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Dokumentenidentifikation DE69623768T2 14.08.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0828565
Titel PULVERZERSTÄUBER MIT ROTIERENDEM SPRÜHKOPF
Anmelder Nordson Corp., Westlake, Ohio, US
Erfinder SHUTIC, R., Jeffrey, Wakeman, US;
HOLLSTEIN, E., Thomas, Amherst, US
Vertreter Eisenführ, Speiser & Partner, 28195 Bremen
DE-Aktenzeichen 69623768
Vertragsstaaten CH, DE, FR, GB, IT, LI
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 20.05.1996
EP-Aktenzeichen 969178151
WO-Anmeldetag 20.05.1996
PCT-Aktenzeichen PCT/US96/07239
WO-Veröffentlichungsnummer 0096036438
WO-Veröffentlichungsdatum 21.11.1996
EP-Offenlegungsdatum 18.03.1998
EP date of grant 18.09.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.08.2003
IPC-Hauptklasse B05B 5/04
IPC-Nebenklasse B05B 3/10   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung 1. Anwendungsgebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft elektrostatische Pulverspritzpistolen, und insbesondere eine Pistole, die am Pulverauslass ein rotierendes Element zum Verteilen des Pulvers in einem gleichmäßigen Sprühmuster besitzt.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Beim elektrostatischen Pulverbeschichten werden trockene Farbpartikel in einem Pulverbehälter fluidisiert und durch einen Schlauch zu einer oder mehreren Spritzpistolen gepumpt, die das Pulver auf ein zu beschichtendes Produkt spritzen. Die Spritzpistolen laden die Pulverpartikel auf, typischerweise mit Hilfe einer Hochspannungsladeelektrode. Wenn die Pulverpartikel aus der Vorderseite der Pistole gespritzt werden, werden sie elektrostatisch zu dem zu streichenden Produkt angezogen, das im allgemeinen elektrisch mit Erde verbunden ist und das von einem Hängezubringer herabhängen kann oder auf andere Weise in einer Spritzkabine getragen wird. Wenn diese geladenen Pulverpartikel auf dem Produkt aufgetragen sind, haften sie durch elektrostatische Anziehung dort, bis sie in einen Ofen transportiert werden, wo sie geschmolzen werden, so dass sie zusammenfließen und auf dem Produkt eine gleichmäßige Beschichtung bilden. Das Pulverbeschichten stellt im allgemeinen einen festen und dauerhaften Oberflächenschutz zur Verfügung, wie er an vielen Geräten, Gartenmöbeln, Rasenmähern und anderen Produkten anzutreffen ist.

Es wird vermutet, dass Pulverspritzpistolen mit Drehverteilern am Pulverauslass verbesserte Sprühmuster und andere Vorteile zur Verfügung stellen. Die Konstruktionen vieler Pulverspritzpistolen dieser Art basieren auf ähnlichen Flüssigkeitsspritzpistolen, die rotierende Düsen am Flüssigkeitsauslass besitzen. Beispiele von Flüssigkeitsspritzpistolen dieser Art sind in den US-Patenten Nr. 4,887,770 und 5,346,139 gezeigt. Die Drehverteiler in Flüssigkeitsspritzpistolen rotieren mit sehr hohen Drehzahlen, wobei eine typische Drehzahl solcher Spritzpistolen ungefähr 20.000 bis 50.000 Umdrehungen pro Minute ist. Diese hohen Drehzahlen sind notwendig, weil die Verteiler das flüssige Beschichtungsmaterial zerstäuben müssen und die Zerstäubung mit diesen Drehzahlen am besten erreicht wird. Die Pistolen sind grundsätzlich nicht so konstruiert, dass sie für niedrigere Drehzahlen geeignet sind, weil niedrigere Drehzahlen die Flüssigkeit nicht effektiv zerstäuben würden und weil die Drehverteiler durch Luftturbinenmotoren angetrieben werden, die bei niedrigeren Drehzahlen nicht effektiv betrieben werden können.

