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Diese Erfindung betrifft elektrostatische Spritzbeschichtungssysteme,
und insbesondere die Baugruppe, durch die Spritzpistolen zum Spritzen von
Beschichtungsmaterial auf Teile befestigt sind, und eine Vorrichtung
zum Auffangen freier Ionen in einem elektrostatischen Spritzbeschichtungssystem.
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In elektrostatischen Spritzbeschichtungssystemen
wird das Beschichtungsmaterial von einer Zuführung zu einer oder mehreren
Spritzpistolen gepumpt, die das Beschichtungsmaterial auf ein zu
beschichtendes Produkt spritzen. Das Beschichtungsmaterial hat entweder
die Form trockener Partikel, die in einem fluidisierten Luftstrom
transportiert werden, oder die Form einer Flüssigkeit, die durch die Pistole
zerstäubt
wird. Die Spritzpistolen können
die Beschichtungspartikel mit Hilfe einer Hochspannungsladeelektrode
aufladen. Wenn die Beschichtungspartikel aus der Frontseite der
Pistole gesprüht werden,
werden sie elektrostatisch an das zu beschichtende Produkt angezogen,
das im Allgemeinen elektrisch geerdet ist und von einem Deckenzubringer
in einer Spritzkabine herab hängt.
Die Spritzpistolen sind in der Spritzkabine entweder in einer feststehenden
Position oder an einer hin- und hergehenden Vorrichtung oder anderen
Einrichtung montiert, die die automatische Bewegung der Pistole
entlang eines vorgegebenen Weges erlaubt. Sobald diese geladenen
Beschichtungspartikel auf dem Produkt aufgetragen sind, haften sie
dort durch die elektrostatische Anziehung, bis sie in einen Ofen
befördert
werden, wo sie ausgehärtet
werden, oder im Fall der Pulverbeschichtung geschmolzen werden,
so dass sie zusammenfließen,
um eine durchgängige
Beschichtung auf dem Produkt zu bilden.
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Bekannte Pistolenbefestigungen für Spritzpistolen
umfassen typischerweise eine Halterung, die an der Pistole befestigt
und mit einer in der Spritzkabine installierten Befestigungsstange
verbunden ist, wobei ein Drehknopf verwendet wird, um die Halterung
an der Stange in der gewünschten
Position festzuziehen. Diese Pistolenbefestigungen funktionieren ausreichend,
bei der Anwendung dieser Befestigungen haben sich jedoch verschiedene
Probleme ergeben.
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Der Pistolenschlitz in der Spritzkabine
ist manchmal schmal, und wenn der Drehknopf und das Gelenk der Befestigung
mit der Wand der Kabine ausgerichtet waren, konnte es manchmal für den Bediener
schwer sein, seine Hand in die Kabine zu stecken, den Drehknopf
zu greifen und den Drehknopf zu drehen, um ihn zu lösen und
die Pistolenposition einzustellen, oder die Pistole von der Befestigungsstange
abzubauen. Selbst wenn die Pistole in anderen Positionen war, konnte
es manchmal für
den Bediener schwierig sein, den Knopf zu drehen, um den Knopf ausreichend
festzuziehen, so dass die Pistole sicher gehalten wurde.
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Wenn diese Pistolenbefestigungen
an hin- und hergehenden Einrichtungen verwendet werden, können sich
die Befestigungen lösen,
was das Drehen der Spritzpistole und nach unten gerichtetes Sprühen bewirkt.
Der Schwerpunkt der Spritzpistole ist vor dem Drehgelenk und dem
Drehknopf. Jedes Mal, wenn die Pistole den oberen Punkt des Kolbenhubes
erreicht, dreht sich oder schwenkt die Pistole an der Düse nach
oben. Wenn dieses auftritt, schwenkt die Pistole entgegen der Uhrzeigerrichtung,
was bewirkt, dass das Pistolenbefestigungsdrehgelenk gezwungen wird,
ebenfalls entgegen der Uhrzeigerrichtung zu drehen. Dieses wiederum
bewirkte, dass der Drehknopf entgegen der Uhrzeigerrichtung drehte,
was den Drehknopf löste.
Schließlich konnte
der Drehknopf so lose werden, dass sich die Pistole frei an der
Befestigung drehen würde,
und mit dem Schwerpunkt an der Vorderseite der Pistole würde die
Pistole in eine Position schwenken, in der sie nach unten sprüht.
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Die bekannten Pistolenbefestigungen
waren meistens auch schwierig zu reinigen. Pulverspritzpistolen
sind einer Umgebung ausgesetzt, in der Pulver alles in der Spritzkabine
abdeckt. Die bekannten Pistolenbefestigungen hatten Oberflächen, auf
denen Pulver sich leicht ansammeln konnten. Der Drehknopf, der zur
leichten Bedienung rauhe Oberflächen erforderte,
war insbesondere Gegenstand unerwünschter Pulveransammlungen.
