DE102013212039A1

DE102013212039A1 - applicator

Info

Publication number: DE102013212039A1
Application number: DE102013212039.7A
Authority: DE
Inventors: Manfred Richert; Wolfgang Hagemann; Wolfgang Scholz
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2015-01-08

Abstract

Applikationsvorrichtung (1) zum elektrostatisch unterstützten Aufbringen eines Beschichtungsmediums (M) auf ein elektrisch geerdetes Beschichtungsobjekt (100), mit einer Mehrzahl von Komponenten (20, 30, 40, 50, 55, 60) zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums (M) und einer Hochspannungsquelle (10) zum Erzeugen eines auf das Beschichtungsobjekt bezogenen elektrostatischen Feldes (ESF1) zum elektrostatischen Aufladen des Beschichtungsmediums, um dieses auf das Beschichtungsobjekt aufzubringen, wobei in einem Einflussbereich der Hochspannungsquelle, in dem die Ausbildung eines auf die Applikationsvorrichtung bezogenen elektrostatischen Feldes möglich ist, die Komponenten zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums ausschließlich aus elektrisch nicht leitendem Material bestehen, und wobei jegliches Metallmaterial dieser Komponenten so angeordnet ist, dass sich dieses außerhalb des Einflussbereichs der Hochspannungsquelle befindet. Auf diese Weise wird die Ausbildung eines weiteren elektrostatischen Feldes zwischen Hochspannungsquelle und Applikationsvorrichtung und damit ein Ablagern des Beschichtungsmediums auf der Applikationsvorrichtung verhindert.An application device (1) for electrostatically assisted application of a coating medium (M) to an electrically grounded coating object (100), comprising a plurality of components (20, 30, 40, 50, 55, 60) for providing and controlling the coating medium (M) and a high voltage source (10) for generating an electrostatic field (ESF1) related to the coating object for electrostatically charging the coating medium to apply to the coating object, in an area of influence of the high voltage source capable of forming an electrostatic field related to the application device comprising components for providing and controlling the coating medium exclusively of electrically nonconductive material, and wherein any metal material of these components is arranged so that it is out of the influence of the high voltage source. In this way, the formation of a further electrostatic field between the high voltage source and the application device and thus a deposition of the coating medium on the application device is prevented.

Description

Die Erfindung betrifft eine Applikationsvorrichtung zum elektrostatisch unterstützten Aufbringen eines Beschichtungsmediums auf ein elektrisch geerdetes Beschichtungsobjekt. The invention relates to an application device for electrostatically assisted application of a coating medium to an electrically grounded coating object.

Aus DE 36 34 443 C2 ist eine Applikationsvorrichtung zum elektrostatisch unterstützten auf Werkstoffe Aufbringen von fließfähigen Medien wie Farben, Lacken usw. bekannt, wobei die Applikationsvorrichtung einen rotierenden Sprühkopf mit einer flüssigkeitsüberströmten Stirnfläche und einer Zerstäuberkante, Antriebsmittel und Medienzuführleitungen aufweist. Im Bereich eines Zentrums des Sprühkopfs befindet sich mindestens eine Austrittsöffnung der Medienzuführleitungen. Am rotierenden Sprühkopf bzw. Zerstäuber ist ein ringförmiger Körper aus porösem Werkstoff angeordnet, der radial außen an der Stirnfläche des Sprühkopfes anliegt und der an seinem äußeren Umfang eine Ringfläche geringer axialer Breite aufweist, um eine Zerstäuberkante für eine feinverteilte radiale Abgabe des fließfähigen Mediums zu bilden. Außerdem ist im Zentrum der Stirnfläche des Sprühkopfes ein weiterer Körper aus porösem Werkstoff angeordnet. Gemäß DE 36 34 443 C2 können die porösen Körper aus einem Sinterwerkstoff und/oder Keramikwerkstoff und/oder Kunststoff bestehen und gewährleisten u.a., dass eine Selbstreinigung des Sprühkopfes bei einem Medienwechsel möglich ist. Out DE 36 34 443 C2 is an application device for electrostatically assisted on materials application of flowable media such as paints, varnishes, etc., known, wherein the application device comprises a rotating spray head with a liquid overflowed end face and a Zerstäuberkante, drive means and Medienzuführleitungen. In the region of a center of the spray head, there is at least one outlet opening of the media supply lines. Arranged on the rotary atomizer is an annular body of porous material which bears radially outward from the end face of the spray head and which has at its outer periphery an annular surface of small axial width to form a nebulizing edge for a finely divided radial discharge of the flowable medium , In addition, another body made of porous material is arranged in the center of the end face of the spray head. According to DE 36 34 443 C2 The porous body may consist of a sintered material and / or ceramic material and / or plastic and ensure, inter alia, that a self-cleaning of the spray head is possible in a media change.

Bei solchen wie in DE 36 34 443 C2 beschriebenen üblichen Applikationsvorrichtungen wird mittels Hochspannung (typischerweise ca. 70 KV) aus einer Hochspannungsquelle der Applikationsvorrichtung zwischen der Hochspannungsquelle und einem elektrisch geerdeten Beschichtungsobjekt wie einer Fahrzeugkarosserie ein auf das Beschichtungsobjekt bezogenes elektrostatisches Feld erzeugt, durch welches Partikel eines mittels des Zerstäubers zerstäubten Beschichtungsmediums wie z.B. Wasserbasislack elektrostatisch aufgeladen werden, so dass sie nach Verlassen des Zerstäubers den elektrischen Feldlinien des elektrostatischen Feldes bis hin zum geerdeten Beschichtungsobjekt folgen und sich auf diesem ablagern. Bei selbst elektrisch leitfähigen Beschichtungsmedien wie Wasserbasislack erfolgt diese elektrostatische Aufladung üblicherweise durch eine sogenannte Außenaufladung. In such as in DE 36 34 443 C2 described usual application devices is generated by means of high voltage (typically about 70 KV) from a high voltage source of the application device between the high voltage source and an electrically grounded coating object such as a vehicle body on the coating object related electrostatic field through which particles of a sprayed by the atomizer coating medium such as water-based paint be electrostatically charged so that they follow the electric field lines of the electrostatic field up to the grounded coating object and deposited on this after leaving the atomizer. For even electrically conductive coating media such as water-based paint, this electrostatic charge is usually carried out by a so-called external charging.

Bei diesen üblichen Applikationsvorrichtungen bestehen deren Komponenten zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums, wie z.B. der Zerstäuber, in weiten Teilen aus Metallmaterial, so dass aus Gründen der Sicherheit auch diese metallischen Komponenten der Applikationsvorrichtung elektrisch geerdet werden müssen. Durch die elektrische Erdung der zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums vorgesehenen metallischen Komponenten der Applikationsvorrichtung bildet sich allerdings auch zwischen der Hochspannungsquelle und diesen Komponenten der Applikationsvorrichtung ein elektrostatisches Feld aus, so dass in unerwünschter Weise Partikel des zerstäubten Beschichtungsmediums auch auf den Komponenten der Applikationsvorrichtung abgeschieden werden und so eine Eigenverschmutzung der Applikationsvorrichtung bewirkt wird. In these conventional application devices, their components are for providing and controlling the coating medium, e.g. the atomizer, in large parts of metal material, so that for safety reasons, these metallic components of the application device must be electrically grounded. However, due to the electrical grounding of the metallic components of the application device provided for providing and controlling the coating medium, an electrostatic field also forms between the high-voltage source and these components of the application device, so that particles of the sputtered coating medium are also deposited on the components of the application device in an undesired manner and thus self-contamination of the application device is effected.