Ein Beispiel einer Pulverspritzpistole mit einer Konstruktion, die einer dieser Flüssigkeitsspritzpistolen ähnlich ist, ist im US-Patent Nr. 5,353,995 gezeigt, bei dem eine Pulverspritzpistole einen Drehverteiler oder eine Prallplatte am Pulverauslass besitzt und bei dem der Verteiler mittels einer in der Pistole angeordneten Turbine gedreht wird. Die Übernahme der Konstruktionen von Flüssigkeitsspritzpistolen mit Drehverteilern für die Konstruktion von Pulverspritzpistolen mit Drehverteilern führt zu verschiedenen Problemen.

Eines dieser Probleme umfasst die Anwendung eines hochtourigen Luftturbinenmotors als Verteilerantrieb. Wenn der Verteiler in einer Pulverspritzpistole mit Drehzahlen von 30.000 bis 50.000 Umdrehungen pro Minute rotiert, erhalten die Pulverpartikel eine kinetische Energie, die zur Erwärmung führt, wenn die Pulverpartikel auf den Verteiler treffen, und das Schmelzen des Pulvers auf dem Drehverteiler bewirken. Das Problem des Pulverschmelzens wurde mit der Entwicklung neuer Pulver akuter, die feinkörniger sind und meistens leichter schmelzen. Einige kürzlich entwickelte Pulver neigen infolge von Kontaktverschmelzung zum Ansammeln auf dem Drehverteiler. Diese neueren Pulver werden sich auch eher anderswo im Pulverströmungsweg ablagern. Der Verteiler für eine Pulverspritzpistole sollte mit einer geringeren Drehzahl als die normalerweise für eine Flüssigkeitsspritzpistole erforderliche rotieren, um das Problem der Kontaktverschmelzung zu verringern.

Ein anderes Problem umfasst die inhärente Tendenz des Pulvers, sich entlang des Pulverströmungsweges anzusammeln. Anders als Flüssigkeiten neigt das Pulver zum Ansammeln an verschiedenen Stellen im Strömungsweg, und solche Pulveransammlungen können verschiedene nachteilige Wirkungen haben. Die Pulveransammlung kann irgendwann losbrechen und auf dem zu beschichtenden Teil abgelagert werden. Pulver kann sich auch in Bereichen um die Lager der rotierenden Bauteile ansammeln, was eine übermäßige Abnutzung an den Bauteilen bewirken und die freie Rotation dieser Bauteile behindern kann. Weitere Probleme treten dort auf, wo rotierende Elemente mit feststehenden Elementen auf dem Pulverströmungsweg ineinander greifen, weil an diesem Eingriffspunkt eine Radialdichtung erforderlich ist, um das Eintreten des Pulvers zwischen die rotierenden und feststehenden Bauteile zu verhindern. Konventionelle Dichtungen, wie zum Beispiel Lippendichtungen oder O-Ringe sind wegen der Reibung, die zwischen den rotierenden Elementen und den feststehenden Elementen erzeugt wird, ungeeignet. Pulver in diesem Bereich in Kombination mit der Reibung beschleunigt die Abnutzung, und das Pulver kann aufgrund der kinetischen Reibungsenergie schmelzen.

Das oben erwähnte US-Patent 5,353,995 offenbart eine Spritzvorrichtung mit einer Turbine. Die Abtriebswelle der Turbine wird kontinuierlich durch aus einer in dem Spritzvorrichtungskörper ausgebildeten Kammer austretende Luft über einen ringförmigen Zwischenraum zwischen der Welle und einer Kappe gereinigt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung sieht eine Spritzpistole für Beschichtungsmaterial vor, umfassend ein Gehäuse mit einem Körper, eine Kammer innerhalb des Körpers, wobei die Kammer mit einer Luftzuführung zur Druckerzeugung in der Kammer verbunden ist, eine innerhalb der Kammer drehbar angeordnete Spindel, wobei die Spindel einen mittigen Kanal besitzt, ein nicht rotierendes Strömungsrohr, durch das Pulver strömt, ein zwischen dem nicht rotierenden Strömungsrohr und der drehbaren Spindel ausgebildeter Zwischenraum, wobei der Zwischenraum mit der Kammer kommuniziert, einen Verteiler, der zur Drehung mit der Spindel befestigt ist und Pulver zum Sprühen aus der Pistole empfängt, und einen innerhalb des Gehäuses angeordneten und zum Drehen der Spindel und des Verteilers (39) angeordneten Antriebsmechanismus, gekennzeichnet dadurch, dass der mittige Kanal der Spindel einen Teil des Pulverströmungsweges bildet, wobei das Pulver vom Strömungsrohr in den Kanal strömt und vom Verteiler aus dem Kanal aufgenommen wird, und dass Druckluft durch den Zwischenraum aus der Kammer austritt, um zwischen dem Rohr und der Spindel eine Radialdichtung vorzusehen.

