CH624024A5

CH624024A5 -

Info

Publication number: CH624024A5
Application number: CH1024377A
Authority: CH
Inventors: Gyoergy Benedek; Andras Bese; Jozsef Dr Domokos; Istvan Kovacs
Original assignee: Hajtomuevek Es Festoberendeze
Priority date: 1976-11-09
Filing date: 1977-08-22
Publication date: 1981-07-15
Also published as: FI59539B; NL7710322A; PL110513B1; DD132928A5; SE7710980L; YU215977A; GB1540529A; AU2851877A; FI772666A; IT1093034B; PL201957A1; US4157162A; SU682108A3; RO76200A2; FR2369877A1; HU175744B; FI59539C; ES463417A1; BG28040A3; CS205107B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrostatischen Auftragen von Nassfarben, insbesondere von in Wasser verdünnten Farben, auf einen an Erdpotential liegenden Gegenstand, mit einer an Erdpotential liegenden Sprühvorrichtung zum Zerstäuben und Versprühen der Farbe, und mit einer im Abstand vor der Austrittsöffnung der Sprühvorrichtung angeordneten, in den Sprühstrahl eingreifenden, an eine Hochspannungsquelle angeschlossenen Elektrodenanordnung.

Mit einer derartigen Vorrichtung können in Wasser verdünnte Farbstoffe oder sonstige nasse Farbstoffe elektrostatisch aufgeladen werden.

Mit der fortschreitenden Entwicklung der Anstrich- und Lackiertechnik finden die mit Wasser verdünnbaren Farben immer weitere Verbreitung. Sie haben wesentliche Vorteile gegenüber sonstigen Farben, weil es möglich ist, sie erst kurz vor dem Verbrauch mit Wasser zu verdünnen, und sie ausserdem umweltfreundlich sind. Die mit Wasser verdünnbaren Farben können mit reinem entsalztem Wasser, in manchen Fällen auch mit Brunnenwasser, verdünnt werden, so dass beim

Trocknen und Einbrennen keine die Umwelt bzw. die Gesundheit der Bedienungspersonen gefährdenden Dämpfe entstehen. Ausserdem ist von Vorteil, dass die mit Wasser verdünnbaren Farben im Gegensatz zu den herkömmlichen Lak-kier- und Anstrichmitteln nicht feuergefährlich sind.

Es bestehen jedoch bisher Schwierigkeiten, die wasserver-dünnbaren Farben mit den modernsten elektrischen Farbauftragungsverfahren, z. B. elektrostatisch, aufzutragen. Es ist bekannt, dass für den elektrostatischen Farbauftrag geeignete Farben mehreren physikalischen und elektrischen Bedingungen gerecht werden müssen.

Eine dieser Bedingungen ist z. B. der elektrische Widerstand des flüssigen Farbstoffes, denn es hat sich gezeigt, dass die flüssigen Farbstoffe dann in dem erforderlichen Masse aufgeladen werden können, wenn sie Halbleitercharakter haben. Dies wird zahlenmässig durch den spezifischen Widerstand ausgedrückt, der den elektrischen Widerstand zwischen zwei gegenüberliegenden Flächen eines Farbstoffwürfels der Kantenlänge 1 cm angibt. Erfahrungsgemäss liegt dieser Wert bei elektrostatisch aufladbaren Farben im Bereich zwischen 1 und 100 Megaohm • cm.

Der spezifische Widerstand der wasserverdünnten Farben ist jedoch wesentlich geringer. Er liegt im allgemeinen zwischen 102 und 10 Q • cm und kann auch bei Verwendung von mehrmals gereinigtem, destilliertem bzw. entsalztem Wasser nicht auf über 2—5 • 10s Q - cm erhöht werden. Aus diesem Grunde können die herkömmlichen und gut bewährten Verfahren des elektrostatischen Farbauftrages für in Wasser verdünnbare Farben nicht ohne weiteres angewendet werden.

Die Farben mit geringem Widerstand, d.h. hoher Leitfähigkeit, und somit auch die in Wasser verdünnbaren Farben erbringen beim elektrostatischen Farbauftrag aus zwei Gründen ernsthafte Schwierigkeiten.

