DE2025081A1

DE2025081A1 - Electrostatic spray or spray device

Info

Publication number: DE2025081A1
Application number: DE19702025081
Authority: DE
Inventors: Karl St. Gallen Buschor (Schweiz)
Original assignee: Gema AG, Apparatebau, St. Gallen
Priority date: 1969-05-29
Filing date: 1970-05-22
Publication date: 1970-12-03
Also published as: DE2025081B2; CH495172A

Description

Elektrostatische Spritz- oder Sprüheinrichtung Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Spritz-oder Sprüheinrichtung mit einer an Hochspannung liegenden Sprühelektrode zur Erzeugung einer Koronaentladung, einem eine Hochspannungs-Gleichrichterkaskade enthaltenden Hochspannungsgenerator, dessen Ausgang über einen Strombegrenzungswiderstand mit der Sprühelektrode verbunden ist und mit einer auf Steuersignale ansprechenden Abschaltvorrichtung für den Hochspannungsgenerator. Electrostatic spraying or spraying equipment The invention relates to an electrostatic spraying or spraying device with a high voltage Spray electrode for generating a corona discharge, a high-voltage rectifier cascade containing high voltage generator, the output of which has a current limiting resistor is connected to the spray electrode and with a responsive to control signals Disconnection device for the high voltage generator.

Im allgemeinen umfassen elektrostatische Spritz- oder -Sprüheinrichtungen eine meist in Form einer Pistole ausgebildete und mindestens eine Sprühelektrode tragende Zerstäubungsvorrichtung (Spritzpistole) zum Zerstäuben des Ueberzugsmaterials und elektrischen Aufladen der Materialpartikel, einen Hochspannungsgenerator zur Aufrechterhaltung eines elektrostatischen Hochspannungsfeldes zwischen Sprühelektrode und dem zu beschichtenden Gegenstand, und eine die Zeretäubungsvorrichtung stetig mit Uberzugsmaterial versorgende Versorgungseinrichtung. Generally include electrostatic spray devices one mostly in the form of a pistol and at least one spray electrode Carrying atomization device (spray gun) for atomizing the coating material and electrically charging the material particles, using a high voltage generator Maintaining an electrostatic high voltage field between the spray electrode and the object to be coated, and one the atomizing device continuously supply device providing coating material.

Zur Zerstäubung des Uberzugsmaterial werden verschiedene Verfahren angewendet. Bei den elektrostatischen Verfahren wird das Ueberzugsmaterial als dünner Film einer auf Hochspannung liegenden, feststehenden oder rotierenden Sprühkante zugeführt. An der Sprühkante ist der Feldstärkegradient sehr hoch, so dass das zugeführte Ueberzugsmaterial an der Kante elektrostatisch zerstäubt und die Materialpartikel gleichzeitig elektrisch aufgeladen werden. Bei anderen Verfahren wird das Ueberzugsmaterial zuerst zerstäubt, z.B. mittels Düsen oder an Prallkörpern, und anschliessend werden die erhaltenen Materialpartikel elektrisch aufgeladen, indem sie durch eine Koronaentladung geführt werden, die üblicherweise mittels nadelförmigen Sprühelektroden erzeugt wird. Various methods are used for atomizing the coating material applied. In the electrostatic process, the coating material is thinner Film of a high voltage, stationary or rotating spray edge fed. At the spray edge, the field strength gradient is very high, so that the supplied Coating material at the edge is electrostatically atomized and the material particles be charged electrically at the same time. In other processes, the coating material is used first atomized, e.g. by means of nozzles or on impact bodies, and then are the material particles obtained are electrically charged by being subjected to a corona discharge are performed, which is usually generated by means of needle-shaped spray electrodes will.

