Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft einen Winkeladapter für eine Pulversprühvorrichtung zum Versprühen
von Beschichtungspulver.
[0002] Bei der Pulverbeschichtung wird das zu beschichtende Werkstück mit Hilfe eines Pulversprühapplikators
mit einer Pulverschicht überzogen. Anschliessend wird das mit Pulver beschichtete
Werkstück erwärmt bis das Pulver schmilzt und eine geschlossene Schicht bildet. Nachdem
die Schicht abgekühlt ist, bildet sie eine geschlossene, fest auf dem Werkstück haftende
Schutzschicht. Ein dafür geeigneter Pulversprühapplikator weist eine pulverführende
Leitung auf, die auslassseitig in eine Pulversprühdüse mündet. Das zu versprühende
Beschichtungspulver wird durch die Pulversprühdüse versprüht.
[0003] Um eine optimale Beschichtung des Werkstücks zu erreichen, ist es grundsätzlich empfehlenswert
die Sprührichtung des Pulversprühapplikators an die Geometrie des zu beschichtenden
Werkstücks anzupassen. Wenn der Pulversprühapplikator das Pulver nur nach vorn in
Längsrichtung versprüht, kann es vorkommen, dass damit bei bestimmten Werkstücken
bestimmte Bereiche nicht ausreichend besprüht werden können. Dies ist zum Beispiel
dann der Fall, wenn das Werkstück einen Innenraum aufweist, dessen Fläche über einen
nur in Längsrichtung ausgerichteten Pulverstrahl nicht oder nicht ausreichend besprüht
werden kann. Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann auf der stromabwärtigen Seite des
Sprühapplikators ein Winkeladapter vorgesehen sein. Dadurch kann die Pulversprührichtung
geändert werden, sodass die Sprührichtung nicht mehr in Längsrichtung verläuft, sondern
in einem definierten Winkel gegenüber der Längsrichtung geschwenkt ist. Im Folgenden
wird dieser Winkel als Schwenkwinkel bezeichnet.
Stand der Technik
[0004] Aus der Betriebsanleitung Inogun A der Firma Sames Kremlin (
https://www.manualslib.de/manual/730827/Sames-Kremlin-Inogun-A-Fcc.html#manual) ist eine Pulversprühpistole zum Versprühen von Beschichtungspulver bekannt, die
mit einem solchen Winkeladapter bestückt werden kann. Der Winkeladapter ist in zwei
Ausführungen verfügbar, und zwar als sogenannter 60°-Düsenadapter und als 90°-Düsenadapter.
Wenn der 60°-Düsenadapter auf den Pistolenlauf der Sprühpistole aufgeschraubt ist,
ist der Sprühstrahl mit einem Schwenkwinkel von 60° gegenüber der Längsachse geschwenkt.
Der Düsenadapter kann um die Längsachse des Pistolenlaufs gedreht werden. Dadurch
kann der Drehwinkel der Sprührichtung eingestellt werden. Während des Beschichtens
ist es allerdings nicht möglich den Schwenkwinkel von 60° auf 90° zu verändern. Um
dies zu erreichen, muss der 60°-Winkeladapter abgeschraubt und der 90°-Winkeladapter
auf den Pistolenlauf geschraubt werden. Erst danach ist die Pulversprühpistole wieder
einsatzfähig. Damit ist sowohl beim 60°-Winkeladapter als auch beim 90°-Winkeladapter
zwar der Drehwinkel des Pulversprühstrahls nicht aber dessen Schwenkwinkel einstellbar.
Darstellung der Erfindung
[0005] Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Winkeladapter für eine Pulversprühvorrichtung
anzugeben, bei der nicht nur der Drehwinkel, sondern auch der Schwenkwinkel der Pulversprührichtung
einstellbar ist.
[0006] Gleichzeitig soll sichergestellt sein, dass die Hochspannung, unabhängig von der
eingestellten Sprührichtung, erst an der Elektrode und nicht schon weiter stromaufwärts
nach aussen, also auf die Aussenseite des Winkeladapters gelangen kann.
[0007] Vorteilhafter Weise wird mit dem erfindungsgemässen Winkeladapter sichergestellt,
dass die Hochspannung, unabhängig von der eingestellten Sprührichtung, immer zur Düse
beziehungsweise zur Hochspannungselektrode geführt werden kann.
[0008] Vorteilhafter Weise ist bei dem erfindungsgemässen Winkeladapter auch gewährleistet,
dass Gas, das die Hochspannungselektrode umspülen soll, unabhängig von der eingestellten
Sprührichtung, immer zur Hochspannungselektrode geführt werden kann.
[0009] Die Aufgabe wird durch einen Winkeladapter für eine Pulversprühvorrichtung mit den
in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
[0010] Der erfindungsgemässe Winkeladapter für eine Pulversprühvorrichtung umfasst ein stromaufwärtiges
Gehäuse, das einen stromaufwärtigen Pulverkanal, einen Anschluss an die Pulversprühvorrichtung
und eine Längsachse aufweist, um die das Gehäuse drehbar ist. Zudem umfasst die Pulversprühvorrichtung
einen Schwenkkörper mit einem stromabwärtigen Pulverkanal, der sich an den stromaufwärtigen
Pulverkanal anschliesst. Der Schwenkkörper ist um eine Schwenkachse schwenkbar, wobei
die Schwenkachse schräg zur Längsachse verläuft. Zudem ist eine Düse vorhanden, die
sich an den Schwenkkörper anschliesst. Am Gehäuse und am Schwenkkörper befinden sich
mehrere Stege und Nuten, wobei die Stege in die Nuten ragen und die Stege und Nuten
so ausgebildet sind, dass sie ein Labyrinth bilden. Des Weiteren weist der Winkeladapter
eine Hochspannungsleitung auf, die sich vom stromaufwärtigen Gehäuse über den Schwenkkörper
bis in die Düse erstreckt und dort als Hochspannungselektrode ausgebildet ist.
[0011] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den abhängigen
Patentansprüchen angegebenen Merkmalen.
[0012] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Winkeladapters für eine Pulversprühvorrichtung
ist der Pulverkanal so ausgebildet, dass der stromaufwärtige Pulverkanal sich in Strömungsrichtung
verjüngt und der stromabwärtige Pulverkanal sich aufweitet. Dadurch kann erreicht
werden, dass das durch den abgewinkelten Bereich des Pulverkanals strömende Pulver
danach im stromabwärtigen Pulverkanal homogener verteilt wird.
[0013] Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Winkeladapters ist eine
Gasleitung vorgesehen, bei der ein Teil der Gasleitung durch das stromaufwärtige Gehäuse
und ein anderer Teil der Gasleitung durch den Schwenkkörper führt. Die Gasleitung
ist vorgesehen, um Gas zur Hochspannungselektrode bzw. zur Düse zu transportieren.
Damit wird eine besonders kompakte Bauform ermöglicht.
[0014] Bei einer zusätzlichen Ausführungsform des erfindungsgemässen Winkeladapters ist
der im Gehäuse angeordnete Teil der Gasleitung auslassseitig mit dem Labyrinth verbunden.
Auch damit wird eine besonders kompakte Bauform ermöglicht. Und wenn sich im Labyrinth
Ozon oder ionisierte Luft bildet, kann sie mit dem ins Labyrinth transportierten Gas
ausgespült werden.
[0015] Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemässen Winkeladapters ist der im Schwenkkörper
angeordnete Teil der Gasleitung einlassseitig mit dem Labyrinth verbunden. Auch damit
wird eine besonders kompakte Bauform ermöglicht. Zudem kann die Gasleitung so zum
Ausspülen des Labyrinths und zum Transport des Gases zur Hochspannungselektrode genutzt
werden.
