Title:
Sprühvorrichtung zum Besprühen eines Werkstücks mit einer Beschichtung
Document Type and Number:
Kind Code:
A1

Abstract:

Um eine besonders einfache und preiswerte elektrostatische Aufladung einer Beschichtung zu erreichen wird eine Sprühvorrichtung vorgeschlagen, deren Elektrode derart angeordnet ist, dass die Elektrodenspitze zur Ionisation von Lenkluft außerhalb einer Lenkluftbohrung und in unmittelbarer Nähe zu einer Öffnung zur Abgabe der Lenkluft angeordnet ist. Durch die kompakte Bauweise ist eine derartige Sprühvorrichtung bestens für die Innenlackierung eignet, was für eine herkömmliche Sprühvorrichtung, die eine Außenaufladung verwendet, nicht gilt.





Inventors:
Richert, Manfred (38368, Rennau, DE)
Planert, Sebastian (63150, Heusenstamm, DE)
Planert, Patrick (63150, Heusenstamm, DE)
Application Number:
DE102016207552A
Publication Date:
11/02/2017
Filing Date:
05/02/2016
Assignee:
Volkswagen Aktiengesellschaft, 38440 (DE)
International Classes:
B05B5/053; B05B5/03; B05B5/04
Domestic Patent References:
DE102009013979A1N/A2010-09-23
DE19909369A1N/A2000-09-21
Foreign References:
200702101912007-09-13
201102719062011-11-10
201600748852016-03-17
JP2000317356A2000-11-21
JP2001252596A2001-09-18
JPH11276937A1999-10-12
JP2011255277A2011-12-22
Claims:
1. Sprühvorrichtung (200) zum Besprühen eines Werkstücks mit einer Beschichtung,
wobei die Sprühvorrichtung (200) eine Lenkluftabgabevorrichtung (11) zur Abgabe von Lenkluft aufweist,
wobei die Lenkluftabgabevorrichtung (11) mindestens eine Lenkluftbohrung (12) zum Leiten und Abgeben von Lenkluft mit einer Öffnung (15) zur Abgabe der Lenkluft umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sprühvorrichtung (200) mindestens eine Elektrode (10) zur elektrostatischen Aufladung der Beschichtung durch Ionisation der Lenkluft umfassend eine Elektrodenspitze (10c) aufweist,
wobei die Elektrode derart angeordnet ist, dass die Elektrodenspitze (10c) zur Ionisation der Lenkluft außerhalb der Lenkluftbohrung (12) und in unmittelbarer Nähe zur Öffnung (15) zur Abgabe der Lenkluft angeordnet ist.

2. Sprühvorrichtung (200) zum Besprühen eines Werkstücks mit einer Beschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Elektrode (10) verfahrbar angeordnet ist.

3. Sprühvorrichtung (200) zum Besprühen eines Werkstücks mit einer Beschichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (10) derart verfahrbar angeordnet ist, dass die Elektrodenspitze (10c) in eine erste Position innerhalb der Sprühvorrichtung (200) und eine zweite Position außerhalb der Sprühvorrichtung (200) bringbar ist.

4. Sprühvorrichtung (200) zum Besprühen eines Werkstücks mit einer Beschichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkluftabgabevorrichtung (11) eine axiale Richtung (14) aufweist, wobei die Elektrode (10) in axialer Richtung (14) verfahrbar ausgebildet ist.

5. Sprühvorrichtung (200) zum Besprühen eines Werkstücks mit einer Beschichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Elektrode (10) zumindest teilweise innerhalb der Lenkluftbohrung (12) angeordnet ist.

6. Sprühvorrichtung (200) zum Besprühen eines Werkstücks mit einer Beschichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sprühvorrichtung (200) eine Vielzahl von Lenkluftbohrungen (12) und eine Vielzahl von Elektroden (10) aufweist,
wobei jeder Lenkluftbohrung (12) eine Elektrode (10) zugeordnet ist.

7. Sprühvorrichtung (200) zum Besprühen eines Werkstücks mit einer Beschichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sprühvorrichtung (200) mindestens eine Reinigungsmittelbohrung (22) zum Leiten und Abgeben von Reinigungsmittel aufweist,
wobei die Reinigungsmittelbohrung (22) dazu ausgebildet ist, das Reinigungsmittel direkt in die Lenkluftbohrung (12) abzugeben.

8. Sprühvorrichtung (200) zum Besprühen eines Werkstücks mit einer Beschichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühvorrichtung (200) ausgenommen der mindestens einen Elektrode (10) gänzlich aus mindestens einem nicht leitenden Material besteht.

Description:

Die Erfindung betrifft eine Sprühvorrichtung zum Besprühen eines Werkstücks mit einer Beschichtung nach Anspruch 1.