Der erste Grund ist, dass die Farbe infolge ihrer hohen Leitfähigkeit zwischen der Hochspannungselektrode und den geerdeten Metallteilen der Sprühanlage einen Kurzschluss bildet, und da die Hochspannungsgeneratoren in der Farbindustrie aus unfallschutztechnischen Gründen mit sehr geringer Leistung ausgelegt sind, sinkt durch den Kurzschluss die Spannung sehr stark ab bzw. verschwindet vollständig.

Die zweite Schwierigkeit besteht darin, dass die in Wasser verdünnbare Farbe bisher nicht in ausreichendem Masse elektrostatisch aufgeladen werden konnte und sich daher beim Versprühen nicht in Form eines Sprühnebels verteilte.

Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten wurden spezielle elektrostatische Vorrichtungen konstruiert bzw. elektrostatische Farbauftragsverfahren entwickelt, bei welchen mit indirekter Zerstäubung, isoliertem Farbbehälter bzw. indirekter elektrischer Aufladung gearbeitet wird. Da die in Wasser verdünnbaren Farben allein durch die Wirkung des elektrostatischen Feldes nicht ausreichend zerstäubt werden können, wird das Verstäuben noch zusätzlich auf andere Weise bewerkstelligt, beispielsweise verschiedene mechanische Krafteinwirkungen, wie die Ausnutzung der Zentrifugalkraft, die Luftzerstäubung und dergleichen. Wenn die Hochspannungselektrode mit der aufzuladenden Farbe unmittelbaren Kontakt hat, so kann auch durch eine lange und dünne Rohrleitung noch eine beträchtliche Ladungsmenge in Richtung des geerdeten Farbbehälters abwandern. Wird die Rohrleitung zu lang und mit zu geringem Querschnitt gewählt, so ist die Farbmenge, die hindurchströmen kann, nicht ausreichend. Die Hochspannungsgeneratoren der Farbindustrie können auch bei höchster Belastung nicht so viel Strom erzeugen, wie infolge des geringen Widerstandes der Farbe in Richtung des Behälters fliessen kann. Es kommt daher zum Kurzschluss und die Spannung sinkt auf Null.

Da bei der Betriebsspannung des Generators der maximale Strom begrenzt ist, kann der kleinste spezifische Widerstand

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errechnet werden, bei dem das System noch zur Spannungserzeugung geeignet ist. Der spezifische Widerstand der mit Wasser verdünnbaren Farben ist jedoch noch wesentlich geringer als der so berechnete Wert.

Man kann jedoch den Behälter auf isolierende Füsse stellen und dafür sorgen, dass die zum Behälter hin abfliessende Ladung nicht in die Erde gelangen kann. In diesem Fall weist aber das Metallgehäuse des Behälters gegenüber der Erde ein beträchtliches, theoretisch mit dem des Sprühwerkzeuges identisches Potential auf, was die Gefahr des Stromschlages mit sich bringt. Ferner muss dafür gesorgt werden, dass die Ladung, welche sich in dem Behälter angesammelt hat, nach dem Ausschalten der Vorrichtung abfliessen kann. Dies kann am einfachsten mittels einer Erdungsvorrichtung oder einem ständig an den Behälter angeschlossenen Ableitwiderstand gelöst werden.

Ein bedeutender Nachteil des an der Spannung anliegenden Behälters besteht darin, dass er wegen seiner geometrischen Abmessungen sowie der Nähe der geerdeten Teile über eine nicht vernachlässigbare Kapazität (bis 100 pF) verfügt und daher beträchtliche Ladungsmengen anhäufen kann, was bei Entladungen zu unangenehmen biologischen Folgen führt.

Die Gefahr, dass jemand den Behälter berührt, kann beseitigt werden, indem der Behälter an einem während des Betriebes unzugänglichen Ort aufgestellt wird. Die in dem Behälter angehäufte Ladung kann jedoch auf dem Weg über das die Farbe führende Rohr auch an der Sprühvorrichtung austreten. Wenngleich der Widerstand des halbleitenden Feldes die Entladung dämpft, muss doch bei der angewendeten Spannung ein Drosselwiderstand von wenigstens 30 bis 40 Megaohm verwendet werden, um die Entstehung eines Zündfunkens zu vermeiden. Bei mit Wasser verdünnten Farben beträgt der Widerstand der in der Leitung befindlichen Farbe jedoch praktisch nur 0,8 bis 8 Megaohm. Die Bildung eines hellen Zündfunkens ist also bei wasserverdünnbaren Farben nicht vermeidbar und deshalb kann nur unter Einhaltung spezieller Vorsichtsmassnahmen mit an der Spannung anliegendem Behälter gearbeitet werden.

