DE1913890A1

DE1913890A1 - Electrostatic lacquering of poorly-conduct - ing bodies

Info

Publication number: DE1913890A1
Application number: DE19691913890
Authority: DE
Inventors: Quenzer Karl Adolf
Original assignee: ROBERT HILDEBRAND MASCHINENBAU GmbH
Current assignee: ROBERT HILDEBRAND MASCHINENBAU GmbH
Priority date: 1969-03-19
Filing date: 1969-03-19
Publication date: 1970-10-08

Abstract

Electrostatic lacquering of poorly-conducting bodies. The process uses an electrostatic field and a lacquer with a specific resistance between 2 x 103 and 6 x 105 ohms by applying a voltage of 15-26 KV and a current intensity of 9 x 10-5 - 1.9 x 10-4 amps at each spray head. Pref. a generator with an idling voltage of 36 KV, a short-circuit current of 3.3 x 10-4 amp and an internal resistance of 1.1 x 108 ohms is used.

Description

"Verfahren zum elektrostatischen Lackieren von schlecht leitenden Körpern" ie Erfindung betrifft ein Verfahren zuln elektrostatischen Lackieren von schlecht leitenden Körpern, worunter auch Körper aus halbleitenden Stoffen zu verstehen sind, in einem elektrostatischen Feld."Process for electrostatic painting of poorly conductive Bodies "The invention relates to a method of electrostatic painting of Badly conductive bodies, including bodies made of semiconducting materials are in an electrostatic field.

Bei dein bekannten Verfahren zuin elektrostatischen Lackieren von gut leitenden Körpern wird ein Lack verwendet, der einen spezifischen Widerstand zwischen 1 x 106 und 1 x 108 Ohm hat.In your known method of electrostatic painting of For highly conductive bodies, a varnish is used that has a specific resistance between 1 x 106 and 1 x 108 ohms.

er Lack dient fast ausschließlich fiir den Elektronentranport des Feldes und inuß zu dessen Regulierung die genannten Daten aufweisen. Miteinein einen Widerstand außerhalb dieser Grenzen aufweisenden Lack ist eine einwandfreie Lackierung nicht möglich Zwischen einen an einen IIochspannungsgenerator angeschlossenen Sprühkopf und den zu lackierenden, meist Erdpotential aufweisenden Körpern wird üblicherweise eine Gleichstroinßpannung zwischen 36 und 200 vorzugsweise 90 kV angelegt, wobei ein Strom zwischen 4 x 10-5 und 8 x 10-5 Aiup. pro Sprünkopf fließt. Bei geringeren Stromstärken ist trotz der relativ hohen Feldstärke kaum noch ein Lacktransport möglich.the lacquer is used almost exclusively for the transport of electrons Field and must have the data mentioned for its regulation. With one Paint exhibiting resistance outside these limits is a flawless paintwork not possible between a spray head connected to a high voltage generator and the bodies to be painted, mostly having earth potential, are usually a DC voltage between 36 and 200, preferably 90 kV, wherein a current between 4 x 10-5 and 8 x 10-5 Aiup. Per Sprünkopf flows. At lower currents, despite the relatively high field strength, there is hardly any Paint transport possible.

Bei höheren Stromstärken ist der Feldabbau 90 stark, daß eine elektrostatische Aufladung der Teilchen kaum noch stattfindet. Der hierzu verwendete Hochspannungsgenerator hat einen hohen Innenwiderstand, um den maximal zulässigen Kurzschlußstrom von etwa 7 x 10-4 Amp. nicht zu überschreiten.At higher currents, the field degradation 90 is strong, that of an electrostatic Charging of the particles hardly takes place. The high-voltage generator used for this has a high internal resistance to the maximum permissible short-circuit current of about Not to exceed 7 x 10-4 amps.

Ein im Hochspannungsgenerator eingebauter Strombegrenzungswiderstand läßt das elektrostatische Feld bei einer Stromstärke von etwa 2 x 10-5 Amp. zusammenbrechen. Der an Erdpotential angelegte zu lackierende Körper muß eine relativ gute Leitfähigkeit haben und es werden hauptsächlich Stoffe mit niedrigem spezifischen Widerstand, vorzugsweise Metalle, lackiert.A current limiting resistor built into the high voltage generator lets the electrostatic field collapse at a current of about 2 x 10-5 amps. The body to be painted, which is connected to earth potential, must have a relatively good conductivity and there are mainly substances with low specific resistance, preferably metals, painted.

