DE2110085A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Spritzen von Farbe oder dergleichen - Google Patents

Description

DR. KURT-RUDOLF EIKENBERG ·

PATENTANWALT S HANNOVlR · .CNACKSTRA.eE 1 . TELEFON ,0511, .14068 · KAIEL FATENTION HANNOVER

j Nordaon Corporation 240/495

Verfahren und Vorrichtung zum Spritzen von Farbe oder dergleichen

Sie Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spritzen "von Farben oder dergleichen,z.B. von Lacken, Emaillen , Firnissen, Klebstoffen, Wachsen, Beizen und ähnlichen Beschichtungsstoffen.

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Ss sind zwei Typen von Spritzvorrichtungen bekannt. Den einen Typ kann man als "luftIoae" Spritzvorrichtung be-.zeichnen. Bei einem solchen luftlosen Spritzgerät wird ein Farbstrom mit verhältnismäßig hohem Druck, z.B. mit einem Druck in der Größenordnung von 135 bis 450 kg,durch eine Düse getrieben. Die Farbe wird beim Hindurchtreiben durch die kleine Düse zerteilt oder in sehr feine Tröpfchen zerstäubt. Von der Spritzpistole bewegt sich die zerstäubte Farbe dann mit einer verhältnismäßig kleinen Geschwindigkeit zu dem Gegenstand, der beschichtet werden soll. Häufig erfolgt Farbspritzen in einem elektrostatischen Feld,.wobei der zu beschichtende Gegenstand auf oder annähernd auf Erdpotential gehalten wird, während die zerstäubten Farbpartikel auf ein verfeSltnisaiäSig hofess Potential aufgeladen werden. Die Partikel imzümi aann durch die Kräfte des elektrostatischen Feldes zum Gegenstand hingetrieben.

Ein solches System hat den Vorteil eines hohen Beschichtungswirkungsgrades, d.h. ein großer Teil der von der Spritzpistole versprühten Farbpartikel wird tatsächlich

auf den zu beschichtenden Gegenstand aufgebracht. Die luftlosen Spritzgeräte haben jedoch auch gewisse Nachteile, Eine wesentliche Eigenschaft besteht darin, daß das Farbzu-■ führungsayetem mit einem verhältnismäßig hohen Druck betrieben werden muß. Es ist daher nicht möglich, eine Spritzpistole von einer unter hohem Druck stehenden Leitung schnell an eine andere , ebenfalls unter hohem Druck stehenden Leitung anzuschließen ,wenn beispielsweise beim Beschichten

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der Farbton gewechselt werden soll.

Der zweite allgemeine Typ von Farbspritzvorrichtungen erfordert Iceine unter hohem Brück stehende Farbstoffquelle. Dieser Typ, der als "Luftspritzvorrichtung" bekannt ist, arbeitet mit einem Luftstrom, der die Farbe in Partikel von geeigneter Größe zerstäubt. Bei den üblichen Luftspritzvorrichtungen wird die farbe in strangähnlicher Form aus einer Düse extrudiert und dann einem Luftstrom hphen Druckes unterworfen. Dabei beträgt der Luftdruck an der Spritzpistole etwa 5 kg/cm . Die Luft wird dabei in großen Mengen verbraucht; in der Praxis wird zur Zerstäubung ein Luftstrom von etwa 1 oder 1,5 nr/min vorgesehen.

Spritssysteme dieser Art haben den Vorteil, daß sie auch zur Zerstäubung besonders schwieriger Farbarten verwendbar sind und daß sie rasch an eine Zuleitung mit anderer Farbtönung angeschlossen werden können, weit die Farbzuleitung unter einem verhältnismäßig geringen Druck von z.B. 3,5 kg/6m² steht. Die bekannten Spritzpistolen weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf.

Dadurch, daß eine große Luftmenge zur Zerstäubung der Farbe verwendet wird, geht ein nennenswerter Teil der Farbpartikel am Werkstück vorbei und wird verschwendet, was auch bei Anwendung eines elektrostatischen Feldes nicht zu vermeiden ist. Darüberhinaus hat die sich rasch bewegende Luft ein· hohe kinetische Energie, wodurch sie von der zu be-

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schichtenden Fläche zurückprallt und dabei Farbpartikel mitreißt. Folglich geht ein Teil der gegen das Werkstück gerichteten Farbe durch diesen Rückprall verloren.

Ein anderer Nachteil der üblichen Luftspritzvorrichtungen ist das Problem der VentHation.Da von der Spritzpistole eine hohe Luftmenge emittiert wird und häufig mehrere Spritzpistolen gleichzeitig betrieben werden, muß ein Ventilationssystem vorgesehen werden, das eine hohe Kapazität hat, um die in der großen Luftmenge vorhandenen Farbpartikel einzufangen, wobei Geschwindigkeiten von beispielsweise 45 m/min erforderlich sind.

Ferner müssen wegen der mit der großen Luftmenge vorbeigesprühten und durch Rückprall mitgerissenen Farbpartikel Wasservorhänge oder andere Arten von Filtern vorgesehen werden, die verhindern, daß nennenswerte Mengen der Farbe entweichen und die Luft verunreinigen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe «ugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spritzen von Farbe zu schaffen, bei der verhältnismäßig gering· Luftmengen mit einem verhältnismäßig geringem Druck zur Zerstäubung der Farbe verwendet werden, so daß ein sanfter und fein verteilter Farbsprühnebel erzeugt wird, wie er bisher nur mit einer luftlosen Spritzpistole erzeugt werden konnte.

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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein fächerförmiger Luftstrom und wenigstens ein fächerförmiger Farbstrom aufeinander gerichtet werden, wobei in der Auftreffzone der Fächer des Luftstromes mindestens so breit wie der Fächer der Farbe ist. Der Farbfächer bildet in den meisten Fällen zunächst die Form eines gleichförmigen Blattes. Der Fächer kann jedoch auch die Form eines dünnen annähernd ebenen, ungleichförmigen Sprühregem haben, der beispielsweise teilweise zerstäubt ist. Die fächerförmigen Ströme aus Luft und Farbe treffen unter einem Winkel von etwa 3O°bis 70*? aufeinander. Die Luft übt dadurch eine optimale Scherkraft auf den Farbfächer aus und zerteilt die Farbe in kleine Partikel mit einer geringen mittleren Partikelgröße, ohne daß Partikel von nennenswert größeren Ab-r messungen verbleiben.

Sin aus einer bekannten Fächerdüse ifhter geringem Brück auegestoßener ebener Farbstrom ist nur sehr schwer in kleine Partikel mit der zur Herstellung zufriedenstellender Farbflächen erforderlichen Gleichförmigkeit zu zerstäuben..

Die dabei auftretenden Schwierigkeiten beruhen auf der Tatsache, daß der Färbetrom nicht die Form eines gleichmäßig dünnen Blattes aufweist. Vielmehr ist das Blatt im Querschnitt mehr hanteiförmig mit einem dünnen Mittelteil und zwei vergrößerten Bereichen an den Rändern. Diese vergrößerten Bereiche sind längliche Randwülste oder "Ausläufer"· Die beiden Ausläufer sind mehrmals so dick wie der mittlere

Teil und sind bestrebt sich au erhalten. Sie widersetzen sich der Zerstäubung sogar, wenn der Rest des Blattes in Partikel zerteilt ist. Es bleibt natürlich ohne Bedeutung, wie fein die Farbe zerstäubt wird, wenn die Ausläufer nicht in Partikel von etwa derselben Größe zerteilt werden, und die Qualität der Beschichtung wird dann schlecht oder sogar völlig unannehmbar. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können alle Teile des Farbstromes einschließlich der Ausläufer in kleine Partikel gerteilt werden, obwohl nur eine verhältnismäßig geringe Löftmeage verwendet wird.

Her I;Ei^ tros steht as der Spritzpistole unter einem verhältnismäßig geringem Druck, z.B. in der Größenordnung von O_S6 öle 3 ktä/ca^, während die Farbe unter einem geringen Druck νου z.B. 2 biß 5,5 kg/cm gespritzt wird. Dieses Zerstäubungsverfahren ist so wirksam, daß die luftmenge, die zum Aufbringen verhältnismäßig großer Farbm#ngen (z.B. 6,2 bis 7 l/min einer typischen Backemaille) benötigt wird, etwa 0,2 bis 0,26 nr/min beträgt. Als Ergebnis der· geringen Menge von unter geringem Druck stehender luft und der feinen Zerstäubung der Farbe ergibt sich ein sanfter, sich langsam bewegender Hebel, der eine geringe Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung aufweist.

Einer der wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in dem weitaus höheren Auftragungswirkungsgrad gegenüber bekannten Spritzverfahren. Ein nennenswerter Verlust an Farbe aufgrund von Streuung oder Rückprall

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wird verringert order praktisch ausgeschlossen.

Trotzdem gehen aber die Vorteile einer Spritzpistole vom Lufttyp nicht verloren,das heißt die Fähigkeit, die verschiedensten schwierigen Arten von Besehichtungsstoffenzu zerstäuben und die Leichtigkeit des Wechsels von einer Farbe auf eine Farbe" mit einer anderen Tönung·

• .

Ein anderer Vorteil des erfindungsgemUSen Verfahrens besteht darin, daß die kleinere Luftmenge und die kleinere Menge der in der ausgelassenen Luft mitgerissenen Parbpartikel das Problem der Ventilation vereinfacht und eine Verschmutzung der Atmosphäre verhindert.

Die Breite des Farbsprays kann durch Änderung des Winkels des Luftfächers gesteuert werden, wobei in jedem Falle der Farbfächer nicht verändert wird.

Der Luftfächer kann wahlweise aus einer von mehreren DUsenöffnungen ausgestoßen werden, wobei diese Öffnungen bo konstruiert sind« daß sie nicht nur Luftfächer mit unterschiedlichem Winkel erzeugen, sondern daß sie auch Luftfächer erzeugen, die sich verhalten, also würden sie von einer punktförmig»Druckquelle ausgesandt, wobei die Entfernung zur DUsenöffnung in umgekehrter Besiehung zur Winkelgrüße der Düsenöffnung variiert wird. Durch diese Beziehung wird die Höhe des Luftfächers entlang der Auftrefflinie mit dem Farbstrom weitgehend konstant gehalten, _s0 daß alle Teile

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des Farbstroraes rait einem Minimum an Luft wirksam zerstäubt werden.

Vorzugsweise werden zwei Farbfächer von entgegengesetzten Seiten gegen den Luftfäoher gerichtet, auf den sie in derselben Ebene auftreffen, wobei jeder der Parbfächer auf den Luftfücher in einem Winkel zwischen etwa 30 bis 70° auftrifft.