Eine solche Eigenverschmutzung der Applikationsvorrichtung führt wiederum zu Kosten für Reinigungsmaterial und Arbeitseinsatz sowie ggf. zu einer Kontamination von "frisch" beschichteten Beschichtungsobjekten wie Fahrzeugkarosserien mit abfallenden Partikeln und damit verbunden erhöhtem Aufwand für Nacharbeiten sowie ggf. zu Produktionsausfall. Such self-contamination of the application device in turn leads to costs for cleaning material and labor input and possibly to a contamination of "fresh" coated coating objects such as vehicle bodies with falling particles and associated increased effort for rework and possibly production loss.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Applikationsvorrichtung zum elektrostatisch unterstützten Aufbringen eines Beschichtungsmediums so bereitzustellen, dass eine solche Eigenverschmutzung mit Partikeln des zerstäubten Beschichtungsmediums vermieden bzw. zumindest stark reduziert wird. The invention is therefore based on the object to provide an application device for electrostatically assisted application of a coating medium so that such self-contamination with particles of the atomized coating medium is avoided or at least greatly reduced.

Dies wird mit einer Applikationsvorrichtung gemäß Anspruch 1 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. This is achieved with an application device according to claim 1. Further developments of the invention are defined in the dependent claims.

Gemäß der Erfindung weist eine Applikationsvorrichtung zum elektrostatisch unterstützten Aufbringen eines Beschichtungsmediums auf ein elektrisch geerdetes Beschichtungsobjekt, eine Mehrzahl von Komponenten zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums und eine Hochspannungsquelle zum Erzeugen eines auf das Beschichtungsobjekt bezogenen elektrostatischen Feldes zum elektrostatischen Aufladen des Beschichtungsmediums auf, um dieses auf das Beschichtungsobjekt aufzubringen, wobei in einem Einflussbereich der Hochspannungsquelle, in dem (im Falle einer Erdung der Komponenten zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums) die Ausbildung eines auf die Applikationsvorrichtung bezogenen elektrostatischen Feldes möglich ist. Die Komponenten zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums bestehen ausschließlich aus elektrisch nicht leitendem Material, wobei jegliches Metallmaterial dieser Komponenten der Applikationsvorrichtung so angeordnet ist, dass sich dieses außerhalb des Einflussbereichs der Hochspannungsquelle befindet. According to the invention, an application device for electrostatically assisted application of a coating medium to an electrically grounded coating object, a plurality of components for providing and controlling the coating medium, and a high voltage source for generating an electrostatic field related to the coating object for electrostatically charging the coating medium to include the same to apply the coating object, wherein in an area of influence of the high voltage source, in which (in the case of grounding of the components for providing and controlling the coating medium), the formation of an electrostatic field related to the application device is possible. The components for providing and controlling the coating medium consist exclusively of electrically non-conductive material, wherein any metal material of these components of the application device is arranged so that it is outside the influence of the high voltage source.

Gemäß der Erfindung wird somit die Ausbildung eines elektrostatischen Feldes zwischen der Hochspannungsquelle und der Applikationsvorrichtung verhindert, womit eine wie oben beschriebene Eigenverschmutzung der Applikationsvorrichtung mit Partikeln des zerstäubten Beschichtungsmediums vermieden bzw. zumindest stark reduziert werden kann. Die Erfindung ist somit im Unterschied zu den bekannten Lösungen nicht auf die Beseitigung bereits entstandener Eigenverschmutzung, sondern auf die Beseitigung von deren Ursache und somit auf deren Eliminierung bzw. starke Reduzierung gerichtet. According to the invention, the formation of an electrostatic field between the high-voltage source and the application device is thus prevented, as a result of which self-contamination of the application device with particles of the atomized as described above Coating medium can be avoided or at least greatly reduced. Thus, in contrast to the known solutions, the invention is not directed to the elimination of self-contamination which has already arisen, but to the elimination of its cause and thus to its elimination or strong reduction.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Applikationsvorrichtung lassen sich insbesondere verschmutzungsbedingte Produktionsausfälle, Nacharbeiten an fertig beschichteten Beschichtungsobjekten wie Fahrzeugkarosserien sowie der Einsatz von Reinigungsmedien und die Anzahl von Reinigungszyklen an der Applikationsvorrichtung reduzieren. The inventive design of the application device can reduce in particular contamination-related production losses, rework on finished coated coating objects such as vehicle bodies and the use of cleaning media and the number of cleaning cycles on the application device.

Bevorzugt werden gemäß der Erfindung metallische Bauteile – soweit notwendig, bis hin zu sämtlichen – durch elektrisch nicht leitende Bauteile ersetzt, wobei Komponenten, die sich z.B. aus Festigkeitsgründen nicht durch nicht elektrisch leitende Materialien ersetzen lassen, konstruktiv so angeordnet werden, dass sie keinen Einfluss auf die Ausbildung eines elektrostatischen Feldes zwischen der Hochspannungsquelle und den zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums vorgesehenen Komponenten der Applikationsvorrichtung haben. Preferably, according to the invention, metallic components are replaced by electrically non-conductive components, as far as necessary, up to and including all of them. for reasons of strength, can not be replaced by non-electrically conductive materials, arranged constructively such that they have no influence on the formation of an electrostatic field between the high-voltage source and the components of the application device provided for providing and controlling the coating medium.

Als elektrisch nicht leitende Materialien kommen gemäß der Erfindung z.B. industrielle bzw. technische Keramikwerkstoffe, wie z.B. Zirkonoxid, Aluminiumoxid, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid und Bornitrid, und auch z.B. technische Kunststoffe mit geeigneten Eigenschaften hinsichtlich Festigkeit, Verschleißbeständigkeit und Temperaturbeständigkeit in Betracht. Solche technischen Kunststoffe können in elektrisch nicht leitfähiger Ausprägung z.B. Polybutylenterephthalat, Polyoximethylen, Polyamid, Polysulfon und Polyethersulfon umfassen. Auch andere geeignete elektrisch nicht leitende Materialien sind natürlich im Rahmen der Erfindung möglich. As electrically non-conductive materials, according to the invention, e.g. industrial or technical ceramics, such as e.g. Zirconia, alumina, silicon carbide, silicon nitride and boron nitride, and also e.g. engineering plastics with suitable properties in terms of strength, wear resistance and temperature resistance into consideration. Such engineering plastics may be in electrically non-conductive form e.g. Polybutylene terephthalate, polyoxymethylene, polyamide, polysulfone and polyethersulfone. Other suitable electrically non-conductive materials are of course possible within the scope of the invention.

