und auf dem zu beschichtenden Teil
abgelagert werden. Pulver kann sich auch in Bereichen um die Lager der rotierenden
Bauteile ansammeln, was eine übermäßige Abnutzung an den Bauteilen bewirken
und die freie Rotation dieser Bauteile behindern kann. Weitere Probleme treten dort
auf, wo rotierende Elemente mit feststehenden Elementen auf dem
Pulverströmungsweg ineinander greifen, weil an diesem Eingriffspunkt eine Radialdichtung
erforderlich ist, um das Eintreten des Pulvers zwischen die rotierenden und
feststehenden Bauteile zu verhindern. Konventionelle Dichtungen, wie zum Beispiel
Lippendichtungen oder O-Ringe sind wegen der Reibung, die zwischen den
rotierenden Elementen und den feststehenden Elementen erzeugt wird, ungeeignet. Pulver
in diesem Bereich in Kombination mit der Reibung beschleunigt die Abnutzung, und
das Pulver kann aufgrund der kinetischen Reibungsenergie schmelzen.
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Das oben erwähnte US-Patent 5,353,995 offenbart eine Spritzvorrichtung mit einer
Turbine. Die Abtriebswelle der Turbine wird kontinuierlich durch aus einer in dem
Spritzvorrichtungskörper ausgebildeten Kammer austretende Luft über einen
ringförmigen Zwischenraum zwischen der Welle und einer Kappe gereinigt.
Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung sieht eine Spritzpistole für Beschichtungsmaterial vor,
umfassend ein Gehäuse mit einem Körper, eine Kammer innerhalb des Körpers,
wobei die Kammer mit einer Luftzuführung zur Druckerzeugung in der Kammer
verbunden ist, eine innerhalb der Kammer drehbar angeordnete Spindel, wobei die
Spindel einen mittigen Kanal besitzt, ein nicht rotierendes Strömungsrohr, durch das
Pulver strömt, ein zwischen dem nicht rotierenden Strömungsrohr und der
drehbaren Spindel ausgebildeter Zwischenraum, wobei der Zwischenraum mit der Kammer
kommuniziert, einen Verteiler, der zur Drehung mit der Spindel befestigt ist und
Pulver zum Sprühen aus der Pistole empfängt, und einen innerhalb des Gehäuses
angeordneten und zum Drehen der Spindel und des Verteilers (39) angeordneten
Antriebsmechanismus, gekennzeichnet dadurch, dass der mittige Kanal der Spindel
einen Teil des Pulverströmungsweges bildet, wobei das Pulver vom Strömungsrohr
in den Kanal strömt und vom Verteiler aus dem Kanal aufgenommen wird, und dass
Druckluft durch den Zwischenraum aus der Kammer austritt, um zwischen dem
Rohr und der Spindel eine Radialdichtung vorzusehen.
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Das Problem von Pulverarsammlungen in der Pistole wird durch Vorsehen einer
Druckkammer um eine rotierende Spindel herum vermieden, die einen mittleren
Kanal besitzt, der einen Teil des Pulverströmungsweges bildet. Die Kammer um die
Spindel herum ist mit einer Druckluftzuführung verbunden, und die Kammer wird mit
einem Druck etwas oberhalb des Druckes des fluidisierten Pulverstromes durch die
Pistole beaufschlagt. Die Luft in der Druckkammer kann aus der Kammer um die
Spindel und ihre zugehörigen Lager herum austreten, und wenn die Luft austritt,
reißt sie effizient Pulver vom Rand der Spindel mit und hält die Bereiche um die
Spindel und die Lager herum frei von Pulver. Zusätzlich tritt die Luft durch einen
zwischen dem stationären Pulverzuführungsrohr und der rotierenden Spindel
gebildeten ringförmigen Zwischenraum aus, wodurch eine wirksame Radialdichtung
ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Bauteile gebildet wird. Die durch diese Erfindung
vorgesehene Radialdichtung vermeidet die Anwendung konventioneller Dichtungen,
wie zum Beispiel Lippendichtungen oder O-Ringe, und vermeidet die Probleme der
zwischen der rotierenden Spindel und dem stationären Rohr erzeugten Reibung, die
ansonsten die Abnutzung beschleunigen und dazu führen würde, ein erhöhtes
Pulverschmelzen zu bewirken.
