EP0756899A2 - Elektrostatische Sprühvorrichtung für Beschichtungsmaterial - Google Patents

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EP0756899A2
EP0756899A2 EP96108654A EP96108654A EP0756899A2 EP 0756899 A2 EP0756899 A2 EP 0756899A2 EP 96108654 A EP96108654 A EP 96108654A EP 96108654 A EP96108654 A EP 96108654A EP 0756899 A2 EP0756899 A2 EP 0756899A2
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EP
European Patent Office
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conduit
channel
electrostatic spraying
spraying device
sleeve
Prior art date
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EP96108654A
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English (en)
French (fr)
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EP0756899A3 (de
EP0756899B1 (de
Inventor
Karl Buschor
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Gema Switzerland GmbH
Original Assignee
Gema Switzerland GmbH
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Publication date
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Publication of EP0756899A3 publication Critical patent/EP0756899A3/de
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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
    • B05B5/053—Arrangements for supplying power, e.g. charging power
    • B05B5/0533—Electrodes specially adapted therefor; Arrangements of electrodes
    • B05B5/0535—Electrodes specially adapted therefor; Arrangements of electrodes at least two electrodes having different potentials being held on the discharge apparatus, one of them being a charging electrode of the corona type located in the spray or close to it, and another being of the non-corona type located outside of the path for the material
    • 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
    • B05B5/053—Arrangements for supplying power, e.g. charging power
    • B05B5/0533—Electrodes specially adapted therefor; Arrangements of electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to an electrostatic spraying device for coating material according to claim 1.
  • the known spraying device for coating powder has a plurality of counter electrodes which are arranged in a ring coaxial to a powder channel upstream of a spray nozzle which sprays the coating material onto an object to be coated.
  • a charging electrode connected to high electrical voltage in the range between 4000 and 14000 volts is arranged in the vicinity of the spray opening of the spray nozzle for the electrostatic charging of the coating material.
  • the counter electrodes are connected to a counter potential, preferably ground potential, by means of which free charges (electrons, ions) are drawn to the counter electrode from the electrical space charge generated by the charging electrode and are diverted to the counter potential.
  • the counter electrodes are electrically connected via an electrical conduction path to an electrical connection element at the rear end of the device, to which the counter potential can be connected.
  • the ring which carries the counter electrodes is inseparable from a sleeve and is not relative to the sleeve movably connected, which holds the spray nozzle in position against a base body of the spray device. The sleeve is screwed onto the base body.
  • the electrical conduction path for discharging the electrical charges from the counter electrodes is constructed in two parts and the two conduction path parts are detachably connected to one another by a slip ring connection.
  • a spray device with counter electrodes or in another case a spray device without counter electrodes can bring better coating results.
  • the counterelectrode device consists of a ring which can be plugged onto the front end section of the spraying device and which carries a plurality of counterelectrodes, and an electrical conduction path in the form of a plastic rod and a electrical conductor accommodated therein, which extends backwards from the ring.
  • the entire counter electrode device is thus attached to the outer periphery of the spray device and can be easily attached or removed.
  • spray devices can also be retro-fitted with such a counter-electrode device.
  • the disadvantage is that the counter electrode device can easily become dirty and the conduction path and the ring must be of a stable construction.
  • the object of the invention is to provide an electrostatic spraying device for coating powder and for liquid coating material in such a way that it is based on can be used in a simple manner with or without counter electrodes, in the second case forgetting of counter electrode line parts in the spray device should be reliably prevented without these counter electrode line parts having to be attached externally to the spray device.
  • This object is achieved according to the invention by the features of claim 1.
  • the electrostatic spray device according to the invention can be designed for spraying coating powder or coating liquid.
  • the electrostatic spraying device shown in FIG. 1 is used for spray coating with coating powder which, after spraying onto an object to be coated, is melted and baked onto this object.
  • the spray device 1 can be used in a modified form for spraying liquid coating material.
  • the spray device 1 contains a body 4 made of electrically insulating material, a tube 8 made of electrically insulating material axially passing through the body 4, an intermediate piece 12 or web part adjoining the body 4 and the tube 8 downstream, and a nozzle 10 adjoining it downstream each made of electrically insulating material.
  • the tube 8, the intermediate piece 12, a bushing 6 surrounding it and the nozzle 10 form a material channel or powder channel 14 with a channel axis 16, through which an upstream rear device part 15, which is carried by or is part of the body 4, Powder is conveyed pneumatically to the nozzle 10 and through a spray opening 18 formed in the nozzle 10.
  • the nozzle 10 may include a metal insert in which the spray opening 18 is formed.
  • the powder is sprayed through the spray opening 18 onto an object to be coated.
  • the intermediate piece 12 is a narrow plate, on which the coating material can flow axially past.
  • the intermediate piece 12 carries a needle-shaped charging electrode 20 in an air duct 24 in the duct axis 16, so that compressed air from the air duct 24 flows around the charging electrode 20 and its electrode tip 21 near the spray opening 18.