Im Sinne der Erfindung ist zu verstehen, dass der Einflussbereich der Hochspannungsquelle, in dem (im Falle einer Erdung der zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums vorgesehenen Komponenten der Applikationsvorrichtung) die Ausbildung eines auf die Applikationsvorrichtung bezogenen elektrostatischen Feldes möglich ist, in seiner räumlichen Ausdehnung im Wesentlichen dadurch beeinflusst wird, wie groß die von der Hochspannungsquelle bereitgestellte Hochspannung ist und wie im Detail die Hochspannungsquelle konfiguriert ist. Demnach kann bei Bekanntsein dieser beiden Parameter der Einflussbereich in einfacher Weise z.B. durch Versuche und/oder mathematische Berechnungsmodelle ermittelt werden. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass für das Bejahen oder Verneinen der Möglichkeit der Ausbildung eines auf die Applikationsvorrichtung bezogenen elektrostatischen Feldes eine Toleranzschwelle festgelegt werden kann. D.h., z.B. bei Feststellung der Möglichkeit der Ausbildung eines auf die Applikationsvorrichtung bezogenen elektrostatischen Feldes, welches in seiner Stärke jedoch unterhalb der Toleranzschwelle liegt, kann die Möglichkeit der Ausbildung eines auf die Applikationsvorrichtung bezogenen elektrostatischen Feldes verneint werden. For the purposes of the invention, it is to be understood that the sphere of influence of the high-voltage source in which (in the case of a grounding of the components of the application device provided for providing and controlling the coating medium) the formation of an electrostatic field related to the application device is possible, in its spatial extent in FIG Essentially, it is influenced by how high the high voltage provided by the high voltage source is and how in detail the high voltage source is configured. Thus, knowing these two parameters, the range of influence can be easily determined e.g. be determined by experiments and / or mathematical calculation models. In this context, it should be mentioned that a tolerance threshold can be established for the affirmative or negative of the possibility of forming an electrostatic field related to the application device. That is, e.g. when determining the possibility of forming an applied to the application device electrostatic field, which in its strength, however, is below the tolerance threshold, the possibility of forming a related to the application device electrostatic field can be denied.

Als Beschichtungsmedien kommen gemäß der Erfindung z.B. flüssige Medien, pulverförmige Medien, wie z.B. insbesondere Farben, Lacke, Beschichtungspulver usw., aber auch grobpartikelige Medien bzw. Schüttgut, wie z.B. in der Lebensmittelindustrie verwendet, oder anderes in Betracht. Im weitesten Sinne kommt gemäß der Erfindung somit als Beschichtungsmedium jegliche Stoffkonfiguration in Betracht, welche sich elektrostatisch unterstützt auf ein Beschichtungsobjekt aufbringen lässt. As coating media according to the invention, e.g. liquid media, powdered media, e.g. in particular paints, lacquers, coating powders, etc., but also coarse-particle media or bulk material, such as used in the food industry, or otherwise. In the broadest sense, according to the invention, any material configuration which can be applied to a coating object in an electrostatically assisted manner is therefore suitable as the coating medium.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Komponenten zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums einen Zerstäuber auf zum Zerstäuben des Beschichtungsmediums zum Aufbringen dessen auf das Beschichtungsobjekt, wobei der Zerstäuber ausschließlich aus elektrisch nicht leitendem Material besteht. Im Sinne der Erfindung ist mit Zerstäuben das in einem Gas (üblicherweise Luft) feinste Verteilen bzw. Vernebeln von Partikeln des Beschichtungsmediums zu verstehen. Dies kann z.B. mittels einer Einstoff-Druckdüse, einer pneumatischen Düse und/oder auch mittels eines mechanischen Zerstäubers wie z.B. einer rotierenden Scheibe oder Ultraschall realisiert werden. According to one embodiment of the invention, the components for providing and controlling the coating medium comprise an atomizer for atomizing the coating medium for application thereof to the object to be coated, wherein the atomizer consists exclusively of electrically non-conductive material. For the purposes of the invention, sputtering is to be understood as meaning the finest distribution or misting of particles of the coating medium in a gas (usually air). This can e.g. by means of a single-fluid pressure nozzle, a pneumatic nozzle and / or also by means of a mechanical atomizer such as e.g. a rotating disk or ultrasound can be realized.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Komponenten zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums eine Lenkeinrichtung auf zum Lenken des zerstäubten Beschichtungsmediums in Richtung auf das Beschichtungsobjekt, wobei die Lenkeinrichtung ausschließlich aus elektrisch nicht leitendem Material besteht. Durch die Lenkeinrichtung ist es vorteilhaft möglich, dem Beschichtungsmedium zusätzlich zu der durch das elektrostatische Feld erzeugten Kraftwirkung in Richtung zum Beschichtungsobjekt eine weitere z.B. die Form des Partikelnebels des Beschichtungsmediums beeinflussende Lenkwirkung zu beaufschlagen. Bevorzugt kann die Lenkwirkung mittels Druckgas wie insbesondere Druckluft erzeugt werden. According to a further embodiment of the invention, the components for providing and controlling the coating medium have a steering device for directing the atomized coating medium in the direction of the object to be coated, wherein the steering device consists exclusively of electrically non-conductive material. By the steering device, it is advantageously possible, in addition to the force generated by the electrostatic field in the direction of the coating object, a further, e.g. to act on the shape of the particle mist of the coating medium affecting steering action. Preferably, the steering effect can be generated by means of compressed gas such as in particular compressed air.

Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Komponenten zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums ein Zuführrohr auf zum Zuführen des Beschichtungsmediums zum Zerstäuber, wobei das Zuführrohr ausschließlich aus elektrisch nicht leitendem Material besteht. According to yet another embodiment of the invention, the components for providing and controlling the coating medium comprise a supply tube for supplying the coating medium to the atomizer, wherein the supply tube consists exclusively of electrically non-conductive material.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Komponenten zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums eine Antriebseinrichtung auf zum Antreiben des Zerstäubers, so dass dieser das Zerstäuben des Beschichtungsmediums realisiert, wobei die Antriebseinrichtung zumindest teilweise aus Metallmaterial besteht und über elektrisch isolierende Verbindungsmittel mit dem Zerstäuber antriebsverbunden ist. Gemäß der Erfindung ist die Antriebseinrichtung, wenn sie Metallmaterial aufweist, außerhalb des Einflussbereichs der Hochspannungsquelle, in dem (im Falle einer Erdung der zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums vorgesehenen Komponenten der Applikationsvorrichtung) die Ausbildung eines auf die Applikationsvorrichtung bezogenen elektrostatischen Feldes möglich ist, angeordnet. Um die Antriebsleistung der Antriebseinrichtung dennoch an den im Einflussbereich befindlichen Zerstäuber übertragen zu können, sind die elektrisch isolierenden Verbindungsmittel vorgesehen, welche bevorzugt aus o.g. elektrisch nicht leitendem Material hergestellt sind bzw. bestehen. According to yet another embodiment of the invention, the components for providing and controlling the coating medium have a drive means for driving the atomizer, so that it realizes the sputtering of the coating medium, wherein the drive means is at least partially made of metal material and drivingly connected to the atomizer via electrically insulating connection means is. According to the invention, the drive device, if it comprises metal material, is arranged outside the influence of the high voltage source in which (in the case of grounding of the components of the application device provided for providing and controlling the coating medium) the formation of an electrostatic field related to the application device is possible , In order to still be able to transmit the drive power of the drive device to the atomizer located in the area of influence, the electrically insulating connecting means are provided which are preferably made of the above-mentioned electrically non-conductive material.