Ein weiteres bekanntes Verfahren zum elektrostatischen Auftragen insbesondere von in Wasser verdünnten Farben ist die indirekte elektrische Aufladung. Hierbei wird die Farbe mechanisch zerstäubt und hat vor der Zerstäubung keinen unmittelbaren Kontakt mit der Hochspannung. Die Hochspannungselektrode ionisiert mit Hilfe von Spitzen oder Schneiden die Luft, es entsteht ein elektrischer Wind, die aufgeladenen Luftmoleküle vermischen sich mit dem Farbnebel und setzen sich auf der Oberfläche der einzelnen elementaren Farbteilchen fest, wodurch die Farbe eine Ladung erhält. Bei diesem Verfahren findet das Zerstäuben der Farbe bei Erdpotential statt und die Gefahr, dass einzelne Teile der Vorrichtung, z. B. der Behälter, unter Spannung gesetzt werden, ist wegen der hohen Leitfähigkeit und dem geerdeten Zustand vermieden.

Die Hochspannungselektrode, die keinen Kontakt mit der Farbe hat, dient einer doppelten Funktion. Einerseits erzeugt sie das elektrische Kraftfeld in Richtung des geerdeten Gegenstandes, zum anderen stellt sie durch ihre Schneiden oder Spitzen Koronarentladungen her, durch welche die Luft ionisiert wird und so die bereits zerstäubten Farbteilchen mittelbar aufgeladen werden.

Zur Verwirklichung des zuletzt erwähnten Verfahrens werden am Sprühknopf der Sprühvorrichtung eine oder mehrere Metallnadeln, gegebenenfalls auch ein scharfkantiger Metallring, in einem Halter aus Isoliermaterial angebracht und über einen Hochspannungsanschluss innerhalb der Sprühvorrichtung an eine Hochspannungsstromquelle angeschlossen (DE-Gbm 7 401 584). Die Elektrodenspitzen sind dabei so weit von der Austrittsöffnung der Sprühvorrichtung im Abstand angeordnet, dass eine wesentliche elektrische Rückleitung auch bei elektrisch leitenden Farbstoffen über den Sprühstrahl zum geerdeten Sprühknopf verhindert ist. Mit einer derartigen gegen die Sprühvorrichtung isolierten Hochspannungselektrode kann ein konstantes elektrisches Kraftfeld erzeugt werden, in dem das Sprühen vorgenommen wird. Hierbei sind der eine Pol der Hochspannungsstromquelle und die Sprühvorrichtung geerdet und der andere Pol der Stromquelle ist an die Elektrodenanordnung angeschlossen. Mit Hilfe der Elektrodenspitze wird die umgebende Luft zur indirekten Aufladung der versprühten Farbstoffteilchen ionisiert und das elektrische Kraftfeld ausgebildet.

Jedoch lässt sich die mittelbar über die Ionisierung der Luft auf die bereits zerstäubten Farbteilchen aufgebrachte Ladung noch beträchtlich vergrössern, so dass auch der Sprüherfolg verbessert ist. Dies wird durch die Erfindung erreicht.

Dementsprechend ist die eingangs genannte Vorrichtung gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung mehrere, in unterschiedlichen Abständen vor der Austrittsöffnung der Sprühvorrichtung endende Elektroden aufweist, die ihrerseits an verschiedenen Potentialen liegen.

Durch Versuche hat sich bestätigt, dass durch die erfin-dungsgemässe Vorrichtung mit an unterschiedlichen Hochspannungspotentialen liegenden Elektroden, die in in unterschiedlichen Abständen von der Sprühvorrichtung liegenden Ebenen zwischen der auf Erdpotential liegenden Sprühvorrichtung und dem ebenfalls auf Erdpotential liegenden zu überziehenden Gegenstand enden, eine um 30 bis 60% höhere Ladung für die Farbteilchen erreicht werden kann. Die auf unterschiedlichem Potential liegenden Elektroden wirken zur Erzeugung des elektrischen Kraftfeldes zwischen ihnen und dem zu überziehenden Gegenstand bzw. Sprühknopf und zur Ionisation der Luft in der Umgebung zusammen, so dass die vorbeiströmenden Farbstoffteilchen die Ladung der ionisierten Luft aufnehmen.