[0016] Bei einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemässen Winkeladapter ist im Labyrinth
ein Dielektrikum vorgesehen. Damit kann die elektrische Isolation zur Aussenseite
des Winkeladapters hin erhöht werden.
[0017] Bei einer zusätzlichen Weiterbildung des erfindungsgemässen Winkeladapters ist das
Dielektrikum ein reaktionsträges Gas oder Hochspannungsfett.
[0018] Zudem kann bei dem erfindungsgemässen Winkeladapter vorgesehen sein, dass der stromabwärtige
Pulverkanal eine Längsachse aufweist, die schräg zur Schwenkachse verläuft.
[0019] Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemässen Winkeladapter vorgesehen sein, dass
der stromaufwärtige Pulverkanal einen stromabwärtigen Kanalabschnitt und einen stromaufwärtigen
Kanalabschnitt aufweist. Der stromaufwärtige Kanalabschnitt verläuft konzentrisch
zur Längsachse und der stromabwärtige Kanalabschnitt verläuft konzentrisch zur Schwenkachse.
[0020] Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemässen Winkeladapters ist am Übergang vom
stromaufwärtigen Gehäuse zum Schwenkkörper ein Kontaktring vorgesehen. Der Kontaktring
dient dazu, den im stromaufwärtigen Gehäuse befindlichen Teil der Hochspannungsleitung
mit dem im Schwenkkörper befindlichen Teil der Hochspannungsleitung zu verbinden.
[0021] Bei einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemässen Winkeladapters ist der Kontaktring
benachbart zum Pulverkanal angeordnet.
[0022] Bei einer zusätzlichen Weiterbildung des erfindungsgemässen Winkeladapters ist, in
radialer Richtung betrachtet, der Kontaktring zwischen dem Pulverkanal und der Gasleitung
angeordnet.
[0023] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Winkeladapters ist im äusseren Bereich
des Übergangs vom Gehäuse zum Schwenkkörper eine Dichtung vorgesehen, die das Labyrinth
nach aussen gasdicht abdichtet.
[0024] Der erfindungsgemässe Winkeladapter kann eine Spannmutter aufweisen, die am Übergang
vom Gehäuse zum Schwenkkörper angeordnet und dazu vorgesehen ist, den Schwenkkörper
am Gehäuse zu befestigen.
[0025] Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Winkeladapters ist die Spannmutter
aus einem elektrisch nichtleitenden Material hergestellt.
[0026] Das Labyrinth weist bei dem erfindungsgemässen Winkeladapter vorzugsweise eine Breite
zwischen 0,1 mm und 0,8 mm auf. Mit der Breite ist die Breite des Spalts innerhalb
des Labyrinths gemeint, durch welchen Gas, beispielsweise Druckluft, hindurchströmen
kann.
[0027] Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Winkeladapters sind der
Auslass des stromaufwärtigen Pulverkanals und der Einlass des stromabwärtigen Pulverkanals
derart ausgebildet, dass sie miteinander dicht verbindbar sind.
[0028] Beim erfindungsgemässen Winkeladapter kann im stromaufwärtigen Bereich des stromabwärtigen
Pulverkanals ein Pulvermischer vorgesehen sein. Das hat den Vorteil, dass das Pulver
homogener im Pulverkanal verteilt wird.
[0029] Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemässen Winkeladapters verjüngt sich der Querschnitt
des Pulvermischers, in Strömungsrichtung betrachtet, zuerst und weitet sich später
wieder auf.
[0030] Bei einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemässen Winkeladapters weist der Pulvermischer
Schaufeln auf, um dem durch den Pulverkanal strömenden Pulver, einen Drall zu geben.
[0031] Vorteilhafter Weise ist bei dem Winkeladapter der Kontaktring als leitfähiger O-Ring
ausgebildet.
[0032] Dieser O-Ring kann zudem vorgesehen sein, um das Labyrinth in radialer Richtung zum
Pulverkanal hin abzudichten.
[0033] Zudem kann der erfindungsgemässe Winkeladapter eine Gewindehülse aufweisen, über
die das Gehäuse mit einem Pistolenlauf verbindbar ist. Die Gewindehülse ist derart
ausgebildet, dass sie im gelösten Zustand ein Drehen des Winkeladapters gegenüber
dem Pistolenlauf ermöglicht.
[0034] Zudem wird ein Verfahren vorgeschlagen, um die Richtung einzustellen, in die eine
Pulversprühvorrichtung sprühen soll, die den oben beschriebenen Winkeladapter umfasst.
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte. Eine das Gehäuse und den Schwenkkörper
miteinander verbindende Spannmutter wird gelöst. In einem weiteren Schritt wird der
Schwenkkörper gegenüber dem Gehäuse in die gewünschte Schwenkwinkelstellung geschwenkt.
In einem zusätzlichen Schritt wird die Spannmutter zugeschraubt.
[0035] Das Verfahren kann zusätzlich die folgenden Schritte umfassen. Die Gewindehülse,
die das Gehäuse mit dem Pistolenlauf verbindet, wird gelöst. Dann wird der Winkeladapter
gegenüber dem Pistolenlauf in die gewünschte Position gedreht, und die Gewindehülse
wird zugeschraubt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0036] Im Folgenden wird die Erfindung mit mehreren Ausführungsbeispielen anhand von mehreren
Figuren weiter erläutert.
- Figur 1
- zeigt eine erste mögliche Ausführungsform des erfindungsgemässen Winkeladapters in
einer ersten Schwenkstellung in einer dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 2
- zeigt die erste Ausführungsform des Winkeladapters in der Seitenansicht.
- Figur 3
- zeigt die erste Ausführungsform des Winkeladapters im Längsschnitt.
- Figur 4
- zeigt die erste Ausführungsform des Winkeladapters in einer zweiten Schwenkstellung
in einer dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 5
- zeigt die erste Ausführungsform des Winkeladapters in einer dritten Schwenkstellung
in einer dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 6
- zeigt die erste Ausführungsform des Winkeladapters und einen Teil des Pistolenlaufs
einer Pulversprühvorrichtung in einer vierten Schwenkstellung in einer dreidimensionalen
Ansicht.
- Figur 7
- zeigt die erste Ausführungsform des Winkeladapters in der vierten Schwenkstellung
in einer teilweisen Explosionsansicht.
- Figur 8
- zeigt den Schwenkkörper des Winkeladapters in einer dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 9
- zeigt die erste Ausführungsform des Winkeladapters in der vierten Schwenkstellung
im Längsschnitt.
- Figur 10
- zeigt die erste Ausführungsform des Winkeladapters in einer Explosionsansicht.
- Figur 11
- zeigt eine zweite Ausführungsform des Winkeladapters im Längsschnitt.
- Figur 12
- zeigt die zweite Ausführungsform des Winkeladapters in einer dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 13
- zeigt eine Einschraubhülse, die eine Gewindehülse und eine Sicherungshülse umfasst,
wobei die Einschraubhülse Teil des Winkeladapters sein kann, und ein Montagewerkzeug
für die Einschraubhülse in einer dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 14
- zeigt die Einschraubhülse und das in die Einschraubhülse eingesetzte Montagewerkzeug
in einer dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 15
- zeigt die Einschraubhülse und das in die Einschraubhülse zum Teil eingeführte Montagewerkzeug
im Längsschnitt.
- Figur 16a
- zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Mischers in einer dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 16b
- zeigt den Mischer im Längsschnitt.
- Figur 17a
- zeigt eine weitere Ausführungsform des Mischers in einer dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 17b
- zeigt die weitere Ausführungsform des Mischers im Längsschnitt.