Die Art der von der Antriebseinrichtung bereitgestellten Antriebsleistung ist an die gewählte Art des Zerstäubers angepasst, kann also z.B. auf Mediendruck, mechanischer Bewegung und/oder Elektroenergie basieren. The type of drive power provided by the drive means is adapted to the type of atomizer chosen, e.g. based on media pressure, mechanical movement and / or electrical energy.

Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung sind der Zerstäuber, die Lenkeinrichtung und die Antriebseinrichtung entlang einer Längsachse der Applikationsvorrichtung in dieser Reihenfolge angeordnet, wobei der Zerstäuber in Bezug auf eine Aufbringrichtung des Beschichtungsmediums auf das Beschichtungsobjekt zuvorderst angeordnet ist und sich das Zuführrohr entlang der Längsachse zum Zerstäuber erstreckt, und wobei die Hochspannungsquelle eine Mehrzahl von Hochspannungselektroden aufweist, die in Bezug auf die Längsachse radial auswärts des Zerstäubers um die Längsachse herum angeordnet sind, um eine Außenaufladung des Beschichtungsmediums zu realisieren. According to another embodiment of the invention, the atomizer, the steering device and the drive device are arranged along a longitudinal axis of the application device in this order, wherein the atomizer is arranged in front of the coating object with respect to an application direction of the coating medium and the feed tube along the longitudinal axis to the atomizer and wherein the high voltage source comprises a plurality of high voltage electrodes disposed about the longitudinal axis radially outward of the nebulizer with respect to the longitudinal axis to effect external charging of the coating medium.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Zerstäuber von einem kreisförmigen Glockenteller gebildet, der rotationssymmetrisch um die Längsachse drehbar z.B. an einem Gehäuse der Applikationsvorrichtung gelagert ist. Mit anderen Worten ist der Zerstäuber als mechanischer auf Basis von Rotationsenergie arbeitender Zerstäuber ausgebildet und bedarf demnach eines rotativen Antriebs, um die Zerstäubung zu realisieren. According to a further embodiment of the invention, the atomiser is formed by a circular bell-shaped plate which is rotationally symmetric about the longitudinal axis, e.g. is mounted on a housing of the application device. In other words, the atomizer is designed as a mechanical, based on rotational energy atomizer working and therefore requires a rotary drive to realize the atomization.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Lenkeinrichtung von wenigstens einem Lenkluftring gebildet, der an den Zerstäuber angrenzend lagefest angeordnet ist und der eine Mehrzahl von in die Aufbringrichtung weisenden Luftaustrittsöffnungen hat, die gesteuert mit Druckluft beaufschlagbar sind. According to yet another embodiment of the invention, the steering device is formed by at least one shaping air ring, which is arranged fixed in position adjacent to the atomizer and which has a plurality of pointing in the direction of application air outlet openings, which are controlled acted upon with compressed air.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Antriebseinrichtung einen Rotationsmotor auf, wobei die Verbindungsmittel eine bevorzugt aus elektrisch nicht leitendem Material bestehende Welle aufweisen, die sich koaxial zur Längsachse erstreckt und die einen Rotor des Rotationsmotors mit dem Zerstäuber drehantriebsverbindet. Der Rotationsmotor kann z.B. ein Elektromotor oder wie bevorzugt eine insbesondere druckluftbetriebene Turbine sein. According to one embodiment of the invention, the drive means comprises a rotary motor, wherein the connecting means comprise a preferably made of electrically non-conductive material shaft which extends coaxially to the longitudinal axis and connects a rotor of the rotary motor with the atomiser drehtriebs. The rotary motor may e.g. an electric motor or as preferred to be a particular compressed air driven turbine.

Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung sind die zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums vorgesehenen Komponenten der Applikationsvorrichtung vollständig elektrisch ungeerdet belassen. Durch den erfindungsgemäßen Einsatz von elektrisch nicht leitenden Materialien sowie durch die gezielte physische Verlagerung von metallischen Bauteilen aus dem Einflussbereich der Hochspannungsquelle heraus wird vorteilhaft sichergestellt, dass es zu keiner bzw. zu keiner nennenswerten elektrostatischen Aufladung von Komponenten der Applikationsvorrichtung kommen kann, womit eine elektrische Erdung der Komponenten zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums unterbleiben kann und damit sicher die Ausbildung eines elektrostatischen Feldes zwischen Hochspannungsquelle und Applikationsvorrichtung und somit eine darauf basierende Eigenverschmutzung unterbunden wird. According to yet another embodiment of the invention, the components of the application device provided for providing and controlling the coating medium are left completely electrically ungrounded. The inventive use of electrically non-conductive materials as well as the targeted physical displacement of metallic components from the influence of the high voltage source out advantageously ensures that there is no or no significant electrostatic charge of components of the application device can, bringing an electrical ground the components for providing and controlling the coating medium can be omitted, and thus the formation of an electrostatic field between the high voltage source and the application device, and thus self-contamination based thereon, is reliably prevented.

Im Fazit werden gemäß Ausführungsformen der Erfindung bevorzugt sämtliche Bauteile aus elektrisch nicht leitfähigen Materialien gefertigt, um die Ausbildung eines elektrischen Feldes von der Hochspannungsquelle zu den zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums vorgesehenen Komponenten der Applikationsvorrichtung zu unterbinden. Komponenten der Applikationsvorrichtung, die sich nicht aus alternativen, elektrisch nicht leitenden Materialien fertigen lassen, werden so weit "nach hinten", d.h. vom Austrittsbereich des Beschichtungsmediums (z.B. dem Zerstäuber) entfernt, angeordnet, dass deren metallische Masse, wenn elektrisch geerdet, keinen Einfluss mehr auf die Bildung eines elektrischen Feldes hat. In summary, according to embodiments of the invention, all components made of electrically non-conductive materials are preferably fabricated in order to prevent the formation of an electric field from the high-voltage source to the components of the application device provided for providing and controlling the coating medium. Applicator components that can not be made from alternative, electrically nonconductive materials become so "backward", i. from the exit region of the coating medium (e.g., the nebulizer), arranged so that their metallic mass, when electrically grounded, no longer has an influence on the formation of an electric field.

Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung – soweit dies technisch sinnvoll ist – beliebig miteinander kombiniert sein können. The invention expressly extends to such embodiments, which are not given by combinations of features of explicit back references of the claims, whereby the disclosed features of the invention - as far as is technically feasible - can be combined with each other.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben werden. In the following, the invention will be described with reference to preferred embodiments and with reference to the accompanying figures.

