DE19711661A1 - Verfahren zum Entstauben von Oberflächen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entstauben von Oberflächen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches.

Vor der Lackierung von Blechen oder Kunststoffoberflächen müssen diese unbedingt von jedem Staub befreit werden. Dies geschieht normalerweise durch abwaschen. Da im Waschwasser allerdings immer Schwebestoffe enthalten sind, so wird nie eine wirklich staubfreie Oberfläche erreicht. Ganz besonders bleibt der Staub in den Ritzen und Spalten, beispielsweise in der Kontaktzone zwischen zwei Karosserieteilen, haften.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, welches ermöglicht, den Staub so abzuwischen, daß keine Tendenz mehr besteht, sich wieder auf der zu reinigenden Oberfläche abzusetzen und dort haften zu bleiben. Zusätzlich wird auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen.

Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine zur Entstaubung behandelte Oberfläche in bezug auf eine bestehende Lackoberfläche elektrisch neutralisiert ist.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen angegebene Erfindung gelöst.

Die Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Entstaubungsgerätes;

Fig. 2 eine Vorderansicht des Gerätes nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer weiteren Variante des Entstaubungsgerätes; und

Fig. 4 einen Querschnitt durch optimierte plattenförmige Elektrode.

Der Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens basiert auf der elektrostatischen Ladung von Staubteilchen. Durch Einfluß eines elektrostatischen Feldes können Staubteilchen in Richtung des Feldes zu einer der Elektroden hingezogen werden. Dieser Effekt wird nun mit dem erfindungsgemäßen Verfahren benützt. Dabei wird einerseits die zu reinigende Oberfläche geerdet und andererseits eine Elektrode, mit welche mittelbar über die zu reinigende Oberfläche gestrichen wird, mit einem elektrischen Potential versehen. Dadurch wird ein elektrostatisches Feld erzeugt, wodurch sich die Staubteilchen von der zu reinigenden Oberfläche lösen und sich in Richtung zur Elektrode bewegen. Dabei werden sie nun von einem geeigneten Staubfänger erfaßt und gebunden.

Damit sind die zur Durchführung des Verfahrens notwendigen Elemente schon bestimmt. Man benötigt eine Möglichkeit, um die zu reinigende Oberfläche zu erden, eine Elektrode, an welche ein Potential anlegbar ist, einen Staubfänger und eine Möglichkeit, das Gerät zu halten und zu bedienen.

Die Erdung der zu reinigenden Oberfläche kann entweder durch Anlegen einer Erdleitung an die Oberfläche selbst ausgeführt werden, oder es kann ein entsprechender Erdkontakt, mit welchem über die Oberfläche gestrichen werden kann, am Gerät selbst angebracht werden.

Entscheidend gemäß der Erfindung ist nun, daß eine ganze zu entstaubende Oberfläche elektrostatisch neutralisiert werden kann. Besonders bei Oberflächen aus einem Lack, beispielsweise einer Automobil- oder Flugzeugkarosserie, kann eine bestehende Lackschicht unregelmäßig sein und auch elektrostatisch unregelmäßig geladen sein. Dies insbesondere, weil viel Lacke zur statischen Aufladung neigen und, da sie selbst elektrisch nicht leitend sind, Ladungsanhäufungen in ganz unregelmäßiger Verteilung an der Oberfläche vorkommen. Daher ist es auch möglich, durch Erdung der Karosserie solche oberflächlichen Ladungen oder Ladungsanhäufungen zum Verschwinden zu bringen.

Das Potential an der Elektrode kann entweder von einem Speisegerät über ein Kabel zum Gerät geführt werden oder es kann im Gerät selbst erzeugt werden. Dies kann mittels eines Handgriffes geschehen, welcher einen eingebauten Dynamo antreibt, wie dies von Hand betätigbaren Taschenlampen her bekannt ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, durch Reibung einer bestimmten Materialpaarung, wie beispielsweise Plexiglas - Fell oder Kunststoff - Kunststoff-Ladungen erzeugen und auf die Elektrode zu bringen.