Das Problem von Pulverarsammlungen in der Pistole wird durch Vorsehen einer Druckkammer um eine rotierende Spindel herum vermieden, die einen mittleren Kanal besitzt, der einen Teil des Pulverströmungsweges bildet. Die Kammer um die Spindel herum ist mit einer Druckluftzuführung verbunden, und die Kammer wird mit einem Druck etwas oberhalb des Druckes des fluidisierten Pulverstromes durch die Pistole beaufschlagt. Die Luft in der Druckkammer kann aus der Kammer um die Spindel und ihre zugehörigen Lager herum austreten, und wenn die Luft austritt, reißt sie effizient Pulver vom Rand der Spindel mit und hält die Bereiche um die Spindel und die Lager herum frei von Pulver. Zusätzlich tritt die Luft durch einen zwischen dem stationären Pulverzuführungsrohr und der rotierenden Spindel gebildeten ringförmigen Zwischenraum aus, wodurch eine wirksame Radialdichtung ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Bauteile gebildet wird. Die durch diese Erfindung vorgesehene Radialdichtung vermeidet die Anwendung konventioneller Dichtungen, wie zum Beispiel Lippendichtungen oder O-Ringe, und vermeidet die Probleme der zwischen der rotierenden Spindel und dem stationären Rohr erzeugten Reibung, die ansonsten die Abnutzung beschleunigen und dazu führen würde, ein erhöhtes Pulverschmelzen zu bewirken.

Die Spritzpistole kann mit geringeren Drehzahlen als die bekannten Spritzpistolen arbeiten, und auf diese Weise werden die mit dem Pulververschmelzen verbundenen Probleme verringert oder beseitigt. Durch die Arbeitsweise mit geringeren Drehzahlen wird außerdem die Lebensdauer der Spritzpistole erhöht und darüber hinaus die Abnutzung der sich bewegenden Teile innerhalb der Pistole verringert.

Die Spritzpistole stellt einen Drehverteiler zur Verfügung, der mit Drehzahlen rotiert, die viel geringer als die Drehzahlen der bekannten Spritzpistolen sind. Turbinen, wie zum Beispiel solche, die in bekannten Spritzpistolen verwendet werden, können effektiv nur mit so langsamen Drehzahlen wie ungefähr 2.500 Umdrehungen pro Minute laufen. Bei niedrigeren Drehzahlen werden sie nicht mit einer gleichbleibenden oder gleichmäßigen Drehzahl laufen oder können überhaupt nicht laufen. Die vorliegende Pistole vermeidet die Anwendung einer Turbine zum Drehen des Verteilers, so dass sie effektiv viel geringere Drehzahlen erreichen kann. Vorzugsweise kann der Verteiler in der Pistole gleichmäßig und gleichbleibend mit Drehzahlen von ungefähr 0 bis 2.500 Umdrehungen pro Minute laufen.

Um diese geringeren Drehzahlen zu erreichen, wird für die Pistole vorzugsweise ein druckluft- oder luftbetriebener Motor oder ein Elektromotor benutzt. Andere geeignete Motoren können ebenso wirksam genutzt werden. Im Vergleich mit den im Stand der Technik verwendeten Luftturbinen ist ein luftbetriebener Motor oder ein Elektromotor relativ preiswert. Außerdem kann ein luftbetriebener Motor oder Elektromotor oder ein anderer vergleichbarer Motor leicht ersetzt werden, wenn er ausfällt oder verschlissen ist.