1 zeigt eine Funktionsansicht einer üblichen Applikationsvorrichtung zum elektrostatisch unterstützten Aufbringen eines Beschichtungsmediums auf ein elektrisch geerdetes Beschichtungsobjekt. 1 shows a functional view of a conventional application device for electrostatically assisted application of a coating medium to an electrically grounded coating object.

2 zeigt eine Funktionsansicht einer erfindungsgemäßen Applikationsvorrichtung zum elektrostatisch unterstützten Aufbringen eines Beschichtungsmediums auf ein elektrisch geerdetes Beschichtungsobjekt. 2 shows a functional view of an application device according to the invention for electrostatically assisted application of a coating medium on an electrically grounded coating object.

3 zeigt eine stark schematisierte seitliche Explosionsansicht einer Ausführungsform der in 2 gezeigten Applikationsvorrichtung. 3 shows a highly schematic side exploded view of an embodiment of the in 2 shown application device.

1 zeigt eine Funktionsansicht einer üblichen Applikationsvorrichtung 1' zum elektrostatisch unterstützten Aufbringen eines Beschichtungsmediums M' auf ein über eine erste Erdung GND1' elektrisch geerdetes Beschichtungsobjekt 100'. 1 shows a functional view of a conventional application device 1' for the electrostatically assisted application of a coating medium M 'to a coating object electrically grounded via a first ground GND1' 100 ' ,

Gemäß dem in 1 aufgezeigten Beispiel ist die Applikationsvorrichtung 1' zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien als Beschichtungsobjekten 100' eingerichtet und ist als Beschichtungsmedium M' z.B. wasserbasierter Farblack vorgesehen. According to the in 1 shown example is the application device 1' for painting vehicle bodies as coating objects 100 ' and is provided as a coating medium M ', for example, water-based color coat.

Die Applikationsvorrichtung 1' umfasst eine über eine zweite Erdung GND2' elektrisch geerdete Hochspannungsquelle 10', welche eine Mehrzahl von Hochspannungselektroden 11' aufweist, die so angeordnet sind, dass sie im Betrieb eine sogenannte Außenaufladung des Beschichtungsmediums M' realisieren. Genauer erzeugt im Betrieb der Applikationsvorrichtung 1' die Hochspannungsquelle 10' eine Hochspannung von ca. 70 KV, welche den Hochspannungselektroden 11' zugeführt wird, um ein auf das Beschichtungsobjekt 100' bezogenes elektrostatisches Feld ESF1' zum elektrostatischen Aufladen des Beschichtungsmediums M' zu erzeugen, so dass das Beschichtungsmedium M' auf das Beschichtungsobjekt 100' aufgebracht wird. The application device 1' includes a via a second ground GND2 'electrically grounded high voltage source 10 ' comprising a plurality of high voltage electrodes 11 ' which are arranged so that they realize a so-called external charging of the coating medium M 'in operation. More specifically, during operation, the application device generates 1' the high voltage source 10 ' a high voltage of about 70 KV, which is the high voltage electrodes 11 ' is fed to one on the coating object 100 ' related electrostatic field ESF1 'for electrostatically charging the coating medium M' to produce, so that the coating medium M 'on the coating object 100 ' is applied.

Die Applikationsvorrichtung 1' weist außerdem einen Zerstäuber 20' sowie ein tubusähnliches Gehäuse 30' auf, wobei der Zerstäuber 20' drehbar am Gehäuse 30' gelagert ist, so dass er über eine Rotationsbewegung eine Zerstäubung des Beschichtungsmediums M' realisieren kann. The application device 1' also has an atomizer 20 ' as well as a tube-like housing 30 ' on, with the atomizer 20 ' rotatable on the housing 30 ' is stored so that it can realize a rotation of a sputtering of the coating medium M '.

An bzw. in dem Gehäuse 30' sind weitere in 1 jedoch nicht separat gezeigte zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums M' vorgesehene Komponenten der Applikationsvorrichtung 1' wie eine Lenkeinrichtung zum Lenken des zerstäubten Beschichtungsmediums M' in Richtung auf das Beschichtungsobjekt 100', ein Zuführrohr zum Zuführen des Beschichtungsmediums M' zum Zerstäuber 20' und eine Antriebseinrichtung zum rotativen Antreiben des Zerstäubers 20', so dass dieser das Zerstäuben des Beschichtungsmediums M' realisiert, angeordnet. On or in the housing 30 ' are more in 1 however, not shown separately for providing and controlling the coating medium M 'provided components of the application device 1' such as a steering device for directing the atomized coating medium M 'in the direction of the coating object 100 ' , a supply pipe for supplying the coating medium M 'to the atomizer 20 ' and a drive means for rotatively driving the atomizer 20 ' so as to realize the sputtering of the coating medium M '.

Da die zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums M' vorgesehenen Komponenten der in 1 gezeigten üblichen Applikationsvorrichtung 1' in weiten Teilen aus Metallmaterial bestehen und sich demnach im Betrieb der Applikationsvorrichtung 1' elektrostatisch aufladen können, sind aus Gründen der Sicherheit auch diese Komponenten der Applikationsvorrichtung 1' über eine dritte Erdung GND3' elektrisch geerdet. Since the components provided for providing and controlling the coating medium M 'are in 1 shown usual application device 1' consist in large parts of metal material and therefore in the operation of the application device 1' For reasons of safety, these components of the application device can also charge electrostatically 1' electrically grounded via a third ground GND3 '.

Durch das im Betrieb der Applikationsvorrichtung 1' zwischen den Hochspannungselektroden 11' der Hochspannungsquelle 10' und dem Beschichtungsobjekt 100' erzeugte elektrostatische Feld ESF1' werden die Partikel P' des mittels des Zerstäubers 20' zerstäubten Beschichtungsmediums M' elektrostatisch aufgeladen, so dass sie nach Verlassen des Zerstäubers 20' den elektrischen Feldlinien des elektrostatischen Feldes ESF1' bis hin zum geerdeten Beschichtungsobjekt 100' folgen und sich auf diesem ablagern, wie in 1 gezeigt. By the operation of the application device 1' between the high voltage electrodes 11 ' the high voltage source 10 ' and the coating object 100 ' generated electrostatic field ESF1 ', the particles P' of the means of the atomizer 20 ' atomized coating medium M 'electrostatically charged so that they leave the atomizer 20 ' the electric field lines of the electrostatic field ESF1 'up to the grounded coating object 100 ' follow and settle on this as in 1 shown.

Durch die elektrische Erdung GND3' der zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums M' vorgesehenen Komponenten der Applikationsvorrichtung 1' bildet sich allerdings auch zwischen den Hochspannungselektroden 11' der Hochspannungsquelle 10' und den zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums M' vorgesehenen Komponenten der Applikationsvorrichtung 1' ein elektrostatisches Feld ESF2' aus, so dass in unerwünschter Weise Partikel P' des zerstäubten Beschichtungsmediums M' auch auf diesen Komponenten der Applikationsvorrichtung 1' abgeschieden werden und so eine Eigenverschmutzung der Applikationsvorrichtung 1' bewirkt wird. By the electrical ground GND3 'of the provided for providing and controlling the coating medium M' components of the application device 1' However, it also forms between the high voltage electrodes 11 ' the high voltage source 10 ' and the components of the application device provided for providing and controlling the coating medium M ' 1' an electrostatic field ESF2 ', so that in an undesirable manner particles P' of the atomized coating medium M 'on these components of the application device 1' are deposited and so self-pollution of the application device 1' is effected.

