EP0779105A1 - Sprühbeschichtungsvorrichtung zur elektrostatischen Sprühbeschichtigung - Google Patents
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- EP0779105A1 EP0779105A1 EP96115643A EP96115643A EP0779105A1 EP 0779105 A1 EP0779105 A1 EP 0779105A1 EP 96115643 A EP96115643 A EP 96115643A EP 96115643 A EP96115643 A EP 96115643A EP 0779105 A1 EP0779105 A1 EP 0779105A1
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- B05B15/65—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits
Definitions
- the invention relates to a spray coating device for electrostatic spray coating according to the preamble of claim 1.
- an electrostatic spray coating device for electrostatic Spray coating objects with coating material, in particular with coating powder, which comprises a spray device with an elongated housing in the form of a gun barrel, a coating material channel extending through the housing in the longitudinal direction, a nozzle for atomizing the coating material at the downstream front end of the coating material channel, and one in Housing housed high voltage generator for generating a high voltage on an electrode through which the coating material is electrostatically charged. It is generally known to produce the gun housing from electrically insulating plastic and to either pour the electrical high-voltage generator into the housing material or to arrange it interchangeably in the housing.
- all connecting lines for the coating material, for an electrical voltage on the primary side of the high-voltage generator, and for compressed air
- the compressed air flows around the high-voltage electrode so that no coating powder can collect on it.
- high voltage can be used to support the atomization process or to blow out powder residues in the spray device during a cleaning process.
- several spray devices are included its rear face is attached to a carrier which is attached to the robot arm on its side facing away from the spray devices.
- the high voltage generator is arranged above a powder channel which extends through the housing in the longitudinal direction of the housing. In order to accommodate this high-voltage generator, the housing has an area which is expanded at the top.
- a spray gun is known from US Pat. No. 4,196,465, through the gun barrel of which a powder channel for coating powder extends and the elements of a high-voltage generator are arranged below the powder channel.
- a handle is detachably attached to the gun barrel, so that the gun barrel can also be used without a handle, for example, can be attached to a stationary stand or a lifting stand or a robot arm. When fastening the gun barrel to a stand, arms which are attached to this stand are required and must extend through an opening in a wall of a coating booth in which the gun barrel must be arranged for coating objects.
- the connecting lines for the coating material, the electrical voltage and for the compressed air also extend separately from the gun barrel through the wall opening of the cabin and must have a loop when using a lifting stand so that their sections connected to the gun barrel are relative to the can move upstream, fixedly arranged line sections outside the cabin.
- the object of the invention is to design the spray coating device in such a way that when the spray device is carried by a stationary stand or a lifting stand or another positioning machine which is arranged outside the cabin, it is designed in such a way that the entire spray coating device can be cleaned quickly .
- all the lines are accommodated in a tubular carrier housing which serves as a carrier for the spraying device and is carried by a positioning device arranged outside the cabin, the carrier housing being able to extend from the positioning device through the wall opening of a cabin and a length required for this in the range between 30 cm and 200 cm.
- 1 to 8 for the electrostatic spray coating of objects with liquid or powder coating material in the present case powder, contains a sprayer or a spray device 2, an adapter 4 and a tubular body 6. They are arranged one behind the other in this way that their surfaces are flush with each other and their entire upper back line shown in side view in Fig. 1 is straight without any significant steps. At least the surface which forms the back line 8 is of all three parts 2, 4 and 6 in the circumferential direction rounded. The side surfaces of the spray device 2, the adapter 4 and the tubular body 6 are also aligned with one another in a straight line, without having any significant steps. As a result, coating powder and dust have little possibility of being deposited on the spray device 2, the adapter 4 and / or the tubular body 6.
- the spray device 2 has a device housing 10 in the form of a gun barrel and a spray nozzle 12 at the front end of the housing for atomizing or spraying coating material.
- a rotary atomizer can be used.
- an electrode holding ring 14 is attached to a front housing section, which has on its circumference a multiplicity of ion conductor electrodes 16 which are arranged at an axial distance behind the nozzle tip of the nozzle 12 and are used to discharge free ions which are caused by the high voltage a high-voltage electrode 18 is generated, which serves for electrostatic charging of the coating material and can be arranged according to the drawings inside the nozzle 12 or, in another embodiment, outside the nozzle 12.
- the "free" ions are the electrical charge particles which cannot contribute to an advantageous electrostatic charging of the coating material because they are either too far away from the coating material or the coating material which they can reach is already saturated with ions.
- the ion drain electrodes 16 are on an electrically conductive ion drain wire 20 connected, which protrudes axially parallel from the ring 14 and when the ring 14 is plugged onto the front section of the housing 10 through an axially parallel housing bore up to the adapter 4, contacts an electrical contact 22 of the adapter 4, which within the adapter 4 via electrical lines 23 and 25 and a ring 24 arranged between the latter and made of electrically conductive material is electrically connected to a bayonet socket 26.
- a low-voltage cable 30 can be connected to the bayonet connection socket 26, which has a cable sheath made of electrically conductive material, which is electrically connected in this way to the bayonet connection plug 28 and thereby also the ion discharge electrodes 16 Earth potential connects.
- the low-voltage cable 30 there are electrical lines which, when the bayonet connector 28 is connected to the bayonet socket 26, contact electrical contacts 32 arranged on the rear end face of the spraying device 2 shown in FIG. 6, to one in the housing 10 of the spraying device 2 arranged high voltage generator 34 to supply the electrical voltage which it needs in order to generate the aforementioned high voltage for the high voltage electrode 18.