Bei diesem Verfahren ist der Luftfächer von zwei Farbfächern eingehüllt. Die Farbfächer werden vorzugsweise so gegeneinander gerichtet, daß der Luftfächer den Vinkel halbiert, so daß dieser rait beiden Färbströmeη in etwa der selben Zone zusammentrifft. Dieses Verfahren führt zu einer noch besseren Zerstäubung als bei nur einem «Fächer, was wahrscheinlich daher rührt, daß ein Ilauptteil der Luft, um entweichen zu können, durch den einen oder den anderen Farbstrom oder durch die von den Strömen getrennten Farbpartikel strömen muß. Damit wird die kinetische Energie der Luft wirksamer zu einer Scherung mit der Farbe auegenutzt und" führt zu deren Zerteilung in Partikel von kleiner Größe, Falls die Farbe elektrostatisch aufgeladen werden soll, so wird dies nicat durch Aufladen der Farbe direkt oder durch eine Slektrorie in enger llachbarnchaft des Farbstroraes bewirkt. Vielmehr wird vorzugsweise der Luftstrom vor seinem Auftreffen auf den bsw. die Farbströme ionisiert, indem der Luftstrom durch eine Koronaentladung einer an hohem Potential liegenden Elektrode geleitet wird. Wie bereits

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oben erläutert, trifft der Luftstrom dann auf die Färbströme und führt zu deren Zerstäubung. Dieses Verfahren der Aufladung wird vorzugsweise ausgeführt, wenn zwei Farbströine durch einen einzelnen Luftstrom zerstäubt werden sollen.

Die in dem Luftstrom vorhandenen Ionen besitzen eine hohe Beweglichkeit und sind den ^Kräften des umgebeudeu elektrostatischen Feldes unterworfen. Spezifisch die Ionen, die geladen sind und in einem Feld hohen Potentials existieren, bewegen sich gegen die Farbströme und den ^ebel der in Bereichen geringeren Potentials existierenden Farbtröpfchen. Die Ionen heften sich selbst an die Farbpartikel, die von weitgehend geringerer Beweglichkeit sind. Diese geladenen Farbpartikel werden durch den Luftstrom nach,vorn getrieben und unter dem zusätzlichen Einfluß des elektrostatischen Feldes in Berührung mit der zu beschichtenden Oberfläche gebracht, die normalerweise auf. Erdpotential gehalten wird.

Es wurde festgestellt, daß das "Verfahren mit zwei Parbströinen zu einer wirksameren Aufladung von Farbpartikeln führt als das Verfahren mit einem Farbstrom, und es wird angenommen, daß dies daher rührt, äa<3 die Ionen in eineta großen Ausneß von den Farbströinen und den Partikeln umgeben sind und keinen freien Weg zu der einen Seite der Farbe haben wie bei Verwendung nur eines einzelnen Farbstromes.

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Dag Verfahren der Aufladung der Farbe ist nicht nur wegen seiner hohen ^irksarsfceit vorteilhaft, sondern auoh deswegen, weil das gegaste !Farbzuführung.^ sys tem einschließlich Zufuhrungsschlauch zur Spritzpistole, Farbpurape und Farbvbrratsbehälter oder Tank auf oder annähernd auf Erdpotential liegen.

Ιτη Gegensatz wird bei bekannten elektrostatischen Spritzsystemen -: insbesondere wenn eine leitende "Farbe oder Beschichtung "wie die z.B. in der Automobilindustrie verwendeten Metalleffektlackierungen zum Einsatz kommt - das gesamte Epritzsystera auf die gleiche PotentialgrößenOrdnung wie die Elektrode aufgeladen, z. B. 75·CCC Volt. Dies bedeutet eine sorgfältige Isolierung des gesamten Spritsnysteti einschließlich des Färbvorratsbehälterε« Sei einen Isolation fehler,"beispielsweise im Farbzuführunrsschlauch, kann can hohe Potential - was nicht selten vorgekommen· ist - zu einet:! Feuer, zu elektrischen Berührungssehsäen und anderen Arbeit sstörungen führen. Alle diese Problene werden durch das vorliegende Ladungsverfaiiren vollständig beseitigt, weil eine Ladung der Farbe direkt weder durch eine mit der Farbe in Berührung stehende Elektrode noch durch eine in der Nähe des Farbstronies angeordnete Elektrode zugeführt wird· " "

Eine Spritzpistole zur Durchführung des erfIndungsgemäßen Verfahrens besitzt eine Kinenanordnung, die am vorderen Ende des Laufes angeordnet ist und awei rohr-

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förraige FarbdUsen "besitzt, die dünne,ebene,fächerförmige Farbströme in Richtuqg auf die Achse der Pistole richten, und zwischen des Farbdüsea ist eine Luftdüee angeordnet, die e?nen flachen fächerförmigen Luftstrom entlang der Achse der Pistole in Richtung auf die Zone richtet, in der sieh die be*den Farbfächer schneiden. Die Luftdüse und die Parbdüsen sind so angeordnet, da β die Entfernung der Luitcäse von der Auftreffzone von Luft und JTarbe nur einen Bruchteil der Entfernung zwischen Parbdüsen und der Auftreffzone bildet. Dadurch wird die aus der Düse auströmende Luft nur geringfügig vor ihren Auftreffen auf die Farbfäeher gedämpft. Die Farbfächer treffen jeweils unter einem 'finkel in der Größenordnung zwischen JG und auf die Luft-Dadurch, übt der Luftfächer eine optimale Scherkraft auf die Earbfächer aus und zerteilt beide Fächer gleichseitig in einen liebe! von Partikeln von kleiner sittlerer Größe, der frßi von übermäßig großen Partikeln ist.

Ein Vorteil einer solchen Spritzpistole besteht darin, da8 sie konpakt und tsanövrierfähig ist. Obwohl die Spritspistole drei getrennte Düsen aufweist, ist sie ebenso klein und leicht zu handhaben wie bekannte"Spritz-Pistolen von luft- oder luftlosen Typ.

Die Epx'itspistole kann Aufladungsuittel für die Sarbe in"Form eiaer in der Hitte der Luftdüse in Flucht mit der Düsenöffniing angeordneten Elektrode aufweisen.

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Diese Elektrode erzeugt eine Korona, durch $ie die luft verläuft, bevor sie aus der Düse austritt. Durch die · Korona werden die Gasmoleküle ionisiert und Staubpartikel geladen. Diese*geladenen Partikel bewegen sich unter den Kräften des elektrostatischen Feldes in Richtung auf die Farbe, die auf einem niedrigen Potential i3t und werden folglich auf die gering beweglichen Farbpartikel.' abgesetzt.

- * Ein solches elektrostatisches Au£lades3>'steni ist

so wirksam, das es bei einer Betriebsspannung von 5C.CCC VoLt oder weniger den gleichen Auftregungswirkungsgrad ergibt wie bei einen konventionellen elektrostatischen Ladetnecaanisraus, der mit einen Potential von 75·CCC YoIt arbeitet.

Wie oben erwähnt wurde, besteht einer, der wesentlichen Vorteile der Anordnung darin, daß der Farbstrom selbst nicht geladen wird, so daß 3ich an den Teilen des FarbzuführungsystetBs allenfalls eine vernachlä-ösigabre Ladung ausbilden kann. . - \ ,"

Bei vielen bekannten Aufladee^ßtemen steht die Ladeelektrode, vorn ti-ber das Ende der Spritzpistole vor. Diese auf hohen Potential liegende Elektrode befindet sich daher in einer Lagej ,in der sie zufällig durch einen Arbeiter berührt oder durch zufälligen Fontakt mit einem .geerdeten Leiter kurs/rescbloasmwerden kann. Im Gegensatz dazu ist bei der erfiridungsgemä3en Spritzpistole die

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Elektrode innerhalb der Luftdüse angeordnet, wo sie wirksam von jeglichem Kontakt mit einer Person oder einem geerdetem Teil abgeschirmt ist.

Es ist in der Praxis üblich, rait der Elektrode und dem Kabel, das das Netzgerät mit einer Spritzpistole verbindet, ,einen Widerstand in Reihe zu schalten. Bei einer Überholung der Spritzpistole wird dieser Widerstand oft entfernt, und es kann vorkommen, daß dabei vergessen wird, den Widerstand wieder einzusetzen. Bei fehlendem Widerstand kann aber das volle Potential kapazitiv über die Lücke entladen und der Elektrode der Spritzpistole zugeführt werden. Wenn in diesem .Falle die Pistole eine:!¹. geerdetem Teil zu sehr genähert wird, kann eine Funkenentladung eintreten, die zu einer Entzündung des Farbmaterials oder zu einem schmerzhaften elektrischen Schlng bei der Bedienungsperson führen kann.

Bei der erfiadungsgemäßen Spritzpistole wird diese Möglichkeit durch Verwendung eines Sicherheitsschaltere verhindert, durch den die Hauptspannung auto matisch abgeschaltet wird, sobald der VTideratand von der Spritzpistole entfernt wird. Es ist wünschenswert,· daß die Luftzuleitungen und die elektrischen Zuleitungen automatisch unwirksam werden, wenn die Spritzpistole durch die Entfernung der Düsenanordnung auseinandergenommen wird.

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Dies wird vorzugsweise durch ein Ventil am vorderen Ende der Luft-* und Stromzuführung: im Pistolenlauf "bewirkt und durch Vorsehen einer verschiebbaren Hülrje, die an ihren vorderen Sn'de ein Sperrglied sun Ver sohl lessen, des Ventils besitzt, v.'enn die Spritzpistole auseinander ge-omnen ist, wird diese Hülse durch Federkraft in die ScMeSpositicn für das Ventil.gebracht, so daß die Luft- und Stromzufuhr abgeschnitten wird. Bei dieser Bewegung wird auch die Stromversorgung abgetrennt.

Die Größe des Farbnebeis kann durch Jinderv.nj; des Vinkcls des Luftstroms variiert werden, beispielsweise durch wahlweises Ausstoßen der Luft durch eine von mehreren Öffnungen in einen Düsenkopf. Der düsenkopf ist innen mit gewölbten Flächen von unterschiedlichem Eadius neben jeder Düsenöffnung versehen. Aus einer solchen Düse ausgestoßene Luft hat etwa die gleichen Eigenschaften wie Luft, die von einer Punktquelle emittiert wird, welche versetzt von der DüsenÖffnung in einem Abstand angeordnet ist, der in Beziehung mit dem Kadius der inneren Düsenfläche steht.

