[0001] Die Erfindung betrifft eine Pulver-Sprühpistole für Beschichtungspulver gemäß Anspruch
1.
[0002] Aus der Patentschrift DE 35 03 384 C1 ist eine Pulver-Sprühpistole mit einem austauschbaren
Mundstück am stromabwärtigen Ende eines Pistolenkörpers bekannt. Das Mundstück enthält
eine Düsenöffnung zum Zerstäuben von Beschichtungspulver, welches von einem im Pistolenkörper
gebildeten Pulverkanal durch das Mundstück strömt. Durch die Austauschbarkeit des
Mundstücks kann wahlweise ein Mundstück für die Pulverzerstäubung mittels Zerstäuberluft
an einer Düsenöffnung oder ein Mundstück mit einer Pulverablenkplatte zur Pulverzerstäubung
verwendet werden. Ferner ist aus der gleichen Patentschrift eine Sprühpistole für
flüssiges Beschichtungsmaterial bekannt, an deren Pistolenkörper wahlweise verschiedenartige
Mundstücke befestigt werden können, die jeweils eine Düsenöffnung zum Zerstäuben des
Beschichtungsmaterials enthalten. Die bekannten Sprühpistolen enthalten mindestens
eine Elektrode zum elektrostatischen Aufladen des Beschichtungsmaterials. Aus der
Patentschrift US 4 196 465 (= DE 28 51 066) ist ein Hochspannungserzeuger bekannt,
welcher die Hochspannung für die Elektrode oder Elektroden erzeugt und in einem Pistolenkörper
untergebracht ist.
[0003] Aus den Patentschriften DE 30 02 206 C2 und DE 31 01 193 C2 sind Rotationszerstäuber
mit einem Rotationskörper zur Zerstäubung von flüssigem Beschichtungsmaterial und
Steuereinrichtungen zur Drehzahlsteuerung des Rotationskörper bekannt.
[0004] Aus der US-Patentschrift 5 353 995 ist eine Vorrichtung zum elektrostatischen Sprühen
von Beschichtungspulver mittels eines Rotationskörpers bekannt, welcher in einem Gerätekörper
drehbar gelagert ist. Ein äußerer Umfangsrand des Rotationskörpers dient als Hochspannungselektrode
zur elektrostatischen Aufladung des Beschichtungspulvers und ist über einen elektrischen
Widerstand, welcher im Gerätekörper untergebracht ist, über ein Hochspannungskabel
mit einer externen Hochspannungsquelle verbunden. Im Gerätekörper ist eine Gegenelektrode
untergebracht, welche geerdet ist und aus luftdurchlässig-porösem Material besteht.
Die Gegenelektrode saugt Ionen aus dem umgebenden Raum ab und Druckluft, welche durch
die Gegenelektrode aus dem Gerätekörper ausströmt, verhindert ein Ansammeln von Pulverpartikeln
auf den Gerätekörper.
[0005] Der Rotationskörper der bekannten Sprühvorrichtungen kann durch ein mechanisches
Lager, insbesondere ein Gleitlager oder Wälzlager in dem ihn tragenden Körper gelagert
sein. Der Antrieb des Rotationskörpers erfolgt vorzugsweise durch eine von Luft angetriebene
Turbine.
[0006] Unter dem Ausdruck "Sprühpistolen" werden hier sowohl von Hand gehaltende Sprühpistolen
mit einem Pistolengriff als auch von einer Maschine, insbesondere einem Roboter oder
Hubständer getragene Pistolen verstanden, welche keinen pistolengriff haben.
[0007] Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Größe und das Gewicht der
bekannten Sprühvorrichtungen für Beschichtungspulver, welche einen Rotationskörper
zum Zerstäuben des Beschichtungspulvers haben, zu reduzieren. Ferner sollen die Herstellkosten
reduziert werden. Außerdem soll ermöglicht werden, mit einer Düsen-Sprühpistole Beschichtungsvorteile,
zum Beispiel spucker-freie Pulverzerstäubung, wie mit einem Rotationszerstäuber zu
erzielen.
[0008] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch Anspruch 1 gelöst.
