EP2650052A1 - Pulverbechersprühpistole und Sprühbeschichtungsvorrichtung mit einer Pulverbechersprühpistole - Google Patents

Pulverbechersprühpistole und Sprühbeschichtungsvorrichtung mit einer Pulverbechersprühpistole Download PDF

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EP2650052A1
EP2650052A1 EP12405036.0A EP12405036A EP2650052A1 EP 2650052 A1 EP2650052 A1 EP 2650052A1 EP 12405036 A EP12405036 A EP 12405036A EP 2650052 A1 EP2650052 A1 EP 2650052A1
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EP
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powder
air
cup
connection
injector
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EP2650052B2 (de
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Thomas Schwarz
René Schmid
Gilbert Lutz
Karsten Jüterbock
Pierre Plascar
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J Wagner AG
Original Assignee
J Wagner AG
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Publication date
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    • B05B7/2402—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. by hand; Apparatus comprising containers fixed to the discharge device
    • B05B7/2478—Gun with a container which, in normal use, is located above the gun

Definitions

  • the invention relates to a powder cup spray gun and a spray coater with a powder cup spray gun suitable for spraying coating powder.
  • the powder storage container of these powder cup spray guns is located directly on the spray gun.
  • the powder reservoir which is also referred to below as a powder cup or in short as a cup, has a relatively small capacity.
  • FIG. 1 is taken from the operating instructions and shows the cup gun D in a three-dimensional view.
  • the cup gun D is a manually operable powder spray gun with a powder reservoir cup H, which is screwed in the rear of the top of the gun D.
  • the cup gun D has for this purpose a screw thread J on.
  • cup guns have in common that they have at the lower end of the handle an electrical connection G and a supply port F for compressed air.
  • the electrical connection G is connected via an electric cable and the supply connection F via a compressed air hose to a control unit.
  • the compressed air supply to the cup gun can be adjusted.
  • these cup guns have the Disadvantage that the color change can not be done fast enough.
  • the user must first carefully unscrew the storage cup from the gun. To do this, he holds the pistol with one hand and with his other hand he grasps the cup and unscrews it. As a rule, he will grasp the cup several times in order to unscrew it completely.
  • the encompassing is tricky, especially if there is still powder in the reservoir, because then there is a risk that the powder is spilled or trickles out of the outlet opening of the powder cup.
  • the compressed air supplied to the gun via the supply port is divided into a conveying air, a Tribo poverty (at the Tribopistolen) and a Zerstäuber Kunststoff (at the Corona gun), a metering air and an air for fluidizing the powder.
  • a manually adjustable valve for the feed air a manually adjustable valve for the dosing air, a manually adjustable valve for the atomizing air or Tribo Kunststoff and a manually adjustable valve for the fluidizing air are located at the back of the powder cup gun. All valves are connected on the input side to the supply connection. If a valve is now adjusted, it can not be ensured that this has no effect on the remaining air flows. The size of the four air pressures is unknown to the user.
  • An object of the invention is to provide a powder cup spray gun in which the color change can be performed quickly and smoothly.
  • the Pulverbechersprühpistole invention has an injector with a powder inlet, a powder cup and a receptacle for the powder cup.
  • the powder inlet of the injector is connected to the receptacle.
  • the powder cup and the receptacle are designed such that the powder cup can be plugged into the receptacle.
  • a handle with a connection for conveying air, a connection for atomizing air and a connection for dosing air is provided. The connection for the conveying air and the connection for the dosing air are connected to the injector via lines running in the handle.
  • a gun housing can be provided which is designed such that the injector can be screwed on from the outside.
  • the injector is quickly and easily accessible and can be unscrewed in a few simple steps. Afterwards, the staff can service and clean the injector.
  • a sealing ring is provided in the receptacle for the powder cup. This achieves a secure and reliable sealing connection between the receptacle and the powder cup.
  • a further sealing ring is provided in the receptacle for the powder cup.
  • a powder line and a metering air channel are provided, the metering air channel opening into the powder line in an annular manner.
  • the injector of the powder cup spray gun according to the invention can have a drive nozzle and a catching nozzle, wherein the drive nozzle has a drive nozzle channel and the catching nozzle has a mixing pipe section.
  • the ratio between the diameter of the motive nozzle channel and the inner diameter of the mixing tube section is preferably in the range between 1.9 and 2.5.
  • the powder cup used for the powder cup spray gun described above may have a side wall formed in a funnel shape.
  • a powder outlet may be provided, which is tubular. This ensures that the powder is continuously sucked into the injector without additional measures. Fluidization with fluidizing air is no longer necessary.
  • the powder cup has a lid with a detachable cap.
  • the cap is designed such that it is suitable to close the powder outlet.
  • a spray coating apparatus with the above-described powder cup spray gun and a control unit is proposed.
  • the control unit is designed and operable so that with it the conveying air, the atomizing air and the metering air can be regulated.
  • compressed air hoses are provided, with which the control unit is connected to the connection for the conveying air, the connection for the dosing air and the connection for the atomising air of the powder cup spray gun.
  • an extremely high and permanently consistent quality of the powder spray jet is achieved by the powder cup spray gun according to the invention in conjunction with the control unit.
  • FIG. 2 is a possible embodiment of the invention Pulverbechersprühpistole shown in a three-dimensional view.
  • the Pulverbechersprühpistole is referred to below as a cup spray gun or in short as a spray gun.
  • the cup spray gun has a housing 1.
  • the cup spray gun also has a handle 1.1, with which the operator can hold and operate the spray gun.
  • the handle 1.1 is part of the housing 1, but this does not have to be mandatory.
  • the handle 1.1 can also be a separate component.
  • a trigger 10 which is built into the handle 1.1, the operator can control the powder flow and, if necessary, the high voltage.
  • the trigger 10 When the trigger 10 is actuated, the high voltage is applied to a high voltage electrode 12.1 (see FIG FIG. 4 ) at.