Um einen Fächer mit geringerem Öffnungswinkel zu. erhalten, wird der Düsenkopf verschoben, so da3 eine öffnung zur '-"irkung kommt, in welcher der Radius dieser inneren Fläche größer ist, so daß ein kleineres segment der Periepherie weggeschnitten ist. Hierdurch wird der

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Fächerwinlcel kleiner und zugleich die Punktquelle von der Düsenöffnung entfernt. Der Nutzeffekt hinsichtlich, der Anpassung der Breite der Farbfächer ist somit ähnlich wie bei einem Fortschieben der Düse vom Farbfilm. Obwohl der Fächerwinkel kleiner ist, bleibt im Ergebnis die Höhe des Luftfächers entlang der Auftrefflinie äes Farbstronn unverändert. Folglich .geht weder ein großer Teil des Luftstromes durch Verlauf außerhalb der Grenzen des Farbfilms verloren, rfoch werden Teile des Films ungenügend dadurch zerstäubt, daß sie nicht vom Luftstrom getroffen werden. Zuglei.ch wird die Entfernung, die die Luft.zur Auftreffzone zurücklegen muß, auf ein Mindestmaß .herabgesetzt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung'en näher erläutert. In den Zeichnungen be^euben:

Pig. 1 eine schematische Ansicht eines Farb-Bpritzsystems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens

Fig. 2 die Ansicht eines Farbstromes, der

unter verhältnismäßig niedrigem Druck aus einer Fächerdüse austritt;

Fig. 3 einen Querschnitt des Farb3tromes entlang der Linie 3-3 in Fig. 2

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PIg. 3Α eine Ansicht der bevorzugten Verteilung des Luftstromes aus einer Düse, der zur Zerstäubung eines Farbstromes verwendet wird;

Fig. 4 eine vergrößerte Draufsiqht auf einen Teil des in Pig. 2 darge-■ stellten Earbstroraffs zur Veranschaulichung der Art, in der der Farbstrom in der Dicke mit seiner Entfernung von'der Düse abnimmt;

Fig. 5 eine schematische Ansicht der Zusaminenwirkung zwischen einer Farbsprühd'ise und einer LuftspftMihdüse;

Fig. β eine Ansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 5;

Fig. 7 eine schematische Ansicht der Zusamraenwirkung von zwei FarbdUsen und einer Luftdüae;

Fig. 3 eine Ansicht entlang der Linie 8-3 in Fig. 7;

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Fig. 9 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spritspistole;

Pig.IO einen vergrößerten Querschnitt entlang der Linie 10-10 in Fig. 9,bei den Teile aus Gründen der Klarheit um 90° gedreht wurden}

Fig.11 eine Ansicht entlang $er Linie 11-11 in Pig. ICj

Fig.HA eine Vorderansicht des Düsenkopfes;

Fig.12 einen Querschnitt entlang der Linie 12-12 in Fig. 10;

Fig. 13 einen Querschnitt entlang der Linie 13-15 in Fig. 10;

Fig. 14 einen Querschnitt entlang der Linie 14-1'; in Fig. lOj

Fig. 15 eine Veranschaulichung der Beziehung von Luftdüse und Farbfilm zu einem Ziel;

Fig. 16 eine ähnliche Ansicht wie in Fig* 15 zur Veranschaulichung der Art, in der die Luftdüsenöffnung und der Abstand

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vom üVirbfitroni verändert v/erden, um die Breilz des Farbstroms zu verkleinern *und

Pig.17 ein schenatisches Schaltdiagramn des Sicherheitsschaltkreises.

Fig. 1 zeigt eine Spritzpistole 11 zum Spritzen von Farben oder anderen Beschichtungsstoffen nach den erfindungsgen&Gen Verfahren. Bekanntlich werden Spritzpistolen für viele Arten von Produkten zur Anbringung von Beschichtungen "verwendet, "beispielsweise für Autoteile« Möbel.Behälter und dergleichen. Die Beschichtungswerkstoffe sind nicht nur Farben sondern auch Emaillen, Lacke, Beizen, Firnisse, EraulOionen, Wachse, Klebstoffe, und dergleichen. In · der folgenden Beschreibung wird das Wort "Farbe" in sehr allgemeinem Sinne verwendet und soll alle diese verschiedenen Arten von Beschichtungswerkstoffen umfassen. -

liaheau stets wird gefordert, da& die Farbe oder ein ander<r Werkstoff in Porra einer glatten, gleichmäßigen Beschichtung auf das Werkstück- aufgebracht wird, wobei die aufgebrachten Partikel von kleiner und verhältnismäßig gleicher Größe sind.

Die Spritzpistole 11 wird mittels einer Pumpe 12 mit Farbe versorgt, dte aus einem Vorratstank 13 über einen Schlauch 14 unter Druck zugeführt wird. (Die Pumpe 12 kann

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auch entfallen und stattdessen der Tank 13 unter Druck gesetzt werden). Die Pistole wird außerdem aus einem Üblichen Kompressor oder einer anderen Druckluftquelle mit Druckluft versorgt. Die Druckluft wird der Pistole

über einen Druckluftschlauch 15 zugeführt.

¹ Es ist bekannt, daß beim Spritzen bestimmter Produkte, beispielsweise beim Spritzen des·Inneren von tiefen rohrförmigen Körpern,, der V.'unsch besteht, ein direktes luftspritzsjystem ohne elektrostatisches PeId zu benutzen. Beim Spritzen anderer Artikel ist es wiederum erwünscht, die Farbpartikel aufzuladen, so daß äas Auftragen der Partikel durch die Anwesenheit eines hohen elektrostatischen Feldes unterstützt wird. In diRsora Falle wird der au spritzende. Gegenstand normalerweise auf Er^- potential gehalten, so daß sich die eleVtroistatisch. aufgeladenen Farbpartikel unter den Sinflufi der Kräfte des elektrostatischen Feldes in"Richtung auf den Gegenstand bewegen und ein hoher Prozentsatz von ihnen tatsächlich auf den zu spritzenden Artikel gelangt.

Die Spritzpistole 11 kann entweder als direkte Luftspritzpietole oder als eine elektrostatische Luftspritzpistole verwendet werden, Venn sie als elektrostatische Einheit betrieben werden soll, wird sie an ein netzgerät oder eine Gleichspannungquelle 16 angeschlossen. Das Netzgerät ist mit der Pistole über ein Kabel 17 verbunden.

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Die Pistole 11 kann entweder im Handbetrieb verwendet werden, oder als automatische Spritz pistole auf einen geeigneten Träger montiert werden, der normalerweise neben einem Zufuhrungsweg angeordnet wird, auf dem die zu spritzenden Gegenstände an der Spritspistole vorbeibewegt werden. In jedem Falle, und insbesondere beim Handbetrieb, ist es erwünscht, daß die Spritz· pistole selbst kompakt und manövrierfähig' ist« Bei allen Ausführungsforinen der Spritzpistole werden die Farbpartikel durch e5nen unter niedrigem Druck stehenden Luftstrom zerstäubt und von der Pistole nach vorn in einem sanften l\^Tebel aus feinen Partikeln ausgestoßen. Bei einer nach dem erfindungsgeisäSen Verfahren betriebenen Spritzpistole bewegt sich der Spi'ühnebel nur mit etwa der halben Geschwindigkeit als bei einer bekannten Luftspritspistole unter denselben^ Bedingungen.

Um verschiedene Besonderheiten des Farbspritrrvorganges zu verstehen, wird zw.eckaäSigerweise die Beschaffenheit" eines fächerförmigen Farbspritzfilms betrachtet, der aus einer Düse unter verhältnismäßig nie-. drigem Druck der Luft versprüht wird. Das Muster eineo typischen Farbfilms 18 ist in Fig. 2 dargestellt. Der Film wird aus einer'Düse emittiert,die einen ebenen Fächer erzeugt. Solche DÜ3en werden üblicherweise in luftlosen Sprotzpiatolen verwendet, und eine Ausbildungsform einer Fächerspritzdüse wird weiter unten in Einzelheiten beschrieben. Der in Fig. 2 darge teilte Farbfilm wird unter einetj verhältnismäßig geringen Druck versprüht, der bei-

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2 spielsweise in der Größenordnung von 2,8 bis 3,5 kg/cm beträgt, während sonst in luftlosen Spritzpistolen ein Druck in der
wendung kommt

Druck in der Größenordnung von 20 bis 70 kg/cm zur Ver-

In Fig. 2 bis 4 ist zu erkennen, daß der Farbfilm aus der Düsenöffnung in fächerförmigem Muster ausgestoßen wird, wobei der obere und untere Rand des Pilms auseinanderlaufen. Der Mvergenzwinkel des oberen und unteren Pandes nimmt allmählich ab^ Im Querschnitt ist der Film nicht gleichmäßig. In einem kurzem Bereich nach Verlassen der Düse 20 bildet der Film ein zentrales, verhältnismäßig gleichmäßiges Teil 21 und zv?ei Raudausläufer" 22 und 23· Diese vmlstartigen Randausläufer am oberen und unteren Ende des Pächers sind wesentlich dicker als das mittlere Teil 21·

Bei Verwendung geringer hydraulischer Brücke verbleibt ein solcher Jilra aus .viskosem Beschichtungswerkstoff auf einem Bereich von mehreren Zentimetern hinter der Düse verhältnismäßig stabil. Am Ende des stabilen Bereiches beginnt der Film jedoch in Querrichtung Furchen oder !fellen 24 zu bilden· Wenn der film mehr und mehr unstabil wird, laufen die Wellen 24 ggf« in Bänder und Tröpfchen 25 auseinander. Die Ranöaus- · läufer bleiben jedoch beständig und widerstehen heftig einer Zerteilung.

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Zusätzlich. zu diesen Eigenschaften nimut die Dicke des FiIi:* progressiv hinter der Düse ab. Diese Abnahme der Filisdicke ist etvm umgekehrt proportional zum Abstand von der Düse, so daß die schnellste Verminderung der Filmdicke im ersten Teil eines Zentimeters (z.B. 6 mm) hinter der Biisenöffnung erfolgt, während von diesem Punkt an das Haß der Verminderung wesentlich kleiner wird.

Im weitesten Sinne ist das erfindungsgemäße Spritzverfahren in Pig. 5 «ad 6 dargestellt. Es wurde entdeckt, daS eine sehr feine -Farbzerstäubung, die durch eine niedrige mittlere PartikelgrÖQe und Freiheit von zufälligen großen Partikeln charakterisiert wird, dadurch gewonnen werden kann, daß ein fächerförmiger Film aus Farbe 27 unter relativ geringem Druck,*beispiels-

2 weise einem Druck in der. GrößenOrdnung von 2 bis 5»5 kg/cm aus einer Düse 28 gesprüht wird, und daö dann dieser fächerförmige Farbfilm mit eines fächerförmigem Luftstrom 30 zusammentrifft» der mit einem sehr geringen Druck in der Größettordüung *on 0*6 >ts 3,1 Iqg/om aus einer Luftdüse 31 auegeetoUen wir£ Venß äer luftstrom auf den Farbfächer trifft, übt er eine starke Scherkraft auf den FiIn aus und zerstäubt wirksam alle üieile des Farbstromes einschließlich der Ranöausläufer 32 und 33- Der Farbstrom wird abgelenkt und setzt sich saoh außen in Form eines sanften SprUhnebels 34 aus auf geeignete GröQe zerstäubten Farbpartikeln fort.

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Getsäß äem erfindungsgemßen Verfahren v.'ird die Farbe von einer verhältnismäßig kleinen Luftraenge mit verhältnismäßig hoher-Geschwindigkeit getroffen. Es wurde erapirdisch bestimmt, daß die optimale Zerstäubung erreicht wird, . wenn der Winkel χ zwischen dem Farbspritzfilm und dem Luftstrom zwischen etwa

30 und 7C° beträgt. Die Auftrefflinie 35 zwischen dem Luftstrom und dein Farbstrom ist von der Farbdüne weit genug entfernt, so daß der Farbstrom bereits in der Dicke ura ein größeres KsS abgeschwächt ist. Sugle/ch sollte die Auftrefflinie 35* in der Luft gegen einen Strom des in Fig. 2 gezeigten Typs trifft, in einem Bereich liegen, in vielches der Farbfilm weitgehend eben ist, das heiPt bevor sich die Querwellen 24 bei Nicht-Vcrliandensein eines Luftstromes anfangen wurden zu bilder:.