- the high-voltage generator 34 is arranged in the housing 10 below a channel 38 which is axially aligned with the nozzle 12 and in which a Coating material tube 40 with a sliding fit is used interchangeably, which extends from the spray nozzle 12 through the channel 38 of the spraying device 2, the adapter 4 and the tubular body 6 to the rear end thereof and is provided at this protruding end section with connecting means 42 for connecting an external coating material hose 44 to supply coating material, in this case powder, to the spray nozzle 12.
- the rear end of the tubular body 6 can be closed in a dust-tight manner by a closure body 46 inserted from the rear.
- the coating material tube 40 extends with a sliding fit through a bore in this closure body 46.
- the compressed air inlet 48 connects to a compressed air connection channel 52 which connects the front adapter side to the rear adapter side in the adapter 4 and is provided on the rear adapter side with connecting means 54, preferably in the form of a socket, to which a compressed air hose 56 can be detachably connected is, which extends through the tubular body 6 to the rear closure body 46 and there with external connection means 58 for the detachable connection of an external compressed air hose 60 is connected.
- the rear end of the low-voltage cable 33 is connected through the closure body 46 to electrical connection means 62 which are arranged on the rear rear side of the closure body 46 and are used for releasable connection to an external electrical cable 64.
- the outer circumference of the adapter 4 has the same shape and size as the rear end of the spray device 2 and as the front end of the tubular body 6, so that their outer surfaces are flush with one another and merge into one another without a shoulder.
- the adapter 4 and the tubular body 6 together form a tubular support housing which carries the spray device 2 at its front end and which is carried at its rear end by a positioning device 66 according to FIGS. 10 and 11, which either holds the spray device 2 stationary or Computer-controlled can move vertically and / or horizontally and which can preferably be moved horizontally in the longitudinal direction and / or in the transverse direction to a spray coating booth 68.
- the positioning device 66 can carry one or, according to FIGS.
- the spray devices 2 spray coating material onto an object 72 to be coated, which, for example with an endless conveyor 74, is transported through the cabin 68.
- the wall opening 70 there can also be a wall opening 70 for introducing spray devices 2 into the cabin 68, or a filter for extracting powder-containing air from the cabin 68, as is known from the prior art.
- the objects to be coated are transported into the cabin through an end wall opening 74 and out of the cabin again through a further, opposite end opening 75.
- compressed air nozzles 76 are arranged, which are directed against the spray device 2 and its tubular body 6 and simultaneously through the wall opening 70 into the cabin 68, so that they blow off powder from the tubular body 6 and its spray device 2 and into can blow into the cabin 68, particularly when the spray device 2 is removed from the cabin 68. This enables a quick color change or change from one powder type to another.
- the compressed air nozzles 76 can be fastened to the cabin 68 or to another carrier device according to FIG. 10.
- the adapter 4 is first attached to the rear end face of the housing 10 of the spraying device 2 shown in FIG. 6 with a metal screw, not shown, which protrudes through the ring 24 made of electrically conductive material and is in contact with it so that it is connected to the bayonet socket 26 and the low voltage cable 30 is grounded. Then the ends of the low-voltage cable 30 protruding from the front end of the tubular body 6 are connected to the bayonet connector 26 and the compressed air hose 56 to the compressed air connection means 54 of the adapter 4.
- the coating material tube 40 can either be pushed through beforehand, or now subsequently, or only later with its portion protruding forward from the tube body 6 through the channel 38 formed in the housing 10 to the nozzle 12.
- Another process sequence can consist in that the coating material tube 40 is only inserted through the tube body 6 and through the housing 10 to the nozzle 12 when the tube body 6 is attached to the adapter 4.
- the adapter 4 has a projection 80, the outer circumference of which is adapted in shape and size to the inner circumference of the front end section of the tube 6 and forms a sliding seat with it.
- the front end section of the tubular body 6 can be pushed onto the projection 8.
- they can be locked together by a screw 82 arranged transversely to them.
- the closure body 46 of FIG. 5C in the rear end section of the tubular body 6 axially displaceable.
- the closure body 46 can be pulled forward from the low-voltage cable 30 and the compressed air hose 56 into the tubular body 6 when they are pulled out of the front end of the tubular body 6 so that they can be connected to or separated from the adapter 4.
- the closure body 46 is pushed back by the low-voltage cable 30 and the compressed air hose 56 within the tubular body 6, but not completely pushed out of the tubular body 6 when the front end of the tubular body 6 is pushed onto the projection 80 of the adapter 4.
- the length of the tubular body 6 is between 30 cm and 200 cm, preferably approximately 120 cm, depending on how far the positioning device 66 must be positioned from the cabin 68 in order to spray the spray devices 2 inside the cabin 68 against an object 72 to be coated to judge.
- a larger cross-section is required for the housing 10 of the spraying device 2 than for accommodating the coating material tube 40, the low-voltage cable 30 and the compressed air hose 56 in the tubular body 6. So that the outer surfaces of the tubular body 6 can be made as small as possible and as little or none as possible Uneven surfaces arise, the tube body 6 consists of a tube 86 and a tube adapter 88 which is much shorter with respect to this tube 86.
- the internal cross section of the tube 86 is only slightly larger than is required for the accommodation of the connecting lines consisting of the coating material tube 40, the low-voltage cable 30 and the compressed air hose 56.
- the tube adapter 88 is adapted at its front end to the size and shape of the projection 80 of the adapter 4, on which it is attached, and at its rear end is adapted to and connected to the cross section of the tube 86, for example inserted into one another or joined to one another at the end face and by connecting means attached to one another, for example by a clamp fit, adhesive, welding, soldering or another known means.
