DE3008843A1

DE3008843A1 - COMPACT UNIT FOR HIGH VOLTAGE GENERATION FOR ELECTROSTATIC SPRAYING AND PAINTING DEVICES

Info

Publication number: DE3008843A1
Application number: DE19803008843
Authority: DE
Inventors: Werner Kaselitz; Paul Dr. Petrick; hans-Peter 8300 Landshut Schwedler
Original assignee: ROEDERSTEIN KONDENSATOREN; Ernst Roederstein Spezialfabrik fuer Kondensatoren GmbH
Current assignee: ROEDERSTEIN KONDENSATOREN; Ernst Roederstein Spezialfabrik fuer Kondensatoren GmbH
Priority date: 1980-03-07
Filing date: 1980-03-07
Publication date: 1981-10-01
Also published as: FR2477797B3; FR2477797A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kompakteinheit zur Hochspannungserzeugung für elektrostatische Spritz- und Lackiergeräte mit einem Transformator und einer Vervielfacherschaltung.The invention relates to a compact unit for high voltage generation for electrostatic spraying and painting equipment with a transformer and a multiplier circuit.

Elektrostatische Spritzpistolen und sonstige mit elektrostatischer Aufladung arbeitende Lackiereinrichtungen haben gegenüber den ohne elektrostatische Aufladung der versprühten Teilchen arbeitenden Geräte den Vorteil, daß die Homogenität des erreichten Teilchenauftrags wesentlich verbessert und der im Falle des Farbspritzens auftretende Farbverlust verringert wird. Die für die Teilchenaufladung benötigte Hochspannung wird bei den bekannten Anordnungen entweder getrennt von der Spritzpistole in einem mit der Spritzpistole über ein entsprechendes Kabel verbundenen Hochspannungsgenerator oder mittels einer an der Pistole vorgesehenen Hochspannungskaskade erzeugt, die wiederum über ein entsprechendes Kabel von einem separaten Generator mit Wechselstrom von beispielsweise 20 kHz gespeist wird. Electrostatic spray guns and others with electrostatic Compared to those without electrostatic charging of the sprayed particles, painting devices that work have an electrostatic charge working devices have the advantage that the homogeneity of the particle application achieved is significantly improved and the im In the event of paint splashing, paint loss is reduced. The high voltage required for particle charging is at the known arrangements either separately from the spray gun in one with the spray gun via a corresponding Cable connected high-voltage generator or generated by means of a high-voltage cascade provided on the gun, which is again fed via a corresponding cable from a separate generator with alternating current of, for example, 20 kHz.

Diese bekannten Anordnungen haben eine Reihe von Nachteilen, die vor allem darin bestehen, daß ein von der Spritzpistole getrennter, im Regelfall am Fußboden abzustellender Generator den Bewegungsraum beeinträchtigt und Beschädigungsgefahren durch Stöße und dergleichen ausgesetzt ist, daß die Hochspannungszuführung über ein Hochspannungskabel leicht zu Unfällen und Störungen führen kann, und daß im Falle der Zuführung eines Wechselstroms von 20 kHz aufgrund der vorhandenen Leitungskapazität unerwünschte Verluste in Kauf genommen werden müssen und überdies Hf-Störungen in der Umgebung auftreten können, welche wiederum umfangreiche Abschirmmaßnahmen erforderlich machen.These known arrangements have a number of disadvantages, the main being that a separate from the spray gun, As a rule, the generator to be parked on the floor impairs the movement space and creates a risk of damage It is exposed to shocks and the like that the high-voltage supply via a high-voltage cable can easily lead to accidents and Interference can result, and that in the case of the supply of an alternating current of 20 kHz due to the existing line capacitance unwanted losses have to be accepted and RF interference can also occur in the vicinity, which in turn make extensive shielding measures necessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kompakteinheit der eingangs definierten Gattung so auszubilden, daß eine von der elektrischen Netzspannung unabhängige und damit hinsichtlich des Einsatzortes keinerlei Beschränkungen unterworfene EinheitThe invention is based on the object of designing a compact unit of the type defined at the outset so that one of the The unit is independent of the electrical mains voltage and is therefore not subject to any restrictions with regard to the place of use