- Figur 18a
- zeigt eine zusätzliche Ausführungsform des Mischers in einer dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 18b
- zeigt die zusätzliche Ausführungsform des Mischers im Längsschnitt.
- Figur 19
- zeigt eine dritte Ausführungsform des Winkeladapters in einer dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 20
- zeigt eine weitere Ausführungsform der Düse in einer dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 21
- zeigt die weitere Ausführungsform der Düse in der Seitenansicht.
- Figur 22
- zeigt die weitere Ausführungsform der Düse im Längsschnitt.
- Figur 23
- zeigt eine vierte Ausführungsform des Winkeladapters in einer dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 24
- zeigt eine vierte Ausführungsform der Düse in einer dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 25
- zeigt die vierte Ausführungsform der Düse in der Ansicht von vorne.
- Figur 26
- zeigt die vierte Ausführungsform der Düse in der Seitenansicht.
- Figur 27
- zeigt die vierte Ausführungsform der Düse im Längsschnitt.
- Figur 28
- zeigt eine fünfte Ausführungsform der Düse in einer dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 29
- zeigt die fünfte Ausführungsform der Düse in der Seitenansicht.
- Figur 30
- zeigt die vierte Ausführungsform der Düse im Längsschnitt.
- Figur 31
- zeigt eine sechste Ausführungsform der Düse in einer dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 32
- zeigt die sechste Ausführungsform der Düse im Längsschnitt.
Wege zur Ausführung der Erfindung
[0037] Eine erste mögliche Ausführungsform des erfindungsgemässen Winkeladapters ist in
den Figuren 1 bis 10 dargestellt. Der Winkeladapter umfasst ein Gehäuse 1, das auch
als stromaufwärtiges Gehäuse bezeichnet wird, und einen Schwenkkörper 3, der sich
auf der stromabwärtigen Seite des Gehäuses 1 an dieses anschliesst.
[0038] Das Gehäuse 1 hat eine Längsachse LA1, der Schwenkkörper 3 eine eigene Längsachse
LA2. Die Längsachse LA1 wird im Folgenden auch als erste Längsachse und die Längsachse
LA2 auch als zweite Längsachse bezeichnet.
[0039] Im Folgenden wird von einer Drehung gesprochen, wenn es sich um eine rotatorische
Bewegung um die Längsachse LA1 oder LA2 handelt. Von Schwenken wird gesprochen, wenn
es sich um eine rotatorische Bewegung um die Schwenkachse DA handelt.
[0040] Im Inneren des Gehäuses 1 befindet sich ein Pulverkanal 2. An das stromabwärtige
Ende des Pulverkanals 2 schliesst sich ein Pulverkanal 42 an, wobei die beiden Pulverkanäle
2 und 42 vorzugsweise konzentrisch zur Längsachse LA1 angeordnet sind. Das stromabwärtige
Ende des Pulverkanals 42 ist mit einem Pulverkanal 41 drehbar verbunden. Der Pulverkanal
41 ist konzentrisch zur Schwenkachse DA angeordnet und diese ist gegenüber der Längsachse
LA1 um einen Winkel α geneigt. Die Schwenkachse DA verläuft also schräg zur Längsachse
LA1, wobei der Winkel α definiert, wie schräg die Schwenkachse DA zur Längsachse LA1
verläuft. An den Pulverkanal 41 schliesst sich ein stromabwärtiger Pulverkanal 4 an.
Der Pulverkanal 4 ist in einem Elektrodenhalter 35 angeordnet und reicht durch diesen
hindurch. Der Pulverkanal 4 ist vorzugsweise konzentrisch zur zweiten Längsachse LA2
angeordnet. Die Längsachse LA2 ist gegenüber der Schwenkachse DA um einen Winkel β
geneigt. Die Längsachse LA2 verläuft also schräg zur Schwenkachse DA, wobei der Winkel
β definiert, wie schräg die Längsachse LA2 zur Schwenkachse DA verläuft. An den Pulverkanal
4 schliesst sich eine Pulverdüse 5 an, durch die das Pulver P versprüht werden kann.
Die Düse 5 kann ebenfalls konzentrisch zur zweiten Längsachse LA2 angeordnet sein.
[0041] Der Winkel α kann beispielsweise 135° betragen. Auch der Winkel β kann beispielsweise
135° betragen. Die beiden Winkel α und β sind vorzugsweise gleich gross, sodass die
beiden Längsachsen LA1 und LA2 parallel zueinander verlaufen (siehe Fig. 3). Wenn
die beiden Winkel α und β jeweils 135° betragen, kann die Längsachse LA2 mit der Längsachse
LA1 einen Winkel von 0° bis maximal 90° einschliessen (siehe Fig. 3 und 9).
[0042] In den Figuren 1 bis 3 ist der Winkeladapter in einer ersten Pulversprühstellung
gezeigt. In dieser Schwenkstellung verlaufen die erste Längsachse LA1 und die zweite
Längsachse LA2 parallel zueinander versetzt. In dieser Schwenkstellung, die als Nullstellung
bezeichnet wird, ist die Pulversprührichtung parallel zur ersten Längsachse LA 1 versetzt,
sodass das Pulver P parallel zur ersten Längsachse LA 1 versetzt aus der Düse 11 gesprüht
wird.
[0043] In Figur 4 ist der Winkeladapter in einer zweiten Pulversprühstellung dargestellt.
In dieser Stellung ist der Schwenkkörper 3 gegenüber dem Gehäuse 1 um einen Schwenkwinkel
ϑ = 30° gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt. Das Pulver P strömt nun in einem Winkel
von
ϑ = 30° bezogen auf die Längsachse LA1 aus der Düse 5.
[0044] In Figur 5 ist der Winkeladapter in einer dritten Pulversprühstellung gezeigt. In
dieser Stellung ist der Schwenkkörper 3 gegenüber dem Gehäuse 1 beziehungsweise der
Längsachse LA1 um den Schwenkwinkel
ϑ = 60° gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt. Wie gross der eingestellte Schwenkwinkel
ϑ ist, kann anhand einer auf dem Gehäuse 1 angegebenen Skala 22 in Verbindung mit einer
Marke 23, die auf dem Schwenkkörper 3 angebracht ist, abgelesen werden.
[0045] Der Schwenkkörper 3 weist dort, wo er mit dem Gehäuse 1 in Kontakt steht, mehrere
Stege 6 und Nuten 7 auf. Und auch das Gehäuse 1 weist dort, wo es mit dem Schwenkkörper
3 in Kontakt steht, Nuten 19 und Stege 18 auf. Dieser Bereich bildet den Übergang
zwischen Gehäuse 1 und Schwenkkörper 3. Die Nuten 19 und Stege 18 des Gehäuses 1 und
die Stege 6 und Nuten 7 des Schwenkkörpers 3 sind so ausgebildet und angeordnet, dass
jeweils ein Steg 6 des Schwenkkörpers 3 in eine Nut 19 des Gehäuses 1 und ein Steg
18 des Gehäuses 1 in eine Nut 7 des Schwenkkörpers 3 ragt. Auf diese Weise bilden
die Stege 6, 18 und Nuten 7, 19 ein Gelenk, mit dem der Schwenkkörper 3 gegenüber
dem Gehäuse 1 geschwenkt werden kann. Die Fläche 14 am Gehäuse 1 bildet eine Auflagefläche,
auf der der Schwenckörper 3 beweglich aufliegt (Figur 7). Die beiden Geraden 30 und
31 sind so gewählt, dass sie in der Auflagefläche 14 liegen. Sie spannen die Schwenkebene
auf. Die Schwenkachse DA steht senkrecht zur Schwenkebene.