  • the charging electrode 20 is via an electrical conductor 26 in the intermediate piece 12, electrical contacts 28 and 29, an electrical resistance column 25 and a compression spring 27 are connected to a front high-voltage output 30 of a high-voltage generator 32.
  • the high voltage generator 32 is preferably a known cascade circuit made up of electrical resistors, capacitors and rectifiers.
  • the high voltage generator 32, the compression spring 27 and the electrical resistance column 25 are located in a through opening 36 which extends parallel to the material channel 14 through the body 4.
  • the through opening 36 and also the body 4 have in the region of the high voltage generator 32 opposite the front section 38 of the Body 4 has an expanded volume.
  • the resistance column 25 is accommodated in the lower section 38, which is lower relative thereto.
  • the high voltage generator 32 has a low voltage input 34 on the rear device part 15 for connection to an external electrical low voltage source.
  • the low voltage is, for example, in the range between 6 volts and 24 volts AC.
  • the high voltage of the charging electrode 20 is, for example, in the range between 4 kV and 140 kV.
  • the high voltage generator 32 can be removed from the body 4 to the rear. After the intermediate piece 12 has been pulled out axially, the electrical contacts 28 and 29 are separated, the resistance column 25 can be pulled forward out of the body 4.
  • the body 4 is provided on its cylindrical front end section 38 with an external thread 40, onto which a sleeve 42 made of electrically insulating material is screwed with its internal thread 41.
  • the sleeve 42 is pushed over the nozzle 10 and presses with a rearward-facing radial end face 44 against a forward-facing radial end face 46 of the nozzle 10.
  • the sleeve 42 clamps the nozzle 10 and the intermediate piece 12 against a forward-facing radial end face 48 of the body 4.
  • the axially parallel through opening 36 ends in this forward-facing radial end face 48 of the body 4.
  • the sleeve 42 is extended beyond its internal thread 41 to the rear by a rear sleeve section 50.
  • the cylindrical front section 38 of the body 4 has, behind its external thread 40, a thread-free section 53 with a preferably slightly larger diameter than the external thread 40, and then behind it a rear end part 55 with a larger diameter, which has a diameter equal to the external diameter of the Has sleeve 42 so that it is axially aligned with the outer surface of the sleeve 42.
  • the counter electrodes 52 are located in radial bores 56 which are formed in the ring 51 and open into its outer surface 58.
  • the ring 51 extends axially to the channel axis 16 around the material channel 14, there being a radial and an axial distance between the counter electrodes 52 and the charging electrode 20.
  • a slit-like recess 57 is formed, which extends from the rear end portion 55 of the front portion 38 of the body 4 to the external thread 40 and, with the exception of a small radial through opening 59, is covered by the sleeve 42 .
  • the radial through opening 59 is formed between the rear end 61 of the sleeve 42 and the opposite rear end wall 63 of the recess 57.
  • the inner diameter of the ring 51 is only very slightly (less than 1 mm) larger than the outer diameter of the sleeve 42.
  • the ring 51 is also positioned in the forward, backward, and circumferential directions around the material channel 14 by an electrical conduction path 70 which extends from the radially inner ends of the counter electrodes 52 to an electrical counter potential connector 72 at the rear end of the rear device portion 55 substantially extends parallel to the material channel 14 so that the counter electrodes 52 can be connected to an electrical counter potential, preferably ground potential, via the connecting element 72.
  • This electrical counter potential differs from the electrical high voltage potential of the charging electrode 20 in such a way that the counter electrodes 52 Attract free electrons and ions from the electrical space charge cloud of the charging electrode 20, which are derived from the counter potential.
  • the counter electrodes 52 are located as close as possible to the spray opening 18 in order to have the best electrical efficiency.
  • the counter electrodes 52 must be so far away from the charging electrode 20 that no electrical flashover can take place and that only free electrical charges (electrons, ions) are sucked off from the counter electrode 52, but no electrical charges of the high-voltage electrode 20 required to charge the coating material.
  • the counter electrodes 52 can have a different shape, for example be formed by an electrode ring.
  • the electrical conduction path 70 for the counter electrodes 52 consists in one piece of a front conduction path section 74 in the ring 51, which then extends essentially radially from the ring 51 through the radial through opening 59 between the sleeve 42 and the front end face 63 of the recess 57 pointing forward Intermediate section 76, and a rearward connecting conduction path section 78 in a through hole 80, which extends through the body 4 and the rear device part 15 parallel to Channel axis 16 of the material channel 14 extends.
  • This line path bore 80 is provided at its rear end with the counter-potential connection element 72 and ends at its front end in the forward-facing rear end face 63 of the recess 57 radially within this recess 57.