Anders als bei den bekannten Konstruktionen, die die koaxiale Anordnung der Turbine mit dem Drehverteiler erforderten, ist der in der Spritzpistole verwendete Motor vorzugsweise von der Mittelachse der Pistole radial versetzt, so dass die Mittelachse als Pulverströmungsweg genutzt werden kann. Durch Anordnung der Antriebsmittel entlang einer Achse, die von der Mittellängsachse der Spritzpistole beabstandet ist, wird ein ungehinderter Strömungsweg für das Pulver vorgesehen und eine vereinfachte Pistolenkonstruktion erreicht. Der resultierende freie, unbehinderte Weg für das Pulver hat in Pulverströmungsrichtung keine Veränderungen und keine signifikanten Hindernisse oder Hindernisse im Pulverströmungsweg, an denen sich Pulver sammeln könnte.

Die Gesamtkonstruktion der Spritzpistole der vorliegenden Erfindung ist somit einfacher, relativ preiswert herzustellen und zu warten und leichter zu bedienen. Die Teile sind in einer modularen Konstruktion angeordnet, was es einfach macht, die Teile zu ersetzen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine seitliche Schnittansicht der erfindungsgemäßen Spritzpistole.

Fig. 2 ist eine detaillierte Ansicht eines Teiles der Fig. 1.

Fig. 3 ist eine seitliche Schnittansicht der Spritzpistole entlang der Linie 3-3 der Fig. 1.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Spritzpistole entlang der Linie 4-4 der Fig. 1.

Fig. 5 ist eine seitliche Schnittansicht der Spritzpistole ähnlich der Fig. 2, die einen anderen Querschnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. 4 zeigt.

Fig. 6 ist eine seitliche Schnittansicht ähnlich einem Teil der Fig. 1, jedoch entlang einer anderen Schnittlinie, die andere Bauteile in der hinteren Stirnplatte zeigt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Insbesondere unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und zu Beginn auf Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Pulverspritzpistole 10 gezeigt, die ein Gehäuse einschließlich eines Körpers 11 umfasst. Der Körper 11 ist aus einem nicht leitenden Kunststoffmaterial gebildet und hat eine mittige Kammer 12. Das vordere Ende der Kammer 12 ist durch eine Frontstirnplatte 13 umschlossen, die auch aus einem nicht leitenden Kunststoffmaterial gebildet ist und an der Vorderseite des Körpers 11 durch eine Schraubverbindung befestigt ist. Am Körper 11 ist eine rohrförmige Gehäusehülse 14 mit einem hohlen Innenraum 15 befestigt und erstreckt sich vom Körper nach hinten. An der Rückseite der Hülse 14 ist ein hinteres Körperelement 16 befestigt, und ein hinteres Stirnplattenelement 17 ist an der Rückseite des Körperelementes 16 durch ein Paar Klemmeinrichtungen 18 abnehmbar befestigt. Anstelle der Klemmeinrichtungen 18 kann das hintere Stirnplattenelement 17 an der Rückseite des Körperelementes 16 durch eine Schraubverbindung oder andere Mittel befestigt sein.

Im Körper 11 ist ein Antriebsmechanismus befestigt, der einen Motor 22 umfasst, und sich vom Körper nach hinten in das Hülseninnere 15 erstreckt. Der Motor 22 ist vorzugsweise ein druckluft- oder luftbetriebener Motor, kann aber ebenso ein kleiner Elektromotor sein. Obwohl jeder geeignete luftbetriebene Motor verwendet werden kann, ist der bevorzugte lutfbetriebene Motor ein von Micromotors Inc. erhältliches Modell MMR 0700N. Der luftbetriebene Motor 22 ist mit einer Luftzuführungsleitung 23 verbunden, die sich durch das Hülseninnere 15 erstreckt und mit einem Anschluss 24 an der hinteren Stirnplatte 17 (Fig. 4) verbunden ist. Mit dem Anschluss 24 ist eine geeignete regulierte Luftzuführung verbunden, um den luftbetriebenen Motor 22 zu betreiben. Der luftbetriebene Motor 22 ist auch mit einer Abluftleitung 25 verbunden, die sich durch das Hülseninnere 15 erstreckt und mit einem Anschluss 26 an der hinteren Stirnplatte 17 verbunden ist. Der luftbetriebene Motor 22 hat eine Abtriebswelle 27 und der Motor dreht die Welle mit verschiedenen Geschwindigkeiten in Abhängigkeit vom Druck der regulierten Druckzuführung. Eine typische Wellerotationsgeschwindigkeit würde zwischen 0 und 7.000 Umdrehungen pro Minute liegen. Ein auf der Welle 27 befestigtes Zahnrad 28 greift mit einem anderen Zahnrad 29 ineinander, das mit Hilfe von Schrauben 30 an einer drehbar in der Kammer angeordneten Spindel 31 befestigt ist. Die Zahnräder 28 und 29 erzeugen eine geeignete Untersetzung, z. B. 3 zu 1, was die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 31 reduziert und das durch den luftbetriebenen Motor 22 erzeugte Drehmoment erhöht.