[0046] Die Schnittstelle, die am Gehäuse 1 Teil des Gelenks ist, kann (zum Beispiel auf
der Aussenseite) eine oder mehrere Rastnasen 1.13 aufweisen (siehe Figur 7 und 8).
Auch der Schwenkkörper 3 kann im Bereich der Schnittstelle eine oder mehrere Rastnasen
3.13 aufweisen. Damit kann der Schwenkwinkel
ϑ in durch die Rastnasen 1.13 und 3.13 vorgegebenen Winkelschritten verändert werden.
Zudem wird, wenn die Rastnasen 1.13 und 3.13 ineinander greifen, verhindert, dass
der Schwenkkörper 3 gegenüber dem Gehäuse 1 versehentlich geschwenkt wird. Auch der
O-Ring 39, der den elektrischen Kontakt zwischen den beiden Hochspannungsleitungen
10.1 und 10.2 herstellt, wird so geschützt. Andernfalls könnte das Drahtende der Hochspannungsleitung
10.1 oder das Drahtende 12 der Hochspannungsleitung 10.2 den O-Ring 39 beschädigen.
Durch die Arretierung wird verhindert, dass das eventuell spitze Drahtende 12 über
den O-Ring 39 gezogen wird.
[0047] Am Gelenk befindet sich eine Spannmutter 15. Wenn die Spannmutter 15 gelöst ist,
kann der Schwenkkörper 3 gegenüber dem Gehäuse 1 geschwenkt werden. Wenn die Spannmutter
15 hingegen angezogen ist, sind der Schwenkkörper 3 und das Gehäuse 1 starr miteinander
verbunden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der Schwenkkörper 3 versehentlich
gegenüber dem Gehäuse 1 geschwenkt wird. Zudem sorgt die Spannmutter 15 dafür, dass
der Schwenkkörper 3 nicht vom Gehäuse 1 abfallen kann. Darüber hinaus verlängert die
Spannmutter 15 die Strecke für die Hochspannung. Das heisst die Hochspannung, die
im Inneren des Winkeladapters auf der Hochspannungsleitung 10 geführt wird, muss eine
grössere Strecke zurücklegen bis sie auf die Aussenseite des Winkeladapters gelangt.
[0048] Dadurch wird die Kriechstrecke und damit der Isolationswiderstand vergrössert und
die Betriebssicherheit erhöht.
[0049] In einer Ausführungsform sind die Stege 6, 18 und Nuten 7, 19 so ausgebildet, dass
die Stege 6, 18 in die Nuten 7, 19 ragen ohne dabei die Nuten 7, 19 zu berühren. Der
Zwischenraum zwischen den Stegen 6 und den Nuten 19 beziehungsweise den Stegen 18
und den Nuten 7 bildet ein Labyrinth 8. Das Labyrinth 8 ist dazu vorgesehen, den Abstand
zwischen der Hochspannungsleitung 10 und der Aussenseite des Winkeladapters zu vergrössern.
Damit wird die Gefahr einer elektrischen Entladung reduziert. Der Zwischenraum beziehungsweise
das Labyrinth kann mit einem Dielektrikum gefüllt sein. Als Dielektrikum wird hier
eine elektrisch schwach- oder nichtleitende Substanz bezeichnet, in der die vorhandenen
Ladungsträger nicht frei beweglich sind. Das Dielektrikum kann ein reaktionsträges
Gas oder Hochspannungsfett sein und hat den Zweck, die elektrische Isolation zwischen
der hochspannungsführenden Hochspannungselektrode 10 und der Aussenseite der Pulversprühvorrichtung
zu erhöhen.
[0050] Der O-Ring 39 kann als elektrisch leitender Ring ausgebildet sein und die elektrische
Kontaktstelle zwischen dem Gehäuse 1 und dem Schwenkkörper 3 für die Hochspannung
bilden. Damit wird gewährleistet, dass die Hochspannungsleitung 10.2 im Schwenkkörper
3 und die Hochspannungsleitung 10.1 im Gehäuse 1 stets miteinander verbunden sind
und zwar unabhängig davon, wie der Schwenkkörper 3 gegenüber dem Gehäuse 1 geschwenkt
ist. Der O-Ring 39 kann zudem vorgesehen sein, um das Labyrinth 8 in radialer Richtung
nach innen, zum Pulverkanal 2 hin, abzudichten. Der O-Ring 16 dient dazu, das Labyrinth
8 in radialer Richtung nach aussen abzudichten.
[0051] Wenn das Labyrinth 8 kein gasdichter Raum ist, sondern von einem Fluid durchströmt
werden soll, kann zum Beispiel gewöhnliche Luft, die unter Druck steht (Druckluft)
an Stelle des Dielektrikums verwendet werden.
[0052] Wenn das Labyrinth 8 hingegen als gasdichter Raum ausgebildet ist, ist es von Vorteil
ein Dielektrikum, wie zum Beispiel SF6 oder ein anderes reaktionsträges Gas, wie zum
Beispiel Stickstoff zu verwenden. Um den gasdichten Raum zu schaffen, kann das Labyrinth
8 an seinem radialen inneren Ende und an seinem radialen äusseren Ende jeweils mit
einer Dichtung, zum Beispiel mit O-Ringen 16 und 39 abgedichtet werden (Fig. 9). Die
Zerstäuberluft wird in diesem Fall nicht durch das Labyrinth 8, sondern über eine
separate Leitung geführt (in den Figuren nicht gezeigt). Die Zerstäuberluft ist vorgesehen,
um das Pulver im Bereich der Düsenmündung zu zerstäuben. Über die Gasleitung 20 kann
die Zerstäuberluft und/oder die Spülluft für die Elektrode 11 transportiert werden.
[0053] Das Labyrinth 8 kann auch mit einem Hochspannungsfett gefüllt sein, wie zum Beispiel
Vaseline oder Rizinusöl. In diesem Fall spielt es keine Rolle, ob das Labyrinth 8
als gasdichter oder als nichtgasdichter Raum ausgebildet ist. Das Labyrinth 8 ist
allerdings vorzugsweise so ausgebildet, dass das Hochspannungsfett nicht ohne weiteres
entweichen kann. Bei dieser Ausführungsform kann der O-Ring 16 entfallen.
[0054] Der Winkeladapter weist vorzugsweise eine Gasleitung 20 auf, über die Gas zur Hochspannungselektrode
11 geführt wird. Das Gas kann beispielsweise Druckluft oder Stickstoff sein. Ein (stromaufwärtiger)
Abschnitt 20.1 der Gasleitung 20 verläuft durch das Gehäuse 1 und mündet in das Labyrinth
8. Ein weiterer (stromabwärtiger) Abschnitt 20.2 der Gasleistung 20 beginnt am Labyrinth
8 und erstreckt sich durch den Schwenkkörper 3 bis hin zum Elektrodenhalter 35. Im
Elektrodenhalter 35 ist ein dritter Abschnitt 20.3 der Gasleitung 20 vorgesehen, wobei
dessen Auslass zudem der Auslass der Hochspannungselektrode 11 ist. Mit Hilfe des
durch die Gasleistung 20 strömenden Gases wird die Hochspannungselektrode 11 mit Gas
umspült. In diesem Fall dient das Gas als Spülluft.
[0055] Das Gas kann auch als Zerstäuberluft dienen, wenn es darum geht die Pulverwolke zu
beeinflussen.