Nun wird unter Bezugnahme auf die 2 und 3 eine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgebildete Applikationsvorrichtung 1 zum elektrostatisch unterstützten Aufbringen eines Beschichtungsmediums M auf ein über eine erste Erdung GND1 elektrisch geerdetes Beschichtungsobjekt 100 beschrieben werden. 2 zeigt dabei eine Funktionsansicht der erfindungsgemäßen Applikationsvorrichtung 1 und 3 zeigt eine stark schematisierte seitliche Explosionsansicht der in 2 gezeigten Applikationsvorrichtung 1. Now, referring to the 2 and 3 a trained according to an embodiment of the invention application device 1 for the electrostatically assisted application of a coating medium M to a coating object electrically grounded via a first ground GND1 100 to be discribed. 2 shows a functional view of the application device according to the invention 1 and 3 shows a highly schematic side exploded view of in 2 shown application device 1 ,

Gemäß dem in den 2 und 3 aufgezeigten Beispiel ist die Applikationsvorrichtung 1 zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien als Beschichtungsobjekten 100 eingerichtet und ist als Beschichtungsmedium M z.B. wasserbasierter Farblack vorgesehen. According to the in the 2 and 3 shown example is the application device 1 for painting vehicle bodies as coating objects 100 set up and is provided as a coating medium M eg water-based color coat.

Die Applikationsvorrichtung 1 weist eine Hochspannungsquelle 10 und als Komponenten zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums M einen Zerstäuber 20, ein tubusähnliches Gehäuse 30, eine Lenkeinrichtung 40, ein Zuführrohr (nicht dargestellt), eine Antriebseinrichtung 50 und eine Steuereinheit 60 auf. The application device 1 has a high voltage source 10 and as components for providing and controlling the coating medium M, an atomizer 20 , a tube-like housing 30 , a steering device 40 , a feed pipe (not shown), a drive means 50 and a control unit 60 on.

Der Zerstäuber 20 ist von einem kreisförmigen Glockenteller gebildet und eingerichtet zum Zerstäuben des Beschichtungsmediums M zum Aufbringen dessen auf das Beschichtungsobjekt 100, wobei der Zerstäuber 20 ausschließlich aus elektrisch nicht leitendem Material wie z.B. technischer Keramik und/oder technischem Kunststoff besteht. The atomizer 20 is formed by a circular bell cup and arranged to atomize the coating medium M for applying it to the coating object 100 , where the atomizer 20 consists exclusively of electrically non-conductive material such as technical ceramics and / or technical plastic.

Die Lenkeinrichtung 40 ist von einem Lenkluftring gebildet und eingerichtet zum Lenken des zerstäubten Beschichtungsmediums M in Richtung auf das Beschichtungsobjekt 100, wobei die Lenkeinrichtung 40 ausschließlich aus elektrisch nicht leitendem Material wie z.B. technischer Keramik und/oder technischem Kunststoff besteht. The steering device 40 is formed by a shaping air ring and arranged for directing the atomized coating medium M in the direction of the coating object 100 , wherein the steering device 40 consists exclusively of electrically non-conductive material such as technical ceramics and / or technical plastic.

Das Zuführrohr dient zum Zuführen des Beschichtungsmediums M zum Zerstäuber 20 und besteht ausschließlich aus elektrisch nicht leitendem Material wie z.B. technischer Keramik und/oder technischem Kunststoff. The feed tube serves to supply the coating medium M to the atomizer 20 and consists exclusively of electrically non-conductive material such as technical ceramics and / or technical plastic.

Die Antriebseinrichtung 50 dient zum rotativen Antreiben des Zerstäubers 20, so dass dieser das Zerstäuben des Beschichtungsmediums 20 realisiert, wobei die Antriebseinrichtung 50 zumindest teilweise aus Metallmaterial besteht und über nachfolgend noch näher definierte elektrisch isolierende Verbindungsmittel der Komponenten zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums mit dem Zerstäuber 20 antriebsverbunden ist, wie in 3 durch die gestrichelte Linie angedeutet. The drive device 50 serves to rotatably drive the atomizer 20 so that this atomizing the coating medium 20 realized, wherein the drive device 50 at least partially made of metal material and via electrically insulating connection means of the components, which are defined in more detail below, for providing and controlling the coating medium with the atomizer 20 is connected to drive, as in 3 indicated by the dashed line.

Die Steuereinheit 60 dient zum gesteuerten Zuführen von Druckluft und Beschichtungsmedium M und kann zumindest teilweise aus Metallmaterial bestehen. The control unit 60 is used for controlled supply of compressed air and coating medium M and may be at least partially made of metal material.

Der Zerstäuber 20, die Lenkeinrichtung 40, das Gehäuse 30 und die Antriebseinrichtung 50 und die Steuereinheit 60 sind entlang einer Längsachse LA der Applikationsvorrichtung 1 in dieser Reihenfolge angeordnet, wobei der Zerstäuber 20 in Bezug auf eine Aufbringrichtung AR des Beschichtungsmediums M auf das Beschichtungsobjekt 100 zuvorderst angeordnet ist und die Antriebseinrichtung 50 und die Steuereinheit 60 in Bezug auf die Aufbringrichtung AR zuhinterst angeordnet sind. The atomizer 20 , the steering device 40 , the case 30 and the drive device 50 and the control unit 60 are along a longitudinal axis LA of the application device 1 arranged in this order, with the atomizer 20 with respect to an application direction AR of the coating medium M on the coating object 100 vorderst is arranged and the drive means 50 and the control unit 60 are arranged with respect to the application direction AR to the rear.

Der als Glockenteller ausgebildete Zerstäuber 20 ist an dem Gehäuse 30 um die Längsachse LA drehbar gelagert. Die als Lenkluftring ausgebildete Lenkeinrichtung 40 ist direkt an den Zerstäuber 20 angrenzend lagefest an dem Gehäuse 30 angebracht und weist eine Mehrzahl von in die Aufbringrichtung AR weisenden Luftaustrittsöffnungen (nicht gezeigt) auf, die von der Steuereinheit 60 gesteuert mit Druckluft beaufschlagbar sind. The trained as a bell cup atomizer 20 is on the case 30 rotatably mounted about the longitudinal axis LA. The trained as a shaping air ring steering device 40 is directly to the atomizer 20 adjacent to the housing 30 attached and has a plurality of pointing in the application direction AR air outlet openings (not shown), which from the control unit 60 controlled acted upon by compressed air.