Die Spindel 31 dreht innerhalb der Kammer 12 im Körper 11 und ist auf vorderen und hinteren Gleitlagern 36 und 37 gelagert. Ein Lagerstellring 38, der auf die Vorderseite des Körpers 11 geschraubt ist und die Kammer 12 bedeckt, ist zwischen dem vorderen Gleitlager 36 und der vorderen Abschlusskappe 13 angeordnet und hält das vordere Gleitlager 36 an seinem Platz. Eine zweistückige, drehbare Pulververteiler- oder Düsenanordnung 39 ist am vorderen Ende der Spindel 31 befestigt. Die Düsenanordnung 39 umfasst ein inneres Düsenelement 40 und ein äußeres Düsenelement 41. Das innere Düsenelement 40 ist mit dem vorderen Ende der Spindel 31 verschraubt, so dass es mit der Spindel rotiert. Das äußere Düsenelement 41 ist zum Durchgang des Pulvers vom inneren Düsenelement 40 durch einen Zwischenraum 42 beabstandet, und das äußere Düsenelement ist an dem inneren Düsenelement 40 mit Hilfe mehrerer Schrauben 43 (Fig. 5) befestigt, die sich über den Zwischenraum 42 erstrecken, so dass das äußere Düsenelement mit dem inneren Düsenelement dreht. Falls gewünscht, können in dem Zwischenraum an einem der Düsenelemente Leitplatten befestigt sein, um das gewünschte Sprühmuster für das Pulver zu erhalten, wenn sich die Düsenelemente drehen, oder die Fähigkeit der Düsenanordnung 39 zum Verteilen von Pulver zu verbessern.

Die Spindel 31 hat einen mittleren Innenkanal 48, durch den Pulver strömt. Der Innenkanal 48 kommuniziert mit dem Zwischenraum 52 zwischen den Düsenelementen 40 und 41, so dass durch den Kanal in der Spindel 31 strömendes Pulver direkt in den Zwischenraum zwischen den Düsenelementen strömt. Das Pulver tritt in den Kanal 48 der rotierenden Spindel 31 aus einem nicht rotierenden Rohr 49 ein, das sich in den hinteren Teil der Spindel erstreckt. Das Rohr 49 erstreckt sich von der Spindel 31 durch die Mitte des Hülseninneren 15 nach hinten und zur hinteren Stirnplatte 17, wo es an einen Pulverzuführungsschlauch 50 angeschlossen ist. Der Zuführungsschlauch 50 kann an ein konventionelles Pulverzuführungssystem angeschlossen werden, das einen Behälter für das fluidisierte Pulver, eine Pumpe und ein Steuermodul umfasst. Das vordere Ende des Rohres 49 erstreckt sich teilweise in den Spindelkanal 48, und somit wird zwischen dem stationären Rohr 49 und der rotierenden Spindel 31 ein Zwischenraum 51 gebildet.