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Den bekannten Pistolenbefestigungen
fehlte auch die Möglichkeit
des Einstellens der horizontalen Pistolenposition, um in Richtung
des Teiles zu spritzen, wenn es sich am Zubringer zur Pistole hin
bewegt, d. h. Vorlaufspritzen, oder das Teil zu spritzen, wenn es
sich am Zubringer von der Pistole weg bewegt, d. h. Nachlaufspritzen.
Die Möglichkeit
des Vorlauf- und Nachlaufspritzens kann in bestimmten Anwendungen
sehr vorteilhaft sein, wie zum Beispiel Beschichten von vertikalen
Ecken an der Innenseite von Schubladen oder Behältnissen. Es ist wünschenswert,
dass eine Pistolenbefestigung das Einstellen der Pistole in allen
möglichen
Positionen erlaubt, so dass die Pistole bewegt oder in der besten Position
zum Beschichten eines Teiles angeordnet werden kann.
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Die Befestigungen wurden im Allgemeinen auch
aus Spritzgusskunststoffteilen gebildet. Wenn sich die Pistolen
an einer hin- und hergehenden Einrichtung bewegen, wären die
Kunststoffteile oft nicht in der Lage, die Pistole in der Position
zu halten, um die Pistolenbewegung an der Düse zu minimieren. Die zwei
Kunststoffschrauben, die die Befestigungeinrichtung am Vervielfachen
befestigten, würden
gelegentlich brechen. Außerdem
könnten,
da die Pistolenbefestigungen aus einem nicht leitenden Kunststoffmaterial
hergestellt sind, die Pistolenbefestigungen nicht zum Befestigen
einer Anti-Back-Ionisationseinrichtung (ABI) verwendet werden, da
die ABI-Einrichtung elektrisch geerdet werden müsste.
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Es wurde herausgefunden, dass ABI-Einrichtungen
zum Anziehen freier Ionen vorteilhaft sind, die ansonsten vom Teil
angezogen würden.
Ohne eine ABI-Einrichtung werden die freien Ionen mit dem Beschichtungsmaterial
auf das Teil geführt.
Dieses bewirkt das Akkumulieren einer Ladung auf der aufgetragenen
Beschichtung, bis die lokale elektrische Feldstärke groß genug ist, um die Ionisation
aus der Beschichtung zu bewirken. Diese „Rückionisation" kann die aufgetragene
Beschichtung stören
und zu Kratern und anderen Fehlern in der ausgehärteten Schicht führen. Durch
Anwendung einer ABI-Einrichtung kann das Aussehen der fertigen Oberfläche auf dem
Teil verbessert werden.
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Ein Beispiel für eine ABI-Einrichtung in Form einer
an einer Pulverspritzpistole an der Vorderseite der Pistole befestigten
Gegenelektrode ist in dem US-Patent Nr. 4,921,172 gezeigt, das für Belmain
u. a. erteilt wurde. Ein anderes Beispiel einer ABI-Einrichtung
in der Form eines um die Vorderseite der Pistole herum befestigten
Gegenelektrodenringes ist in dem europäischen Patent Nr. 0,620,045
gezeigt. Die bestehenden ABI-Einrichtungen
werden im Allgemeinen unbeweglich befestigt oder in die Pistole eingebaut
und stellen keine einfache Einstellbarkeit oder Entfernbarkeit zur
Verfügung.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung,
eine kombinierte Pistolenbefestigung und Anti-Back-Ionisationseinrichtung
zur Verfügung
zu stellen, die diese und andere Probleme überwindet.
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Die vorliegende Erfindung stellt
eine elektrostatische Spritzpistolenanordnung zum Spritzen eines
Beschichtungsmateriales auf Teile zur Verfügung, umfassend eine Spritzpistole
mit einem länglichen
Körper
mit einer Längsachse,
eine mit dem Körper
verbundene Zuführung
des Beschichtungsmateriales und eine Elektrode zum Aufladen des
Beschichtungsmateriales, und eine Anti-Back-Ionisationseinrichtung,
die mittels eines an einem hinteren Teil des Pistolenkörpers an
einer Befestigungsstelle befestigten Befestigungselementes am Pistolenkörper befestigt
ist, wobei die Anti-Back-Ionisationseinrichtung
sich außerhalb
der Pistole an der Außenseite
des Pistolenkörpers
entlang erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Anti-Back-Ionisationseinrichtung
eine Sonde ist, die in Bezug auf das Befestigungselement und somit
auch in Bezug auf seine Befestigungsstelle einstellbar ist.
