EP0637466A1 - Device for the electrostatic spraying of powdery products - Google Patents

Abstract

Electrostatic powder-spraying device with a charging electrode (20) for the electrostatic charging of powder for the spray-coating of articles and with at least one counterelectrode (52) for the electrostatic extraction of free ions from the stream of sprayed powder. An electrical conduction path (60) for connecting the counterelectrode (52) to a different electrical potential from the charging electrode (20) contains a ring-contact connection (68). The powder-spraying device can be demounted in a simple way for cleaning and can also optionally be used without a counterelectrode (52). <IMAGE>

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Pulversprühvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an electrostatic powder spray device according to the preamble of claim 1.

Die Pulversprühvorrichtung weist eine Gegenelektrode zum Abziehen von freien Ionen aus dem Strom von versprühtem Pulver auf. Eine solche elektrostatische Sprühvorrichtung ist aus der US-PS 4 921 172 bekannt. Die bekannte Pulversprühvorrichtung hat einen mehrteiligen Körper, durch welchen ein Pulverkanal hindurchführt, an dessen stromabwärtigen Ende sich eine Sprühöffnung zum Sprühen des Pulvers auf einen zu beschichtenden Gegenstand befindet. Stromaufwärts der Sprühöffnung, jedoch radial außerhalb des Pulverkanals, ist eine ringförmige Gegenelektrode angeordnet, welche durch eine Gewindehülse axial gegen eine Stirnseite des Körpers gespannt ist. Eine Spiralfeder ist zwischen die Gegenelektrode und einen rückwärtigen Teil des Körpers gespannt und verbindet dadurch diese beiden Teile elektrisch miteinander. Der hintere Teil des Körpers ist geerdet. Die Spiralfeder befindet sich in einem Ringkanal, welcher den Pulverkanal konzentrisch umgibt. Statt an Erdpotential könnte die Spiralfeder auch an ein anderes elektrisches Potential angeschlossen sein. Erforderlich für das Potential ist lediglich, daß zwischen der Gegenelektrode und einer zur Pulveraufladung dienenden Aufladungselektrode eine elektrische Potentialdifferenz entsteht, durch welche freie Ionen aus dem Strom des zerstäubten Pulvers zur Gegenelektrode hin elektrostatisch abgesaugt werden.The powder spray device has a counterelectrode for withdrawing free ions from the stream of sprayed powder. Such an electrostatic spray device is known from US Pat. No. 4,921,172. The known powder spraying device has a multi-part body, through which a powder channel passes, at the downstream end of which there is a spray opening for spraying the Powder is on an object to be coated. An annular counterelectrode is arranged upstream of the spray opening, but radially outside the powder channel, which is clamped axially against an end face of the body by a threaded sleeve. A coil spring is stretched between the counter electrode and a rear part of the body and thereby electrically connects these two parts to one another. The back of the body is grounded. The spiral spring is located in an annular channel which concentrically surrounds the powder channel. Instead of being connected to earth potential, the spiral spring could also be connected to another electrical potential. All that is required for the potential is that an electrical potential difference arises between the counter electrode and a charging electrode serving for powder charging, by means of which free ions are electrostatically sucked out of the stream of atomized powder to the counter electrode.

Gegenelektroden sind auch aus der US-PS 4 774 102 bekannt.Counter electrodes are also known from US Pat. No. 4,774,102.

Eine oder mehrere Aufladungselektroden zum elektrostatischen Aufladen des Pulvers können im oder neben dem Pulverstrom vor seiner Versprühung oder nach seiner Versprühung angeordnet sein. Die Aufladungselektrode wird an Hochspannung angeschlossen, welche üblicherweise zwischen 10 KV und 140 KV liegen kann. Die Hochspannung wird von einem Hochspannungserzeuger erzeugt, welcher in die Pulversprühvorrichtung integriert oder extern angeschlossen sein kann. Der zu beschichtende Gegenstand ist an ein anderes elektrisches Potential angeschlossen, üblicherweise an Erdpotential. Mit dem versprühten Pulver gelangen auch freie Ionen auf den zu beschichtenden Gegenstand. Die Gegenelektrode dient dazu, solche freien Ionen aus dem Pulverstrom heraus abzuziehen, bevor sie auf den zu beschichtenden Gegenstand gelangen. Durch das Entfernen der freien Ionen wird bei vielen Anwendungsfällen eine bessere Beschichtungsqualität erzielt. Nach dem Beschichtungsvorgang werden die beschichteten Gegenstände in einen Ofen gebracht, in welchem die Pulverpartikel schmelzen und eine homogene Schicht bilden.One or more charging electrodes for electrostatically charging the powder can be arranged in or next to the powder stream before it is sprayed or after it is sprayed. The charging electrode is connected to high voltage, which can usually be between 10 KV and 140 KV. The high voltage is generated by a high voltage generator, which can be integrated in the powder spraying device or connected externally. The object to be coated is connected to another electrical potential, usually to earth potential. With the sprayed powder, free ions also reach the object to be coated. The counterelectrode serves to withdraw such free ions from the powder stream before they reach the object to be coated. By removing the free ions, a better coating quality is achieved in many applications. After the coating process, the coated objects are placed in an oven in which the powder particles melt and form a homogeneous layer.

Die elektrostatische Sprühvorrichtung hat bei Verwendung als automatisch gesteuerte Vorrichtung die Form eines länglichen Körpers, bei Verwendung als Handpistole die Form einer Pistole.The electrostatic spraying device is in the form of an elongated body when used as an automatically controlled device and in the form of a pistol when used as a hand gun.

Je nach Art des zu beschichtenden Gegenstandes und der Art der gewünschten Beschichtung kann in einem Fall eine Sprühvorrichtung mit Gegenelektrode oder in einem anderen Fall eine Sprühvorrichtung ohne Gegenelektrode bessere Beschichtungsergebnisse bringen.Depending on the type of object to be coated and the type of coating desired, in one case a spray device with a counter electrode or in another case a spray device without a counter electrode can bring better coating results.