[0056] Der Auslass für das Gas und die Hochspannungselektrode 11 befindet sich vorzugsweise
im Mündungsbereich der Pulversprühdüse 5 und am besten noch innerhalb der Pulversprühdüse
5 (siehe Figur 3). Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Auslass noch weiter
stromabwärts angeordnet ist oder sogar sich etwas ausserhalb der Mündung der Pulversprühdüse
5 befindet. Wenn die Elektrode 11 innerhalb der Pulversprühdüse 5 angeordnet ist,
hat das den Vorteil, dass das Pulver besser aufgeladen werden kann, weil sich das
ausströmende Pulver näher an der Elektrode 11 befindet. Wenn das Gas als Spülluft
dient und nahe an der Elektrode 11 austritt, wird die Elektrode 11 besser umspült
und es wird besser verhindert, dass Pulver an der Elektrode 11 anhaftet. Wenn das
Gas ausserhalb der Pulversprühdüse 5 austritt, z.B. im Prallteller 51 (siehe Figuren
11 und 12), hat das den Vorteil, dass mit der Gasmenge (z.B. der Zerstäuberluft) die
Grösse der Pulverwolke eingestellt werden kann. Das Gas schützt auch hier die Elektrode
11 vor Pulverablagerungen. Die Pulverwolke ist ein Pulver-Gas-Gemisch, das im Wesentlichen
kegelförmig ausgebildet ist. Die Achse des Sprühkegels definiert die Pulversprührichtung.
Der Winkel des Sprühkegels hängt unter anderem von der Mündungsweite der Pulverdüse
5 und der Dosier- und Förderluftmenge ab. Bei einer Flachstrahldüse, die typischerweise
eine schlitzförmige Mündung aufweist, ist der Sprühkegel aufgrund der schlitzförmigen
Düsenmündung flacher und breiter als bei einer Rundstrahldüse, die typischerweise
eine runde Mündung aufweist, oder als bei einer Düse mit Prallteller. Bei der geraden
Flachstrahldüse (Fig. 1 - 10) verläuft die Sprührichtung parallel zur Längsachse LA2.
Bei einer abgewinkelten Flachstrahldüse, oder kurz Winkeldüse, (siehe Figuren 19 -
32) verläuft die Sprührichtung in einem Winkel γ zur Längsachse LA2. Der Winkel γ
liegt bei der Ausführungsform gemäss Figuren 19 - 22 bei 30°, bei der Ausführungsform
gemäss Figuren 28 bis 30 bei 45° und bei der Ausführungsform gemäss Figuren 23 bis
27 bei 60°. Damit kann die Pulversprührichtung um einen weiteren Winkel verändert
und die Pulversprührichtung noch besser an die Werkstückgeometrie angepasst werden.
[0057] Die Hochspannungsleitung 10 umfasst mehrere Abschnitte 10.1, 10.2 und 10.3 und führt,
ähnlich wie die Gasleitung 20, durch das Gehäuse 1, den Schwenkkörper 3 und den Elektrodenhalter
35. Der Abschnitt 10.1 verläuft durch das Gehäuse 1, der Abschnitt 10.2 durch den
Schwenkkörper 3 und der Abschnitt 10.3 durch den Elektrodenhalter 35.
[0058] Damit die Hochspannung vom Schwenkkörper 3 in den Elektrodenhalter 35 gelangen kann,
sind am Ende des Abschnitts 10.2 ein Kontaktstift und am Elektrodenhalter 35 ein Kontaktring
vorgesehen. Damit ist die elektrische Verbindung stets gewährleistet, und zwar unabhängig
von der Orientierung des Elektrodenhalters 35 gegenüber dem Schwenckörper 3. Der Elektrodenhalter
35 kann also in den Schwenkkörper 3 hineingesteckt und in einer beliebigen Drehlage
mit Hilfe einer Überwurfmutter 9 am Schwenkkörper 3 fixiert werden. Die Drehlage ist
auf die Längsachse LA2 bezogen, die in diesem Fall die Drehachse bildet, um die der
Elektrodenhalter 35 gedreht werden kann.
[0059] Vorteilhafter Weise weist die Überwurfmutter 9 ein Innengewinde und der Schwenkkörper
3 ein entsprechendes Aussengewinde auf. Über diese beiden Gewinde sind die Überwurfmutter
9 und der Schwenkkörper 3 miteinander verbindbar. Wenn die Überwurfmutter 9 vom Schwenkkörper
3 abgeschraubt ist, kann der Elektrodenhalter 35 aus dem Schwenkkörper 3 herausgezogen
werden.
[0060] Die Pulversprühdüse 5 kann auf den Elektrodenhalter 35 gesteckt werden und kann einen
Absatz 5.3 aufweisen. Mit der Überwurfmutter 9, die mit dem Absatz 5.3 einen Formschluss
bildet, kann die Pulversprühdüse 5 in der Position gehalten werden.
[0061] Die Pulversprühdüse 5 gemäss Figuren 1 bis 10 ist als Flachstrahldüse ausgebildet.
Sie erzeugt einen flachen, breiten Pulverstrahl.
[0062] Wenn das Labyrinth 8 als abgeschlossener, das heisst als ein im wesentlichen dichter
Raum ausgebildet ist, kann vorgesehen sein, dass der Luftkanal 20, über den Druckluft
zur Hochspannungselektrode 11 geführt wird, nicht durch das Labyrinth 8 hindurch,
sondern ausserhalb des Labyrinths 8 verläuft (in den Figuren nicht gezeigt).
[0063] Bei einer Ausführungsform des Winkeladapters ist der im Schwenkkörper 3 angeordnete
Teil der Gasleitung 20.2 - in radialer Richtung betrachtet - einlassseitig weiter
innen angeordnet als der Auslass des im Gehäuse 1 angeordneten Teils der Gasleitung
20.1 (siehe Figur 9).
[0064] Um die Pulversprührichtung einzustellen, wird in der Regel wie folgt vorgegangen.
Zuerst wird die das Gehäuse 1 und den Schwenkkörper 3 verbindende Spannmutter 15 gelöst.
Dann werden das Gehäuse 1 und der Schwenkkörper 3 in axialer Richtung (bezogen auf
die Schwenkachse DA) auseinander gezogen. In der Regel genügen hierzu 1 bis 10 mm.
Je nachdem wie die Schnittstelle zwischen dem Gehäuse 1 und dem Schwenkkörper 3 ausgebildet
ist, genügen auch schon 2 bis 5 mm. Nun kann der Schwenkkörper 3 gegenüber dem Gehäuse
1 in die gewünschte Winkelstellung geschwenkt werden. Anschliessend werden das Gehäuse
1 und der Schwenkkörper 3 wieder zusammen gedrückt, und die Spannmutter 15 wird zuschraubt.
[0065] Um den Winkeladapter auf dem Pistolenlauf 40 eines Sprühapplikators zu befestigen,
kann eine Gewindehülse 21 vorgesehen sein, die auf ein entsprechendes Gewinde 40.1
des Pistolenlaufs 40 geschraubt ist (siehe Figur 6).
[0066] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass nicht nur der Schwenkkörper
3 um die Schwenkachse DA geschwenkt, sondern der gesamte Winkeladapter um die Längsachse
LA 1 gedreht werden kann. Um dies zu ermöglichen, wird zuerst die Gewindehülse 21
gelöst, mit der der Winkeladapter auf dem Pistolenlauf 40.1 des Sprühapplikators 40
befestigt ist. Anschliessend kann der Winkeladapter um die Längsachse LA1 in die gewünschte
Drehlage gedreht werden. Um den Drehwinkel
Δ einfach einstellen zu können, können auf dem Gehäuse 1 des Winkeladapters eine Winkelskala
24 und auf dem Pistolenlauf 40 eine entsprechende Referenzmarke 40.2 angebracht sein.
Nachdem der Winkeladapter die gewünschte Drehlage hat, wird die Spannmutter 21 wieder
auf dem Pistolenlauf 40 festgeschraubt, sodass der Winkeladapter nun in seiner neuen
Lage fixiert ist.