  • the coating powder flowing past the high-voltage electrode 12. 1 or, in short, powder is charged electrostatically and sprayed through a powder jet nozzle 9.
  • FIG. 3 shows this part of the handle in a three-dimensional view.
  • a connection 5 for conveying air which is also referred to as conveying air connection
  • the injector 2 is supplied with conveying air.
  • a connection 6 for dosing also called dosing air
  • the injector 2 is supplied with dosing.
  • a connection 7 for atomizing air which is also referred to as Zerstäuber Kunststoffan gleich.
  • the atomizing air is guided in the spray gun to its mouth. With the help of atomizing air, the operator can adjust the shape of the powder cloud.
  • the atomizing air can be used for cooling the high-voltage cascade and for removing the generated ozone. Furthermore, the atomizing air can protect the electrode 12.1 from powder deposits. The atomizing air also prevents powder from entering the opening of the electrode holder 12, from which the electrode 12.1 protrudes. If not the in FIG. 2 flat fan nozzle shown, but an omnidirectional nozzle is used with a pre-arranged baffle plate, the atomizing air can also protect the baffle plate from powder deposits. Finally, at the lower end of the handle 10 there is also an electrical connection 11, via which a high-frequency low voltage is fed to the gun.
  • the spray gun is a high voltage generator comprising a transformer and a downstream high voltage cascade, and transforms the high frequency low voltage into a high voltage.
  • the electrical connection 11 can also control and information signals from a in FIG. 5 shown control unit 30 are guided to the spray gun.
  • control and information signals from the spray gun to the controller 30 are passed.
  • the coating powder is sprayed through the spray nozzle 9.
  • a control panel 27 with buttons can be located at the rear of the spray gun, via which, for example, a recipe can be selected from a list of several recipes stored in the control unit 30.
  • the control unit 30 then regulates the individual parameters, such as dosing air, conveying air, atomizing air and voltage accordingly.
  • the recipes or airs can also be selected directly on the control unit 30.
  • a flushing recipe can also be selected for thorough cleaning of the powder channels within the gun.
  • the powder to be sprayed is in a powder cup 3, which in the in FIG. 2 embodiment shown sitting at the rear end of the spray gun.
  • the powder cup 3 has a removable lid 4 with a closable air inlet opening 4.3 (see FIG. 7 ).
  • the air inlet opening 4.3 is open as a rule, so that no vacuum is created in the powder cup 3.
  • the air inlet port 4.3 can be closed with a closure 4.2. To do this, press the nipple of the closure 4.2 in the air inlet opening 4.3.
  • the lid 4 also carries a cap 4.1, which can be removed and serves the powder outlet 3.1 ( FIG.
  • the injector 2 works on the venturi principle. In this case, a negative pressure in the injector is generated by means of a continuous conveying air flow, which leads to the fact that powder is sucked from the powder cup 3 and transported together with the conveying air flow in the direction of the powder spray nozzle 9. In addition, metering air is supplied to the injector 2 to assist the delivery of the powder to the spray nozzle 9.
  • the injector 2 comprises a drive nozzle 13 (see FIGS. 6 and 7 ), which via a compressed air line 19 with conveying air ( FIG. 8 ) can be supplied.
  • the flowing from the motive nozzle 13 conveying air generates a negative pressure in the intake passage 2.2, so that the powder is sucked out of the powder cup 3.
  • Downstream of the drive nozzle 13 is a catching nozzle 14, which opens into the powder line 15.
  • the injector 2 is also a compressed air channel, which opens into the powder line 15.
  • the dosing air can be fed into the powder line 15 via the compressed air channel.
  • the compressed air channel opens advantageously annular manner in the powder line.
  • the amount of dosing air to be fed depends on the desired total amount of air.
  • the total amount of air is here the sum of metered air and conveying air referred to.
  • FIG. 4 shows the Pulverbechersprühpistole invention in a partially disassembled state in a three-dimensional view.
  • a manually unscrewable union nut 8 is first removed. Thereafter, the spray nozzle 9 and the electrode holder 12 can be taken out with the high-voltage electrode 12.1.
  • FIG. 5 shows a possible embodiment of a control unit 30 for the inventive Pulverbechersprühpistole.
  • the control unit 30 which is also referred to as a control unit, a first adjusting knob 31, via which the delivery air quantity per unit time is adjustable.
  • a second adjusting knob 32 is provided, via which the Dosierluftmenge per unit time is adjustable.
  • a third adjusting knob 33 is provided, via which the amount of atomizing air per unit of time can be set.
  • the Control unit 30 includes appropriate control circuits, which ensure that the set target values of the conveying air, metering air and atomizing air are actually maintained. The actual values of the conveying air, dosing air and atomizing air can be read on the associated displays 34, 35 and 36.
  • FIG. 6 shows the Pulverbechersprühpistole invention in a partially disassembled state in a three-dimensional view.
  • the injector 2 can be solved quickly and easily from the flange 26 with a few simple steps.
  • the driving nozzle 13 and the catching nozzle 14 can now be pulled out and checked if necessary, cleaned or replaced.
  • a short connecting tube 37 is provided, which connects the arranged in the gun conveying air line to the injector 2 and can also be removed.
  • the O-rings 38 and 39 serve as seals.
  • FIG. 7 shows the invention Pulverbechersprühpistole in longitudinal section.
  • FIG. 8 Among other things, those compressed air lines and connections are shown, which are housed in the handle 1.1 of the spray gun.
  • connection nipple 21 Via a connection nipple 21, the conveying air connection 5 is connected to one end of the compressed air line 19. Another connection nipple 23 connects the other end of the compressed air line 19 with a conveying air channel in the flange 26, which in turn is connected to the conveying air channel of the injector 2.
  • connection nipple 22 Via a connection nipple 22, the metering air connection 6 is connected to one end of the compressed air line 18.