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Die Spritzpistole kann mit geringeren Drehzahlen als die bekannten Spritzpistolen
arbeiten, und auf diese Weise werden die mit dem Pulververschmelzen
verbundenen Probleme verringert oder beseitigt. Durch die Arbeitsweise mit geringeren
Drehzahlen wird außerdem die Lebensdauer der Spritzpistole erhöht und darüber
hinaus die Abnutzung der sich bewegenden Teile innerhalb der Pistole verringert.
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Die Spritzpistole stellt einen Drehverteiler zur Verfügung, der mit Drehzahlen rotiert,
die viel geringer als die Drehzahlen der bekannten Spritzpistolen sind. Turbinen, wie
zum Beispiel solche, die in bekannten Spritzpistolen verwendet werden, können
effektiv nur mit so langsamen Drehzahlen wie ungefähr 2.500 Umdrehungen pro
Minute laufen. Bei niedrigeren Drehzahlen werden sie nicht mit einer
gleichbleibenden oder gleichmäßigen Drehzahl laufen oder können überhaupt nicht laufen. Die
vorliegende Pistole vermeidet die Anwendung einer Turbine zum Drehen des
Verteilers, so dass sie effektiv viel geringere Drehzahlen erreichen kann. Vorzugsweise
kann der Verteiler in der Pistole gleichmäßig und gleichbleibend mit Drehzahlen von
ungefähr 0 bis 2.500 Umdrehungen pro Minute laufen.
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Um diese geringeren Drehzahlen zu erreichen, wird für die Pistole vorzugsweise ein
druckluft- oder luftbetriebener Motor oder ein Elektromotor benutzt. Andere
geeignete Motoren können ebenso wirksam genutzt werden. Im Vergleich mit den im Stand
der Technik verwendeten Luftturbinen ist ein luftbetriebener Motor oder ein
Elektromotor relativ preiswert. Außerdem kann ein luftbetriebener Motor oder Elektromotor
oder ein anderer vergleichbarer Motor leicht ersetzt werden, wenn er ausfällt oder
verschlissen ist.
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Anders als bei den bekannten Konstruktionen, die die koaxiale Anordnung der
Turbine mit dem Drehverteiler erforderten, ist der in der Spritzpistole verwendete Motor
vorzugsweise von der Mittelachse der Pistole radial versetzt, so dass die
Mittelachse als Pulverströmungsweg genutzt werden kann. Durch Anordnung der
Antriebsmittel entlang einer Achse, die von der Mittellängsachse der Spritzpistole
beabstandet ist, wird ein ungehinderter Strömungsweg für das Pulver vorgesehen und eine
vereinfachte Pistolenkonstruktion erreicht. Der resultierende freie, unbehinderte
Weg für das Pulver hat in Pulverströmungsrichtung keine Veränderungen und keine
signifikanten Hindernisse oder Hindernisse im Pulverströmungsweg, an denen sich
Pulver sammeln könnte.
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Die Gesamtkonstruktion der Spritzpistole der vorliegenden Erfindung ist somit
einfacher, relativ preiswert herzustellen und zu warten und leichter zu bedienen. Die
Teile sind in einer modularen Konstruktion angeordnet, was es einfach macht, die Teile
zu ersetzen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine seitliche Schnittansicht der erfindungsgemäßen Spritzpistole.
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Fig. 2 ist eine detaillierte Ansicht eines Teiles der Fig. 1.
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Fig. 3 ist eine seitliche Schnittansicht der Spritzpistole entlang der Linie 3-3 der Fig.
1.
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Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Spritzpistole entlang der Linie 4-4 der Fig. 1.
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Fig. 5 ist eine seitliche Schnittansicht der Spritzpistole ähnlich der Fig. 2, die einen
anderen Querschnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. 4 zeigt.
