EP0684080A1 - Elektrostatische Sprühvorrichtung - Google Patents

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EP0684080A1
EP0684080A1 EP95103454A EP95103454A EP0684080A1 EP 0684080 A1 EP0684080 A1 EP 0684080A1 EP 95103454 A EP95103454 A EP 95103454A EP 95103454 A EP95103454 A EP 95103454A EP 0684080 A1 EP0684080 A1 EP 0684080A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carrier
gun barrels
spray
fluid
spray device
Prior art date
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Ceased
Application number
EP95103454A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl Buschor
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gema Switzerland GmbH
Original Assignee
Gema Switzerland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gema Switzerland GmbH filed Critical Gema Switzerland GmbH
Publication of EP0684080A1 publication Critical patent/EP0684080A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B05B5/03—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by the use of gas, e.g. electrostatically assisted pneumatic spraying
    • B05B5/032—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by the use of gas, e.g. electrostatically assisted pneumatic spraying for spraying particulate materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0431—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to 3D-surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/60—Arrangements for mounting, supporting or holding spraying apparatus
    • B05B15/65—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/08—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point
    • B05B7/0876—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form parallel jets constituted by a liquid or a mixture containing a liquid

Definitions

  • the invention relates to an electrostatic spray device for coating material for spray coating objects.
  • Powdery material is preferably used as the coating material, but liquid coating material can also be used.
  • electrostatic spray coating the coating material is electrostatically charged by high-voltage electrodes immediately before or after spraying.
  • the high-voltage electrodes are connected to a high-voltage generator, which generates a high voltage of, for example, 100 kV. However, other voltages in the range from 30 to 140 kV are also known.
  • the pistol barrel and the carrier are detachably connected to one another and designed in such a way that the same pistol barrel can optionally be attached to a pistol grip or to a carrier which can be attached to a robot.
  • the gun barrel and the carrier are detachably connected to one another by a plug connection, wherein they are designed such that when they are plugged together, fluid lines and electrical lines that pass through them are also connected to one another.
  • the object of the invention is to use a plurality of spray nozzles to simultaneously coat an object with coating material without fluid lines and / or electrical lines being able to disrupt movements of the spray nozzles or touching the object.
  • a high level of efficiency material layers that are sufficiently thick, little or no loss of coating material
  • good coating quality and a quick color change (coating material change) are to be achieved.
  • the electrostatic spraying device according to the invention shown in the drawings is used for spray coating objects 2 with powdered coating material and consists essentially of a carrier 4 and at least two gun barrels 6 and 8.
  • the number of gun barrels 6 and 8 is arbitrary, for example, sixteen gun barrels be provided.
  • the rear end sections of the pistol barrels 6 and 8 and the first carrier side 10 opposite them can be designed in a stepped manner, as shown in the drawings and described in the aforementioned patent specifications.
  • the gun barrels 6 and 8 can be fastened to the single carrier 4 quickly and without shaking, without the need for large-volume elements.
  • the gun barrels 6 and 8 are each provided with at least one spray nozzle 12 and one high-voltage electrode 14 at their front end sections.
  • An internal fluid channel 16 leads through the gun barrels 6 and 8 for supplying coating material to the spray nozzle 12 and an internal electrical circuit part 18 for supplying power to the high-voltage electrode 14 in the longitudinal direction of the gun barrels.
  • a second internal fluid channel 20 extends in the longitudinal direction through the gun barrels 6 and 8, via which compressed air is supplied to the electrodes 14, which flushes around the electrodes and thereby keeps them free of coating material and transfers electrically charged particles from the electrode into the coating material, so that the latter is electrostatically charged and attracted to the object 2 to be coated, which is connected to earth potential or another electrical potential which is different from the electrical potential of the high-voltage electrode 14.
  • first connecting fluid channels 22 and 24 for the supply of the first internal fluid channels 16 of the gun barrels 6 and 8 with coating material therethrough.
  • the coating material is powder and these first internal fluid channels can therefore also be referred to as powder channels.
  • second connecting channels 26 and 28 lead through the carrier to supply the second internal fluid channels with compressed air for the high-voltage electrodes 14, so that these second internal fluid channels can also be referred to as compressed air channels.
  • electrical connection circuit parts 30 and 32 are passed through the carrier 4 for the electrical energy supply of the internal electrical circuit parts 18 accommodated in the gun barrels 6 and 8.