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zur Hochspannungserzeugung erhalten wird, die die vorstehend erwähnten Nachteile nicht aufweist und dennoch einen hohen Wirkungsgrad besitzt.is obtained for high voltage generation, which does not have the above-mentioned disadvantages and yet a high Possesses efficiency.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß dem Transformator ein mit niedriger Gleichspannung gespeister Oszillator zur Mittelfreguenzerzeugung vorgeschaltet und eine Kaskadenschaltung aus Kondensatoren und Dioden zur Erzeugung der das jeweilige Spritzgut über Koronaentladung aufladenden Hochspannung nachgeschaltet ist, und daß diese Baugruppen zumindest im wesentlichen konzentrisch um ein das Spritzgut führendes Rohr angeordnet sind.This object is achieved according to the invention in that the transformer is fed with a low DC voltage Upstream oscillator for medium frequency generation and a cascade connection of capacitors and diodes for generation which is connected downstream of the high voltage charging the respective spray material via corona discharge, and that these assemblies at least are arranged essentially concentrically around a pipe which guides the material to be sprayed.

Da sämtliche zur Hochspannungserzeugung benötigten Komponenten in der Kompakteinheit integriert sind und die benötigte niedrige Gleichspannung beispielsweise von einer Kfz-Batterie oder einer entsprechenden anderen Batterie geliefert werden kann, erhält man eine problemfrei zu handhabende, praktisch in beliebigen Bereichen einsetzbare und störungsunanfällige Gesamtanordnung.Since all components required for high voltage generation are integrated in the compact unit and the required low DC voltage can be supplied, for example, from a motor vehicle battery or a corresponding other battery, receives you have a problem-free to handle, practically usable in any areas and failure-prone overall arrangement.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird diese Kompakteinheit als mit einem Spritzgerät kuppelbares Vorsatzgerät verwendet, wobei es ledigliclj erforderlich ist, die Komapakteinheit beispielsweise mittels einer Überwurfmutter mit dem Spritzgerät zu koppeln, so daß eine Speisung des das Spritzgut führenden Rohres gewährleistet ist, und den benötigten Anschluß an die Gleichspannungsquelle vorzunehmen, um ein voll funktionsfähiges, mit elektrostatischer Aufladung arbeitendes Spritzgerät zur Verfügung zu haben.According to an advantageous embodiment of the invention, this compact unit is used as an attachment that can be coupled to a sprayer used, whereby it is only necessary that Compact unit, for example, by means of a union nut to couple the spray device, so that a supply of the spray material leading pipe is guaranteed, and to make the required connection to the DC voltage source in order to fully To have a functioning, electrostatic charge spraying device available.

Ferner ist es besonders vorteilhaft, den Transformator in Rohrbauweise auszuführen und auch die Kaskadenschaltung zylindrisch aufzubauen, um die geforderte konzentrische Anordnung aller Bauteile um das Spritzgut führende Rohr zu gewährleisten.Furthermore, it is particularly advantageous to have the transformer in tubular construction execute and also to build the cascade connection cylindrically in order to achieve the required concentric arrangement of all Components to ensure the pipe leading to the spray material.

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Der Transformator besteht dabei vorzugsweise aus einem rohrförmigen Ferritkern, wobei die Bewicklung auf einem Spulenkörper mit Kammern erfolgt. Die Windungszahl wird dabei möglichst gering und die Kammernzahl möglichst hoch gewählt.The transformer preferably consists of a tubular ferrite core, with the winding on one Bobbin with chambers takes place. The number of turns is as low as possible and the number of chambers as high as possible chosen.

Gemäß einer speziellen Ausführungsform wird die gesamte Anordnung in ein Rohr hoher Spannungsfestigkeit eingesetzt und in diesem Rohr lunkerfrei mit einem hochspannungsfesten Material, z.B. Epoxidharz, vergossen.According to a special embodiment, the entire arrangement inserted into a pipe with high dielectric strength and free of voids in this tube with a high voltage resistant one Material, e.g. epoxy resin, encapsulated.