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Fig. 6 ist eine seitliche Schnittansicht ähnlich einem Teil der Fig. 1, jedoch entlang
einer anderen Schnittlinie, die andere Bauteile in der hinteren Stirnplatte
zeigt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Insbesondere unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und zu Beginn auf Fig. 1 ist
eine erfindungsgemäße Pulverspritzpistole 10 gezeigt, die ein Gehäuse
einschließlich eines Körpers 11 umfasst. Der Körper 11 ist aus einem nicht leitenden
Kunststoffmaterial gebildet und hat eine mittige Kammer 12. Das vordere Ende der
Kammer 12 ist durch eine Frontstirnplatte 13 umschlossen, die auch aus einem nicht
leitenden Kunststoffmaterial gebildet ist und an der Vorderseite des Körpers 11
durch eine Schraubverbindung befestigt ist. Am Körper 11 ist eine rohrförmige
Gehäusehülse 14 mit einem hohlen Innenraum 15 befestigt und erstreckt sich vom
Körper nach hinten. An der Rückseite der Hülse 14 ist ein hinteres Körperelement
16 befestigt, und ein hinteres Stirnplattenelement 17 ist an der Rückseite des
Körperelementes 16 durch ein Paar Klemmeinrichtungen 18 abnehmbar befestigt.
Anstelle der Klemmeinrichtungen 18 kann das hintere Stirnplattenelement 17 an der
Rückseite des Körperelementes 16 durch eine Schraubverbindung oder andere
Mittel befestigt sein.
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Im Körper 11 ist ein Antriebsmechanismus befestigt, der einen Motor 22 umfasst,
und sich vom Körper nach hinten in das Hülseninnere 15 erstreckt. Der Motor 22 ist
vorzugsweise ein druckluft- oder luftbetriebener Motor, kann aber ebenso ein kleiner
Elektromotor sein. Obwohl jeder geeignete luftbetriebene Motor verwendet werden
kann, ist der bevorzugte lutfbetriebene Motor ein von Micromotors Inc. erhältliches
Modell MMR 0700N. Der luftbetriebene Motor 22 ist mit einer Luftzuführungsleitung
23 verbunden, die sich durch das Hülseninnere 15 erstreckt und mit einem
Anschluss 24 an der hinteren Stirnplatte 17 (Fig. 4) verbunden ist. Mit dem Anschluss
24 ist eine geeignete regulierte Luftzuführung verbunden, um den luftbetriebenen
Motor 22 zu betreiben. Der luftbetriebene Motor 22 ist auch mit einer Abluftleitung
25 verbunden, die sich durch das Hülseninnere 15 erstreckt und mit einem
Anschluss 26 an der hinteren Stirnplatte 17 verbunden ist. Der luftbetriebene Motor 22
hat eine Abtriebswelle 27 und der Motor dreht die Welle mit verschiedenen
Geschwindigkeiten in Abhängigkeit vom Druck der regulierten Druckzuführung. Eine
typische Wellerotationsgeschwindigkeit würde zwischen 0 und 7.000 Umdrehungen
pro Minute liegen. Ein auf der Welle 27 befestigtes Zahnrad 28 greift mit einem
anderen Zahnrad 29 ineinander, das mit Hilfe von Schrauben 30 an einer drehbar in
der Kammer angeordneten Spindel 31 befestigt ist. Die Zahnräder 28 und 29
erzeugen eine geeignete Untersetzung, z. B. 3 zu 1, was die Rotationsgeschwindigkeit
der Spindel 31 reduziert und das durch den luftbetriebenen Motor 22 erzeugte
Drehmoment erhöht.
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Die Spindel 31 dreht innerhalb der Kammer 12 im Körper 11 und ist auf vorderen
und hinteren Gleitlagern 36 und 37 gelagert. Ein Lagerstellring 38, der auf die
Vorderseite des Körpers 11 geschraubt ist und die Kammer 12 bedeckt, ist zwischen
dem vorderen Gleitlager 36 und der vorderen Abschlusskappe 13 angeordnet und
hält das vordere Gleitlager 36 an seinem Platz. Eine zweistückige, drehbare
Pulververteiler- oder Düsenanordnung 39 ist am vorderen Ende der Spindel 31 befestigt.
