DE1677171B2 - Elektrostatische, vorzugsweise von Hand zu betätigende Vorrichtung zum Aufstäuben von Überzügen auf Werkstücke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrostatische, vorzugsweise von Hand za betätigende Vorrichtung zum Aufstäuben von Überzügen auf Werkstücke mit einem an eine in Abhängigkeit seines Abstandes vom Werkstück veränderliche Hochspannung angeschlossenen Zerstäuberkopf mit ringförmiger Zerstäuberelektrode, innerhalb der eine ein kleineres Potential als die Zerstäuberelektrode aufweisende Zusatzelektrode angeordnet ist und außerhalb der eine Abschirmung mit einer in die Zerstäubungsrichtung weisenden Kante vorgesehen ist.

Es ist eine elektrostatische Vorrichtung zum Zerstäuben von flüssigem Uberzugsmaterial bekannt (schweizerische Patentschrift 321 226), bei welcher eine aus Metall bestehende und an eine Hochspannung angelegte Zerstäuberelektrode von einem sich nach vorn konisch erweiternden Abschirmschild aus Isolierstoff umgeben ist, der zum Schutz der Bedienungsperson und zur Verhinderung einer zu großen Annäherung der Elektrode an den zu überziehenden Gegenstand und weiterhin als strahlformendes Element zur Erzeugung einer größeren Gleichmäßigkeit der Ablagerung der zerstäubten Teilchen dient. Der Schild ist in einem verhältnismäßig großen Abstand von der Zerstäuberelektrode angeordnet und steht außerdem um einen großen Abstand von der vorderen Kante der Zerstäuberelektrode vor. Dadurch soll erreicht werden, daß keine Überschläge zwischen Zersiäuberelektrode und geerdeten Gegenständen stattfinden. Dies wird jedoch bei der bekannten Ausführungsform dann nicht erreicht, wenn die zu überziehenden Gegenstände während ihres Transports durch die Überzugszone in Schwingung geraten sind und dadurch vorstehende Teile der Gegenstände in den Raum innerhalb des Schildes hineingelangen. Zudem ist die bekannte Vorrichtung unhandlich, hohle Gegenstände können schlecht überzogen werden, da wegen der Größe des Schildes in das Innere des Gegenstandes schlecht hinein zu gelangen ist und der Schild wird wegen seiner großen Oberfläche im Betrieb elektrostatisch aufgeladen, was einerseits für die Bedienungsperson gefährlich ist und andererseits die Qualität des erhaltenen Überzugs beeinträchtigt.

ίο Ferner wird bei einem älteren nicht veröffentlichten Vorschlag (deutsche Offenlegungsschrift ! 402 625) zum elektrostatischen Überziehen von Gegenständen mit einer Flüssigkeit eine Zwischenelektrode verwendet. Durch eine innerhalb des ringförmigen Zerstäubungsmusters angeordnete Elektrode wird eine das Zerstäubte nach innen hin anziehende Zone geschaffen und zu diesem Zweck wird diese Elektrode auf einem elektrischen Potential zwischen dem Potential der aufgeladenen Zerstäaberelektrode und dem Potential der zu überziehenden Gegenstände gehalten. Dieser ältere nicht vorveröffentlicnte Vorschlag betrifft das Problem, bei Anwendung elektrostatischer Zerstäubungseinrichtungen die Bildung eines ringförmigen Zerstäubungsmusters zu vermeiden, er betrifft jedoch nicht das vorangehend erläuterte Sicherheitsproblem.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art das bei ringförmiger Zerstäuberelektrode auftretende ringförmige Niederschlagsmuster in einen auf die Fläche des zu überziehenden Gegenstandes gleichmäßig verteilten Niederschlag umzuwandeln und dies durch eine verhältnismäßig kleine leicht zu handhabende Vorrichtung zu erreichen.

Demgemäß ist eine elektrostatische, vorzugsweise von Hand zu betätigende Vorrichtung zum Aufstäuben von Überzügen auf Werkstücke mit einem an eine in Abhängigkeit seines Abstandes vom Werkstück veränderliche Hochspannung angeschlossenen Zerstäuberkopf mit ringförmiger Zerstäuberelektrode, innerhalb der eine ein kleineres Potential als die Zerstäuberelektrode aufweisende Zusatzelektrode angeordnet ist und außerhalb der eine Abschirmung mit einer in die Zerstäubungsrichtung weisenden Kante vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zerstäuberelektrode konzentrisch umgebende Abschirmung, die aus Isoliermaterial besteht, in unmittelbarer Nähe der Zerstäuberelektrode angeordnet und direkt von der Zerstäuberelektrode getragen ist.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Verwendung der Zerstäuberelektrode mit dem Hochspannungskreis an ihrer Außenfläche durch einen Berührungskontakt hergestellt ist, erstreckt sich die Abschirmung über den Bereich dieses Berührungskontaktes.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einer rotierenden Zerstäuberelektrode umgibt die Abschirmung auch die freie Rückseite der Zerstäuberelcktrode.