  • Another connection nipple 24 connects the other end of the compressed air line 18 with a metering air channel in the flange 26, which in turn is connected to the metering air channel of the injector 2.
  • a cascade connector 25 which is connected to the coming of the electrical connection 11 cables.
  • the plug contacts of the high voltage cascade are plugged into the cascade plug 25.
  • the downstream end of the Zerstäububer Kunststofftechnisch 20 is on a connection nipple 29. This is also attached to the cascade plug 25. The atomizing air flows from there past the high-voltage cascade. Then it is passed through the electrode holder and guided to the mouth of the spray gun.
  • FIG. 9 shows the rear part of the inventive Pulverbechersprühpistole in longitudinal section in an enlarged view.
  • the catching nozzle 14 has a downstream portion downstream of the O-ring.
  • This downstream section and the surrounding channel in the flange 26 and the powder line 15 surrounding it form a metering air passage 40.
  • the metering air passage 40 is formed so that it opens into the powder line 15 in an annular manner.
  • the powder conduit 15 is also referred to as a powder tube.
  • the diameter of the inlet mouth d2 is at the same time the inner diameter of the mixing tube.
  • the distance I2 is at the same time the length of the mixing tube.
  • a ratio of diameters d1 to d2 of 1.9 ⁇ d ⁇ 1 d ⁇ 2 ⁇ 2.5 has proven to be particularly advantageous in terms of delivery.
  • the powder cup 3 has a radially protruding nose in the region of the tube section 3.1 and the receptacle 2.1 has one or more radial bulges.
  • the Ausbuchten serve to accommodate the nose.
  • the nose and Ausbuchten form a kind of bayonet closure.

Landscapes

  • Nozzles (AREA)
  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)

Abstract

Die Pulverbechersprühpistole weist am hinteren Ende einen Injektor (2), einen Pulverbecher (3) und eine Aufnahme (2.1) für den Pulverbecher (3) auf. Der Pulvereinlass (2.2) des Injektors (2) ist mit der Aufnahme (2.1) verbunden. Der Pulverbecher (3) und die Aufnahme (2.1) sind derart ausgebildet, dass der Pulverbecher (3) in die Aufnahme (2.1) steckbar ist. Zudem ist ein Griff (10) mit einem Anschluss für Förderluft (5), einem Anschluss für Zerstäuberluft (7) und einem Anschluss für Dosierluft (6) vorgesehen. Der Anschluss für die Förderluft (5) und der Anschluss für die Dosierluft (6) sind über im Griff (10) verlaufende Leitungen (18,19) mit dem Injektor (2) verbunden.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Pulverbechersprühpistole und eine Sprühbeschichtungsvorrichtung mit einer Pulverbechersprühpistole, die zum Versprühen von Beschichtungspulver geeignet sind.
  • Für die Pulverbeschichtung von Einzelteilen und Kleinstmengen sowie für Labor- und Entwicklungszwecke ist es sinnvoll eine handliche, flexible und doch leistungsstarke Ausrüstung einzusetzen. Die Industrie hat für diese Anwendungsfälle Pulverbecherpistolen entwickelt. Anders als bei den zur Serien- und Lohnbeschichtung eingesetzten Pulversprühpistolen befindet sich bei diesen Pulverbechersprühpistolen der Pulvervorratsbehälter unmittelbar an der Sprühpistole. Der Pulvervorratsbehälter, der im Folgenden auch als Pulverbecher oder kurzum als Becher bezeichnet wird, hat ein relativ kleines Fassungsvermögen. Bei der Verarbeitung kleinster und mittlerer Pulvermengen kann der Benutzer Pulver sparen, weil das Pulver nicht über einen Pulverschlauch aus einem entfernten grossen Pulvervorratsbehälter zur Sprühpistole transportiert werden muss. Zudem entfällt für den Benutzer bei einem Farbwechsel die Reinigung des Pulverschlauchs. Und auch die Reinigung des kleinen Pulverbechers gestaltet sich deutlich weniger aufwändig als die Reinigung des grossen Vorratsbehälters.
    • Stand der Technik
  • Aus der Betriebsanleitung "Tribo Becherpistole PEM-TG3" Stand 04/2006, Nr. 0351716, welche im Internet als Stand der Technik veröffentlicht ist und von der Firma Wagner GmbH unter der Artikel Nr. 0351036 vertrieben wird, ist eine Becherpistole für die oben genannten Verwendungszwecke bekannt. Figur 1 ist aus der Betriebsanleitung entnommen und zeigt die Becherpistole D in einer dreidimensionalen Ansicht. Die Becherpistole D ist eine manuell betätigbare Pulversprühpistole mit einem Pulvervorratsbecher H, der im hinteren Bereich von oben auf die Pistole D geschraubt wird. Die Becherpistole D weist dazu ein Schraubgewinde J auf.
  • Eine ähnliche mit triboelektrischer Aufladung arbeitende Becherpistole ist aus der Serviceanleitung "Hand- und Automatikpistolen" Ausgabe Juni 2006, Nr. 0351883 Seite 121 ff bekannt, welche ebenfalls im Internet als Stand der Technik veröffentlicht ist.
  • Schliesslich ist aus der Betriebsanleitung "Pulver Becherpistole PEM-CG4-HiCoat" Ausgabe 02/2007 Nr. 0390821 eine mit Corona-Aufladung (Hochspannung) arbeitende Pulverbecherpistole bekannt.
