DE2317862A1 - Verfahren und anordnung zum elektrostatischen verspruehen eines elektrisch leitenden beschichtungsmaterials - Google Patents

Description

Nordson Corporation, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Ohio, Jackson & Franklin Sts., Amherst, Ohio 44001 (Vereinigte Staaten von Amerika)

Verfahren und Anordnung zum elektrostatischen Versprühen eines elektrisch leitenden Beschichtungsmat erials

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nebst Anordnung zum elektrostatischen Versprühen eines zumindest mäßig elektrisch leitenden Beschichtungsrnaterials, das vor seinem Auftragen auf ein zu beschichtendes Objekt mit einer hohen Spannung elektrisch aufgeladen wird.

Auf ein Objekt aufsprühbare Beschichtungsmaterialien lassen sich bezüglich ihrer elektrischen Leitfähigkeit in drei* Kategorien einteilen, nämlich solche mit niedriger, mittlerer oder mäßiger, und hoher Leitfähigkeit· Einen spezifischen Widerstand aufweifende Bescbichtungsmaterlallen in der Größenordnung von 2 χ Wr bis 10 öhm-cni

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liegen im mittleren oder mäßigen Leitfähigkeitsbereich, während Beschichtungsmaterialien mit unterhalb bzw. oberhalb dieses Bereiches liegender Leitfähigkeit jeweils in die Kategorie mit niedriger bzw. hoher Leitfähigkeit fallen. Es leuchtet ein, daß diese recht willkürlich angesetzten Bereichsgrenzen nur beschreibenden Charakter besitzen. So kann man gegebenenfalls auch ein Beschichtungsmaterial, dessen Leitfähigkeit nach oben oder nach unten außerhalb des Bereiches zwischen 2 χ 10 bis 10 Ohm-cm liegt,noch als mäßig leitend bezeichnen. Andererseits könnte unter Umständen auch ein Beschichtungsmaterial, dessen Leitfähigkeit noch in den vorgenannten Bereich fällt, jedoch nahe der oberen oder unteren Grenze liegt, als ein hoch oder niedrig 1extfähiges Beschichtungsmaterial bezeichnet werden.

Es war bisher mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand nicht möglich, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum elektrostatischen Versprühen von mäßig oder hochleitfähigem Beschichtungsmaterial zum Einsatz zu bringen, mit dem sich ein vor Schlag- und Entzündungsgefahren sicherer Betrieb aufrecht erhalten läßt, wobei diese Gefahren durch den unvermeidlichen Kontakt zwischen einem das Beschichtungsmaterial führenden Schlauch und einer geerdeten Bedienungsperson bzw. durch die unvermeidbare Erdung des Schlauches in einer explosionsgefährdeten Umgebung hervorgerufen werden. Es gibt viele Vorschläge zum elektrostatischen Versprühen von mäßig und hoch-leitendem Beschichtungsmaterial, jedoch keiner von ihnen ist vollständig gefahrlos.

So ist beispielsweise vorgeschlagen worden, hoch-leitfähiges Beschichtungsmaterial mit einem Gerät elektro-

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statisch zu versprühen, zu dem u.a. eine Sprühpistole mit einer Hochspannungsantenne nahe seiner Sprühdüse zur elektrostatischen Aufladung der versprühten Beschichtungspartikel, und ein entfernter Sprühbehälter gehört, welcher vom Erdpotential elektrisch isoliert und mit der Pistole durch einen Schlauch verbunden ist. Wegen der hohen Leitfähigkeit des Beschichtungsmaterials wird die von der Ladungsantenne auf dieses Material übertragene Hochspannung auf dem Wege über den Schlauch in den stationären Vorratsbehälter übertragen, und zwar auf _;dem Wege über die Säule des im Schlauch befindlichen hoch—leitenden Beschichtungsmaterials. Somit besitzt also das gesamte im Schlauch befindliche Beschichtungsmaterial ein hohes elektrisches Ladungspotential. Diese auf eine hohe Spannung aufgeladene Beschichtungsmaterialsäule im Schlauch überträgt im gesamten Bereich des Schlauches eine hohe Spannung in radialer Richtung auf die Schlauchwandung. Aufgrund dieser radialen elektrischen Spannung entsteht ein durch die Schlauchwandung auf dessen gesamter Länge hindurchfließender Leckstrom, weil das Material der Schlauchwandung keinen unendlich großen spezifischen Widerstand besitzt· Der Leckstrom addiert sich zu einer elektrischen Ladung an der Außenoberflache der Schlauchwandung. Sobald eine Bedienungsperson unvermeidlich den Schlauch an irgendeiner Stelle berührt, entlädt sich die angesammelte elektrische Ladung über den Körper der Bedienungsperson zur Erde, und die Bedienungsperson erhält einen elektrischen Schlag. Sobald der Schlauch irgendwo im Verlauf seiner Länge geerdet wird, so entlädt er sich ebenfalls; befindet sich der Schlauch in einer explosiven Atmosphäre, beispielsweise bei Verwendung von entflammbaren Beschichtungsmittel η oder solchen auf Lösungsmittelbasis, so kann es bei der Entladung zu einer Entzündung kommen.

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Bei einem anderen bekannten Gerät zum elektrostatischen Versprühen von hoch-leitenden Beschichtungsmaterialien wird, um auf eine Hochspannungsantenne an der Pistole verzichten zu können, das Beschichtungsinaterial bereits im Vorratsbehälter elektrostatisch aufgeladen und in diesem aufgeladenen Zustand durch den Schlauch zur Pistole gefördert. Bei diesem Gerät bestehen die gleichen Gefahren wir bei der zuvor beschriebenen Variante, weil sich die ctesamte Materialsäule innerhalb des Schlauches auf einem hohen elektrischen Potential befindet. Auch hierbei müssen besondere Schritte unternommen werden, um zu vermeiden, daß der Schlauch an irgendeiner Stelle im Verlauf seiner Länge entweder direkt oder über die Bedienungsperson mit der Erde verbunden wird, damit die Gefahr eines elektrischen Schlages und/oder einer Explosion verhindert wird.

Wird in einem bekannten elektrostatischen Sprühgerät Beschichtungsmaterial mit nur mäßiger Leitfähigkeit verarbeitet, so wird das von der Hochspannungsantenne an der Pistole auf das Material übertragene Potential zwar nicht über die gesamte Schlauchlänge zurückübertragen, stellt aber dennoch ein S-icherheitsrisiko dar, weil zumindest in dem an die Sprühpistole angrenzenden Schlauchabschnitt annähernd das an der Antenne herrschende Ladungspotential zurückübertragen wird. Wegen der zwar geringen, jedoch nicht unbedeutenden Schlauchleitfähigkeit treten" Leckströme radial durch die Schlauchwandung hindurch nach außen, und diese Leckströme akkumulieren sich zu einer meßbaren elektrischen Ladung auf der äußeren Oberfläche des Schlauhes, und zwar auf einem beträchtlichen Abschnitt seiner Gesamtlänge. Sobald die Bedienungsperson dieses aufgeladene Schlauchstück berührt, erhält sie einen elektrischen Schlag. Sollte

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eine solche elektrische Entladung in irgendeinem Bereich des aufgeladenen Schlauchabschnittes zufällig auftreten, und sollte dabei eine explosionsgefährdete Atmosphäre herrschen, wie beispielsweise bei der Verarbeitung von brennbaren Beschichtungsmaterialien oder solchen auf der Basis eines brennbaren Lösungsmittels, so könnte es zur Entzündung kommen.