Die Kompakteinheit nach der Erfindung wird vor allem im Zusammenhang mit Geräten zum Versprühen von Farbe und Lack eingesetzt werden, aber sie eignet sich auch zur Verwendung bei Geräten zum Versprühen von in Wasser suspendierten Pflanzenschutzmitteln und dergleichen, so daß auch eine Verwendung beispielsweise im Weinbau, in Baumschulen, in der Obst- und Gemüsezucht, beim Hopfenbau und anderen landwirtschaftlichen Anwendungsfällen möglich ist.The compact unit according to the invention is mainly used in connection with devices for spraying paint and varnish can be used, but it is also suitable for use in devices for spraying suspended in water Plant protection products and the like, so that they can also be used, for example, in viticulture, in tree nurseries, in fruit and vegetable growing, hop growing and other agricultural applications.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous refinements of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawing; in the drawing shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer alsFig. 1 is a schematic representation of a

Vorsatzgerät ausgebildeten Kompakteinheit nach der Erfindung,Attachment designed compact unit according to the invention,

Fig. 2 eine etwas vergrößert dargestellte Schnittansicht einer Ausführungsform eines bei der Kompakteinheit nach Fig. 1 verwendbaren Transformators, undFig. 2 is a somewhat enlarged sectional view an embodiment of a transformer that can be used in the compact unit according to FIG. 1, and

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ORiGtNAL INSPECTEDORiGtNAL INSPECTED

Fig. 3 eine etwas vergrößerte schematische Schnittdarstellung einer für die Kompakteinheit nach Fig. 1 geeigneten Kaskadenschaltung.3 shows a somewhat enlarged schematic sectional illustration of a for the compact unit according to Fig. 1 suitable cascade connection.

Nach Fig. 1 sind die einzelnen Bestandteile der Kompakteinheit in einem aus hochspannungsfestem Material bestehenden Außenrohr 10 angeordnet, und zwar konzentrisch um ein zu einer Düse 7 führendes Rohr 6, das mit einer Speiseleitung eines Spritzgeräts verbunden ist, wenn das Vorsatzgerät über eine als überwurfmutter ausgebildete Befestigungsmutter 8 mit dem jeweiligen Spritzgerät gekuppelt ist.According to Fig. 1, the individual components of the compact unit are made of high-voltage-resistant material Outer pipe 10 is arranged, concentrically around a pipe 6 leading to a nozzle 7 and having a feed line of a sprayer is connected when the attachment via a fastening nut 8 is coupled to the respective sprayer.

Bei den einzelnen Bestandteilen der Kompakteinheit handelt es sich um einen Oszillator 1, der über ein Verbindungskabel 9 mit einer Gleichspannungsquelle niederer Spannung, z.B. einer Kfz-Batterie verbindbar ist. Die Zuschaltung der Speise-Gleichspannung erfolgt über einen EIN-Taster 12, der in einem mit dem Außenrohr 10 des Vorsatzgeräts verbundenen Handgriff 11 angebracht ist.The individual components of the compact unit are an oscillator 1, which is connected to a direct voltage source of low voltage via a connecting cable 9. E.g. a car battery can be connected. The activation of the DC supply voltage is carried out via an ON button 12, which is connected to the outer tube 10 of the attachment Handle 11 is attached.

Der Oszillator 1, bei dem es sich vorzugsweise um einen freischwingenden Sinusoszillator handelt, liefert beispiels- j weise eine Frequenz im Bereich von 18 bis 25 KHz und ist t The oscillator 1, which is preferably a free-running sinusoidal oscillator, supplies, for example, a frequency in the range from 18 to 25 KHz and is t

mit einem Hochspannungstransformator 2 verbunden, der ebenfalls rohrförmig ausgebildet ist. ,connected to a high voltage transformer 2, which is also tubular. ,

Nach Fig. 2 besteht der Hochspannungstransformator 2 aus einem Ferritkern 13, dessen Bewicklung auf einem Spulenkörper 14 mit einer Mehrzahl von Kammern 15 erfolgt. Durch möglichst geringe Windungszahl und möglichst hohe Kammern wird dabei eine weitgehende Reduzierung von Kapazitäten im Trans formatoraufbau errei cht.According to FIG. 2, the high-voltage transformer 2 consists of a ferrite core 13, the winding of which is on a bobbin 14 with a plurality of chambers 15 takes place. By The lowest possible number of turns and the highest possible chambers result in a substantial reduction in capacities achieved in the transformer structure.