Ferner gibt es Anwendungsfälle, wo durch die Verwendung von schlitzförmigen anstelle von kreisrunden Düsen-Öffnungsquerschnitten bessere Beschichtungsergebnisse möglich sind, beispielsweise beim Sprühbeschichten von Vertiefungen eines Gegenstandes.There are also applications where better coating results are possible by using slot-shaped instead of circular nozzle opening cross sections, for example when spray-coating depressions in an object.

Die Hochspannung für die Aufladungselektrode wird heute meistens nicht durch externe Hochspannungserzeuger erzeugt, sondern durch in den Körper der Sprühvorrichtung integrierte Hochspannungserzeuger. Je nach Anwendungsfall kann eine hohe Hochspannung oder eine niedrigere Hochspannung zweckmäßiger sein. Dies bedeutet, daß je nach Anwendungsfall eine Sprühvorrichtung mit hoher oder mit niedrigerer Kochspannung erwünscht ist. Zu diesem Zwecke ist es auch schon bekannt, elektrostatische Sprühvorrichtungen so auszubilden, daß der Hochspannungserzeuger gegen einen anderen Hochspannungserzeuger ausgetauscht werden kann.The high voltage for the charging electrode is today mostly not by external high voltage generators generated, but by integrated in the body of the spray device high voltage generator. Depending on the application, a high high voltage or a lower high voltage may be more appropriate. This means that, depending on the application, a spray device with a high or with a lower boiling voltage is desired. For this purpose, it is also known to design electrostatic spray devices in such a way that the high-voltage generator can be exchanged for another high-voltage generator.

Eine Pulversprühvorrichtung mit einem integrierten und austauschbaren Hochspannungserzeuger ist aus der US-PS 4 196 465 bekannt.A powder spray device with an integrated and exchangeable high voltage generator is known from US Pat. No. 4,196,465.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine elektrostatische Pulversprühvorrichtung so auszubilden, daß sie auf einfache Weise schnell zerlegt und wieder zusammengebaut werden kann. Ferner soll sie auf einfache Weise wahlweise mit oder ohne Gegenelektrode verwendet werden können. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die Pulversprühvorrichtung so auszubilden, daß auf einfache Weise und schnell ein in sie integrierter Hochspannungserzeuger gegen einen anderen Hochspannungserzeuger und/oder eine Pulversprühdüse gegen eine andere Pulversprühdüse ausgetauscht werden kann.The object of the invention is to provide an electrostatic powder spray device in such a way that it can be quickly dismantled and reassembled in a simple manner. Furthermore, it should be able to be used in a simple manner either with or without a counter electrode. Another object of the invention is to design the powder spray device in such a way that a high-voltage generator integrated in it can be exchanged in a simple and quick manner for another high-voltage generator and / or a powder spray nozzle for another powder spray nozzle.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Further features of the invention are contained in the subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von mehreren Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1

einen abgebrochenen, axialen Längsschnitt durch eine Pulversprühvorrichtung nach der Erfindung mit Gegenelektroden,

Fig. 2

eine vergrößerte Ansicht in Richtung eines Pfeiles II in Fig. 1 auf eine elektrische Kontaktiervorrichtung einer Ringkontaktvorrichtung,

Fig. 3

die Kontaktiervorrichtung von Fig. 2 in herausgeschwenkter Position, nachdem eine Hülse abgeschraubt wurde,

Fig. 4

einen vergrößerten abgebrochenen axialen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Pulversprühvorrichtung nach der Erfindung mit einer Hülse, welche Gegenelektroden trägt,

Fig. 5

einen axialen Längsschnitt der Pulversprühvorrichtung von Fig. 3 mit einer ausgetauschten Hülse, welche keine Gegenelektroden trägt.

The invention is described below with reference to the drawings using several embodiments as examples. The drawings show:

Fig. 1

3 shows a broken, axial longitudinal section through a powder spraying device according to the invention with counter electrodes,

Fig. 2

2 shows an enlarged view in the direction of an arrow II in FIG. 1 on an electrical contacting device of a ring contact device,

Fig. 3

2 in the pivoted-out position after a sleeve has been unscrewed,

Fig. 4

2 shows an enlarged, broken-off axial longitudinal section through a further embodiment of a powder spraying device according to the invention with a sleeve which carries counter electrodes,

Fig. 5

an axial longitudinal section of the powder spraying device of Fig. 3 with an exchanged sleeve which does not have counter electrodes.