Theoretisch könnte man die Probleme des elektrisch aufgeladenen Schlauches dadurch vermeiden, daß man die radiale Dicke des Schlauches so stark vergrößert, daß der radiale Leckstrom durch die Schlauchwandung aufgrund des darin beförderten elektrisch aufgeladenen Beschichtungsmaterials bi auf Null oder einen ungefährlichen Wert in der Nähe von Null reduziert wird. Vom wirtschaftlichen Standpunkt her ist diese Lösung undurchführbar oder zumindest sehr ungünstig. Macht man den Schlauch tatsächlich in seiner Wandstärke so dick, daß die Leckströme auf Null oder nahe Null zurückgehen, so erhält man nicht nur einen äußerst dicken, sondern relativ steifen Schlauch. Da jedoch eine elektrostatische Sprühpistole überall, auch an schwer zugänglichen Stellen eingesetzt werden muß, besteht die Forderung , den Schlauch flexibel zu gestalten.

Der zuvor beschriebene Ausweg, die radiale Dicke der Wandung des Versorgungsschlauches soweit zu erhöhen, bis die Leckströme auf Null oder nahe Null zurückgehen, hat einen weiteren Nachteil, da im Verlauf einer längeren Benutzungsdauer das Beschichtungsmaterial radial zumindest ein Stück in die Schlauchwandung eintritt, weilNjie bekannten Versorgungsschläuche gegenüber dem Beschichtungsmaterial nicht vollständig undurchlässig sind. Durch das eindringende Beschichtungsmaterial senkt

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sich im Laufe der Zeit der spezifische Widerstand der Schlauchwandung bis auf einen Wert, wo meßbare Leckströme durch die Wandung radial nach außen hindurchtreten, so daß die zuvor beschriebene statische Aufladung der äußeren Schlauchoberfläche auftritt und die ebenfalls beschriebenen Gefahren mit sich bringt.

Da die bekannte Schlauchwandung gegenüber dem Beschichtungsmaterial nicht vollständig chemisch neutral ist, wird zumindest ein Teil der inneren Schlauchwandung durch das Beschichtungsmaterial aufgelöst. Dadurch erhöht sich der Wert der Spannung pro Wegeinheit quer zur Wandstärke, bis ein elektrischer Durchbruch stattfindet. Auch solange noch kein dielektrischer Durchbruch auftritt, reduziert sich dennoch dabei die Dicke der Wandisolierung, so daß bei einer gegebenen angelegten Spannung ein größerer Leckstrom auftritt, welcher wieder die Schlag- und/oder Entzündungs-Gefahren erhöht. Mit anderen Worten: Wenn auch ein bekannter Schlauch ursprünglich so dick ist, daß keine gefährlichen Leckströme auftreten, so wird ein solcher Schlauch dennoch mit der Zeit zu einer Gefahr, weil das Beschichtungsmaterial in die Wandung eindringt und/oder die zumindest teilweise auflöst.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Anordnung zum elektrostatischen Versprühen eines mäßig oder hoch-leitfähigen Beschichtungsmaterial s zu schaffen, welches bei den unvermeidbaren Kontakten zwischen dem Versorgungsschlauch für das Beschichtungsmaterial und einer Bedienungsperson und/oder der Erde jegliche Gefahr eines elektrischen Schlages bzw. einer Entzündung, insbesondere in explo-

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sionsgefShrdeter Umgebung, ausschließen.

Erfindungsoemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Beschichtungsmaterial durch eine hohle Leitung mit einer dielektrischen Wandung, welche einem dielektrischen Durchbruch unter der Einwirkung der Aufladespannung standhält, einer Sprühvorrichtung zugeführt wird; und daß von der äußeren Oberfläche der dielektrischen Wandung eine elektrische Aufladung, welche von dem elektrisch aufgeladenen Beschichtungsmaterial innerhalb der Leitung radial durch die Wandung hindurch übertragen wird, abgeleitet wird.

Auf diese Weise wird die Aufgabe relativ einfach, billig und wirksam, jedoch in keiner Weise naheliegend gelöst· Bei einer erfindungsqemäßen Anordnung spielen Leckströme durch die Wandung des Versorgungsschlauches hindurch, welche zumindest bei flexiblen Schläuchen mit einer vernünftigen Gebrauchsdauer unvermeidbar sind, überhaupt keine Rolle mehr, weil die Ladungsakkumulation an der Außenoberfläche der Leitung bzw. des Schlauches gezielt verhindert wird» Weil die Leckströme erfindungsgemäß ihre Bedeutung verloren haben, braucht-man auch dem Eindringen des Beschichtungsmaterials bzw. der Auflösung der inneren.Schlauchwandung durch dieses Material keine besondere Aufmerksamkeit mehr zu widmen. Dadurch erhöht sich ohne Gefahr für Bedienungspersonal und/oder Umgebung in explosionsgefährdeten Umweltbedingungen die Gebrauchsdauer solcher Schläuche wesentlich.

Da man erfindungsgemäß die von innen her durch die Schlauchwandung nach außen hindurchtretenden Ladungen sicher ableitet, kann man relativ dünnwandige Schläuche verwenden. Man ist jetzt in der Lage* die Wanddicke frei und so zu

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wählen, daß der Schlauch eine gewünschte Flexibilität aufweist, um mit der Sprühpistole auch schwer zugängliche und von dem Beschichtungsmaterial-Vorrat entfernte Objekte ungehindert erreichen zu können.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung ist die dielektrische Zone der Schlauchwandung auf ihrer Innenoberfläche mit einem Material beschichtet, welches im wesentlichen chemisch neutral und gegenüber dem Beschichtungsmaterial relativ undurchlässig ist. Aufgrund dieser besonderen Innenbeschichtung der dielektrischen Zone kann diese aus einem dielektrischen Material bzw. Isoliermaterial bestehen, welches etwas mehr durchlässig und/oder chemisch aktiv gegenüber dem Beschichtungsmaterial ist. Dies ist oft erwünscht, insbesondere bei flexiblen Schlauchleitungen, weil undurchlässige und chemisch neutrale Isoliermaterialien oft steif sind. Man kann demnach erfindungsgemäß das einen elektrischen Durchbruch verhindernde Wandmaterial der Schlauchleitung in erster Linie in Bezug auf seine , Flexibilität aussuchen, ohne besondere Rücksicht auf dessen Durchlässigkeit bzw. dessen chemisches Verhalten gegenüber dem Beschichtungsmaterial nehmen zu müssen.

Nachfolgend wird die Erfindung in Verbindung mit einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung zum elektrostatischen Versprühen, deren durch elektrische und Beschichtungsmaterial-Kanäle vertikal geschnittene Sprühpistole mittels einer erfindungsgemäß abgesicherten Schlauchleitung mit einem Beschichtungsmaterial-Vorratsbehälter verbunden ist;

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Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch Luftkanäle der Sprühpistole von Fig. 1; und

Fig. 3 eine Rückansicht der Sprühpistole von Fig. und 2.

Elektrostatische Sprühanordnungen der eingangs genannten Art besitzen als wesentlichen Bestandteil eine elektrostatische Sprühpistole mit einem von einer Bedienungsperson bei der Arbeit in die Hand zu nehmenden Handgriff und einem aufgesetzten Sprührohr, welches mit einer Düse abschließt. Sobald die Bedienungsperson einen Auslöser drückt, wird durch die Düse ein fein verteilter Sprühstrahl abgegeben, der aus Partikeln eines Beschichtunqsmaterials wie Farbe, Lack, Emaille oder dergleichen besteht. Eine vom Handgriff, Auslöser und Sprührohr elektrisch isolierte Elektrode ist in der'Düse angebracht und besitzt ein hohes Gleichspannungspotential von beispielsweise 75 kV, um die Beschichtungsmaterial-Partikel elektrostatisch aufzuladen, wenn sie aus der Düse herausfliegen.