Die Erfindung hat das elektrostatische Lackieren schlecht leitender Körper zur Aufgabe. Diese Aufgabe wird erfindungegemaß gelöst durch Verwendung eines Lackes mit einem spezifischen Widerstand zwischen 2 x 103 und 6 x 105 Ohm, durch Anwendung einer Spannung zwischen 15 und 26 kV und einer Stromstärke zwischen 9 x 10 5 und 1,9 x 10-4 Amp. je SprWhkopf. Der einen kleineren spezifischen Widerstand als die seither verwendeten Lacke aufweisende Lack bildet auf dem zu lackierenden Körper einen leitfähigen Uberzug, wodurch ein Stromtransport entlang des zu lackierenden Körpers möglish ist. Es können Körper aus Stoffen lackiert werden, die einen spezifischen Widerstand bis zu 5 x 107 Ohm haben.The invention made electrostatic painting poorly conductive Body to task. This object is achieved according to the invention by using a Varnish with a specific resistance between 2 x 103 and 6 x 105 ohms Use a voltage between 15 and 26 kV and a current between 9 x 10 5 and 1.9 x 10-4 amps per spray head. The one smaller specific resistance than the lacquer that has been used since then forms on the lacquer to be lacquered Body has a conductive coating, which allows electricity to be transported along the surface to be painted Body is possible. Bodies made of fabrics can be painted that have a specific Have resistance up to 5 x 107 ohms.

In vorteilhafter Weise wird ein Generator angewandt, der eine Leerlaufspannung von etwa 36 kV, einen Kurzschluß strom von etwa 3,3 x 10-4 Amp. und einen inneren Widerstand von etwa 1,1 x 1 o8 Ohm hat.Advantageously, a generator is used which has an open-circuit voltage of about 36 kV, a short-circuit current of about 3.3 x 10-4 Amp. and an internal Has a resistance of about 1.1 x 1 o8 ohms.

Vorzugsweise ist der Generator mit einer sekundären Spannungskonstanthaltung versehen, wobei der Innenwideratand bei einer Spannung von 20 kV an abwärts niedriger wird. Dies läßt sich durch Einbau eines spanungsabhängigen Widerstandes oder einer gittergesteuerten Glühkathodengleichrichtung erreichen.The generator is preferably equipped with a secondary voltage stabilization provided, the internal resistance at a Voltage of 20 kV becomes lower downwards. This can be done by installing a voltage-dependent Achieve resistance or a grid-controlled hot cathode rectification.

Ale Lack wird in weiterer Ausbildung der Erfindung ein für das elektrostatische Lackieren geeigneter Lack verwendet, dessen spezifischer Widerstand mit Hilfe von Zusätzen, z.B-polare Lösemittel, Ammonium-Verbindungen, insbesondere Ammoniumphosphat, Ammonium-Komplexsalzen und dgl., in den angegebenen Grenzen gehalten wird.In a further embodiment of the invention, all paint is used for the electrostatic one Painting suitable paint used, its specific resistance with the help of Additives, e.g. polar solvents, ammonium compounds, especially ammonium phosphate, Ammonium complex salts and the like., Is kept within the specified limits.

Zum Lackieren von mit Erde verbundenen Körpern dienen glocken- oder scheibenartige Sprühköpfe, deren vorderer Rand jeweils als scharfgeschliffene Kante ausgebildet ist. Der Lack wird mittels mindestens einer-Pumpe in genau dosierter Menge dem Mittelpunkt der Scheibe oder der Glocke zugeführt, durch deren Rotation gleichmäßig auf deren Innenfläche verteilt und gelangt an tiie scharfe vordere Kante.Bells or bells are used to paint bodies connected to the earth disk-like spray heads, the front edge of which is a sharpened edge is trained. The paint is precisely dosed by means of at least one pump Quantity fed to the center of the disk or the bell by its rotation evenly distributed on its inner surface and comes to the sharp front edge.

Hier wird der Lack unter dem Einfluß eines zwischen den Sprühköpfen und den zu lackierenden Körpern (zeiEt Erapotential) liegenden elektrostatischen Feldes zerstäubt und aufgeladen. Die feinen Lackteilchen schlagen sich an den an den Sprühköpfen vorbei wandernden Körpern nieder.Here the paint is under the influence of one between the spray heads and the bodies to be painted (at the time Erapotential) lying electrostatic Field atomized and charged. The fine paint particles cling to the bodies wandering past the spray heads.