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik ist bekannt eine auf einem Werkstück abzuscheidende Beschichtung elektrostatisch aufzuladen. In Folge lagert sich ein größerer Anteil des elektrostatischen Beschichtungsmaterials auf dem geerdeten Werkstück ab. In diesem Zusammenhang ist bekannt die elektrostatische Aufladung des Beschichtungsmaterials bei wasserlöslichen, d.h. elektrisch leitfähigen Lacken, mittels Elektroden der Sprühvorrichtung zu erreichen, die die Umgebungsluft der Elektrodenspitze ionisieren. Bei Auftreffen auf einen von der Sprühvorrichtung erzeugten Sprühnebel des Beschichtungsmaterials wird dieser elektrisch aufgeladen.

Nachteilig bei aus dem Stand der Technik bekannten Sprühvorrichtungen ist die Sperrigkeit der außenliegenden Elektroden, sodass eine Lackierung von bspw. Karosserieteilen für den Innenbereich eines Fahrzeuges kaum möglich ist.

Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sprühvorrichtung derart weiterzuentwickeln, dass die Beschichtung effektiver erfolgt sowie eine Innen- und Außenlackierung mit ein- und demselben Sprühvorrichtung möglich ist. Ferner soll die Beschichtung vereinfacht werden und mit minimalen Kosten verbunden sein.

Erfindungsgemäß wird eine Sprühvorrichtung zum Besprühen eines Werkstücks mit einer Beschichtung vorgeschlagen, die eine Lenkluftabgabevorrichtung zur Abgabe von Lenkluft aufweist. Die Lenkluftabgabevorrichtung umfasst mindestens eine Lenkluftbohrung zum Leiten und Abgeben von Lenkluft mit einer Öffnung zur Abgabe der Lenkluft. Dabei weist die Sprühvorrichtung mindestens eine Elektrode zur elektrostatischen Aufladung der Beschichtung durch Ionisation der Lenkluft auf, wobei die Elektrode derart angeordnet ist, dass deren Elektrodenspitze zur Ionisation der Lenkluft außerhalb der Lenkluftbohrung und in unmittelbarer Nähe zur Öffnung zur Abgabe der Lenkluft angeordnet ist. Durch die dadurch erreichte kompakte Bauweise ist eine erfindungsgemäße Sprühvorrichtung bestens für die Innenlackierung eignet, was für eine herkömmliche Sprühvorrichtung, die eine Außenaufladung verwendet, nicht gilt.

Im Sinne der elektrostatischen Aufladung ist eine Aufladung der Beschichtung vor Aufbringen auf dem Werkstück gemeint, d.h. eine elektrostatische Aufladung des Beschichtungsmaterials, das beim Aufbringen die Beschichtung bildet. Unter dem Begriff Sprühvorrichtung ist vor allem ein Zerstäuber zu verstehen. Insbesondere handelt es sich dabei um einen Rotationszerstäuber, vor allem Sprührotationszerstäuber. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Sprühvorrichtung ein Lackiergerät, vorteilhafterweise Spritzlackiergerät, das dazu dient Werkstücke, insbesondere deren Oberflächen, zu lackieren. Ferner kann es sich bei dem Zerstäuber um eine Luftzerstäuber, eine Hochdruck- oder Niederdruckpistole, einen Airless- oder Airmixzerstäuber oder einen Ultraschallzerstäuber handeln.

Es wird die Beschichtung mittels eines zuvor erzeugten Sprühnebels des Beschichtungsmaterials auf das Werkstück aufgebracht. Als Beschichtung ist bevorzugterweise ein Lack, insbesondere ein leitfähiger und flüssiger Lack, vor allem ein Wasserlack, zu verstehen. Bei den Werkstücken handelt es sich vor allem um Bauteile eines Fahrzeuges, insbesondere eines Automobils. Insbesondere handelt es sich um Bauteile für den Innenbereich und/oder den Außenbereich eines Fahrzeuges. Die Einsetzbarkeit der erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung für das Lackieren von Bauteilen für beide vorgenannte Bereiche zeichnet ist ein ganz besonderer Vorteil gegenüber dem Stand der Technik.

Die Sprühvorrichtung umfasst eine Lenkluftabgabevorrichtung zur Abgabe von Lenkluft. Als Lenkluft wird Betriebsluft bezeichnet, die bewusst zum Zwecke des Beschichtungsvorgangs in Bewegung gesetzt wird. Die Lenkluft ist insbesondere gezielt in Richtung eines von der Sprühvorrichtung erzeugten Sprühnebels des Beschichtungsmaterials, insbesondere in Richtung einer Zerstäubungsglocke, gerichtet. Bei der Zerstäubungsglocke handelt es sich vor allem um eine Rotationsglocke. Die Lenkluft dient dazu einen von der Sprühvorrichtung erzeugten Sprühnebel der Beschichtung bzw. des Beschichtungsmaterials, der auf das zu beschichtende Werkstück gerichtet wird, auf der einen Seite zu formen. Bei der Lenkluft handelt es sich bevorzugterweise um Druckkluft.