- the tube adapter 88 has a rectilinear, straight back line running in the longitudinal direction of the tube with the housing 10 and the tube 86.
- the underside of the tube adapter 88 is reduced in a funnel-like manner from the larger diameter of the tube adapter 4 to the smaller diameter of the tube 86.
- the tube adapter 88 thus has a bulge 90 at the bottom corresponding to a bulge of the housing 10 of the same type, which the housing 10 needs to accommodate the high-voltage generator 34 below the coating material tube 40.
- the high-voltage generator 34 could also be arranged above the coating material tube 40, in which case the bulge of the housing 10 and the bulge 90 of the tube adapter 88 would be directed upward. If the bulge is directed upwards, then more powder can be deposited on the spraying device 2 and the tube adapter 8, because this causes the surface facing upwards is larger. Therefore, the preferred embodiment is that the bulge faces downward.
- the invention is not limited to spray devices 2 which require a high voltage generator 34.
- the high-voltage generator 34 could also be arranged outside the spray device 2 in the tubular body 6 or else outside the tubular body 6, in which case the low-voltage cable 30 would have to be replaced by a high-voltage cable.
- Another embodiment, in which no high-voltage generator 34 and therefore no corresponding electrical cable is required, consists in charging the coating material electrostatically by other means, for example in the case of coating powder by means of friction charging, so-called tribo-electric spraying devices. They electrostatically charge the powder due to its friction on the wall of the coating material tube 40, which in this case consists of a material suitable for electrical friction charging.
- plastic is preferably used as the material for the coating material tube 40. If electrically conductive liquid coating material is used, it can be electrostatically charged in the tubular body 6 or upstream of it.
- FIG. 9 is identical to the embodiment according to FIGS. 1 to 8 with the exception that the tubular body 6 is replaced by a tubular body 92, which has an oval cross-sectional shape corresponding to the rear end of the housing 10 of the spray device 2 over its entire length.
- the tubular body 6 of FIGS. 1 to 8 and the tubular body 92 of FIG. 9 each form a carrier housing for the spray device 2 with the adapter 4.
- the carrier housing contains all the connecting lines of the spray device 2. This gives the smallest possible number and the smallest possible size Surfaces on which coating powder and dust can deposit and which need to be cleaned. This enables color changes to be carried out quickly.
- the housing 10 of the spray device 2 can have a shape at the rear end that deviates from an oval shape, for example a round cross-sectional shape.
- the cross-sectional shape of the tubular body 6 or 92 is adapted to the cross-sectional shape of the spray device 2.
- spray devices can also be used, for example rotary atomizers, which atomize the coating material by means of a rotating body.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Sprühbeschichtungsvorrichtung zur elektrostatischen Sprühbeschichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
- Aus der DE-A 44 18 288 ist eine elektrostatische Sprühbeschichtungsvorrichtung zur elektrostatischen Sprühbeschichtung von Gegenständen mit Beschichtungsmaterial, insbesondere mit Beschichtungspulver, bekannt, welche ein Sprühgerät mit einem länglichen Gehäuse in Form eines Pistolenlaufes, einen in Gehäuselängsrichtung durch das Gehäuse sich erstreckenden Beschichtungsmaterialkanal, eine Düse zum Zerstäuben des Beschichtungsmaterials am stromabwärtigen vorderen Ende des Beschichtungsmaterialkanals, und einen im Gehäuse untergebrachten Hochspannungserzeuger zur Erzeugung einer Hochspannung an einer Elektrode, durch welche das Beschichtungsmaterial elektrostatisch aufgeladen wird. Es ist allgemein bekannt, das Pistolengehäuse aus elektrisch isolierendem Kunststoff herzustellen und dem elektrischen Hochspannungserzeuger entweder in das Gehäusematerial einzugießen oder im Gehäuse austauschbar anzuordnen. Bei der bekannten Sprühvorrichtung sind alle Anschlußleitungen (für das Beschichtungsmaterial, für eine elektrische Spannung auf der Primärseite des Hochspannungserzeugers, und für Druckluft) durch einen Roboterarm hindurchgeführt und an die hintere Stirnseite der Sprühvorrichtung angeschlossen, an welcher die Sprühvorrichtung am Roboterarm befestigt ist. Die Druckluft dient zur Umströmung der Hochspannungselektrode, damit sich an ihr kein Beschichtungspulver ansammeln kann. Ferner kann Hochspannung zur Unterstützung des Zerstäubungsvorganges oder zum Ausblasen von Pulverresten in der Sprühvorrichtung während eines Reinigungsvorganges verwendet werden. Gemäß dieser Veröffentlichung sind mehrere Sprühvorrichtungen mit ihrer hinteren Stirnseite an einem Träger befestigt, welcher auf seiner von den Sprühvorrichtungen abgewandten Seite am Roboterarm befestigt ist. Der Hochspannungserzeuger ist über einem Pulverkanal angeordnet, welcher sich in Längsrichtung des Gehäuses durch das Gehäuse erstreckt. Zur Unterbringung dieses Hochspannungserzeugers hat das Gehäuse einen nach oben erweiterten Bereich.