Die in den Zeichnungen dargestellte elektrostatische Pulversprühvorrichtung enthält einen Körper 4 aus elektrisch isolierendem Material, ein axial durch ihn hindurchführendes Rohr 8 aus elektrisch isolierendem Material, ein sich stromabwärts an den Körper 4 und das Rohr 8 anschließendes Zwischenstück 12 und eine sich stromabwärts daran anschließende Düse 10 je aus elektrisch isolierendem Material. Das Rohr 8, das Zwischenstück 12, eine es umgebende Buchse 6 und die Düse 10 bilden einen Pulverkanal 14, durch welchen von einem stromaufwärtigen hinteren Vorrichtungsteil 15, welches vom Körper 4 getragen wird, Pulver pneumatisch zur Düse 10 und durch eine in der Düse 10 gebildete Sprühöffnung 18 gefördert wird. Das Pulver wird durch die Sprühöffnung 18 auf einen zu beschichtenden Gegenstand gesprüht. Das Zwischenstück 12 erstreckt sich in Form einer schmalen Platte durch den Pulverkanal 14, so daß das Pulver am Zwischenstück 12 axial vorbeiströmen kann. Das Zwischenstück 12 trägt eine nadelförmige Aufladungselektrode 20, deren Elektrodenspitze 21 kurz stromaufwärts der Sprühöffnung 18 aus einem im Zwischenstück 12 gebildeten Luftkanal 24 herausragt. Dem Luftkanal 24 zugeführte Druckluft strömt an der Elektrodenspitze 21 vorbei in den Pulverkanal 14 und in die Sprühöffnung 18. Die Aufladungselektrode 20 ist axial mit Bezug auf den Pulverkanal 14 angeordnet und ihr stromaufwärtiges hinteres Ende ist über mindestens einen elektrischen Widerstand 26 sowie eine sich stromaufwärts daran anschließende elektrische Steckverbindung 28 und 29 an einen vorderen Hochspannungsausgang 30 eines Hochspannungserzeugers 32 angeschlossen. Der Hochspannungserzeuger 32 ist vorzugsweise eine bekannte Kaskadenschaltung aus elektrischen Widerständen und elektrischen Kondensatoren. Hochspannungserzeuger dieser Art sind beispielsweise aus der US-PS 4 196 465 bekannt. Der Hochspannungserzeuger 32 weist einen hinteren Niederspannungseingang 34 zum Anschluß an eine externe elektrische Niederspannungsquelle auf. Der Hochspannungserzeuger 32 ist in einem im Körper 4 gebildeten Hohlraum 36 untergebracht, welcher sich parallel zum Pulverkanal 14 erstreckt und in einer stromabwärtigen Stirnfläche 48 des Körpers 4 mündet. Durch axiales Herausziehen des Zwischenstückes 12 wird die Steckverbindung 28 und 29 getrennt. Der Hohlraum 36 ist zum Zwischenstück 12 hin offen, so daß nach Trennung der elektrischen Steckverbindung 28, 29 der Hochspannungserzeuger 32 aus dem Hohlraum 36 herausgezogen und gegen einen anderen Hochspannungserzeuger ausgetauscht werden kann. Die vom Hochspannungserzeuger 32 erzeugte elektrische Hochspannung bewirkt über die Elektrode 20 und durch die an ihr vorbeiströmende Luft des Luftkanals 24 eine elektrostatische Aufladung des Pulvers.The electrostatic powder spray device shown in the drawings includes abody 4 made of electrically insulating material, one axially through itpipe 8 made of electrically insulating material, anintermediate piece 12 connecting downstream of thebody 4 and thepipe 8 and anozzle 10 connecting downstream thereof each made of electrically insulating material. Thetube 8, theintermediate piece 12, a bushing 6 surrounding it and thenozzle 10 form apowder channel 14, through which powder is pneumatically conveyed from an upstreamrear device part 15, which is carried by thebody 4, to thenozzle 10 and through one in thenozzle 10 formedspray opening 18 is promoted. The powder is sprayed through the spray opening 18 onto an object to be coated. Theintermediate piece 12 extends in the form of a narrow plate through thepowder channel 14, so that the powder can flow axially past theintermediate piece 12. Theintermediate piece 12 carries a needle-shaped charging electrode 20, theelectrode tip 21 of which protrudes shortly upstream of the spray opening 18 from anair channel 24 formed in theintermediate piece 12. Compressed air supplied to theair duct 24 flows past theelectrode tip 21 into thepowder duct 14 and into thespray opening 18. The chargingelectrode 20 is arranged axially with respect to thepowder duct 14 and its upstream rear end is connected via at least oneelectrical resistor 26 and one upstream thereof subsequentelectrical connector 28 and 29 connected to a fronthigh voltage output 30 of ahigh voltage generator 32. Thehigh voltage generator 32 is preferably a known cascade connection made of electrical resistors and electrical capacitors. High voltage generators of this type are known, for example, from US Pat. No. 4,196,465. Thehigh voltage generator 32 has a rearlow voltage input 34 for connection to an external electrical low voltage source. The high-voltage generator 32 is accommodated in acavity 36 formed in thebody 4, which extends parallel to thepowder channel 14 and opens into adownstream end face 48 of thebody 4. Theplug connection 28 and 29 is separated by axially pulling out theintermediate piece 12. Thecavity 36 is open to theintermediate piece 12, so that after theelectrical plug connection 28, 29 has been disconnected, the high-voltage generator 32 can be pulled out of thecavity 36 and exchanged for another high-voltage generator. The electrical high voltage generated by thehigh voltage generator 32 causes an electrostatic charging of the powder via theelectrode 20 and the air of theair duct 24 flowing past it.

Der Körper 4 ist mit einem Außengewinde 40 versehen, auf welches eine Hülse 42 aus elektrisch isolierendem Material mit ihrem Innengewinde 41 geschraubt ist. Die Hülse 42 ist über die Düse 10 gesteckt und drückt mit einer nach hinten zeigenden radialen Stirnfläche 44 gegen eine nach vorne zeigende radiale Stirnfläche 46 der Düse 10. Dadurch spannt die Hülse 42 mit ihrer radialen Stirnfläche 44 die Düse 10 und das Zwischenstück 12 gegen die nach vorne weisende radiale Stirnfläche 48 des Körpers 4. Zum Herausnehmen der Düse 10, des Zwischenstücks 12 und des Hochspannungserzeugers 32 braucht somit lediglich die Hülse 42 vom Körper 4 abgeschraubt zu werden.Thebody 4 is provided with anexternal thread 40, onto which asleeve 42 made of electrically insulating material is screwed with itsinternal thread 41. Thesleeve 42 is pushed over thenozzle 10 and presses with a rearward-facing radial end face 44 against a forward-facing radial end face 46 of thenozzle 10. This causes thesleeve 42 with its radial end face 44 to clamp thenozzle 10 and theintermediate piece 12 against the forward-facing radial end face 48 of thebody 4. To remove thenozzle 10, theintermediate piece 12 and the high-voltage generator 32, it is therefore only necessary to unscrew thesleeve 42 from thebody 4.

