DE1933147A1

DE1933147A1 - Farbspritzpistole fuer das elektrostatische Farbspritzen

Info

Publication number: DE1933147A1
Application number: DE19691933147
Authority: DE
Inventors: Otto Gebhardt
Original assignee: MUELLER ERNST KG
Current assignee: MUELLER ERNST KG
Priority date: 1969-06-30
Filing date: 1969-06-30
Publication date: 1971-01-21
Also published as: NO126989B; FR2045825A1; DK124733B; SE367553B; FR2045825B1; GB1307878A; NL7008644A; CH531368A; AT303928B; BE752582A

Description

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Firma ERNST MUELLER, Winnenden b.Stuttgart, bahnhofstr.28

Farbspritzpistole für das elektrostatische Farbspritzen

Die Erfindung betrifft eine mit Druckluft betriebene elektrostatische Farbspritzpistole, deren von einer rotierenden Abschleuderkante radial versprühter Farbnebel durch einen den Sprühkopf in axialer Richtung außen überstreichenden Luftstrom auf das Werkstück zu umgelenkt wird.

Durch die starke Fliehkraftwirkung gelangen die Farbpartikel von der Abschleuderkante verhältnismäßig weit radial nach außen. Der unmittelbar vor der Spritzpistole liegende Raum wird somit gar nicht oder kaum mit Farbe versorgt, so daß das Sprühbild auf der Niederschlagselektrode die Gestalt eines relativ großen Rings hat. Es ist auch eine beträchtliche Druckluftzufuhr nötig, um die abgeschleuderten

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Farbpartikel möglichst schnell auf das Werkstück zu umzulenken.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die genannten Nachteile zu überwinden und trotz Verminderung der Druckluftzufuhr ein weniger breit gestreutes Niederschlagsbild und vor allem, wenn überhaupt, einen möglichst nur kleinen farbfreien Innenraum zu erhalten.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, daß der Abschleuderkante mit axialem Abstand ein mit ihr umlaufender Axiallüfter mit Förderrichtung auf das Werkstück zu vorgesetzt ist, dessen Lüfterflügel auf im wesentlichen kleinerem Radius als die Abschleuderkante liegen.

Der Sog auf der Lüfteransaugseite sorgt bereits im Zusammenwirken mit dem Axialstrom der Luftdusche für eine starke Umlenkung der radial abgeschleuderten Farbteilchen. Sind die Farbteilchen in einigem Abstand vor der Pistole dann nur noch unter dem abgeschwächten Einfluß dieser ersten Unfl.enkkraft, die, wie auch die Kraft des elektrostatischen Feldes im wesentlichen in Achsrichtung der Spritzpistole wirkt, so tritt die Saugkraft des Luftstroms auf der Lüfterunterseite in Wirkung, die auf die Farbpartikel mit einer radial einwärts gerichteten Kraft wirkt, so daß da*durch

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der farbfreie Raum im Zentrum des Farbnebelstroms verkleinert, wenn nicht gar vollständig zum Verschwinden gebracht wird.

Aufgrund der starken Umlenkwirkung sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite des Axiallüfters können die Fördermenge und der Druck der Luftdusche erheblich (bei einer ausgeführten Versuchsform von 5 auf 1 at) vermindert werden, was zu" wesentlichen Einsparungen der Betriebskosten führt. Der Farbnebel kann außerdem in Vertiefungen am Werkstück besser eindringen, weil der starke konzentrische Luftstrom in der Lage ist, die Partikel in die wie Faraday'sehe Käfige wirkenden Vertiefungen hineinzutragen. Durch geeignete Wahl der Flügelanstellung des Axiallüfters kann also optimale Tiefenwirkung erzielt werden.

Es ist vorteilhaft, die Lüfterflügel mit einem mit ihnen umlaufenden Ring zu umgeben. Dabei kann bei einer bevorzugten Ausführungsform mit die Absprühkante radial überragender Aufladekante am Rotor der Farbspritzpistole die Abschleuderkante sich innerhalb der gedachten Kegelmantelfläche zwischen der Rotoraufladekante und dem ebenfalls eine Aufladekante darstellenden Lufterring-Unterrand befinden. Die Abschleuderkante befindet sich dann im feldfreien Raum, so daß das Abschleudern ausschließlich durch mechani-

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sehe Kräfte erfolgt, während die elektrostatische Aufladung der Farbpartikel erst im Bereich zwischen den beiden Aufladekanten vorgenommen wird.

Nachfolgend wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels die Erfindung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Kopf der

erfindungsgemäßen Farbspritzpistole, und

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Axiallüfterrad.

Der in Fig. 1 gezeigte Kopf 10 der Farbspritzpistole ist auf ein Isolierstoffrohr 11 aufgesetzt, durch welches die (nicht gezeigten) Versorgungsleitungen für die elektrische Energie zum Motor 12, zur elektrostatischen Aufladung, für die Farbenzufuhr und für die Druckluftzufuhr verlaufen.

Nahe dem Abtriebsflansch des den Rotor der Farbspritzpistole antreibenden Elektromotors 12 ist dieser von einem Ringraum 13 umgeben, dem Druckluft zugeführt wird, die durch mehrere am Umfang verteilte Bohrungen 14 in eine Ringkammer 15 gelangt, aus welcher die Druckluft ale Luftdusche durch axiale Bohrungen 16 in der Stirnfläche der Ringkammer 13 entweicht und den Rotor mit einem axial in Richtung auf das Werkstück gerichteten Luftstrom überstreicht.