- Aus der US-Patentschrift 4 196 465 ist eine Sprühpistole bekannt, durch deren Pistolenlauf ein Pulverkanal für Beschichtungspulver sich erstreckt und unterhalb des Pulverkanals die Elemente eines Hochspannungserzeugers angeordnet sind. Ein Handgriff ist lösbar am Pistolenlauf befestigt, so daß der Pistolenlauf auch ohne Handgriff verwendet werden kann, beispielsweise auf einem ortsfesten Ständer oder einem Hubständer oder einem Roboterarm befestigt werden kann. Bei der Befestigung des Pistolenlaufes an einem Ständer sind an diesem Ständer befestigte Arme erforderlich, welche durch eine Öffnung in einer Wand einer Beschichtungskabine hindurchreichen müssen, in welcher der Pistolenlauf zum Beschichten von Gegenständen angeordnet werden muß. Die Anschlußleitungen für das Beschichtungsmaterial, die elektrische Spannung und für die Druckluft erstrecken sich vom Pistolenlauf getrennt voneinander ebenfalls durch die Wandöffnung der Kabine hindurch und müssen bei Verwendung eines Hubständers eine Schlaufe haben, damit ihre mit dem Pistolenlauf verbundenen Abschnitte sich relativ zu den stromaufwärtigen, außerhalb der Kabine ortsfest angeordneten Leitungsabschnitten bewegen können.
- Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Sprühbeschichtungsvorrichtung derart auszubilden, daß beim Tragen der Sprühvorrichtung durch einen ortsfesten Ständer oder einen Hubständer oder eine andere Positioniermaschine, welche außerhalb der Kabine angeordnet ist, derart auszubilden, daß eine schnelle Reinigung der gesamten Sprühbeschichtungsvorrichtung möglich wird.
- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
- Durch die Erfindung sind alle Leitungen in einem rohrartigen Trägergehäuse untergebracht, welches als Träger für die Sprühvorrichtung dient und von einer außerhalb der Kabine angeordneten Positioniervorrichtung getragen wird, wobei sich das Trägergehäuse von der Positioniervorrichtung bis durch die Wandöffnung einer Kabine erstrecken kann und eine hierfür erforderliche Länge im Bereich zwischen 30 cm und 200 cm hat.
- Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiel beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
- Fig. 1
- eine Seitenansicht einer Sprühbeschichtungsvorrichtung nach der Erfindung,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf die Sprühbeschichtungsvorrichtung von Fig. 1,
- Fig. 3
- eine vordere Stirnansicht der Sprühbeschichtungsvorrichtung von Fig. 1,
- Fig. 4
- eine hintere Stirnansicht der Sprühbeschichtungsvorrichtung von Fig. 1,
- Fig. 5A, 5B und 5C
- aufgeteilt auf drei Längsabschnitte die Sprühbeschichtungsvorrichtung von Fig. 1 in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab, wobei die tatsächliche Größe in der Praxis ungefähr der Größe der Fig. 5A, 5B und 5C entspricht oder zwischen dieser Größe und der Größe von Fig. 1 liegt,
- Fig. 6
- eine hintere Stirnansicht der in Fig. 5A dargestellten Sprühvorrichtung längs der in Fig. 5A angegebenen Ebene VI-VI,
- Fig. 7
- eine hintere Stirnansicht eines Adapters längs der in Fig. 5B angegebenen Ebene VII-VII,
- Fig. 8
- eine vordere Stirnansicht des Adapters von Fig. 7 längs der in Fig. 5B angegebenen Ebene VIII-VIII,
- Fig. 9
- eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Sprühbeschichtungsvorrichtung nach der Erfindung,
- Fig. 10
- eine schematische Seitenansicht von zwei Sprühvorrichtungen nach den Fig. 1 bis 8 in Kombination mit einem Hubständer und einer Sprühbeschichtungskabine,
- Fig. 11
- einen schematischen Horizontalschnitt längs der Ebene XI - XI von Fig. 10.
- Die in den Fig. 1 bis 8 dargestellte Sprühbeschichtungsvorrichtung nach der Erfindung zur elektrostatischen Sprühbeschichtung von Gegenständen mit flüssigem oder pulverförmigen Beschichtungsmaterial, im vorliegenden Falle Pulver, enthält ein Sprühgerät oder eine Sprühvorrichtung 2, einen Adapter 4 und einen Rohrkörper 6. Sie sind hintereinander derart angeordnet, daß ihre Oberflächen miteinander fluchten und ihre in Fig. 1 in Seitenansicht dargestellte gesamte obere Rückenlinie geradlinig ohne wesentliche Stufen ist. Mindestens die Oberfläche, welche die Rückenlinie 8 bildet, ist von allen drei Teilen 2, 4 und 6 in Umfangsrichtung abgerundet. Auch die Seitenflächen der Sprühvorrichtung 2, des Adapters 4 und des Rohrkörpers 6 fluchten miteinander geradlinig, ohne wesentliche Stufen aufzuweisen. Dadurch hat Beschichtungspulver und Staub wenig Möglichkeiten, sich auf der Sprühvorrichtung 2 dem Adapter 4 und/oder dem Rohrkörper 6 abzulagern.