Die Hülse 42 ist über ihr Innengewinde 41 hinaus nach hinten durch einen Hülsenabschnitt 50 verlängert. Dieser mit Bezug auf das Gewinde 41 hintere Hülsenabschnitt 50 trägt eine Vielzahl von ringförmig um den Pulverkanal 14 herum angeordneten nadelförmigen Gegenelektroden 52. Die Gegenelektroden 52 befinden sich innerhalb von radialen Bohrungen 56, die im Hülsenabschnitt 50 gebildet sind und in seiner äußeren Mantelfläche 58 münden. Die Bohrungen 56 können über einen sie verbindenden Ringkanal 57 in der Hülse 42 an eine Druckluftquelle angeschlossen sein, deren Druckluft über die Gegenelektroden 52 strömt und dadurch Pulver und Staub von den Gegenelektroden 52 abhält. Ein elektrischer Leitungsweg 60 erstreckt sich von einem elektrischen Anschlußelement 62 auf der Rückseite des hinteren Vorrichtungsteils 15 im wesentlichen parallel zum Pulverkanal 14 bis zu den radial inneren Enden der Gegenelektroden 52, so daß die Gegenelektroden 52 über das Anschlußelement 62 an ein elektrisches Potential, vorzugsweise Erdpotential, angeschlossen werden können. Dieses elektrische Potential unterscheidet sich derart vom elektrischen Hochspannungspotential der Aufladungselektrode 20, daß die Gegenelektroden 52 freie Ionen aus dem Strom von zerstäubtem Pulver stromabwärts der Sprühöffnung 18 anziehen, welche dann über den Leitungsweg 60 und das Anschlußelement 62 neutralisiert werden. Die Gegenelektroden 52 befinden sich möglichst nahe bei der Sprühöffnung 18, um den besten elektrischen Wirkungsgrad zu haben. In der Praxis sind jedoch die Gegenelektroden 52 entsprechend Fig. 1 der Zeichnungen stromaufwärts der Sprühöffnung 18 konzentrisch um den Pulverkanal 14 herum außerhalb von ihm angeordnet und stromaufwärts mit Bezug auf die Sprühöffnung 18 so weit zurückgesetzt, daß zwar eine ausreichende Anzahl freier Ionen aus dem zerstäubten Pulverstrom abgesaugt wird, sich jedoch keine Pulverpartikel an den Gegenelektroden 52 ablagern können und kein elektrischer Überschlag von der Aufladungselektrode 20 zu den Gegenelektroden 52 stattfinden kann. Anstelle einer Vielzahl könnte auch nur eine einzige Gegenelektrode 52 verwendet werden; dann vorzugsweise in Form eines Ringes koaxial zur Hülse 42. In nochmals anderer Ausführungsform kann die Hülse 42 aus elektrisch leitendem Material bestehen und selbst die Gegenelektrode bilden.Thesleeve 42 is extended beyond itsinternal thread 41 to the rear by asleeve section 50. Thissleeve section 50, which is at the rear with respect to thethread 41, carries a plurality of needle-shapedcounter electrodes 52 arranged in a ring around thepowder channel 14. Thecounter electrodes 52 are located within radial bores 56 which are formed in thesleeve section 50 and open in its outerlateral surface 58. Thebores 56 can be connected via anannular channel 57 connecting them in thesleeve 42 to a compressed air source, the compressed air of which flows over thecounter electrodes 52 and thereby keeps powder and dust from thecounter electrodes 52. Anelectrical conduction path 60 extends from anelectrical connection element 62 on the rear side of therear device part 15 substantially parallel to thepowder channel 14 to the radially inner ends of thecounter electrodes 52, so that thecounter electrodes 52 via theconnection element 62 to an electrical potential, preferably ground potential , can be connected. This electrical potential differs from the electrical high-voltage potential of the chargingelectrode 20 in that thecounter electrodes 52 attract free ions from the stream of atomized powder downstream of thespray opening 18, which are then neutralized via theconduction path 60 and the connectingelement 62. Thecounter electrodes 52 are located as close as possible to thespray opening 18 in order to have the best electrical efficiency. In practice, however, thecounter electrodes 52 shown in FIG. 1 of the drawings are located upstream of thespray opening 18 concentrically around thepowder channel 14 outside of it and upstream with reference reset to thespray opening 18 so far that a sufficient number of free ions is sucked out of the atomized powder stream, but no powder particles can deposit on thecounter electrodes 52 and no electrical flashover can take place from the chargingelectrode 20 to thecounter electrodes 52. Instead of a large number, only asingle counter electrode 52 could also be used; then preferably in the form of a ring coaxial with thesleeve 42. In yet another embodiment, thesleeve 42 can consist of electrically conductive material and itself form the counter electrode.