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Der Rotor selbst besteht aus einer drehfest auf die Motorwelle 17 fliegend aufgesetzten Nabe 18, die auf einigen wenigen, vorzugsweise drei am Umfang gleichmäßig verteilten Armen 19 eine sich zum freien Rotorende erweiternde Kegelmantelfläche 20 trägt, die an ihrer Vorderkante die Abschleuderkante 21 aufweist und auf ihrer Mantelaußenfläche mit einer Aufladekante 22, die radial über die Abschleuderkante 21 hinaussteht, versehen ist. Die Färbstoffzufuhr zur Innenseite der Kegelmantelfläche 20 erfolgt über eine Farbdüse 23. Auf einen Rezeß 18a der Nabe 18 ist mit seiner Nabe ein Axiallüfter 24 aufgesetzt, der von einer Hutmutter 25, die auf das vordere Gewindeende der Motorwelle 17 aufgeschraubt ist, gehalten wird. Die Flügel des Axiallüfters sind von einem Außenring 26 umgeben.

Die Fig. 2 gibt ein deutlicheres Bild der Lüfterflügel in einer Draufsicht auf den Lüfter. Hier ist gezeigt, daß sich die zwischen der Lüfternabe und dem Lüfterring 26 erstreckenden Lüfterflügel 27 sowohl axial als auch radial schräg angestellt sind, um eine möglichst günstige Saugwirkung zu erreichen.

Aus Fig. 1 geht deutlich hervor, daß zwar der wesentliche Teil der Lüfterflügel einen kleineren Radius aufweist als die Abschleuderkante 21, daß sich aber dennoch die

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Abschleuderkante 21 innerhalb einer gedachten Kegelmantelfläche befindet, die durch die Unterkante des Flügelringes 26 und die Aufladekante 22 am Rotorkegel 20 verläuft. Es ist somit einerseits gewährleistet, daß sich die Abschleuderkante 21 innerhalb eines Faraday'sehen Käfigs im feldfreien Saum befindet und damit das Abschleudern der Farbpartikel ohne Feldeinfluß erfolgt, daß aber andererseits die Fliehkraft an der Ansaugseite des Lüfters die Kraft des Saugstroms noch überwiegt, so daß keinesfalls Farbpartikel durch den Axiallüfter hindurchgesaugt werden und dieser damit verschmutzt und auf seiner Austrittsseite grobe Farbtröpfchen abgeschleudert werden könnten.

Im Betrieb rotiert der Rotor mit sehr hoher Geschwindigkeit, und die aus der Farbdüse 23 austretende Farbe gelangt auf die Innenseite der Kegelmantelfläche und strömt als feiner Film über die gesamte Innenfläche verteilt zur Abschleuderkante 21, an der sie radial nach außen abgeschleudert wird. Die aus den Bohrungen 16 austretende Druckluft der Luftdusche lenkt im Zusammenwirken mit der Kraft des elektrischen Feldes die zwischen den Aufladekanten 22 und der Unterkante des Lüfterringes 26 aufgeladenen Farbpartikel in Richtung auf das axial vor der Spritzpistole liegende Werkstück um. Diesen beiden Umlenkkräften überlagert sich nun die weitere Kraft, die durch das Ansaugen auf der Axial-

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lüftereintrittsseite eine Komponente in Richtung auf die Achse der Spritzpistole hat, wodurch die Umlenkung der Farbpartikel unmittelbar nach dem Abschleudern erheblich verstärkt wird. Sind nun die Farbpartikel bereits in Richtung auf das Werkstück über das Vorderende der Spritzpistole hinausgelangt, so sorgt der Sog des Axialluftstroms vom Lüfter 24 dafür, daß der Farbnebel sich zum Teil zur Spritzpistolenachse'hin bewegt, der farbfreie Raum vor der Pistole also verkleinert, unter Umständen sogar gänzlich beseitigt wird. Der konzentrierte Luftstrom in der Mitte des Farbnebelstroms bedingt außerdem, daß die Farbpartikel eine hohe Geschwindigkeit haben, wenn sie auf das Werkstück auftreffen, so daß sie in Vertiefungen auf dem Werkstück gut einzudringen vermögen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte bauliche Ausführungsform beschränkt. Es sind zahlreiche Abwandlungen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.

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Claims

■- 8 Patentansprüche

Λ,J Mit Druckluft betriebene, elektrostatische Farbspritzpistole, deren von einer rotierenden Absehleuderkante radial versprühter Farbnebel durch einen den Sprühkopf in axialer Richtung außen überstreichenden Luftstrom auf das Werkstück zu umgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschleuderkante (21) mit axialem Abstand ein mit ihr umlaufender Axiallüfter (24) mit Förderrichtung auf das Werkstück zu vorgesetzt ist, dessen Lüfterflügel (27) auf im wesentlichen kleineren Radius als die Abschleuderkante (21) liegen.
2. Spritzpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterflügel (27) von einem mit ihnen umlaufenden Ring (26) umgeben sind.
3. Spritzpistole nach Anspruch 2 mit die Abschleuderkante radial überragender Aufladekante am Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschleuderkante (21) sich innerhalb der gedachten Kegelmantelfläche zwischen der Rotoraufladekante (22) und dem ebenfalls eine Aufladekante darstellenden Lüfterring-Unterrand befindet.

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