Die Antriebseinrichtung 50 weist einen hier als druckluftbetriebene Turbine ausgebildeten Rotationsmotor (nicht im Detail gezeigt) auf, welcher von der Steuereinheit 60 gesteuert mit Druckluft versorgt wird, um den Zerstäuber 20 in Rotation zu versetzen. Die Verbindungsmittel weisen eine ausschließlich aus elektrisch nicht leitendem Material wie z.B. technischer Keramik und/oder technischem Kunststoff bestehende hohle Welle (bzw. Hohlwelle) 55 auf, die sich koaxial zur Längsachse LA erstreckt und die einen Rotor des Rotationsmotors der Antriebseinrichtung 50 mit dem Zerstäuber 20 drehantriebsverbindet. The drive device 50 has a here designed as a compressed air turbine turbine rotary motor (not shown in detail), which of the control unit 60 controlled by compressed air is supplied to the atomizer 20 to set in rotation. The connecting means have an exclusively electrically non-conductive material such as technical ceramic and / or technical plastic existing hollow shaft (or hollow shaft) 55 on, which extends coaxially to the longitudinal axis LA and the one rotor of the rotary motor of the drive device 50 with the atomizer 20 drehantriebsverbindet.

Das nicht dargestellte Zuführrohr erstreckt sich durch die hohle Welle 55 hindurch entlang der Längsachse LA bis zum Zerstäuber 20, so dass dem Zerstäuber 20 das Beschichtungsmedium M zuführbar ist. The feed tube, not shown, extends through the hollow shaft 55 along the longitudinal axis LA to the atomizer 20 so that the atomizer 20 the coating medium M can be supplied.

Die Hochspannungsquelle 10 ist über eine zweite Erdung GND2 elektrisch geerdet und weist eine Mehrzahl von Hochspannungselektroden 11 auf, die in Bezug auf die Längsachse LA radial auswärts des Zerstäubers 20 um die Längsachse LA herum angeordnet sind, um im Betrieb der Applikationsvorrichtung 1 eine Außenaufladung des Beschichtungsmediums M zu realisieren. Genauer erzeugt im Betrieb der Applikationsvorrichtung 1 die Hochspannungsquelle 10 eine Hochspannung von ca. 70 KV, welche den Hochspannungselektroden 11 zugeführt wird, um ein auf das Beschichtungsobjekt 100 bezogenes elektrostatisches Feld ESF1 zum elektrostatischen Aufladen des Beschichtungsmediums M zu erzeugen, so dass das Beschichtungsmedium M auf das Beschichtungsobjekt 100 aufgebracht wird. The high voltage source 10 is electrically grounded via a second ground GND2 and has a plurality of high voltage electrodes 11 on, with respect to the longitudinal axis LA radially outward of the atomizer 20 are arranged around the longitudinal axis LA, to the operation of the application device 1 to realize an external charging of the coating medium M. More specifically, during operation, the application device generates 1 the high voltage source 10 a high voltage of about 70 KV, which is the high voltage electrodes 11 is fed to one on the coating object 100 related electrostatic field ESF1 for electrostatically charging the coating medium M to produce, so that the coating medium M on the coating object 100 is applied.

Wie sich aus den obigen Erläuterungen in Verbindung mit den 2 und 3 ergibt, bestehen bei der erfindungsgemäßen Applikationsvorrichtung 1 in einem Einflussbereich der Hochspannungsquelle 10 bzw. von deren Hochspannungselektroden 11, in dem bei wie in 1 gezeigter Erdung (dritte Erdung GND3') der zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums M vorgesehenen Komponenten der Applikationsvorrichtung 1 die Ausbildung eines auf die Applikationsvorrichtung 1 bezogenen elektrostatischen Feldes (siehe 1 das elektrostatische Feld ESF2') möglich wäre, die zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums M vorgesehenen Komponenten der Applikationsvorrichtung 1 ausschließlich aus elektrisch nicht leitendem Material, wobei jegliches Metallmaterial dieser Komponenten der Applikationsvorrichtung 1 (wie hier insbesondere das Metallmaterial der Antriebseinrichtung 50 und ggf. der Steuereinheit 60) so angeordnet ist, dass sich das Metallmaterial außerhalb dieses Einflussbereichs der Hochspannungsquelle 10 befindet. Im in 3 gezeigten Beispielfall sind demnach die Antriebseinrichtung 50 und die Steuereinheit 60 in Aufbringrichtung AR gesehen am weitesten hinten und ggf. hinter den Hochspannungselektroden 11 der Hochspannungsquelle 10 angeordnet. As can be seen from the above explanations in connection with the 2 and 3 results in the application device according to the invention 1 in an area of influence of the high voltage source 10 or from their high voltage electrodes 11 in which as in 1 shown grounding (third ground GND3 ') provided for providing and controlling the coating medium M components of the application device 1 the formation of a on the application device 1 related electrostatic field (see 1 the electrostatic field ESF2 ') would be possible, the provided for providing and controlling the coating medium M components of the application device 1 exclusively of electrically non-conductive material, any metal material of this Components of the application device 1 (As here in particular the metal material of the drive device 50 and possibly the control unit 60 ) is arranged so that the metal material outside this range of influence of the high voltage source 10 located. Im in 3 example case shown are therefore the drive device 50 and the control unit 60 seen in the direction of AR AR furthest back and possibly behind the high voltage electrodes 11 the high voltage source 10 arranged.

Durch den erfindungsgemäßen Einsatz von elektrisch nicht leitenden Materialien sowie durch die gezielte physische Verlagerung von metallischen Bauteilen aus dem Einflussbereich der Hochspannungsquelle 10 heraus, so dass sich in diesem Einflussbereich ausschließlich elektrisch nicht leitende Komponenten und keinerlei elektrisch leitende bzw. metallische Komponenten (mit Ausnahme der Hochspannungselektroden 11 selbst) befinden, wird vorteilhaft sichergestellt, dass es zu keiner bzw. zu keiner nennenswerten elektrostatischen Aufladung von Komponenten der Applikationsvorrichtung 1 kommen kann, womit eine elektrische Erdung der zum Bereitstellen und Steuern des Beschichtungsmediums M vorgesehenen Komponenten der Applikationsvorrichtung 1 wie in 2 gezeigt vollständig unterbleiben kann und damit sicher die Ausbildung eines elektrostatischen Feldes zwischen Hochspannungsquelle 10 und Applikationsvorrichtung 1 unterbunden wird. Durch Vermeidung des elektrostatischen Feldes zwischen Hochspannungsquelle 10 und Applikationsvorrichtung 1 kann somit eine wie mit Bezug auf 1 erläuterte Eigenverschmutzung vermieden bzw. minimiert werden. By the inventive use of electrically non-conductive materials and by the targeted physical displacement of metallic components from the sphere of influence of the high voltage source 10 out, so that in this sphere of influence only electrically non-conductive components and no electrically conductive or metallic components (with the exception of the high voltage electrodes 11 itself) are advantageously ensured that there is no or no significant electrostatic charge of components of the application device 1 can come, whereby an electrical ground of the provided for providing and controlling the coating medium M components of the application device 1 as in 2 shown completely can and thus safely the formation of an electrostatic field between high voltage source 10 and application device 1 is prevented. By avoiding the electrostatic field between high voltage source 10 and application device 1 can thus be as related to 1 explained self-pollution can be avoided or minimized.