  • the line 70 has a through the radial intermediate piece 76 Z-shape, right-angled shape. Since the conduit through bore 80 of the body 4 is deeper than the external thread 40 of the body 4, at least the rear conduit section 78 of the conduit 70 must be flexible so that it can pass through the recess 57 forward through the thread 40 from the conduit through hole 80 can be pulled out or vice versa can be inserted into the line path through hole 80.
  • the intermediate line path section 76 lies between the rear end 61 of the sleeve 42 and the forward-facing rear end face 63 of the body 4 and is axially positioned between these two elements, whereby the ring 51 is also axially positioned.
  • the rear conduit section 78 preferably has little clearance in the conduit through-hole 80 to the surrounding bore wall of the body 4, so that the rear conduit section 78 in the conduit through-hole 80 is substantially stationary in the circumferential direction around the material channel 14 with little clearance is positioned, with which the ring 51 in Circumferential direction around the material channel 14 is positioned stationary.
  • the conduction path 70 preferably consists of a core 82 made of electrically conductive material and a jacket 84 surrounding this core made of electrically insulating material.
  • the core 82 is preferably inserted axially into the counter potential connection element 72 and detachably fastened in the counter potential connection element 72 by a screw 86 inserted radially to the core 82.
  • the conduction path 70 is rotationally fixed and also firmly connected to the ring 51 in the device axial direction, such that the electrical conduction path 70 can only be attached to or removed from the body 4 together with the ring 51, but not individually. This ensures that not only the ring 51 with the counter electrodes 52, but also the conduction path 70 is forcibly removed for the spray coating without counter electrodes 52. This ensures at the same time that when spray coating with counter electrodes 52, the conduction path 70 is always completely present and effective.
  • the electrical conduction path 70 is in the form of an electrical cable or a limited flexible rod.
  • the ring 51 with the counter electrodes 52 and the conduction path 70 can in this or in a modified embodiment also be prevented from rotating relative to the body 4 around the material channel 14 by the side surfaces 90 of the recess 57 running in the longitudinal direction of the material channel 14 only one of the Have the width of the line path 70 corresponding distance from each other and thereby prevent the line path 70 from moving in the circumferential direction around the material channel 14.
  • Sealing rings 92 are preferably located between the ring 51 and the opposite outer peripheral surfaces of the body 4 and the sleeve 42.
  • the body 4 can consist of one piece or of several parts.

Landscapes

  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Formation And Processing Of Food Products (AREA)

Abstract

Elektrostatische Sprühvorrichtung (1) für Beschichtungspulver oder flüssiges Beschichtungsmaterial mit mindestens einer Aufladungselektrode (20) zum elektrostatischen Aufladen des Beschichtungsmaterials und mit mindestens einer Gegenelektrode (52) zum elektrostatischen Abziehen von freien Ladungen (Elektronen, Ionen) aus dem Strom von versprühtem Beschichtungsmaterial. Die Gegenelektroden (52) werden von einem Ring (51) getragen, welcher auf einen Vorrichtungs-Körper (4) aufgesteckt ist und von einer Hülse (42), welche auf den Körper (4) aufgeschraubt ist, axial in Position gehalten. Eine elektrische Leitung (70) zum Ableiten der freien Ladungen von den Gegenelektroden (52) ist mit dem Ring drehfest und axial bewegungsfest verbunden und nur zusammen mit dem Ring von dem Körper (4) abnehmbar. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Sprühvorrichtung für Beschichtungsmaterial gemäß Anspruch 1.
  • Eine elektrostatische Sprühvorrichtung dieser Art ist aus der Patentanmeldungs-Veröffentlichung DE 43 25 911.1 bekannt. Die bekannte Sprühvorrichtung für Beschichtungspulver weist eine Vielzahl von Gegenelektroden auf, welche in einem Ring koaxial zu einem Pulverkanal stromaufwärts einer Sprühdüse angeordnet sind, welche das Beschichtungsmaterial auf einen zu beschichtenden Gegenstand sprüht. Eine an elektrische Hochspannung im Bereich zwischen 4000 und 140000 Volt angeschlossene Aufladungselektrode ist in der Nähe der Sprühöffnung der Sprühdüse angeordnet zur elektrostatischen Aufladung des Beschichtungsmaterials. Die Gegenelektroden sind an ein Gegenpotential, vorzugsweise Erdpotential, angeschlossen, durch welches aus der von der Aufladungselektrode erzeugten elektrischen Raumladung freie Ladungen (Elektronen, Ionen) zur Gegenelektrode hin gezogen werden und auf das Gegenpotential abgeleitet werden. Dadurch können insbesondere dickere Materialschichten mit guter Oberflächenqualität auf einen zu beschichtenden Gegenstand aufgetragen werden, ohne daß sich beispielsweise auf der Schicht ein "Orangenhauteffekt" ergibt. Die Gegenelektroden sind über einen elektrischen Leitungsweg mit einem elektrischen Anschlußelement am hinteren Vorrichtungsende elektrisch verbunden, an welchen das Gegenpotential anschließbar ist. Der Ring, welcher die Gegenelektroden trägt, ist mit einer Hülse untrennbar und relativ zur Hülse nicht bewegbar verbunden, welche die Sprühdüse gegen einen Grund-Körper der Sprühvorrichtung in Position hält. Die Hülse ist auf den Grund-Körper geschraubt. Damit für diesen Schraubvorgang die Hülse und der Ring relativ zum Körper gedreht werden können, ist der elektrische Leitungsweg zum Ableiten der elektrischen Ladungen von den Gegenelektroden zweiteilig ausgebildet und die beiden Leitungswegteile sind durch eine Schleifringverbindung lösbar miteinander verbunden.