[0067] Der Pulverkanal 2 kann eine Verjüngung aufweisen, die sich vorzugsweise stromaufwärts
vom Gelenk befindet (Fig. 3). Auf der stromabwärtigen Seite des Gelenks kann der der
Pulverkanal 4 wieder eine Aufweitung aufweisen. Der stromaufwärtige Pulverkanal 2.1
verjüngt sich also in Strömungsrichtung und der stromabwärtige Pulverkanal 4 weitet
sich hinter dem Gelenk auf. Damit kann der Pulverstrom nach dem Gelenk wieder homogenisiert
werden.
[0068] Zusätzlich oder alternativ dazu kann im Pulverkanal 2, stromabwärts betrachtet, hinter
dem Pulverkanal 41 ein Pulvermischer 17 vorgesehen sein. Der Pulvermischer 17 ist
vorgesehen, um den Pulverstrom zu homogenisieren. Damit soll also das Pulver, das
durch den abgewinkelten Abschnitt des Pulverkanals 4 strömt, wieder zentriert und
gerichtet (bezogen auf die Längsachse LA2) werden. Nachdem das Pulver-Luft-Gemisch
die Verjüngung passiert hat, wird es wieder aufgeweitet und damit gleichmässig über
den Querschnitt des Pulverkanals 4 verteilt. Um dies zu erreichen, hat der Pulvermischer
17 einlassseitig eine Verjüngung 17.1 im Kanalquerschnitt. An diesen sich verjüngenden
Abschnitt 17.1 schliesst sich ein Abschnitt mit konstantem Querschnitt 17.2 und daran
wiederum ein sich aufweitender Abschnitt 17.3 an.
[0069] Statt des Pulvermischers 17 kann in einer weiteren Ausführungsform des Winkeladapters
auch ein Pulvermischer 47 vorgesehen sein, der eine oder mehrere Lamellen oder Schaufeln
aufweist, um dem durch den Pulverkanal strömenden Pulver einen Drall zu geben. Bei
der in den Figuren 16a und 16b gezeigten Ausführungsform weist der Pulvermischer 47,
der auch kurzum als Mischer bezeichnet wird, vier Schaufeln 47.1, 47.2, 47.3 und 47.4
auf. Die Schaufeln 47.1, 47.2, 47.3 und 47.4 sind so geformt, dass sie auf der Auslassseite
des Mischers 47 einen Winkel ω = 30° mit der Vertikalen einschliessen. In Figur 16b
ist die Strömungsrichtung des Pulvers P mit einem Pfeil angedeutet.
[0070] Alternativ dazu kann der Winkeladapter auch einen Pulvermischer 57 oder einen Pulvermischer
67 aufweisen. Bei dem Pulvermischer 57 gemäss Figuren 17a und 17b beträgt der Winkel
ω = 40°. Beim Pulvermischer 67 gemäss Figuren 18a und 18b beträgt der Winkel ω = 50°.
Der Winkel ω hat Einfluss auf die Reinigbarkeit. Je grösser der Winkel ω ist, desto
leichter kann der Mischer gereinigt werden. Der Winkel ω hat aber auch Einfluss auf
den Drall, der dem Pulver gegeben werden soll. Je kleiner der Winkel ω ist, desto
stärker ist der Drall, der dem Pulver gegeben wird.
[0071] Mit Hilfe der Schaufeln wird das Pulver im Inneren des Mischers verwirbelt und tritt
am Auslass des Mischers als homogener, gerichteter Pulverstrom aus.
[0072] Der stromaufwärtige Pulverkanal 2 ist vorzugsweise in einer Hülse 43 angeordnet.
Die Hülse 43 mit dem stromaufwärtigen Pulverkanal 2 steckt im Gehäuse 1 und wird vorzugsweise
mit einer Sicherungshülse 26 im Gehäuse 1 festgeklemmt (Figur 9). Die Sicherungshülse
26 weist dazu ein Aussengewinde 26.1 auf, über das sie mit einem im Gehäuse 1 vorgesehenen
Innengewinde 1.2 verschraubt ist. Wenn die Sicherungshülse 26 in das Gehäuse 1 hineingeschraubt
ist, drückt das stromabwärtige Ende der Sicherungshülse 26 auf eine entsprechend ausgebildete
Schulter 43.3 der Hülse 43, die sich auf der Aussenseite der Hülse 43 befindet.
[0073] Über eine Schnappverbindung ist die Sicherungshülse 26 zudem mit einer Gewindehülse
21 verbunden (Figuren 13 bis 15). Die Sicherungshülse 21 weist dazu auf ihrer stromaufwärtigen
Seite einen ringförmigen Schnapphaken auf, der - im montierten Zustand - in eine ringförmige
Nut 21.4 der Gewindehülse 21 einrastet, die sich am stromabwärtigen Ende der Gewindehülse
21 befindet. Die Schnappverbindung ist so ausgebildet, dass sich die Gewindehülse
26 gegenüber der Sicherungshülse 21 um die Längsachse LA1 frei drehen lässt.
[0074] Auf der Innenseite weist das stromabwärtige Ende der Gewindehülse 21 ein Innengewinde
21.1 und zwei Nuten 21.2 auf. In die Nuten 21.2 können die Stege 60.2 und 60.3 eines
Montagewerkzeugs 60 gesteckt werden, wenn das Montagewerkzeug 60 entsprechend ausgerichtet
ist. Damit das Montagewerkzeug gut gegriffen werden kann, ist es mit einem Griff 60.1
ausgestattet.
[0075] Um die Hülse 43 mit dem stromaufwärtigen Pulverkanal 2 aus dem Gehäuse 1 auszubauen,
wird das Montagewerkzeug 60 in die Gewindehülse 21 eingeführt und so weit gedreht,
bis die Stege 60.2 und 60.3 in die dafür vorgesehenen Nuten 21.2 hineinragen und mit
ihnen einen Formschluss bilden. Nun wird das Montagewerkzeug 60 zusammen mit der Gewindehülse
21 so weit gedreht, bis die beiden Stege 60.2 und 60.3 auch in die Nuten 26.2 des
Sicherungsrings 26 greifen und auch mit ihm einen Formschluss bilden. In Figur 15
sind die Nut 26.2, die Nut 21.2 und der Steg 60.3 des Montagewerkzeugs 60 so ausgerichtet,
dass der Steg 60.3 in die beiden Nuten 21.2 und 26.2 gesteckt werden kann. Sobald
der Formschluss zwischen den Montagewerkzeug 60 und den Nuten 21.2 und 26.2 hergestellt
ist, kann das Montagewerkzeug 60 gedreht werden und die Sicherungshülse 26 kann zusammen
mit der Gewindehülse 21 aus dem Gehäuse 1 nach hinten herausgeschraubt werden. Das
Aussengewinde 26.1 der Sicherungshülse 26 wird dabei aus dem Innengewinde 1.2 im Gehäuse
1 herausgeschraubt.
[0076] Das Innengewinde 21.1 der Gewindehülse 21 ist dazu vorgesehen auf das Aussengewinde
40.1 des Pistolenlaufs 40 geschraubt zu werden. Sobald die Gewindehülse 21 fest auf
den Pistolenlauf 40 geschraubt ist, ist der Winkeladapter nicht mehr um die Längsachse
LA1 drehbar.
[0077] Um den stromaufwärtigen Pulverkanal 2 zu montieren, wird die Hülse 43 von der stromaufwärtigen
Seite aus in das Gehäuse 1 hineingesteckt. Anschliessend werden die Sicherungshülse
26 und die Gewindehülse 21 in das Gehäuse 1 gesteckt. Mit Hilfe des Montagewerkzeugs
60 wird nun die Sicherungshülse 26 mit dem Gehäuse 1 verschraubt.