  • Diese Becherpistolen haben gemeinsam, dass sie am unteren Ende des Handgriffs einen Elektroanschluss G und einen Versorgungsanschluss F für Druckluft aufweisen. Der Elektroanschluss G ist über ein elektrisches Kabel und der Versorgungsanschluss F über einen Druckluftschlauch mit einer Steuereinheit verbunden. Mit Hilfe der Steuereinheit kann die Druckluftzufuhr zur Becherpistole eingestellt werden. Diese Becherpistolen haben jedoch den Nachteil, dass der Farbwechsel nicht schnell genug durchgeführt werden kann. Der Benutzer muss den Vorratsbecher zuerst vorsichtig von der Pistole abschrauben. Dazu hält er mit einer Hand die Pistole und mit der anderen Hand fasst er den Becher und beginnt diesen abschrauben. In der Regel wird er den Becher mehrmals greifen, um ihn ganz abschrauben zu können. Das Umgreifen ist jedoch heikel, und zwar insbesondere dann, wenn sich noch Pulver im Vorratsbecher befindet, weil dann die Gefahr besteht, dass das Pulver verschüttet wird oder aus der Auslassöffnung des Pulverbechers herausrieselt.
  • Bei den oben beschriebenen Pulverbecherpistolen wird die der Pistole über den Versorgungsanschluss zugeführte Druckluft in eine Förderluft, eine Triboluft (bei den Tribopistolen) bzw. eine Zerstäuberluft (bei der Corona-Pistole), eine Dosierluft und eine Luft zum Fluidisieren des Pulvers aufgeteilt. Dazu befinden sich hinten an der Pulverbecherpistole ein manuell einstellbares Ventil für die Förderluft, ein manuell einstellbares Ventil für die Dosierluft, ein manuell einstellbares Ventil für die Zerstäuberluft bzw. Triboluft und ein manuell einstellbares Ventil für die Fluidisierluft. Sämtliche Ventile sind eingangsseitig mit dem Versorgungsanschluss verbunden. Wird nun ein Ventil verstellt, kann nicht sichergestellt werden, dass dies keine Auswirkung auf die übrigen Luftströme hat. Wie gross die vier Luftdrücke tatsächlich sind, ist dem Benutzer nicht bekannt. Die vier Ventileinstellungen geben hierüber nur recht ungenaue Auskünfte. Dies wiederum führt dazu, dass man nicht ohne weiteres Empfehlungen abgeben kann, wie die einzelnen Luftdrücke bei anderen, insbesondere bei in der Serienproduktion eingesetzten Pulversprühpistolen einzustellen sind. Die erzielen Ergebnisse sind somit nur bedingt reproduzierbar und die Drucklufteinstellungen nicht ohne Weiteres auf andere Sprühpistolen übertragbar. Dies ist jedoch unter anderem bei der Entwicklung von Beschichtungspulver wünschenswert.
    • Darstellung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pulverbechersprühpistole anzugeben, bei der der Farbwechsel schnell und reibungslos durchgeführt werden kann.
  • Die Aufgabe wird durch eine Pulverbechersprühpistole mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Die erfindungsgemässe Pulverbechersprühpistole weist einen Injektor mit einem Pulvereinlass, einen Pulverbecher und eine Aufnahme für den Pulverbecher auf. Der Pulvereinlass des Injektors ist mit der Aufnahme verbunden. Der Pulverbecher und die Aufnahme sind derart ausgebildet, dass der Pulverbecher in die Aufnahme steckbar ist. Zudem ist ein Griff mit einem Anschluss für Förderluft, einem Anschluss für Zerstäuberluft und einem Anschluss für Dosierluft vorgesehen. Der Anschluss für die Förderluft und der Anschluss für die Dosierluft sind über im Griff verlaufende Leitungen mit dem Injektor verbunden.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den abhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmalen.
  • So kann bei der erfindungsgemässen Pulverbechersprühpistole ein Pistolengehäuse vorgesehen sein, das derart ausgebildet ist, dass der Injektor von aussen anschraubbar ist. Auf diese Weise ist der Injektor schnell und einfach zugänglich und kann mit wenigen Handgriffen abgeschraubt werden. Anschliessend kann das Personal den Injektor warten und reinigen.
  • Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Pulverbechersprühpistole ist in der Aufnahme für den Pulverbecher ein Dichtring vorgesehen. Damit wird eine sichere und zuverlässig dichtende Verbindung zwischen der Aufnahme und dem Pulverbecher erreicht.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Pulverbechersprühpistole ist in der Aufnahme für den Pulverbecher ein weiterer Dichtring vorgesehen. Damit wird die Verbindung zwischen der Aufnahme und dem Pulverbecher noch sicherer und zuverlässiger abgedichtet.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Pulverbechersprühpistole sind eine Pulverleitung und ein Dosierluftkanal vorgesehen, wobei der Dosierluftkanal ringförmig in die Pulverleitung mündet.
  • Der Injektor der erfindungsgemässen Pulverbechersprühpistole kann eine Treibdüse und eine Fangdüse aufweisen, wobei die Treibdüse einen Treibdüsenkanal und die Fangdüse einen Mischrohrabschnitt aufweist. Das Verhältnis zwischen dem Durchmesser des Treibdüsenkanals und dem Innendurchmesser des Mischrohrabschnitts liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1.9 und 2.5.
  • Der für die oben beschriebene Pulverbechersprühpistole verwendete Pulverbecher kann eine Seitenwand aufweisen, die trichterförmig ausgebildet ist. Zudem kann bei dem Pulverbecher ein Pulverauslass vorgesehen sein, der rohrförmig ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, dass das Pulver ohne zusätzliche Massnahmen kontinuierlich in den Injektor gesaugt wird. Eine Fluidisierung mit Fluidisierluft ist nicht mehr nötig.
  • Bei einer anderen Ausführungsform weist der Pulverbecher einen Deckel mit einer abtrennbaren Abdeckkappe auf. Die Abdeckkappe ist derart ausgebildet, dass sie geeignet ist, den Pulverauslass zu verschliessen.