  • Je nach Art des zu beschichtenden Gegenstandes und der Art der gewünschten Beschichtung kann in einem Fall eine Sprühvorrichtung mit Gegenelektroden oder in einem anderen Fall eine Sprühvorrichtung ohne Gegenelektroden bessere Beschichtungsergebnisse bringen.
  • Die Praxis hat gezeigt, daß, wenn ohne Gegenelektrode gesprüht werden soll, zwar die Gegenelektrode und der mit ihr verbundene vordere Leitungsabschnitt von der Sprühvorrichtung durch eine Bedienungsperson abgenommen wird, jedoch der hintere Leitungsabschnitt oft in der Sprühvorrichtung vergessen wird oder aus Unachtsamkeit nicht entfernt wird. Dann wirkt der hintere Leitungsabschnitt, obwohl in geringerem Umfang, weiterhin als Gegenelektrode, was nicht erwünscht ist.
  • Aus der europäischen Patentanmeldungs-Veröffentlichung EP-A-0 620 045 ist eine elektrostatische Sprühvorrichtung mit einer Hochspannungs-Aufladungselektrode und einer Gegenelektrodenvorrichtung bekannt. Die Gegenelektrodenvorrichtung besteht aus einem auf den vorderen Endabschnitt der Sprühvorrichtung aufsteckbaren Ring, welcher mehrere Gegenelektroden trägt, und aus einem vom Ring sich nach hinten wegerstreckenden elektrischen Leitungsweg in Form eines Kunststoffstabes und einem darin untergebrachten elektrischen Leiter. Die gesamte Gegenelektrodenvorrichtung ist somit am Außenumfang der Sprühvorrichtung angebracht und kann leicht befestigt oder entfernt werden. Ein Vorteil ist, daR Sprühvorrichtungen mit einer solchen Gegenelektrodenvorrichtung auch nachträglich (retro-fit) versehen werden können. Der Nachteil ist jedoch, daß die Gegenelektrodenvorrichtung leicht verschmutzen kann und der Leitungsweg sowie der Ring eine stabile Konstruktion sein müssen.
  • Eine weitere elektrostatische Sprühvorrichtung für Beschichtungspulver, welche mit einer Gegenelektrode versehen ist, ist aus dem US-Patent 4 921 172 bekannt.
  • Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine elektrostatische Sprühvorrichtung für Beschichtungspulver und für flüssiges Beschichtungsmaterial so auszubilden, daß sie auf einfache Weise mit oder ohne Gegenelektroden verwendet werden kann, wobei im zweiten Fall ein Vergessen von Gegenelektroden-Leitungsteilen in der Sprühvorrichtung zuverlässig verhindert werden soll, ohne daß diese Gegenelektroden-Leitungsteile an der Sprühvorrichtung extern angebracht werden müssen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
  • Die elektrostatische Sprühvorrichtung nach der Erfindung kann zum Sprühen von Beschichtungspulver oder Beschichtungsflüssigkeit ausgebildet sein.
  • Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform als Beispiel beschrieben. In der Zeichnung zeigt
    • Fig. 1
    einen axialen abgebrochenen Längsschnitt durch eine Sprühvorrichtung nach der Erfindung mit Gegenelektroden.
  • Die in Fig. 1 dargestellte elektrostatische Sprühvorrichtung dient zum Sprühbeschichten mit Beschichtungspulver, welches nach dem Sprühen auf einen zu beschichtenden Gegenstand auf diesen Gegenstand geschmolzen und eingebrannt wird. Die Sprühvorrichtung 1 kann jedoch in abgewandelter Form zum Sprühen von flüssigem Beschichtungsmaterial verwendet werden.