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In einer Ausführungsform ist eine Pistolenbefestigung
vorgesehen, bei der der mit dem bekannten Stand der Technik verbundene
Drehknopf durch eine Einstellhülse
ersetzt wurde, die sich über
die Befestigungsstange erstreckt. Durch Beseitigen des Drehknopfes
der bekannten Pistolenbefestigungen ist die Pistole weniger empfänglich gelöst zu werden,
wenn sie an hin- und hergehenden Einrichtungen verwendet wird. Die
Beseitigung des Drehknopfes macht es auch einfacher, die Pistole
zu reinigen, da es weniger Oberflächen gibt, auf denen sich Pulver
ansammeln kann. Die Einstellhülse
ist vorzugsweise in einer Position ausgerichtet, die dem Bediener
das Greifen erleichtert, selbst wenn die Pistole mit der Kabinenwand
ausgerichtet ist. Durch Anordnen der Griffflächen an der Einstellhülse ist
es einfach, die Befestigungsanordnung ausreichend festzuziehen,
so dass die Position der Pistole sicher gehalten werden kann.
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Die Pistolenbefestigung kann außerdem so eingestellt
werden, dass die Pistole in fast jeder möglichen Position einschließlich einer
Vorlauf- und Rücklaufposition
angeordnet werden kann, in der die Pistole in einer horizontalen
Lage befestigt ist, um zu dem Teil zu sprühen, wenn es sich am Zubringer
zur Pistole hin bewegt, oder das Teil zu spritzen, wenn es sich
am Zubringer von der Pistole weg bewegt. Die Pistolenbefestigung
stellt somit vollständige
Spritzoptionen zur Verfügung
und kann zum Erzeugen eines effizienteren Spritzvorganges verwendet
werden.
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Da die Pistolenbefestigung schmaler
ist und weniger Raum zum Positionieren und Einstellen benötigt, kann
der Pistolenschlitz in der Spritzkabine enger gemacht werden. Dieses
erlaubt, die Gesamtmaße
der Spritzkabine zu reduzieren, was wiederum eine Reduzierung der
Gebläseanforderungen
für die Kabine
erlaubt. Wenn die Querschnittfläche
des Pistolenschlitzes reduziert wird, kann der durch das Gebläse erzeugte
Luftstrom ebenfalls reduziert werden, um die richtige Kabinenluftgeschwindigkeit
durch den Pistolenschlitz zu erreichen.
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Anders als die Pistolenbefestigungen
des Standes der Technik wird die Pistolenbefestigung vorzugsweise
aus leitendem Metall gebildet. Die Metallteile sind fester als die
vergleichbaren Kunststoffteile der bekannten Pistolenbefestigungen,
so dass die Pistolenbewegung der Düse minimiert ist, wenn die
Pistolen bewegt werden, zum Beispiel wenn sie an einer hin- und
hergehenden Einrichtung befestigt sind. Da die Metallpistolenbefestigungsanordnung leitfähig ist,
ist sie außerdem
speziell zur Befestigung einer Anti-Back-Ionisationssonde angepasst.
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Eine Anti-Back-Ionisationssonde (ABI-Sonde)
ist vorzugsweise direkt an der Pistolenbefestigung befestigt und
erstreckt sich von der Pistolenbefestigung an der Oberseite oder
Seite der Spritzpistole entlang. Die Konstruktion der Sonde erlaubt
ihre leichte Einstellung oder Entfernung. Die Position der Sondenspitze
kann durch Vorsehen einer einstellbaren Befestigung für die Sonde
an der Pistolenbefestigung eingestellt werden. Alternativ kann eine
zusammengesetzte Sonde mit Verlängerungsteilen
vorgesehen sein, die hinzugefügt
oder entfernt werden können,
oder durch Vorsehen unterschiedlicher Sonden mit unterschiedlichen
Längen.
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Die Befestigungsanordnung umfasst
vorteilhafterweise außerdem
ein Kugelgelenk, das an einem Ende an der Stange und am anderen
Ende an der Pistole befestigt ist. Die Hülse ist an dem Kugelgelenk
befestigt und so angepasst, dass sie die Pfanne um die Kugel herum
festzieht, wenn die Hülse
gedreht wird, um die Pistole in einer gewünschten Position in Bezug auf
die Stange festzuhalten.
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Die Erfindung wird nun mittels der
beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine
Seitenansicht einer Spritzpistole mit der erfindungsgemäßen Pistolenbefestigungsanordnung
ist.
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2 eine
detaillierte seitliche Schnittansicht der Pistolenbefestigungsanordnung
der 1 ist.
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3 eine
Schnittansicht von oben der Pistolenbefestigungsanordnung entlang
der Linie 3-3 der 2 gesehen
ist.