Der elektrische Leitungsweg 60 ist auf einen mit Bezug auf die Strömungsrichtung des Pulvers im Pulverkanal 14 stromaufwärtigen hinteren Leitungsabschnitt 64 und einen stromabwärtigen vorderen Leitungsabschnitt 66 aufgeteilt. Die beiden Leitungsabschnitte 64 und 66 sind durch eine Ringkontaktverbindung 68 miteinander verbunden. Die Ringkontaktverbindung 68 besteht im wesentlichen aus einem Kontaktring 70 aus elektrisch leitendem Material und einer Kontaktiervorrichtung 72. Die Kontaktiervorrichtung 72 liegt an dem Kontaktring 70 an und ist mit dem hinteren Leitungsabschnitt 64 elektrisch verbunden. Der Kontaktring 70 ist in der Innenumfangsfläche 74 nahe des hinteren Endes des hinteren Hülsenabschnittes 50 untergebracht und befestigt und mit dem vorderen Leitungsabschnitt 66 elektrisch verbunden. Dieser vordere Leitungsabschnitt 66 erstreckt sich achsparallel zum Pulverkanal 14 zwischen den beiden aneinander angrenzenden Mantelflächen 78 und 79 von zwei konzentrisch zueinander angeordneten und miteinander drehfest verbundenen Rohren 80 und 81, welche zusammen den hinteren Hülsenabschnitt 50 bilden. Beim Aufschrauben und Abschrauben der Hülse 42 dreht sich der Kontaktring 70 zusammen mit der Hülse 42 konzentrisch um den Pulverkanal 14 relativ zur Kontaktiervorrichtung 72. Die Kontaktiervorrichtung 72 sitzt in einer in der Außenfläche des Körpers 4 gebildeten Ausnehmung 84 auf dem Mündungsrand einer Bohrung 63 und ist durch einen Stab aus elektrisch leitendem Material elektrisch verbunden, welcher den hinteren Leitungsabschnitt 64 bildet. Der Stab 64 erstreckt sich durch die Bohrung 63 und ist mit dem Anschlußelement 62 elektrisch verbunden. Der Stab 64 und das Anschlußelement 62 bilden eine Steckverbindung. Die Bohrung 63 ist im Körper 4 gebildet und verläuft parallel zum Pulverkanal 14. Die undrehbare Kontaktiervorrichtung 72 ist am Körper 4 ortsfest angeordnet und liegt von innen nach außen am Kontaktring 70 an. Der Stab 64 in der Bohrung 63 verhindert ein Drehen der Kontaktiervorrichtung 72 um den Pulverkanal 14. Der Kontaktring 70 und der Hülsenabschnitt 50 übergreifen die undrehbare Kontaktiervorrichtung 72. Obwohl die Kontaktiervorrichtung 72 nicht um den Pulverkanal 14 drehbar ist, sondern ortsfest angeordnet ist, hat sie bei jeder Drehposition der Hülse 42 mit dem Kontaktring 70 mechanischen und elektrischen Kontakt, da sich der Kontaktring 70 um den gesamten Innenumfang der Hülse 42 erstreckt.Theelectrical line path 60 is divided into an upstreamrear line section 64 with respect to the flow direction of the powder in thepowder channel 14 and a downstreamfront line section 66. The twoline sections 64 and 66 are connected to one another by aring contact connection 68. Thering contact connection 68 essentially consists of acontact ring 70 made of electrically conductive material and a contactingdevice 72. The contactingdevice 72 bears against thecontact ring 70 and is electrically connected to therear line section 64. Thecontact ring 70 is housed and fixed in the innerperipheral surface 74 near the rear end of therear sleeve portion 50 and is electrically connected to thefront lead portion 66. Thisfront line section 66 extends axially parallel to thepowder channel 14 between the two adjacent jacket surfaces 78 and 79 of two concentrically arranged and rotatably connected to eachother Tubes 80 and 81, which together form therear sleeve section 50. When thesleeve 42 is screwed on and unscrewed, thecontact ring 70 rotates together with thesleeve 42 concentrically around thepowder channel 14 relative to the contactingdevice 72. The contactingdevice 72 sits in arecess 84 formed in the outer surface of thebody 4 on the mouth edge of abore 63 and is electrically connected by a rod of electrically conductive material, which forms therear line section 64. Therod 64 extends through thebore 63 and is electrically connected to theconnection element 62. Therod 64 and the connectingelement 62 form a plug connection. Thebore 63 is formed in thebody 4 and runs parallel to thepowder channel 14. Thenon-rotatable contacting device 72 is arranged in a stationary manner on thebody 4 and bears against thecontact ring 70 from the inside to the outside. Therod 64 in thebore 63 prevents the contactingdevice 72 from rotating about thepowder channel 14. Thecontact ring 70 and thesleeve section 50 overlap thenon-rotatable contacting device 72. Although the contactingdevice 72 is not rotatable about thepowder channel 14, but is arranged in a stationary manner, it has at each rotational position of thesleeve 42 with thecontact ring 70 mechanical and electrical contact, since thecontact ring 70 extends around the entire inner circumference of thesleeve 42.

Durch Abschrauben der Hülse 42 vom Körper 4 wird die Kontaktiervorrichtung 72 freigelegt und kann dann zusammen mit dem Stab 64 aus dem Körper 4 nach vorne herausgezogen werden. Durch diese Herausnahme der Kontaktiervorrichtung 72 und des Stabes 64, welcher den hinteren Leitungsabschnitt bildet, wird sichergestellt, daß kein elektrischer Überschlag von der Aufladungselektrode 20 zu einem elektrisch leitenden Zuleitungselement 72, 64 der Gegenelektroden 52 stattfinden kann, wenn die Pulversprühvorrichtung ohne die Gegenelektroden 52 verwendet wird. Ohne die Gegenelektrode 52 muß darauf geachtet werden, daß Elemente, wie beispielsweise die Kontaktiervorrichtung 72 und der Stab 64, welche ein anderes elektrisches Potential als die Aufladungselektrode 20 haben, so weit von der Aufladungselektrode 20 entfernt sind, daß die Hochspannung der Aufladungselektrode 20 nicht auf diese Elemente 72 und 64 überspringen kann. Am sichersten und einfachsten ist es, die Kontaktiervorrichtung 72 und den Stab 64 aus der Pulversprühvorrichtung herauszunehmen.By unscrewing thesleeve 42 from thebody 4, the contactingdevice 72 is exposed and can then move forward together with therod 64 out of thebody 4 be pulled out. This removal of the contactingdevice 72 and therod 64, which forms the rear line section, ensures that no electrical flashover from the chargingelectrode 20 to an electrically conductivelead element 72, 64 of thecounter electrodes 52 can take place when the powder spray device is used without thecounter electrodes 52 becomes. Without thecounter electrode 52, care must be taken to ensure that elements such as the contactingdevice 72 and therod 64, which have a different electrical potential than the chargingelectrode 20, are so far away from the chargingelectrode 20 that the high voltage of the chargingelectrode 20 is not applied can skip theseelements 72 and 64. The safest and easiest way is to remove the contactingdevice 72 and therod 64 from the powder spraying device.

In der äußeren Ausnehmung 84 des Körpers 4 ist ein Axialanschlag 86 gebildet, hinter welchen die Kontaktiervorrichtung 72 um die Längsachse des Stabes 64 geschwenkt ist und hinter welchem sie von der Hülse 42 gehalten wird. Dadurch wird die Kontaktiervorrichtung 72 vom Mündungsrand der Bohrung 63 und dem Axialanschlag 86 in einer bestimmten axialen Position gegenüber dem Kontaktring 70 gehalten. Wenn die Hülse 42 vom Körper 4 abgeschraubt wird, kann die Kontaktiervorrichtung 72 um die Längsachse der Stabes 64 über den Axialanschlag 86 hinausgeschwenkt werden und anschließend zusammen mit dem Stab 64 axial aus dem Körper 4 herausgezogen werden.Anaxial stop 86 is formed in theouter recess 84 of thebody 4, behind which the contactingdevice 72 is pivoted about the longitudinal axis of therod 64 and behind which it is held by thesleeve 42. As a result, the contactingdevice 72 is held in a certain axial position with respect to thecontact ring 70 by the mouth edge of thebore 63 and theaxial stop 86. When thesleeve 42 is unscrewed from thebody 4, the contactingdevice 72 can be pivoted about the longitudinal axis of therod 64 beyond theaxial stop 86 and then pulled axially out of thebody 4 together with therod 64.