  • Die Sprühvorrichtung 1 enthält einen Körper 4 aus elektrisch isolierendem Material, ein axial durch den Körper 4 hindurchführendes Rohr 8 aus elektrisch isolierendem Material, ein sich stromabwärts an den Körper 4 und das Rohr 8 anschließendes Zwischenstück 12 oder Stegteil und eine sich stromabwärts daran anschließende Düse 10 je aus elektrisch isolierendem Material. Das Rohr 8, das Zwischenstück 12, eine es umgebende Buchse 6 und die Düse 10 bilden einen Materialkanal oder Pulverkanal 14 mit einer Kanalachse 16, durch welchen von einem stromaufwärtigen hinteren Vorrichtungsteil 15, welches vom Körper 4 getragen wird oder ein Teil von ihm ist, Pulver zur Düse 10 und durch eine in der Düse 10 gebildete Sprühöffnung 18 pneumatisch gefördert wird. Die Düse 10 kann einen Einsatz aus Metall enthalten, in welchem die Sprühöffnung 18 gebildet ist. Das Pulver wird durch die Sprühöffnung 18 auf einen zu beschichtenden Gegenstand gesprüht. Das Zwischenstück 12 ist eine schmale Platte, an welcher das Beschichtungsmaterial axial vorbeiströmen kann. Das Zwischenstück 12 trägt eine nadelförmige Aufladungselektrode 20 in einem Luftkanal 24 in der Kanalachse 16, so daß die Aufladungselektrode 20 und ihre Elektrodenspitze 21 nahe der Sprühöffnung 18 von Druckluft aus dem Luftkanal 24 umströmt werden. Die Aufladungselektrode 20 ist über einen elektrischen Leiter 26 im Zwischenstück 12, sich stromaufwärts davon anschließende elektrische Kontakte 28 und 29, eine elektrische Widerstandssäule 25 und eine Druckfeder 27 an einen vorderen Hochspannungsausgang 30 eines Hochspannungserzeugers 32 angeschlossen. Der Hochspannaungserzeuger 32 ist vorzugsweise eine bekannte Kaskadenschaltung aus elektrischen Widerständen, Kondensatoren und Gleichrichtern. Der Hochspannungserzeuger 32, die Druckfeder 27 und die elektrische Widerstandssäule 25 befinden sich in einer sich parallel zum Materialkanal 14 durch den Körper 4 hindurch erstreckenden Durchgangsöffnung 36. Die Durchgangsöffnung 36 und auch der Körper 4 haben im Bereich des Hochspannungserzeugers 32 gegenüber dem vorderen Abschnitt 38 des Körpers 4 ein nach oben erweitertes Volumen. Die Widerstandssäule 25 ist im relativ dazu niedrigeren vorderen Abschnitt 38 untergebracht.
  • Der Hochspannungserzeuger 32 weist einen Niederspannungseingang 34 am hinteren Vorrichtungsteil 15 zum Anschluß an eine externe elektrische Niederspannungsquelle auf. Die Niederspannung liegt beispielsweise im Bereich zwischen 6 Volt und 24 Volt Wechselspannung. Die Hochspannung der Aufladungselektrode 20 liegt beispielsweise im Bereich zwischen 4 kV und 140 kV. Der Hochspannungserzeuger 32 kann aus dem Körper 4 nach hinten herausgenommen werden. Nach axialem Herausziehen des Zwischenstücks 12 nach vorne, wobei die elektrischen Kontakte 28 und 29 getrennt werden, kann die Widerstandssäule 25 nach vorne aus dem Körper 4 herausgezogen werden.
  • Der Körper 4 ist an seinem zylindrischen vorderen Endabschnitt 38 mit einem Außengewinde 40 versehen, auf welches eine Hülse 42 aus elektrisch isolierendem Material mit ihrem Innengewinde 41 geschraubt ist. Die Hülse 42 ist über die Düse 10 gesteckt und drückt mit einer nach hinten zeigenden radialen Stirnfläche 44 gegen eine nach vorne zeigende radiale Stirnfläche 46 der Düse 10. Dadurch spannt die Hülse 42 die Düse 10 und das Zwischenstück 12 gegen eine nach vorne zeigende radiale Stirnfläche 48 des Körpers 4. Die achsparallele Durchgangsöffnung 36 endet in dieser nach vorne zeigenden radialen Stirnfläche 48 des Körpers 4. Zum Herausnehmen der Düse 10, des Zwischenstücks 12 und der Widerstandssäule 25 braucht somit lediglich die Hülse 42 vom Körper 4 abgeschraubt zu werden. Die Hülse 42 ist über ihr Innengewinde 41 hinaus nach hinten durch einen hinteren Hülsenabschnitt 50 verlängert.
  • Der zylindrische vordere Abschnitt 38 des Körpers 4 hat hinter seinem Außengewinde 40 einen gewindefreien Abschnitt 53 mit vorzugsweise geringfügig größerem Durchmesser als das Außengewinde 40, und dann dahinter einen im Durchmesser größeren hinteren Endteil 55, der einen Durchmesser gleich dem Außendurchmesser der Hülse 42 hat, so daß er mit der äußeren Mantelfläche der Hülse 42 axial fluchtet.