- Die Sprühvorrichtung 2 hat ein Gerätegehäuse 10 in Form eines Pistolenlaufes und am vorderen Gehäuseende eine Sprühdüse 12 zum Zerstäuben oder Sprühen von Beschichtungsmaterial. Statt einer Sprühdüse 12 kann ein Rotationszerstäuber verwendet werden. Auf einen vorderen Gehäuseabschnitt ist von vorne her ein Elektrodenhaltering 14 aufgesteckt, welcher an seinem Umfang eine Vielzahl von Ionen-Ableiterelektroden 16 hat, welche mit axialem Abstand hinter der Düsenspitze der Düse 12 angeordnet sind und zum Ableiten von freien Ionen dienen, welche von der Hochspannung einer Hochspannungselektrode 18 erzeugt werden, die zur elektrostatische Aufladung des Beschichtungsmaterials dient und entsprechend den Zeichnungen innerhalb der Düse 12 oder, in anderer Ausführungsform, außerhalb der Düse 12 angeordnet sein kann. Die "freien" Ionen sind die elektrischen Ladungsteilchen, welche zu einer vorteilhaften elektrostatischen Aufladung des Beschichtungsmaterials nicht beitragen können, weil sie entweder zu weit vom Beschichtungsmaterial entfernt sind oder das von ihnen erreichbare Beschichtungsmaterial bereits mit Ionen gesättigt ist. Die Ionen-Ableiterelektroden 16 sind an einen elektrisch leitenden Ionen-Ableitungsdraht 20 angeschlossen, welcher aus dem Ring 14 achsparallel herausragt und beim Aufstecken des Ringes 14 auf den vorderen Abschnitt des Gehäuses 10 durch eine achsparallele Gehäusebohrung bis zum Adapter 4 hindurchgesteckt wird, einen elektrischen Kontakt 22 des Adapters 4 kontaktiert, der innerhalb des Adapters 4 über elektrische Leitungen 23 und 25 und einen zwischen letzteren angeordneten Ring 24 aus elektrisch leitendem Material mit einer Bajonett-Anschlußbuchse 26 elektrisch verbunden ist. An der Bajonett-Anschlußbuchse 26 ist der Bajonett-Anschlußstecker 28 von Fig. 5B eines Niederspannungskabels 30 anschließbar welches einen Kabelmantel aus elektrisch leitendem Material hat, der auf diese Weise mit dem Bajonett-Anschlußstecker 28 elektrisch verbunden wird und dadurch die Ionen-Ableitungselektroden 16 mit Erdpotential verbindet. Im Niederspannungskabel 30 befinden sich elektrische Leitungen, welche, wenn der Bajonett-Anschlußstecker 28 mit der Bajonett-Anschlußbuchse 26 verbunden wird, auf der in Fig. 6 dargestellten hinteren Stirnseite der Sprühvorrichtung 2 angeordnete elektrische Kontakte 32 kontaktieren, um einem im Gehäuse 10 der Sprühvorrichtung 2 angeordneten Hochspannungserzeuger 34 die elektrische Spannung zuzuführen, welche er benötigt, um für die Hochspannungselektrode 18 die vorgenannte elektrische Hochspannung zu erzeugen.
- Die Hochspannungserzeuger 34 ist im Gehäuse 10 unterhalb eines mit der Düse 12 axial fluchtenden Kanals 38 angeordnet, in welchen ein Beschichtungsmaterialrohr 40 mit Gleitsitz austauschbar eingesetzt ist, welches sich von der Sprühdüse 12 durch den Kanal 38 der Sprühvorrichtung 2, den Adapter 4 und den Rohrkörper 6 bis aus dessen hinterem Ende erstreckt und an diesem herausragenden Endabschnitt mit Anschlußmitteln 42 zum Anschluß eines externen Beschichtungsmaterialschlauches 44 versehen ist, um der Sprühdüse 12 Beschichtungsmaterial, im vorliegenden Falle Pulver, zuzuführen.
- Das hintere Ende des Rohrkörpers 6 ist durch einen von hinten eingesteckten Verschlußkörper 46 staubdicht verschließbar. Das Beschichtungsmaterialrohr 40 erstreckt sich mit Gleitsitz durch eine Bohrung in diesem Verschlußkörper 46.
- Die Elektrode 18 wird von Druckluft eine Druckluftkanals 50 umströmt, welcher sich von der Elektrode 18 durch die Sprühvorrichtung 2 hindurch bis zu einem Drucklufteinlaß 48 auf der hinteren Stirnseite der Sprühvorrichtung 2 erstreckt und in Fig. 5A schematisch dargestellt ist. Der Drucklufteinlaß 48 schließt sich an einen Druckluft-Verbindungskanal 52 an, welcher im Adapter 4 die vordere Adapterseite mit der hinteren Adapterseite verbindet und auf der hinteren Adapterseite mit Anschlußmitteln 54, vorzugsweise in Form einer Steckbuchse, versehen ist, an welche ein Druckluftschlauch 56 lösbar anschließbar ist, welcher sich durch den Rohrkörper 6 bis zum hinteren Verschlußkörper 46 erstreckt und dort mit externen Anschlußmitteln 58 für den lösbaren Anschluß eines externen Druckluftschlauches 60 verbunden ist.
- Das hintere Ende des Niederspannungskabels 33 ist durch den Verschlußkörper 46 hindurch an elektrische Anschlußmittel 62 angeschlossen, welche auf der hinteren Rückseite des Verschlußkörpers 46 angeordnet sind und zur lösbaren Verbindung mit einem externen elektrischen Kabel 64 dienen.