Die Grösse der Potentialunterschiede und/oder der Abstände zwischen den aufeinanderfolgenden Elektroden bestimmen sich aus dem jeweils speziellen Anwendungsfall und lassen sich gegebenenfalls daran anpassen. Die Vorrichtung kann so mit einer entsprechenden Regeleinrichtung für die Grösse der Elektrodenpotentiale ausgestattet sein. Auch kann es zweckmässig sein, die Enden der Elektroden in Sprühstrahlrichtung verstellbar zu machen.

Die Abstände zwischen den aufeinanderfolgenden Enden der Elektroden können konstant, gegebenenfalls jedoch unterschiedlich sein. Bei einer Versuchsvorrichtung haben sich Abstände zwischen den aufeinanderfolgenden Enden der Elektroden im Bereich von etwa 35 bis 60 mm bewährt.

Die Enden der Elektroden können punktförmig, d.h. zugespitzt, gegebenenfalls jedoch auch schneidenförmig sein. Vorzugsweise sind sie von der Sprühvorrichtung weg weisend oder wenigstens rechtwinklig zur Sprühstrahlachse angeordnet. Zum zu überziehenden Gegenstand hin gerichtete Elektroden können parallel zur Sprühstrahlachse angeordnet sein. Es wird jedoch vorgezogen, sie im Winkel zur Sprühstrahlachse zu dieser hin auszurichten. Wenngleich es möglich erscheint, die Elektroden auch im Abstand von der Sprühstrahlachse enden zu lassen, wird es gegenwärtig vorgezogen, die aufeinanderfolgenden Elektroden im Bereich der Sprühstrahlachse enden zu lassen. Gegebenenfalls kann man die Enden der Elektroden auch entsprechend lageverstellbar und/oder winkelverstellbar haltern.

Wenngleich es möglich erscheint, im besonderen Fall zur entsprechenden Gestaltung der erzeugten Kraftfelder von zwei aufeinanderfolgenden Elektroden die näher am zu überziehenden Gegenstand liegende Elektrode an ein geringeres Potential zu legen als die andere Elektrodenspitze, wird es in einer

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Ausführungsform der Erfindung vorgezogen, das Potential der Elektroden mit grösser werdendem Abstand derselben von der Sprühvorrichtung stufenweise grösser werden zu lassen.

Die unterschiedlichen Hochspannungspotentiale der aufeinanderfolgenden Elektroden können elektrotechnisch verschiedenartig verwirklicht werden. Beispielsweise kann jeder der aufeinanderfolgenden Elektrodenspitzen eine besondere Hochspannungsquelle zugeordnet werden. Am einfachsten ist es jedoch, eine einzige Hochspannungsquelle, z. B. einen Hochspannungsgenerator, zu verwenden, dessen Spannung mit Hilfe von Drosselwiderständen entsprechend der Zahl der Elektroden stufenweise gemindert wird. Zwischen den Widerständen liegt dann der Hochspannungsanschluss der jeweiligen Elektroden. An den Widerständen vermindert sich die Spannung entsprechend dem durchfliessenden Strom. Dieser Strom ergibt sich aus den von den Ionisierelektroden abfliessenden Ladungen und den Ionenströmen. Bei einem solchen System bilden sich an den Elektroden ihren Belastungen entsprechende, sich stufenweise ändernde Potentiale. In der bevorzugten Lösung wird die am weitesten von der Sprühvorrichtung wegliegende Elektrode an dem am nächsten an der Hochspannungsquelle in der Zuführleitung liegenden Anschluss angeschlossen, wohingegen die anderen Elektroden mit kleiner werdendem Abstand von der Sprühvorrichtung an von der Hochspannungsquelle elektrisch weiter weg liegenden Anschlussstellen mit jeweils dazwischenliegenden Drosselwiderständen angeschlossen sind. Hierbei sind die Drosselwiderstände in Reihe geschaltet. Möglich erscheint jedoch auch eine Parallelschaltung unterschiedlich grosser Drosselwiderstände.