Bei diesen beispielsweise aufgeführten Spritz- oder Sprüheinrichtungen sind die im allgemeinen mit der Anwendung von an- Hochspannung liegenden Sprühelektroden verbundenen Schwierigkeiten von besonderer Bedeutung. Vor allem soll möglichst alles in der Zeiteinheit zerstäube Ueberzugsmaterial elektrisch aufgeladen werden. Leistungsstarke Zerstäubungsvorrichtungen mit Spitzen-Sprühelektroden müssten demnach auch mit entsprechend starken Koronaentladungen betrieben erden. Die Sprühelektroden müssen jedoch an exponierten Stellen der. Zerstäubungsvorrichtung angeordnet werden und es ist nicht möglich, diese Stellen gegen Berührung abzusichern, da ein sicherer Berührungsschutz auch innerhalb des Sprühstrahlkegels vorhanden sein müsste. Insbesondere bei Handgeräten dürfen demnach bei Berührung der Sprühelektroden keine unzulässig starken Ströme fliessen. Bei vollautomatischen Anlagen hinzeigen ware es es möglich den Arbeitrsum entsprechend zu sicherns In allen Fällen ist jedoch wesentlich, das eventuell auftretende Funkentladungen das zerstäube Ueberzugsmaterial nicht zünden können. Alle diese Forderungen aug ideale Weise gleichzeitig zu erfüllen, ist praktisch nicht möglich Bisher beschränkte man sich darauf, durch Rinsehalten eines ausreichend hohes Strombegrenzungswiderstandes in die Anschlussleitung der Sprühelektrode an den Hochspannungsgeneratordie etwa auftretenden Entladungsfunken genügend energiearm zu machen, so dass durch eine stattfindende Funkenentladung das zerstäube Ueberzugsmaterial nicht entzündet und auch die Sprühelektrode gefahrlos berührt werden kann. Im allmeinen sind hierzu sehr hochohmige Widerstände nötig, welche, da sie das einzige vorhandene Schutzglied darstellen, nicht nur qualitat in hochwertig sein, sondern auch so montiert werden müssen, dass Ueberbrückungen (Kriechströme) und die Sicherheit vermindern-.le Beseheidigungen praktisch ausgeschlossen sind. Bei der Verwenduna solcher StrombegrenzungswiderstCnde ist die Kapazität der SrrUhelektrode und des Anschlusskabels bis zum Widerstand masegebend. Zerstäubungsvorrichtungen mit Sprühkante haben im allgemeinen eine hohe Kapazität und eine befriedigende Sicherheit konnte erst erzielt werden, nachdem die Sprühkante direkt an das eine Ende eines hochohmigen Widerstandes (einige hundert bis tausend Megohm) angeschlossen werden ist. Der verhältnismässig voluminöse Strombegrenzungswiderstand muss hierbei in die Zerstäubungsvorrichtung eingebaut werden, wobei die Montage desselben nach den vorstehend erwähnten Anforderungen zu erfolgen hat. Dies ist zwar etwas aufwenig, wobei jedoch der zusätzliche Aufwand insbesondere bei Geräten mit rotierender SprUhkante, welche ohnehin im Aufbau ziemlich kompliziert sind, nur von untergeordneter Bedeutung ist. Ist die Zerstäubungsvorrichtung kapazitätsarm, indem sie beispielsweise nur eine einzige nadelförmige Sprühelektrode enthält, so kann der Strombegrenzungswiderstand im Gehäuse des Hochspannungsgenerators ausreichend sicher untergebracht werden. Trotz aller Vorsichtsmassnahmen ist jedoch ein solcher Strombegrenzungswiderstand als einziege Sicherheitsmassnahme unbefriedigend, da seine Funktionstüchtigkeit nicht überwacht und insbesondere Spritzgeräte häufig einer rauhen Behandlung und vor allem unkontrollierten Einflüssen von Staub und Dämpfen ausgesetzt sind. In the case of these spraying or spraying devices listed as examples are the spray electrodes which are generally connected to the application of high voltage associated difficulties of particular concern. Above all, everything should be as possible In the unit of time atomize coating material are electrically charged. Powerful Atomizing devices with tip spray electrodes would therefore also have to be equipped accordingly with strong corona discharges. However, the spray electrodes must be on exposed areas of the. Atomizing device can be placed and it is not possible to secure these points against contact, as a safe contact protection would also have to be present within the spray cone. Especially with handheld devices Accordingly, when touching the spray electrodes, no impermissibly strong currents may be allowed flow. In the case of fully automatic systems, it would be possible to show the workers In all cases, however, it is essential to know what may occur Spark discharges cannot ignite the atomized coating material. All these It is practically impossible to meet requirements in an ideal way at the same time So far, it has been limited to keeping a sufficiently high current limiting resistor in place into the connection line of the spray electrode to the high voltage generator to make any discharge sparks that occur sufficiently low in energy so that through a spark discharge taking place does not ignite the atomized coating material and the spray electrode can also be touched safely. In general are to this very high-ohmic resistances are necessary, which, since they are the only protective element present not only be of high quality, but also to be assembled in such a way must, that bridging (leakage currents) and reduce the security-.all defenses are practically excluded. When using such current limiting resistors is the capacity of the discharge electrode and the connection cable up to the resistance giving mass. Spray edge atomizers generally have a high level Capacity and a satisfactory security could only be achieved after the spray edge directly to one end of a high-value resistor (a few hundred up to a thousand megohms) has to be connected. The relatively bulky current limiting resistor must be built into the atomizing device, the assembly the same must be done in accordance with the above-mentioned requirements. This is a bit expensive, but the additional effort, especially with devices with rotating spray edge, which are already quite complicated in structure, is only of minor importance. If the atomizing device has a low capacity, for example by containing only a single needle-shaped spray electrode, so the current limiting resistor in the housing of the high-voltage generator can be sufficient be safely housed. Despite all precautionary measures, however, there is one Current limiting resistor as a single safety measure unsatisfactory because its functionality is not monitored and spray equipment in particular frequently rough handling and above all uncontrolled influences of dust and Exposed to vapors.

In elektrostatischen Hochspannungsanlagen, insbesondere Elektrofilter- und Farbspritzanlagen werden deshalb häufig Schaltungsanordnungen benutzt, durch die beim Ueberschreiten von bestimmten vorgegebenen Stromwerten, Ueberschlägen, der Hochspannungsgenerator automatisch abgeschaltet wird. Die Abschalt-Steuersignale werden hierbei auf verschiedene Weise erzeugt. So ist es beispielsweise bekannt, im Hochspannungsfeld gesonderte-Hilfselektroden als Sonden vorzusehen, im Primärstromkreis eines Hochspannungstranformators Stromwandler anzuordnen und von deren Sekundärwicklungen dem Stromfluss proportionale Spannungen als Steuersignale abzunehmen, oder auch in die Hochspannungs-Zufuhrleitung der Sprühelektrode eine Induktionsspule einzuschalten, auf die eine Sondenwicklung aufgewickelt ist. Aehnliche, bei elektrostatischen Gasreinigungsapparaten benutzte Schaltungsanordnungen enthalten als Ansprechvorrichtung z.B. für einen elektromechanisch gesteuerten Spannungswiderstand eine Glimmröhre, deren ZUndelektrode mit der Hochspannungsversorgungsleitung kapazitiv gekoppelt ist. Statt dessen werden bei solchen Gasreinigungsapparaten auch Ueberstromrelais benutzt, die im Primärstromkreis des Hochspannunstransformators angeordnet sind. In Schutzeinrichtungen bei elektrostatischen Lackieranlagen wird hEufig der bei einsetzender Entladung an einem in die Hochspannungsversorg sleitwig eingeschalteten Widerstand auftretende Spannungsabfall zur Steuerung eines elektronischen Verstärkerelementes benutzt. Für einen Ueberlastungsschutz werden auch abgestimmte Oszillatorstromkreise verwendet, die so ausgelegt sind, dass bei Kurzschlussbedingungen im Elektrodenraum die Schwingungen abreissen. In electrostatic high-voltage systems, especially electrostatic precipitators and paint spray systems are therefore often circuit arrangements used, by the exceeding of certain predetermined current values, surges, the high-voltage generator is switched off automatically. The shutdown control signals are generated in different ways. For example, it is known to provide separate auxiliary electrodes as probes in the high voltage field in the primary circuit a high-voltage transformer to arrange current transformers and their secondary windings to take voltages proportional to the current flow as control signals, or else to switch on an induction coil in the high-voltage supply line of the spray electrode, on which a probe winding is wound. Similar for electrostatic gas cleaning devices used circuit arrangements contain as a response device e.g. for a electromechanically controlled voltage resistance a glow tube, its ignition electrode is capacitively coupled to the high voltage supply line. Instead, be in such gas cleaning apparatus also overcurrent relays are used, which are in the primary circuit of the high voltage transformer are arranged. In protective devices for electrostatic Painting systems is often the one in the high voltage supply when a discharge begins sleitwig switched on resistance occurring voltage drop to control a electronic amplifier element used. Be for an overload protection also uses tuned oscillator circuits that are designed so that at Short-circuit conditions in the electrode chamber break the vibrations.