Ferner sollte die Länge L₀ zv«ischen Luftdüse

31 und Auftrefflinie 35 nur einen Bruchteil der entsprechenden Lange L zwischen der Farbdüse 23 und der AuftreffÜiie 35 betragen. Es wurde empirisch festgestellt, daß das "bevorzugte Verhältnis von !./JJp iro Bereich zwischen 1/6 bis 3/4 liegt. Bei einem bevorzugten Ausfiihrungsbeispiel beträgt die tatsächliche Länge des Farbfilms L_ annähernd 9,5 bis 19 mm, während die Lan^e des Luftfilms L. annähernd 3f2 bis 9»5 mm beträgt. Entlang der Auftrefflinie 55 ist der Luftstrom etwas breiter (von Rand su Band) als der Farbfilm. Hierdurch wird die Zer-

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teilung und die wirksame Zerstäubung der Randausläufer 32 und 33 erleichtert, was im Hinblick auf eine gute Qualität der Beschichtung von Bedeutung ist. Um die Zerstäubung der Kandausläufer weiter zu verbessern,wird der Luftstrom selbst dadurch ungleichmäßig gemacht, daß seine Strömungsgeschwindigkeit in der liähe der Runder, wo er auf die Randausläufer 22 und 23 trifft, erhöht wird. Dies ist schematisch in Fig. 3A angedeutet. In den Randbereichen,· wo der Luftstrom auf die Randausläufer 22 und 23 trifft, ist die höhere Strömungsgeschwindigkeit durch breitere Bereiche 36 und 37 gegenüber dem inneren Bereich 38 dargestellt, wo der Luftstrom auf den dünnen !Peil 21 des Farbfilms trifft.

In der Praxis kann dieser nicht gleichförmige Luftstrom durch Ausstoßen von Luft aus einem djinnen Schlitz erzielt werden, der nicht rechteckförmig ist, sondern in der iiahe seiner Enden breiter wird. In vielen Fällen ist jedoch die Verwendung einer speziellen Düse dieser Art nicht erforderlich, denn es wurde gefunden, daß die .Verwendung einer einen ebenen Fächer erzeugenden Düse mit einem reehteckförmigen Einschnitt an den Kanten einen .ausreichend verstärkten Luftstrom für die Zerstäubung der schweren Bänder äes Farbfilms ergibt.

3ei der Durchführung des erfindungsgenäßen Verfahrens kann eine hohe Farbmenge zugeführt werden, ohne daß umgekehrt der hohe Zerstäubungseffekt beeinträchtigt -wird. Darüber hinaus wird diese feine und gleichförmige

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Zerstäubung mit einer im Vergleich zur Farbmenge geringen Luftmenge erreicht. Beispielsweise wurde eine Acrylemaille mit einer Viskosität von 22 Sek.-gemessen mit einem Zahn Nr. 2 Becher bei Raumtemperatur- in einer Menge voti 6«2 l/Min. verspritzt. Der Farbdruck

ρ betrug an der Spritzpistole etwa 2,8 kg/cm und der

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Luftdruck etwa 1,4 kg/cm . Die Luftmenge betrug 0,23 nr/min. so daß das Verhältnis Luft zu Farbe C,01 nr Luft/0,28 1 Parbe /min. betrug. Übliche Luftspritzpistolen verwenden ein Lüft-zu-Farbeverhältnis von doppelter Größe und' einen

2 * Luftdruck von etwa 5*25 kg/cm · Die G-esamtenergie der beim vorliegenden Verfahren verwendeten Luft ist somit nur ein kleiner Bruchteil wie bei einer üblichen Spritzpistole. Das gleiche verhältnismäßig geringe Verhältnis von Luft-zu-Farbmenge wird beim erflndungsgemäSen Verfahren Über den gesamten Viskositätsbereich von Beschichtungswerkstoffen verwendet, die normalerweise zur Anwendung kommen können.

Beispielsweise wurde eine sehr viskose Vioylbeachichtung mit einer Viskosität von 40 Sek.-gemessen mit einem Zahn Kr. 2 -Becher bei Raumtemperatur-in einer Menfie *on 4*87 l/.rain« aufgebracht. Der Farbdruck betrug an der Pistole 5,15 kg/om und der Luft-

p
druck 1.32 kg/cm . Die verwendete Luftmenge betrug 0,27 ψ J min. Somit war das Verhältnis von Luft-su F tnenge 55 1 Luft/min, zu 1 1 Farbe/min. -

Bei einem anderen Aüsführungsbeispiel wurde eine Beize mit einer sehr geringen Viskosität von 16,5 Sek.-geraessen mit einem Zahn !Tr. 2 Becher hei Raumtemperatur- in einer Menge von 6,8 l/min, zugeführt. Wiederum betrug der Farbdruck an der Spritz-

2 2

pistole 3,15 kg/cm und der Luftdruck 0,63 kg/cm . Die zur Zerstäubung dieser Beize verwendete Luftmenge betrug C,13 nr/min.-oder etwa 18 1 Luft/min. zu 1 1 Farbe/min.. Bei den beiden beschriebenen Beispielen würde die mit konventionellen Spritzpistolen benötigte Luft etwa doppelt so groß sein.

Eine vorteilhaftere Version des FarbspritzVerfahrens ist in Fig. 7 und 8 dargestellt. Bei diesem bevorzugten Verfahren werden zwei identische fächerförmige Farbströme 4C und 41 aus Fächerspritzdüsen 42 und 43 emittiert. Ein einzelner Luftfächer 44 wird aus einer Luftdüse 45 ausgestoßen. Der Luftfächer 44 ist so a geordnet, daß er den von den beiden ebenen Farbfächern und 41 gebildeten Winkel schneidet. Die beiden Farbströme konvergieren und werden von dem Luftstrom 44 in einem mit 47 bezeichneten Bereich getroffen. Beide Farbströme werden in einen feinen ITebel aus im allgemeinen gleichgroßen Farbpartikeln zerteilt, wie in Fig. 8 gezeigt ist. In der Praxis ist die Zerstäubung wirksamer, als bei der anhand von Fig. 5 unü 6 beschriebenen Methode, da der Luftstrom zwischen zwei Flüssigkeitsströmen eingeschlossen ist, und seine Energie wirksamer dasu aus-

genutzt wird, den Farbstrom in winzige Tröpfchen zu zerteilen.

Die gleichen Parameter , die weiter oben in Verbindung mit Fig. 5 und 6 "beschrieben wurden, sind auch bei dem Verfahren gemäß Fig. 7 und 8 anwendbar. Insbesondere sind die Winkel Y und Y' zwischen den Färb- und den Luftströmen in einem Bereich zwischen etwa 30 und 70 . Der Farbdruck liegt zwischen 2 kg/cm

und 5,6 kg/cm , während der Luftdruck zwischen 0,6 und

3»! kg/cm liegt. Das Verhältnis der Länge des Luftweges L„ von der Düse zur Auftreffzone im Vergleich zur Länge des Farbweges L von der Düse zur Auftreffζone liegt etwa im Bereich zwischen 1/6 bis 3/4· Die Lilnge des Fnrbweges liegt dabei im Bereich zwischen etwa 9,5 bis 19 ram, während die Länge des Luftweges L₀ zwischen etwa 3i2 und 9,5 mm liegt. Ferner ist das Verhältnis der Luftmenge zur Farbmenge das gleiche wie oben beschrieben. Dieses Verhältnis liegt im Bereich zwischen 20 bis 60 1 Luft/1 Farbe.

Das oben beschriebene Verfahren kann auch dazu verwendet werden, gleichzeitig zwei verschiedene Flüssigkeiten für die Beschichtung zu zerstäuben, zu mischen und zu spritzen. Insbesondere hat sich herausgestelllt, daß eine Flüssigkeitsart aus der einen Düse und eine andere Flüssigkeitsart aus der zweiten Düse gespritzt werden kann, wobei als Ergebnis auf dem

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¹ⁱ⁷erkstück eine gleichförmige Mischung von zwei Beschichtungsflüssigkeiten geschaffen wird, Das beschriebene Verfahren der Zerstäubung kann direkt
dazu verwendet werden, eine wirksame Zuführung von
Farbe oder einer ähnlichen Schicht zu einem Produkt
zu erzeugen. Der Zerstäubungsprozeß kann aber auch
in Verbindung mit einer Aufladestufe verwendet werden, um die Farbe elektrostatisch zu spritzen. Diese Ladung wird durch Ausnutzung der zerstäubenden Luft als Ladungsträger zur Übertragung von Ladungen zu den Farbpartikeln bewirkt.

• Wie in Fig. 7 gezeigt ist, wird eine Elektrode 50 im Luftstrom vorzugsweise innerhalb der Düse 45 angeordnet. Diese Elektrode ist mit einer Gleichstromquelle hohen Potentials verbunden,beispielsweise mit e^:nem
Potential der Größenordnung von 5C KV. natürlich kann dnc x' tential an der Elektrode 50 in Abhängigkeit verschiedener Eigenschaften größer oder kleiner als diese Zahl sein, und Merkmale, die eingehen, sind beispielsweise der spezifische "Widerstand der zugeführten Farbe, d^e Art des zu beschichtenden Gegenstandes, der Abstand der Spritzpistole von dem Gegenstand usw..

Das der Elektrode 50 zugeführte Potential führt zu einer Koronaentladung an der Spitze der Elektrode. Der Luftstrom verläuft auf seinem Weg durch die Düse
durch diese Korona, und als Folge wird eine große Zahl

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von Ionen in dem Strom gebildet. Diese Ionen, d.s. ionisierte Gasmoleküle, haben eine verhältnismäßig hohe Beweglichkeit und bewegen sich primär unter dem Einfluß des elektrostatischen Feldes in Richtung auf das auf einem verhältnismäßig niedrigen Potential liegende Beschichtungsmaterial. Die Ionen bewegen sich somit in Richtung auf die auf niedrigem Potential liegende Farbe und heften sich schließlich selbst an die zerstäubten Farbpartikel.

Das mit zwei Farbströmen arbeitende Verfahren gemäß Fig. 7 und 8 führt zu einem besseren Wirkungsgrad •der Ladung als das Verfahren gemäß Fig.5 mit nur einem Farbstrom. Eine mögliche Erklärung hierfür liegt darin, daß die Farbströme den Luftstrom einhüllen, d.h. zu beiden Seiten von diesem angeordnet sind. Die Ionen müssen folglich durch einen Farbstrom oder einen Farbnebel verlaufen» um eine geerdete Fläche zu erreichen. Auf diesem Weg besteht eine große Wahrscheinlichkeit, daß sie sich an eines der Farbpartikel anheften. Dagegen können die Ionen bei dem Verfahren gemäß Fig. 5 (mit einem Farbstrom) zu einer geerdeten Fläche entweichen, ohne daß sie durch einen Farbstrom oder einen Hebel von Partikeln verlaufen, und wie in Fig. 5 gezeigt ist, könnten die geladenen Ionen von einer geerdeten Fläche angezogen werden und sich nach rechts fortbewegen, ohne jemals die Farbe zu berühren.

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Empirische Versuche haben gezeigt, daß das Verfahren mit zwei Farbströmen genäß Fig. 7 und 3 im Vergleich, zu dem Verfahren mit einem Farbstrora gemäß Fig. 5 (auch wenn der Luftstrom bei dem Verfahren mit einem Farbstrom ionisiert wird) schwieriger ist.

Da die zu spritzenden Gegenstände sich in ihren physikalischen Abmessungen unterscheiden,ist es zur Vermeidung eines Vorbeispritzens oft wünschenswert, die Größe des von der Spritzpistole erzeugten Farbstroms zu verändern. Die Art, in der dies bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich ist, zeigen Fig. 15 und 16.

Gemäß Fig. 15 wird ein Farbstrom gegen ein Ziel 55 gerichtet. Das Spritzschema 56 hat eine Breite V₁ die in der Praxis etwas größer als das Ziel 55 sein kann. Es wurde durch Versuche festgestellt, daß die Breite des Spritzochemas durch änderung des Kinkels S des Luftstromes ohne Änderung der Breite des Farbstrons variiert werden kann.