- Der Außenumfang des Adapters 4 hat die gleiche Form und Größe wie das hintere Ende der Sprühvorrichtung 2 und wie das vordere Ende des Rohrkörpers 6, so daß ihre Außenflächen miteinander fluchten und ohne Absatz ineinander übergehen. Der Adapter 4 und der Rohrkörper 6 bilden zusammen ein rohrartiges Trägergehäuse, welches an seinem vorderen Ende die Sprühvorrichtung 2 trägt und welches an seinem hinteren Ende von einer Positioniervorrichtung 66 gemäß den Fig. 10 und 11 getragen wird, welche die Sprühvorrichtung 2 entweder ortsfest hält oder computergesteuert vertikal und/oder horizontal bewegen kann und welche vorzugsweise horizontal in Längsrichtung und/oder in Querrichtung zu einer Sprühbeschichtungskabine 68 bewegbar ist. Die Positioniervorrichtung 66 kann eine, oder entsprechend den Fig. 10 und 11 zwei, oder mehrere Rohrkörper 6 tragen, die sich durch eine Wandöffnung 70 der Kabine 68 erstrecken und innerhalb dieser Kabine 68 je eine Sprühvorrichtung 2 tragen. Die Sprühvorrichtungen 2 sprühen Beschichtungsmaterial auf einen zu beschichtenden Gegenstand 72, welcher, beispielsweise mit einem Endlosförderer 74, durch die Kabine 68 hindurchtransportiert wird. Gegenüber der Wandöffnung 70 kann sich ebenfalls eine Wandöffnung 70 zum Einführen von Sprühvorrichtungen 2 in die Kabine 68 befinden, oder ein Filter zum Absaugen von pulverhaltiger Luft aus der Kabine 68, wie dies vom Stand der Technik bekannt ist. Die zu beschichtenden Gegenstände werden durch eine stirnseitige Wandöffnung 74 in die Kabine herein und durch eine weitere, gegenüberliegende stirnseitige Öffnung 75 wieder aus der Kabine heraustransportiert. An der Wandöffnung 70 für die Sprühvorrichtungen 2 sind Druckluftdüsen 76 angeordnet, welche gegen die Sprühvorrichtung 2 und deren Rohrkörper 6 sowie gleichzeitig durch die Wandöffnung 70 in die Kabine 68 gerichtet sind, so daß sie von dem Rohrkörper 6 und seiner Sprühvorrichtung 2 Pulver abblasen und in die Kabine 68 hineinblasen können, insbesondere dann, wenn die Sprühvorrichtung 2 aus der Kabine 68 herausgenommen wird. Dies ermöglicht einen schnellen Farbwechsel bzw. Wechsel von einer Pulversorte auf eine andere. Die Druckluftdüsen 76 können entsprechend Fig. 10 an der Kabine 68 oder an einer anderen Trägervorrichtung befestigt sein.
- Bei der Montage der Sprühbeschichtungsvorrichtung nach den Fig. 1 bis 8 wird zuerst der Adapter 4 an der in Fig. 6 dargestellten hinteren Stirnseite des Gehäuses 10 der Sprühvorrichtung 2 mit einer nicht dargestellten Metallschraube befestigt, welche durch den Ring 24 aus elektrisch leitendem Material hindurchragt und mit ihm in Kontakt ist, so daß sie über die Bajonett-Anschlußbuchse 26 und das Niederspannungskabel 30 geerdet ist. Dann werden die aus dem vorderen Ende des Rohrkörpers 6 herausragenden Enden des Niederspannungskabels 30 an den Bajonett-Anschlußstecker 26 und des Druckluftschlauches 56 an das Druckluftanschlußmittel 54 des Adapters 4 angeschlossen. Das Beschichtungsmaterialrohr 40 kann entweder zuvor, oder jetzt anschließend, oder erst später mit seinem aus dem Rohrkörper 6 nach vorne herausragenden Abschnitt durch den im Gehäuse 10 gebildeten Kanal 38 bis zur Düse 12 nach vorne durchgesteckt werden. Ein anderer Verfahrensablauf kann darin bestehen, daß das Beschichtungsmaterialrohr 40 erst dann durch den Rohrkörper 6 und durch das Gehäuse 10 bis zur Düse 12 hindurchgesteckt wird, wenn der Rohrkörper 6 am Adapter 4 befestigt ist. Der Adapter 4 hat einen Vorsprung 80, dessen Außenumfang formmäßig und größenmäßig dem Innenumfang des vorderen Endabschnitts des Rohres 6 angepaßt ist und mit ihm einen Schiebesitz bildet. Dadurch kann der vordere Endabschnitt des Rohrkörpers 6 auf den Vorsprung 8 aufgesteckt werden. Zur Vermeidung einer unbeabsichtigten Trennung des Rohrkörpers 6 vom Adapter 4 können sie durch eine quer zu ihnen angeordnete Schraube 82 miteinander verriegelt werden. Damit das Niederspannungskabel 30 und der Druckluftschlauch 56, nachdem sie mit dem Adapter 4 verbunden wurden, ohne Schlaufenbildung in den Rohrkörper 6 zurückgeschoben werden können, wenn dieser Rohrkörper 6 auf den Vorsprung 80 des Adapters 4 aufgeschoben wird, ist der Verschlußkörper 46 von Fig. 5C im hinteren Endabschnitt des Rohrkörpers 6 axial verschiebbar angeordnet. Dadurch kann der Verschlußkörper 46 vom Niederspannungskabel 30 und dem Druckluftschlauch 56 in den Rohrkörper 6 nach vorne hineingezogen werden, wenn sie aus dem vorderen Ende des Rohrkörpers 6 herausgezogen werden, damit sie mit dem Adapter 4 verbunden oder von ihm getrennt werden können. Nach der Montage wird der Verschlußkörper 46 von dem Niederspannungskabel 30 und dem Druckluftschlauch 56 innerhalb des Rohrkörpers 6 zurückverschoben, jedoch nicht aus dem Rohrkörper 6 vollständig herausgeschoben, wenn das vordere Ende des Rohrkörpers 6 auf den Vorsprung 80 des Adapters 4 geschoben wird. Die Länge des Rohrkörpers 6 liegt zwischen 30 cm und 200 cm, vorzugsweise bei etwa 120 cm, abhängig davon, wie weit die Positioniervorrichtung 66 von der Kabine 68 entfernt positioniert werden muß, um die Sprühvorrichtungen 2 innerhalb der Kabine 68 gegen einen zu beschichtenden Gegenstand 72 zu richten.