Es hat sich gezeigt, das ein befriedigender Schutz vor Ueberschlägen mit jeder einzelnen dieser Massnahmen insbesondere bei Pulver-Beschichtungsanlagen nicht erreicht wArd, Zweck der Erfindung ist eine in dieser Hinsicht verbessere Spritz- oder Sprüheinrichtung, bei der die Sprühelektrode über einen Strombegrenzungswiderstand mit einer Hochspannungs- Gleichrichterkaskade verbunden und der Hochspannungsgenerator durch eine Abschaltvorrichtung gesteuert ist. It has been shown that this is a satisfactory protection against flashovers with each and every one of these measures, especially in powder coating systems has not been achieved, the purpose of the invention is to be improved in this respect Spray or spray device in which the spray electrode has a current limiting resistor with a high voltage Rectifier cascade connected and the High voltage generator is controlled by a shutdown device.

Die erfindungsgemässe Sprüheinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichrichterkaskade zur Versorgung der Sprühelektr6de mit Hochspannung eingangsseitig an einen Hochfrequenz-Oszillator angeschlossen ist und bei niedrigsten Kapazitätswerten ihrer Kondensatoren einen derart hohen Innenwiderstand aufweist, dass bei langsam zunehmender Feldstärke an der Sprühelektrode die Schwingungen im Hochfrequenz-Oszillator abreissen, und dass auf der Hochspannungszuführungsleitung der Sprühelektrode eine Sonde angeordnet ist, welche bei schnell zunehmender Feldstärke an der Sprühelektrode über einen Verstärker mit hochohmigem Eingang Steuersignale an die Abschaltvorrichtung liefert. The spray device according to the invention is characterized in that that the rectifier cascade to supply the spray electrode with high voltage connected on the input side to a high-frequency oscillator and at lowest Capacitance values of their capacitors have such a high internal resistance, that with slowly increasing field strength at the spray electrode the vibrations in Demolish high-frequency oscillator, and that on the high-voltage supply line a probe is arranged on the spray electrode, which with rapidly increasing field strength at the spray electrode via an amplifier with a high-resistance input control signals supplies to the shutdown device.

Durch die Kombination dieser Massnahmen wird erreicht, dass bei irgendwelchen Aenderungen des Betriebszustandes auf der Hochspannungsseite die Hochspannungszuführung sicher und zuverlässig unterbrochen wird, so dass sich in keinem Falle ein Funkenüberschlag unerwünschter Stärke entwickeln kann Die Sonde kann aus einer die Hochspannungs-Zuleitung umgebenden isolierten Wicklung bestehen. Vorzugsweise wird die Sondenwicklung auf dem in der Hochspannungs-Zuleitung liegenden Strombegrenzungswiderstand angeordnet. By combining these measures it is achieved that with any Changes in the operating state on the high-voltage side of the high-voltage supply is interrupted safely and reliably, so that there is no arcing in any case Unwanted strength can develop The probe can come out of a high voltage supply line surrounding insulated winding. Preferably the probe winding is on the current-limiting resistor located in the high-voltage supply line.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung ausführ2Lch beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 schematisch-eine elektrostatische Pulver-Spritzeinrichtung mit einer Spritzpistole, eine Pulver-Versorgungsvorrichtung für die Spritzpistole, einen Hochspannungsgenerator und eine erfindungsgemässe Schaltungsanordnung in einer beispielsweisen Ausführung, Fig. 2 die Sonde der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung, Fig 7 ein Oszillogramm des Sondensignals bei auftretenden unselbständigen Entladungen an der Spritzpistole, Fig. 4 eine Spritzpistole mit im Handgriff eingebauter Sonde und Fig. 4a w einen Querschnitt durch den Handgriff der Spritzpistole der Fig. 4. In the following, embodiments of the invention are based on the Drawing is described in detail. They show: FIG. 1 schematically, an electrostatic one Powder spray device with a spray gun, a powder supply device for the spray gun, a high-voltage generator and a circuit arrangement according to the invention in an exemplary embodiment, FIG. 2 shows the probe of the circuit arrangement shown in FIG. 1, Fig 7 an oscillogram of the probe signal when dependent discharges occur on the spray gun, FIG. 4 shows a spray gun with a probe built into the handle and FIG. 4 a w a cross section through the handle of the spray gun of FIG. 4.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Pulver-Spritzeinrichtung besteht die Zerstäubungsvorrichtung 1 aus einer Spritzpistole 2, bei welcher vor der Austrittsöffnung eines aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Rohres 3 ein Prallkörper 4, ebenfalls aus elektrisch isolierendem Material angeordnet ist. Der Spritzpistole wird über eine Leitung 5 ein Pulver-LuSt-Gemisch zugeführt, welches in der Material-Versorgungsvorrichtung 6 erzeugt wird. Diese Material-Versorgungsvorrichtung 6 enthalt einen trichterförmigen Vorratsbehälter 7 und Förderdüsen 8, welchen über ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil 9 Treibgas, z.B. Pressluft, zugeführt wird. Die Versorgungsvorrichtung 6 kann beliebiger Bauart sein, wesentlich jedoch ist, dass durch Betätigung des Ventils 9 die Pulverzufuhr zur Spritzpistole 2 unterbrochen wird. In the powder spray device shown in Fig. 1, there is Atomizing device 1 from a spray gun 2, in which in front of the outlet opening a tube 3 made of electrically insulating material, an impact body 4, is also arranged from electrically insulating material. The spray gun a powder-LuSt mixture is fed via a line 5, which is in the material supply device 6 is generated. This material supply device 6 contains a funnel-shaped Storage container 7 and delivery nozzles 8, which via an electromagnetically controlled Valve 9 propellant gas, e.g. compressed air, is supplied. The supply device 6 can be of any design, but what is essential is that by actuating the valve 9 the powder supply to the spray gun 2 is interrupted.