  • Eine Hülse oder Rohrstück oder Ring 51 aus elektrisch isolierendem Material, im folgenden Ring genannt, trägt eine Vielzahl von koaxial ringförmig um den Materialkanal 14 herum angeordneten nadelförmigen Gegenelektroden 52. Die Gegenelektroden 52 befinden sich in radialen Bohrungen 56, die im Ring 51 gebildet sind und in seiner äußeren Mantelfläche 58 münden. Der Ring 51 erstreckt sich axial zur Kanalachse 16 um den Materialkanal 14 herum, wobei ein radialer und ein axialer Abstand zwischen den Gegenelektroden 52 und der Aufladungselektrode 20 vorhanden ist.
  • Im Außenumfang des vorderen Abschnitts 38 des Körpers 4 ist eine schlitzartige Ausnehmung 57 gebildet, die sich vom hinteren Endteil 55 des vorderen Abschnitts 38 des Körpers 4 bis zum Außengewinde 40 erstreckt und, mit Ausnahme einer kleinen radialen Durchgangsöffnung 59, von der Hülse 42 abgedeckt wird. Die radiale Durchgangsöffnung 59 ist zwischen dem hinteren Ende 61 der Hülse 42 und der ihr gegenüberliegenden hinteren Stirnwand 63 der Ausnehmung 57 gebildet.
  • Der Innendurchmesser des Rings 51 ist nur sehr wenig (weniger als 1 mm) größer als der Außendurchmesser der Hülse 42. Der Ring 51 wurde, bevor die Hülse 42 auf den Körper 4 geschraubt wurde, von vorne her über den vorderen Endabschnitt 38 des Körpers 4 auf den hinteren Endteil 55 dieses vorderen Abschnittes 38 bis zu einem Anschlag 65 des Körpers 4 aufgesteckt. Die erst danach auf den Körper 4 geschraubte Hülse 42 erstreckt sich mit ihrem hinteren Abschnitt 50 zwischen dem Körper 4 und einem vorderen Abschnitt 67 des Ringes 51. Der vordere Abschnitt 67 des Ringes 51 erstreckt sich über die Länge der Ausnehmung 57 und wird von der Hülse 42 radial und in Vorwärtsrichtung positioniert. Der Ring 51 wird vom hinteren Endteil 55 des Körpers 4 radial und vom Anschlag 65 des Körpers 4 in Rückwärtsrichtung positioniert.
  • Der Ring 51 wird in Vorwärtsrichtung, Rückwärtsrichtung und in Umfangsrichtung um den Materialkanal 14 auch durch einen elektrischen Leitungsweg 70 positioniert, welcher sich von den radial inneren Enden der Gegenelektroden 52 bis zu einem elektrischen Gegenpotential-Anschlußelement 72 am hinteren Ende des hinteren Vorrichtungsteils 55 im wesentlichen parallel zum Materialkanal 14 erstreckt, so daß die Gegenelektroden 52 über das Anschlußelement 72 an ein elektrisches Gegenpotential, vorzugsweise Erdpotential, angeschlossen werden können. Dieses elektrische Gegenpotential unterscheidet sich derart vom elektrischen Hochspannungspotential der Aufladungselektrode 20, daß die Gegenelektroden 52 freie Elektronen und Ionen aus der elektrischen Raumladungswolke der Aufladungselektrode 20 anziehen, welche auf das Gegenpotential abgeleitet werden. Die Gegenelektroden 52 befinden sich möglichst nahe bei der Sprühöffnung 18, um den besten elektrischen Wirkungsgrad zu haben. Andererseits müssen die Gegenelektroden 52 soweit von der Aufladungselektrode 20 entfernt sein, daß kein elektrischer Überschlag stattfinden kann und daß nur freie elektrische Ladungen (Elektronen, Ionen) von der Gegenelektrode 52 abgesaugt werden, jedoch keine zur Aufladung des Beschichtungsmaterials erforderlichen elektrischen Ladungen der Hochspannungselektrode 20. Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung können die Gegenelektroden 52 eine andere Form haben, beispielsweise durch einen Elektrodenring gebildet sein.