Wenn sich die Spindel 31 in den Gleitlagern 36 und 37 dreht, könnte das Pulver, das durch die Spindel strömt, in die Lager eintreten und die Drehung der Spindel behindern. Um das Eintreten von Pulver in die Lager zu verhindern, wird innerhalb der Kammer 12 ein Überdruck der Luft aufrecht erhalten. Überdruck der Luft wird durch Anschluss der Kammer 12 an eine Druckluftleitung 52 (Fig. 3) erreicht, die sich durch das Hülseninnere 15 zu einem Anschluss 53 (Fig. 4) an der hinteren Stirnplatte 17 erstreckt. Vorzugsweise wird der Luftdruck in der Kammer 12 auf ungefähr 15 bis 20 psi (ungefähr 103 bis 138 Pa) gehalten. Luft kann aus der Kammer 12 zwischen dem vorderen Gleitlager 36 und der Spindel 31 und zwischen dem hinteren Gleitlager 37 und Spindel austreten. Wenn die Luft aus dem hinteren Lager 37 austritt, wird sie durch die Ringöffnung 51 geleitet und tritt schließlich in den Kanal 48 in der Spindel ein und wird Teil des Pulverstromes. Der Austritt von Luft aus der Druckkammer 12 reißt somit Pulveransammlungen aus dem Weg, durch den die Luft strömt, mit und die Oberflächen um die Spindellager 36 und 37 und die Spindel 31 herum werden somit relativ pulverfrei gehalten. Der Luftstrom durch die Ringöffnung 51 verhindert auch das Strömen des Pulvers aus dem Pulverströmungsweg des Kanals 48 in Bereiche um die Spindel 31 und die Lager 36 und 37 herum. Dieses Austreten von Luft erzeugt wirksam eine Luftdichtung an dem Ringzwischenraum 51, der dort ausgebildet ist, wo das feststehende Rohr 49 mit der rotierenden Spindel 31 ineinander greift. Wenn ein rotierendes Element mit einem feststehenden Element ineinander greift, ist es notwendig, eine Radialdichtung irgend einer Art vorzusehen, um das Austreten des Pulvers aus dem Strömungsweg zu verhindern, und der Überdruck in der Kammer 12 und das Austreten von Luft aus der Kammer durch die Ringöffnung 51 sieht solch eine Radialdichtung zwischen dem feststehenden Rohr 49 und der rotierenden Spindel 31 vor.

Um die Möglichkeit des Haltens der Spindel 31 in einer feststehenden, nicht rotierenden Position beim Befestigen oder Entfernen der Düsenanordnung 39 vorzusehen, ist im Körper 11 eine Spindelverriegelungsanordnung 58 vorgesehen. Die Spindelverriegelungsanordnung 58 umfasst ein Verriegelungselement 59 (Fig. 2), das sich in einer Bohrung im Körper 11 radial bewegen kann. Ein Ende 60 des Verriegelungselementes 59 erstreckt sich von der Außenseite des Körpers 11 und das andere Ende 61 kann in eine von verschiedenen flachen Öffnungen 62 ragen, die um die Außenseite der Spindel 31 herum ausgebildet sind. Das Verriegelungselement 59 wird durch eine Feder 63 radial nach außen gedrückt und wird nach innen durch einen konventionellen Haltebügel 64 gehalten. Wenn das Ende 60 des Verriegelungselementes zusammengedrückt wird, greift das andere Ende 61 des Verriegelungselementes in eine der Öffnungen 62, um die Spindel 31 festzuhalten und das Drehen der Spindel zu verhindern. Wenn das Ende 60 vom Haltebügel 64 gelöst wird, drückt die Feder 63 das Verriegelungselement 59 radial nach außen, um die Spindel 31 freizugeben. Durch Anwendung der Spindelverriegelungsanordnung 58 zum Festhalten der Spindel 31 und Verhindern der Rotation der Spindel beim Befestigen oder Entfernen der Düsenanordnung 39 wird durch die vorliegende Erfindung die Anwendung von Spezialwerkzeugen vermieden, die bei bekannten Spritzpistolen notwendig waren.

Elektrische Energie zum Aufladen des Pulvers tritt durch einen in der hinteren Stirnplatte 17 angeordneten Elektroanschluss 69 in die Pistole ein. Der Anschluss 69 ist an einen Hochspannungsvervielfacher 70 angeschlossen, der im Hülseninneren 15 zwischen dem Körper 11 und der hinteren Stirnplatte 17 angeordnet ist. Der Vervielfacher 70 kann gleich oder ähnlich den in anderen elektrostatischen Pulverspritzpistolen verwendeten sein. Der Vervielfacher 70 ist an einen innerhalb des Körpers 11 angeordneten Begrenzungswiderstand 71 angeschlossen, und der Widerstand 71 ist an einen leitfähigen O-Ring 72 angeschlossen, der in einer Nut zwischen dem Körper 11 und der vorderen Abschlusskappe 13 angeordnet ist. An der Vorderseite der Abschlusskappe 13 sind mehrere Elektroden 73 angeordnet und erstrecken sich von der Vorderseite der Pistole um den radialen Außenrand der Düsenanordnung 39 herum. Obwohl jede Anzahl von Elektroden verwendet werden kann, werden vorzugsweise zwei oder drei Elektroden verwendet, wobei die Elektroden gleichmäßig beabstandet um die Düsenanordnung sind. In der dargestellten Ausführungsform werden zwei Elektroden 73 verwendet, jeweils um 180º in Bezug aufeinander.