Bekanntlich ist die elektrostatische Aufladung der Sprühpartikel ihrer Ablagerung auf einem zu beschichtenden Gegenstand, der gewöhnlich an Erdpotential angeschlossen ist, förderlich.

Das Sprührohr der Sprühpistole ist mittels einer flexiblen Leitung, eines Schlauches oder einer Zufuhrleitung an einen Vorrat mit Sprühmaterial angeschlossen. Bei Betätigung des Auslösers wird ein Flußventil in der Sprühpistole geöffnet, und ein Strom des Beschichtungsmaterials fliegt in die Düse, wo er zerstäubt und als Sprühnebel abgegeben wird. Zu einem elektrostatischen Sprühsystem gehört ferner üblicherweise ein Hochspannungs-

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generator, welcher die Elektrode an der Düse der Sprühpistole zwecks Aufladung der Sprühpartikel mit einer hohen Gleichspannung versorgt, welche aus Netzspannung o. dgl. erzeugt wird.

Handelt es sich bei der Sprühpistole um eine Luft type, welche die Beschichtungs-Partikel mittels Luft zerstäubt, so kann die Sprühpistole mit einer Druckluftquelle verbunden sein, um einen Luftstrom in Düsennähe in den Flüssigkeitsstrom einzuleiten. Handelt es sich um eine sogenannte "luftlost" Type, bei der das Zerstäuben der Beschichtunas-Partikel im Bereich der Düse hydraulisch erfolgt, so kann die Luftleitung entfallen.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Sprühpistole handelt es sich um eine Lufttype, bei der das Beschichtungsrnaterial durch einen Luftstrom zerstäubt wird. Selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch in Verbindung mit anderen elektrostatischen Hand- bzw. Automatik-Sprühpistolen und -Systemen anwenden.

Im wesentlichen besteht die Sprühpistole 10 aus einem Handgriff 11 aus einem elektrisch leitenden Metall, aus einem Rohrabschnitt 12, der aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist, und einer isolierenden Düsenanordnung 13. Der beispielsweise aus Aluminiumguß bestehende Handgriff 11 enthält einen Luftanschluß 16, einen Auslöser 18 und ein über diesen Auslöser betätigbares Luftventil 17. Ferner läßt sich mittels eines einstellbaren Luftventils 20 im Oberteil des Handgriffes 11 die Gestaltung des Fächers beeinflussen, mit dem das Beschichtungsmaterial aus der Sprühpistole versprüht wird. Ein Luftkanal 21 verbindet eine querliegende

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Ventilbohrung 22 mit dem Luftanschluß 16. An die Ventilbohrung 22 sind zwei horizontale Luftleitungen 23 und im Handgriff 11 angeschlossen, welche durchgehend mit je einem horizontalen Kanal 25 bezw. 26 des Rohrabschnittes 12 verbunden sind.

Die Kanäle 25 und 26 befinden sich in einem Hauptabschnitt 27 des beispielsweise aus einem gewöhnlichen Kunststoff hergestellten Rohrabschnittes 12, der außerdem je einen Steuerkanal 35 für Sprühmaterial bzw. 36 für elektrischen Strom aufweist. Die Versorgung der Sprühpistole mit Beschichtungsmaterial erfolgt über eine später ausführlich beschriebene erfindungsgemäße Leitung 33, die mit ihrem einen Ende 38-1 an einen Einlaß 3 7 der Sprühpistole 10 angeschlossen ist; dieser Einlaß 37 führt in den Steuerkanal 35. Gegenüber dem unteren Ende des Handgriffes 11 ist die Schlauchleitung 38 durch eine Buchse 40 abgefangen, welche die äußere Oberfläche bzw. eine äußere Z ne 3SA der Schlauchleitung mit dem Handgriff elektrisch verbindet. Zur Herstellung dieser Verbindung ist eine elektrisch leitende Lasche 4OA mittels einer Schraube 39 an einen Ansatz HA des Handgriffes angeschraubt. Die aus zwei Buchsenhälften -40B und E bestehende Buchse 40 ist mit einer Bohrung der Lasche 4OA verschraubt, und beim Festziehen der beiden Buchsenhälften wird ein Konus 4OF gegenüber der äußeren Zone 38A der Leitung 38 verspannt und stellt eine einwandfreie elektrische Verbindung zur Leitung 38 her.

Den Luftzufluß steuert das auslöserbetätigte Luftventil 17, während die Luftmenge im Kanal 25 durch das Luftventil 20 in» Handgriff reguliert wird. Im vorderen Ende des Hauptabschnittes 27 verbindet ein nicht dargestell-

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ter Kanal durch die Düsenanordnung 13 den Luftkanal 26 mit einem Kanal 41, welcher sich zwischen einer Fluid-Düse 42 und einer Luftdüse 43 befindet und nach vorn so geöffnet ist, daß um eine nicht dargestellte Beschichtungsmaterialmündung der Fluiddüse 42 ein ringförmiger Luftkanal 44 gebildet wird. Aus dem Kanal 44 austretende Luft zerstäubt das aus der Fluid-Düse 42 austretende Beschichtungsmaterxal. An zwei Ansätzen 45 der Luftdüse 43 befinden sich nicht dargestellte fächerartige Auslässe, welche über einen Kanal der Luft— düse 43 mit dem Kanal 25 in Verbindung stehen. Wie gesagt, läßt sich die Fächerform des Sprühstrahles mit- dem Luftventil 20 regulieren.

Durch ein Ventil 50 mit einem Sitz 47 in einer Ausnehmung 48 und einer beweglichen Nadel 51 kann man den Durchfluß des Beschichtungsmaterials durch die Fluiddüse 42 steuern. Die vordere Spitze der Nadel 51 befindet sich in einer axialen öffnung des Sitzes 47, um das Ventil 50 abzuschließen. Das andere Ende der Nadel 51 ist mit dem Auslöser 18 verbunden, so daß man mit dem Auslöser nicht nur die Luft, sondern auch den Beschichtungsmaterialstrom steuern kann. Der Auslöser ist so mit dem Luftventil 17 und dem Ventil 50 verbunden, daß beide Ströme gleichzeitig austreten.

Außer der Nadel 51, einem Zwischenabschnitt 55 und einem Endabschnitt 53 der Nadel sowie einer Spannfeder 52 bestehen alle übrigen Teile des Beschichtungsmaterial-Steuerventils 50 aus Isoliermaterial. Demgemäß trennen die nicht-leitenden Einzelteile des Steuerventils 50 eine elektrische Trennwand zwischen den elektrisch leitenden Bauteilen am vorderen Ende der Sprühpistole und den

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Metallelementen, insbesondere dem Handgriff 11 an der Rückseite der Sprühpistole. Durch Verminderung von leitenden Bauelementen, die in Verbindung mit dem Beschichtungsmaterial stehen, wird die Kapazität in der Sprühpistole verringert, an der sich eine kapazitive Energie aufbauen und durch Funkenbildung eine flüchtige Atmosphäre entzünden oder der Bedienungsperson einen Schlag versetzen könnte. Dies ist ein weiterer Gesichtspunkt zur Erhöhung der Betriebssicherheit.