[0009] Durch die Erfindung wird vorgeschlagen, den Rotationskörper zum Zerstäuben des Beschichtungspulvers
in ein Mundstück zu integrieren, welches auf eine handelsübliche Pulver-Sprühpistole
aufgesetzt werden kann, anstelle eines bisher verwendeten Mundstücks mit einer Düse
zum Zerstäuben des Beschichtungspulvers. Gemäß der Erfindung enthält das Mundstück
ein Lager zur drehbaren Lagerung des Rotationskörpers und eine Druckluftturbine zum
Antrieb des Rotationskörpers. Das Lager und die Druckluftturbine sind, nur in vergrößerter
Ausführungsform, von den bekannten Sprühvorrichtungen her bekannt und werden deshalb
hier nicht im einzelnen beschrieben oder dargestellt. Die Erfindung hat den Vorteil,
daß der als Mundstück ausgebildete Rotationskörper an eine handelsübliche, normalerweise
mit einer Sprühdüse versehene Sprühpistole anstelle der Sprühdüse befestigt werden
kann und daß der Pistolenkörper bereits den Hochspannungserzeuger enthält. Durch die
Integration des Rotationszerstäubers in ein Mundstück einer Sprühpistole ist er wesentlich
kleiner ausgebildet als die bekannten Rotationszerstäuber. Die Integration des Hochspannungserzeugers
in dem Pistolenkörper hat den Vorteil, daß nur ein relativ leichtes Niederspannungskabel
an die Sprühpistole angeschlossen zu werden braucht, anstelle eines schweren Hochspannungskabels.
[0010] Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
[0011] Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten
Ausführungsform als Beispiel beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
- Fig.1
- eine Seitenansicht eines Pistolenkörpers einer Pulver-Sprühpistole für Beschichtungspulver,
- Fig. 2
- eine Stirnansicht des Pistolenkörpers von Fig. 1 von links her gesehen,
- Fig. 3
- eine Seitenansicht des Pistolenkörpers von Fig. 1 mit einem lösbar an ihm befestigten
Mundstück, welches einen Rotationskörper zum Zerstäuben des Beschichtungspulvers enthält,
- Fig. 4
- eine Stirnansicht der Sprühpistole von Fig. 3 von links her gesehen,
- Fig. 5
- den Pistolenkörper von Fig. 1 mit einem daran befestigten Mundstück, welches eine
Schlitzdüse zum Sprühen von Beschichtungspulver aufweist,
- Fig. 6
- eine Stirnansicht der Sprühpistole von Fig. 5 von links her gesehen.
[0012] Fig. 1 zeigt einen bekannten Pistolenkörper 2 einer Pulver-Spühpistole zum Sprühen
von Beschichtungspulver auf einen zu beschichtenden Gegenstand. Der Pistolenkörper
2 besteht vorzugsweise aus einem einstückigen, aus Kunststoff gegossenen Gehäuse.
Am Pistolenkörper 2 ist vorzugsweise einstückig ein Flansch 4 vorgesehen, mit welcher
der Pistolenkörper 2 wahlweise an einem Handgriff 6 oder an einem Maschinenteil, beispielsweise
einem Hubständer oder Roboter einer Sprühbeschichtungsanlage befestigt werden kann.
Der Pistolenkörper 2 kann auch als Pistolenlauf bezeichnet werden. Der Pistolenkörper
2 hat ein hinteres oder stromaufwärtiges Ende 8 und ein vorderes oder stromabwärtiges
Ende 10. Das stromabwärtige Ende 10 des Pistolenkörpers 2 weist Anschlußmittel beispielsweise
in Form eines Außengewindes 12 auf, mittels welchem ein Mundstück 14 von Fig. 3 und
4 oder ein Mundstück 16 von Fig. 5 und 6 oder ein anderes Mundstück lösbar befestigt
werden kann. Durch den Pistolenkörper 2 erstreckt sich vom stromaufwärtigen Ende 8
bis zum stromabwärtigen Ende 10 ein Pulverkanal 18 und parallel dazu ein Druckluftkanal
20, deren stromabwärtigen Enden 19 und 21 in einer stromabwärtigen Stirnseite 22 des
Pistolenkörpers 2 enden. In dieser Stirnseite 22 befindet sich auch mindestens ein
Hochspannungskontakt oder eine Hochspannungselektrode 24 und/oder 26, welche an den
Hochspannungsausgang 28 eines Hochspannungserzeugers 30 elektrisch angeschlossen ist
oder sind. Der Hochspannungserzeuger 30 ist im Pistolenkörper 2 untergebracht und
besteht in bekannter Weise aus einem Transformator 32 und einer an seine Sekundärseite
angeschlossenen Hochspannungskaskadenschaltung 34. Details eines solchen Hochspannungserzeugers
30 sind beispielsweise in der US-Patentschrift 4 196 465 (= DE-PS 28 51 066) beschrieben.