Die Düsenanordnung 39 umfasst ein inneres Düsenelement 40 und ein äußeres
Düsenelement 41. Das innere Düsenelement 40 ist mit dem vorderen Ende der
Spindel 31 verschraubt, so dass es mit der Spindel rotiert. Das äußere
Düsenelement 41 ist zum Durchgang des Pulvers vom inneren Düsenelement 40 durch einen
Zwischenraum 42 beabstandet, und das äußere Düsenelement ist an dem inneren
Düsenelement 40 mit Hilfe mehrerer Schrauben 43 (Fig. 5) befestigt, die sich über
den Zwischenraum 42 erstrecken, so dass das äußere Düsenelement mit dem
inneren Düsenelement dreht. Falls gewünscht, können in dem Zwischenraum an einem
der Düsenelemente Leitplatten befestigt sein, um das gewünschte Sprühmuster für
das Pulver zu erhalten, wenn sich die Düsenelemente drehen, oder die Fähigkeit
der Düsenanordnung 39 zum Verteilen von Pulver zu verbessern.
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Die Spindel 31 hat einen mittleren Innenkanal 48, durch den Pulver strömt. Der
Innenkanal 48 kommuniziert mit dem Zwischenraum 52 zwischen den
Düsenelementen 40 und 41, so dass durch den Kanal in der Spindel 31 strömendes Pulver direkt
in den Zwischenraum zwischen den Düsenelementen strömt. Das Pulver tritt in den
Kanal 48 der rotierenden Spindel 31 aus einem nicht rotierenden Rohr 49 ein, das
sich in den hinteren Teil der Spindel erstreckt. Das Rohr 49 erstreckt sich von der
Spindel 31 durch die Mitte des Hülseninneren 15 nach hinten und zur hinteren
Stirnplatte 17, wo es an einen Pulverzuführungsschlauch 50 angeschlossen ist. Der
Zuführungsschlauch 50 kann an ein konventionelles Pulverzuführungssystem
angeschlossen werden, das einen Behälter für das fluidisierte Pulver, eine Pumpe und
ein Steuermodul umfasst. Das vordere Ende des Rohres 49 erstreckt sich teilweise
in den Spindelkanal 48, und somit wird zwischen dem stationären Rohr 49 und der
rotierenden Spindel 31 ein Zwischenraum 51 gebildet.
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Wenn sich die Spindel 31 in den Gleitlagern 36 und 37 dreht, könnte das Pulver,
das durch die Spindel strömt, in die Lager eintreten und die Drehung der Spindel
behindern. Um das Eintreten von Pulver in die Lager zu verhindern, wird innerhalb
der Kammer 12 ein Überdruck der Luft aufrecht erhalten. Überdruck der Luft wird
durch Anschluss der Kammer 12 an eine Druckluftleitung 52 (Fig. 3) erreicht, die
sich durch das Hülseninnere 15 zu einem Anschluss 53 (Fig. 4) an der hinteren
Stirnplatte 17 erstreckt. Vorzugsweise wird der Luftdruck in der Kammer 12 auf
ungefähr 15 bis 20 psi (ungefähr 103 bis 138 Pa) gehalten. Luft kann aus der Kammer
12 zwischen dem vorderen Gleitlager 36 und der Spindel 31 und zwischen dem
hinteren Gleitlager 37 und Spindel austreten. Wenn die Luft aus dem hinteren Lager 37
austritt, wird sie durch die Ringöffnung 51 geleitet und tritt schließlich in den Kanal
48 in der Spindel ein und wird Teil des Pulverstromes. Der Austritt von Luft aus der
Druckkammer 12 reißt somit Pulveransammlungen aus dem Weg, durch den die
Luft strömt, mit und die Oberflächen um die Spindellager 36 und 37 und die Spindel
31 herum werden somit relativ pulverfrei gehalten. Der Luftstrom durch die
Ringöffnung 51 verhindert auch das Strömen des Pulvers aus dem Pulverströmungsweg
des Kanals 48 in Bereiche um die Spindel 31 und die Lager 36 und 37 herum.
Dieses Austreten von Luft erzeugt wirksam eine Luftdichtung an dem
Ringzwischenraum 51, der dort ausgebildet ist, wo das feststehende Rohr 49 mit der rotierenden
Spindel 31 ineinander greift. Wenn ein rotierendes Element mit einem feststehenden
Element ineinander greift, ist es notwendig, eine Radialdichtung irgend einer Art
vorzusehen, um das Austreten des Pulvers aus dem Strömungsweg zu verhindern,
und der Überdruck in der Kammer 12 und das Austreten von Luft aus der Kammer
durch die Ringöffnung 51 sieht solch eine Radialdichtung zwischen dem
feststehenden Rohr 49 und der rotierenden Spindel 31 vor.