Die elektrisch nicht leitende Fluid-Düse 42 ist in eine Gewindebohrung 57 des Hauptabschnittes 27 eingeschraubt. Eine nicht dargestellte Axial bohrung der Fluid-Düse 42 steht über einen Kanal 58 mit einer Zentralöffnung des Sitzes 47 in Verbindung, so daß das Beschichtungsmaterial zur Fluid-Düse gelangen kann. Die Axialbohrung der Fluid-Düse 42 besitzt einen Auslaß mit kleinem Durchmesser, durch den ein fester Beschichtungsmaterial-Strahl austreten kann.

Auch die Luftdüse 43 besteht aus elektrisch nicht-leitendem Material, besitzt Luftkanäle zur Verbindung von Kanal 25 mit den äußeren Ansätzen 45, und ist auf den Rohrabschnitt 12 aufgeschraubt.

An der Mündung der Fluid-Düse 42 befindet sich eine hervorstehende Elektrode bzw. Antenne 61", die über eine elektrische Leitung 62 an ein hohes Gleichspannungspotential von beispielsweise 75 kV angeschlossen ist. Diese aus einem konventionellen flexiblen Koaxialkabel bestehende Leitung 62 ist mittels einer konventionellen Verschraubung 63 am Handgriff 11 der Sprühpistole abgesichert. Die zusätzlich mit einem Isolierschlauch 64 überzogene Leitung 62

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endet etwa in der Mitte des Rohrabschnittes 12 und ist mit der Antenne 61 über eine Feder 65, einen Widerstand 66, einen Leiter 67 und eine Feder 68 verbunden. Die leitende Umhüllung der Leitung 62 ist mit dem geerdeten Handgriff 11 über die bereits erwähnte Verschraubung 63 verbunden, welche auch die äußere Zone 38A der Schlauchleitung 38 über die Buchse .40 erdet.

Ein konventioneller Vorratstank 33 für Beschichtungsmaterial besitzt einen beispielsweise aus Aluminium bestehenden Metallbehälter 72, welcher eine zwischen 4 und 200 Litern liegende Menge an Beschichtungsmaterial 73 enthält. Ein abnehmbarer Aluminiumdeckel 74 ist mit Klammern 75 verschlossen gehalten. Über eine Luftleitung 76 wird der Innenraum 77 des Behälters 72 oberhalb des Beschichtungsmaterial-Pegels mit einem Dru^k beaufschlagt. Dieser herrschende Innendruck läßt das Beschichtungsmaterial 73 über ein Metallrohr 78 am hinteren Ende 38-2 der Schlauchleitung 38 zur Sprühpistole 10 steigen. Ein Rührwerk 80 mit einem Propellor 81, einer Welle 82 und einem Motor ^3 porqt dafür, daß sich das Beschichtungsmaterial 73 stets in homogenem Zustand befindet.

Die Schlauchleitung 38 kann 8m lang oder langer sein; verwendet man mäßig leitendes Beschichtungsmaterial, so verhindert der Widerstand der Beschichtungsmaterialsäule innerhalb der Schlauchleitung 38, daß das durch die Antenne 61 angelegte hohe Gleichspannungspotential bis in den Vorratstank 33 bzw. seinen Inhalt 73 gelangt. In diesem Falle ist der Vorratstank 33 mit dem darin befindlichen Beschichtungsmaterial 73 über eine nicht dargestellte Erdleitung o. dgl. an Erdpotential angeschlossen.

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Sofern elektrische Ladungsreste von der Hochspannungsantenne her über die Beschichtungsmaterialsäule bis in den Vorratstank gelangen sollten, so werden sie sicher abgeleitet und gefährliche Aufladungen im Tank verhindert.

Diese Maßnahme ist nicht möglich, wenn man hoch-leitfähiqes Beschichtungsmaterial verarbeitet. In diesem Falle wird der Vorratstank 33 durch geeignete Maßnahmen, wie sie in der US-Patentanmeldung Nr. 199 114 vom 16. November 1971 beschrieben worden sind, gegenüber Erdpotential isoliert.

Wie bereits erwähnt, bezieht sich die Erfindung in erster Linie auf die Verarbeitung von mäßig und hoch-leitfähigem Besrhichtungsmaterial. Mäßig-leitfähige Beschichtungsmaterialien sind mit Lösungsmittel versetzte Emaillen und Lacke, deren Lösungsmittel Azeton, Äthanol, Methanol, Methyläthyl—Keton o. dgl. sein kann. Hoch-1eitfähige Beschichtungsmaterialien sind mit Wasser angesetzte Emaillen bzw. Farben. Das schließt nicht aus, daß mit der erfindungsgemäßen Anordnung auch niedrig-leitfähige Beschichtungsmaterialien verarbeitet werd.en können.

Die besondere und neuartige Schlauchleitung 38 der erfindungsgemäßen Sprühanordnung besitzt eine elektrisch leitfähige äußere Schicht, Oberfläche, Haut oder Zone 38A, einem dielektrischen Durchbruch widerstehende Zwischenschicht oder -Zone 38B, und eine innere Schutzoberfläche, -haut, Schicht oder innere Zone 38C. Diese innere Zone 38C ist vorzugsweise chemisch neutral gegenüber dem innerhalb des Leitungskanales 38D der Schlauchleitung 38 beförderten Beschichtungsmaterial 73, so daß sie im wesent-

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-tenicht korrodiert, aufgelöst, erodiert oder in anderer Weise physikalisch oder chemisch zersetzt werden kann. Außerdem ist die innere Zone 38C vorzugsweise im wesentlichen undurchlässig für das in dem Leitungskanal 38D befindliche Beschichtungsmaterial, so daß eine flüssigkeitsdichte Barriere zwischen dem Leitungskanal 38D und den übrigen Zonen 38B und 38C der Schlauchleitung 38 gebildet wird. Auf diese Weise wird verhindert, daß Spuren des Beschichtungsmaterials in die dielektrische bzw. Zwischenzone 38B eindringen können, welche an sich meist aus einem durchlässigen flexiblen dielektrischen Material besteht, weil viele flexible dielektrische Materialien gegenüber gewöhnlichen Beschichtungsmaterial-Lösungsmitteln durchlässig sind. Würde das Beschichtungsmaterial die innere Zone 38C durchdringen und in die Zwischenzone 38B eindringen, so würden unerwünscht hohe Leckströme in radialer Richtung durch die Wandung der Schlauchleitung 38 hindurchtreten.

Die innere Zone 38C kann aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt sein, obwohl ein Isoliermaterial bevorzugt wird. Soll die Schlauchleitung 38 zur Beförderung von Beschichtungsmaterialien auf der Basis von Azeton, Methyläthyl-Keton, Äthanol, Methanol oder dergleichen benutzt werden, so wird als isolierendes Material zur Herstellung der inneren Zone 38C ein stranggepreßter Tetrafluoräthylen-Schlauch bevorzugt, dessen Wanddicke vorzugsweise nicht mehr als 1 mm beträgt. Tetrafluoräthylen ist verhältnismäßig steif, und schon deshalb sollte die Wandstärke der inneren Zone 38C möglichst klein gehalten werden. Der Werkstoff Tetrafluoräthylen

18 hat einen"spezifischen Widerstand von 10 Ohm-cm und einen dielektrischen Durchbruch-Widerstand von etwa 1000 V/0,025 mm. Somit widersteht dieses Material im

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wesentlichen einem radialen Stromfluß und einem dielektrischen Durchbruch, wenn das darin geleitete Beschichtungsmaterial ein hohes Ladungspotential erhält. Bei anderen Beschichtungsmaterialien können auch andere Werkstoffe zur Herstellung der inneren Zone 3BC benutzt werden.