Der Prallkörper 4 trägt auf seiner, der Austrittsöffnung des Rohres 3 abgewandten Seite eine nadelförmige Sprühelektrode 10, welche über eine in der Spritzpistole 2 verlaufende elektrisch isolierte Leitung 11 und ein an die Leitung angeschlossenes Hochspannungskabel 12 mit dem Hochspannungsgenerator 13 ververbunden ist. The impact body 4 carries on its, the outlet opening of the pipe 3 side facing away from a needle-shaped spray electrode 10, which has a in the Spray gun 2 running electrically insulated line 11 and one to the line connected high-voltage cable 12 connected to the high-voltage generator 13 is.

Der Hochspannungsgenerator 13 besteht aus einem Hochfrequenz-Oszillator 14 und einer an diesem angeschlossenen Kaskade 15 aus Gleichrichtern 16 und Kondensatoren 17. The high voltage generator 13 consists of a high frequency oscillator 14 and a cascade 15 connected to this made up of rectifiers 16 and capacitors 17th

An einer Stelle trägt das Hochspannungskabel 12 eine Sonde 18, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer mehrere Windungen umfassenden Wicklung 19 besteht, Die Wicklung 19 ist über einen abgeschirmten Doppelleiter 20 mit einem Verstärker 21 verbunden, dessen Ausgang eine Schaltvorrichtung 22 für den Hochspannungsgenerator 13 und das Ventil 9 steuert. Der in Fig. 1 gezeigte Verstärker 21 enthält eine Kaltkathoden-Rbhre 23, deren Zündelektrode 2aa über einen Leiter des Doppelleitere 20 mit dem einen Ende der wicklung 19 verbunden ist. Das andere Ende der Wicklung 19 ist über den anderen Leiter des Doppelleiters 20, einen Hochohm-Arbeitswiderstand 24 und die Wicklung eines in der Schaltvorrichtung 22 enthaltenen Relais 25 mit der Kathode der Ealtkathodenröhre 23 verbunden. Die Anode der Kaltkathodenröhre 23 ist mit dem Plus-Pol einer Spannungsquelle 26 und ausserdem über einen Widerstand 27 und einen Arbeitskontakt 25a des Relais 25 mit der 7.iindelektrode 23a verbunden. Am Griff der Spritzpistole 2 ist ein Handschalter ,-- angeordnet, über welchen ein Relais 29 aus-und eineschaltet werden kann. Ueber den Arbeitskontakt 29a des Relais 29 erhält die Kaltkathodenröhre 23 Spannung. Das elektromagnetische ventil C und er Hocbfrequenz-Oszillator 14 sind über einen zweiten Arbeitskontakt 25b des Relais 25 und über den genannten Arbeitskontakt ; des Relais 29 mit der Spannungsquelle 26 verbunde, so das.q beide eingeschaltet sind, wenn beide Arbeitskontakte 25b und 29a geschlossen sind. At one point the high voltage cable 12 carries a probe 18, which in the illustrated embodiment from a several turns comprehensive winding 19 consists, the winding 19 is via a shielded double conductor 20 connected to an amplifier 21, the output of which is a switching device 22 for the high voltage generator 13 and the valve 9 controls. The amplifier shown in FIG 21 contains a cold cathode tube 23, the ignition electrode 2aa of which has a conductor of the double conductor 20 is connected to one end of the winding 19. The other The end of the winding 19 is via the other conductor of the double conductor 20, a high-resistance working resistor 24 and the winding of a relay 25 contained in the switching device 22 the cathode of the Ealtkathodenröhre 23 connected. The anode of the cold cathode tube 23 is connected to the plus pole of a voltage source 26 and also via a resistor 27 and a normally open contact 25a of the relay 25 is connected to the 7.iindel electrode 23a. On the handle of the spray gun 2 is a manual switch - arranged over which a Relay 29 can be switched off and on. Via the normally open contact 29a of the relay 29 receives the cold cathode tube 23 voltage. The electromagnetic valve C and he high frequency oscillator 14 are via a second normally open contact 25b of the relay 25 and via the working contact mentioned; of the relay 29 with the voltage source 26 connected, so das.q are both switched on when both make contacts 25b and 29a are closed.

Fig. 2 zeigt im Schnitt ein Ausführungsbeispiel für die Sonde lP der Fig. 1. Das Hochspannungskabel 12 ist an einer Stelle getrennt und beide EabelteLle sind durch einen Widerstand R von 20 bis 50 Meghom miteinander verbunden. Ueber den Widerstand R und die Verbindungsstellen ist ein Rohr 30 aus hochwereinem Isoliermaterial geschoben. An Jedem Rohrende ist eine Ueberwurfmutter 31 aufeeechraubt, durch welche das Isolierrohr 30 am Hochspannungskabel 12 festgeklemmt ist. Auf dem Isolierrohr 30 ist, wie gezeigt, die Wicklung 19 aufgewickelt, wobei die einzelnen Windungen ausreichenden Abstand voneinander haben. Die an die Wicklung 19 angeschlossene Leitung 20 ist parallel zum Kabel 12 geführt, sodass über die ganze Sondenanordnung eine Schutzhülle 32 gezogen werden kann, die an beiden Enden eng an das Hochspannungskabel 12 anliegt. Fig. 2 shows in section an embodiment for the probe IP 1. The high-voltage cable 12 is separated at one point and both parts are interconnected by a resistor R of 20 to 50 meghom. Above the resistor R and the connection points is a tube 30 made of high-strength insulating material pushed. At each end of the pipe a union nut 31 is screwed on, through which the insulating tube 30 is clamped to the high-voltage cable 12. On the insulating tube 30 is, as shown, the winding 19 wound, with the individual turns have sufficient distance from each other. The one to the winding 19th connected line 20 is parallel to the cable 12, so that over the whole Probe assembly a protective sheath 32 can be pulled tight at both ends is applied to the high-voltage cable 12.