Am stromaufwärtigen oder hinteren Ende 8 des Pistolenkörpers 2 befindet sich ein elektrischer
Niederspannungs-Wechselstromanschluß 36, an welchen die Primärseite des Transformators
32 elektrisch angeschlossen ist, ein Fluidanschlußmittel 38 zum Anschluß eines Schlauches
oder Rohres zur pneumatischen Zufuhr von Beschichtungspulver in das stromaufwärtige
Ende des Pulverkanals 18, und ein Druckluftanschlußmittel 40 zum Anschluß einer Druckluftleitung
an den Druckluftkanal 20. Diese Anschlußmittel 36, 38 und 40 können sich entsprechend
Fig. 1 an einer hinteren Stirnseite 42 des Pistolenkörpers 2 oder an anderen Stellen
des Pistolenkörpers 2 befinden, beispielsweise durch den Pistolengriff 6 hindurchgeführt
sein.
[0013] Gemäß den Fig. 3 und 4 ist auf das Gewinde 12 des Pistolenkörpers 2 axial eine Gewindehülse
44 des Mundstücks 14 mit einem Innengewinde 45 aufgeschraubt. Die Gewindehülse 44
enthält einen Rotationszerstäuber 46 der Art, wie sie beispielsweise aus den Patentschriften
US-A 5 353 995, DE-A 43 40 441, DE-C 31 01 193 und DE-C 30 02 206 bekannt sind, jedoch
in einer wesentlich verkleinerten Größe. Der Rotationszerstäuber 46 weist einen drehbaren
Rotationskörper 48 auf, welcher in der Gewindehülse 44 drehbar gelagert ist. Der Rotationskörper
48 hat einen Rotationskopf 50, durch dessen Rotation Beschichtungspulver quer zur
Rotationsachse kegelförmig abgeschleudert wird, welches dem Rotationskopf 50 durch
eine Pulverkanalverlängerung 52 zugeführt wird. Die Pulverkanalverlängerung 52 erstreckt
sich vom Pulverkanal 18 des Pistolenkörpers 2 axial durch eine Welle 54 des Rotationskörpers
48 bis in den Rotationskopf 50. Der Rotationskörper 48 wird von einem in der Gewindehülse
44 untergebrachten Turbinenantrieb 51 angetrieben, wie er in größerer Ausführungform
aus den vorgenannten Schriften bekannt ist, und welcher von Druckluft des Druckluftkanals
20 angetrieben wird. Zu diesem Zwecke ist das Mundstück 14 mit einem Druckluftverlängerungskanal
53 versehen, welcher zum Turbinenantrieb 51 führt und welcher automatisch an den Druckluftkanal
20 angeschlossen wird, wenn die Gewindehülse 44 auf den Pistolenkörper 2 aufgeschraubt
wird. Anstelle des im Pistolenkörper 2 gebildeten Druckluftkanals 20 könnte gemäß
einer anderen Ausführungsform die Gewindehülse 44 mit einem Druckluftanschluß 55 versehen
sein. Der Rotationskopf 50 hat eine kreisförmige Außenumfangskante 56 aus elektrisch
leitfähigem Material, welche als Hochspannungselektrode zum elektrostatischen Aufladen
des Beschichtungspulvers dient. Die Außenumfangskante 56 ist durch einen gefederten
Ringkontakt 58 des Mundstücks 14, welcher an den Hochspannungselektroden oder Hochspannungskontakten
24 und 26 des Pistolenkörpers 2 anliegt, mit dem Hochspannungserzeuger 30 elektrisch
verbunden. Damit wird die Außenumfangskante 56 des Rotationkopfes 50 automatisch an
den Hochspannungserzeuger 30 elektrisch angeschlossen, wenn das Mundstück 14 am Pistolenkörper
2 befestigt wird.
[0014] Ein ringförmiger Druckluftauslaß 57 ist mit dem Druckluftverlängerungskanal 53 in
Strömungsverbindung und erzeugt einen im Querschnitt ringförmigen Luftstrom 59. Dieser
Luftstrom 59 umgibt das vom Rotationskopf 50 zerstäubte Beschichtungspulver und gibt
dem zerstäubten Pulverstrom eine bestimmte Form.