Durch die Erfindung wird der wesentliche Vorteil erreicht, daß gegenüber den bekannten Ausführungen ein einwandfreier sicherer Gebrauch einer insbesondere von Hand zu tragenden Zerstäubereinrichtung mit einer erheblich kürzeren Abschirmung möglich ist, die weit handlicher als die bekannten ist. Außerdem kann die Zerstäuberpistole dem zu überziehenden Gegenstand erheblich weiter genähert wer-

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den, ohne daß die Gefahr eines intensiven Funken- Zusatzelektrode 82 erzeugt. Spannung wird an den Überschlages und damit die Gefahr einer Explosion hochohmigen üedoch etwas leitenden) Überzug an gegeben wäre. Außerdem hat sich die Zeit zum der Außenfläche des Zerstäubers 78 durch einen Überziehen von Gegenständen verkürzt weil durch kleinen Berührungskontakt 87 angelegt, dor mit dem die Ausbildung des Sprühmusters praktisch das ge- 5 leitenden Film während des Drehens der Zerstäubersamte zerstäubte Material auf dem zu überziehenden elektrode 78 einen elektrischen Kontakt herstellt.
Gegenstand niedergeschlagen wird. Die Abschirmung 85 gemäß der Erfindung umgibt Eine Ausführungsform einer Zerstäuberpistole mit die Zerstäuberkante 78 α bzw. die Zerstäuberelekeiner solchen Abschirmung ist in den Fi σ. 1 und 2 trode 78 und erstreckt sich von ihr über eine kleine beispielsweise dargestellt. io Entfernung nach vorn, die größer als der Funkenab-Eine von Hand zu haltende Zerstäubervorrichtung stand für die Kante 78 α bei einem potentialherabsetist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Ein länglicher zenden Stromkreis ist, ersteckt sich jedoch weit weni-Körper 75 aus Isoliermaterial ist mit einem Metall- ger nach vorn als es dem Funkenabstand für eine handgriff 76 und einer Abzugseinrichtung 77 zum Elektrode in einem elektrischen Stromkreis ent-Betätigen eines Ventils versehen, das den Strom eines 15 spräche, der keine potentialherabsetzenden Eigenilüssigen Überzugsmaterials regelt. Ein ringförmiger schäften hat. Die Verbindung mit dem das Potential Zerstäuberkopf 78 oder Zerstäuberelektrode ist an reduzierenden Stromkreis ermöglicht eine viel kürdem vorderen Ende des Körpers 75 drehbar an- zere Abschirmung als es sonst möglich sein würde, geordnet. Diese ringförmige Zerstäuberelektrode 78 und schafft dadurch eine Zerstäuberpistole, die viel besteht vorzugsweise aus Isoliermaterial, welches mit ao handlicher ist.