Dazu wird von der Sprühvorrichtung, insbesondere in einer Zerstäubungsglocke der Sprühvorrichtung, ein Sprühnebel erzeugt. Eine solche Zerstäubungsglocke weist eine schirmförmige Gestalt auf. Bevorzugterweise ist die Zerstäubungsglocke hohlkegelförmig ausgebildet. Die Zerstäubungsglocke weist somit eine Rotationsachse auf, um die sie radialsymmetrisch ausgebildet ist sowie zwei axiale Enden, ein erstes Ende mit einem ersten Durchmesser der Zerstäubungsglocke und ein zweites Ende mit einem zweiten Durchmesser der Zerstäubungsglocke, wobei der erste Durchmesser kleiner als der zweite Durchmesser ausgebildet ist. In einem zentralen Bereich am ersten Ende ist eine Düse angeordnet ist, durch die Beschichtungsmaterial zur Erzeugung eines Sprühnebels mittels der Zerstäubungsglocke zugeführt wird.

Die Lenkluftabgabevorrichtung weist vor allem eine ringförmige Gestalt auf. Genauer weist die Lenkluftabgabevorrichtung die Form eines Hohlzylinders auf. Ferner bevorzugt umfasst die Lenkluftabgabevorrichtung einen Lenkluftring. Die Lenkluftabgabevorrichtung ist zur Abgabe der Lenkluft in Richtung des von der Sprühvorrichtung erzeugten Sprühnebels des Beschichtungsmaterials, vorteilhafterweise in Richtung der Zerstäubungsglocke der Sprühvorrichtung, ausgebildet. Dafür weist die Lenkluftabgabevorrichtung mindestens eine Öffnung zum Abgeben der Lenkluft auf. Unter einer Abgabe von Lenkluft ist vor allem ein Auslassen von Lenkluft aus einem Inneren der Lenkluftabgabevorrichtung in einen Bereich außerhalb der Lenkluftabgabevorrichtung zu verstehen.

Bevorzugterweise weist die Lenkluftabgabevorrichtung zwei Enden in axialer Richtung auf, ein erstes Ende, das vorteilhafterweise dem von der Sprühvorrichtung erzeugten Sprühnebel bzw. der Zerstäubungsglocke der Sprühvorrichtung abgewandt ist, und ein zweites, in entgegengesetzte Richtung gewandtes Ende. Die mindestens eine Öffnung ist am zweiten Ende der Lenkluftabgabevorrichtung angeordnet.

Die Lenkluftabgabevorrichtung weist mindestens eine Lenkluftbohrung zum Leiten und Abgeben von Lenkluft auf. Bei der Lenkluftbohrung handelt es sich vor allem um eine Lenkluftleitung, die zum Leiten der Lenkluft ausgebildet ist. Die Lenkluftbohrung weist insbesondere ein erstes und ein zweites Ende auf. Am zweiten Ende ist vor allem die Öffnung zur Abgabe von Lenkluft angeordnet, die am zweiten axialen Ende der Lenkluftabgabevorrichtung ausgebildet ist, während vom ersten Ende Lenkluft zugeführt wird. Am ersten Ende befindet sich vor allem ein Lenkluftanschluss, der an eine Lenkluftquelle anschließbar ist.

Ferner kann die Lenkluftabgabevorrichtung aus zwei ringförmigen Elementen bestehen, genauer aus einem als Lenkluftzuführring ausgebildeten ersten Ring und einem als Lenkluftring ausgebildeten zweiten Ring. Die Ringe weisen eine hohlzylinderförmige Gestalt auf. Dabei sind die beiden Ringe in axialer Richtung hintereinander angeordnet, und zwar vor allem derart, dass die beiden Ringe eine gemeinsame Rotationsachse besitzen, um die sie radialsymmetrisch ausgebildet sind. Beide Ringe weisen ein erstes der Zerstäubungsglocke der Sprühvorrichtung zuzuweisendes Ende und ein zweites der Zerstäubungsglocke abgewandtes Ende auf. Dabei ist das zweite Ende des ersten Ringes vor allem in direktem Kontakt mit dem ersten Ende des zweiten Rings angeordnet. In dieser Ausbildung dient der erste Ring zum Zuführen von Lenkluft zum zweiten als Lenkluftring ausgebildeten Ring. Die beiden Ringe sind bevorzugterweise lösbar oder fest miteinander verbunden. Ferner können die beiden Ringe einstückig geformt sein, sodass die Lenkluftabgabevorrichtung aus einem einzigen Ring besteht.