[0015] Gemäß den Fig. 5 und 6 kann am Pistolenkörper 2 von Fig. 1 anstelle des Rotationszerstäuber-Mundstücks
14 ein Düsen-Mundstück 16 befestigt werden, welches eine düsenförmige Schlitzöffnung
60 oder eine kreisrunde oder andersförmige Düsenöffnung zum Zerstäuben des Beschichtungspulvers
hat. Das Düsen-Mundstück 16 hat mindestens eine Elektrode 62 und/oder 63, vorzugsweise
eine Nadelelektrode, welche über einen gefederten Ringkontakt 58 dieses Düsen-Mundstücks
16 und die daran anliegenden Hochspannungselektroden oder Hochspannungskontakte 24
und 26 mit dem Hochspannungserzeuger 30 elektrisch verbunden. Der Druckluftkanal 20
des Pistolenkörpers 2 kann in diesem Falle zur Zufuhr von Druckluft verwendet werden,
welche die Hochspannungselektroden 62 und 63 des Düsen-Mundstücks 16 umströmt und
dadurch verhindert, daß Pulverpartikel an dieser Hochspannungselektrode haften können.
Wenn keine Druckluft benötigt wird, ist der Druckluftkanal 20 nicht an eine Druckluftwelle
angeschlossen und sein stromabwärtiges Ende kann durch das Düsen-Mundstück 16 verschlossen
werden.
[0016] Der Pistolenkörper 2 von Fig. 1 kann bei anderer Anwendungsart ohne Mundstück zum
Sprühen von Beschichtungspulver verwendet werden, beispielsweise durch Zerstäuben
des Beschichtungspulvers am stromabwärtigen Ende 19 des Pulverkanals 18 durch einen
dort stattfindenden Düseneffekt oder durch eine dort angeordnete Pulverablenkplatte.
In diesen Fällen können die Hochspannungskontake 24 und 26 als Hochspannungselektroden
zum elektrostatischen Aufladen des Beschichtungspulvers verwendet werden.
[0017] Durch die Miniaturisierung und besondere Ausbildung der bekannten Rotationszerstäuber
in Form eines Mundstücks, welches an Pistolenkörpern von bekannten Pulver-Sprühpistolen
befestigt werden kann, wurde die Möglichkeit geschaffen, Pulver mit leichten Handsprühpistolen
im Rotationszerstäuberverfahren auf Gegenstände aufzusprühen und solche Sprühpistolen
an bewegbaren Maschinenelementen zu befestigen, beispielsweise an Hubständern oder
Roboterarmen, ohne daß eine große Masse oder ein großes Gewicht der Sprühpistole zu
starken Bewegungsstößen während Bewegungsänderungen der Sprühpistole führt.
[0018] Die bekannten Drehzahlsteuerungseinrichtungen, wie sie z.B. aus den genannten Schriften
bekannt sind, können auch für die Pulver-Sprühpistole nach der Erfindung verwendet
werden.
1. Pulver-Sprühpistole für Beschichtungspulver, mit einem Pistolenkörper (2), einem durch
den Pistolenkörper (2) hindurchgehenden Pulverkanal (18), Mittel (12, 45) zum austauschbaren
Anschluß eines Mundstücks (14, 16) an das stromabwärtige Ende (10) des Pistolenkörpers
(2) und seines Pulverkanals (18) zum Zerstäuben des Beschichtungspulvers aus dem Pulverkanal
(18), einem im Pistolenkörper (2) untergebrachten Hochspannungserzeuger (30) zur Erzeugung
einer Hochspannung für mindestens eine Elektrode (24, 26, 56, 62, 63) zur elektrostatischen
Aufladung des Beschichtungspulvers,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Rotationszerstäuber-Mundstück (14) vorgesehen ist, welches zum Zerstäuben
des Beschichtungspulvers einen Rotationskörper (48) aufweist, welcher im Rotationskörper-Mundstück
(14) drehbar und antreibbar gelagert ist und das Beschichtungspulver durch Zentrifugalkraft
abschleudert und dadurch zerstäubt.
2. Pulver-Sprühpistole nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rotationskörper-Mundstück (14) elektrische Kontaktmittel (58) zur Übertragung
der Hochspannung vom Hochspannungserzeuger (30) auf mindestens eine Elektrode (56)
aufweist, die vom Rotationskörper-Mundstück (14) getragen wird.
3. Pulver-Sprühpistole nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Rotationskörpers (48) als Elektrode (56) ausgebildet ist.