  • connection fluid channels 22, 24, 26 and 28 as well as the electrical connection circuit parts 30 and 32 extend through the carrier 4 from the first carrier side 10 to a second carrier side 34 facing away from it.
  • connection fluid channels 22, 24, 26, 28 and the connection circuit parts 30, 32 are on the first carrier side 10 via attachable or pluggable first connection means 40, 42, 44 and 46 with the internal fluid channels 16 and 20 and the internal circuit parts 18 the gun barrels 6 and 8 are detachably mechanically and functionally connected, wherein they are automatically connected when the gun barrels 6 and 8 are plugged onto the carrier 4 via longitudinal plug connections 48.
  • the one connection fluid channels 22, 24 are each with at least one coating material fluid line 54, 56 and the other connection fluid lines 26, 28 are each with at least one compressed air line 58, 60 per gun barrel 6, 8 on the second carrier side 34 via first quick connection means 50 such as plug connections or screw connections or plug-screw connections detachably mechanically and functionally connected.
  • connection circuit parts 30 and 32 of the carrier 4 are detachably mechanically and functionally connected on the second carrier side 34 via second quick connection means 52, such as plug connections, screw connections or plug-screw connections, to at least one electrical power supply line 62, 64 per gun barrel 6, 8.
  • All external fluid lines 54, 56, 58, 60 and external electrical power supply lines 62, 64 extend in the longitudinal direction of the gun barrels 6 and 8, but in opposite directions away from the carrier 4 and are at least at their end sections connected to the carrier 4 into one Conductor bundles summarized by being passed through a channel 66 of a robot arm 68 in the longitudinal direction of the arm.
  • the channel 66 extends in the longitudinal direction of the arm through the robot arm 68 to the carrier 4.
  • the carrier 4 is detachably fastened to the robot arm 68 by means of quick-release fastening means 70.
  • An electrically conductive metal plate 72 is attached to the carrier 4 on its second carrier side 34, to which elements of the carrier 4, the gun barrels 6 and 8 and the robot arm 68 to be grounded are electrically connected.
  • the metal plate 72 is arranged on the carrier 4 in such a way that it automatically abuts the electrically conductive robot arm 68 and forms an electrical connection with it when the carrier 4 is attached to the robot arm 68.
  • the internal electrical circuit part 18 contains in each gun barrel 6, 8 a high-voltage generator 74, 76, which converts a low voltage supplied via the external power supply line 62, 64 into the high voltage required for the high-voltage electrodes 14.
  • the high voltage generators 74, 76 are not in the gun barrels 6 and 8, but in the carrier 4, as is shown schematically by reference numbers 74/2 and 76/2.
  • the high voltage generators 74, 76 can be replaced by external high voltage generators which are arranged outside the gun barrels 6, 8 and outside the carrier 4, so that the high voltage must be supplied to the high voltage electrodes 14 via the external electrical power supply lines 62 and 64 .
  • One of the external fluid lines for example a fluid line 78, can be used for supplying rinsing liquid for rinsing the channels which are used for supplying coating material.
  • the robot arm 68 moves the carrier 4 with the gun barrels 6 and 8 relative to it coating object 2.
  • the object 2 can be moved horizontally and the carrier 4 with the gun barrels 6 and 8 vertically.
  • movement of the carrier 4 with the gun barrels 6, 8 in the horizontal direction relative to the object 2 to be coated is possible by means of the robot arm 68.
  • the spray nozzles 12 are designed as slot nozzles and their slots 80, seen in the front view shown in FIG. 3, run parallel to one another and at the same time at an angle 82 which is substantially different from zero degrees and 90 degrees, for example at an angle from 45 degrees to a theoretical line 84 on which the axial nozzle centers 86 are arranged.
  • an angle 82 which is substantially different from zero degrees and 90 degrees, for example at an angle from 45 degrees to a theoretical line 84 on which the axial nozzle centers 86 are arranged.
  • the carrier 4 has on its first carrier side 10 a recessed upper end face 88 and a front lower end face 90.
  • a separate supply of coating material and high voltage is provided for each gun barrel 6 and 8.
  • a central coating material supply line and / or a central electrical energy supply line could also be connected as an external line to the carrier 4 for all gun barrels, in which case corresponding distribution channels are formed in the carrier 4, which lead to the gun barrels 6 and 8.
  • the holding device 68 can be a handle instead of a robot, so that the carrier 4 with the gun barrels 6 and 8 can be used by hand.