einer Schicht eines Materials mit sehr kleiner Leitfä- Die dargestellte Abschirmung 85, die von der nnghigkeit bzw. mit verhältnismäßig hohem elektrischen förmigen Zerstäuberelektrode 78 getragen werden Widerstand überzogen ist. Die rotierende Zerstäuber- kann und sich mit ihm dreht, ist aus einem Hochelektrode 78 wird durch einen Stromkreis auf eine spannung gut isolierenden Material hergestellt und hohe Spannung, beispielsweise 80 bis 90 kV aufgela- 25 vorzugsweise biegsam und besteht beispielsweise aus den, der eine hohe wirksame Impedanz hat, die im Polyäthylen. Der vordere Teil 85 α der Abschirmung vorliegenden Fall durch Widerstände 79 und 80 je- 85 kann der Kante 78 α verhältnismäßig naheliegen weils in der Größenordnung von 500 Megohm ge- und braucht nur um ein Geringes von dieser Kante schaffen ist. Die Widerstände 79 und 80 werden mit 78 α nach vorn vorzustehen. Das Vorhandensein der Hochspannung von einer Stromquelle 81 gespeist, 30 inneren Zusatzelektrode 82 ermöglicht, daß die Abdie eine Ausgangsspannung in der Größenordnung schirmung 85 der Kante 78 ο der Zerstäuberelekvon beispielsweise 100 kV erzeugen kann. Innerhalb trode 78 sehr nahe gebracht werden kann, ohne die der sich drehenden Zerstäuberelektrode 78 befindet Qualität der elektrostatischen Zerstäubung nachteilig sich eine innere Zusatzelektrode 82 aus Isoliermate- zu beeinflussen. Es wurde gefunden, daß bei dieser rial, die mit einem Film von hohem elektrischen 35 Art einer von Hand gehaltenen Zerstäubereinrich-Widerstand, der jedoch etwas leitend ist, überzogen tung gemäß der Darstellung die Abschirmung 85 in ist. Während des Arbeitens wird dieser Film als einem Abstand von etwa 1,2 cm von der Kante 78 a Folge der von der ringförmigen Zerstäuberelektrode der Zerstäuberelektrode 78 angeordnet sein kann. 78 zu der inneren Zusatzelektrode 82 und dann Die dargestellte Abschirmung 85 übt weiter eine sehr durch einen spannungsabfallerzeugenden Widerstand 40 erwünschte zusammendrückende Wirkung auf den 83 fließenden Kriechstromes auf einer Spannung ge- äußeren Durchmesser des Zerstäubungsmusters aus halten, die zwischen der der Zerstäuberelektrode 78 und reduziert den dünnen Rand von etwas trockene- und Erde liegt. Der Widerstand 83 hat beispielsweise ren Sprühteilchen, der anderenfalls den erwünschten einen Wert in der Größenordnung von 10 000 Meg- Teil des Sprühmusters umgeben würde, ohne die ^onm- 45 Qualität der Zerstäubung nachteilig zu beeinflussen. Eine Verbindung zur Erde von dem Widerstand Weiterhin wurde gefunden, daß durch die Anord-83 wird durch einen Elektromotor 84 geschlossen, nung der Abschirmung 85 mit einem hinteren sich der die drehbaren Teile an dem vorderen Ende der einwärts erstreckenden Teil, der mit 85 b bezeichnet Zerstäubereinrichtung dreht, und der Motor 84 ist ist, Kriechströme von dem Berührungskontakt 87 durch den geerdeten Metallhandgriff 76 geerdet. Der 50 weitestgehend reduziert werden, und dieser Teil sosich drehenden ringförmigen Zerstäuberelektrode 78 wohl als auch die Kante 78 a der Zerstäuberelekist eine sehr leichte Abschirmung zugeordnet, die mit trode 78 werden gegen zufällige unerwünschte Be-85 bezeichnet ist, und diese Abschirmung 85 und rührung abgeschirmt. Bei einer von Hand gehaltenen ihre Beziehung zu den anderen Teilen wird nächste- Zerstäubereinrichtung der beschriebenen Art mit höhend im einzelnen beschrieben. ₅₅ her Impedanz wurde gefunden, daß das Vorhandeninsbesondere aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß die ro- sein der Abschirmung 85 rings um den Berührungstierende Zer^änberelektrode 78 an ihrer Innenfläche kontakt 87 eine bis etwa 5 kV höhere Zerstäuberzu einer verhältnismäßig scharfen äußeren Kante spannung an der Kante 78 α der Zerstäuberelektrode 78 α zugespitzt ist. Flüssiges Uberzugsmaterial, wel- 78 ergibt. Die Abschirmung 85, insbesondere in Verches durch ein Speiserohr 86 zugeführt wird, fließt in 60 bindung mit einer Zerstäuber- und Aufladeeinricheinem dünnen Film auf die Innenfläche des rotieren- tung der hier dargestellten und beschriebenen Art geden Teiles zu der Kante 78 a, wo es elektrostatisch währleistet einen guten mechanischen Schutz, ferner zerstäubt wird. Das Hochspannungs-Zerstäuber- und eine erwünschte Verkleinerung des äußeren Durch- -Aufladefeld an der Kante 78 α wird teilweise durch messers des Zerstäubungsmusters, ohne die Qualität die Spannungsdifferenz zwischen dieser Kante 78« 6₅ der elektrostatischen Zerstäubung zu vermindern; und dem zu überziehenden geerdeten Gegenstand ferner schützt sie den Berührungskontakt in solcher und teilweise durch den Spannungsabfall zwischen Weise, daß die Übertragung der Spannung zur Kante dieser Kante 78 α und der Kante 82 α der inneren der Zerstäuberelektrode verbessert wird.

Hierzu 1 ßfatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrostatische, vorzugsweise von Hand zu betätigende Vorrichtung zürn Aufstäuben von Überzügen auf Werkstücke mit einem an eine in Abhängigkeit seines Abstandes zum Werkstück veränderliche Hochspannung angeschlossenen Zerstäuberkopf mit ringförmiger Zerstäuberelektrode, innerhalb der eine ein kleineres Potential als die Zerstäuberelektrode aufweisende Zusatzelektrode angeordnet ist und außerhalb der eine Abschirmung mit einer in die Zerstäubungsrichtung weisenden Kante vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zerstäuberelektrode (78) konzentrisch umgebende Abschirmung (85), die aus Isoliermaterial besteht, »i unmittelbarer Nähe der Zerstäuberelektrode (78) angeordnet und direkt von der Zerstäuberelektrode (78) getragen ist.

2. Elektrostatische Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verbindung der Zerstäuberelektrode mit der Hochspannung an ihrer Außenfläche durch einen Berührungskontakt hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (85) sich über den Bereich des Berührungskontaktes (87) erstreckt.

3. Elektrostatische Vorrichtung nach Anspruch 1, mit rotierender Zerstäuberelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (85) auch die freie Rückseite der Zerstäuberclektrode (78) umgibt.