Bei Körper aus schlecht leitenden Stoffen mit einem spezifischen Widerstand bis zu 5 x 107 Oiitr, z.B. trockenes Hclz, Schiefer, Fiber, Zelluloid, Marmor, Opalglas, Fensterglas, Tafelglas, Prozellan und dgl., steht zunächst deren hoher spezifischer Widerstand der Ausbildung eines rein elestrcstatischen Feldes nicht entgegen. Durch Einsprühen vcn Lackteilchen in dieses Peld ergibt sich ein Stromtransport, der bei dem hohen spezifischen Widerstand aes zu lackierenden Körper das Feld normalerweise zu: Zusammenbrechen bringen würde. Ein Teil der Lackteilchen trifft den zu lackierenden Körper und überzieht ihn mindestens an einigen Stellen mit einer leitfähigen Lackschicht. Über diese Schicht ist dann auf Grund eines in vorgenannten Grenzen gehaltenen, elektrischen Strömungsfeldes ein Stromtransrort möglich. Der Gesamt.widerstand erniedrigt sich und das elektrostatische Spannungsfeld richtet sich sofort wieder auf. Das Lackieren verfahren verläuft in bekannter Weise weiter.For bodies made of poorly conductive materials with a specific resistance up to 5 x 107 Oiitr, e.g. dry Hclz, slate, fiber, celluloid, marble, opal glass, Window glass, sheet glass, porcelain and the like, are initially more specific Resistance does not prevent the formation of a purely electrostatic field. By Spraying of paint particles into this field results in a current transport which at the high specific resistance of the body to be painted is normally the field to: would bring collapse. Some of the paint particles hit the paint to be painted Body and covers it at least in some places with a conductive lacquer layer. This layer is then due to one of the aforementioned limits A current transfer is possible with the electric flow field held. The total resistance lowers itself and the electrostatic voltage field is immediately straightened out again on. The painting process continues in a known manner.

Der vorbeschriebene Vorgang spielt sich in Bruchteilen von Sekunden ab, so daß das erfindungsgemäße Verfahren praktisch wie das bekannte Verfahren vor sich geht. Der Gesamtwiderstand des Systems liegt im stationären Zustand bei allen in Frage kommenden Anwendungsfällen zwischen 7,5 x 107 und 3 x 108 Ohm.The process described above takes place in a fraction of a second from, so that the method according to the invention is practically like the known method before is going. The total resistance of the system is in the steady state with all possible applications between 7.5 x 107 and 3 x 108 ohms.

Zur Hochspannungserzeugung dient ein an die Sprühköpfe angeschlossener- besonderer Generator, der vorzugsweise eine Leerlaufspannung von etwa 36 kV, einen Kurzschlußstrom von etwa 3,3 x 10-4 Amp. und einen Innenwiederstand von etwa 1,1 x 108 Ohm hat. Der Generator ist in vorteilhafter Weise so ausgelegt, daß der Innenwiderstand von etwa 1,1 x 108 Ohm ab einer Spannung von 20 kV abwärts seinen Innenwiderstand verringert, wodurch der Gesamtwiderstand des Systems entsprechend verringert wird.A connected to the spray heads is used to generate high voltage. special generator, which preferably has an open circuit voltage of about 36 kV, a Short-circuit current of about 3.3 x 10-4 Amp. And an internal resistance of about 1.1 x 108 ohms. The generator is advantageously designed so that the internal resistance 1.1 x 108 ohms from a voltage of 20 kV down its internal resistance is reduced, thereby reducing the overall resistance of the system accordingly.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Process for electrostatic painting of poorly conductive Bodies in an electrostatic field, g e k e n n -.z e i c h ne t. by using a varnish with a specific resistance between 2 1 G3 and 6. x 105 ohms, by applying a voltage between e5 and 26 kV and a current between 9 x 10-5 and 1.9 x 10-4 amps per spray head.

2. The method according to claim 1, g e k e n n z e i c h n e t by application a generator with an open circuit voltage of about .36 kV, a short circuit current of about 3.3 x 10-4 Amp. and an internal resistance of about 1.1 x - 108 Ohm.

3 Method according to claim 2, given by use a secondary voltage constant maintenance, in particular using a voltage-dependent Resistance or a grid-controlled hot cathode rectification, for lowering the internal resistance at a voltage of 20 kV on abwürts.

40 The method according to any one of the preceding claims, g e -k e n n c e i c h n e t by using one suitable for electrostatic painting Paint whose specific resistance is achieved with the help of additives, e.g. polar solvents, Ammonium compounds, especially ammonium phosphate, ammonium complex salts and Like., Is kept within the desired limits.