Zudem kann die Lenkluftabgabevorrichtung eine Vielzahl, mindestens zwei, Lenkluftringe umfassen, wobei jeder Lenkluftring eigene Öffnungen zur Abgabe von Lenkluft aufweist, die in einer besonderen Ausführungsform auf unterschiedlichen Teilkreisen angeordnet sein können.

Bei der mindestens einen Elektrode handelt es sich vor allem um eine Hochspannungselektrode, die an Hochspannung anschließbar ausgebildet ist. Dadurch ist die mindestens eine Elektrode zur Ionisation der die Elektrode umgebenden Luft ausgebildet. Bei der Elektrode handelt es sich vorteilhafterweise um eine Koronaelektrode, die dazu ausgebildet ist eine Koronaentladung in der sie umgebenden Luft auszulösen. Die Elektrode ist insbesondere dazu ausgebildet die durch die Lenkluftabgabevorrichtung abgegebene Lenkluft zu ionisieren.

Dazu ist die Elektrode derart angeordnet, dass deren Elektrodenspitze zur Ionisation der Lenkluft außerhalb der Lenkluftbohrung und in unmittelbarer Nähe zur Öffnung zur Abgabe der Lenkluft angeordnet ist. Unter dem Begriff in „unmittelbarer Nähe“ ist ein Abstand zur Öffnung der Lenkluftbohrung zu verstehen, der größer als 0 jedoch kleiner als 10 mm, bevorzugterweise größer als 0 und kleiner als 5 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,5 mm und 2,5 mm, beträgt. Außerhalb der Sprühvorrichtung befindet sich die Elektrodenspitze insbesondere, wenn sie außerhalb eines Gehäuses der Sprühvorrichtung angeordnet ist.

Erfindungsgemäß strömt Lenkluft direkt an der Elektrodenspitze vorbei. Die ionisierte Lenkluft trifft auf den von der Sprühvorrichtung erzeugten Sprühnebel der Beschichtung und lädt diesen elektrostatisch auf. Die Beschichtung wird somit durch die ionisierte Lenkluft aufgeladen und kann sich somit vorteilhafter auf der Oberfläche des zu beschichtenden Werkstücks abscheiden. Durch die Ionisation von Lenkluft statt nur der Umgebungsluft wird der Beschichtungsvorgang erheblich verbessert. Im Gegensatz zu einer Ionisation der Umgebungsluft, auch Außenaufladung genannt, geht durch die zielgerichtete Strömung der Lenkluft weniger Beschichtungsmaterial verloren und die Beschichtung wird effektiver.

Vorteilhafterweise ist die mindestens eine Elektrode verfahrbar angeordnet. Insbesondere ist die Elektrode zwar innerhalb der Sprühvorrichtung befestigt, jedoch beweglich ausgebildet, sodass sich ihre Position einstellen lässt. So kann die Elektrode auf einfache, unkomplizierte Art und Weise verschiedene Positionen einnehmen. Die mindestens eine Elektrode ist insbesondere durch Druckluft verfahrbar ausgebildet.

Bevorzugterweise ist die Elektrode derart verfahrbar angeordnet, dass ihre Elektrodenspitze in eine erste Position innerhalb der Sprühvorrichtung und in eine zweite Position außerhalb der Sprühvorrichtung bringbar, bevorzugterweise fahrbar, ist. In anderen Worten ist die Elektrode ausfahrbar ausgebildet. Dabei dient die zweite Position zur Ionisation der Lenkluft, während die erste Position dann eingenommen wird, wenn die Sprühvorrichtung oder Teile davon gereinigt werden. Durch die eingefahrene Stellung der Elektroden kann eine Verletzungsgefahr oder eine Beschädigung der Elektroden bei Reinigung vermieden werden.

Die Elektrode weist ein erstes, dem von der Sprühvorrichtung erzeugten Sprühnebel abgewandtes und ein zweites diesem zugewandtes Ende auf, wobei die Elektrodenspitze das zweite Ende der Elektrode bildet. Am ersten Ende der Elektrode ist diese an Hochspannung anschließbar. Die Ionisation der Lenkluft erfolgt an der Elektrodenspitze. An der Elektrodenspitze liegt somit der Ionisationspunkt, d.h. die Stelle, an der die Lenkluft ionisiert wird. Durch Verfahren der Elektrode kann gezielt die Position der Elektrodenspitze außerhalb der Sprühvorrichtung, und somit der Ionisationspunkt, eingestellt werden. Insbesondere kann gezielt, preiswert und einfach der Abstand zwischen Ionisationspunkt und dem Sprühnebel bzw. der Zerstäubungsglocke der Sprühvorrichtung ausgewählt und eingestellt werden.