Die Zwischenzone 38 B verleiht der Schlauchleitung 38 zusammen mit der inneren Zone 38C einen ausreichenden dielektrischen Durchbruch-Widerstand in radialer Richtung, wenn sich im Leitungskanal 38D durch die Antenne 61 elektrisch aufgeladenes Beschrichtungsmaterial mäßiger oder hoher Leitfähigkeit befindet. In einem bevorzugten Ausfiihrungsbeispiel besteht die dielektrische Zwischenzone 38B der Schlauchleitung 33 aus stranggepreßtem Polyäthylen-Schlauch mit einer Wanddicke von etwa 2mm. Eine solche Konstruktion ist relativ flexibel und hat die gewünschten elektrischen Eigenschaften. Polyäthylen

15 16 hat einen spezifischen Widerstand von 10 bis 10 Ohm-cm und einen dielektrischen Durchbruchwiderstand von etwa 700 V/0,025 mm. Somit besitzt die Zwischenzone 38B einen ausreichenden Widerstand gegen radiale Leckströme und einen dielektrischen Durchbruch, wenn das Beschichtungsmaterial in der Leitung elektrisch aufgeladen ist. Es können auch andere dielektrische Werkstoffe verwendet werden, je nach dem, wie chemisch neutral und undurchlässig sie gegenüber dem Beschichtungsmaterial sein soll. So können beispielsweise Polypropylen und Vinyl-Kunststoffe verwendet werden, obwohl die von organischen Lösungsmitteln leichter aufgelöst oder durchdrungen werden können, sofern diese durch die innere Zone 38C hindurchdringen, was in der Praxis mitunter in geringem Ausmaß vorkommt.

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Erwünscht ist eine kombinierte dielektrische Festigkeit der inneren Zone 38C und der Zwischenzone 3SB von 300 V/0,025 mm. Im allgemeinen genügt es, wenn dieser Wert zwischen 250 und 1000 V/0,025 mm liegt. Benutzt man einen kleineren Wert der gemeinsamen dielektrischen Festigkeit, so muß man dafür die Wanddicke erhöhen, was jedoch den Nachteil mit sich bringt, daß die Leitung steifer wird.

Sofern es elektrischen Ladungen gelingt, durch die innere Zone 38C und die Zwischenzone 38B radial nach außen durchzudringen, werden sie von der elektrisch leitenden äußeren Zone 33A, die mit Erdpotential verbunden ist, abaeleitet. Auf diese Weise wird verhindert, daß sich in der äußeren Zone 3SA der Leitung 33 elektrische Ladungen ansammeln. Eine derartige Ladungs-Akkumulation würde verschiedene Gefahren mit sich bringen, weil sich die Bedienungsperson bei unvermeidlicher Berühruna der Schlauchleitung einen elektrischen Schlag holen würde oder bei der Entladung ein Funken entstehen würde, der in explositonsgefährdeter Umgebung zu einer Entzündung führen könnte, weil bei nicht-geerdeter äußerer Zone die sich dort ansammelnden Ladungen schlagartig zur Erde überspringen würden.

In einer bevorzugten Ausführung ist der äußere Mantel bzw. die äußere Zone 38A abriebfest gestaltet und aus elektrisch leitendem Kunststoff hergestellt, beispielsweise aus mit Kohlenstoff durchsetztem Polyurethan mit einer radialen Wanddicke von etwa 0,5 mm. Natürlich können auch andere elektrisch leitende Kunststoffe verwendet werden, wie sie beispielsweise in der ASME-Veröffentlichung 66-MB-31 unter dem Titel "Conductive Plastics" von Irving Litant und in der Zeitschrift "Machine Design" vom 16. Oktober 1969 auf den Seiten 168 bis 172 vom

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gleichen Verfasser beschrieben worden sind. Andererseits kann die äußere Zone 38A auch aus einer Metallfolie oder einer Umhüllung aus Kupfer, Silber, Aluminium oder ähnlichen Werkstoffen bestehen.

Weil das Hindurchsickern elektrischer Ladung von der inneren Zone 33C her radial nach außenzur äußeren Zone 38A in unterschiedlichen Mengen über die gesamte Länge der Schlauchleitung 33 hinweg erfolgt,entsteht notwendigerweise in axialer Richtung ein Spannungsabfall in der äußeren Zone 38A. Da die äußere Zone 38A normalerweise an zwei Punkten im Verlauf der Schlauchleitung 38, nämlich an ihren beiden Enden geerdet ist, beträgt die Leckstrom-Abnahmestrecke bei einer Gesamtlänge der Schlauchleitung 38 von beispielsweise 8 m die Hälfte der Länge, also 4 m. Ist die äußere Zone 38A jedoch nur an einem Ende der Leitung, entweder an der Sprühpistole 10 oder am Vorratstank 33 geerdet, dann sind Schlauchlänge und Länge der Leckstrom-Abnahmestrecke gleich. Bekanntlich ruft jeder fließende elektrische Strom in jedem leitenden Material aufgrund von dessen Widerstand einen Spannungsabfall hervor, folglich wird auch im Verlauf der axialen Ausdehnung der äußeren Zone 38A ein Spannungsabfall auftreten. Vorzugsweise sollte dieser Spannungsabfall nicht mehr als 15V betragen. Die Dicke und der Widerstand des Materials der äußeren Zone 38A müssen also so gewählt werden, daß dieser Spannungsabfall bei einem gegebenen Gesamt-Leckstrom durch die Zonen 38C und 38B über die gesamte Schlauchlänge hinweg, bei einer gegebenen Schlauchlänge und einer bestimmten Anzahl von Erdverbindungen nicht überschritten vird.

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Um den gewünschten sicheren Minimal—Spannungsabfall über die aesamte Schlauchlänge hinweg in der äußeren Zone 3BA zu gewährleisten, ist die mit Kohlenstoff gefüllte Polyurethan-Schicht der Zone 38A vorzugsweise mit einem nicht dargestellten Mantel aus hoch-leitfähigem Metall wie beispielsweise Kupfer unter Herstellung eines elektrischen Kontaktes umhüllt. Alternativ dazu kann auch die mit Kohlenstoff gefüllte Polyurethan-Schicht durch eine Metallschicht aus Kupfer bzw. Kupfer—Folie oder dergleichen ersetzt werden. Vorzugsweise verwendet man jedoch das zuvor erwähnte mit Kohlenstoff gefüllte Polyurethan als äußere Zone 38A, weil dieses Material sehr abriebfest ist. Selbstverständlich muß die Dicke dieser Zone 38A so bemessen sein, daß man die gewünschte Abriebfestigkeit erreicht. Außerdem bestimmt selbstverständlich die gewählte Dicke der äußeren Zone 33A ihren ringförmigen Querschnitt, von dem wiederum der gewünschte Widerstand pro Längeneinheit abhängiq ist, welcher den Soannungsabfall in der äußeren Zone bestimmt. Dieser Spannungsabfall sollte sehr klein sein, wie bereits mehrfach gesagt.