Der Wert des Widerstandes R und die Anzahl Windungen der Wicklung 19 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung so gewählt, dass bei "stehenden" Funkenentladungen an der Sprühelektrode 10 der Spritzpistole 2 von der Wicklung 19 Spannungsimpulse von 40 bis 100 Volt Spitzenspannung abgegeben werden und im Wiclungsstromkreis ein Strom von rund 1 µ Amp. The value of the resistor R and the number of turns of the winding 19 is selected in the illustrated embodiment of the circuit arrangement so that that with "standing" spark discharges on the spray electrode 10 of the spray gun 2 from the winding 19 voltage pulses of 40 to 100 volts peak voltage emitted and in the winding circuit a current of around 1 µ Amp.

fliesst. Der Sondenwiderstand R ist im allgemeinen ziemlich kurz, so dass eine die für einen solchen Fall artige Anzahl Windungen (z.flows. The probe resistance R is generally quite short, so that a number of turns (e.g.

B. 10 bis 20) aufweisende Wicklung wesentlich länger als der Widers+and ist. Mit Vorteil wird die Wicklung 19 einbezug auf den Sondenwiderstand R symmetrisch angeordnet, so dass die Wicklung den -Widerstand an beiden Enden gleich weit überragt.B. 10 to 20) having winding much longer than the contradiction + and is. The winding 19 is advantageously made symmetrical with respect to the probe resistance R arranged so that the winding protrudes equally far beyond the resistance at both ends.

it einer solchen Sonde bei stehenden Funkenentladungen erzielte Spannungsimpulse sind in Fig, 3 gezeigt Der Impulsabstand betrug hierbei 1 Millisekunde. Voltage pulses achieved with such a probe with standing spark discharges are shown in FIG. 3. The pulse spacing here was 1 millisecond.

Der Sondenwiderstand R kann gänzlich weggelassen werden oder Wicklung 19 und Widerstand R können an verschiedenen Stellen des Hochspannungskabels angeordnet werden. The probe resistor R can be omitted entirely or winding 19 and resistor R can be arranged at different points on the high-voltage cable will.

Die vorstehend beschriebene Spritzeinrichtung mit Schaltungsanordnung arbeitet folgendermassen: In Ruhestellung ist der Handschalter 28 am Griff der Spritzpistole 2 geöffnet, , so daes das Relais 29 stromlos und sein Kontakt 29a geöffnet ist. An der Kaltkathodenröhre 23 liegt Reine Betriebsspannung und das in ihrer Kathodenleitung angeordnete Relais 25 ist ebenfalls stromlos, wobei der an die Zündelektrode 23a der Kaltkathodenröhre 23 angeschlossene Relaiskontakt 25a offen und der in der Speiseleitung des Ventils 9 und des Hochfrequenzoszillators 14 liegende Relaiskontakt 25b geschlossen ist. Da der Relaiskontakt 29a offen ist, ist die ganze Einrichtung ausgeschaltet. Beim Schliessen des Handschalters 28 zieht das Relais 29 an, so dass sein Kontakt 29a schliesst. Damit wird der Verstärker bzw. die Kaltkathodenröhre an Spannung gelegt, der Hochspannungsgenerator eingeschaltet, so dass an der Sprühelektrode 10 der Spritzpistole 2 eine Koronaentladung entsteht, und das Ventil 9 geöffnet wird, sodass der freigegebene Treibgasstrom aus den Vorratsbehälter 7 durch die Wirkung der Förderdüsen 8 Pulver ansaugt und zur Spritzpistole 2 fördert. Am Prallkörper 4 wird das Pulver in eine Wolke zerstäubt und die Pulverpartikel werden durch die Koronaentladung elektrisch aufgeladen. The spray device with circuit arrangement described above works as follows: In the rest position, the manual switch 28 is on the handle of the spray gun 2 opened, so that the relay 29 is de-energized and its contact 29a is open. Pure operating voltage is applied to the cold cathode tube 23 and that in its cathode line arranged relay 25 is also de-energized, wherein the to the ignition electrode 23a The relay contact 25a connected to the cold cathode tube 23 is open and that in the feed line of the valve 9 and the high-frequency oscillator 14 horizontal relay contact 25b is closed. Since the relay contact 29a is open, the whole device is switched off. When the manual switch 28 is closed, the relay 29 picks up so that his contact 29a closes. This becomes the amplifier or the cold cathode tube applied voltage, the high voltage generator switched on, so that at the spray electrode 10 of the spray gun 2 a corona discharge occurs, and the valve 9 is opened is, so that the released propellant gas flow from the reservoir 7 through the Effect of the delivery nozzles 8 draws in powder and conveys it to the spray gun 2. On the impact body 4 the powder is atomized into a cloud and the powder particles are through the Corona discharge electrically charged.