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4 eine
Schnittansicht von oben eines Teiles der Pistolenbefestigungsanordnung
entlang der Linie 4-4 der 2 gesehen
ist.
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5 eine
Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der demontierten
Anti-Back-Ionisationssonde
ist.
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Bezugnehmend auf die Zeichnungen
und zu Beginn auf 1 ist
dort eine Pistolenbefestigungsanordnung 10 zum Befestigen
einer automatischen Pulverspritzpistole 11 an einer Befestigungsstange 12 gezeigt.
Die Befestigungsstange 12 ist in den meisten automatischen
Spritzanlagen vorhanden und die Pistolenbefestigungsanordnung 10 ist
so angepasst, dass sie mit den meisten Stangen funktioniert. Die
Pistole 11 ist von der Art, die gewöhnlich zum Spritzen von in
einem Luftstrom eingeschlossenen Pulver auf Teile verwendet wird,
und die Pistole umfasst einen Körper 13,
einen Zuführungsschlauch 14,
der an den Körper 13 angeschlossen
ist und Pulver zur Auslassdüse 15 zuführt, aus
der das Pulver auf die Teile gespritzt wird. An der Düse 15 wird
das Pulver durch eine Elektrode 16 elektrisch aufgeladen.
Die Elektrode 16 ist an geeignete Stromversorgungskomponenten
angeschlossen, die im Körper 13 angeordnet
sind, wobei der Pistole durch eine elektrische Versorgungsleitung 17 Elektrizität zugeführt wird.
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Wie in den 2 und 3 ausführlicher
dargestellt ist, umfasst die Pistolenbefestigungsanordnung 10 einen
Flansch 22, der sich auf das Ende der Befestigungsstange 12 schiebt
und mit einer oder mehreren Stellschrauben 23 an der Stange
festgehalten wird. Eine manuelle Einstellhülse 24 sitzt über dem Flansch 22 und
erstreckt sich um die Stange 12 herum zur Rückseite
des Flansches. Die Einstellhülse 24 gleitet
und dreht sich leicht um die Außenseite
der Stange 12 herum, ist jedoch nicht an der Stange befestigt.
An der Außenfläche des
Flansches 22 ist ein O-Ring 25 vorgesehen, um
das Eintreten von Pulver in den Ringspalt zwischen der Außenseite
des Flansches 22 und der Innenseite der Hülse 24 in
der Nähe
der Stellschrauben 23 zu verhindern.
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Das vordere Ende des Flansches 22 hat
eine scharfe runde Kante 29, die mit einem Kugelgelenk 30 ineinander
greift. Das Kugelgelenk 30 umfasst ein Kugelteil 31 und
Spindelteil 32. Das Kugelteil 31 ruht in dem vorderen
Ende des Flansches 22 auf der scharfen runden Kante 29.
Auf das vordere Ende der Hülse 24 ist
eine Kappe 33 geschraubt. Die Kappe 33 hat ebenfalls
eine scharfe runde Kante 34 und das Kugelteil 31 des
Kugelgelenkes 30 ruht auch auf einer scharfen runden Kante 34 in
der Kappe 33. Der Flansch 22 und die Kappe 33 bilden
somit die Pfanne eines Kugelgelenkes, wobei das Kugelteil 31 des
Kugelgelenkes 30 zwischen den zwei parallelen runden Kanten 29 und 34 des
Flansches 22 bzw. der Kappe 33 eingeschlossen
ist.
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Der Flansch 22 und die Kappe 33 sind
jeweils aus einem harten Material hergestellt, vorzugsweise rostfreier
Stahl, so dass sie nicht zur Deformation und Lösen des Griffes am Kugelteil 31 neigen. Das
Kugelgelenk 30 ist aus Aluminium hergestellt, einem weicheren
Metall als die Kappe 33 und der Flansch 22. Deshalb
verformen die scharfen harten Kanten 34 und 29 an
der Kappe 33 und am Flansch 22 das Kugelgelenk 30 etwas
und die zwei runden Vertiefungen helfen, das Kugelgelenk festzuhalten und
das Bewegen der Pistole 11 zu verhindern. Das Spindelteil 32 und
das Kugelteil 31 des Kugelgelenkes 30 können auch
anstelle eines einzelnen Teiles als separate Teile hergestellt sein.
Das Spindelteil 32 könnte
dann aus einem viel härteren
und festeren Metall hergestellt sein, wie rostfreier Stahl, und
das Spindelteil würde
dann fest am Kugelteil 31 befestigt sein, wie zum Beispiel
durch eine permanente Presspassung, um das Kugelgelenk 30 zu
bilden.