Vorteilhafterweise ist die Elektrode nadelförmig ausgebildet. Insbesondere handelt es sich bei der Elektrode um eine Metallnadel. Insbesondere weist die Lenkluftabgabevorrichtung eine axiale Richtung auf, wobei die Elektrode in axialer Richtung verfahrbar ausgebildet ist.

Insbesondere unmittelbar an dem zweiten Ende der Lenkluftbohrung weist diese einen Abschnitt auf, in der die Lenkluftbohrung in axialer Richtung der Lenkluftabgabevorrichtung geradlinig verläuft. Zumindest ein Teil der Elektrode ist sowohl in der ersten Position als auch in der zweiten Position innerhalb der Lenkluftbohrung, vorteilhafterweise in dem axial verlaufendem Abschnitt, angeordnet.

In einer Weiterbildung ist die gesamte Elektrode, je nach Position der Elektrode bis auf einen kleinen Abschnitt an deren Spitze, der außerhalb der Sprühvorrichtung angeordnet ist, in der Lenkluftbohrung, vor allem in dem axial verlaufenden Abschnitt am zweiten Ende der Lenkluftbohrung, angeordnet. Ferner kann nur ein Teil der Elektrode, insbesondere ein die Elektrodenspitze umfassender Teil, in der Lenkluftbohrung, vor allem in dem axial verlaufenden Abschnitt am zweiten Ende der Lenkluftbohrung, angeordnet sein, während sich der Teil der Elektrode, der sich nicht im axial verlaufenden Abschnitt der Lenkluftbohrung befindet, vor allem ein das erste Ende der Elektrode umfassender Teil, in einer Bohrung angeordnet, die eine Verlängerung des axial verlaufenden Abschnittes darstellt. Die Verlängerung erstreckt sich in Richtung des ersten Endes der Lenkluftabgabevorrichtung. Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn die Lenkluftbohrung nicht entlang deren gesamten Länge axial verläuft und somit die Lenkluft in den axial verlaufenden Abschnitt unter einem Winkel oder einer Biegung der Lenkluftbohrung eintritt. Die Verlängerung des axial verlaufenden Abschnittes, in der sich ein Teil der Elektrode befindet, dient in einem solchen Fall nicht als Lenkluftbohrung, da sie keine Lenkluft führt. Die Verlängerung dient insbesondere dazu eine axiale Bewegung der Elektrode innerhalb der Sprühvorrichtung zu erlauben.

Die Lenkluftbohrung kann einen weiteren, sich insbesondere geradlinig erstreckenden, schrägen Abschnitt aufweisen, in dem die Lenkluftbohrung in einem Winkel zur axialen Richtung der Lenkluftabgabevorrichtung verläuft. Dieser Abschnitt ist vorteilhafterweise derart zu dem axial verlaufenden Abschnitt am zweiten Ende der Lenkluftbohrung angeordnet, dass der Abstand der Lenkluftbohrung zur Rotationsachse im erst genannten Abschnitt in Richtung des zweiten Endes der Lenkluftbohrung abnimmt. Der in axiale Richtung verlaufende Abschnitt und der schräg verlaufende Abschnitt der Lenkluftbohrung schließen sich bevorzugterweise direkt aneinander an.

Insbesondere umfasst die Sprühvorrichtung eine Vielzahl von Lenkluftbohrungen sowie eine Vielzahl von Elektroden, wobei jeder Lenkluftbohrung eine insbesondere zumindest teilweise darin angeordnete Elektrode zugeordnet ist. Die Lenkluftbohrungen bzw. Elektroden sind gleichmäßig konzentrisch um die axiale Richtung der Lenkluftabgabevorrichtung angeordnet. In anderen Worten weisen in Umfangsrichtung benachbarte Lenkluftbohrungen bzw. Elektroden den gleichen Abstand zueinander auf. Insbesondere sind sämtliche Elektroden der Sprühvorrichtung in axialer Richtung in gleicher Position angeordnet, bspw. in einer ersten Position oder einer zweiten Position.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Sprühvorrichtung mindestens eine Reinigungsmittelbohrung zum Leiten und Abgeben von Reinigungsmittel auf. Die Reinigungsmittelbohrung ist dazu ausgebildet das Reinigungsmittel direkt in die Lenkluftbohrung abzugeben. Somit weist die Sprühvorrichtung einen integrierten Reinigungsmechanismus auf, der eine möglichst einfache und mit minimalen Aufwand verbundene Reinigung der Lenkluftbohrungen, der Elektroden sowie bevorzugterweise der äußeren Seite der Zerstäubungsglocke der Sprühvorrichtung ermöglicht.