  • Zudem wird eine Sprühbeschichtungsvorrichtung mit der oben beschriebenen Pulverbechersprühpistole und einer Steuereinheit vorgeschlagen. Die Steuereinheit ist derart ausgebildet und betreibbar, dass mit ihr die Förderluft, die Zerstäuberluft und die Dosierluft regelbar sind. Zudem sind Druckluftschläuche vorgesehen, mit denen die Steuereinheit mit dem Anschluss für die Förderluft, dem Anschluss für die Dosierluft und dem Anschluss für die Zerstäuberluft der Pulverbechersprühpistole verbunden sind. Vorteilhafter Weise wird durch die erfindungsgemässe Pulverbechersprühpistole in Verbindung mit dem Steuergerät eine ausserordentlich hohe und dauerhaft gleichbleibende Qualität des Pulversprühstrahls erreicht.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden wird die Erfindung mit mehreren Ausführungsbeispielen anhand von 9 Figuren weiter erläutert.
    • Figur 1
    zeigt eine Pulverbechersprühpistole gemäss dem Stand der Technik in einer dreidimensionalen Ansicht.
    Figur 2
    zeigt eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Pulverbechersprühpistole in einer dreidimensionalen Ansicht.
    Figur 3
    zeigt den unteren Teil des Griffs der erfindungsgemässen Pulverbechersprühpistole in einer dreidimensionalen Ansicht.
    Figur 4
    zeigt die erfindungsgemässe Pulverbechersprühpistole im teilweise zerlegten Zustand in einer dreidimensionalen Ansicht.
    Figur 5
    zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Steuergeräts für die erfindungsgemässe Pulverbechersprühpistole.
    Figur 6
    zeigt die erfindungsgemässe Pulverbechersprühpistole im teilweise zerlegten Zustand in einer dreidimensionalen Ansicht.
    Figur 7
    zeigt die erfindungsgemässe Pulverbechersprühpistole im Längsschnitt.
    Figur 8
    zeigt unter anderem jene Druckluftleitungen und Anschlüsse, die im Griff der Sprühpistole untergebracht sind.
    Figur 9
    zeigt den hinteren Teil der erfindungsgemässen Pulverbechersprühpistole im Längsschnitt in einer vergrösserten Ansicht.
    Wege zur Ausführung der Erfindung
  • In Figur 2 ist eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Pulverbechersprühpistole in einer dreidimensionalen Ansicht dargestellt. Die Pulverbechersprühpistole wird im Folgenden auch als Bechersprühpistole oder kurzum als Sprühpistole bezeichnet. Die Bechersprühpistole weist ein Gehäuse 1 auf. An dessen hinteren Ende 1.2 befindet sich ein pneumatisch betriebener Pulverinjektor 2, der im Folgenden der Einfachheit halber auch als Injektor bezeichnet wird. Die Bechersprühpistole weist zudem einen Griff 1.1 auf, mit dem das Bedienpersonal die Sprühpistole halten und bedienen kann. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist der Griff 1.1 Teil des Gehäuses 1, was aber nicht zwingend sein muss. Der Griff 1.1 kann auch ein separates Bauteil sein. Über einen Abzug 10, der in den Griff 1.1 eingebaut ist, kann das Bedienpersonal den Pulverfluss und bei Bedarf auch die Hochspannung steuern. Wird der Abzug 10 betätigt, liegt die Hochspannung an einer Hochspannungselektrode 12.1 (siehe Figur 4) an. Das an der Hochspannungselektrode 12.1 vorbeiströmende Beschichtungspulver oder kurzum Pulver wird elektrostatisch aufgeladen und durch eine Pulverstrahldüse 9 versprüht.
  • Am unteren Ende des Griffs 10 befinden sich mehrere Anschlüsse 5, 6, 7 und 11. Figur 3 zeigt diesen Teil des Griffs in einer dreidimensionalen Ansicht. Über einen Anschluss 5 für Förderluft, der auch als Förderluftanschluss bezeichnet wird, wird der Injektor 2 mit Förderluft versorgt. Über einen Anschluss 6 für Dosierluft, auch Dosierluftanschluss genannt, wird der Injektor 2 mit Dosierluft versorgt. Darüber hinaus befindet sich am unteren Ende des Griffs 10 auch ein Anschluss 7 für Zerstäuberluft, der auch als Zerstäuberluftanschluss bezeichnet wird. Die Zerstäuberluft wird in der Sprühpistole bis zu deren Mündung geführt. Mit Hilfe der Zerstäuberluft kann das Bedienpersonal die Form der Pulverwolke einstellen. Zudem kann die Zerstäuberluft für die Kühlung der Hochspannungskaskade und für die Abfuhr des erzeugten Ozons dienen. Weiter kann die Zerstäuberluft die Elektrode 12.1 vor Pulverablagerungen schützen. Durch die Zerstäuberluft wird zudem verhindert, dass Pulver in die Öffnung des Elektrodenhalters 12 gelangt, aus der die Elektrode 12.1 herausragt. Falls nicht die in Figur 2 gezeigte Flachstrahldüse, sondern eine Rundstrahldüse mit einem davor angeordneten Prallteller verwendet wird, kann die Zerstäuberluft auch den Prallteller vor Pulverablagerungen schützen. Schliesslich befindet sich am unteren Ende des Griffs 10 auch noch ein Elektroanschluss 11, über den eine hochfrequente Niederspannung zur Pistole geführt wird. In der Sprühpistole befindet sich ein Hochspannungserzeuger, der einen Transformator und eine nachgeschaltete Hochspannungskaskade umfasst, und die hochfrequente Niederspannung in eine Hochspannung transformiert. Über den Elektroanschluss 11 können auch Steuer-und Informationssignale von einem in Figur 5 gezeigten Steuergerät 30 zur Sprühpistole geführt werden. Darüber hinaus können auch Steuer- und Informationssignale von der Sprühpistole zum Steuergerät 30 geleitet werden. Sobald der Abzug 10 betätigt worden ist, wird das Beschichtungspulver über die Sprühdüse 9 versprüht.