Fig. 2 zeigt die Kontaktiervorrichtung 72 und den Stab 64 in Richtung eines Pfeiles II in Fig. 1 gesehen hinter dem Axialanschlag 86 in einer verriegelten Betriebsposition. Fig. 3 zeigt die Kontaktiervorrichtung 72 von Fig. 2 in einer entriegelten Entnahmeposition, in welche sie nach Abnahme der Hülse 42 in Richtung eines in Fig. 2 gezeigten Pfeiles 88 um die Längsachse des Stabes 64 über die Höhe des Axialanschlages 86 hinaus geschwenkt wurde. Von der entriegelten Entnahmeposition von Fig. 3 kann die Kontaktiervorrichtung 72 zusammen mit dem Stab 64 über den Axialanschlag 86 hinweg parallel zum Pulverkanal 14 aus dem Körper 4 nach vorne herausgezogen werden.FIG. 2 shows the contactingdevice 72 and therod 64 in the direction of an arrow II in FIG. 1, seen behind theaxial stop 86 in a locked operating position. FIG. 3 shows the contactingdevice 72 from FIG. 2 in an unlocked removal position, into which, after removal of thesleeve 42, it has been pivoted in the direction of anarrow 88 shown in FIG. 2 about the longitudinal axis of therod 64 beyond the height of theaxial stop 86. From the unlocked removal position of FIG. 3, the contactingdevice 72 together with therod 64 can be pulled forward out of thebody 4 parallel to thepowder channel 14 via theaxial stop 86.

Die relativ zum Kontaktring 70 undrehbar angeordnete Kontaktiervorrichtung 72 besteht aus einem Kontaktgehäuse 90 aus elektrisch leitendem Material, einer den Kontaktring 70 kontaktierenden Kugel 91 aus elektrisch leitendem Material, einer in das Kontaktgehäuse 90 geschraubten Schraube 92 und einer Feder 93 je aus elektrisch leitendem Material. Die Feder 93 ist zwischen die Schraube 92 und die Kontaktkugel 91 eingespannt und drückt die Kontaktkugel 91 elastisch gegen den Kontaktring 70. Der den hinteren Leitungsabschnitt 64 bildende Stab aus elektrisch leitendem Material ist mit dem Kontaktgehäuse 90 mechanisch verbunden und damit mit der Kontaktkugel 91 elektrisch leitend verbunden.The contactingdevice 72, which is non-rotatably arranged relative to thecontact ring 70, consists of acontact housing 90 made of electrically conductive material, aball 91 contacting thecontact ring 70 made of electrically conductive material, ascrew 92 screwed into thecontact housing 90 and aspring 93 each made of electrically conductive material. Thespring 93 is clamped between thescrew 92 and thecontact ball 91 and elastically presses thecontact ball 91 against thecontact ring 70. The rod made of electrically conductive material forming therear line section 64 is mechanically connected to thecontact housing 90 and thus electrically conductive with thecontact ball 91 connected.

Die Düse 10 kann auf einfache Weise durch Abnahme der Hülse 42 gegen eine andere Düse ausgetauscht werden, welche eine im Querschnitt kreisrunde oder schlitzförmige Sprühöffnung 18 haben kann.Thenozzle 10 can be exchanged in a simple manner by removing thesleeve 42 for another nozzle which can have aspray opening 18 which is circular or slit-shaped in cross section.

Für die Verwendung der Pulversprühvorrichtung ohne die Gegenelektroden 52 wird vorzugsweise die Hülse 42, welche die Gegenelektroden 52 trägt, gegen eine andere Hülse 142 ausgetauscht, welche entsprechend Fig. 5 keine Gegenelektroden 52 hat.For the use of the powder spray device without thecounter electrodes 52, thesleeve 42, which carries thecounter electrodes 52, is preferably exchanged for anothersleeve 142 which, according to FIG. 5, has nocounter electrodes 52.

Damit hierbei nicht vergessen werden kann, die Kontaktiervorrichtung 72 und den hinteren Leitungsabschnitt 64 in Form des Stabes zu entfernen, bevor die andere, keine Gegenelektroden 52 aufweisende Hülse 142 benutzt wird, sind gemäß der Erfindung Mittel vorgesehen, welche sicherstellen, daß diese andere Hülse 142 nur dann an der Pulversprühvorrichtung befestigt werden kann, wenn vorher die Kontaktiervorrichtung 72 und der hintere Leitungsabschnitt 64 entfernt wurden. Diese Mittel können darin bestehen, daß die mit einer oder mehreren Gegenelektroden 52 versehene eine Hülse 42 entsprechend Fig. 4 an ihrem hinteren Endabschnitt 146 mit einem vergrößerten Innendurchmesser 147 versehen wird, welcher größer ist als der Innendurchmesser 150 des hinteren Endabschnittes einer in Fig. 5 gezeigten Hülse 142, welche keine Gegenelektroden 52 hat. Der Kontaktring 70 befindet sich im Endabschnitt 146 auf dem vergrößerten Innendurchmesser 147 und die Kontaktiervorrichtung 72 erstreckt sich in den Endabschnitt 146 bis zum Kontaktring 70. Dadurch kann die andere Hülse 142 von Fig. 5 nicht über die Kontaktiervorrichtung 72 geschoben werden. Die andere Hülse 142 kann am Körper 4 nur dann richtig befestigt werden, wenn vorher die Kontaktiervorrichtung 72 und der Stab 64 aus der Pulversprühvorrichtung herausgenommen werden.So that it cannot be forgotten here to remove the contactingdevice 72 and therear line section 64 in the form of the rod before theother sleeve 142, which does not havecounter electrodes 52, is used, means are provided according to the invention which ensure that this other sleeve 142nd can only be attached to the powder spray device if thecontact device 72 and therear line section 64 have been removed beforehand. These means can consist in that thesleeve 42 provided with one ormore counter electrodes 52 corresponding to FIG. 4 is provided at itsrear end section 146 with an enlargedinner diameter 147 which is larger than theinner diameter 150 of the rear end section of one in FIG. 5 shownsleeve 142, which has nocounter electrodes 52. Thecontact ring 70 is located in theend section 146 on the enlargedinner diameter 147 and the contactingdevice 72 extends into theend section 146 up to thecontact ring 70. As a result, theother sleeve 142 from FIG. 5 cannot be pushed over the contactingdevice 72. Theother sleeve 142 can only be properly attached to thebody 4 if the contactingdevice 72 and therod 64 have been removed from the powder spraying device beforehand.