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Eine Befestigungsplatte 38 ist
zur Befestigung am Oberteil der Spritzpistole 11 unter
Anwendung eines Schraubenpaares 40 angepasst. Die Befestigungsplatte 38 hat
eine Öffnung 39,
die sich in einem Winkel an einem Ende der Befestigungsplatte erstreckt,
und das Spindelteil 32 des Kugelgelenkes 30 schiebt
sich in diese Öffnung.
Vorzugsweise erstreckt sich die Öffnung 39 in
einem Winkel von 60° in
Bezug auf die Längsachse
der Pistole 11, d. h. 30° zur
Vertikalen, wenn die Pistole horizontal positioniert ist. Das Spindelteil 32 hat
an seiner Seite einen Kerb- oder Bohrpunkt, in den das Ende einer
oder mehrerer Stellschrauben 41 (2 und 4)
greift, die in Löcher geschraubt
sind, die sich von der Seitenfläche
der Befestigungsplatte 38 erstrecken, um das Spindelteil 32 herausnehmbar
in der Öffnung 39 zu
halten und dadurch die Pistole 11 abnehmbar an der Befestigungsstange 12 zu
halten. Die Stellschraube 41 wird durch Anwendung eines
Sechskantschraubendrehers oder Schraubenziehers festge zogen und
gelöst. Alternativ
kann ein Handbedienungsknopf am Kopf der Stellschraube befestigt
sein und verwendet werden, um die Stellschraube zu drehen, und das
Spindelteil 32 des Kugelgelenkes 30 an der Befestigungsplatte 38 zu
befestigen. Der Bedienungsknopf würde es ermöglichen, die Stellschraube 41,
ohne ein Werkzeug zu benötigen,
manuell einstellen zu können,
er vergrößert allerdings
auch die Gesamtbreite der Befestigungsanordnung, was ein Problem
sein kann, wenn der Pistolenschlitz in der Spritzkabine schmal ist.
Das Drehen oder Lösen
der Stellschraube 41 stellt eine sehr bequeme Art und Weise
des Trennens der Pistole 11 von der Befestigungsstange 12 zur Verfügung. Ansonsten
muss die Hülse 24 von
der Kappe 33 abgeschraubt werden, um die Pistole zu entfernen.
Anstelle des Montierens des Spindelteiles 32 in der Öffnung 39,
die sich von der Oberseite der Befestigungsplatte 38 erstreckt,
kann sich die Öffnung
von der hinteren Fläche
der Befestigungsplatte erstrecken, so dass sich das Spindelteil 32 von
der Rückseite
der Pistöle
erstreckt. Dieses würde
die Höhe
der Befestigungsanordnung verringern. Eine andere Bohrung 43 erstreckt
sich von der Vorderfläche
zur Rückfläche der
Befestigungsplatte durch die Befestigungsplatte 38 zum Aufnehmen
und Halten einer Anti-Back-Ionisationssonde (ABI-Sonde) 44. Wenn
die ABI-Sonde 44 nicht verwendet wird, kann die Bohrung 43 weggelassen
werden oder die Bohrung kann mit einem Stopfen oder einer Schraube ausgefüllt werden,
um das Ansammeln von Pulver darin zu verhindern.
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Die Pistolenbefestigungsanordnung 10 sorgt somit
für ein
einstellbares und sicheres Halten der Spritzpistole 11 in
einer scheinbar grenzenlosen Vielzahl von Positionen in Bezug auf
die Befestigungsstange 12. Die Flexibilität der Positionierung
der Pistole wird teilweise durch das Kugelgelenk zur Verfügung gestellt,
bei dem das Kugelteil 31, das im Wesentlichen eine Kugel
ist, in einer zwischen dem Flansch 22 und der Kappe 33 gebildeten
Pfanne gehalten wird. Die Kappe 33 besitzt außerdem eine
einzelne Nut 45 (3),
die sich von der Vorderkante nach hinten erstreckt. Die Nut 45 ist
groß genug,
so dass das Spindelteil 32 des Kugelgelenkes 30 in
diese Nut passt, und die Wände
der Nut 45 unterstützen das
Halten des Spindelteiles. Die Nut 45 ist im Allgemeinen
am Boden der Kappe 33 angeordnet, so dass sich das Spindelteil
32 vom Kugelteil 31 durch die Nut nach unten erstreckt.
Da sich das Spindelteil 32 in einer feststehenden Ausrichtung
in Bezug auf die Pistole erstreckt, vorzugsweise 60° in Bezug
auf die Längsachse
der Pistole, dient die Nut 45 infolge der fixierten Befestigung
des Spindelteiles an der Befestigungsplatte zum Halten der Pistole 11 in
einer Position, in der die Pistole in einem Winkel von 30° in Bezug
auf die Horizontale nach unten ge richtet ist, und sie verhindert
das Drehen der Vorderseite der Pistole weiter nach unten, sogar
wenn der Schwerpunkt der Pistole vor ihrer Befestigung an der Befestigungsplatte 38 liegt.