  • Hinten an der Sprühpistole kann sich ein Bedienfeld 27 mit Tasten befinden, über die beispielsweise eine Rezeptur aus einer Liste von mehreren im Steuergerät 30 abgelegten Rezepturen ausgewählt werden kann. Das Steuergerät 30 regelt dann die einzelnen Parameter, wie Dosierluft, Förderluft, Zerstäuberluft und Spannung entsprechend. Die Rezepte bzw. Lüfte können jedoch auch direkt am Steuergerät 30 ausgewählt werden. Es kann auch ein Spülrezept für eine gründliche Reinigung der Pulverkanäle innerhalb der Pistole ausgewählt werden.
  • Das zu versprühende Pulver befindet sich in einem Pulverbecher 3, der bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform am hinteren Ende der Sprühpistole sitzt. Der Pulverbecher 3 hat einen abnehmbaren Deckel 4 mit einer verschliessbaren Lufteinlassöffnung 4.3 (siehe Figur 7). Während des Beschichtungsbetriebs ist die Lufteinlassöffnung 4.3 in der Regel offen, so dass im Pulverbecher 3 kein Unterdruck entsteht. Bei Bedarf, beispielsweise wenn die Sprühpistole nicht in Betrieb ist, oder wenn der Pulverbecher 3 nicht auf der Sprühpistole steckt, kann die Lufteinlassöffnung 4.3 mit einem Verschluss 4.2 verschlossen werden. Dazu drückt man den Nippel des Verschlusses 4.2 in die Lufteinlassöffnung 4.3. Der Deckel 4 trägt zudem eine Abdeckkappe 4.1, welche sich entfernen lässt und dazu dient, die Pulverauslassöffnung 3.1 (Figur 6) des Pulverbechers 3 unten verschliessen zu können. Wenn man den Pulverbecher 3 mit Beschichtungspulver auffüllen möchte, kann man die Abdeckkappe 4.1 vom Deckel 4 lösen und mit ihr die Pulverauslassöffnung 3.1 am unteren Ende des Pulverbechers 3 verschliessen. Anschliessend kann man den Pulverbecher 3 auffüllen und, falls gewünscht, den Pulverbecher oben mit dem Deckel 4 verschliessen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das im Pulverbecher 3 befindliche Pulver nicht entweichen kann. Möchte man nun den Pulverbecher 3 auf die Sprühpistole setzen, dreht man den Pulverbecher 3 mit der Pulverauslassöffnung 3.1 nach oben und nimmt die Abdeckkappe 4.1 ab. Dann steckt man die Pulverauslassöffnung 3.1 in die dafür vorgesehene Aufnahme 2.1 im Injektor 2. Durch die beiden O-Ringe 16 und 17 (siehe Figur 9) wird eine sichere und zuverlässig dichtende Verbindung zwischen der Aufnahme 2.1 und der Pulverauslassöffnung 3.1 des Pulverbechers 3 erreicht. Das Beschichtungspulver gelangt nun durch die Pulverauslassöffnung 3.1 in den sich unmittelbar daran anschliessenden Einlass 2.2 des Injektors 2. Der Einlass 2.2 wird auch als Ansaugkanal bezeichnet. Somit gelangt das Beschichtungspulver auf dem kürzesten Weg vom Pulverbecher 3 in den Injektor 2 und von dort über die im Inneren der Sprühpistole befindliche Pulverleitung 15 zur Pulversprühdüse 9.
  • Der Injektor 2 arbeitet nach dem Venturi-Prinzip. Dabei wird mit Hilfe eines kontinuierlichen Förderluftstroms ein Unterdruck im Injektor erzeugt, der dazu führt, dass Pulver aus dem Pulverbecher 3 angesaugt und zusammen mit dem Förderluftstrom in Richtung Pulversprühdüse 9 transportiert wird. Zusätzlich wird dem Injektor 2 Dosierluft zugeführt, um die Förderung des Pulvers zur Sprühdüse 9 hin zu unterstützen. Der Injektor 2 umfasst dazu eine Treibdüse 13 (siehe Figuren 6 und 7), die über einen Druckluftleitung 19 mit Förderluft (Figur 8) versorgt werden kann. Die aus der Treibdüse 13 strömende Förderluft erzeugt im Ansaugkanal 2.2 einen Unterdruck, so dass das Pulver aus dem Pulverbecher 3 gesaugt wird. Stromabwärts befindet sich hinter der Treibdüse 13 eine Fangdüse 14, die in die Pulverleitung 15 mündet.
  • Im Injektor 2 befindet sich zudem ein Druckluftkanal, welcher in die Pulverleitung 15 mündet. Über den Druckluftkanal kann die Dosierluft in die Pulverleitung 15 eingespeist werden. Der Druckluftkanal mündet vorteilhafter Weise ringförmig in die Pulverleitung. Die Menge der einzuspeisenden Dosierluft hängt von der gewünschten Gesamtluftmenge ab. Als Gesamtluftmenge wird hier die Summe aus Dosierluft und Förderluft bezeichnet.
  • Figur 4 zeigt die erfindungsgemässe Pulverbechersprühpistole im teilweise zerlegten Zustand in einer dreidimensionalen Ansicht. Um den vorderen, das heisst stromabwärtigen Teil der Pulverbecherpistole reinigen und warten zu können, wird zuerst eine von Hand abschraubbare Überwurfmutter 8 entfernt. Danach können die Sprühdüse 9 und der Elektrodenhalter 12 mit der Hochspannungselektrode 12.1 herausgenommen werden.