[0078] In den Figuren 11 und 12 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemässen Winkeladapters
dargestellt. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform
im Wesentlichen im Mündungsbereich. Statt der Düse 5 ist hier eine Düse 50 verbaut,
die so ausgebildet, dass sie einen Prallteller 51 aufnehmen kann. Dadurch kann ein
runder, kegelförmiger Pulversprühstrahl erzeugt werden. Die Hochspannungsleitung 10
führt durch die Düse 50 und den Prallteller 51 hindurch, und endet als Hochspannungselektrode
11 auf der stromabwärtigen Seite des Pralltellers 51.
[0079] In den Figuren 19 bis 22 ist eine dritte Ausführungsform des Winkeladapters dargestellt.
Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich im Mündungsbereich von den anderen Ausführungsformen.
Statt der Düse 5 respektive 50 ist hier eine Düse 150 verbaut, die so ausgebildet
ist, dass sie das Pulver in einem schrägen Winkel γ von rund 30° versprüht. Der Düsenschlitz
150.1 erstreckt sich über die gesamte Breite des Pulverkanals 150.2.
[0080] Mit Hilfe einer Nut 150.4 und eines entsprechend ausgebildeten Stegs 35.4 am Elektrodenhalter
35 (Fig. 10) kann die Düse 150 am Elektrodenhalter 35 ausgerichtet werden. Im zusammengebauten
Zustand bilden der Steg 35.4 und die Nut 150.4 einen Formschluss, sodass die Düse
150 sich bezogen auf die Längsachse LA2 nicht versehentlich verdrehen kann. Dies gilt
sinngemäss auch für die anderen Düsen.
[0081] Statt dessen kann der Winkeladapter auch mit einer Düse 250 ausgestattet sein. In
den Figuren 23 bis 27 ist der Winkeladapters mit der Düse 250 dargestellt. Die Düse
250 ist so ausgebildet, dass sie das Pulver in einem schrägen Winkel von rund γ =
60° versprüht.
[0082] Alternativ dazu kann der Winkeladapter auch mit einer Düse 350 ausgestattet sein.
In den Figuren 28, 29 und 30 ist die Düse 350 dargestellt. Die Düse 350 ist so ausgebildet,
dass sie das Pulver in einem schrägen Winkel von rund γ = 45° versprüht. Der Düsenschlitz
350.1 erstreckt sich über die gesamte Breite des Pulverkanals 350.2.
[0083] Statt dessen kann der Winkeladapter auch mit einer Düse 450 bestückt sein. In den
Figuren 31 und 32 ist die Düse 450 dargestellt. Die Düse 450 ist so ausgebildet, dass
sie das Pulver in einem Winkel von rund 45° versprüht. Darüber hinaus erstreckt sich
der Düsenschlitz 450.1 nicht wie bei den Düsen 5, 150, 250 und 350 über die gesamte
Breite des Pulverkanals.
[0084] Die Düsen 5, 150, 250, 350 und 450 können in ihrer Drehlage in Bezug auf die Längsachse
LA2 eingestellt werden. Dazu wird die Überwurfmutter 9 soweit gelöst, dass die Düse
und der Elektrodenhalter 35 um die Längsachse LA2 in die gewünschte Drehlage gedreht
werden können. Anschliessend wird die Überwurfmutter 9 wieder angezogen, sodass die
Düse und der Elektrodenhalter in ihrer neuen Drehlage fixiert sind. Dadurch dass die
Düsen gedreht werden können, erhält der Winkeladapter ein zusätzlichen Freiheitsgrad.
Somit kann die Pulversprührichtung also noch um einen zusätzlichen Winkel geändert
werden.
[0085] Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäss der vorliegenden Erfindung
dient nur zu illustrativen Zwecken. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen
und Modifikationen möglich. So sind beispielsweise die verschiedenen in den Figuren
1 bis 32 gezeigten Komponenten der Pulversprühvorrichtung respektive des Winkeladapters
auch auf eine andere als in den Figuren gezeigte Weise miteinander kombinierbar.
Bezugszeichenliste
[0086]
- 1
- Gehäuse
- 1.1
- Gehäuseaussenfläche
- 1.2
- Gewinde
- 1.4
- Anschlag
- 1.13
- Rastnasen
- 2
- stromaufwärtige Pulverkanal
- 2.1
- Kanalabschnitt
- 2.2
- Kanalabschnitt
- 3
- Schwenkkörper
- 3.1
- Gewinde
- 3.13
- Rastnasen
- 4
- stromabwärtige Pulverkanal
- 5
- Düse
- 5.3
- Absatz
- 5.4
- Nut
- 6
- Steg am Schwenkkörper
- 7
- Nut am Schwenkkörper
- 8
- Labyrinth
- 9
- Überwurfmutter
- 10
- Hochspannungsleitung
- 10.1
- Teil der Hochspannungsleitung
- 10.2
- Teil der Hochspannungsleitung
- 10.3
- Teil der Hochspannungsleitung
- 11
- Hochspannungselektrode
- 12
- Drahtende
- 14
- Auflagefläche
- 15
- Überwurfmutter
- 16
- Dichtung
- 17
- Pulvermischer
- 17.1
- sich verjüngender Abschnitt
- 17.2
- Abschnitt mit konstantem Querschnitt
- 17.3
- sich aufweitender Abschnitt
- 18
- Steg am Gehäuse
- 19
- Nut am Gehäuse
- 20
- Gasleitung
- 20.1
- Teil der Gasleitung
- 20.2
- Teil der Gasleitung
- 20.3
- Teil der Gasleitung
- 21
- Gewindehülse
- 21.1
- Gewinde
- 21.2
- Nut
- 21.4
- Ringnut
- 22
- Winkelskala
- 23
- Referenzmarke
- 24
- Winkelskala
- 26
- Sicherungshülse
- 26.1
- Gewinde
- 26.2
- Nut
- 30
- Achse
- 31
- Achse
- 35
- Elektrodenhalter
- 35.4
- Steg am Elektrodenhalter
- 36
- Pulvermischer
- 37
- Dichtring
- 39
- Kontaktring bzw. O-Ring
- 40
- Pistolenlauf
- 40.1
- Gewinde
- 40.2
- Referenzmarke
- 41
- Pulverkanal
- 42
- Pulverkanal
- 43
- Hülse
- 43.3
- Schulter
- 47
- Mischer
- 47.1
- Schaufel
- 47.2
- Schaufel
- 47.3
- Schaufel
- 47.4
- Schaufel
- 50
- Düse
- 51
- Prallteller
- 57
- Mischer
- 57.1
- Schaufel
- 57.2
- Schaufel
- 57.3
- Schaufel
- 57.4
- Schaufel
- 60
- Werkzeug
- 60.1
- Griff
- 60.2
- Steg
- 60.3
- Steg
- 67
- Mischer
- 67.1
- Schaufel
- 67.2
- Schaufel
- 67.3
- Schaufel
- 150
- Düse
- 150.1
- Düsenschlitz
- 150.2
- Pulverkanal
- 150.3
- Absatz
- 150.4
- Nut
- 250
- Düse
- 250.1
- Düsenschlitz
- 250.2
- Pulverkanal
- 250.3
- Absatz
- 250.4
- Nut
- 350
- Düse
- 350.1
- Düsenschlitz
- 350.2
- Pulverkanal
- 350.3
- Absatz
- 350.4
- Nut
- 450
- Düse
- 450.1
- Düsenschlitz
- 450.2
- Pulverkanal
- 450.3
- Absatz
- 450.4
- Nut
- LA1
- Längsachse
- LA2
- Längsachse
- DA
- Drehachse
- P
- Pulverstrom
- x
- Achse
- y
- Achse
- z
- Achse
- α
- Winkel
- β
- Winkel
- ϑ
- Schwenkwinkel
- Δ
- Drehwinkel
- γ
- Winkel
- ω
- Winkel
1. Winkeladapter für eine Pulversprühvorrichtung,
- mit einem stromaufwärtigen Gehäuse (1), das einen stromaufwärtigen Pulverkanal (2),
einen Anschluss an die Pulversprühvorrichtung und eine Längsachse (LA1) aufweist,
um die das Gehäuse (1) drehbar ist,
- mit einem Schwenkkörper (3) mit einem stromabwärtigen Pulverkanal (4), der sich
an den stromaufwärtigen Pulverkanal (2) anschliesst,
- bei der der Schwenkkörper (3) um eine Schwenkachse (DA) schwenkbar ist, wobei die
Schwenkachse (DA) schräg zur Längsachse (LA1) verläuft,
- mit einer Düse (5), die sich an den Schwenkkörper (3) anschliesst,
- mit einer Hochspannungsleitung (10), die sich vom stromaufwärtigen Gehäuse (1) über
den Schwenkkörper (3) bis in die Düse (5) erstreckt und dort als Hochspannungselektrode
(11) ausgebildet ist,
- bei der das Gehäuse (1) und der Schwenkkörper (3) mehrere Stege (6, 18) und Nuten
(7, 19) aufweisen, wobei die Stege in die Nuten ragen und die Stege und Nuten so ausgebildet
sind, dass sie ein Labyrinth (8) bilden, um die Distanz zwischen der Hochspannungsleitung
(10) und der Aussenseite des Winkeladapters zu vergrössern.