Das Positionieren des Spindelteiles 32 in der Nut 45 kann
die Pistole 11 in dieser nach unten zeigenden 30°-Position
wirksam halten, selbst wenn das Kugelteil 31 aus dem Eingriff
mit dem Flansch 22 und der Kappe 33 kommt, so
dass das Positionieren der Pistole selbst dann beibehalten wird,
wenn der Bediener die Befestigungsanordnung nicht ausreichend fest
zieht.
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Alternativ kann sich die Öffnung 39 senkrecht
zur Achse der Pistole statt in einem Winkel von 60° in Bezug
auf die Achse der Pistole erstrecken. Dieses würde erlauben, die Pistole in
einer feststehenden horizontalen Position zu halten, wenn die Befestigungsanordnung
sich löst
oder nicht ausreichend festgezogen ist.
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Die Position der Pistole wird durch
den Eingriff der scharfen runden Kanten 29 und 34 des
Flansches 22 bzw. der Kappe 33 mit dem Kugelteil 31 fest gestellt.
Der Eingriff wird dadurch hergestellt, dass die manuelle Einstellhülse 24 gedreht
wird. Die Hülse 24 ist
grundsätzlich
ein Griff, der an der Kappe 33 festgeschraubt ist, wobei
der Flansch 22 dazwischen eingeschlossen ist, so dass das
Drehen der Hülse 24 das
Gewinde an der Hülse 24 mit
dem passenden Gewinde an der Kappe 33 in Eingriff bringt
und die Hülse
in Längsrichtung
entlang der Stange in Bezug auf die Kappe 33 bewegt. Die
Hülse 24 hat
eine so ausreichende Länge,
dass eine Person einen ausreichenden Griff um sie herum beibehalten
und sie drehen kann. Wenn die Hülse 24 in
eine Richtung gedreht wird, wird die Kappe 33 zur Hülse 24 gezogen und
das Kugelgelenk 30 wird zwischen der Kappe 33 und
dem Flansch 22 enger anliegend gehalten, was den Flansch
und die Kappe in Eingriff mit dem Kugelteil 31 drückt. Wenn
die Hülse 24 in
die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, bewegt sich die Kappe 33 von
der Hülse 24 weg,
wobei sie das Kugelteil 31 freigibt und die Einstellung
der Position der Pistole 11 erlaubt. An der Innenfläche der
Hülse 24 zwischen der
Hülse und
der Stange 12 ist ein O-Ring 47 vorgesehen, um
das Heruntergleiten der Hülse
von der Stange zu verhindern, wenn die Hülse aus dem Eingriff mit der
Kappe 33 ist. Der O-Ring 47 sorgt auch für Widerstand
beim Drehen der Hülse 24,
um das „Gefühl" für die Hülse zu verbessern,
wenn sie von dem Bediener benutzt wird.
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Die Einstellhülse 24 ist vorzugsweise
aus Kunststoff, um den Pulveraufbau auf ihrer Oberfläche zu minimieren,
die Hülse 24 kann
jedoch aus Metall oder einem anderen geeigneten Material sein. Wie
in den Zeichnungen gezeigt ist, ist die Hülse 24 zylindrisch
mit einer relativ glatten Außenfläche; die
Hülse 24 könnte jedoch
rechteckig oder sechseckig sein oder könnte Abflachungen haben, die
in die Außenfläche gefräst sind,
um eine griffige Fläche
vorzusehen. Abflachungen auf der Außenfläche oder eine gerändelte Außenfläche würde die
Hülse 24 leichter greifbar
und drehbar machen, insbesondere, wenn die Außenfläche vom darauf abgelagerten
Pulver schlüpfrig
ist. Solche Oberflächen
würden
die Hülse allerdings
auch schwieriger zu reinigen machen.