Die Widerstände der Elektroden können in deren Halterung angeordnet sein, sie können aber auch unabhängig von der Elektrodenanordnung in einer Baueinheit angeordnet sein, die über eine gesonderte Hochspannungseinheit verfügt.

In der bevorzugten Lösung ist die Elektrodenanordnung mitsamt den Hochspannungsanschlüssen und gegebenenfalls den Widerständen und dem Halter als von der Sprühvorrichtung unabhängig gestaltete Aufladungsbaugruppe ausgebildet. Eine solche Aufladungsbaugruppe bildet beispielsweise eine Zusatzausrüstung für jede beliebige Spritzvorrichtung, welche auf mechanischem Wege zum Zerstäuben des Farbstoffes geeignet ist. Die Aufladungsbaugruppe kann somit auch bei bereits vorhandenen Sprühvorrichtungen verwendet werden, welche an sich nicht zum Versprühen wasserverdünnter Farben geeignet sind.

Eine solche Aufladungsbaugruppe kann in geeigneter Weise an der Sprühvorrichtung selbst befestigt werden, beispielsweise über einen isolierten Haltering, welcher das Spriih-rohr der Sprühvorrichtung umgibt.

Diese Aufladungsbaugruppe kann jedoch auch so ausgebildet sein, dass sie gesondert von der Sprühvorrichtung aufgestellt oder an einer geeigneten Befestigungsstelle befestigt werden kann. Beispielsweise kann die Aufladungsbaugruppe auf einen Ständer im hinreichenden Abstand vor der Sprühvorrichtung aufgestellt werden, so dass der Abstand von der Sprühvorrichtung einerseits und dem zu überziehenden Gegenstand anderseits unter entsprechender Veränderung des elektrischen Feldes durch Versetzen des Ständers verändert werden kann.

Eine einfache Möglichkeit für die Verwirklichung einer solchen Aufladungsbaugruppe besteht darin, dass der Halter aus einem Halterahmen mit davon abragenden, zu den jeweiligen Elektroden führenden und diese abstützenden Isolierrohren gebildet ist. Hierbei können die Widerstände in einem oder mehreren der Isolierrohre untergebracht sein. Beispielsweise ist es möglich, sämtliche Widerstände in dem Isolierrohr in Reihe anzuordnen, welches zu der Elektrode mit dem geringsten Potential führt, und von diesem Isolierrohr an entsprechender Stelle die zu den anderen Elektroden führenden

Isolierrohre abzuzweigen. Es ist auch möglich, die Widerstände in dem Halterahmen selbst unterzubringen.

Es liegt im Bereich der Erfindung, anstelle von einzelnen mit Abstand aufeinander folgenden Elektroden entsprechende Elektrodenanordnungen mit mehreren Enden vorzusehen, die dann für jede der Anordnungen in derselben Ebene enden.

Bei der erfindungsgemässen Lösung entsteht neben dem elektrischen Feld zwischen den Elektroden und dem zu überziehenden Gegenstand, welcher geerdet ist, auch ein Feld zwischen den Elektroden und der geerdeten Sprühvorrichtung. Die Sprühstrahlen werden jedoch durch die Sprühvorrichtung hinreichend beschleunigt, dass sie sich über die Elektroden hinaus bewegen und dann unter der Wirkung des zum zu überziehenden Gegenstand hinführenden Feldes weiter beschleunigt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen, die schematisch aus der Zeichnung ersichtlich sind, erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. I ein Anordnungs- und Schaltschema einer Elektrodenanordnung am Beispiel einer Spritzpistole,

Fig. 2 die Halterung einer Elektrodenanordnung mit drei Elektroden an einer Spritzpistole selbst,

Fig. 3 eine Ansicht der Elektrodenanordnung aus Fig. 2 von vorn auf die Spritzpistole hin und

Fig. 4 eine alternative Ausbildung der Elektrodenanordnung.

In der Zeichnung ist die Sprühvorrichtung 1 als Spritzpistole dargestellt. Sie kann aber auch als Maschinenspritzvor-richtung ausgebildet sein. Die Sprühvorrichtung 1 arbeitet vorzugsweise mit pneumatischer Zerstäubung. Es können jedoch auch andere gebräuchliche Zerstäubungsarten verwendet werden.