^T/^rie in Fig. 15 dargestellt ist, wird ein fächerförmiger Luftfilm 57 aus einer Düse 58 ausgestoßen. Die Luft trifft auf einen fächerförmigen Farbfilm 6C. Dieser Farbfilm kann ein einzelner Film sein, der mit dem Luftfücher einen V-^rinkel entsprechend Fig. 5 und 6 bildet,

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er kran η aber auch aus zwei Farbfilmen entsprechend Fig. 7 und ο gebildet sein.

In jedem Falle vi'rä die Luft aus der Düse in einem fächerförmigen Strom ausgestoßen, deren oberer und unterer ' Rand 61 bzw. 62 einen solchen "inkel S bilden, daß der Luftstrom gerade den völligen Querschnitt dee? Farbfilmes schneidet, auf den der Luftstrom auftrifft. Viederura kann in der Praxis der Vinkel S etwas größer als dargestellt sein, so daß der Luftstrom oben und unten etwas über den Film hinweg verläuft. (Diese genaue Besiehung ist jedoch aus Gründen der Einfachheit nicht dargestellt).

In der Praxis bleibt der Abstand zwischen dem Farbfilm 60 und dem Ziel 55 weitgehend konstant. Wenn demzufolge ein kleineres Ziel 55' , wie in Fig. 16 dargestellt, gespritzt werden soll, ist es erwünscht, ein 'Spritzseheraa 56' zu erzeugen, das eine geringere Breite Vi' besitzt, ohne daß aber der Standort der Spritzpistole geändert wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird diese Änderung des Spritzschemas dadurch bewirkt, daß der Luftstrom mit einem kleineren Yinkel S¹ ausgestoßen wird. Es sei bemerkt, daß be^; Verringerung des Kinkels des Luftstromes in Fig. 15 ohne weitere änderung der Luftstrom nur e^:nen Teil des Farbfilms 6C schneiden würde. Dies würde zu gar keiner oder nur z\x einer groben Zerstäubung der Farbe und damit zu einem mangelhaften Ergebnis führen.

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Diese Schwierigkeit wird jedoch vermieden, und ο ie Farbschemabreite wird verändert, ohne daß die^r gleichmäßige Zerstäubung der gesamten Farbe beeinträchtigt wird. Die Größe des Farbschemas w^;rd durch zwei Änderungen im im Luftfächer "bewirkt. Zum einen wird der eingeschlossene ^TT'inkel des Luftstromes vom Kinkel S auf den ^irinkel S' reduziert. Zum anderen wird die interne Konfiguration der Düsenöffnung verändert, so daß deτ scheinbare Brennpunkt oder der Punkt P der Druckquelle des Luftstromes von der Düsenöffnung und vom Farbfilm zu einem e itfernteren x^Junkt ?'· verschoben w'rd.

^T,"^rie insbesondere in Fig. 15 zu erkennen ist, wird nie Düsenöffnung durch den Schnitt von zwei Kreisbogensegv.:enten gebildet, nämlich einem äußeren Bogen 65 mit einem inneren Bogen 64. Bei diesem AusfiiTirunga.beispiel sind die Bo^en go in Bezug aufeinander angeordnet, daß die Düsenöffnung annähernd 130° des inneren Bogens 64 umfaßt. Diese Düse wirkt, als ob die Luft von einer xunktquelle χ' ausströmt,· die verhältnismäßig nah an der Düsenöffnung angeordnet ist.

He geänderte Düsenöffnung gemäß Fig. 16 wird ebenfalls durch den Schnitt des äußeren Bogens 65' und des inneren Bogens 64' gebildet. In diesem Falle ist der Radius des äußeren Bogens 65' genauso groß wie der Radius des Bogens 65· Der Radius des inneren Bogens 64' ist jedoch

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aennenswert größer als "beim Bogen'64. Im Ergebnis schneidet die Düsenöffn-ung einen viel kleineren Seil des inneren 3ogens 64'. Die Düse wirkt so, als ob die Luft von einer punktförmigen Druckquelle P' ausgellt, die einen i-ennenswerten Abstand von der Düsenöffnung und von de-ii I?iln 6C hat.

Als Ergebnis dieser auftretenden Änderungen,das lieißt Verringerung des eingeschlossenen Winkels S' des Luftfächers und gleichzeitiges Verschieben des scheinbarer. Brennpunktes oder der scheinbaren Punktquelle P des Luftstromes von der Düse und dem Farbfilm v/eg_} verbleibt die Hohe des Luftstromes an ihrem Schnittpunkt mit dem Film konstant.- Folglich kann durch Änderung des Luftfächers in dieser V.^reise ohne Änderung anderer Arbeitsparameter der Spritzpistole, beispielsweise des Farbdruckes oder der Farbströingröße, das Fcrbschema verkleinert oder vergrößert werden. Eine bevorzugte Form einer Düsenkonr.truk'jionn um öiese Änderungen in einfacher "''eise zu bewirken, ist ir. Tig. IC bis 14 dargestellt, und die Einzelheiten der Konstruktion dieser Düse werden weiter unten erläutert. Die Einzelheiten einer Konstruktion einer bevorzugten Ausfuhr 'in rsi ort." einer Spritzpistole zur Durchführung des erfinäungsgenäT-ei" Farbspritzverfahrens ist in Fig. 9 bis 14 dargestellt, Die Spritzpistole 11 besteht aus einem hohlen Handgriff 66, eine.a Lauf 67* der aus geeignetem Isoliermaterial besteht und e'ner Düsenanordnung 63, die am vorderen Ende des Laufs 67 befe^ti^t ist. Die Lug en an Ordnung 63 besteht aus zwei 2arbdü:-;e:i 7^ und 71» durch die ebene, fächerförmige Farbströme geßen die Mittel-

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liiiie entsprechend den gestrichelten Linien 72 und 74 aufgestoßen werden. Die Spritzpistole enthält ferner eine luftdüse 74» die einen fächerförmigen Luftstrom nach vorr. entlang der Achse der Spritzpistole in Richtung ^u.: die durch eine Linie 75 angedeutete Schnittsone der ö?arbströne ausstößt. Zusätzlich enthält d"e Spritzpistole einen elektrostatiachen Ladekreis, der aus einer ^delelektrode 76 zur IuΓladung der zerstäubenden Luft "besteht und den zerstäubten I"ar bpartikein eine Ladung mitteilt.

Die Betätigung der Spritzpistole erfolgt darch einen Abzugsbügel 77, der den Jarbilu? durch .ein JTarbventil nahe dein äußeren Ende des Laufes sowie den Luftstrom durch ein Luftventil oC steuert und au?erdeei durch Betätigung von Schaltern 31 und 32 der Elektrode 76 das elektrische Potential zuführt. Der Abzugsbügel öffnet dabei zunächst das Luftventil 5C and danach das Tarbventil 73 und schlieft dann de'i Schalter öl. Bei Loslassen des Abzugsbügels ist die Reihenfolge umgekehrt.

Der hohle Handgriff 66-ist aus einen geeignetem liaterial, z.B. Aluminium oder dergleichen hergestellt und besteht aus den eigentlichen Griffteil 33, einer, sich daran anschließenden Schaftteil 34 und einen 'üeil 35 nit Aufhängehaken. An vorderen Ende des Schaftteils befindet sich ein Flansch, der an einen flansch dea Tjauf'R anliegt. Die beiden flansche sin-1 in üblicher '-'eise durch Bolzen nit-

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oln-.naetr verbunden. Der Griffteil 83 ist an seinem unteren 3n0e mit einer Öffnung 36 zur Aufnahme der kombinierten Luft- und EtromansehluiBarmatur 87 versehen.

Die Luft wird der Spritzpistole durch einen Cchliich 15 zugeführt, der das elektrische Kabel 17 umgibt, wodurch ein ringförmiger Kaum- zwischen der S-ckiauchv.'anä und dem Zabel als Durchlaß für die Luft vom Kompressor zvlv Ξϊη1°.'"armatur der Pistole gebildet wire. Ls s hohe Innere der Spritspistole wird in geeigneter '.'eise am Kabeiei ηgang abgedichtet, beispielsweise mittels eines Lichtungsringes 9C, der zwischen einer Schulter im Pistolengehc^use und e'aer mit Gewinde versehenen Kappe 91 zusammengedrückt wird. Die Luft gelangt durch einer. Sinla^kanal 92 im Handgriff in eine Kammer 93 des Luftventils 30.

Las Ventil enthalt einen hin und hergehenden Stößel 94 mit einer Verlängerung 95, mit der der Abzugsbügel 77 zusammenw'rkt. Am mittleren Seil des Stößels isx ein Ling 96 oder ein ähnliches Lichtungsteil zwischen im Ab-3t::tid voneinander angeordneten Schultern 97 vorgesehen. Am inneren Snde des Stößels sitzt ein konischer Kolben 93, der mit einem konischen Ventilsitz ICC zusammenwirkt und dadurch eine Abdichtung für den Luftstrom bildet. 3ei Betätigung des Abzugsbügels wird der Kolben 93 gegen .die Kraft einer ?eder 99 vom Ventilsitz ICC abgehoben, und c ie Luft wird zu? inneren Kammer 101 Im Pistolenhandgriff freigegeben.

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Diese Kammer steht in Verbindung mit einer Li. η ο¹ G "ο ohr ung 1C2 im Schaft und einer Fortsetzung 1C3 ΐleser Bohrung in Lauf. Diese Bohrung umgibt eine Mül:;e 1C4 aus Isoliermaterial, die in Lager klemme η iC5 und ICo gehaltert ist. Das vordere Ende der Bohrung ICJ ist Tuit eine^ Längsbohrung 1C7 in einem Lagerteil 103 verbunden, das die Parb- und. Luftdüsen trägt. Daß Lagerteil 103, das vorzugsweise aus einem geeignetem Isolierv.-erkstoff besteht, ist am vorderen Znde des Laufs 67 mittels einer Gewinoekappe 109 befestigt, wobei die kupplung mittels eines Halteringes 119 erfolgt, der in gegenüberliegenden Killen der Gewindekappe 109 und des Lt;.erteils 103 liegt. Die Zappe 109 ist auf eine Verlängerung 129 des Laufs aufgeschraubt.

!■as Lagerteil 108 ist mit einer kreisförmige.■ •ir f. η uz-: HO zur .Aufnahme eines zylindrischen Luftdücen-":o"o^-"cs 111 versehen, der vorzugsweise aus Kunststoff besteht. Der Düsenkopf 111 besteht aus einer ringförmige. "s.nc 112 mit einer gewölbten Einlaßöffnung 113, die :.:it einer vertikalen riittelkainner 114 in Verbindung steht". Das untere Ende des Düsenkopfes wird durch eine fe'-te, kreisförmige "^lT3.c.c 115 abgeschlossen, während den oberen AbscMu¹? eine Kappe 116 bildet, die im ^rersitz ο^er auf äücle-e '.''eise mit der Oberseite des Düsenkopfes verbunden ist. Die Kappe dichtet das obere Ende der Tainter 114 ab und besitzt einen nach außen überstehenden Plansch 117 mit einem -.uerschlitz 113 zur Drehung von ICqppο und Düsenkopf.