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Die ABI-Sonde 44 wird durch
die leitfähige Pistolenbefestigungsanordnung 10 und
die Befestigungsstange 12 geerdet, die gewöhnlich in
einer Spritzkabine geerdet ist. Insbesondere wird von der ABI-Sonde 44 durch
die Befestigungsplatte 38, in der die Sonde angeordnet
ist, durch das Kugelgelenk 30, das durch die Stellschraube 41 an
der Befestigungsplatte befestigt ist, und durch den Flansch 22 und
die Kappe 33, die mit dem Kugelgelenk ineinander greifen,
zur Befestigungsstange 12, die durch die Stellschraube
23 am Flansch befestigt ist, ein Stromleitpfad vorgesehen. Der Zweck
der ABI-Sonde 44 besteht darin, an der Ladeelektrode 16 der
Spritzpistole 11 erzeugte Ionen aufzufangen. Die Sonde 44 erzeugt
auch ein elektrisches Feld, das nach hinten auf die Sonde konzentriert
ist, zusätzlich
zu dem elektrischen Feld, das durch die Pistolenelektrode 16 erzeugt
wird und das nach vorne auf das Teil konzentriert ist. Um die meisten
der Ionen aus der Ladeelektrode der Pistole zu sammeln, sollte der
Abstand zwischen der Spitze der Sonde und der Spitze der Ladeelektrode
kleiner sein als der Abstand zwischen der Spitze der Ladeelektrode
und dem zu spritzenden Teil. Wenn die Abstandsbeziehung beibehalten
wird, ist das elektrische Feld zwischen der Ladeelektrode und der
Sonde 44 stärker
als das elektrische Feld zwischen der Ladeelektrode und dem Teil.
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Durch Sammeln der Ionen mit der Sonde 44 statt
ihr Auflagern auf dem Teil zuzulassen, kann das Aussehen der fertigen
Oberfläche
am Teil verbessert werden. Ohne die Anwendung der ABI-Sonde würde sich
die Ladung auf der aufgetragenen Pulverschicht akkumulieren, wenn
das Teil gespritzt wird, bis die lokale elektrische Feldstärke groß genug
ist, um die Ionisation aus der Pulverschicht zu bewirken. Diese „Rück-Ionisation" könnte das
aufgetragene Pulver stören
und zu Kratern und anderen Fehlern in der ausgehärteten Schicht auf dem Teil
führen.
Durch Anwendung einer ABI-Sonde werden diese Krater und Fehler vermieden
und eine glattere Beschichtung wird erzeugt. Da die ABI-Sonde die
Ionen sammelt, statt das Sammeln auf dem Teil zuzu lassen, können auf
den Teilen dickere Beschichtungen erzeugt werden, weil ankommendes
Pulver nicht so schnell durch das aufgetragene, aufgeladene Pulver abgestoßen wird.
Die Anwendung der ABI-Sonde macht es auch leichter, eine zweite
Schicht auf Teile aufzubringen, die zuvor beschichtet wurden, weil,
wie zuvor dargestellt wurde, es einen verringerten Ladungsaufbau
auf dem Teil gibt.
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Da das elektrische Feld, das von
der Ladeelektrode der Pistole zum Teil verläuft, aufgrund der ABI-Sonde
stärker
ist, sollte die Pistole eine gleichmäßiger dicke Beschichtung auf
das Teil ohne eine dicke Schicht an den am dichtesten an der Pistole
liegenden Rändern
auftragen. Ohne die Sonde würden sich
die elektrischen Feldlinien normalerweise an den am nächsten an
der Pistole liegenden Rändern entlang
konzentrieren und in diesen Bereichen könnte eine dicke Beschichtung
resultieren. Das stärkere Feld,
das aus der Anwendung der ABI-Sonde resultiert, sollte auch zu einer
besseren Beschichtung der Faradayschen Käfigbereiche auf den Teilen
resultieren, ohne durch ein starkes elektrisches Feld zu den dichtesten
Rändern
abgelenkt zu werden. Eine Pistole mit Koronaladung mit einer ABI-Sonde
sollte ähnliche
Spritzeigenschaften wie eine Pistole mit Reibungsladung haben, da
eine Pistole mit Reibungsladung keine Hochspannungsladeelektrode
besitzt, nicht so viele Ionen erzeugt und nicht so ein starkes elektrisches
Feld zwischen der Pistole und dem Teil erzeugt.
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Es können verschiedene Ausführungsformen
der ABI-Sonde verwendet werden. Vorzugsweise ist die Sonde 44 ein
einzelner Stab aus leitendem Material, der durch eine Stellschraube 49 in
der Öffnung 43 gehalten
wird, die sich durch die Befestigungsplatte 38 erstreckt.
Beide Enden der Sonde 44 sind in einer Halbkugelform abgerundet.