Claims (10)

Translated fromGerman

Elektrostatische Pulversprühvorrichtung enthaltend einen Körper (4); einen Pulverkanal (14) für pneumatisch gefördertes Pulver, welcher sich durch den Körper (4) erstreckt; eine Sprühöffnung (18) am stromabwärtigen Ende des Pulverkanals (14) zum Sprühen des Pulvers auf einen zu beschichtenden Gegenstand; mindestens eine Aufladungselektrode (20) zur elektrostatischen Aufladung des Pulvers mit elektrischer Hochspannung in der Nähe der Sprühöffnung (18); mindestens eine Gegenelektrode (52), welche mit Abstand von der Aufladungselektrode (20) radial außerhalb des Pulverstromes angeordnet ist; einen elektrischen Leitungsweg (60), welcher sich von einem elektrischen Anschlußelement (62) an einer bezüglich der Pulverströmungsrichtung stromaufwärts gelegenen hinteren Stelle des Körpers (4) bis zur Gegenelektrode (52) erstreckt und an ein elektrisches Potential anschließbar ist, durch welches die Gegenelektrode (52) freie Ionen aus dem Strom des versprühten Pulvers durch elektrostatische Kräfte abzieht;
dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leitungsweg (60) in einen mit dem elektrischen Anschlußelement (62) elektrisch verbundenen hinteren Leitungsabschnitt (64) und einen mit der Gegenelektrode (52) elektrisch verbundenen vorderen Leitungsabschnitt (66) unterteilt ist, daß die beiden Leitungsabschnitte (64, 66) über eine Ringkontaktvorrichtung (68) lösbar elektrisch miteinander verbunden sind, welche einen den Pulverkanal (14) mit radialem Abstand umgebenden Kontaktring (70) und eine ihn kontaktierende Kontaktiervorrichtung (72) aufweist, von welchen der eine Kontaktteil (70) um den Pulverkanal (14) drehbar und der andere Kontaktteil (72) relativ dazu undrehbar angeordnet ist, und von welchen der drehbare Kontaktteil (70) mit dem vorderen Leitungsabschnitt (66) elektrisch verbunden ist und der undrehbare Kontaktteil (72) mit dem hinteren Leitungsabschnitt (64) elektrisch verbunden ist, daß eine Hülse (42) vorgesehen ist, welche von der Sprühöffnung (18) her auf den Körper (4) aufsetzbar und abnehmbar ist und welche mit der Gegenelektrode (52), dem vorderen Leitungsabschnitt (66) und dem drehbaren Teil (70) der Ringkontaktvorrichtung (68) versehen ist, daß Drehverbindungsmittel (40, 41) am Körper (4) und an der Hülse (42) vorgesehen sind, durch welche die Hülse (42) durch eine Drehbewegung am Körper (4) befestigt und durch eine andere Drehbewegung wieder vom Körper (4) gelöst werden kann, daß der hintere Leitungsabschnitt (64) und der mit ihm elektrisch verbundene undrehbare Kontaktteil (72) im Körper (4) herausnehmbar untergebracht sind, jedoch die Hülse (42) neben dem undrehbaren Kontaktteil (72) den Herausnahmeweg versperrt, solange sie am Körper (4) befestigt ist.Electrostatic powder spray device comprising a body (4); a powder channel (14) for pneumatically conveyed powder which extends through the body (4); a spray opening (18) at the downstream end of the powder channel (14) for spraying the powder onto an object to be coated; at least one charging electrode (20) for electrostatically charging the powder with high voltage in the vicinity of the spray opening (18); at least one counter electrode (52) which is arranged at a distance from the charging electrode (20) radially outside the powder stream; an electrical conduction path (60) which extends from an electrical connection element (62) at a rear point of the body (4) upstream with respect to the powder flow direction to the counter electrode (52) and can be connected to an electrical potential through which the counter electrode ( 52) withdrawing free ions from the stream of sprayed powder by electrostatic forces;
characterized in that the electrical linepath (60) is subdivided into a rear line section (64) electrically connected to the electrical connection element (62) and a front line section (66) electrically connected to the counter electrode (52), that the two line sections (64 , 66) are releasably electrically connected to one another via a ring contact device (68), which has a contact ring (70) surrounding the powder channel (14) at a radial distance and a contacting device (72) contacting it, one of which has a contact part (70) around it Powder channel (14) is rotatable and the other contact part (72) is arranged non-rotatably relative thereto, and from which the rotatable contact part (70) is electrically connected to the front line section (66) and the non-rotatable contact part (72) to the rear line section (64 ) is electrically connected, that a sleeve (42) is provided, which from the spray opening (18) forth on the body can be put on and taken off by (4) and which with the counter electrode (52), the front Line section (66) and the rotatable part (70) of the ring contact device (68) is provided that rotary connection means (40, 41) are provided on the body (4) and on the sleeve (42) through which the sleeve (42) by a Rotary movement attached to the body (4) and can be detached from the body (4) by another rotary movement, that the rear line section (64) and the non-rotatable contact part (72) electrically connected to it are removably accommodated in the body (4), however the sleeve (42) next to the non-rotatable contact part (72) blocks the removal path as long as it is attached to the body (4).Elektrostatische Pulversprühvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Düse (10) vorgesehen ist, welches die Sprühöffnung (18) bildet, und daß die Hülse (42) die Düse (10) übergreift und zwischen sich und dem Körper (4) axial in einer vorbestimmten Position hält.Electrostatic powder spraying device according to claim 1,
characterized in that a nozzle (10) is provided which forms the spray opening (18) and in that the sleeve (42) engages over the nozzle (10) and holds it axially between itself and the body (4) in a predetermined position.Elektrostatische Pulversprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (42) aus mindestens zwei koaxial ineinander angeordneten Rohren (80, 81) besteht, welche miteinander drehfest verbunden sind, daß zwischen den beiden Rohren (80, 81) der vordere Leitungsabschnitt (66) vom drehbaren Kontaktteil (70) der Ringkontaktverbindung (68) bis zur Gegenelektrode (52) verläuft.Electrostatic powder spray device according to one of the preceding claims,