  • Der elektrische Leitungsweg 70 für die Gegenelektroden 52 besteht einstückig aus einem vorderen Leitungswegabschnitt 74 im Ring 51, einem sich anschließend im wesentlichen radial vom Ring 51 durch die radiale Durchgangsöffnung 59 zwischen der Hülse 42 und der nach vorne zeigenden, hinteren Stirnfläche 63 der Ausnehmung 57 erstreckenden Zwischenabschnitt 76, und einem sich nach hinten anschließenden hinteren Leitungswegabschnitt 78 in einer Durchgangsbohrung 80, welche sich durch den Körper 4 und den hinteren Vorrichtungsteil 15 parallel zur Kanalachse 16 des Materialkanals 14 erstreckt. Diese Leitungsweg-Bohrung 80 ist an ihrem hinteren Ende mit dem Gegenpotential-Anschlußelement 72 versehen und endet an ihrem vorderen Ende in der nach vorne zeigenden hinteren Stirnfläche 63 der Ausnehmung 57 radial innerhalb dieser Ausnehmung 57. Durch das radiale Zwischenstück 76 hat der Leitungsweg 70 eine Z-förmig rechtwinkelig abgeknickte Form. Da die Leitungsweg-Durchgangsbohrung 80 des Körpers 4 tiefer liegt als das Außengewinde 40 des Körpers 4, muß mindestens der hintere Leitungwegabschnitt 78 des Leitungsweges 70 biegsam sein, damit er durch die Ausnehmung 57 hindurch nach vorne über das Gewinde 40 aus der Leitungweg-Durchgangsbohrung 80 herausgezogen werden kann oder umgekehrt in die Leitungsweg-Durchgangsbohrung 80 eingesteckt werden kann. Der Leitungsweg-Zwischenabschnitt 76 liegt zwischen dem hinteren Ende 61 der Hülse 42 und der nach vorne zeigenden hinteren Stirnfläche 63 des Körpers 4 und wird zwischen diesen beiden Elementen axial positioniert, wodurch auch der Ring 51 axial positioniert wird. Der hintere Leitungsweg-Abschnitt 78 hat in der Leitungsweg-Durchgangsbohrung 80 vorzugsweise nur wenig Zwischenraum zur umgebenden Bohrungswand des Körpers 4, so daß der hintere Leitungsweg-Abschnitt 78 in der Leitungsweg-Durchgangsbohrung 80 in Umfangsrichtung um den Materialkanal 14 mit wenig Spielraum im wesentlichen ortsfest positioniert ist, womit auch der Ring 51 in Umfangsrichtung um den Materialkanal 14 ortsfest positioniert wird.
  • Der Leitungsweg 70 besteht vorzugsweise aus einem Kern 82 aus elektrisch leitendem Material und einem diesen Kern umgebenden Mantel 84 aus elektrisch isolierendem Material. Der Kern 82 ist vorzugsweise in das Gegenpotential-Anschlußelement 72 axial eingesteckt und durch eine in das Anschlußelement radial zum Kern 82 eingesetzte Schraube 86 im Gegenpotential-Anschlußelement 72 lösbar befestigt.
  • Der Leitungsweg 70 ist drehfest und auch in Vorrichtungs-Axialrichtung fest mit dem Ring 51 verbunden, derart, daß der elektrische Leitungsweg 70 nur zusammen mit dem Ring 51 an dem Körper 4 angebracht oder von ihm abgenommen werden kann, jedoch nicht einzeln. Dadurch wird sichergestellt, daß für das Sprühbeschichten ohne Gegenelektroden 52 nicht nur der Ring 51 mit den Gegenelektroden 52, sondern zwangsweise auch der Leitungsweg 70 entfernt wird. Damit ist gleichzeitig sichergestellt, daß beim Sprühbeschichten mit Gegenelektroden 52 stets auch der Leitungsweg 70 vollständig vorhanden und wirksam ist. Der elektrische Leitungsweg 70 hat die Form eines elektrischen Kabels oder eines begrenzt flexiblen Stabes.
  • Der Ring 51 mit den Gegenelektroden 52 und der Leitungsweg 70 können bei dieser oder in abgewandelter Ausführungsform auch dadurch an einer Drehung relativ zum Körper 4 um den Materialkanal 14 gehindert werden, daß die in Längsrichtung des Materialkanals 14 verlaufenden Seitenflächen 90 der Ausnehmung 57 nur einen der Breite des Leitungsweges 70 entsprechenden Abstand voneinander haben und dadurch den Leitungsweg 70 an einer Bewegung in Umfangsrichtung um den Materialkanal 14 hindern.
  • Zwischen dem Ring 51 und den gegenüberliegenden Außenumfangsflächen des Körpers 4 und der Hülse 42 befinden sich vorzugsweise Dichtungsringe 92.
  • Der Körper 4 kann aus einem Stück oder aus mehreren Teilen bestehen.