Da sich die Öffnung 43 vollständig durch
die Befestigungsplatte 38 erstreckt, kann die Sonde 44 in
jeder gewünschten
Position gehalten werden, wobei sich eine unbenutzte Länge der
Sonde von der Rückseite
der Befestigungsplatte erstreckt. Die Sonde 44 kann zum Beispiel
25,4 cm (10 inches) lang gemacht werden, so dass sich die Sonde,
wenn 2,54 cm (1 inch) der Sonde in der Öffnung 43 in der Befestigungsplatte 38 angeordnet
sind, 22,9 cm (9 inches) von der Befestigungsplatte erstreckt, oder
so, dass sich, wenn sich 6,35 cm (2,5 inches) der Sonde durch die Öffnung 43 erstrecken,
bis zu 7,62 cm (3 inches) der Sonde von der Rückseite der Befestigungsplatte
erstrecken, sich die Sonde nicht weiter als 11,43 cm (4,5 inches) von
der Befestigungsplatte erstrecken kann. Die Länge der Sonde kann auch durch
Vorsehen eines Satzes unterschiedlich langer Sonden verändert werden,
so dass der Abstand durch Entfernen ei ner Sonde mit einer Länge und
Ersetzen durch eine andere Sonde mit einer unterschiedlichen Länge eingestellt werden
könnte.
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Wie in 5 gezeigt
ist, könnte
alternativ eine Sonde 44' vorgesehen
sein, die einen oder mehrere gerade Abschnitte 51 und 52 und
einen abgerundeten Spitzenabschnitt 53 umfasst. Einer der
geraden Längenabschnitte 51 kann
relativ lang sein, wie zum Beispiel 15,88 cm (6¼ inches), um die Nennlänge der
ABI-Sonde 44' zu
bilden. Der andere der geraden Längenabschnitte 52 kann
eine Verlängerung sein,
die verwendet wird, wenn eine längere
Sonde notwendig ist. Jeder Verlängerungsabschnitt 52 kann ungefähr 2,54
cm (1 Inch) lang sein, und eine oder mehrere dieser Verlängerungen 52 kann
mit dem Basisabschnitt 51 angewandt werden. Der Spitzenabschnitt 53 ist
an dem Ende des Basisabschnittes 51 oder des letzten Verlängerungsabschnittes 52 befestigt,
um eine abgerundete Spitze vorzusehen. Die Abschnitte 51 und 52 haben
jeweils mit Gewinde versehene Verbindungsteile an jedem Ende, mit
einem Außengewindeteil
an einem Ende und einem Innengewindeteil an dem anderen Ende. Der
Abschnitt 53 hat ein Außengewindeverbindungsteil an
einem Ende und eine Spitze am anderen Ende. Eine Öffnung an der
Vorderfläche
der Befestigungsplatte 38 kann eine Innengewindeverbindung
für ein
Ende des Basisabschnittes 51 zur Verfügung stellen. Die Abschnitte 51, 52 und 53 können somit
zusammengeschraubt werden, um eine Sonde 44' zu erzeugen, die die gewünschte Länge besitzt,
um die gewünschte
Wirkung zu erzeugen, und die Sonde wird so befestigt, dass sie sich
von der Befestigungsplatte 38 erstreckt. Die Sondenabschnitte 51, 52 und 53 sind
aus einem festen und hochleitfähigen
Material, wie zum Beispiel Messing oder Aluminium.
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Andere Sondenkonstruktionen sind
ebenfalls möglich.
Zum Beispiel könnte
die ABI-Sonde in
einer Teleskopkonstruktion hergestellt sein, ähnlich solchen, die für einziehbare
Antennen verwendet werden. Als eine weitere Alternative könnte die
Sonde anstelle der Anwendung der Stellschraube 49 zum Halten
der Sonde 44 in der Öffnung 43 ein
Außengewinde über ihre
Länge besitzen,
das mit dem Innengewinde in der Bohrung ineinander greift, so dass
der Anwender die wirksame Länge
der Sonde einfach durch Drehen der Sonde in Uhrzeigerrichtung oder entgegen
der Uhrzeigerrichtung einstellen könnte. Die Sonde kann außerdem in
gleichmäßigen Abständen über ihre
Länge Kennzeichnungen
besitzen, zum Beispiel in Stufen von 1,27 cm (½ inch) oder 2,54 cm (1 inch),
so dass, wenn die wirksame Länge der
Sonde eingestellt ist, der An wenden die Länge der Sonde leicht ermitteln
würde und
in der Lage wäre,
die Sonde wiederholt in dieser Position anzuordnen.
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Obwohl die ABI-Sonde 44 vorzugsweise
an der Befestigungsplatte 38 befestigt ist, wie es in 1 gezeigt ist, kann die
Sonde alternativ direkt am Pistolenkörper an einer anderen Stelle
als die, an der die Pistolenbefestigungsanordnung 10 an
der Pistole befestigt ist, befestigt werden. Für manuell betätigte Spritzpistolen
kann die Sonde zum Beispiel an einer Halterung befestigt sein, die
an der Seite oder am Oberteil der Pistole befestigt ist. Es können verschiedene
Befestigungsstellen für
die ABI-Sonde verwendet werden. Es ist jedoch wichtig, dass die
Sonde ausreichend geerdet ist, um den Anti-Back-Ionisationseffekt zu erreichen.