Aus der Sprühvorrichtung 1 wird in Sprührichtung F ein wasserverdünnter Farbstoff auf den zu überziehenden Gegenstand 2 in einem Kraftfeld versprüht. Zur Erzeugung des Kraftfeldes ohne wesentliche elektrische Rückleitung über die Sprühvorrichtung 1 ist diese wie auch der Gegenstand 2 auf Erdpotential gehalten, während zwischen der Sprühvorrichtung 1 und dem Gegenstand 2 eine insgesamt mit 3 bezeichnete Elektrodenanordnung mit ihren im gezeichneten Fall drei Elektroden 4, 5, 6 im Abstand, gesehen in Sprühstrahlrichtung F von der Sprühvorrichtung 1 aus hinter der Sprühvorrichtung 1 angeordnet sind. Die Elektroden der Spitzenelektrodenan-ordnung 3 sind an den Hochspannungspol einer Hochspannungsquelle 25 angeschlossen, die beispielsweise ein Generator ist und deren anderer Pol geerdet ist.

Die drei Elektroden 4,5, 6 enden in in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten Ebenen 7, 8 und 9, die — gesehen von der Sprühvorrichtung 1 zum Gegenstand 2 — unterschiedlich grosse Abstände c, b und a von der Sprühvorrichtung 1 haben.

Der Mindestabstand a der am nächsten an der Sprühvorrichtung 1 liegenden Elektrode 9 ist so gross, dass eine Rückleitung von der Elektrode 9 zur geerdeten Sprühvorrichtung über den Sprühstrahl im wesentlichen vermieden ist, so dass insbesondere wasserverdünnte Farben oder auch sonstige elektrisch leitende Farben versprüht werden können.

Die im Abstand voneinander und von der Sprühvorrichtung 1 liegenden Elektroden 4, 5 und 6 sind an Hochspannungsanschlüsse 13, 12, 11 unterschiedlichen Hochspannungspotentials angeschlossen. In der Anordnung nach Fig. 1 werden die Potentiale mit zunehmendem Abstand der Elektroden von der Sprühvorrichtung 1 zunehmend grösser. Die am nächsten an der Sprühvorrichtung 1 liegende Elektrode 6 liegt somit auf dem geringsten Potential, die am weitesten von der Sprühvorrichtung 1 weg liegende Elektrode 4 auf dem höchsten Potential und die dazwischen liegende Elektrode 5 auf einem mittleren Hochspannungswert. Um dies einfach zu verwirklichen, sind die Elektroden an eine gemeinsame Hochs

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spannungsquelle 25 über eine Zuführleitung 14 angeschlossen, in welche in Reihe mehrere Drossel widerstände RI bis R3 eingeschaltet sind. Der Hochspannungsanschluss 11 der am nächsten an der Sprühvorrichtung 1 liegenden Elektrode 6 liegt in Reihe hinter dem letzten Drossel widerstand R3, während der Hochspannungsanschluss 12 der auf mittlerem Potential liegenden Elektrode 5 zwischen den beiden letzten Drosselwiderständen R3 und R2 an der Zuführleitung 14, und der Hochspannungsanschluss 13 für die auf höchstem Potential liegende Elektrode 4 zwischen dem ersten Drosselwiderstand R1 und dem zweiten Drosselwiderstand R2 liegt.

Somit vermindert sich an den Drosselwiderständen die Spannung entsprechend dem durchfliessenden Strom. Dieser Strom ergibt sich aus den von den Elektroden abfliessenden Ladungen und den Ionenströmen. Somit bilden sich an den Hlektrodenspitzen ihrer jeweiligen Last entsprechende, sich stufenweise mindernde Potentiale.