  • Figur 5 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Steuergeräts 30 für die erfindungsgemässe Pulverbechersprühpistole. In dieser Ausführungsform weist das Steuergerät 30, welches auch als Steuereinheit bezeichnet wird, einen ersten Stellknopf 31 auf, über den die Förderluftmenge pro Zeiteinheit einstellbar ist. Zudem ist ein zweiter Stellknopf 32 vorgesehen, über den die Dosierluftmenge pro Zeiteinheit einstellbar ist. Schliesslich ist noch ein dritter Stellknopf 33 vorgesehen, über den die Zerstäuberluftmenge pro Zeiteinheit einstellbar ist. Die Steuereinheit 30 umfasst entsprechende Regelkreise, die dafür sorgen, dass die eingestellten Soll-Werte der Förderluft, Dosierluft und Zerstäuberluft auch tatsächlich eingehalten werden. Die Ist-Werte der Förderluft, Dosierluft und Zerstäuberluft sind auf den dazu gehörigen Anzeigen 34, 35 und 36 ablesbar.
  • Figur 6 zeigt die erfindungsgemässe Pulverbechersprühpistole im teilweise zerlegten Zustand in einer dreidimensionalen Ansicht. Mit Hilfe der beiden Schrauben 28 kann der Injektor 2 mit wenigen Handgriffen schnell und einfach vom Flansch 26 gelöst werden. Die Treibdüse 13 und die Fangdüse 14 können nun herausgezogen und bei Bedarf kontrolliert, gereinigt oder ausgewechselt werden. Zudem ist ein kurzes Verbindungsrohr 37 vorgesehen, das die in der Pistole angeordnete Förderluftleitung mit dem Injektor 2 verbindet und ebenfalls herausgenommen werden kann. Die O-Ringe 38 und 39 dienen als Dichtungen.
  • Figur 7 zeigt die erfindungsgemässe Pulverbechersprühpistole im Längsschnitt.
  • In Figur 8 sind unter anderem jene Druckluftleitungen und Anschlüsse dargestellt, die im Griff 1.1 der Sprühpistole untergebracht sind.
  • Über einen Anschlussnippel 21 ist der Förderluftanschluss 5 mit dem einen Ende der Druckluftleitung 19 verbunden. Ein weiterer Anschlussnippel 23 verbindet das andere Ende der Druckluftleitung 19 mit einem Förderluftkanal im Flansch 26, der wiederum mit dem Förderluftkanal des Injektors 2 verbunden ist.
  • Über einen Anschlussnippel 22 ist der Dosierluftanschluss 6 mit dem einen Ende der Druckluftleitung 18 verbunden. Ein weiterer Anschlussnippel 24 verbindet das andere Ende der Druckluftleitung 18 mit einem Dosierluftkanal im Flansch 26, der wiederum mit dem Dosierluftkanal des Injektors 2 verbunden ist.
  • Darüber hinaus befindet sich in der Sprühpistole ein Kaskadenstecker 25, der mit den vom Elektroanschluss 11 kommenden Kabeln verbunden ist. Die Steckkontakte der Hochspannungskaskade werden in den Kaskadenstecker 25 gesteckt. Der Kaskadenstecker 25 dient zudem dazu, die Druckluftleitung 20 (= Zerstäuberluftleitung) an der richtigen Position zu halten. Das stromabwärtige Ende der Zerstäuberluftleitung 20 steckt auf einem Anschlussnippel 29. Dieser ist ebenfalls am Kaskadenstecker 25 befestigt. Die Zerstäuberluft strömt von dort an der Hochspannungskaskade vorbei. Dann wird sie durch den Elektrodenhalter hindurchgeleitet und zur Mündung der Sprühpistole geführt.
  • Figur 9 zeigt den hinteren Teil der erfindungsgemässen Pulverbechersprühpistole im Längsschnitt in einer vergrösserten Ansicht. Die Fangdüse 14 weist stromabwärts hinter dem O-Ring einen stromabwärtige Abschnitt auf. Dieser stromabwärtige Abschnitt und der ihn umgebende Kanal im Flansch 26 sowie die ihn umgebende Pulverleitung 15 bilden einen Dosierluftkanal 40. Der Dosierluftkanal 40 ist dabei so ausgebildet, dass er ringförmig in die Pulverleitung 15 mündet. Die Pulverleitung 15 wird im Übrigen auch als Pulverrohr bezeichnet.
  • Als besonders vorteilhaft haben sich bei der Pulverbecherpistole folgende Masse für den Injektor 2 herausgestellt.
  • Durchmesser des Treibdüsenkanals d1 = 1.5 mm Durchmesser der Einlassmündung der Fangdüse d2 = 3.3 mm.
    Der Durchmesser der Einlassmündung d2 ist zugleich der Innendurchmesser des Mischrohrs.
    Durchmesser der Auslassmündung der Fangdüse d3 = 5.05 mm
    Abstand zwischen Treibdüse und Fangdüse I1 = 2.5 mm
    Abstand zwischen Fangdüsenmündung und Diffusoranfang I2 = 6 mm. Der Abstand I2 ist zugleich die Länge des Mischrohrs.
    Abstand zwischen Diffusoranfang und Fangdüsenende I3 = 25 mm
    Abstand zwischen Treibdüse und Fangdüsenanfang D = 1.5 mm
    Abstand zwischen Fangdüsenanfang und Fangdüsenende E = 32 mm
  • Ein Verhältnis der Durchmesser d1 zu d2 von 1.9 ≤ d ⁢ 1 d ⁢ 2 ≤ 2.5
    Figure imgb0001
    hat sich als besonders vorteilhaft in Bezug auf die Förderleistung herausgestellt.
  • Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäss der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen. So sind beispielsweise nicht sämtliche in den Figuren 2 bis 9 gezeigten Komponenten zur Realisierung der Pulverbechersprühpistole erforderlich.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Pulverbecher 3 im Bereich des Rohrabschnitts 3.1 eine radial abstehende Nase und die Aufnahme 2.1 eine oder mehrere radiale Ausbuchtungen aufweisen. Die Ausbuchten dienen zur Aufnahme der Nase. Die Nase und Ausbuchten bilden eine Art Bajonettverschluss. Nachdem der Pulverbecher 3 in die Aufnahme 2.1 gesteckt wurde, wird er um einen bestimmten Winkel gedreht. Auf diese Weise wird der Pulverbecher 3 noch sicherer auf der Sprühpistole fixiert.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Pistolengehäuse
    1.1
    Griff
    1.2
    hinteres Ende der Pulverbecherpistole
    2
    Injektor
    2.1
    Aufnahme
    2.2
    Pulvereinlass
    3
    Pulverbecher
    3.1
    Rohrabschnitt
    3.2
    Becherwand
    4
    Deckel
    4.1
    Abdeckkappe
    4.2
    Verschluss
    4.3
    Lufteinlassöffnung
    5
    Anschluss für Förderluft
    6
    Anschluss für Dosierluft
    7
    Anschluss für Zerstäuberluft
    8
    Überwurfmutter
    9
    Pulverstrahldüse
    10
    Abzug
    11
    Elektroanschluss
    12
    Elektrodenhalter
    12.1
    Elektrode
    13
    Treibdüse
    13.1
    Treibdüsenkanal
    14
    Fangdüse
    15
    Pulverrohr
    16
    O-Ring
    17
    O-Ring
    18
    Luftleitung für Dosierluft
    19
    Luftleitung für Förderluft
    20
    Luftleitung für Zerstäuberluft
    21
    Schlauchnippel
    22
    Schlauchnippel
    23
    Schlauchnippel
    24
    Schlauchnippel
    25
    Kaskadenstecker
    26
    Flansch
    27
    Bedienfeld
    28
    Schraube
    29
    Anschlussnippel für die Zerstäuberluft
    30
    Steuereinheit
    31
    Stellknopf
    32
    Stellknopf
    33
    Stellknopf
    34
    Anzeige
    35
    Anzeige
    36
    Anzeige
    37
    Verbindungsrohr
    38
    O-Ring
    39
    O-Ring
    40
    Dosierluftkanal

Claims (10)

  1. Pulverbechersprühpistole,
    - an deren hinteren Ende ein Injektor (2) mit einem Pulvereinlass (2.2) vorgesehen ist,
    - bei der ein Pulverbecher (3) und eine Aufnahme (2.1) für den Pulverbecher (3) vorgesehen sind,
    - bei der der Pulvereinlass (2.2) des Injektors (2) mit der Aufnahme (2.1) verbunden ist,
    - bei der der Pulverbecher (3) und die Aufnahme (2.1) derart ausgebildet sind, dass der Pulverbecher (3) in die Aufnahme (2.1) steckbar ist,
    - bei der ein Griff (1.1) mit einem Anschluss für Förderluft (5), einem Anschluss für Zerstäuberluft (7) und einem Anschluss für Dosierluft (6) vorgesehen ist,
    - bei der der Anschluss für die Förderluft (5) und der Anschluss für die Dosierluft (6) über im Griff (10) verlaufende Leitungen (18, 19) mit dem Injektor (2) verbunden sind.
  2. Pulverbechersprühpistole nach Patentanspruch 1, bei der ein Pistolengehäuse (1) vorgesehen ist, das derart ausgebildet ist, dass der Injektor (2) von aussen anschraubbar ist.
  3. Pulverbechersprühpistole nach einem der Patentansprüche 1 oder 2,
    bei der in der Aufnahme (2.1) für den Pulverbecher (3) ein Dichtring (16) vorgesehen sind.
  4. Pulverbechersprühpistole nach Patentanspruch 3,
    bei der in der Aufnahme (2.1) für den Pulverbecher (3) ein weiterer Dichtring (17) vorgesehen sind.
  5. Pulverbechersprühpistole nach einem der vorigen Patentansprüche,
    - bei der eine Pulverleitung (15) vorgesehen ist, und
    - bei der ein Dosierluftkanal (40) vorgesehen ist, der ringförmig in die Pulverleitung (15) mündet.
  6. Pulverbechersprühpistole nach einem der vorigen Patentansprüche,
    - bei der der Injektor (2) eine Treibdüse (13) und eine Fangdüse (14) aufweist,
    - bei der die Treibdüse (13) einen Treibdüsenkanal (13.1) und die Fangdüse (14) einen Mischrohrabschnitt aufweist, und
    - bei der das Verhältnis zwischen dem Durchmesser des Treibdüsenkanals d1 und dem Innendurchmesser des Mischrohrabschnitts d2 im Bereich zwischen 1.9 und 2.5 liegt.
  7. Pulverbecher für eine Pulverbecherpistole nach einem der vorigen Patentansprüche,
    bei dem die Seitenwand (3.2) trichterförmig ausgebildet ist.
  8. Pulverbecher nach Patentanspruch 7,
    bei dem ein Pulverauslass (3.1) vorgesehen ist, der rohrförmig ausgebildet ist.
  9. Pulverbecher nach Patentanspruch 7 oder 8,
    - bei dem ein Deckel (4) mit einer abtrennbaren Abdeckkappe (4.1) vorgesehen ist,
    - bei dem die Abdeckkappe (4.1) derart ausgebildet ist, dass sie geeignet ist, um den Pulverauslass (3.1) zu verschliessen.
  10. Sprühbeschichtungsvorrichtung
    mit einer Pulverbecherpistole nach einem der vorigen Patentansprüche,
    - bei der eine Steuereinheit (30) vorgesehen ist, die derart ausgebildet und betreibbar ist, dass mit ihr die Förderluft, die Zerstäuberluft und die Dosierluft regelbar sind,
    - bei der Druckluftschläuche vorgesehen sind, mit denen die Steuereinheit (30) mit dem Anschluss für die Förderluft (5), dem Anschluss für die Dosierluft (6) und dem Anschluss für die Zerstäuberluft (7) der Pulverbecherpistole verbunden sind.
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