Bei dem Reinigungsmittel handelt es sich vor allem um ein Lösemittel, das hauptursächlich für den Reinigungsvorgang ist. Abgeschlossen wird die Reinigung vor allem durch alternierende, Druckluftstöße, die dafür sorgen, dass sämtliche Feuchtigkeit wieder entfernt wird.

Die Reinigungsmittelbohrung weist vor allem zwei Enden auf. An einem ersten Ende ist ein Reinigungsmittelanschluss vorgesehen, der an eine Reinigungsmittelquelle anschließbar ist. Das zweite Ende ist derart an der Lenkluftbohrung angeordnet, dass bei geöffnetem Ventil das Reinigungsmittel direkt in die Lenkluftbohrung abgegeben werden kann. Bevorzugterweise ist jeder Lenkluftbohrung eine Reinigungsmittelbohrung zugeordnet.

Vorteilhafterweise besteht die Sprühvorrichtung ausgenommen der mindestens einen Elektrode gänzlich aus mindestens einem nicht leitenden Material. Insbesondere umfasst die Sprühvorrichtung mehrere Isolatormaterialien, d.h. nicht leitende Materialien, während einzig die Elektroden aus Metall gebildet sind. Die nicht leitenden Materialien werden bevorzugterweise aus Kunststoff oder Keramik gebildet. Somit wird zudem ein möglichst sichererer Weg einer Ionisierung von Lenkluft und einer elektrostatischen Aufladung einer Beschichtung gewährleistet.

Die Sprühvorrichtung weist vor allem einen rotierbaren Aufsatz auf, der mittels eines Lagers mit der restlichen Sprühvorrichtung verbunden ist, wobei das Lager vorzugsweise als Luftlager ausgebildet ist. Auf dem Lager ist ein insbesondere eine Turbine angebracht, die im Wesentlichen aus einem nicht leitendem Material besteht. Die Turbine ist insbesondere in einem Abstand von circa 10 cm bis 40 cm, bevorzugterweise 15 cm bis 30 cm, von einer Zerstäubungsglocke entfernt.

Ferner umfasst die Sprühvorrichtung ein Gehäuse, bevorzugterweise aus einem nicht leitenden Material wie Kunststoff oder Keramik, und einen Isolierkörper, der zwischen dem Gehäuse und der Turbine angeordnet ist.

Die Sprühvorrichtung umfasst ferner bevorzugt eine Hochspannungsquelle für die mindestens eine Elektrode, eine Lenkluftquelle für die Lenkluftabgabevorrichtung sowie eine Reinigungsmittelquelle für die Reinigung mittels der Reinigungsmittelbohrung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen schematisch:

1 eine Ansicht auf einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung;

2 eine Ansicht auf einen Axialschnitt einer Lenkluftabgabevorrichtung einer Sprühvorrichtung mit einer Elektrode in erster Position; und

3 eine Ansicht auf einen Axialschnitt der Lenkluftabgabevorrichtung nach 2 in einer zweiten Position der Elektrode.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

1 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung (200), insbesondere dessen rotierbaren Aufsatzes (210), entlang deren Längsrichtung (217). Der rotierbare Aufsatz (210) weist eine Turbine (214) auf, die mittels eines Lagers (213) an der restlichen Sprühvorrichtung befestigt ist. Die Längsrichtung (217) des rotierbaren Aufsatzes (210) verläuft in die gleiche Richtung wie die Rotationsrichtung (218) der Sprühvorrichtung bzw. der Turbine (214), wobei diese sich in 1 entsprechen. An dem freien Ende (214a) der Turbine (214) ist eine Zerstäubungsglocke (211), insbesondere eine Rotationsglocke (212), aus Kunststoff befestigt. In deren Zentrum befindet sich eine Düse (219) zum Abgeben des Beschichtungsmaterials. Durch Rotation der Rotationsglocke (212) wird das aus der Düse (219) austretende Beschichtungsmaterial in die Form eines Sprühnebels gebracht. Ferner umfasst die Sprühvorrichtung (200) ein Gehäuse (216) aus Kunststoff. Zwischen dem Gehäuse (216), der Turbine (214) und der Rotationsglocke (212) ist ein Isolierkörper (215) mit Freihalteluft angeordnet.

Die Sprühvorrichtung (200) weist eine Lenkluftabgabevorrichtung (11) auf, die eine Vielzahl von Elektroden (10) aufweist. Eine der Elektroden (10) ist in der Schnittdarstellung der 1 gezeigt. Die Elektrode verläuft parallel zur Rotationsachse (218) der Turbine (214) der Sprühvorrichtung (200). Ferner erstreckt sich die Elektrode in axialer Richtung (14) der Lenkluftabgabevorrichtung (11). Die Elektrode (10) ist entlang der axialen Richtung (14) verfahrbar ausgebildet. Zudem ist die Elektrode (10) innerhalb der Sprühvorrichtung (200) angeordnet. Die axiale Richtung (14) der Lenkluftabgabevorrichtung (11) verläuft in die gleiche Richtung wie die Rotationsachse (218) der Turbine (214) der Sprühvorrichtung (200).