  • the lines have a lower resistance to movements of the carrier 4 relative to an object 2 to be coated as in 4 different directions or with differently sized arches from the carrier 4 lines protruding.
  • the line ends located away from the carrier 4 are each arranged in a stationary manner in the robot or in a control cabinet or other control system. This interference-free mobility of the carrier 4 and the pistol barrels 6 and 8 prevents movement surges. Avoiding movement impacts is important so that a good spray pattern and thus a good coating quality can be achieved.
  • the spray nozzle 12 is attached to the front end of the gun barrel 8 via an angle piece 92.
  • a spray nozzle 12 is attached to the other gun barrel 6, not shown, via an angle piece 92.
  • One leg 94 of the angle piece is arranged in the longitudinal direction of the associated gun barrel 6 or 8, and the other leg 96 is arranged in the spray direction of the associated spray nozzle 12.
  • the angle piece 92 is rotatable relative to the associated gun barrel 6 or 8 about the gun barrel longitudinal axis 97.
  • the spray nozzle 12 is rotatable about its spray axis or longitudinal axis 98 relative to the angle piece 92.
  • the spray jet can be directed in different directions and set as a flat jet to different flat jet angles 82.
  • large areas, corners, angles and hidden areas e.g. behind a wall, an object.
  • a plurality of pistol barrels 6 and 8 are detachably attached to the carrier 4, which together with the carrier 4 form a number of spray pistols corresponding to the number of pistol barrels 6 and 8, which can be operated independently or as a function of one another.

Abstract

Elektrostatische Sprühvorrichtung für Beschichtungsmaterial zum Sprühbeschichten von Gegenständen. Ein einziger Träger (4) trägt mehrere Pistolenläufe (6, 8), so daß der Träger (4) zusammen mit den Pistolenläufen Sprühpistolen bildet. Die Pistolenläufe (6, 8) sind lösbar am Träger (4) befestigt. Die Versorgungsleitungen (54, 56, 58, 60, 62, 64, 78) sind zu einem Leitungsbündel zusammengefaßt und auf der von den Pistolenläufen (6, 8) abgewandten Seite des Trägers (4) durch einen bewegbaren Roboterarm (68) in Armlängsrichtung hindurchgeführt. Die Sprühdüsen (12) sind vorzugsweise Schlitzdüsen mit schräg zu ihrer theoretischen Verbindungslinie angeordneten Schlitzen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Sprühvorrichtung für Beschichtungsmaterial zum Sprühbeschichten von Gegenständen.
  • Als Beschichtungsmaterial wird vorzugsweise pulverförmiges Material verwendet, jedoch kann auch flüssiges Beschichtungsmaterial verwendet werden. Beim elektrostatischen Sprühbeschichten wird in bekannter Weise das Beschichtungsmaterial unmittelbar vor oder nach dem versprühen elektrostatisch durch Hochspannungselektroden aufgeladen. Die Hochspannungselektroden sind an einen Hochspannungserzeuger angeschlossen, welcher eine Hochspannung von beispielsweise 100 kV erzeugt. Es sind jedoch auch andere Spannungen im Bereich von 30 bis 140 kV bekannt.
  • Vergleichbare elektrostatische Sprühvorrichtungen sind beispielsweise aus den EP 0 383 030 (= US 4 993 645) und 0 383 031 (= US 5 022 599) bekannt. Sie zeigen eine Sprühpistole mit einem Pistolenlauf und einem Halter, welch letzterer ein Handgriff oder ein an einer Haltervorrichtung wie beispielsweise einem Roboter befestigbares Element sein kann. Der Pistolenlauf und der Träger sind lösbar miteinander verbunden und derart ausgebildet, daß der gleiche Pistolenlauf wahlweise an einem Pistolengriff oder einem Träger befestigt werden kann, welcher an einem Roboter befestigbar ist. Der Pistolenlauf und der Träger sind durch eine Steckverbindung lösbar miteinander verbunden, wobei sie derart ausgebildet sind, daß mit ihrem Zusammenstecken auch gleichzeitig durch sie hindurchführende Fluidleitungen und elektrische Leitungen miteinander verbunden werden.
  • Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, an einer Hubvorrichtung mehrere elektrostatische Sprühbeschichtungspistolen mittels ihrer Träger zu befestigen und mit ihnen gleichzeitig einen Gegenstand zu beschichten. Die Verwendung von mehreren Sprühpistolen anstelle von nur einer einzigen Sprühpistole ermöglicht es, auf einen Gegenstand eine dickere Schicht Beschichtungsmaterial zu sprühen, während er ein einziges Mal an den Sprühpistolen vorbeibewegt wird, als dies bei Verwendung von nur einer einzigen Sprühpistole möglich wäre. Insbesondere beim Sprühbeschichten von Gegenständen mit Pulver kann mit einer einzigen Sprühpistole nicht beiliebig viel Pulver pro Zeiteinheit auf den Gegenstand gesprüht werden, weil die für eine höhere Pulvermenge erforderliche höhere Pulvergeschwindigkeit und eine entsprechend große Anzahl von gleichzeitig auf den Gegenstand auftreffenden Pulverpartikeln dazu führt, daß viele Pulverpartikel von dem Gegenstand wieder abprallen, statt an ihm zu haften. Ferner kann sich hierbei die Qualität der herzustellenden Beschichtung verschlechtern.
  • Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, mit mehreren Sprühdüsen gleichzeitig einen Gegenstand mit Beschichtungsmaterial zu beschichten, ohne daß Fluidleitungen und/oder elektrische Leitungen Bewegungen der Sprühdüsen stören oder den Gegenstand berühren können. Gleichzeitig soll ein hoher Wirkungsgrad (mit wenig Energie ausreichend dicke Materialschichten, wenig oder kein Verlust an Beschichtungsmaterial), eine gute Beschichtungsqualität, und ein schneller Farbwechsel (Beschichtungsmaterial-Wechsel) erzielt werden.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
  • Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
    • Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer elektrostatischen Sprühvorrichtung nach der Erfindung für Beschichtungsmaterial, insbesondere pulverförmiges Beschichtungsmaterial, zum Sprühbeschichten von Gegenständen,
    • Fig. 2 eine Draufsicht auf die Sprühvorrichtung von Fig. 1,
    • Fig. 3 eine vordere Stirnansicht der Sprühvorrichtung nach den Fig. 1 und 2,
    • Fig. 4 eine Seitenansicht ähnlich wie Fig. 1 einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung.
  • Die in den Zeichnungen dargestellte elektrostatische Sprühvorrichtung nach der Erfindung dient zum Sprühbeschichten von Gegenständen 2 mit pulverförmigem Beschichtungsmaterial und besteht im wesentlichen aus einem Träger 4 und mindestens zwei Pistolenläufen 6 und 8. Die Anzahl der Pistolenläufe 6 und 8 ist beliebig groß, beispielsweise können sechzehn Pistolenläufe vorgesehen sein. Die Pistolenläufe 6 und 8 sind vorzugsweise identisch ausgebildet. Alle Pistolenläufe 6 und 8 sind auf einer ersten Trägerseite 10 angeordnet und an ihren hinteren Endabschnitten an dem Träger 4 lösbar befestigt, beispielsweise durch eine Steckverbindung, wie sie aus den EP 0 383 030 (= US 4 993 645) und EP 0 383 031 (= US 5 022 599) bekannt sind. Die hinteren Endabschnitte der Pistolenläufe 6 und 8 und die ihnen gegenüberliegende erste Trägerseite 10 können so abgestuft ausgebildet sein, wie dies in den Zeichnungen dargestellt und in den vorgenannten Patentschriften beschrieben ist. Dadurch können an dem einzigen Träger 4 die Pistolenläufe 6 und 8 schnell und wackelfrei befestigt werden, ohne daß großvolumige Elemente benötigt werden. Die