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Um die Möglichkeit des Haltens der Spindel 31 in einer feststehenden, nicht
rotierenden Position beim Befestigen oder Entfernen der Düsenanordnung 39
vorzusehen, ist im Körper 11 eine Spindelverriegelungsanordnung 58 vorgesehen. Die
Spindelverriegelungsanordnung 58 umfasst ein Verriegelungselement 59 (Fig. 2),
das sich in einer Bohrung im Körper 11 radial bewegen kann. Ein Ende 60 des
Verriegelungselementes 59 erstreckt sich von der Außenseite des Körpers 11 und das
andere Ende 61 kann in eine von verschiedenen flachen Öffnungen 62 ragen, die
um die Außenseite der Spindel 31 herum ausgebildet sind. Das
Verriegelungselement 59 wird durch eine Feder 63 radial nach außen gedrückt und wird nach innen
durch einen konventionellen Haltebügel 64 gehalten. Wenn das Ende 60 des
Verriegelungselementes zusammengedrückt wird, greift das andere Ende 61 des
Verriegelungselementes in eine der Öffnungen 62, um die Spindel 31 festzuhalten und
das Drehen der Spindel zu verhindern. Wenn das Ende 60 vom Haltebügel 64
gelöst wird, drückt die Feder 63 das Verriegelungselement 59 radial nach außen, um
die Spindel 31 freizugeben. Durch Anwendung der Spindelverriegelungsanordnung
58 zum Festhalten der Spindel 31 und Verhindern der Rotation der Spindel beim
Befestigen oder Entfernen der Düsenanordnung 39 wird durch die vorliegende
Erfindung die Anwendung von Spezialwerkzeugen vermieden, die bei bekannten
Spritzpistolen notwendig waren.
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Elektrische Energie zum Aufladen des Pulvers tritt durch einen in der hinteren
Stirnplatte 17 angeordneten Elektroanschluss 69 in die Pistole ein. Der Anschluss 69 ist
an einen Hochspannungsvervielfacher 70 angeschlossen, der im Hülseninneren 15
zwischen dem Körper 11 und der hinteren Stirnplatte 17 angeordnet ist. Der
Vervielfacher 70 kann gleich oder ähnlich den in anderen elektrostatischen
Pulverspritzpistolen verwendeten sein. Der Vervielfacher 70 ist an einen innerhalb des Körpers 11
angeordneten Begrenzungswiderstand 71 angeschlossen, und der Widerstand 71
ist an einen leitfähigen O-Ring 72 angeschlossen, der in einer Nut zwischen dem
Körper 11 und der vorderen Abschlusskappe 13 angeordnet ist. An der Vorderseite
der Abschlusskappe 13 sind mehrere Elektroden 73 angeordnet und erstrecken sich
von der Vorderseite der Pistole um den radialen Außenrand der Düsenanordnung
39 herum. Obwohl jede Anzahl von Elektroden verwendet werden kann, werden
vorzugsweise zwei oder drei Elektroden verwendet, wobei die Elektroden
gleichmäßig beabstandet um die Düsenanordnung sind. In der dargestellten
Ausführungsform werden zwei Elektroden 73 verwendet, jeweils um 180º in Bezug aufeinander.
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Die Spitze jeder Elektrode 73 erstreckt sich von Vorderfläche der Abschlusskappe
13 und lädt das Pulver auf, wenn es aus dem in der Düsenanordnung 39 gebildeten
Zwischenraum 42 austritt. Durch Anordnen der Elektroden 73 außerhalb des
Pulverströmungsweges werden verschiedene mechanische Vorteile erreicht.