Eine bevorzugte Variante einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht gemäß den Fig. 1 und 2 aus einem Wischgerät 1, welches über eine Spannungsversorgungsleitung 22 und eine Erdleitung 21 mit einem Spannungsversorgungsgerät 2 verbunden wird. Das Wischgerät weist beispielsweise etwa die Form eines Schleifklotzes auf. Auf seine Oberseite ist mindestens ein Handgriff 16 angeordnet. Im weiteren weist es eine Erdplatte 11 auf, welche außenseitig mit Kontaktflächen 111 zum Erden einer zu reinigenden Oberfläche versehen ist. Unterhalb der Erdplatte 11, mittels einer Isolation 13 von ihr elektrisch isoliert, ist eine plattenförmige Elektrode 12 angeordnet. Diese Elektrode 12, beispielsweise eine Kupferfolie, wird zum Entstauben elektrostatisch geladen. Noch besser eignet sich eine Elektrode aus geeignetem leitendem Kunststoff. Unter der Elektrode 12 befindet sich ein Staubfänger 15. Der Staubfänger 15 ist elektrisch isolierend uns aus geeignetem Material hergestellt, welches den Staub an sich bindet. Als Beispiel sei ein leicht klebriges Honigtuch genannt. Geeignet sind unter anderem auch fasrige Stoffe, Vliesse oder velourähnliche Stoffe mit gerichteten Fasern. Der Staubfänger 15 kann das Wischgerät 1 außer beim Handgriff 16 und bei den Kontaktflächen 111 völlig umfassen. Empfehlenswert ist, den Staubfänger 15 als Endlosband, wie in der Fig. 2 gezeigt, ähnlich dem Schleifpapier bei einem Bandschleifer, um das Wischgerät zu führen, wobei es von Hand verschoben werden kann, sobald die beim Wischen aufliegende Fläche ihre Wirkung verliert. Eine weitere Verbesserung wird erreicht, indem zwischen Elektrode 12 und dem Staubfänger 15 eine weitere Zwischenlage 14 aus einem Schaumstoff angeordnet wird. Dies sorgt zur Schonung der zu reinigenden Oberfläche und zur leichteren Entstaubung von Kanten, Winkeln und Vertiefungen.

Die zu reinigende Oberfläche muß geerdet werden. Dies geschieht durch eine separate Erdleitung zur Erdplatte 11 im Wischgerät 1. Dabei streicht beim Entstauben die Erdplatte mittels den Kontaktflächen 111 über die zu reinigende Oberfläche, was augenblicklich jede statische Ladung der Oberfläche im Bereich des Wischgerätes ableitet. Dazu ist die Erdplatte außenseitig nach unten abgewinkelt und weist gerundete Kanten als Kontaktflächen 111 auf. Es empfiehlt sich, die Kontaktflächen 111 zum Erden der zu reinigenden Oberfläche an beiden Seiten entlang der Elektrode 12 und der Staubfänger 15 anzuordnen. Noch besser ist ein rundum Anordnen von Kontaktflächen 111, so daß der Wischer allseitig Kontaktflächen aufweist. Dadurch ist garantiert, daß jeder Quadratmillimeter der zu reinigenden Oberfläche beim Überstreichen geerdet und sein Potential auf Null gesetzt wird.

Eine andere Möglichkeit besteht nach Fig. 3 darin, durch Reibung einer bestimmten Materialpaarung, wie beispielsweise Plexiglas - Fell oder Kunststoff - Kunststoff-Ladungen für die Elektrode 12 zu erzeugen. Dazu dienen Staubfänger 15 und Elektrode 12 selbst als Mittel zur Erzeugung der elektrostatischen Ladung. Für diese Ausführungsform wird der Staubfänger innenseitig geeignet beschichtet und als Endlostuch, wie beschrieben um das Wischgerät geführt. Bei Wischbewegungen in Längsrichtung wird der Staubfänger 12 um das Wischgerät bewegt. Dabei überstreicht es die Zwischenlage aus Schaumstoff und die Elektrode 12 und erzeugt dabei durch Reibung die elektrostatische Ladung der Elektrode 12. An den Stirnseiten können Rollen 17 vorhanden sein, um welche der Staubfänger 15 geführt wird.