- Für das Gehäuse 10 der Sprühvorrichtung 2 wird ein größerer Querschnitt benötigt als für die Unterbringung des Beschichtungsmaterialrohres 40, des Niederspannungskabels 30 und des Druckluftschlauches 56 in dem Rohrkörper 6. Damit die Außenflächen des Rohrkörpers 6 so klein wie möglich gestaltet werden können und möglichst wenig oder keine Oberflächenunebenheiten entstehen, besteht der Rohrkörper 6 aus einem Rohr 86 und aus einem mit Bezug auf dieses Rohr 86 sehr viel kürzeren Rohradapter 88. Der Innenquerschnitt des Rohres 86 ist nur wenig größer als für die Unterbringung der Anschlußleitungen bestehend aus dem Beschichtungsmaterialrohr 40, dem Niederspannungskabel 30 und dem Druckluftschlauch 56 erforderlich ist. Der Rohradapter 88 ist an seinem vorderen Ende der Größe und Form des Vorsprungs 80 des Adapters 4 angepaßt, auf welchen er aufgesteckt ist, und an seinem hinteren Ende dem Querschnitt des Rohres 86 angepaßt und mit ihm verbunden, beispielsweise ineinandergesteckt oder stirnseitig aneinandergefügt und durch Verbindungsmittel aneinander befestigt, beispielsweise durch Klemmsitz, Kleber, Schweißung, Lötung oder ein anderes bekanntes Mittel. Der Rohradapter 88 hat eine geradlinig verlaufende, mit dem Gehäuse 10 und dem Rohr 86 im wesentlichen fluchtende geradlinige Rückenlinie in Rohrlängsrichtung. Die Unterseite des Rohradapters 88 ist trichterartig schräg vom größeren Durchmesser des Rohradapters 4 auf den kleineren Durchmesser des Rohres 86 reduziert. Damit hat der Rohradapter 88 nach unten hin eine Ausbauchung 90 entsprechend einer gleichartigen Ausbauchung des Gehäuses 10, welche das Gehäuse 10 zur Unterbringung des Hochspannungserzeugers 34 unterhalb des Beschichtungsmaterialrohres 40 benötigt. Der Hochspannungserzeuger 34 könnte gemäß anderer Ausführungsform auch oberhalb des Beschichtungsmaterialrohres 40 angeordnet werden, in welchem Falle die Ausbauchung des Gehäuses 10 und die Ausbauchung 90 des Rohradapters 88 nach oben gerichtet wären. Wenn die Ausbauchung nach oben gerichtet wird, dann kann sich auf der Sprühvorrichtung 2 und dem Rohradapter 8 mehr Pulver ablagern, weil dadurch die nach oben gerichtet Fläche größer ist. Deshalb besteht die bevorzugten Ausführungsform darin, daß die Ausbauchung nach unten gerichtet ist.
- Die Erfindung ist jedoch nicht auf Sprühvorrichtungen 2 begrenzt, welche einen Hochspannungserzeuger 34 benötigen. Der Hochspannungserzeuger 34 könnte auch außerhalb der Sprühvorrichtung 2 im Rohrkörper 6 oder auch außerhalb des Rohrkörpers 6 angeordnet werden, in welchem Falle das Niederspannungskabel 30 durch ein Hochspannungskabel auszutauschen wäre. Eine andere Ausführungsform, bei welcher kein Hochspannungserzeuger 34 und damit auch kein entsprechendes Elektrokabel benötigt wird, besteht darin, das Beschichtungsmaterial durch andere Mittel elektrostatisch aufzuladen, beispielsweise im Falle von Beschichtungspulver durch Reibungsaufladung, sogenannte tribo-elektrische Sprühvorrichtungen. Bei ihnen erfolgt die elektrostatische Aufladung des Pulvers durch seine Reibung an der Wand des Beschichtungsmaterialrohres 40, welches in diesem Falle aus einem für die elektrische Reibungs-Aufladung geeigneten Material besteht. Bei allen Ausführungsformen wird als Material für das Beschichtungsmaterialrohr 40 vorzugsweise Kunststoff verwendet. Im Falle der Verwendung von elektrisch leitfähigem flüssigen Beschichtungsmaterial kann dieses bereits im Rohrkörper 6 oder stromaufwärts von ihm elektrostatisch aufgeladen werden.
- Die in Fig. 9 dargestellte Ausführungsform ist identische mit der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 8 mit der Ausnahme, daß der Rohrkörper 6 durch einen Rohrkörper 92 ersetzt ist, welcher auf seiner gesamten Länge eine dem hinteren Ende des Gehäuses 10 der Sprühvorrichtung 2 entsprechende ovale Querschnittsform hat. Der Rohrkörper 6 der Fig. 1 bis 8 und der Rohrkörper 92 der Fig. 9 bilden je mit dem Adapter 4 ein Trägergehäuse für die Sprühvorrichtung 2. Das Trägergehäuse enthält alle Anschlußleitungen der Sprühvorrichtung 2. Dadurch erhält man die kleinstmögliche Anzahl und die kleinstmögliche Größe an Oberflächen, an welchen sich Beschichtungspulver und Staub ablagern kann und welche gereinigt werden müssen. Dadurch können Farbwechsel schnell durchgeführt werden.
- Gemäß einer nicht dargestellten abgewandelten Ausführungsform kann das Gehäuse 10 der Sprühvorrichtung 2 an dem hinteren Ende eine von einer ovalen Form abweichende Form, beispielsweise eine runde Querschnittsform haben. Bei allen Ausführungsformen ist die Querschnittsform des Rohrkörpers 6 oder 92 an die Querschnittsform der Sprühvorrichtung 2 angepaßt.