Claims (10)

  1. Elektrostatische Sprühvorrichtung für Beschichtungsmaterial, enthaltend einen Körper (4); einen Materialkanal (14) für Beschichtungsmaterial, welcher sich durch den Körper (4) entlang einer Kanalachse (16) erstreckt; eine Sprühöffnung (18) am stromabwärtigen Ende des Materialkanals (14) zum Sprühen des Beschichtungsmaterials auf einen zu beschichtenden Gegenstand; mindestens eine Aufladungselektrode (20) zur elektrostatischen Aufladung des Beschichtungsmaterials mit elektrischer Hochspannung in der Nähe der Sprühöffnung (18), mindestens eine Gegenelektrode (52), welche mit Abstand von der Aufladungselektrode (20) radial außerhalb des Pulverstromes angeordnet ist; einen elektrischen Leitungsweg (70), welcher sich von einem elektrischen Anschlußelement (72) an einem bezüglich der Materialströmungsrichtung stromaufwärtigen hinteren Ende des Körpers (4) durch einen Leitungsweg-Kanal (57,80) in diesem Körper (4) und dann aus diesem Körper (4) heraus bis zu der Gegenelektrode (52) erstreckt und am Anschlußelement (72) an ein elektrisches Gegenpotential anschließbar ist, durch welches die Gegenelektrode (52) freie elektrische Ladungen (Elektronen, Ionen) aus dem versprühten Pulver durch elektrostatische Kräfte abzieht,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der elektrische Leitungsweg (70) und die Gegenelektrode (52) eine Baueinheit (51,52,70) bilden, die nur unzertrennt, als ein Stück, an dem Körper (4) befestigbar, oder umgekehrt abnehmbar, ist, daß der Körper (4) und der Leitungsweg (70) in Umfangsrichtung um den Materialkanal (14) wirkende Anschlagflächen (Außenfläche des Leitungsweges 70 und Innenfläche des Leitungsweg-Kanals 57,80) aufweisen, welche eine Relativdrehung zwischen dem Leitungsweg (70) und dem Ring (51) mit den Gegenelektroden (52) einerseits und dem Körper (4) andererseits um den Materialkanal (14) verhindern oder eng begrenzen, und daß Arretiermittel (42,61,63,65) zur lösbaren Arretierung der Baueinheit (51,52,70) an dem Körper (4) in der vorbestimmten axialen Position in axialer Richtung des Materialkanals (14) vorgesehen sind, welche arretieren, wenn der Leitungsweg (70) in den Körper (4) eingesetzt ist.
  2. Elektrostatische Sprühvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der elektrische Leitungsweg (70) nur kleinen radialen Spielraum zur Wand des Leitungsweg-Kanals (57,80) des Körpers (4) hat und dadurch der Leitungsweg (70) zusammen mit der Gegenelektrode (52) an einer Drehbewegung um den Körper (4) gehindert wird.
  3. Elektrostatische Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Leitungsweg-Kanal (57,80) eine Ausnehmung (57) am Umfang des Körpers (4) aufweist, daß sich der Leitungsweg (70) quer zum Leitungsweg-Kanal (57,80) aus der Ausnehmung (57) heraus in den Ring (51) erstreckt, und daß eine Leitungsweg-Durchgangsbohrung (80) in welcher ein hinterer Abschnitt (78) des Leitungsweges (70) untergebracht ist, sich im Körper (4) von der Ausnehmung (57) bis zum hinteren Endbereich der Sprühvorrichtung erstreckt.
  4. Elektrostatische Sprühvorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Leitungsweg (70) mindestens auf einem Teil seines im Leitungsweg-Kanal (57,80) untergebrachten Leitungsweg-Abschnitt (78) biegsam ist, derart, daß er beim Herausziehen oder Einsetzen in oder aus dem Leitungsweg-Kanal (57,80) quer zu diesem Leitungsweg-Kanal aus der Ausnehmung (57) herausgebogen werden kann.
  5. Elektrostatische Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Arretiermittel eine Hülse (42) aufweisen, welche über eine Gewindeverbindung (40,41) am Körper (4) befestigt ist und zwischen sich und dem Körper (4) die Baueinheit (51,52,70) axial in Position hält, so daß zum Abnehmen der Baueinheit von dem Körper (4) zuerst die Hülse (42) abgeschraubt werden muß.
  6. Elektrostatische Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der aus der Ausnehmung (57) des Körpers (4) quer zum Leitungsweg-Kanal (80) sich herauserstreckende Leitungsweg-Abschnitt (76) zwischen dem hinteren Ende (61) der Hülse (42) und einer ihr gegenüberliegenden, nach vorne zeigenden hinteren Stirnfläche (63) der Ausnehmung (57) angeordnet ist und dazwischen von diesen Teilen in axialer Position gehalten wird.
  7. Elektrostatische Sprühvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Hülse (42) eine Sprühdüse (10), welche mit der Sprühöffnung (18) versehen ist, übergreift und axial gegen den Körper (4) spannt.
  8. Elektrostatische Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Baueinheit (51,52,70) einen Ring (51) aufweist, welcher die mindestens eine Gegenelektrode (52) trägt oder bildet und auf den Körper (4) von vorne, von der Düsenöffnung (18) her, aufsteckbar ist.
  9. Elektrostatische Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der elektrische Leitungsweg (70) aus einem elektrischen Leiter (82) und einem ihn umgebenden Mantel (84) aus elektrisch isolierendem Material besteht.
  10. Elektrostatische Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Hülse (42) über die Sprühöffnung (18) hinweg von vorne her zwischen den Körper (4) und den Ring (51) koaxial einsetzbar ist, wobei die Hülse (42) auf den Körper (4) aufschraubbar (40,41) ist und der Ring (51) auf der Hülse (42) radial positioniert ist.
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