Um die Wirkung des elektrostatischen Feldes zwischen Elektrode und zu reinigende Oberfläche zu verbessern und zu optimieren wird die plattenförmige Elektrode 12 aus einem leitenden Kunststoff mit nach unten reichenden Ausbuchtungen 121 versehen. Dies ist aus der Fig. 4 ersichtlich. Durch Anlegen einer typischen Spannung von etwa 3 kV an der Elektrode 12 wird das statische Feld zwischen einem geerdeten Karosserieteil 3 mit einer ebenfalls geerdeten Lackschicht 31 und der Elektrode 12, inhomogen. Dadurch werden Bereiche mit abwechselnd verstärkter und abgeschwächter Wirkung erzeugt. Da der Staub wenig geladen ist, wird dieser von einem homogenen elektrostatischen Feld nicht unbedingt genügend stark beeinflußt. Wenn nun die plattenförmige Elektrode 12 halbkugelige oder rippenartige Ausbuchtungen 121 oder aufweist, wird das elektrostatische Feld inhomogen, das heißt, es nimmt gegen die Elektrode 12, also gegen das Wischgerät hin zu. Dadurch wird die Kraft auf die Staubteilchen in Richtung zum Wischer hin verstärkt erzeugt. Die Fig. 4 zeigt diesen Sachverhalt in vereinfachter Form.

Das Wischgerät läßt sich auch mit einer Staubabsaugung versehen. Dazu wird es mit einem Schlauchanschluß respektive mit einem Staubsauger kombiniert. Das Wischgerät saugt dann vorteilhafterweise den Staub aus dem Bereich des elektrostatischen Feldes ab.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es nun eine zu entstaubende Oberfläche vollständig zu überstreichen. Dabei kommt jeder Quadratmillimeter einzeln mit den geerdeten Kontaktflächen 111 in Berührung. Somit wird die ganze Oberfläche gleichmäßig und flächendeckend potentialmäßig auf Null gesetzt. Es existieren somit keine Gebiete mit Ladungskonzentrationen mehr. Dies bietet ganz neue Möglichkeiten bei der Reparatur von Karosserieteilen mit metallisierter Lackierung. Da metallisierte Lacke kleinste Metall-Plättchen, meist aus Aluminium, enthalten, werden diese Plättchen, sobald Ladungen an einer Oberfläche vorhanden sind, aufgestellt. Unter diesen Umständen bilden sich sofort sogenannte Wolken. Dies, weil Gebiete mit aufgestellten und Gebiete mit liegenden Metall-Plättchen nebeneinander vorhanden sind. Nach Bearbeitung und Entstaubung mit der Vorrichtung gemäß Erfindung, gibt es diese Wolkenbildung nicht mehr. Die ganze Oberfläche hat ja die gleiche Ladungsverteilung, eben die durch Erdung neutralisierte. Auf diese Weise wird es erstmals möglich, Nachlackierungen und Reparaturen mit metallisierten Lacken durchzuführen, ohne die unerwünschte Wolkenbildung in Kauf nehmen zu müssen.

Claims (10)

1. Verfahren zum Entstauben von Oberflächen durch Abwischen mit einem Wischgerät (1), dadurch gekennzeichnet, daß die zu reinigende Oberfläche während dem Wischen mit einer Kontaktfläche (111) am Wischgerät (1) geerdet wird und der Staub mittels eines mit einer Elektrode (12) im Wischgerät (1) von der zu reinigenden Oberfläche weggezogen wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Wischgerät (1), dadurch gekennzeichnet, daß das Wischgerät (1) mindestens eine mittels einer Erdleitung (21) elektrisch erdbare Kontaktfläche (111), einen elektrisch isolierenden Staubfänger (15), eine mit einem Potential versehbare Elektrode (12) und einen Handgriff (16) umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (12) plattenförmig ist und nach unten gerichtete Ausbuchtungen (121) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erdbaren Kontaktflächen (111) seitlich der Elektrode (12) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erdbaren Kontaktflächen die Elektrode (12) und den Staubfänger (15) mindestens annähernd vollständig umranden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wischgerät (1) mit einem Spannungsversorgungsgerät (2) zum Erzeugen des elektrostatischen Feldes im Wischergerät (1) mittels einer Anschlußleitung (22) elektrisch verbindbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Erzeugen des elektrostatischen Feldes im Wischgerät (1) selbst angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubfänger (15) klebrig ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Elektrode (12) und Staubfänger (15) eine Schaumstoffschicht angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wischgerät (1) mit einem Staubsauger kombinierbar ist.