Durch das im Betrieb der Applikationsvorrichtung 1 zwischen den Hochspannungselektroden 11 der Hochspannungsquelle 10 und dem Beschichtungsobjekt 100 erzeugte elektrostatische Feld ESF1 werden die Partikel P des mittels des Zerstäubers 20 zerstäubten Beschichtungsmediums M elektrostatisch aufgeladen, so dass sie nach Verlassen des Zerstäubers 20 ausschließlich den elektrischen Feldlinien des auf das Beschichtungsobjekt 100 bezogenen elektrostatischen Feldes ESF1 bis hin zum geerdeten Beschichtungsobjekt 100 folgen und sich im Wesentlichen ausschließlich auf diesem ablagern, wie in 2 gezeigt. By the operation of the application device 1 between the high voltage electrodes 11 the high voltage source 10 and the coating object 100 generated electrostatic field ESF1, the particles P by means of the atomizer 20 atomized coating medium M electrostatically charged so that they leave the atomizer 20 excluding the electric field lines of the on the coating object 100 related electrostatic field ESF1 up to the grounded coating object 100 follow and essentially rely solely on this as in 2 shown.

Im Fazit lassen sich durch die wie mit Bezug auf die 2 und 3 beschriebene erfindungsgemäße Ausgestaltung der Applikationsvorrichtung 1 insbesondere verschmutzungsbedingte Produktionsausfälle, Nacharbeiten an fertig beschichteten Beschichtungsobjekten 100 sowie der Einsatz von Reinigungsmedien und die Anzahl von Reinigungszyklen an der Applikationsvorrichtung 1 reduzieren. In the conclusion can be through the as with respect to the 2 and 3 described inventive embodiment of the application device 1 in particular pollution-related production losses, reworking of ready-coated coating objects 100 and the use of cleaning media and the number of cleaning cycles on the application device 1 to reduce.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1'; 1 1'; 1: Applikationsvorrichtung applicator
10'; 10 10 '; 10: Hochspannungsquelle High voltage source
11'; 11 11 '; 11: Hochspannungselektroden High voltage electrodes
20'; 20 20 '; 20: Zerstäuber atomizer
30'; 30 30 '; 30: Gehäuse casing
40 40: Lenkeinrichtung steering device
50 50: Antriebseinrichtung driving means
55 55: Welle wave
60 60: Steuereinheit control unit
100'; 100 100 '; 100: Beschichtungsobjekt coated object
M'; M M '; M: Beschichtungsmedium coating medium
P'; P P '; P: Partikel particle
ESF1' ESF1 ': elektrostatisches Feld electrostatic field
ESF2' ESF2 ': elektrostatisches Feld electrostatic field
ESF1 ESF1: elektrostatisches Feld electrostatic field
GND1' GND1 ': elektrische Erdung electrical grounding
GND2' GND2 ': elektrische Erdung electrical grounding
GND3' GND3 ': elektrische Erdung electrical grounding
GND1 GND1: elektrische Erdung electrical grounding
GND2 GND2: elektrische Erdung electrical grounding
LA LA: Längsachse longitudinal axis
AR AR: Aufbringrichtung Aufbringrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3634443 C2 [0002, 0002, 0003]

Claims

Application device ( 1 ) for the electrostatically assisted application of a coating medium (M) to an electrically grounded coating object ( 100 ), with a plurality of components ( 20 . 30 . 40 . 50 . 55 . 60 ) for providing and controlling the coating medium (M) and a high voltage source ( 10 ) for producing a on the coating object ( 100 Electrostatic field (ESF1) for the electrostatic charging of the coating medium (M) to this on the coating object ( 100 ), wherein in an area of influence of the high voltage source ( 10 ), in which the training of a on the application device ( 1 ) related electrostatic field is possible, the components ( 20 . 30 . 40 . 50 . 55 . 60 ) for providing and controlling the coating medium (M) exclusively of electrically non-conductive material, and wherein any metal material of these components ( 20 . 30 . 40 . 50 . 55 . 60 ) is arranged so that this outside the range of influence of the high voltage source ( 10 ) is located.

Application device ( 1 ) according to claim 1, wherein the components ( 20 . 30 . 40 . 50 . 55 . 60 ) for providing and controlling the coating medium (M) an atomizer ( 20 ) for sputtering the coating medium (M) for applying it to the coating object ( 100 ), wherein the atomizer ( 20 ) consists exclusively of electrically non-conductive material.

Application device ( 1 ) according to claim 2, wherein the components ( 20 . 30 . 40 . 50 . 55 . 60 ) for providing and controlling the coating medium (M) a steering device ( 40 ) for directing the atomized coating medium (M) in the direction of the coating object ( 100 ), wherein the steering device ( 40 ) consists exclusively of electrically non-conductive material.

Application device ( 1 ) according to claim 3, wherein the components ( 20 . 30 . 40 . 50 . 55 . 60 ) for providing and controlling the coating medium (M) have a feed tube for feeding the coating medium (M) to the atomizer ( 20 ), wherein the feed tube consists exclusively of electrically non-conductive material.

Application device ( 1 ) according to claim 4, wherein the components ( 20 . 30 . 40 . 50 . 55 . 60 ) for providing and controlling the coating medium (M) a drive device ( 50 ) for driving the atomizer ( 20 ), so that it realizes the sputtering of the coating medium (M), wherein the drive device ( 50 ) consists at least partially of metal material and via electrically insulating connection means with the atomizer ( 20 ) is drive-connected.

Application device ( 1 ) according to claim 5, wherein the atomiser ( 20 ), the steering device ( 40 ) and the drive device ( 50 ) along a longitudinal axis (LA) of the application device ( 1 ) are arranged in this order, wherein the atomizer ( 20 ) with respect to an application direction (AR) of the coating medium (M) to the coating object ( 100 ) and the feed tube is arranged along the longitudinal axis (LA) to the atomizer ( 20 ), and wherein the high voltage source ( 10 ) a plurality of high voltage electrodes ( 11 ) which, with respect to the longitudinal axis (LA), extends radially outwardly of the atomizer (FIG. 20 ) are arranged around the longitudinal axis (LA) to realize external charging of the coating medium (M).

Application device ( 1 ) according to claim 6, wherein the atomizer ( 20 ) is formed by a bell cup which is rotatably mounted about the longitudinal axis (LA).

Application device ( 1 ) according to claim 6 or 7, wherein the steering device ( 40 ) is formed by at least one shaping air ring, which is connected to the atomizer ( 20 ) is arranged positionally fixed adjacent and which has a plurality of pointing in the application direction (AR) air outlet openings, which are controlled acted upon with compressed air.

Application device ( 1 ) according to any one of claims 6-8, wherein the drive means ( 50 ) has a rotary motor, and wherein the connecting means comprise a shaft ( 55 ) which extends coaxially to the longitudinal axis (LA) and which has a rotor of the rotary motor with the atomizer ( 20 ) Drehantriebsverbindet.

Application device ( 1 ) according to any one of claims 6-9, wherein the components provided for providing and controlling the coating medium (M) ( 20 . 30 . 40 . 50 . 55 . 60 ) of the application device ( 1 ) are left completely electrically ungrounded.