Wie erwähnt, ist die äußere leitende Zone 38A der Schlauchleitung 38 an beiden entgegengesetzten Enden 38-1 und 38-2 geerdet. Verarbeitet man mäßig leitfähiges Be-Schichtungsmaterial, und ist der Vorratstank 33 geerdet, so ist das Ende .38-2 der äußeren leitfähigen Zone 38A mit dem Vorratstank 3 3 durch eine Verschraubung 85 elektrisch Verbunden, welche einen nach innen umlenk— baren Kragen 85A besitzt, welcher für eine gute elektrische und mechanische Verbindung sorgt. Die Verschraubung 85 ist in ein Handsperrventil 87 eingeschraubt, welches seinerseits mit dem Metallrohr 78 verschraubt ist. Falls

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der Vorratstank 33 nicht geerdet ist, weil hoch-leit— fähige Beschichtungsmaterialien verarbeitet werden, so kann die äußere Zone 38A beim Ende 38-2 unabhängig durch ein separates Erdkabel (nicht dargestellt) geerdet werden. Selbstverständlich müssen geeignete elektrische Isoliermaßnahmen zwischen der Hochspannungszone 38C und der geerdeten äußeren Zone 38A beim Ende 38-2 vorgesehen werden. Wie bereits erwähnt, ist die leitende äußere Zone 38A beim Leitungsende 38-1 über die Buchse 40 am Handgriff 11 geerdet.

Die gewünschte elektrische Trennung zwischen der geerdeten Zone 38A am Ende 38-1 und der inneren Zone 33C im Bereich des inneren Leitungskanals 38D findet statt in einer isolierten Verschraubung 88, 4£e aus einem in den Einlaß 37 des Rohrabschnittes 12 eingeschraubten oberen Isolierabschnitt 89 und aus einem unteren Isolierabschnitt 90 zusammengeschraubt ist. Ein inneres Rohrstück 91 des oberen Isolierabschnittes 89 ist in die innere Zone 38C des Leitungskanals 38D eingeschoben. Gemäß Fig. 1 umschließt das abgesetzte Ende des aufgeschraubten unteren Isolierabschnittes 90 das Ende der leitenden äußeren Zone 38A, und das Ende der inneren Zone 38C wird gegenüber dem inneren Rohrstück 91 abdichtend festgeklemmt, so daß eine abgedichtete Verbindung mit dem Einlaß 37 hergestellt ist. Zur Abdichtung der äußeren Zone 38A dient ein O-Ring in einer Bohrung 92 des unteren Isolierabschnittes 90. Der Abstand zwischen dem gekürzten Ende der leitenden äußeren Zone 38A und dem Ende der inneren Zone 38C, welche mit dem aufgeladenen Beschichtungsmaterial im Leitungskanal 38D in Verbindung steht, bietet den notwendigen elektrischen Abstand zwischen den Zonen 38A und 38C am Leitungsende 38-1. In der Mitte zwischen diesen beiden

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Enden ist die Zwischenzone 38B abgeschnitten.

In ihrer bevorzugten Ausführung besitzt eine aus drei Schichten zusammengesetzte erfindungsgemäße Schlauchleitung 38 folgende wichtige Merkmale: a) Die gesamte Leitung ist flexibel, b) die innere Zone ist gegenüber dem beförderten Beschichtungsmaterial chemisch neutral und undurchlässig, c) die Leitung besitzt einen ausreichenden Widerstand gegen einen dielektrischen Durchbruch, wenn daß darin beförderte Beschichtungsmaterial einer hohen Spannung ausgesetzt wird, und e> die äußere Zone der Leitung hat die erforderliche Leitfähigkeit, um durch die Wandung radial hindurchtretende Leckströme an ein niedrigeres Potential ableiten zu können.

Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf eine aus drei Schichten aufgebaute Leitung. Beispielsweise kann man die innere und die mittlere Zone 38C und 33b durch eine einzige Schicht oder Zone ersetzen, vorausgesetzt, daß diese einzelne Schicht oder Zone genügend flexibel, chemisch neutral und gegenüber dem Beschichtungsmaterial undurchlässig ist, einen· ausreichenden dielektrischen Widerstand bei Beförderung eines elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungsmaterials besitzt und einen radialen elektrischen Widerstand besitzt, welcher einen von dem aufgeladenen Beschichtungsmaterial im Leitungskanal in radialer Richtung nach außen fließenden Leckstrom auf einen relativ niedrigen Wert von beispielsweise weniger als 1 Mikroampere begrenzt.

Eine solchermaßen und erfindungsgemäß aufgebaute Leitung mit einer inneren dielektrischen Widerstandszone und einer äußeren leitenden Zone zur Ladungsentnahme kann,

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Wenn mit einem elektrisch leitenden Fluid gefüllt, als elektrischer Fluid-Zustand-Leiter für den Transport
zwischen zwei voneinander entfernten Punkten, welche
durch die Leitung verbunden sind, benutzt werden. So
kann man beispielsweise einen elektrischen Fristleiter, beispielsweise einen isolierten Kupferdraht, zur Über— leitunq von Hochspannung aus dem Hochspannungserzeuger zur Antenne der elektrostatischen Sprühpistole durch
eine erfindungsgemäße Mehrschichtleitung ersetzen, indem man sie mit einem leitfähigen Fluid füllt. In diesem Falle wurde das leitende Fluid an dem einen Ende mit
der Antenne und am anderen Ende der Leitung mit der
Hochspannungsquelle elektrisch verbunden. Benutzt man als Fluid innerhalb der Leitunq einen Elektrolyten, so findet die elektrische Strom- bzw. Ladungs-Übertragung auf dem Wege der Ionenwanderung statt, während im Falle eines Nicht-Elektrolyten ein freier Elektronentransport stattfindet. Die äußere leitende Zone einer solchen
Leitung würde mit einem Potential elektrisch verbunden werden, welches wesentlich niedriger liegt als das Potential der Hochspannungsquelle.

Wird die erfindungsgemäße Leitung als elektrische Fluid-Zustand-Leitung verwendet, so sind die.zuvor in verbindung mit dem Transport von elektrisch aufgeladenem Beschichtungsmaterial von einem Behälter zu einer Sprühpistole aufgeführten Sicherheitsmerkmale voll realisiert. So ist die innere dielektrische Wandung oder
Leitungszone imstande, einem dielektrischen Durchbruch unter dem Einfluß der hohen Spannung des leitenden
Fluids im Innern der Leitung zu widerstehen. Ferner
leitet die äußere leitende Zone der Leitung Ladungen ab, welche sich sonst auf der Außenseite der Leitung ansammeln wurden, weil ständig Leckströme durch die Wan-

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dung der Leitung nach außen dringen. Durch Verhinderung der Akkumulation von äußerer Ladung und deren Ableitung wird die Gefahr, bei Berührung der Leitung einen elektrischen Schlag zu bekommen oder eine Entzündung auszulösen, beseitigt.

Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele; vielmehr wird der Fachmann in der Lage sein, weitere erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele zu finden.

Zusammengefaßt betrifft die Erfindung eine elektrostatische Sprühvorrichtung sowie ein Verfahren zum Versprühen eines Beschichtungsmaterials, dessen Leitfähigkeit von mäßig leitend bis hoch leitend reicht; die Besonderheit der Vorrichtung bzw. des Verfahrens liegt in der Sicherheit einer geerdeten Bedienungsperson vor elektrischen Schlagen sowie vor Explosionsgefahren, die bei der Arbeit in explosionsgefahrdeter Atmosphäre auftreten, wenn die Person bei der Arbeit unvermeidbar den Schlauch berührt und/oder erdet. Hierzu gehört eine gegenüber einem stationären Vorrat an Beschichtungsmaterial bewegliche Sprühpistole, eine verbesserte schlag- und entzündungssichere Leitung zur Beförderung von elektrisch mäßig oder hoch leitfähigem Beschichtungsmaterial unter einem Druck von dem stationären Vorrat zur beweglichen Pistole, und eine Gleichstrom-Hochspannungsquelle zur elektrostatischen Aufladung des. Beschichtungsmaterials vor seiner Ablagerung auf einem zu beschichtenten Gegenstand.