Die Spitze jeder Elektrode 73 erstreckt sich von Vorderfläche der Abschlusskappe 13 und lädt das Pulver auf, wenn es aus dem in der Düsenanordnung 39 gebildeten Zwischenraum 42 austritt. Durch Anordnen der Elektroden 73 außerhalb des Pulverströmungsweges werden verschiedene mechanische Vorteile erreicht.

Die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 31 wird durch Verändern des Druckes der Luftzuführung zum luftbetriebenen Motor 22 verändert. Der gleiche Luftdruck zum luftbetriebenen Motor 22 erzeugt allerdings nicht immer die gleiche Spindeldrehzahl in Folge von Änderungen in den Pulverströmungsgeschwindigkeiten und der spezifischen Schwerkraft des Pulvers in Folge des Reibungswiderstandes des Pulvers, der sich entsprechend der Pulvergeschwindigkeit verändert. Deshalb ist es normalerweise notwendig, die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 31 direkt zu messen. Die Spindeldrehzahl wird durch einen Drehzahlermittler ermittelt, der einen innerhalb des Hülseninneren 15 angeordneten Sensor 78 (Fig. 3) umfasst. Vom Sensor 78 erstreckt sich ein Paar Lichtwellenleiter 79 durch eine Bohrung 80 in den Körper 11. Die Enden der Lichtwellenleiter 79 sind auf das rotierende Zahnrad 29 gerichtet. Das Zahnrad 29 umfasst das Schraubenpaar 30, die gegenüber dem Zahnrad ein kontrastierendes Aussehen haben. Wenn das Zahnrad 29 zum Beispiel aus einem Material hergestellt ist, das dunkel oder lichtabsorbierend ist, würden die Schrauben 30 aus einem hellen oder lebhaften oder glänzenden Material sein.

Einer der Lichtwellenleiter 79 überträgt Licht zum Beleuchten der Schrauben 30 am Zahnrad 29. Der andere Leiter 79 überträgt von den Schrauben 30 zurück zum Sensor 78 reflektiertes Licht. Wenn sich das Zahnrad 29 dreht, wird durch die Schrauben 30 reflektiertes und durch die Lichtwellenleiter 79 zum Sensor 78 übertragenes Licht verwendet, um die Anwesenheit der Schrauben 30 zu ermitteln und dadurch jede Umdrehung des Zahnrades 29 zu ermitteln. Die Rotationsgeschwindigkeit des Zahnrades 29 stimmt mit der Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 31 überein, so dass damit durch den Sensor 78 die Spindeldrehzahl bestimmt wird. Der Sensor 78 kann durch eine an der hinteren Stirnplatte 17 angeordnete elektrische Verbindung 81 mit einer geeigneten Ausgabeeinrichtung oder Steuereinrichtung verbunden sein. Der Drehzahlermittler kann entsprechend bekannten Verfahren mit der Luftzuführung zum luftbetriebenen Motor 22 verbunden sein, so dass die Drehzahl der Spindel eingestellt werden kann.