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Die Umfangswand des Düsenkopfes ist gegenüber dem EinlaSschlitz 113 mit drei parallelen, rechteckige/i öffnungen 12C, 121 und 122 versehen. Der Düsenkopf kann wahlweise gedreht werden, um eine dieser Öffnungen mit einer vorderen Öffnung 123 im Teil 108 zur Deckung zu !Dringen. Durch Auswahl einer dieser Düsenöffnunjen 120, 121 und 122 in Zusammenwirken mit der vorderen öffnung 123 läßt sich der Luftstrom so verändern, daß das ■Farbschema in der in Pig. 15 und 16 schematisch gezeigten ^Treise variiert werden kann.

Mit der öffnung 120 w^:rd der größte ^Trinkel oes Luftfächers und damit das breiteste Farbschema erzeugt, während mit der öffnung 121 der kleinste Winkel des Luftfächers und damit das kleinste Farbschema erzeugt wird. I-lit äer öffnung 122 läßt sich ein IParbschema von mittlerer Größe erzeugen.

Die Düsenöffnung 120 wird, durch einen halbzylindrinchen inneren Einschnitt 124 (siehe Fig. 14) in der Umfangswand 112 gebildet, wobei die Achse des Einschnitts 124 horizontal verläuft. Dieser Einschnitt wird von einem segmentförmigen, scheibenartigen Einschnitt geschnitten, der in einer vertikalen Ebene verläuft unc sich vom äußeren Hand der '-^rand 112 nach innen entlang einen Itadiun des Düsenkopfes erstreckt.

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Bei einer praktischen Ausführungsforn des Düsenkopfes hatte der scheibenartige Einschnitt 125 einer, Iladius von 9,13 ram, wobei der Mittelpunkt C.45 rom außerhalb dec Urafangs der Düsenkopfwand lag. Der innere Einschnitt 124 hatte einen "Radius von 2,73 mm mit einen Abstand von C, 43 vom Hand, des Düsenkopf es nach innen hin. Mit einer in dieser T^<Teise bemessenen Düsen- ·· öffnung wird ein fächerförmiger Luftstrom ausgestoßen, bei.den der eingeschlossene Kinkel etwa 94 betragt. Hydraulisch betrachtet wirkt die Düsenöffnung in allgemeinen so, als wäre eine punktförnige G-asdruckquelle an einem Punkt ? 1 annähernd β,35 nim einwärts vorn liand des Düsenkopfes angeordnet.

Der Schlitz 121 ist ein innerer, halbzylindrischer Einschnitt 126 (siehe Hg. 13) mit horizontaler Achse in der ^T'^ronrl 112. Der Einschnitt 126 wird durch einen vertikalen, scheibenartigen Einschnitt 127 geschnitten. Der Einschnitt 127 erstreckt sich radial von äu°eren iUinc! der Vaηd 112 nach innen. Bei einer praktischen Ausführungsforrn hatte der scheibenartige Einschnitt 127 einen Hadius von 9,13 mm, wobei der Mittelpunkt sich 5,56 mtn außerhalb des Umfangs-der Yand 112 befand.

Der innere Einschnitt 126 hatte einen Radius von 5,1 mm rait einem Mittelpunkt in einer Entfernung von 6,63 mm vom Umfang des Düsenkopfes.Mit dieser Düsenöffnung wurde ein fächerförmiger Luftstrom emittiert,

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bei £e:\ der ein^esahlor.sene ^1rinkel etwa 36 "betrug. Diese Diice wirkt so, als würde die Luft von einer a.Liii1<t."iuelle -' 3 -"ius^etoPen, die wesentli eh. weiter von rl er "ritiä als der Runlet j? 1 entfernt ist, (ζ. L. etwa viermal so weit).

Un die von cen Dücenöffnungen.120 und 121 auslest ο ^ß.ene Luftvienge weitgehend gleich su halten. wird die Breite der Düsenöffnung 121 etwas geringer nls die 3reite der Diisenöffnung 12C besessen, so daß der "uerGclanittsDereich der öffnung konstant ist. So vurde bei einer praktischen Ausführungsform die Ιίϋδο öfxnung 12C 1,3um und die Düsenöff.iUiig 121 1,65 iv.n breit bemessen.

Die dritte DliRenöff lung 122, Sie eine v.i: ttlere Grö°e besitzt, ist ühnlich aur.gebilcet, das hei°t ciece Dlioenöffnung v.'lrd aus einer» £egnent eines aylindrisciies inneren Sincchnittes I5C gebildet, das von einer; vertikalen, ncheibenühnlichen Einschnitt I5C geschnitten v.'i".?", der sich auf einen üadius von der Außenfläche der "and n-ach innen erstreckt. Bei einer praktischen Ausfü.!irunf;sforr: hatte der Einschnitt I3C e~'nen I^ciu3 von 9,13 n\::, wobei der Mittelpunkt 4,27 πκ vom hand des Düsenkopfes entfernt war. Der innere Einschnitt 123 hatte einen Ivadius von 4,16 nm nlt einer Entfer/.ung von 5,49 ™a vom Land. Diese Düsenöffnung stö^t einen fücherförnigen Luftstrom u:it e'nen eir.genchlossenen ^Tirinkel von etwa 64 aus. Die Luft wird von dieser Du--e wie von an er iunkt quelle - 2

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B ORIGINAL

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e::ittlert,i ie etw; in zweifacher Entfernung vom Ι,αηα dec Dflsenkopfeo angeordnet ist wie der Punkt 'J 1. Bei dieser Ausführuri^sf orm ist der der Spritzpistole zu^-eiMIr^te Druck"verhältnismäßig klein und liegt be^- 3pielswe\se in der Größenordnung von 0,6 bis 3,15 kg/cm -lie Ausgangsgeschwinäigkeit der luft erreicht etwa Schallgeschwindigkeit. Die Entfernung L. der Luft zum Auftreffpunkt mit den Parbströmen betrügt etwa 4,3 ,;n.

ie Farbe wird der Spritzpistole von der _^Junpe 12 "Toer den Schlauch 14 zugeführt. Dieser Schlauch iot r:it cer Jistole über eine Arma-tur 131 gekuppelt, die eine Verbindung sit-einen Zarbdurchlaß 132 im Lauf 67 lvc-Ί ce::. Sitz 135 de" ?-"-rb vent ils 73 (siehe Tig. IC) Tier stellt.· Dieser Sitz ist in Eingriff mit einem sphärischen Zopf 134 eines Ventilstößels 135· Der Ventilstößel ist ia Längsrichtung hin- und herbewegbar und schiebt clubei "or. Zopf 134 in Richtung des Ventilsitzes oder vor. diese;:; weg, wobei eine Druckfeder 136 den Kopf in I-vichtung auf "en Ei.tz zu bewegen bestrebt ist.

Z-UT¹Ch Drüc':er> des Auclösehebels 77 wird β?,-:, Ve;:til "ocffnet. Tl'ierbei I-connt der ura einen Stift 137 drohb'ire -s-tislösehebel rait einer am Ventilstößel 135 vorge^ehone.i .lchulter 135 in !Eingriff, wodurch der Stößel "nach hinten bewegt-wird und das Jarbventil öffnet. Bei geöffnetem Jarbventii 73 kann die Farbe frei durch eine LLuigszufiihrung 14C in e'nen ringförnige.": Durchlaß 141 und von diesem in abgewinkelte Bohrungen 142 und 143 im Düsenkopflagerteil ICS

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BAD

strömen. Diese Bohrungen sind in Verbindung mit den Farbdüsen 70 und 71.

Die Bohrungen 142 und 143 münden in Einlasse 144 und 145 in zylindrischen Teilen 146 und 147. Die Zylinder weisen jeweils einen inneren Durchla? 143 und einen Sitz 15C für ein Pöickschlag ventil auf, das durch ein Eugelglied 151 gebildet wird. Die Kugeln IpI werden jeweils durch die Sraft einer Feder 152, cl'e sb Ii gegen eine in einer Hammer 154 in den zylindrischen !Zeilen 146 und 147 gelagerte Druckscheibe 153 abstützt, gegen den Sitz gedrückt. Die Eamaern münden jeweils in einen . axialen Durchlaß 155, der mit einer axialen Bohre 156 ic den rohrförmigen Düsen 157 in Verbindung steht. Die Düsen bestehen vorzugsweise aus eines geeigneten Hix^ stoff.

Der Austrittsweg für die flüssigkeit nur. :"en Düsen w'rc? jeweils ourch einen 7-förniige : Einschnitt 153 gebildet, ce~ sich von Luderen umfang bis etwa zur liittellinie des T.ohrs erstreckt. Die 7-föri.iigen Einschnit te 153 bilder, jeweils eine rückwärtige Y/anc 16C una eine vordere ^T>ranö 161. Die Düsen 157 s^:nd in 3ezug auf cie Achse dea Durchlsnses 155 leicht nach au3en angevrinkelt. Durch diese V'inkelstelluag kann der Farbstrora unter cer. gewünschten "inkel auf den Luftfächer gerichtet v/erden.

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ZORlQiNAt

Die Düsen 157 sind so angeordnet, daß sie einen dünnen, weltgehend ebenen, fächsrfonaigen Farbstron in einem Winkel von etwa 60° zu der Achse der Bohrung 155» die parallel zur Achse der Spritzpistole verlauft, ausstoßen. Somit wird dieser fächerförmige Farbstroni von dem fächerförmigen Luftstrom unter etwa demselben Winkel , das heißt unter etwa 6C° getroffen. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform beträgt die Lange des ?arbweges L-j von der Düse zur
Luftströmen etwa 15»9 ram.

weges Lp von der Düse zur Auftreffzone von Färb- und

Die Enden der Axialbohrungen 156 in den Düsen ξ vac! jeweils durch einen feder belastetes stöpsel 159 verschlossen. Diese Stöpsel sind an winkelfcrnigen jenern 162 befestigt; wie beispielsweise ia Jig. IC gezeigt, verläuft der Stöpsel 159 jeweils durch eine !deine Bohrung in der Feder 162 und Ist mittels eines verbreiterten Kopfes 163 an der Feder "befestigt. Die Stöpsel 159 wie auch d\e federn 162 werden vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt. Die !Federn 162 enthalten ein Hittelteil 164 und ein FuS-teil 165, das auf den Lagerteil ICS beispielsweise mit Bolzen 166 befestigt ist.

Die !federn 162 sind am freien Ende bei 167 umgebogen, so daß es möglich ist, hieran die Federn n^rich außen zu schwenken und dadurch die Stöpsel aus liirea Sitz in dem Rohr der Düse 157 herauszuziehen- Beianormalen Betrieb reicht die Federkraft aus, um die Stöpsel abdichtend in den

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iiohrenden zu halten. ^1Tenn jedoch die D'jse verstopft sein .sollte, so \^.ar\ der EUrChIcP leicht gereinigt were en, inden das umgebogene Ende 167 fies Federarms.nach, außen und dadurch, das Ende des Rohres geöffnet wird. Der Auslösehebel 77 wird dann gedrückt, um Parbe aus deEnde des.Rohres abzulassen und itn Rohrquerschnitt angesammelte Kindernisse zu entfernen.