Auf den Hochspannungstransformator 2 folgt gemäß der Dar- ^The high-voltage transformer 2 follows according to the Dar- ^

stellung in Fig. 1 eine ebenfalls zylindrisch aufgebaute 3position in Fig. 1 is also a cylindrical 3

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ORIGINAL INSPECTED IORIGINAL INSPECTED I

Kaskadenschaltung 3 aus Kondensatoren und Dioden.Cascade circuit 3 made up of capacitors and diodes.

Nach der bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 3 wird als Hochspannungsvervielfacher ein koaxial auf das Farbrohr 6 geschobener Keramikstapel in Serienschaltung verwendet, dessen Einzelkondensatoren in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 17 und dessen schematisch dargestellte Dioden mit dem Bezugszeichen 16 gekennzeichnet sind. Eine Kaskade dieser Art ist im einzelnen in der deutschen Gebrauchsmusterschrift 79 24 048 beschrieben.According to the preferred embodiment shown in FIG a ceramic stack pushed coaxially onto the color tube 6 in series connection is used as the high-voltage multiplier, its individual capacitors in Fig. 3 with the reference number 17 and its shown schematically Diodes are identified by the reference number 16. A cascade of this kind is detailed in the German Utility model 79 24 048 described.

Dem Hochspannungsvervielfacher 3 sind düsenseitig gelegene mit den Elektroden 5 verbundene Schutzwiderstände 4 zugeordnet, bei denen es sich um Strombegrenzer-Widerstände handelt, die verhindern, daß bei direkter Berührung der Pistole mit dem Spritzgut ein Lichtbogen entstehen kann.The high-voltage multiplier 3 is assigned protective resistors 4 located on the nozzle side and connected to the electrodes 5, which are current limiter resistors that prevent direct contact with the gun an arc can occur on the material to be sprayed.

Es ist ersichtlich, daß ein elektrostatisches Vorsatzgerät dieser Art besonders einfach und in ungefährlicher Weise eingesetzt und gehandhabt werden kann, wodurch diesem Vorsatzgerät einweites Anwendungsgebiet offensteht.It can be seen that an electrostatic attachment of this type is particularly simple and safe can be used and handled, whereby a wide field of application is open to this attachment.

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Claims

- patent claims -

f 1.J compact unit for high voltage generation for electrostatic ^ - spraying and painting equipment with a transformer and a multiplier circuit, characterized in that the transformer (2) is preceded by an oscillator (1) fed with a low direct voltage for medium frequency generation and a cascade circuit (3) of capacitors and diodes for generating the high voltage charging the respective spray material via corona discharge, and that these assemblies (1, 2, 3) are arranged at least essentially concentrically around a pipe (6) guiding the spray material.

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2. Compact unit according to claim 1, characterized by training as an attachment that can be coupled to a sprayer.

3. Compact unit according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e η η shows that the transformer (2) is tubular and the cascade circuit (3) is cylindrical is constructed.

4. Compact unit according to one of the preceding claims, characterized in that the oscillator frequency is in the range of 10 to 50 kHz.

5. Compact unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cascade connection

(3) a protective wide on the side of the spray nozzle

(4) is assigned.

6. Compact unit according to claim 1, characterized in that a DC supply voltage Voltage in the range from 3 to 24V, in particular from 12 V is used.

7. Compact unit according to claim 1, characterized in that the oscillator (1) consists of one free-running sine wave oscillator.

8. Compact unit according to one of the preceding claims, characterized in that the transformer (2) consists of a tubular ferrite core (13) and the winding on a bobbin (14) is applied with chambers (15).

9. Compact unit according to claim 8, characterized in that the number of chambers is approximately 5 to 12.

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-ΒΙΟ. Compact unit according to one or more of the preceding Claims, characterized in that because «the entire arrangement is inserted into a tube (10) with high dielectric strength and in this The pipe is potted free of voids with a high-voltage-resistant material *

11. Compact unit according to one or more of the preceding Claims, characterized in that when designed as an attachment, a handle (11) is connected with the control button (12) to the outer tube (10).

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