2. Winkeladapter nach Anspruch 1,
bei dem sich der stromaufwärtige Pulverkanal (2) verjüngt und der stromabwärtige Pulverkanal
(4) im Schwenkkörper (3) wieder aufweitet.
3. Winkeladapter nach Anspruch 1 oder 2,
- mit einer Gasleitung (20), bei der ein Teil der Gasleitung (20.1) durch das stromaufwärtige
Gehäuse (1) und ein anderer Teil der Gasleitung (20.2) durch den Schwenkkörper (3)
führt und
- die Gasleitung (20) vorgesehen ist, um Gas zur Hochspannungselektrode (11) zu transportieren.
4. Winkeladapter nach Anspruch 3,
bei dem der im Gehäuse (1) angeordnete Teil der Gasleitung (20.1) auslassseitig mit
dem Labyrinth (8) verbunden ist.
5. Winkeladapter nach Anspruch 3 oder 4,
bei dem der im Schwenkkörper (3) angeordnete Teil der Gasleitung (20.2) einlassseitig
mit dem Labyrinth (8) verbunden ist.
6. Winkeladapter nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
bei dem im Labyrinth (8) ein Dielektrikum vorgesehen ist.
7. Winkeladapter nach Anspruch 6,
bei dem das Dielektrikum ein reaktionsträges Gas oder Hochspannungsfett ist.
8. Winkeladapter nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der stromabwärtige Pulverkanal
(4) eine Längsachse (LA2) aufweist, die schräg zur Schwenkachse (DA) verläuft.
9. Winkeladapter nach einem der vorherigen Ansprüche,
- bei dem der stromaufwärtige Pulverkanal (2) einen stromaufwärtigen Kanalabschnitt
(2.1) aufweist, der konzentrisch zur Längsachse (LA1) verläuft, und
- bei der der stromaufwärtige Pulverkanal (2) einen stromabwärtigen Kanalabschnitt
(2.2) aufweist, der konzentrisch zur Schwenkachse (DA) verläuft.
10. Winkeladapter nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem am Übergang vom stromaufwärtigen
Gehäuse (1) zum Schwenkkörper (3) ein Kontaktring (39) vorgesehen ist, um den im stromaufwärtigen
Gehäuse (1) befindlichen Teil der Hochspannungsleitung (10.1), mit dem im Schwenkkörper
(3) befindlichen Teil der Hochspannungsleitung (10.2) zu verbinden.
11. Winkeladapter nach Anspruch 10,
bei dem der Kontaktring (39) benachbart zum Pulverkanal (2) angeordnet ist.
12. Winkeladapter nach Anspruch 10 oder 11,
bei dem, in radialer Richtung betrachtet, der Kontaktring (39) zwischen dem Pulverkanal
(2) und der Gasleitung (20) angeordnet ist.
13. Winkeladapter nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem im äusseren Bereich des
Übergangs vom Gehäuse (1) zum Schwenkkörper (3) eine Dichtung (16) vorgesehen ist,
die das Labyrinth (8) nach aussen gasdicht abdichtet.
14. Winkeladapter nach einem der vorherigen Ansprüche, mit einer Spannmutter (15), die
am Übergang vom Gehäuse (1) zum Schwenkkörper (3) angeordnet und dazu vorgesehen ist,
den Schwenkkörper (3) am Gehäuse (1) zu befestigen.
15. Winkeladapter nach Anspruch 14,
bei dem die Spannmutter (15) aus einem elektrisch nichtleitenden Material hergestellt
ist.
16. Winkeladapter nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Labyrinth (8) eine
Breite zwischen 0,1 mm und 0,8 mm aufweist.
17. Winkeladapter nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Auslass des stromaufwärtigen
Pulverkanals (2) und der Einlass des stromabwärtigen Pulverkanals (4) derart ausgebildet
sind, dass sie miteinander dicht verbindbar sind.
18. Winkeladapter nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem im stromaufwärtigen Bereich
des stromabwärtigen Pulverkanals (4) ein Pulvermischer (17; 47) vorgesehen ist.
19. Winkeladapter nach Anspruch 18,
bei dem sich der Querschnitt des Pulvermischers (17), in Strömungsrichtung betrachtet,
zuerst verjüngt und später wieder aufweitet.
20. Winkeladapter nach Anspruch 18,
bei dem der Pulvermischer (47) Schaufeln (47.1-47.4) aufweist, um dem durch den Pulverkanal
(2) strömenden Pulver (P) einen Drall zu geben.
21. Winkeladapter nach einem der Ansprüche 10 bis 20, bei dem der Kontaktring (39) als
leitfähiger O-Ring ausgebildet ist.
22. Winkeladapter nach einem der Ansprüche 1 bis 21, mit einer Gewindehülse (21), über
die das Gehäuse (1) mit einem Pistolenlauf (40) verbindbar ist, wobei die Gewindehülse
derart ausgebildet ist, dass sie im gelösten Zustand ein Drehen des Winkeladapters
gegenüber dem Pistolenlauf (40) ermöglicht.
23. Verfahren zum Einstellen der Sprührichtung einer Pulversprühvorrichtung mit einem
Winkeladapter nach einem der Ansprüche 1 bis 22 mit den Schritten:
- eine das Gehäuse (1) und den Schwenkkörper (3) miteinander verbindende Spannmutter
(15) wird gelöst,
- der Schwenkkörper (3) wird gegenüber dem Gehäuse (1) in die gewünschte Schwenkwinkelstellung
(ϑ) geschwenkt, und
- die Spannmutter (15) wird zugeschraubt.
24. Verfahren nach Anspruch 23,
das die Schritte umfasst:
- die Gewindehülse (21), die das Gehäuse (1) mit dem Pistolenlauf (40) verbindet,
wird gelöst,
- der Winkeladapter wird gegenüber dem Pistolenlauf (40) in die gewünschte Position
gedreht, und
- die Gewindehülse (21) wird zugeschraubt.