Ser elektrische Anschluß ' an die Spritzpistole erfolgt über ein "lochwiderstandslcabel 17·. Das £.u?ere Ende des Zabels ist an eine Gleichspnnnungsiuelle 16 ·; ngoschlossen, die ein hohes Gleichspannungc-potentlal, beispielsweise 5C.CCG Volt, erzeugt. Das Zabel 17 v.ird in die" Spritzpistole durch das Innere der ArUatür 37 eingeführt uac verläuft dann durch ein hohles Teil ITC des Handgriffes. Das Zabel ist flexibel und nach hinter, uni eine Schulter 171 an der Verb^Tncung öes Griffteil." C3 "it Ce:" Schaft 34 in !Lichtung auf die Rüclcv/ana 172 des Jchaftes umgebogen. Ia inschlu3 daran verlauft das Zabel nach vorn in die Isolierhülse 1C4, in der es lose verlauft unc. sich relativ zu dieser frei bewegen kann.Das vordere Znrle des Kabels ist nit einen Kontaktenopf 175 versehen, der nit e'nen älinlic'ien iContalctknopf 174 "n rUc'rv-Crtigen Ende eines sr'linnrisc'ien *^:ic1erst?nde3 175 in Eingr''_':? ist.

Der ''iderstand ist vorzugsweise mit cera Eiice der 71'ilse 1C4 aböichtend verbunden und besitzt e'-nen elel:tri.::o"..e:i

1 0 9'β U 2 I 1 0 9 2 BAD ORIGINAL

Tiderstand in der Größenordnung von 75 megohm. Das vordere Ende des Widerstands 175 ist in elektrischem Kontakt mit einem Bolzen 176, der nach innen durch eine Kappe 177 verläuft, die das vordere Ende der Hülse 104 umschließt.

* Der Kopf 180 des Bolzens 176 ist in Eingriff

mit e.'.ner Kontaktfeder 178, die zwischen dem Kopf des Bolzens und einem Kopf 181 an der Elektrode 76 zusammengepreßt wird. Die Elektrode 76 hat die For . eines länglichen Stiftes, der in axialer Flucht mit der Luftdüse mittels eines kreuzförmigen Isolierteiles 182 gehalten wird. Dieses kreuzförmige Isolierteil besitzt eine Hittelbohrung 183» die den Stift im Preßsitz aufnimmt. Das kreuzförmige Teil ist fest in der Mittelöffnung 107 des Lagerteils 108 befestigt. _#

Die Elektrode 76 erstreckt sich nach vorn durch die Einlaßöffnung 113 des Luftdü3enteils "bis gerade in die die drei Dttsenöffnungen 12C. 121 und 122 enthaltende Wand 112. Im normalen Betrieb wird diese Elektrode auf ein Potential in der Größenordnung von beispielsweise 40.000 Volt geladen. Dadurch bildet sich an der Spitze der Elektrode eine Korona aue. Die die Düse durchströmende Luft umgibt die Elektrode und läuft durch die Korona, bevor sie aus der DUsenÖffnung austritt.

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Wenn die Luft die Korona passiert, werden Gasmoleküle· ionisiert und Staubpartikel geladen. Diese Ionen und geladenen Partikel "bewegen sich unter dem Einfluß der Kräfte des elektrostatischen Feldes in Richtung auf einen niedrigeren Potentialbereich des Feldes, der durch die Farbfilme und die zerstäubten Partikel gebildet wird. Dort heften sich die Ladungen selbst an die Färbpartikel und bilden das geladene Farbspray.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Tarbladevorrichtung besteht darin, daß der Farbvorrat im Schlauch 14 nicht geladen wird, so daß das gesamte Farbvorratssystem, eingeschlossen der Schlauch 14, die ^umpe 12 und der Farbvorratstank 13 auf oder nahezu auf Ei;dpotential bleiben. Bei der dargestellten praktischen Ausführungform ist das Farbvorratssystem über die Nadel 135 und den üblicherweise geerdeten Handgriff 66 geerdet. Hierdurch wird das Problem der Isolierung des Farbvorratssystems sehr erleichtert, und es werden Gefahren vermieden, die bei vielen bekannten Systemen durch LadungsanSammlung im Farbvorratssystem auftreten.

Zusätzlich zu den oben beschriebenen Elementen enthält der elektrische Ladekreis eine Sicherheitsschaltung, durch die eine Stromzuführung zum Kabel verhindert wird, falls der Widerstand 175 ,von der Spritzpistole ent¹-fernt wurde und die Pistole ohne Wiedereinsetzen des Wider-

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ntandes zusammengebaut worden ist.

Gemäß Fig. 9 bildet das Kabel 17 nebe.; der Rückwand 172 des Handgriffes einen nachgiebigen Bogen 190. Ein Betätigungsarm 191 ist im Schaft der Spritzpistole um einen Stift 192 drehbar gelagert und zwischen der: Kabelbogen 190 und der Rückwand 172 angeordnet. Dieser Arm enthält einen nach vorn weisenden Ausleger 189, der am einen Ende.einer Spannfeder 193 angebrecht ist, während das andere Ende der Feder an einem ortsfesten Arm 194 befestigt ist.

Am Arm 194 sitzen Schnapp-Mikroschalter 31 und 52. Kikroschalter 82 ist normalerweise geschlossen , wLhrend der Mikroschalter 81 normalerweise offen ist. Ein Federar τη 195 wirkt mit dem Betätigungsstößel 196 des j-likroschalters 82 zusammen. Dieser Federarm kann

mit dem Hebel 189 verschoben werden, beispielsweise durch Eingriff, mit einer an dem Hebel angebrachten Schulter

Solange sich das Kabel 17 in der in Fig. 9 dargestellten rückv.'ärtigen Lage befindet, wird der Stößel nicht niedergedrückt, und der Schalter 82 bleibt geschlossen, Beim normalen Betrieb der Spritzpistole wird das Kabel an einer Vorwärtsbewegung durch das Vorhandensein des Widerstandes 175 gehindert. Falls sich jedoch der Widerstand 175 und die Hülse 104 nicht in der Spritzpistole befinden, zwinge die auf den Arm 191 wirkende Feder 193 das Kabel

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innerhalb der Zuführung 103 nach vorn. !Durch diese Vorwärtsbewegung des Armee 191 bewirkt der Arm 195 ein öffnen des Schalters 82.

Gemäß Pig. 17 ist der Schalter 82 in Reihe mit dem Schalter 81 und einer Spule 198 eines Relais 200 geschaltet. Der normalerweise offene Schalter 81 wird durch Betätigung des Auslöeehebels 77 geschlossen. Der Mikrosohalter 81 besitzt einen Betätigungsatößel 201, der mit einem Federarm 202 zusammenwirkt. Dieser Arm kann wiederum mit einem Kopf 203 Kontakt machen, der auf der Verlängerung des Ventilstößels 135 sitzt.

Beim Drücken des Auslösehebels "77 wird der Stößel und seine Verlängerung nach, hinten verschobenf so daß der Kopf 203 den Federarm 202 verbiegt und den Mikroschalter schließt. Wenn beide Mikroschalter 81 und 82 geschlossen sind, wird das Relais 200 erregt und ein Stromkreis zur Gleichspannungsquelle 16 geschlossen. Von der Gleichspannungsquelle wird dann dem Kabel und damit der Elektrode 76 eine Spannung zugeführt.

Der beschr-iebene Sicherheitsschaltkreis verhindert auch eine Spannungszuführung zum Kabel, wenn die Düsenanordnung von der Spritzpistole entfernt ist. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird die Hülse 104 in den umgebenden Bohrungen im Schaftteil und im Lauf mittels der Lagerklemmen 105 und 106 gehalten. Die Hülse wird normalerweise in ihrer in Fig. dargestellten zurückgezogenen Lage durch die Anlage des

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Isolierteils 182 am Ende der Kappe 177 gehalten. Meim jedooh das Lagerteil 108 der Düse durch Abschrauben der Sappe 109 τοπ der mit Gewinde versehenen ferlängerung 129 am !»auf entfernt wl?d, wird die Behinderung einer Vorwärtsbewegung der Hülse beseitigt. Me Hülse wird dann unter dem Einfluß der auf äaa Säbel wirkenden 3¹Sder 193 nach vorn geschoben«

lsi MseöMeöuag am labels mach links wird äev ■Arm 191 mmoh ¥©sa Terseho'oea ₉ wedassl über den Ars 195 ist? Süli&lt©·? 82 gs8ffn®v ViM₅ a© daS äi# quelle a^gQο©aaltet Islsibi; mä dsm Kabel 1? keine SBgeftkri; ^sulsa k^a« Iuglsicli lj©wi?kt die €©i? Mle© "104 ©is&Q iwsit® 'lu&äction iadureh, daB aatiseli i£© MaftkaiaE©^ iasä -das 2sd© des -.3i^^ des -slalstwiacbsa «ulsitung abdichtet und Tor 3oaMutsiiag tsealtsts Ia J?ig# 9 und 10 ist su Erkennen, daß das vordere Isds ter Kappe 177 su einem konischen Sits 204 abgeschrägt ieto Bieaar Sits- wirkt mit einem passenden konischen Sits 205 im Lauf 67 zusammen, wenn die Hülse nach vorn - das h®iSt, in Fig. 10 nach links - geschoben wird,

Wenn die Düse wieder zusammengesetzt wird, kommt das Iaolierteil 182 in Singriff mit der Kappe 177 und hebt die Kappe vom Sitz 205 ab, so daß der Luftdurchlaß wieder geöffnet wird. Gleichzeitig wird das Kabel 17 nach hinten verschoben, so daß der Bogen 190 den Arm 191 dreht, wodurch der Schalter 82 wieder geschlossen wird und die Stromversorgung des Kabels 17 bei Betätigung des Auslösehebels 77

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wieder zugelassen wird.

Die Spritzpistole enthält auch zwei weitere Sicherheitseigenschaftek. Einerseits befinden sich nämlich die Schalter 81 und 82 sowie die anderen elektrischen Kontakte zwischen dem Kabel und dem Widerstand in einer abgeschlossenen oder unter Druck stehenden , explosionssicheren Kammer. Darüberhinaus wird diese Kammer ständig gereinigt, so daß angesammelte Gase durch den zur Zerstäubung der Parte verwendeten luftstrom entfernt werden.

In der obigen Beschreibung wurden die fächerförmigen Ströme von Luft und Farbe als weitgehend eben bezeichnet. Die Farbströme können aber auch leicht gewölbt sein und die Form eines dünnen gebogenen Blattes bilden. Ferner, muß natürlich für den Fall,daß die Spritzpistole zur Zerstäubung, Mischung und zum Spritzen von zwei unterschiedlichen Flüssigkeiten verwendet wird» für jede Düse eine besondere Zuführungsleitung vorgesehen werden« Dies läßt sich in einfacher Weise durch Verdoppelung des gezeigten Flüssigkeits-Euführungseystems erreichen, während die vorhandene Verbindung zwischen den beiden Düsen entfernt wird. Anstelle von Luft können in besonderen Fällen auch andere Gase zur Zerstäubung verwendet werden. Demzufolge soll mit der in der Beschreibung verwendeten Bezeichnung "Luft" jedes andere geeignete Gas eingeschlossen sein. Auoh unter der Bezeichnung "Farbe" sollen alle zum Spritzen geeigneten Beechichtungsstoffe verstanden werden, und auch mit der Bezeichnung "Spritzpistole" sind sowohl handbetriebene Spritzpistolen als auoh mechanisch gesteuerte Spritzeinrichtungen gern·int.