Die Lenkluftabgabevorrichtung (11) weist mehrere Lenkluftbohrungen (12) auf, von denen eine in 1 zu sehen ist. Zumindest ein Abschnitt (12c) der Lenkluftbohrung (12) verläuft in axialer Richtung (14) der Lenkluftabgabevorrichtung (11). Der axial verlaufende Abschnitt (12c) der Lenkluftbohrung (12) ist am zweiten Ende (12b) der Lenkluftbohrung (12) angeordnet, an dem sich ebenfalls eine Öffnung (15) zum Abgeben von Lenkluft befindet. Ferner umfasst die Lenkluftbohrung (12) einen schräg verlaufenden, geradlinigen Abschnitt (12d), der in einem Winkel zum axial verlaufenden Abschnitt (12c) steht. Der axial verlaufende Abschnitt (12c) schließt sich direkt an den schräg verlaufenden Abschnitt (12d) an. Zumindest ein Teil der Elektrode (10) ist in dem axial verlaufenden Abschnitt (12c) angeordnet.

Die an Hochspannung angeschlossene Elektrode (10) sorgt für eine Ionisierung der an ihr vorbeiströmenden Lenkluft, sodass ionisierte Lenkluft (13) in Richtung Rotationsglocke (212) und somit in Richtung des durch die Rotationsglocke (212) erzeugten Sprühnebels des Beschichtungsmaterials erzeugt wird. Die ionisierte Lenkluft (13) dient zur Formung des Sprühnebels.

In 2 ist eine Ansicht auf einen Axialschnitt einer Lenkluftabgabevorrichtung (11) einer Sprühvorrichtung (200) mit einer Elektrode (10) in erster Position gezeigt. Dabei ist nur der Teil der Sprühvorrichtung (200) gezeigt, der sich oberhalb der Rotationsachse der Sprühvorrichtung (200) bzw. der Turbine (214) befindet. Abgesehen den der Lenkluftabgabevorrichtung (11) zeigt 2 die Rotationsglocke (212) der Sprühvorrichtung (200). Die axiale Richtung (14) der Lenkluftabgabevorrichtung (11) zeigt in die gleiche Richtung wie die Rotationsachse der Sprühvorrichtung (200).

Die Lenkluftabgabevorrichtung (11) weist ein erstes der Rotationsglocke (212) abgewandtes Ende (11a) und ein zweites dieser zugewandtes Ende (11b) auf. Die Lenkluftabgabevorrichtung (11) ist in Form eines Ringes (16) ausgebildet, der sich in zwei Teilringe unterteilen lässt, einen ersten Teilring (18) sowie einen zweiten Teilring (19). Der erste Teilring (18) dient als Lenkluftzuführring (20) zum Zuführen von Lenkluft in Richtung des als Lenkluftring (21) ausgebildeten zweiten Teilrings (19). Der Lenkluftzuführring (20) weist gegenüber dem Lenkluftring (21) keine nach außen gerichteten Öffnungen zur Abgabe von Lenkluft auf. Die Lenkluft wird vom zweiten Teilring (19) in Richtung Rotationsglocke (212) abgegeben. Zum Leiten der Lenkluft weisen der erste Teilring (18) und der zweite Teilring (19) Lenkluftbohrungsabschnitte auf, die ineinander übergehen und somit eine durchgängige Bohrung bzw. Leitung von einem ersten Ende (12a) der Lenkluftbohrung (12), das mittels eines Druckluftanschlusses (23) mit einer Druckluftquelle verbunden ist, bis zu einem zweiten als Öffnung (15) ausgebildeten Ende (12b) der Lenkluftbohrung (12) bilden. Seitens des ersten Endes (12a) wird Lenkluft zugeführt und gelangt durch die Lenkluftbohrung (12) an deren zweites Ende (12b), an dem es durch die Öffnung (15) abgegeben wird. Die Teilringe (18, 19) sind einstückig ausgebildet.

In einem ersten Abschnitt (12e), der sich entlang der gesamten Länge des ersten Teilrings (18) und einer Strecke im zweiten Teilring an dessen erstem Ende (19a) erstreckt, verläuft die Lenkluftbohrung (12) in axialer Richtung. In einem zweiten Abschnitt (12f) im zweiten Ring (19) verläuft die Lenkluftbohrung (12) in radialer Richtung. In einem dritten Abschnitt (12g) an ihrem zweiten Ende (12b) erstreckt sich die Lenkluftbohrung (12) ebenfalls in axialer Richtung (14).