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Claims (13)

Patentansprüche

1. Verfahren zum elektrostatischen Versprühen eines zumindest mäßig elektrisch leitenden Beschichtungsmaterials, das vor seinem Auftragen auf ein zu beschichtendes Objekt mit einer hohen Spannung elektrisch aufgeladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsinaterial durch eine hohle Leitung mit einer dielektrischen Wandung, welche einem dielektrischen Durchbruch unter der Einwirkung der Aufladespannung standhält, einer Sprühvorrichtung zugeführt wird; und daß von der äußeren Oberfläche der dielektrischen Wandung eine elektrische Aufladung, welche von dem elektrisch aufgeladenen Beschichtungsmaterial innerhalb der Leitung radial durch die Wandung hindurch übertragen wird, abgeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung der elektrischen Aufladung von der äußeren Oberfläche der dielektrischen Wandung diese äußere Wandoberfläche an einer nahe der Sprühvorrichtung befindlichen Stelle elektrisch leitend mit einer Spannungsquelle verbunden wird, deren Potential wesentlich niedriger liegt als das Aufladepotential des Beschichtungsmaterials■

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung der elektrischen Aufladung von der äußeren Oberfläche der dielektrischen Wandung diese äußere Wandoberfläche an einer nahe einer Quelle für das Beschichtungsinaterial befindlichen Stelle elektrisch

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leitend mit einer Spannungsquelle verbunden wird, deren Potential wesentlich niedriger liegt als das Auflade-Potential des Beschichtungsmaterials.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung der elektrischen Aufladung von der äußeren Oberfläche der dielektrischen Wandung diese äußere Wandoberfläche an einer nahe der Sprühvorrichtung gelegenen ersten Stelle und einer nahe einer Quelle für das Beschichtungsmaterial befindlichen zweiten Stelle elektrisch leitend mit einer Spannungsquelle verbunden wird, deren Potential wesentlich niedriger liegt als das Aufladepotential des Beschichtungsmaterials.

5. Anordnung zum elektrostatischen Versprühen eines Beschichtungsmaterials, mit einer Quelle für ein zumindest gemäßigt elektrisch leitendes Beschichtungsmaterial, einer Hochspannungs-Gleichstromquel¹e, einer von der BeschichtungsmaterialquelIe entfernten Sprühvorrichtung zum Aufsprühen dieses Materials auf ein zu beschichtendes Objekt, welches gegenüber der Hoch— Spannungsquelle ein unterschiedliches Potential aufweist, und mit einem elektrisch leitenden und mit der Hochspannungsquelle verbundenen Element, welches so angeordnet ist, daß das Material vor dem Auftragen auf das Objekt elektrisch aufgeladen wird, und mit einer die Sprühvorrichtung mit der Beschichtungsmaterial-Quelle verbindenden Leitung mit einem inneren Durchlaßkanal, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Durchlaßkanal (38D) umgebende innere Zone (38C) einen Werkstoff enthält, der im wesentlichen chemisch neutral und für das Beschichtungsmaterial undurchlässig ist$ daß die innere

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Zone von einer aus einem elektrisch leitenden Werkstoff bestehenden äußeren Zone (38A) umgeben ist, welche an eine elektrische Spannungsquelle angeschlossen ist, deren Potential wesentlich niedriger ist als das der Hochspannungsquelle; daß sich zwischen der inneren und der äußeren Zone eine mittlere Zone (38B) befindet, die einen dielektrischen Werkstoff enthält; daß die Dielektrizitätskonstanten und die radialen Dickenmaße der inneren und der mittleren Zone so bemessen sind, daß unter dem Einfluß der Pötentialunterschiede zwischen a) der Grenzschicht des transportierten Beschichtungsmaterials und der inneren Zone und b) der äußeren Zone ein dielektrischer Durchbruch vermieden wird? und daß die innere und die mittlere Zone spezifische Widerstände besitzen, welche zusammen Leckströme vom im Durchlaßkanal transportierten Beschichtungsmaterial zur äußeren Zone in einer Größenordnung zulassen, daß diese, falls sie Gelegenheit zur Akkumulation hätten, die äußere Zone auf einen meßbaren Pegel elektrisch aufladen wurden, der für eine ungesicherte Bedienungsperson die Gefahr eines elektrischen Schlaqes und/oder einer Explosion in explosionsqefährdeter Atmosphäre beinhaltet.

6. Anordnung zum elektrostatischen Versprühen eines Beschichtungsmaterials, mit einer Quelle für ein zumindest gemäßigt elektrisch leitendes Beschichtungsmaterial, einer Hochspannungs-Gleichstromquelle, einer von der Beschichtungsmaterialquelle entfernten Sprühvorrichtung zum Aufsprühen dieses Materials auf ein zu beschichtendes Objekt, welches gegenüber der Hochspannungsquelle ein unterschiedliches Potential aufweist, und mit einem elektrisch leitenden und mit der Hochspannungsquelle verbundenen Element, welches so angeordnet ist, daß das Material vor dem Auftragen

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auf das Objekt elektrisch aufgeladen wird, und mit einer die Sprühvorrichtung mit der Beschichtungsmaterial-Quelle verbindenden Leitung mit einem inneren Durchlaßkanal, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Durchlaßkanal (38D) umgebende erste Zone ein elektrisch leitendes Material enthält, das an eine elektrische Spannungsquelle angeschlossen ist, deren .Potential wesentlich niedriger ist als das der Hochspannungsquelle; daß sich zwischen dem Durchlaßkanal und der ersten Zone eine einen im wesentlichen chemisch neutralen und gegenüber dem Beschichtungsmaterial undurchlässigen Werkstoff enthaltende zweite Zone befindet, die einen dielektrischen Werkstoff enthält, welcher so bemessen ist, daß unter dem Einfluß der Potentialunterschiede zwischen a) dem transportierten Beschichtungsmaterial und b) der ersten Zone ein dielektrischer Durchbruch vermieden wird; und daß die zweite Zone einen spezifischen Widerstand besitzt, welcher von dem innerhalb des Durchlaßkanales transportierten Beschichtungsmaterial zur ersten Zone einen Leckstrom in einer Höhe fließen läßt, der, falls er Gelegenheit zur Akkumulation hätte, die zweite Zone auf einen meßbaren Pegel elektrisch aufladen würde, der für eine ungesicherte Bedienungsperson die Gefahr eines elektrischen Schlages und/oder einer Explosion in explosionsqefährdeter Atmosphäre beinhaltet.

7. Anordnung zum elektrostatischen Versprühen eines Beschichtungsmaterials, mit einer Quelle für ein zumindest gemäßigt elektrisch leitendes Beschichtungsmaterial, einer von der Beschichtungsmaterial-Quelle entfernten Sprühvorrichtung zum Aufsprühen dieses Materials auf ein zu beschichtendes Objekt, welches gegenüber der Hochspannungsquelle ein unterschied-

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liches Potential aufweist, einer Einrichtung zum elektrischen Aufladen des Beschichtungsmaterials vor seinem Auftragen auf das Objekt, mit einem elektrisch leitenden und mit der Hochspannungsquelle verbundenen Element, welches so angeordnet ist, daß das Material vor dem Auftragen auf das Objekt elektrisch aufgeladen wird, und mit einer die Sprühvorrichtung mit der Beschichtungsmaterialquelle verbindenden Leitung mit einem inneren Durchlaßkanal, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Durchlaßkanal (38D) umgebende und mit dem transportierten Beschichtungsmaterial in elektrischer Verbindung stehende erste Zone einen dielektrischen Werkstoff enthält, der einen dielektrischen Durchbruch innerhalb der ersten Zone verhindert, wenn diese mit elektrisch aufgeladenem und im Durchlaßkanal beförderten Beschichtungsmaterial in Berührung kommt; und daß eine die erste Zone umhüllende zweite Zone ein an eine elektrische Spannungsquelle, deren Potential niedriger ist als das Potential des beförderten Beschichtungsmaterials, · angeschlossenes elektrisch leitendes Material enthält, damit eine radiale innere Akkumulation von elektrischer Ladung in der zweiten Zone aufgrund eines radialen Stromflusses durch die" erste Zone hindurch verhindert wird.