Beim Einsetzen einer Funkenentladung liefert die Sondenwicklung einen durch Induktion erzeugten Spannungsimpuls, welcher über die Leitung 20 zur Zündelektrode 23a der Kaltkathodenrbhre 23 gelangt und letztere zündet. Das in der Kathodenleitung der Röhre 23 liegende Relais 25 zieht an, wobei sein an die Zündelektrode angeschlossener Kontakt 25a geschlossen und der in der Speiseleitung liegende Kontakt 25b geöffnet wird. Durch das Oeffnen des Kontaktes 25 b wird der Hochfrequenzgenerator 14 ausgeschaltet, sodass die Sprühelektrode 10 keine Hochspannung mehr erhält, und ausserdem wird das Ventil 9 geschlossen, wodurch der Treibgasstrom und damit die Pulverförderung unterbrochen wird. Der geschlossene Relaiskontakt 25a fuhrt über den Widerstand 27 jedoch weiter Zündspannung der Zündelektrode zu, so dass diese gezündet bleibt. Damit bleibt auch der Hochfrequenzoszillator ausgeschaltet und das Ventil 9 geschlossen. Um beide wieder einzuschalten, wird der Handschalter 28 am Griff der Spritzpistole kurz geöffnet, so dass das Relais 29 vorübergehend abfällt und die Kathodenröhre gelöscht wird. When a spark discharge sets in, the probe winding delivers one voltage pulse generated by induction, which via line 20 to the ignition electrode 23a of the cold cathode tube 23 and the latter ignites. That in the cathode line of the tube 23 lying relay 25 picks up, with its connected to the ignition electrode Contact 25a closed and contact 25b in the feed line opened will. By opening the contact 25 b, the high-frequency generator 14 is switched off, so that the spray electrode 10 no longer receives high voltage, and also becomes the valve 9 is closed, whereby the propellant gas flow and thus the powder delivery is interrupted. The closed relay contact 25a leads via the resistor 27, however, the ignition voltage of the ignition electrode continues to increase so that it remains ignited. The high-frequency oscillator thus also remains switched off and the valve 9 closed. To turn both on again, the manual switch 28 on the handle of the spray gun is briefly opened, so that the relay 29 temporarily drops out and the cathode tube is deleted.

Bei Spritz- oder Sprüheinrichtungen zum Beschichten von Gegens nden werden die zu beschichtenden Gegenstände an Erdpotential gelegt. Die Feldstärke an der Sprühelektrode und damit auch das Einsetzen von Sprühentladungen, selbständigen Koronaentladungen und unselbständigen Funkenentladungen, ist vom Abstand der Sprühelektrode vom zu beschichtenden Gegenstand abhängig. Um einwandfreie Ueberzüge zu erhalten, muss meist die Spritzpistole näher an den Gegenstand herangebracht werden oder es muss aus grösserer Entfernung aufgestäubt werden. Um ungewünschte Funkenentlad ungen möglichst auszuschalten9 könnte an sich ein gewisser, gerade noch zulässiger Mindestabstand der Sprühelektrode vom Gegenstand festgelegt werden, der nicht unterschritten werden darf. Beim Arbeiten insbesondere mit Handspritzpistolen müssen dann jedoch Massnahmen vorgesehen werden, damit dieser Mindestabstand auch wirklich nicht unterschritten werden kann. Vorrichtungen dieser Art wären bei Spritzpistolen zwar umständlich, aber immerhin noch vorsehbar. In the case of spray equipment for coating objects the objects to be coated are at earth potential placed. The field strength at the spray electrode and thus also the onset of spray discharges, self-contained corona discharges and dependent spark discharges, is from the distance of the spray electrode depends on the object to be coated. To flawless coatings To get this, the spray gun usually has to be brought closer to the object or it has to be dusted from a greater distance. To unwanted Eliminating spark discharges as much as possible9 could in itself be a certain, straightforward approach the minimum permissible distance between the spray electrode and the object must be specified, which must not be undercut. When working especially with hand spray guns However, measures must then be taken to ensure that this minimum distance also occurs really cannot be undercut. Devices of this type would be with spray guns cumbersome, but still predictable.

Das Einsetzen von Sprühentladungen ist aber auch davon abhängig, ob z.B. ohne Pulver, mit wenig Pulver oder mit viel Pulver gesprüht wird. Beim Sprühen mit grossen Pulvermengen setzen die Sprühentladungen bei weit geringeren durchschnittlichen Feldstärken ein als beim Sprühen ohne bzw. mit wenig Pulver Die Festlegung eines solchen Mindestabstandes wird damit praktisch bedeutungslos.The onset of spray discharges also depends on whether e.g. spraying without powder, with little powder or with a lot of powder. When spraying with large amounts of powder, the spray discharges set at far lower average ones Field strengths a than when spraying without or with little powder The definition of a such a minimum distance is practically meaningless.

Um diesen Effekt als zusätzliche Sicherheitsmassnahme auszunutzen wird bei der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung die Hochfrequenzkaskade derart schaltungsmässig dimensioniert, dass mit steig es Entladungsstrom die Spannung reduziert wird 9 so dass die wirksame durchschnittliche Feldstärke an der Sprühelektrode abnimmt. Dies wird durch einen hohen Innenwiderstand der Kaskade und möglichst niedrigen Kaskadenkapazitäten erreicht. Bei Kurzschluss auf der Hochspannungsseite reissen die Schwingungen im der Kaskade vorgeschalteten Hochfrequenzoszillator ab, so dass dann kein Entladungsstrom mehr fliesst. Diese Massnahme ist jedoch nur wirksam, wenndie Feldstärkenänderung an der Sprühelektrode langsam erfolgt, d.h. wenn der Abstand zwischen Sprühelektrode und den: geerdeten Gegenstand bzw, Körperteilen einer Person langsar verringert wird. Bei schnellen Bewegungen können sich Oszillator und Kaskade nicht mehr einstellen und es würde zu einer Funkenentladung kommen, wenn die vorstehend beschriebene Schaltungsanordnung mit er Sonde nicht verwendet würde. Dennoch erhöht eine derart dimensionierte Kaskade die Sicherheit der Sprüheinrichtung, Die spezielle Ausbildung der Sonde ist von der Art der verwendeten Schaltvorrichtung und der von letzterer benötigten Leistung abhängig. Bei empfindlichen Schaltvorrichtungen kann beispielsweise statt einer Wicklung eine Metallfolie verwendet werden, welche das Hochspannungskabel umschliesst. Als Verstärker und/ oder Schaltvorrichtung können auch Schaltungen mit Halbleiterelementen benutzt werden. le Anordnung der Sonde auf dem Hochspannungskabel und die lage der zur Strombegrenzung und Dämpfung verwendeten Sonderwiderstande richtet sich vcr allem nach der Höhe der Kapazität zur Sprühelektrodenanordnung. Bei mittleren Kapazitäten wird man im allgemeinen -4en Widerstand in unmittelbarer Nähe der Pistole oder innerhalb derselben anordnen, während die Sone zwecks Einsparunp vcn leiturgen im Gehäuse des Hochspannungsgenerators untergebracht wird. To use this effect as an additional security measure becomes the high-frequency cascade in the circuit arrangement described above dimensioned in terms of circuitry such that the voltage increases with the discharge current is reduced to 9 so that the effective average field strength at the spray electrode decreases. This is due to the high internal resistance of the cascade and the lowest possible Cascade capacities reached. Rupture in the event of a short circuit on the high voltage side the oscillations in the high-frequency oscillator connected upstream of the cascade, so that then no more discharge current flows. However, this measure is only effective if the change in field strength at the spray electrode occurs slowly, i.e. if the Distance between the spray electrode and the: earthed object or, Body parts of a person is slowly decreased. With fast movements you can The oscillator and cascade no longer adjust and a spark discharge would result come when the circuit arrangement described above with he probe does not would be used. Nevertheless, such a dimensioned cascade increases safety the spray device, the special design of the probe depends on the type of the used Switching device and the power required by the latter depends. With sensitive Switching devices can, for example, use a metal foil instead of a winding which encloses the high-voltage cable. As an amplifier and / or switching device circuits with semiconductor elements can also be used. le arrangement of Probe on the high voltage cable and the location of the current limiting and attenuation The special resistors used depend primarily on the capacity for the spray electrode arrangement. In the case of medium capacities, one will generally - Arrange a resistor in the immediate vicinity of the pistol or within it, while the sones are in the housing of the high-voltage generator for the purpose of saving is housed.