Die hintere Stirnplatte 17 kann auch mit zwei oder mehreren zusätzlichen Luftanschlüssen 86 und 87 versehen sein. Diese Anschlüsse 86 und 87 können für zusätzliche Leistungsfähigkeiten eingesetzt werden, wie zum Beispiel für Luft, die Öffnungen an der Vorderseite der Abschlusskappe 13 zugeführt wird, um den aus der Düsenanordnung austretenden Pulverstrom zu formen, oder für Luft, die den Elektroden 73 zugeführt wird, um die Luft um die Elektroden herum zu kühlen oder zu formen, oder für Luft, die zum Mitreißen angesammelten Pulvers verwendet wird. Wenn es gewünscht wird, den Elektroden 73 Luft zuzuführen, würde zum Beispiel ein weiterer Luftschlauch 88 (Fig. 5) im Hülseninneren 15 vorgesehen und an einen sich durch den Körper 11 erstreckenden Luftkanal 89 angeschlossen sein. Eine geeignete Entlüftung oder Öffnung (nicht gezeigt) würde dann in der vorderen Abschlusskappe 13 vorgesehen sein, so dass Luft um die Elektrode 73 herum austreten könnte.

An der gerade beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. Zum Beispiel können anstelle eines druckluftbetriebenen Motors oder luftbetriebenen Motors andere geeignete Motoren verwendet werden, die die Spindel mit variablen Drehzahlen antreiben und die die Spindel mit Drehzahlen von weniger als 2.500 Umdrehungen pro Minute zuverlässig antreiben. Für diesen Zweck kann ein Elektromotor entsprechend verwendet werden.

Den Fachleuten auf dem Gebiet werden andere Veränderungen und Modifikationen der hierin gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen offensichtlich sein.


Anspruch[de]

1. Spritzpistole (10) für Beschichtungsmaterial, umfassend ein Gehäuse mit einem Körper (11), einer Kammer (12) innerhalb des Körpers, wobei die Kammer (12) an eine Luftzuführung zum Druckbeaufschlagen der Kammer angeschlossen ist, eine drehbar in der Kammer (12) angeordnete Spindel (31), wobei die Spindel (31) einen mittigen Kanal (48) besitzt, ein nichtrotierendes Strömungsrohr (49), durch das Pulver strömt, einen zwischen dem nichtrotierenden Strömungsrohr (49) und der drehbaren Spindel (31) ausgebildeten Zwischenraum (51), wobei der Zwischenraum (51) mit der Kammer (12) kommuniziert, einen Verteiler (39), der zur Drehung mit der Spindel (31) befestigt ist und aus der Pistolen zu sprühendes Pulver empfängt, und einen in dem Gehäuse angeordneten und zum Drehen der Spindel (31) und des Verteilers (39) angeschlossenen Antriebsmechanismus (22), gekennzeichnet dadurch, dass der mittige Spindelkanal (48) einen Teil des Pulverströmungsweges bildet, wobei das Pulver aus dem Strömungsrohr (49) in den Kanal (48) strömt und vom Verteiler (39) aus dem Kanal (48) aufgenommen wird, und dass Druckluft aus der Kammer (12) durch den Zwischenraum (51) austritt, um zwischen dem Rohr (49) und der Spindel (31) eine Radialdichtung vorzusehen.

2. Spritzpistole gemäß Anspruch 1, bei der die Spindel (31) und der Verteiler (39) um die Mittellängsachse des Körpers (11) drehen, und bei der der Antriebsmechanismus (22) auf einer von der Längsachse des Körper radial beabstandeten Achse angeordnet ist.

3. Spritzpistole gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der sich der Pulverströmungsweg durch den Körper (11) zu einem Pulverauslass erstreckt, wobei der drehbare Pulververteiler (39) am Pulverauslass angeordnet ist.

4. Spritzpistole gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die außerdem eine Vielzahl einzelner Elektroden (73) umfasst, die so befestigt sind, dass sie sich von der Außenseite des Gehäuses erstrecken, wobei die Elektroden (73) radial über den Außendurchmesser des Verteilers (39) hinaus angeordnet sind.

5. Spritzpistole gemäß Anspruch 4, die außerdem eine interne, innerhalb des Gehäuses angeordnete und an die Elektroden (73) angeschlossene Elektroenergieversorgung umfasst.

6. Spritzpistole gemäß Anspruch 4, die außerdem einen innerhalb des Gehäuses um den Strömungsweg herum angeordneten leitfähigen Ring (72) umfasst, wobei der Ring (72) die Elektroden (73) an eine Energieversorgung anschließt.

7. Spritzpistole gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Antriebsmechanismus ein Motor (22) ist, der den Verteiler (39) mit Drehzahlen von weniger als 2.500 U/min gleichmäßig drehen kann.







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