8. Anordnung zum elektrostatischen Versprühen eines Beschichtungsmaterials, mit einer Quelle für ein zumindest gemäßigt elektrisch leitendes Beschichtungsmaterial, einer von der Beschichtungsmaterial-Quelle entfernten Sprühvorrichtung zum Aufsprühen dieses Materials auf ein zu beschichtendes Objekt, welches gegenüber der Hochspannungsquelle ein unterschiedliches Potential aufweist, einer Einrichtung zum elektrischen Aufladen des Beschichtungsmaterial vor seinem Auftragen auf das Objekt, mit einem elektrisch leitenden und

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mit der Hochspannungsquelle verbundenen Element, welches so angeordnet ist, daß das Material vor dein Auftragen auf das Objekt elektrisch aufgeladen wird, und mit einer die Sprühvorrichtung mit der Beschichtungsmateriälquelle verbindenden Leitung mit einem inneren Durchlaßkanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßkanal (38D) von einer im wesentlichen chemisch neutralen und für das Beschichtungsmaterial undurchlässigen Wandung umgeben ist, welche einem elektrischen Durchbruch unter der Einwirkung des Ladungspotentials des Beschichtungsmaterials standhält und in radialer Richtung nur einen unwesentlich kleinen elektrischen Strom fließen läßt, und daß eine Ladungsleit— einrichtung zum Abnehmen einer Ladung, die durch diesen radialen Stromfluß erzeugt wird, von dieser Wandung vorhanden ist.

9. Anordnung zum elektrostatischen Versprühen eines Beschichtungsmaterials, mit einer Sprühvorrichtung, einer daran befestigten Antenne, einer mit der Antenne elektrisch verbundenen Hochspannungs-Gleichstromquelle zur elektrostatischen Aufladung des Beschichtungsmaterials vor seinem Auftragen auf ein zu beschichtendes Objekt, und mit einer Quelle eines mäßig leitenden Beschichtungsmateri— als, dadurch gekennzeichnet, daß die Sorühvorrichtung (10) mit der Quelle (33) mittels einer hohlen Leitung (38) zur Beförderung des Beschichtungsmaterials zur Sprühvorrichtung verbunden ist, die eine dielektrische Wandung besitzt, welche einem elektrischen Durchbruch widersteht, wenn sie einem elektrischen Potential des in der Leitung befindlichen elektrisch aufgeladenen Beschichtungsmaterials ausgesetzt wird, und daß mit der äußeren Oberfläche der dielektrischen Wandung eine Ladungsabnahmeeinrichtung elektrisch verbunden ist, um eine von dem in der Lei-

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tung befindlichen elektrisch aufgeladenen Beschichtungsmaterial radial durch die Wandung hindurchgeleiteten Ladung abzuleiten.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Wandung einen ausreichend niedrigen elektrischen Widerstand besitzt, der einen so großen Stromfluß von dem aufgeladenen Beschichtungsmaterial in der Leitung hindurchläßt, daß im Falle seiner Akkumulation die äußere Oberfläche der dielektrischen Wandung auf einen meßbaren Pegel aufgeladen würde und eine ungesicherte Bedienungsperson der Gefahr eines elektrischen Schlages und/oder einer Explosion' in explosionsgefährdeter Atmosphäre ausgesetzt wäre·

11. Elektrischer Leiter für die Übertragung von Hochspannung zwischen zwei voneinander entfernten Punkten, gekennzeichnet durch eine die Punkte miteinander verbindende Röhre (38), in deren Bohrung sich elektrisch kontinuierlich zwischen diesen Punkten ein elektrisch leitendes Fluid befindet; eine in Verbindung mit dem Fluid befindliche und die Bohrung umschließende erste Zone, welche einen dielektrischen Werkstoff enthält und so konstruiert ist, daß sie einem elektrischen Durchbruch unter der Einwirkung einer hohen Spannung des in der Bohrung befindlichen Fluids standhält und in radialer Richtung nur einen unwesentlich kleinen elektrischen Strom fließen läßt; und durch eine die erste Zone umschließende zweite Zone mit einem elektrisch leitenden Werkstoff, die von dem Fluid elektrisch isoliert und an eine elektrische Spannungsquelle angeschlossen ist, deren Potential wesentlich niedriger als das des Fluids in der Bohrung ist, so daß die durch den radialen Stromfluß verursachte Aufladung der ersten

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Zone abgeleitet wird.

12. Anordnung zur Übertragung von elektrischem Strom, mit einer Hochsρannungsquelle, gekennzeichnet durch eine durchbohrte längliche Röhre, die ein elektrisch leitfähiges und an einem ersten Punkt im Verlauf der Röhre an die Hochspannungsquelle angeschlossenes Fluid enthält, welches sich elektrisch kontinuierlich zwischen dem ersten Punkt und einem ebenfalls innerhalb der Röhre befindlichen, jedoch vom ersten Punkt entfernten zweiten Punkt erstreckt, eine in Verbindung mit dem Fluid befindliche und die Bohrung umschließende Erstzone, welche einen dielektrischen Werkstoff enthält und so konstruiert ist, daß sie einem elektrischen Durchbruch unter der Einwirkung einer hohen Spannung des in der Bohrung befindlichen Fluids standhält und in radialer Richtung nur einen unwesentlich kleinen elektrischen Strom fließen läßt; durch eine die erste Zone umschließende zweite Zone mit einem elektrisch leitenden Werkstoff, die von dem Fluid elektrisch isoliert und an eine elektrische Spannungsquelle angeschlossen ist, deren Potential wesentlich niedriger als das des Fluids in der Bohrung ist, so daß die durch den radialen Stromfluß verursachte Aufladung der ersten Zone abgeleitet wird; und durch eine elektrisch betreibbare Nutzvorrichtung, die an dem zweiten Punkt elektrisch mit dem Fluid verbunden ist und über dieses Fluid von der Hochspannungsquelle elektrischen Strom erhält.

13. Vorrichtung zur sicheren Aufnahme eines unter Hochspannung stehenden elektrisch leitenden Fluids, mit einer länglichen hohlen Röhre, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre eine die Bohrung umschließende erste

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Zone, welche einen dielektrischen Werkstoff enthält und so konstruiert ist, daß sie einem elektrischen Durchbruch unter <Jer Einwirkung einer hohen Spannung des in der Bohrung befindlichen Fluids standhält und in radialer Richtung nur einen unwesentlich kleinen elektrischen Strom fließen läßt; und durch eine die erste Zone umschließende zweite Zone mit einem elektrisch leitenden Werkstoff, die von der inneren Oberfläche der ersten Zone elektrisch isoliert und an eine elektrische Spannungsquelle anschließbar ist, so daß die durch den radialen Stromfluß verursachte Aufladung der ersten Zone abgeleitet wird.

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