Pistolenläufe 6 und 8 sind an ihren vorderen Endabschnitten je mit mindestens einer Sprühdüse 12 und einer Hochspannungselektrode 14 versehen. Durch die Pistolenläufe 6 und 8 führt je ein interner Fluidkanal 16 für die Zufuhr von Beschichtungsmaterial zur Sprühdüse 12 und ein interner elektrischer Schaltungsteil 18 zur Stromversorgung der Hochspannungselektrode 14 in Längsrichtung der Pistolenläufe hindurch. Ferner führt ein zweiter interner Fluidkanal 20 in Längsrichtung durch die Pistolenläufe 6 und 8 hindurch, über welchen den Elektroden 14 Druckluft zugeführt wird, welche die Elektroden umspült und dadurch von Beschichtungsmaterial freihält sowie elektrisch geladene Teilchen von der Elektrode in das Beschichtungsmaterial überträgt, so daß dieses elektrostatisch aufgeladen und von dem zu beschichtenden Gegenstand 2 angezogen wird, welcher an Erdpotential oder ein anderes elektrisches Potential angeschlossen ist, welches anders ist als das elektrische Potential der Hochspannungselektrode 14. Durch den Träger 4 führen erste Verbindungs-Fluidkanäle 22 und 24 für die Versorgung der ersten internen Fluidkanäle 16 der Pistolenläufe 6 und 8 mit Beschichtungsmaterial hindurch. Im vorliegenden Falle ist das Beschichtungsmaterial Pulver und diese ersten internen Fluidkanäle können deshalb auch als Pulverkanäle bezeichnet werden. Ferner führen durch den Träger zweite Verbindungskanäle 26 und 28 hindurch zur Versorgung der zweiten internen Fluidkanäle mit Druckluft für die Hochspannungselektroden 14, so daß diese zweiten internen Fluidkanäle auch als Druckluftkanäle bezeichnet werden können. Außerdem sind durch den Träger 4 elektrische Verbindungs-Schaltungsteile 30 und 32 hindurchgeführt zur elektrischen Energieversorgung der in den Pistolenläufen 6 und 8 untergebrachten internen elektrischen Schaltungsteile 18. Diese Verbindungs-Fluidkanäle 22, 24, 26 und 28 sowie die elektrischen Verbindungs-Schaltungsteile 30 und 32 erstrecken sich jeweils von der ersten Trägerseite 10 bis zu einer von ihr abgewandten zweiten Trägerseite 34 durch den Träger 4 hindurch. Die Verbindungs-Fluidkanäle 22, 24, 26, 28 und die Verbindungs-Schaltungsteile 30, 32 sind auf der ersten Trägerseite 10 über aufsetzbare oder aufsteckbare erste Anschlußmittel 40, 42, 44 und 46 mit den internen Fluidkanälen 16 und 20 sowie den internen Schaltungsteilen 18 der Pistolenläufe 6 und 8 lösbar mechanisch und funktionsmäßig verbunden, wobei sie automatisch verbunden werden, wenn die Pistolenläufe 6 und 8 über längsverlaufende Steckverbindungen 48 auf den Träger 4 gesteckt werden. Die einen Verbindungs-Fluidkanäle 22, 24 sind mit je mindestens einer Beschichtungsmaterial-Fluidleitung 54, 56 und die anderen Verbindungs-Fluidleitungen 26, 28 sind mit je mindestens einer Druckluftleitung 58, 60 je Pistolenlauf 6, 8 auf der zweiten Trägerseite 34 über erste Schnellverbindungsmittel 50 wie beispielsweise Steckverbindungen oder Schraubverbindungen oder Steck-Schraubverbindungen lösbar mechanisch und funktionsmäßig verbunden. Die Verbindungs-Schaltungsteile 30 und 32 des Trägers 4 sind auf der zweiten Trägerseite 34 über zweite Schnellverbindungsmittel 52 wie beispielsweise Steckverbindungen, Schraubverbindungen oder Steck-Schraubverbindungen mit mindestens einer elektrischen Energieversorgungsleitung 62, 64 je Pistolenlauf 6, 8 lösbar mechanisch und funktionsmäßig verbunden.