Die Wunde, d.h. vorzugsweise der Sondenwiderstand R und die ihn umgebente Sondenwicklung 19 können aber auch zusammen im Griff der Spritzpistoplem 2 untergebracht sein. The wound, i.e. preferably the probe resistance R and the surrounding area The probe winding 19 can, however, also be accommodated together in the handle of the spray gun 2 be.

Fig. zeigt ein diesbezügliches Ausführungsbeispiel. Fig. Shows a related embodiment.

Die i. Fig. 4 schematisch im Schnitt gezeigte Spritzpistole 9 besteht aus einem Pistolenkörper 73 aus elektrisch isolierende Material, z.B. Kunststoff, desser vorderes Ende in orm eines Pistolenrohres 3 ausgebildet ist. je Bohrung 34a des Pistolenrohres 3 geht glatt in einen im Pistolenkörper 33 gebildeten, nach hinten, zurächst schräg abwärts und dann parallel zur Rohrachse verlaufenden Pulver-Förderkanal 54b, 34c über. Der Pistolenkörper 33 enthält ferner eine zweite, durchgehende und zum Pistolenrohr 7 koaxiale Bohrung, die im Durchmesser kleiner ist als der Pulver-Förderkanal und in den schräg abwärts verlaufenden Teil 34b desselben mündet. In dieser zweiten Bohrung ist verschiebbar ein Stab 35 eingesetzt, der an seinem vorderen Ende den bereits früher (Fig. 1) erwähnten Prallkörper 4 mit der nadelförmigen Sprühelektrode 10 und an seinem rückwärtigen Ende einen Knopf 36 als Handgriff trägt. Das vordere Stabende ist in einer in das Pistolenrohr 3 eingesetzten Führung 40 geführt. Der Stab 35 besteht aus drei aneinandergesetzten Teilen. Der mittlere Stabteil 35b ist elektrisch leitend und besteht zum Beispiel aus einem Stück Silberstahldraht. Der rückwärtige, den Knopf 36 tragende Stabteil 35a besteht aus elektrisch isolierendem Material, sOBO Kunststoff. Der vordere, den Prallkörper 4 tragende Stabteil 35c besteht aus einem mit elektrich isolierendem Material9 z.B. Kunststoff, ummantelten Leiter 119 welcher die am Prallkörper 4 befindliche Sprühelektrode 10 mit dem mittleren Stabteil 35b elektrisch verbindet.Der mittlere Stabteil 35b steht im Kontakt mit einem in den Pistolenkörper 33 eingesetztn Kontaktstück 37, das um den Fulver-Förderkanal 34b, 34c herum gewährt ist und in einer im Pistolenkörper 33 gebildeten dritten Bohrung, einer Sackbohrung 38 endet. In der nach rückwärts offenen Sackbohrung 38 ist ein Stück Hochspannungskabel 12 eingesetzt, welches das EontaktstUck 37 über einen ersten Hochspannungsstecker 39 mit dem Sondenwiderstand R verbindet. The i. Fig. 4 consists of spray gun 9 shown schematically in section from a gun body 73 made of electrically insulating material, e.g. plastic, desser front end is designed in the form of a gun barrel 3. per hole 34a of the gun barrel 3 goes smoothly into a rearward formed in the gun body 33, first obliquely downwards and then parallel to the pipe axis running powder feed channel 54b, 34c across. The gun body 33 also contains a second, continuous bore coaxial with the gun barrel 7, which is smaller in diameter is the same as the powder conveying channel and in the sloping downward part 34b flows out. In this second hole, a rod 35 is slidably inserted on the its front end the earlier (Fig. 1) mentioned impact body 4 with the needle-shaped spray electrode 10 and at its rear end a button 36 as Handle carries. The front end of the rod is inserted into a gun barrel 3 Guided tour 40. The rod 35 consists of three parts attached to one another. Of the middle rod part 35b is electrically conductive and consists, for example, of a Piece of silver steel wire. The rear rod part 35a carrying the button 36 is made made of electrically insulating material, sOBO plastic. The front, the impact body 4 supporting rod part 35c consists of an electrically insulating material 9 e.g. Plastic, sheathed conductor 119 which the spray electrode located on the impact body 4 10 electrically connects to the central rod part 35b. The central rod part 35b is in contact with a contact piece 37 inserted into the gun body 33, which is granted around the Fulver feed channel 34b, 34c and in one in the gun body 33 formed third hole, a blind hole 38 ends. In the backwards open blind hole 38, a piece of high-voltage cable 12 is inserted, which the Contact piece 37 via a first high-voltage plug 39 with the probe resistor R connects.