Wie bekannt, haben im vorliegenden Fall die Elektroden die zweifache Aufgabe, ein elektrostatisches Kraftfeld zwischen ihnen und dem zu überziehenden Gegenstand 2 auszubilden und ausserdem die Luft in der Umgebung des Sprühstrahles zu ionisieren, so dass die Sprühtröpfchen mittelbar eine Ladung erhalten, durch welche sie in dem Kraftfeld zum Gegenstand 2 befördert werden. Durch das mit zunehmendem Abstand von der Sprühvorrichtung 1 zunehmend grösser werdende Potential der Elektroden werden die vorbeiwandernden Sprühtröpfchen zunehmend beschleunigt. Zwar entsteht bei dieser Anordnung auch ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden und der geerdeten Sprühvorrichtung, jedoch werden die Sprühtröpfchen über die Sprühvorrichtung selbst bereits hinreichend beschleunigt, dass sie sich über die am nächsten an der Sprühvorrichtung liegende Elektroden 6 hinaus bewegen und dann unter der Wirkung des zum zu überziehenden Gegenstandes hinführenden Feldes weiter "beschleunigt werden. Ein Vorteil der vorliegenden Anordnung besteht hierbei darin, dass die am nächsten an der Sprühvorrichtung 1 liegende Elektrode das geringste Potential hat, so dass auch das von ihr zur geerdeten Sprühvorrichtung 1 hinführende Feld nicht übermässig stark ist.

Die am nächsten an der Sprühvorrichtung 1 liegende Elektrode 6 dient hauptsächlich zur schnellen Ionisierung der umgebenden Luft, um möglichst rasch entsprechende Ladungen auf die Sprühtröpfchen aufzubringen. Die beiden anderen Elektroden dienen einerseits der weiteren Ionisierung der Luft und anderseits hauptsächlich zur Erzeugung des zum Gegenstand 2 hinführenden Kraftfeldes.

Die Potentiale und Potentialunterschiede der jeweiligen Elektroden können je nach der gewünschten aktuellen Gestaltung des Kraftfeldes ausgewählt werden. In einer oder mehreren der Ebenen 7 bis 9 können anstelle einer Einzelelektrode auch mehrere Elektroden enden, die dann für dieselbe Ebene vorzugsweise dasselbe Potential haben. Beispielsweise können an einem den Sprühstrahl an wenigstens zwei gegenüberliegenden Seiten umgebenden Halterahmen aus Isoliermaterial jeweils ein Elektrodenrahmen eingebettet sein, an welchem aus dem Halterahmen vorstehende Elektroden angeordnet sind, die als Spitzen oder Schneiden ausgebildet sind. Diese lassen sich dadurch über die gesamte Breite des Sprüh624 024

strahles hin verteilen, so dass ein intensiver Ionenwind über den gesamten Sprühstrahlbereich hin gleichmässig verteilt erzeugt wird. Gegebenenfalls kann eine solche Elektrodenanordnung in einer oder mehreren der Ebenen 7 bis 9 auch als den Sprühstrahl kreuzendes Gitter ausgebildet sein, dessen Gitterstäbe mit zum Gegenstand 2 hinweisenden Spitzen oder Schneiden besetzt sind. Die dabei mit dem Gitter unmittelbar in Kontakt gelangenden Sprühtröpfchen erhalten dann über diesen Kontakt unmittelbar eine Ladung. Sich am Gitter gegebenenfalls bildende Farbstoffablagerungen sind beim Versprühen elektrisch leitender Farbstoffzusammensetzungen weitgehend unschädlich, da die Ablagerungen aus diesem Grund weitgehend nicht isolierend wirken.

Die in Fig. 1 nur schematisch angegebene Anordnung der Elektrodenspitzen und ihrer Schaltung kann wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, verwirklicht werden. Hier sitzt auf dem Sprührohr der Sprühvorrichtung 2 ein Halterahmen 15 aus Isoliermaterial, von welchem zum Gegenstand hin unterschiedlich weit abragende Isolierrohre 16 bis 18 für die Elektroden 4 bis 6 gehalten werden, die nach ihrem Austreten aus dem zugehörigen Isolierrohr zur Sprühstrahlachse hin abgebogen verlaufen und mit ihren Enden im Bereich der Sprühstrahlachse angeordnet sind. Wie besser aus Fig. 3 ersichtlich, sind die Isolierrohre 16 bis 18 am kreisringförmigen Halterahmen 15 jeweils um 90° gegeneinander versetzt angesetzt.