- Anstelle einer Sprühdüse 12 können auch andere Sprühvorrichtungen verwendet werden, beispielsweise Rotationszerstäuber, welche das Beschichtungsmaterial durch einen Rotationskörper zerstäuben.
Claims (12)
- Sprühbeschichtungsvorrichtung zur elektrostatischen Sprühbeschichtung von Gegenständen mit Beschichtungsmaterial, insbesondere Pulver, enthaltend ein Sprühgerät (2), welches ein längliches Gerätegehäuse (10), einen in Längsrichtung durch das Gerätegehäuse gehenden Beschichtungsmaterialkanal (40) und einen Beschichtungsmaterial-Zerstäuber (12) am stromabwärtigen Ende des Beschichtungsmaterialkanals (40) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gerätegehäuse (10) von einem rohrartig länglichen Trägergehäuse (4, 6; 4, 92) getragen wird, welches am hinteren Ende des Gerätegehäuses (10) befestigt ist und sich davon nach hinten wegerstreckt und daß sich alle Anschlußleitungen (30, 56, 40), welche das Sprühgerät (2) benötigt, durch das Trägergehäuse (4, 6; 4, 92) erstrecken. - Sprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergehäuse (4, 6; 4, 92) einen Leitungsadapter (4) aufweist, welcher das Gerätegehäuse (10) mit einem Rohrkörper (6; 92) des Trägergehäuses (4, 6; 4, 92) miteinander verbindet, daß der Leitungsadapter (4) auf seiner dem Rohrkörper (6; 92) zugewandten Stirnseite erste Anschlußmittel (28, 54) zum Anschluß von mindestens einer der Anschlußleitungen (30, 56) aufweist, und daß diese ersten Anschlußmittel (28, 54) mit internen Leitungen (20, 34, 50) verbunden sind, die sich durch das Gerätegehäuse (10) erstrecken. - Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine der Anschlußleitungen ein Zufuhrrohr (40) zur Zufuhr des Beschichtungsmaterials ist, daß dieses Zufuhrrohr (40) sich durch das Trägergehäuse (4, 6; 4, 92) und das Gerätegehäuse (10) bis zum Zerstäuber (12) erstreckt. - Sprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Zufuhrrohr (40) austauschbar steckbar angeordnet ist. - Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergehäuse (4, 6; 4, 92) an seinem vom Gerätegehäuse (19) abgewandten hinteren Ende durch einen Verschlußkörper (46) staubdicht verschlossen ist, welcher auf seiner hinteren äußeren Stirnseite mit Anschlußmitteln (42, 58, 62) versehen ist, mit welchen die Anschlußleitungen (30, 40, 56) mit externen Leitungen (64, 44, 60) verbindbar sind. - Sprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (46) relativ zum Trägergehäuse (4, 6; 4, 92) eine axial verstellbare, staubdichte Steckverbindung bildet. - Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergehäuse (4, 6; 4, 92) ein Rohr (86) und an seinem vorderen Ende einen Rohradapter (88) aufweist, daß das Rohr (86) um ein Vielfaches länger ist als der Rohradapter (88), daß der Rohradapter (88) ein im Querschnitt relativ größeres vorderes Ende, welches der äußeren Form und Größe des Querschnitts des hinteren Endes des Sprühgerätes (2) angepaßt ist, und ein im Querschnitt relativ dazu kleineres hinteres Ende hat, welches der Form und Größe des Rohres (86) angepaßt ist, dessen Querschnitt kleiner ist als der Querschnitt des Sprühgerätes (2) an seinem hinteren Ende. - Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß im Sprühgerät (2) unterhalb seines Beschichtungsmaterialkanals (40) ein Hochspannungserzeuger (34) angeordnet ist, und daß die obere Rücklinie des Sprühgerätes (2) mit der oberen Rückenlinie des rohrartig länglichen Trägergehäuses (4, 6; 4, 92) im wesentlichen fluchtet. - Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Sprühgerätes (2) und seines Trägergehäuses (4, 6; 4, 92) in Umfangsrichtung abgerundet ist. - Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Sprühgerät (2) und sein Trägergehäuse (4, 6; 4, 92) längs einer geraden Mittellinie hintereinander angeordnet sind, und daß sich der Beschichtungsmaterialkanal in Form eines Beschichtungsmaterialrohres (40) koaxial zu dieser Mittellinie geradlinig durch das Trägergehäuse (4, 6; 4, 92) und das Sprühgerät (2) erstreckt. - Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sich das Trägergehäuse (4, 6; 4, 92) durch eine Wandöffnung (70) einer Beschichtungskabine (68) erstreckt und außerhalb der Beschichtungskabine (68) von einer außerhalb dieser Beschichtungskabine (68) angeordneten Positioniervorrichtung (66) getragen wird, wohingegen sich das vom Trägergehäuse getragene Sprühgerät (2) innerhalb der Beschichtungskabine (68) befindet. - Sprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Wandöffnung (70) Druckluftdüsen (76) angeordnet sind, welche gegen den Ort des Trägergehäuses (4, 6; 4, 92) und des Sprühgeräts (2) und gleichzeitig in die Beschichtungskabine (68) hinein gerichtet sind, so daß aus den Druckluftdüsen (76) ausströmende Druckluft Pulverpartikel vom Trägergehäuse (4, 6; 4, 92) und vom Sprühgerät (2) weg in die Beschichtungskabine (68) blasen kann, insbesondere dann, wenn das Trägergehäuse und das Sprühgerät aus der Beschichtungskabine (68) herausbewegt werden.
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