  • Alle externen Fluidleitungen 54, 56, 58, 60 und externen elektrischen Energieversorgungsleitungen 62, 64, erstrecken sich in Längsrichtung der Pistolenläufe 6 und 8, jedoch in entgegengesetzten Richtungen von dem Träger 4 weg und sind mindestens an ihren an den Träger 4 angeschlossenen Endabschnitten zu einem Leitungsbündel zusammengefaßt, indem sie durch einen Kanal 66 eines Roboterarms 68 in Armlängsrichtung hindurchgeführt sind. Der Kanal 66 erstreckt sich in Armlängsrichtung durch den Roboterarm 68 bis zum Träger 4. Der Träger 4 ist an dem Roboterarm 68 durch schnell lösbare Befestigungsmittel 70 lösbar befestigt. Am Träger 4 ist auf seiner zweiten Trägerseite 34 eine elektrisch leitfähige Metallplatte 72 befestigt, an welche zu erdende Elemente des Trägers 4, der Pistolenläufe 6 und 8 und des Roboterarms 68 elektrisch angeschlossen sind. Die Metallplatte 72 ist am Träger 4 derart angeordnet, daß sie automatisch an dem elektrisch leitenden Roboterarm 68 anliegt und mit ihm eine elektrische Verbindung bildet, wenn der Träger 4 am Roboterarm 68 befestigt wird.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform der Sprühvorrichtung enthält der interne elektrische Schaltungsteil 18 in jedem Pistolenlauf 6, 8 einen Hochspannungserzeuger 74, 76, welcher eine über die externe Energieversorgungsleitung 62, 64 zugeführte Niedrigspannung in die für die Hochspannungselektroden 14 erforderliche Hochspannung umwandelt. Gemäß einer anderen Ausführungsform befinden sich die Hochspannungserzeuger 74, 76 nicht in den Pistolenläufen 6 und 8, sondern im Träger 4, wie dies durch Bezugszahlen 74/2 und 76/2 schematisch dargestellt ist. Gemäß einer nochmals anderen Ausführungsform können die Hochspannungserzeuger 74, 76 durch externe Hochspannungserzeuger ersetzt werden, welche außerhalb der Pistolenläufe 6, 8 und außerhalb des Trägers 4 angeordnet sind, so daß die Hochspannung über die externen elektrischen Energieversorgungsleitungen 62 und 64 den Hochspannungselektroden 14 zugeführt werden muß. Eine der externen Fluidleitungen, beispielsweise eine Fluidleitung 78, kann zur Zufuhr von Spülflüssigkeit zum Spülen der Kanäle verwendet werden, welche zur Zufuhr von Beschichtungsmaterial dienen.
  • Der Roboterarm 68 bewegt den Träger 4 mit den Pistolenläufen 6 und 8 relativ zu dem zu beschichtenden Gegenstand 2. Beispielsweise kann der Gegenstand 2 horizontal und der Träger 4 mit den Pistolenläufen 6 und 8 vertikal bewegt werden. Ferner ist eine Bewegung des Trägers 4 mit den Pistolenläufen 6, 8 in Horizontalrichtung relativ zu dem zu beschichtenden Gegenstand 2 mittels des Roboterarms 68 möglich.
  • Gemäß der dargestellten besonderen Ausführungsform sind die Sprühdüsen 12 als Schlitzdüsen ausgebildet und ihre Schlitze 80 verlaufen, in der in Fig. 3 dargestellten Stirnansicht gesehen, parallel zueinander und gleichzeitig unter einem von Null Grad und von 90 Grad wesentlich verschiedenen Winkel 82, beispielsweise unter einem Winkel von 45 Grad schräg zu einer theoretischen Linie 84, auf welcher die axialen Düsenmittelpunkte 86 angeordnet sind. Mit einer solchen Ausführungsform mit mehreren Pistolenläufen 6 und 8 und schräg zur Anordnungslinie 84 angeordneten Düsenschlitzen 80 kann nicht nur eine große Menge Beschichtungsmaterial auf den zu beschichtenden Gegenstand 2 in einem einzigen Sprühvorgang aufgetragen werden, sondern es ergibt sich auch eine gleichmäßig dicke Beschichtungsmaterial-Schicht auf dem Gegenstand 2 und somit eine gute Beschichtungsqualität.
  • Der Träger 4 hat auf seiner ersten Trägerseite 10 eine zurückgesetzte obere Stirnfläche 88 und eine vorgesetzte untere Stirnfläche 90.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform ist für jeden Pistolenlauf 6 und 8 eine getrennte Zufuhr von Beschichtungsmaterial und Hochspannung vorgesehen. In abgewandelter Ausführungsform könnte auch für alle Pistolenläufe eine zentrale Beschichtungsmaterialzufuhrleitung und/oder eine zentrale elektrische Energieversorgungsleitung als externe Leitung an den Träger 4 angeschlossen sein, in welchem Falle in Träger 4 entsprechende Verteilerkanäle gebildet sind, die zu den Pistolenläufen 6 und 8 führen.
  • Gemäß einer weiteren abgewandelten Ausführungsform kann die Haltevorrichtung 68 ein Handgriff anstelle eines Roboters sein, so daß der Träger 4 mit den Pistolenläufen 6 und 8 von Hand benutzt werden kann.