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Claims (41)

1. 211008S

   Patentansprüche

   t. Verfahren zum Spritzen von Far "be oder dergleichen, dadurch pekennzelehnet, daß ein fäoherförmiger Lüftetrom (30,44) und wenigstens ein fächerförmiger Farbetrom (18, 27, 40, 41) aufeinander gerichtet werden, wobei in der Auftreffzone (35»

   47) der Fächer des Lüftetromas mindestens so breit wie der Paeher der Farbe 1st.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennselehnet, daß der Winkel zwischen den Ebenen der Fächer zwischen etwa 30 bis 70 ° bemessen wird. ·
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei fächerförmige Farbströme (40, 41) von entgegengesetzten Seiten so gegen den Luftfächer (44) geriohtet werden, daß sie auf diesen In etwa gleioher Ebene auf treffen, wobei jeder Farbfäoher auf den luftfächer unter einem Winkel zwischen etwa 30 bis 70 ° trifft.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene des Luftfächers den von den Farbfächern eingeschlossenen Winkel halbiert.
5. 5« !erfahren nach. Anspruch 3 oder 4» dadurch gekernte lch:no t, daß der luftfScher auf den !saw* als Parbfäeher trifft, i'jo diese annähernd eisern, sind. -
6. β ο f©rfahren nach siaaea ier iroraergefee&den Ansprüche, aadurcb. gekenazeisiaaet» dal äer bzw« die Farbfächer dia lorn ©ines ununterlsros&e&Qs Blattes mit eiasm dHnriea Mittelteil (21) und wriisktss ^aslänf^oi (22, ^23)
7. der Ifeiftfacker so imgieiefeaäSig ausgsbildet yisä, ύ&3 qv alt feölieicgs¹ StrÖmuisgsgessiiMiaäi^sit auf die ^<7θΊ?-ί1--:&ΐ*3η laaäaiasläufer (22, 23} 4®s Farbfilms als auf des?3"n .r-inr^ Mittelteil (21) trifft»
8. 8. Ygrfahren nach ©inea der vorhergehenden

   daduroh gekennzeichnet, daß die. Luft aus einer Mftdüse Tand die Farbe aus Ja einer Farbdüae ausgestoßen wird, wobei die Düsen so angeordnet werden* daß der Weg L^ der Luft aur Auftreffsone kleiner als der Weg Lp der Farbe zur Auftreffzone iat.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzelohnet« daß die Länge des Luftweges L^ zwischen etwa 1/6 bis 3/4 der Länge des Farbweges beträgt.

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10. 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet« daß die Länge des Luftweges L^ zwischen etwa 3,2 his 9,5 mm und die Länge des Farbweges Lp zwischen etwa 9»5 "bis 19 mm beträgt.
11. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche_f dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von pro Minute versprühter Luft und Farbe zwischen 20 1 Luft pro 1 1 Farbe und 60 1 Luft pro 1 1 Farbe beträgt.
12. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdruok zwischen etwa 0,6 bis 3,2 kg/cm beträgt.
13. 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbdruck zwischen etwa 2,1 und 5>6 kg/cm beträgt.
14. 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftfächer vor seinem Auftreffen auf den oder die Farbfächer ionisiert wird, wodurch der Luftfächer die Farbe zerstäubt und zugleich die Farbpartikel auflädt.
15. 15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennse lohnet, daß die Ionisierung der Luft durch Hindurchleiten durch eine Korona erfolgt.

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16. 16. Verfahren naoh Anspruch 15t dadurch gekennzeichnet« daß die Korona eo weit vor der Farbe angeordnet wird, daß das Farbzuführungssystem nicht aufgeladen wird.
17. 17· Verfahren naoh Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Korona durah ein Potential erzeugt wird, welches einer in der Luftdüse (74) angeordneten Elektrode (76) zugeführt wird.
18. 18. Verfahren naoh einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet« daß die Größe dee ParbsprUhsohemas (56) dadurch veränderbar gemacht wird, daß der öffnungswinkel des luftfächers wahlweise derart vergrößert oder verkleinert wird, daß die Breite des Farbschemas kleiner oder größer wird, ohne.daß an dem oder den Farbfächern eine Änderung vorgenommen wird. ·
19. 19* Spritzpistole zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, .daß zwei Farbdüsen (157) und dazwischen wenigstens eine Luftdüse (74) eo ausgebildet und angeordnet sind, daß die ron den Düsen ausgestoßenen Luft- bzw. Farbströme fächerförmig sind und daß die Färb- und Luftfächer sich in derselben Zone schneiden.
20. 20. Spritzpistole naoh Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet! daß Luft- und Farbdüsen so angeordnet sind, daß die Achse

    der Luftdüee etwa auf der Halbierenden des Winkels zwisohen - · »

    den Achsen der Farbdüsen liegt.

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21. 21. Spritzpistole nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbdüsen (157) so angeordnet sind, daß jeder Farbfächer den Luftfäoher unter einem Winkel sswischen 30 bis 70° eonneidet.
22. 22. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die luft- und ,Farbdüsen βο angeordnet sind, daß die Länge des Luftweges zwisohen Düse und Auftreffzone etwa 1/6 bis 3/4 dec Lange des Fa^bweges zwischen jeder Düse und der Auftreffzone beträgt.
23. 23. Spritzpistole nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft- und Farbdüsen so angeordnet sind, daß die Länge des Luftweges zwischen Düse und Auftreffzone etwa 3,2 bis 9,5 mm beträgt.
24. 24. Spritzpistole nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft- und Farbdüsen so angeordnet sind, daß die Länge des Farbweges zwischen jeder Düse und der Auftreffzone etwa 9,5 bis 19 mm beträgt.
25. 25. Spritzpistole naoh Anspruch .19 bis 24t dadurch gekenn- · zeichnet, daß die Farbdüsen (157) aus einem hohlen rohrförmigen !Dell bestehen, und einen keilförmigen Einschnitt (153) aufweisen, der sich durch die Seitenwand in das Innere des Rohres erstreckt.
26. 26. Spritzpistole nach Anspruch 25t dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige !Seil zur Erleichterung der Reinigung mit einem abnehmbaren Stöpsel (159) versehen ist.
27. 27. Spritzpistole nach Anspruch 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbsuführungen zu den Farbdüsen (157) mit Rückschlagventilen (151) versehen sind, die in der Nähe der Farbdüsen angeordnet sind und hei Absperren der Farbzufuhr ein Tropfen der Farbe verhindern.
28. 28. Spritzpistole nach Anspruch 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Ionisierung des von der Luftdüse (74) ausgestoßenen Luftstromes vorgesehen sind.
29. 29. Spritzpistole nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß in der Luftdüse eine Elektrode (76) angeordnet ist.
30. 30. Spritzpistole nach Anspruch 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß in der Luftdtise (74) Mittel zur wahlweisen Änderung des öffnungswinkels des Luftfächers vorgesehen sind.
31. 31. Spritzpistole nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel so ausgebildet sind, daß die Länge des Luftfächers in der Auftreffzone annähernd konstant bleibt, wenn der Öffnungswinkel verändert wird.
32. 32. Spritspistole nach Anspruch 30 , dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdüse einen beweglichen hohlen Teil (111) enthält, in dem mehrere Düsenachlitze (120, 121, 122) angeordnet sind, daß die Schlitze so bemessen sind, daß aus jedem Schlitz

    ein Luftfächer mit anderem Öffnungswinkel ausstoßbar ist, P daß das bewegliche Teil (111) in einer Kammer angeordnet ist, die eine Ausgangsöffnung (123) und einen 'mit einer Luftquelle verbundenen Eingangsdurchlaß (113) aufweist, und daß das Teil (111) wahlweise so verstellbar ist, daß jeweils einer der Düsensohlitze in Verbindung mit dem Eingangsdurchlaß (113) und der Ausgangsöffnung (123) gelangt.
33. 33. Spritzpistole nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenschlitze (120, 121, 122) parallel zur Achse des Teils (111) angeordnet sind, und daß das T^iI drehbar ist.
34. 34. Spritzpistole nach Anspruch 32 oder 33, dadurch

    gekennzelehnet _t daß sich eine Elektrode durch den Eingangsdurchiaß (113) nach einwärts erstreckt und in Fluchtrichtung mit der Ausgangsöffnung (123) und der jeweils wirksamen Düsenöffnung liegt.
35. 35. Spritzpistole naoh Anspruch 32 bis 34, gekennzeichnet durch eine solche Düsenausbildung, daß der aus jeder der Düsenschlitze ausgestoßene Luftfächer so strömt, als würde er von einer punktförmigen Druckquelle emittiert,deren Abstand rom Schlitz in umgekehrter Besiehung zur Größe des öffnungs-

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    winkels des vom Schlitz emittierten Luftfächers ist, wobei ■unabhängig von dem gewählten Schlitz die Breite dea Luftfächers in der Auftreffzone, annähernd konstant bleibt.
36. 36. Spritzpistole nach. Anspruch 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daB di@ Innenwand dea beweglichen Teils (111) neben den Düsensohlitzen Jeweils mit einem kreisförmigen Einschnitt (124₉ 126, 128} versehen ist, dessen Achse senkrecht au einer die Mittelachse des beweg-lichen Teils einschließenden Ebene verläuft, und daß der Radius der Einschnitte unterschiedlich bemessen ist.
37. 37. Spritzpistole nach .Anspruch 36» dadurch gekennzeichnet, daß jeder Düeenschlits außerdem ©inen scheibenförmigen, vom Äußenrand des beweglichen Teils (111) her gemachten Einschnitt (125, 127, 130) enthält.
38. 38. Spritzpistole nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der Teil des Kreisbogens der Einschnitte, der den scheibenförmigen Einschnitt schneidet, in umgekehrter Beziehung gun?. Radius des Kreisbogens steht.
39. 39« Spritzpistole nach einem der Ansprüche 19 bis 38, dadurch __gekenngeiohnet, daß die Elektrode (76) zum statischen Aufladen der Farbpartikel mit einem Kabel (17) verbunden ißt, daa in den Handgriff eingeführt ist und einen abgebogenen Teil und einen nach vorn verlaufenden Teil im Lauf aufweist,

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    daß am Ende des Kabels ein Widerstand (175) anliegt, der eine elektrische Verbindung zwischen dem Kabel und der Elektrode herstellt, daS Eedermittel (193) vorgesehen sind, die das Kabel gegen den Widerstand (175) drücken, und daß ein zur Einschaltung der Spannung dienender Schalter (82) so angeordnet ist, daß er bei fehlendem Widerstand durch das von der Federkraft nach vorn verschobene Kabel betätigt wird und die Spannung vom Kabel abschaltet.
40. 40. Spritzpistole nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet _t daß der Widerstand (175) und das Kabel (17) in einer Hülse (104) angeordnet sind, die gleitbar im Luftdurchlass gelagert ist, daß am Ende des Laufs (67) ein Lagerteil (108) für die Luftdüse (74), die Farbdüse (175) und die Elektrode (76) vorgesehen ist, welches Mittel zur Verhinderung einer Vorwärtsbewegung der Hülse enthält, wobei ein* Entfernung dec Lagerteils (108) eine Vorwärtsbewegung des Kabels (17) und damit eine Betätigung des Schalters (82) zur Abschaltung der Spannung am Kabel ermöglicht.
41. 41. Spritzpistole nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Lauf (67) einen Sitz (205) und das vordere Ende der Hülse (104) einen Kolben (204) bildet, so daß bei entferntem Lagerteil (108) die Hülse zur Vorwärtsbewegung freigegeben wird und der Kolben mit dem Sitz in Eingriff kommt und die Luftzufuhr unterbindet.

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