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Die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 31 wird durch Verändern des Druckes der
Luftzuführung zum luftbetriebenen Motor 22 verändert. Der gleiche Luftdruck zum
luftbetriebenen Motor 22 erzeugt allerdings nicht immer die gleiche Spindeldrehzahl
in Folge von Änderungen in den Pulverströmungsgeschwindigkeiten und der
spezifischen Schwerkraft des Pulvers in Folge des Reibungswiderstandes des Pulvers,
der sich entsprechend der Pulvergeschwindigkeit verändert. Deshalb ist es
normalerweise notwendig, die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 31 direkt zu messen.
Die Spindeldrehzahl wird durch einen Drehzahlermittler ermittelt, der einen
innerhalb des Hülseninneren 15 angeordneten Sensor 78 (Fig. 3) umfasst. Vom Sensor
78 erstreckt sich ein Paar Lichtwellenleiter 79 durch eine Bohrung 80 in den Körper
11. Die Enden der Lichtwellenleiter 79 sind auf das rotierende Zahnrad 29 gerichtet.
Das Zahnrad 29 umfasst das Schraubenpaar 30, die gegenüber dem Zahnrad ein
kontrastierendes Aussehen haben. Wenn das Zahnrad 29 zum Beispiel aus einem
Material hergestellt ist, das dunkel oder lichtabsorbierend ist, würden die Schrauben
30 aus einem hellen oder lebhaften oder glänzenden Material sein.
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Einer der Lichtwellenleiter 79 überträgt Licht zum Beleuchten der Schrauben 30 am
Zahnrad 29. Der andere Leiter 79 überträgt von den Schrauben 30 zurück zum
Sensor 78 reflektiertes Licht. Wenn sich das Zahnrad 29 dreht, wird durch die
Schrauben 30 reflektiertes und durch die Lichtwellenleiter 79 zum Sensor 78
übertragenes Licht verwendet, um die Anwesenheit der Schrauben 30 zu ermitteln und
dadurch jede Umdrehung des Zahnrades 29 zu ermitteln. Die
Rotationsgeschwindigkeit des Zahnrades 29 stimmt mit der Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 31
überein, so dass damit durch den Sensor 78 die Spindeldrehzahl bestimmt wird. Der
Sensor 78 kann durch eine an der hinteren Stirnplatte 17 angeordnete elektrische
Verbindung 81 mit einer geeigneten Ausgabeeinrichtung oder Steuereinrichtung
verbunden sein. Der Drehzahlermittler kann entsprechend bekannten Verfahren mit
der Luftzuführung zum luftbetriebenen Motor 22 verbunden sein, so dass die
Drehzahl der Spindel eingestellt werden kann.
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Die hintere Stirnplatte 17 kann auch mit zwei oder mehreren zusätzlichen
Luftanschlüssen 86 und 87 versehen sein. Diese Anschlüsse 86 und 87 können für
zusätzliche Leistungsfähigkeiten eingesetzt werden, wie zum Beispiel für Luft, die
Öffnungen an der Vorderseite der Abschlusskappe 13 zugeführt wird, um den aus
der Düsenanordnung austretenden Pulverstrom zu formen, oder für Luft, die den
Elektroden 73 zugeführt wird, um die Luft um die Elektroden herum zu kühlen oder
zu formen, oder für Luft, die zum Mitreißen angesammelten Pulvers verwendet wird.
Wenn es gewünscht wird, den Elektroden 73 Luft zuzuführen, würde zum Beispiel
ein weiterer Luftschlauch 88 (Fig. 5) im Hülseninneren 15 vorgesehen und an einen
sich durch den Körper 11 erstreckenden Luftkanal 89 angeschlossen sein. Eine
geeignete Entlüftung oder Öffnung (nicht gezeigt) würde dann in der vorderen
Abschlusskappe 13 vorgesehen sein, so dass Luft um die Elektrode 73 herum
austreten könnte.
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An der gerade beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können
verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. Zum Beispiel können anstelle
eines druckluftbetriebenen Motors oder luftbetriebenen Motors andere geeignete
Motoren verwendet werden, die die Spindel mit variablen Drehzahlen antreiben und
die die Spindel mit Drehzahlen von weniger als 2.500 Umdrehungen pro Minute
zuverlässig antreiben. Für diesen Zweck kann ein Elektromotor entsprechend
verwendet werden.
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Den Fachleuten auf dem Gebiet werden andere Veränderungen und Modifikationen
der hierin gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen
offensichtlich sein.