characterized in that the sleeve (42) consists of at least two tubes (80, 81) arranged coaxially one inside the other, which are connected to one another in a rotationally fixed manner, that between the two tubes (80, 81) the front line section (66) from the rotatable contact part (70) of the ring contact connection (68) to the counter electrode (52).Elektrostatische Pulversprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (42) mit einem Innengewinde (41) versehen und damit auf ein Außengewinde (40) des Körpers (4) geschraubt ist.Electrostatic powder spray device according to one of the preceding claims,
characterized in that the sleeve (42) is provided with an internal thread (41) and is thus screwed onto an external thread (40) of the body (4).Elektrostatische Pulversprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der undrehbare Kontaktteil (72) der Ringkontaktvorrichtung (68) um eine Längsachse des hinteren Leitungsabschnittes (64) hinter einen Axialanschlag (86) des Körpers (4) in eine Betriebsstellung und in entgegengesetzter Schwenkrichtung vom Axialanschlag (86) weg in eine Entnahmestellung schwenkbar ist, in welch letzterer der undrehbare Kontaktteil (72) und der hintere Leitungsabschnitt (64) über den Axialanschlag (86) hinweg aus dem Körper (4) entnommen werden können, daß die Hülse (42) den undrehbaren Kontaktteil (72) übergreift und dadurch in seiner Betriebsstellung hält, so daß zum Schwenken des undrehbaren Kontaktteiles (72) in seine Entnahmestellung zuerst die Hülse (42) vom undrehbaren Kontaktteil (72) wegbewegt werden muß.Electrostatic powder spray device according to one of the preceding claims,
characterized in that the non-rotatable contact part (72) of the ring contact device (68) about a longitudinal axis of the rear line section (64) behind an axial stop (86) of the body (4) in an operating position and in the opposite pivoting direction away from the axial stop (86) in a Removal position can be pivoted, in the latter the non-rotatable contact part (72) and the rear line section (64) can be removed from the body (4) via the axial stop (86) such that the sleeve (42) overlaps the non-rotatable contact part (72) and thereby stops in its operating position, so that to pivot the non-rotatable contact part (72) into its removal position, the sleeve (42) must first be moved away from the non-rotatable contact part (72).Elektrostatische Pulversprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkontaktvorrichtung (68) so weit nach hinten von der Aufladungselektrode (20) entfernt angeordnet ist, daß auch dann kein elektrischer Hochspannungsüberschlag von der Aufladungselektrode (20) auf den undrehbaren Kontaktteil (72) oder den hinteren Leitungsabschnitt (64) erfolgen kann, wenn die Pulversprühvorrichtung ohne die Hülse (42) und damit ohne die Gegenelektrode (52) und ohne den vorderen Leitungsabschnitt (66) benutzt wird.Electrostatic powder spray device according to one of the preceding claims,
characterized in that the ring contact device (68) is arranged so far to the rear from the charging electrode (20) that there is no electrical high-voltage flashover from the charging electrode (20) onto the non-rotatable contact part (72) or the rear line section (64) can if the powder spraying device is used without the sleeve (42) and thus without the counter electrode (52) and without the front line section (66).Elektrostatische Pulversprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß im Körper (4) ein Hohlraum (36) gebildet ist, in welchen ein Hochspannungserzeuger (32) zur Erzeugung der Hochspannung der Aufladungselektrode (20) gegen einen anderen Hochspannungserzeuger austauschbar eingesetzt ist, daß der Hohlraum (36) in einer nach vorne zeigenden Stirnfläche (48) offen ist, daß der Hochspannungserzeuger (32) durch die Hülse (42) im Hohlraum (36) axial gehalten wird und zum Austausch erst die Hülse (42) entfernt werden muß.Electrostatic powder spray device according to one of the preceding claims,
characterized in that a cavity (36) is formed in the body (4), in which a high-voltage generator (32) for generating the high voltage of the charging electrode (20) is interchangeably inserted with another high-voltage generator, in that the cavity (36) in one after it is open that the high-voltage generator (32) is held axially by the sleeve (42) in the cavity (36) and the sleeve (42) must first be removed for replacement.Elektrostatische Pulversprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (4) und/oder die Hülse (42) aus elektrisch isolierendem Material bestehen.Electrostatic powder spray device according to one of the preceding claims,
characterized in that the body (4) and / or the sleeve (42) consist of electrically insulating material.Elektrostatische Pulversprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Hülse (142) vorgesehen ist, welche gegen die erste Hülse (42) austauschbar ist, daß die beiden Hülsen (42; 142) derart unterschiedlich ausgebildet sind, daß die zweite Hülse (142) nur dann am Körper (4) befestigt werden kann, wenn zusätzlich zu der einen Hülse (42) auch der undrehbare Kontaktteil (72) und der hintere Leitungsabschnitt (64) aus der Pulversprühvorrichtung herausgenommen sind.Electrostatic powder spray device according to one of the preceding claims,
characterized in that a second sleeve (142) is provided which can be exchanged for the first sleeve (42), that the two sleeves (42; 142) are designed differently in such a way that the second sleeve (142) can only be attached to the body ( 4) can be attached if, in addition to the one sleeve (42), the non-rotatable contact part (72) and the rear line section (64) are also removed from the powder spraying device.Elektrostatische Pulversprühvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Hülse (142) aus elektrisch isolierendem Material besteht.Electrostatic powder spraying device according to claim 9,
characterized in that the second sleeve (142) is made of electrically insulating material.

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