  • Durch das Hindurchführen aller externen Leitungen 54, 56, 58, 60, 62, 64, 78 durch den Roboterarm 68 in Armlängsrichtung wird vermieden, daß diese Leitungen auf den zu beschichtenden Gegenstand 2 gelangen und dort die Farbschicht beschädigen oder an ihm oder anderen Gegenständen hängen bleiben. Der Roboterarm 68 kann mit dem Träger 4 und den Pistolenläufen 6 und 8 ohne solche Nachteile durch Öffnungen des zu beschichtenden Gegenstandes 2 hindurchbewegt werden. Dadurch können auch Rückseiten oder Innenseiten des Gegenstandes beschichtet werden, beispielsweise Autotüren oder Karosserien oder Gehäuse. Dadurch, daß alle externen Leitungen 54, 56, 58, 60, 62, 64, 78 in der gleichen Richtung und zusammengefaßt als Leitungsbündel vom Träger 4 wegführen, haben die Leitungen einen geringeren Widerstand gegen Bewegungen des Trägers 4 relativ zu einem zu beschichtenden Gegenstand 2 als in verschiedenen Richtungen oder mit unterschiedlich großen Bögen vom Träger 4 wegragende Leitungen. Die vom Träger 4 entfernt gelegenen Leitungsenden sind jeweils im Roboter oder in einem Schaltschrank oder einer sonstigen Steueranlage ortsfest angeordnet. Durch diese störungsfreie Bewegbarkeit des Trägers 4 und der Pistolenläufen 6 und 8 werden Bewegungsstöße vermieden. Die Vermeidung von Bewegungsstößen ist wichtig, damit ein gutes Sprühbild und damit eine gute Beschichtungsqualität erreicht werden kann.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist die Sprühdüse 12 über ein Winkelstück 92 am vorderen Ende des Pistolenlaufes 8 befestigt. In gleicher Weise ist eine Sprühdüse 12 an dem nicht dargestellten anderen Pistolenlauf 6 über ein Winkelstück 92 befestigt. Der eine Schenkel 94 des Winkelstückes ist in Längsrichtung des zugehörigen Pistolenlaufes 6 oder 8 angeordnet, und der andere Schenkel 96 ist in Sprührichtung der Zugehörigen Sprühdüse 12 angeordnet. Das Winkelstück 92 ist relativ zum zugehörigen Pistolenlauf 6 oder 8 um die Pistolenlauf-Längsachse 97 drehbar. Die Sprühdüse 12 ist um ihre Sprühachse oder Längsachse 98 relativ zum Winkelstück 92 drehbar. Dadurch kann der Sprühstrahl in verschiedene Richtungen gerichtet und als Flachstrahl auf verschiedene Flachstrahlwinkel 82 eingestellt werden. Dadurch können mit dieser Ausführungsform schnell und gut große Flächen, Ecken, Winkel und verdeckt gelegene Flächen, z.B. hinter einer Wand gelegene Flächen, eines Gegenstandes beschichtet werden.
  • Bei allen Ausführungsformen der Erfindung sind an dem Träger 4 mehrere Pistolenläufe 6 und 8 lösbar befestigt, die zusammen mit dem Träger 4 eine der Anzahl der Pistolenläufe 6 und 8 entsprechende Anzahl von Sprühpistolen bilden, welche unabhängig oder in Abhängigkeit voneinander betrieben werden können.

Claims (11)

1. Elektrostatische Sprühvorrichtung für Beschichtungsmaterial zum Sprühbeschichten von Gegenständen, insbesondere mit pulverförmigem Beschichtungsmaterial,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
1.1 an einem Träger (4) sind auf einer ersten Trägerseite (10) mehrere Pistolenläufe (6, 8) lösbar befestigt, welche zusammen mit dem Träger (4) eine der Anzahl der Pistolenläufe (6, 8) entsprechende Anzahl von Sprühpistolen bilden;
1.2 der Träger (4) ist an einem bewegbaren Maschinenarm (68) lösbar befestigt und mittels dieses Maschinenarmes (68) relativ zu dem zu beschichtenden Gegenstand (2) bewegbar;
1.3 alle Fluidleitungen (54, 56, 58, 60, 78) und alle elektrischen Leitungen (62, 64) für die Versorgung der Pistolenläufe (6, 8) mit Fluid, insbesondere Beschichtungsmaterial, und elektrischer Energie sind an den Träger
(4) lösbar angeschlossen und durch ihn hindurch mit den Pistolenläufen (6, 8) funktionsmäßig verbunden;
1.4 die Fluidleitungen (54, 56, 58, 60, 78) und die elektrischen Leitungen (62, 64) sind dem Träger (4) auf einer zweiten Trägerseite (34) als ein Leitungsbündel zugeführt, welches am Maschinenarm (68) in Längsrichtung zu ihm angeordnet ist und von ihm getragen wird.
2. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Pistolenläufe (6, 8) an ihren vorderen Endabschnitten mit mindestens einer Sprühdüse (12) und mindestens einer Hochspannungselektrode (14) versehen sind, daß durch die Pistolenläufe (6, 8) mindestens ein interner Fluidkanal (16) für das Beschichtungsmaterial und mindestens ein interner elektrischer Schaltungsteil (18) für die Hochspannungselektrode (14) in Lauflängsrichtung hindurchführen; und daß durch den Träger (4) Verbindungs-Fluidkanäle (22, 24, 26, 28) für die Fluidversorgung der Pistolenläufe (6, 8) und mindestens ein elektrischer Verbindungs-Schaltungsteil (30, 32) für die elektrische Energieversorgung der Pistolenläufe (6, 8) hindurchführen, welche sich von zweiten Anschlußmitteln (50, 52) zum lösbaren Schnellanschluß der mindestens einen Fluidleitung (54, 56, 58, 60, 78) und der mindestens einen externen elektrischen Energieversorgungsleitung (62, 64) auf der zweiten Trägerseite (34) bis zu ersten Anschlußmitteln (40, 42, 44, 46) auf der ersten Trägerseite (10) zum aufsetzbaren oder aufsteckbaren Verbinden des mindestens einen internen Fluidkanals (16, 20) und des mindestens einen internen Schaltungsteils (18) der Pistolenläufe (6, 8) erstrekken, wobei der Träger (4) und die Pistolenläufe (6, 8) derart ausgebildet sind, daß die internen Fluidkanäle (16, 20) und die internen Schaltungsteile (18) der Pistolenläufe (6, 8) mit den Verbindungs-Fluidkanälen (22, 24, 26, 28) und den Verbindungs-Schaltungsteilen (30, 32) des Trägers (4) automatisch funktionsmäßig verbunden werden, wenn die Pistolenläufe (6, 8) an dem Träger (4) befestigt werden.
3. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (4) auf seiner von den Pistolenläufen (6, 8) abgewandten zweiten Trägerseite (34) mit einer Metallplatte (72) versehen ist, welche mit zu erdenden Teilen des Trägers (4) elektrisch leitfähig verbunden ist und welche den Maschinenarm (68) elektrisch leitend kontaktiert.
4. Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in jedem Pistolenlauf (6, 8) der interne elektrische Schaltungsteil (18) einen elektrischen Hochspannungserzeuger (74, 76) enthält.
5. Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Träger (4) der elektrische Verbindungs-Schaltungsteil (30, 32) einen Hochspannungserzeuger (74/2, 76/2) zur Erzeugung der Hochspannung für die Hochspannungselektroden (14) enthält.
6. Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens einer der Fluidkanäle (20, 58, 60) für Druckluft vorgesehen ist.
7. Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fluid-Leitungen (54, 56, 58, 60) und die elektrischen Leitungen (62, 64) durch einen Kanal (66) des Maschinenarms (68), welcher sich an den Träger (4) anschließt, in Armlängsrichtung vom Träger (4) weggeführt sind.
8. Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Maschinenarm (68) der Arm eines Roboters zur Bewegung des Trägers (4) relativ zu dem zu beschichtenden Gegenstand ist.
9. Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sprühdüsen (12) Schlitzdüsen sind, deren Schlitze (80), in Stirnansicht gesehen, parallel zueinander und gleichzeitig unter einem von Null Grad und von 90 Grad wesentlich abweichenden Winkel (82) schräg zu einer Linie verlaufen, auf welcher die Düsenmittelachsen (86), in Stirnansicht gesehen, liegen.
10. Sprühvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sprühdüsen (12) um ihre Düsenlängsachse (98) drehbar und auf verschiedene Drehwinkelpositionen einstellbar sind.
11. Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sprühdüsen (12) je über ein Winkelstück (92) mit dem zugehörigen Pistolenlauf (6,8) verbunden sind, und daß das Winkelstück (92) relativ zum zugehörigen Pistolenlauf (6,8) auf verschiedene Drehwinkelpositionen einstellbar ist.
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