Eine Elektrode (10) weist ein erstes Ende (10a) auf, das mittels eines Hochspannungsanschlusses (24) mit einer Hochspannungsquelle verbunden ist, und ein zweites als Elektrodenspitze (10c) ausgebildetes Ende (10b). Die Elektrode (10) befindet sich in einer ersten Position, sodass sich ihre Spitze (12c) in der Lenkluftbohrung (12), insbesondere im axial verlaufenden Abschnitt (12c), befindet. Die erste Position der Elektrode (10) dient zur Reinigung der Sprühvorrichtung (200) oder Teilen davon.

Das erste Ende (10a) der Elektrode befindet sich in einer in 2 nicht explizit dargestellten Bohrung, die eine Verlängerung des am zweiten Ende (12b) der Lenkluftbohrung (12) angeordneten axial verlaufenden Abschnittes (12c) darstellt.

Im ersten Ring (18) befindet sich eine Reinigungsmittelbohrung (22), deren erstes Ende (22a) mittels eines Reinigungsmittelanschlusses (25) an einer Reinigungsmittelquelle angeschlossen ist. An seinem zweiten Ende (22b) befindet sich ein Ventil (22c). Das zweite Ende (22b) sowie das Ventil (22c) sind derart angeordnet, dass bei geöffnetem Ventil (22c), das Reinigungsmittel direkt in die Lenkluftbohrung (12), insbesondere in deren ersten Abschnitt (12e), gelangt.

3 zeigt eine Schnittansicht entlang der axialen Richtung (14) der Lenkluftabgabevorrichtung (11) der Sprühvorrichtung (200) nach 2, wobei sich die Elektrode (10) in einer zweiten Position befindet. Im Vergleich zur ersten Position aus 2 ist die Elektrode (10) in der zweiten Position der 3 axial in Richtung der Rotationsglocke (212) verschoben. Die zweite Position dient zur Ionisation von Lenkluft. Durch die Hochspannung findet am zweiten Ende (10b) der Elektrode (10) eine Koronaentladung statt, in Folge derer die direkt an der Elektrodenspitze (10c) vorbeigeführte Lenkluft an einem Ionisationspunkt (17) ionisiert wird. Derart ionisierte Lenkluft (13) wird aus der Öffnung (15) in Richtung Rotationsglocke (212) abgegeben. Die ionisierte Luft (13) verläuft an der Außenseite (212a) der Rotationsglocke und trifft an der Kante der Rotationsglocke (212) auf den Sprühnebel des Beschichtungsmaterials.

Bezugszeichenliste

200
Sprühvorrichtung
10
Elektrode
10a
erstes Ende der Elektrode
10b
zweites Ende der Elektrode
10c
Elektrodenspitze
11
Lenkluftabgabevorrichtung
11a
erstes Ende der Lenkluftabgabevorrichtung
11b
zweites Ende der Lenkluftabgabevorrichtung
12
Lenkluftbohrung
12a
erstes Ende der Lenkluftbohrung
12b
zweites Ende der Lenkluftbohrung
12c
axial verlaufender Abschnitt der Lenkluftbohrung
12d
schräg verlaufender Abschnitt der Lenkluftbohrung
12e
erster Abschnitt der Lenkluftbohrung
12f
zweiter Abschnitt der Lenkluftbohrung
12g
dritter Abschnitt der Lenkluftbohrung
13
ionisierte Lenkluft
14
axiale Richtung
15
Öffnung
16
Ring
17
Ionisationspunkt
18
erster Teilring
18a
erstes axiales Ende des ersten Teilrings
18b
zweites axiales Ende des ersten Teilrings
19
zweiter Teilring
19a
erstes axiales Ende des zweiten Teilrings
19b
zweites axiales Ende des zweiten Teilrings
20
Lenkluftzuführring
21
Lenkluftring
22
Reinigungsmittelbohrung
22a
erstes Ende der Reinigungsmittelbohrung
22b
zweites Ende der Reinigungsmittelbohrung
22c
Ventil
23
Druckluftanschluss
24
Hochspannungsanschluss
25
Reinigungsmittelanschluss
200
Sprühvorrichtung
210
rotierbarer Aufsatz
211
Zerstäubungsglocke
211a
Außenseite der Zerstäubungsglocke
212
Rotationsglocke
213
Lager
214
Turbine
214a
freies Ende der Turbine
215
Isolierkörper
216
Gehäuse
217
Längsrichtung
218
Rotationsrichtung
219
Düse zum Abgeben des Beschichtungsmaterials