Die Sonde 18 ist im aus zwei Griffschalen 41a. 41b bestehenden Pistolengriff untergebracht. Fig. 4a eeigt die Sonde 18 im Querschnitt. In der dargestellten Ausführung besteht die Sonde 18 aus einem langgestreckten Isolierkörper 42 mit drei acheparallelen, im Querschnitt in Dreicksf m angeordneten Längsbohrungen, von welchen zwei zur Aufnahme des bereite erwähnten ersten Hochspannungssteckers 39 und eines zwiten Hochspannungssteckers 43 und die dritte zur Aufnahme des Sondenwiderstandes R dienen. Der erste Hochspahnungsstecker 39 ist von oben in den Isolierkörper 42 eingeschoben und verbindet das untere Ende des Sondenwiderstandes R über das Hochspannungskabel 12, das Kontaktstück 37, den mittleren Stabteil 35b und den Leiter 11 mit der Sprühelektrode 10. Der zweite Hochspannungsstecker 43 ist von unten in den Isolierkörper 42 eingeschoben und verbindet das obere Ende des Sondenwiderstandes R über ein Hochspannungs-Versorgungskabel 44 mit einer Hochspannungsquelle (vgl. Fig. 1). Der Isolierkörper 42 ist mit der Sondenwicklung 19 bewickelt, deren beiden Enden an zwei Polen eines vierpoligen Niederspannungssteckers 45 angeschlossen sind. Oberhalb der Sondenwicklung 19 ist ferner am Isolierkörper 42 ein Mikroschalter 28' als der bereits früher (Fig. 1) erwähnte Handschalter befestigt. Die beiden Kontakte des Mikro-Schalters 28' sind an den beiden anderen Polen des vierpoligen Niederspannungssteckers angeschlossen. Die Anschlussleitungen für die Sondenwicklung 19 und den Mikroschalter 28' sind der besseren Uebersicht wegen in Fig. 4 nicht dargestellt. Der vierpolige Niederspannungestecker 45 umgibt in Ringform den zweiten Hochspannungs stecker 43, der zusammen mit dem Buchsenteil der Niederspannungs-Steckverbindung im Steckergehäuse 46 angeordnet ist. Das Hochspannungs-Versorgungskabel 44 und die vier Leitungen für die Sondenwicklung 19 und den Mikroschalter 28' enthaltendes Anschluss- -kabel 47 sind, wie üblich,am Steckergehäuse 46 befestigt. Der Mikroschalter 28' ist durch den Abzugshebel 48 der Spritzpistole 2 betätigbar. An der rückwärtigen Oeffnung des Pulver-Förderkanals 34c ist ein durch den Pistolengriff hindurchführender Rohrbogen 49 angesetzt, an welchen die Förderleitung 5 zur Zufuhr von Pulver-Luft-Gemisch angeschlossen ist, Die vorstehend beschriebene Ausbildung der Sonde gestattet eine sehr gedrängte Bauweise reg für deren Unterbrin-n im Pistollengriff erforderlich ist wobei alle Teile der Sonde gegen Be schadigungen bestens geschützt und The probe 18 is made up of two handle shells 41a. 41b existing pistol grip housed. Fig. 4a inclines the probe 18 in cross section. In the illustrated embodiment the probe 18 consists of an elongated insulating body 42 with three axially parallel, Longitudinal bores arranged in triangles in cross-section, two of which are for receiving the already mentioned first high-voltage connector 39 and a second high-voltage connector 43 and the third to accommodate the probe resistor R. The first high-voltage connector 39 is pushed into the insulating body 42 from above and connects the lower end of the probe resistor R via the high voltage cable 12, the contact piece 37, the central rod part 35b and the conductor 11 with the spray electrode 10. The second high-voltage plug 43 is pushed into the insulating body 42 from below and connects the upper end of the probe resistor R via a high voltage supply cable 44 with a high voltage source (see. Fig. 1). The insulating body 42 is with the Probe winding 19 wound, the two ends of which on two poles of a four-pole Low voltage connector 45 are connected. Above the probe winding 19 is also on the insulating body 42 a microswitch 28 'than the one already earlier (Fig. 1) mentioned hand switch attached. The two contacts of the microswitch 28 'are connected to the other two poles of the four-pole low-voltage plug. The connection lines for the probe winding 19 and the microswitch 28 'are Not shown in FIG. 4 for the sake of better overview. The four-pole low-voltage connector 45 surrounds the second high-voltage connector 43 in a ring shape, which together with the The socket part of the low-voltage plug connection is arranged in the plug housing 46 is. The high voltage supply cable 44 and the four leads for the probe winding 19 and the microswitch 28 'containing the connection cable 47 are, as usual, on Connector housing 46 attached. The microswitch 28 'is activated by the trigger 48 the spray gun 2 can be actuated. At the rear opening of the powder feed channel 34c, a pipe bend 49 leading through the pistol grip is attached to which the conveying line 5 is connected for the supply of powder-air mixture, The above-described design of the probe allows a very compact design reg is required for their accommodation in the pistol grip, whereby all parts of the The probe is well protected against damage and

Claims

P a t e n t a n t a n t r u c h e 1. Electrostatic spraying or spraying device with a high voltage spray electrode to generate a corona discharge, a high-voltage generator containing a high-voltage rectifier cascade, the output of which is connected to the spray electrode via a current limiting resistor is and with a responsive to control signals from switching device for the high voltage generator, characterized in that the rectifier cascade (15) for supplying the spray electrode (10) connected with high voltage on the input side to a high-frequency oscillator (14) is and at the lowest capacitance values of their capacitors (17) such a high Has internal resistance that with slowly increasing field strength at the spray electrode the oscillations in the high-frequency oscillator depart, and that on the high-voltage transmission line a probe is arranged on the spray electrode, which with rapidly increasing field strength at the spray electrode via an amplifier with a high-resistance input control signals to the disconnection device supplies0 2. Device according to claim 1, characterized in that that the probe (18) isolated from a surrounding the high-voltage supply line Winding (19) consists.

3. Device according to claim 1, characterized in that the Probe winding (19) on the current limiting resistor in the high-voltage supply line (R) is arranged L e r s e i t e