Werden die aus Fig. 1 ersichtlichen Drosselwiderstände R1 bis R3 in Reihenschaltung verwendet, so können die Drosselwiderstände entsprechend im Halterahmen 15 untergebracht sein. Bei Parallelschaltung unterschiedlich starker Widerständen können diese auch in den Isolierrohren 16 bis 18 selbst untergebracht sein. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 läuft die Zuleitung 14 von der Hochspannungsquelle 7 durch ein Isolierrohr innerhalb der Sprühvorrichtung 2 selbst. Sie kann aber auch in einer anderen Ausführungsform unmittelbar zum Halterahmen 15 laufen, der lösbar auf dem Sprührohr der Sprühvorrichtung 2 angebracht sein kann.

Aus Fig. 4 ist schematisch eine andere geeignete Ausbildung einer Aufladungsbaugruppe ersichtlich. Hier sitzen die Drosselwiderstände RI bis R3 entsprechend der Schaltung aus Fig. 1 in Reihe geschaltet in einem Isolierrohr 19, in dessen hinteres Ende die Zuführleitung 14 von der Hochspannungsquelle 25 einläuft und an dessen vorderem Ende die am nächsten an der Sprühvorrichtung 1 liegende Elektrode 6 abgestützt ist. Jeweils in Höhe der Verbindungen zwischen aufeinanderfolgenden Drosselwiderständen RI bis R3 zweigt von dem Isolierrohr 19 ein weiteres Isolierrohr 20, 21 ab, das zu den beiden anderen Elektroden 5 bzw. 4 führt, so dass deren Hochspannungsanschlüsse 12, 13 entsprechend der Schaltung aus Fig. 1 jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Widerständen Rl, R2 bzw. R2, R3 vorgenommen werden können. Entsprechend den Abständen, die die Elektroden 4 und 5 von der Elektrode 6 bzw. der Sprühvorrichtung 1 haben sollen,

sind die Rohre 20 und 21 unterschiedlich lang.

Die aus Fig. 4 im Prinzip ersichtliche Aufladungsbaugruppe kann unmittelbar an der Sprühvorrichtung 1 gegebenenfalls lösbar und/oder verstellbar angebracht sein. Sie kann jedoch auch an einer entsprechenden Halterung unabhängig von der Sprühvorrichtung 1 gehaltert werden.

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PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum elektrostatischen Auftragen von Nassfarben, insbesondere von in Wasser verdünnten Farben, auf einen an Erdpotential liegenden Gegenstand (2), mit einer an Erdpotential liegenden Sprühvorrichtung (1) zum Zerstäuben und Versprühen der Farbe und mit einer im Abstand vor der Austrittsöffnung der Sprühvorrichtung (1) angeordneten und in den Sprühstrahl eingreifenden, an eine Hochspannungsquelle (25) angeschlossenen Elektrodenanordnung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (3) mehrere, in unterschiedlichen Abständen (a, b, c) vor der Austrittsöffnung der Sprühvorrichtung (1) endende Elektroden (6, 5, 4) aufweist, die ihrerseits an verschiedenen Potentialen liegen.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Potential der Elektroden (6, 5, 4) mit grösser werdendem Abstand derselben von der Sprühvorrichtung (1) stufenweise zunimmt.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der aufeinanderfolgenden Elektroden (6, 5, 4) im Bereich der Sprühstrahlachse angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (6, 5,4) über Widerstände (R1; R2, R3) an eine gemeinsame Hochspannungsquelle angeschlossen sind.
5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände (R1; R2, R3) in Reihe geschaltet sind, wobei zwischen jeweils zwei Widerständen (Rx, R2; R2, R3) eine der Elektroden (4; 5) angeschlossen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (3) mitsamt den Hochspannungsanschlüssen der Elektroden (6, 5, 4) und einem Halter (15-18; 19-21) als eine von der Sprühvorrichtung (1) unabhängige Aufladungsbaugruppe ausgebildet ist (Fig. 2, 4).
7. Vorrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter einen Halterahmen (15; 19) mit unterschiedlich weit abragenden, je zu einer Elektrode (6, 5, 4) führenden und diese tragenden Isolierrohren (16-18; 20, 21) aufweist (Fig. 2, 4).
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände (Rx, R2, R3) in einem oder mehreren der Isolierrohre (16-18; 19-21) untergebracht sind (Fig. 4).