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Vorrichtung zum elektrostatischen Besprühen
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eines flächigen Gegenstandes Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum elektrostatischen Besprühen eines flächigen Gegenstandes, insbesondere einer
bewegten Materialbahn, mit wenigstens einer auf den zu besprühenden Gegenstand gerichteten
Sprühdüse und einer mit Abstand von dem zu besprühenden Gegenstand angeordneten
Hochspannungselektrode.
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Aus der DE-OS 25 46 025 ist bereits eine Vorrichtung der zuvor erläuterten
Art bekannt.
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Bei dieser insbesondere für das Besprühen von laufenden Papierbahnen
bestimmten Ausführungsform ist die Sprühdüse seitlich-schräg so ausgerichtet, daß
das auf den Gegenstand aufzusprühende Gut nicht durch die an Hochspannung angelegte
Elektrode hindurchtreten muß. Auf diese Weise soll die Gefahr eines Besprühens der
Elektrode und somit einer ungünstigen Beeinträchtigung dieser Elektrode vermieden
werden. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß es sich auch bei einer solchen
Ausführungsform nicht vermeiden läßt, daß ein Teil des Sprühgutes in den räumlichen
Bereich gelangt, in dem die Hochspannungselektrode angeordnet ist, so daß diese
Elektrode mit versprühtem Gut benetzt wird. Die dadurch auf der Elektrode verbleibenden
Rückstände decken diese Elektro-
de nach und nach immer mehr ab,
wodurch die Wirksamkeit dieser Hochspannungselektrode beeinträchtigt wird. Dies
führt dann zu weiteren Sprühgutablagerungen, so daß die Elektrode dann allmählich
zuwächst.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Möglichkeit einer wirksamen Abreinigung
der Hochspannungselektrode besteht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung einer
zur Reinigung der Hochspannungselektrode dienenden, gegenüber dieser Elektrode eine
Relativbewegung aufweisenden Einrichtung.
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Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Möglichkeit
geschaffen, die Hochspannungselektrode auch dann stets mit optimaler Wirksamkeit
arbeiten zu lassen, wenn von dem auf den flächigen Gegenstand aufzusprühenden Gut
ein mehr oder weniger großer Anteil in den Bereich der Hochspannungselektrode versprüht
wird. Durch die hier vorgesehende Einrichtung wird ständig für eine Reinigung bzw.
Reinhaltung der Hochspannungselektrode gesorgt.
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In einer ersten Ausführungsform der Erfindug ist die Hochspannungselektrode
im wesent-
lichen als endlos umlaufendes, mit einem Bürstenelement
der Reinigungseinrichtung in Eingriff-stehendes Metallgitter ausgebildet. Wenn somit
während des Besprühens eines flächigen Gegenstandes ein Teil des Sprühgutes auf
die dem Sprühgut zugewandte Seite der Hochspannungselektrode gesprüht wird, dann
wird dieser auf die Elektrode aufgesprühte Sprühgutanteil beim Passieren des Bürstenelements
sofort wieder entfernt.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung dieser Ausführungsform sieht vor, daß
das Metallgitter durch ein Edelstahl-Drahtgewebe gebildet ist, das über zwei isolierte
Umlenkwalzen herumgeführt ist, vom denen die eine Walze mit einem Antrieb in Verbindung
steht und die andere Walze als eine Saugwalze ausgebildet ist, deren Saugöffnung
das Bürstenelement auf der anderen Seite des Drahtgewebes gegenüberliegt. Die Verbindung
eines solchen Edelstahl-Drahtgewebes trägt einmal zur relativ großen Haltbarkeit
und einfachen Ausführung und andererseits zu einer besonders günstigen Abreinigungsfähigkeit
der Hochspannungselektrode bei. Dabei erweist sich die Verwendung der Saugwalze
im Zusammenwirken mit dem Bürstenelement als besonders vorteilhaft, weil das mit
Hilfe des Bürstenelements vom Drahtgewebe abgereinigte Sprühgut sofort durch die
Saugwalze abgesaugt werden kann; Die abgelösten Schmutzteilchen werden auf diese
Art
und Weise direkt aus dem Hochspannungsfeld entfernt.
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Eine besonders wirkungsvolle Abreinigung dieser endlos umlaufenden
Hochspannungselektrode ergibt sich ferner dann, wenn als Bürstenelement eine entgegengesetzt
zur umlaufenden Hochspannungselektrode rotierende Bürstenwalze vorgesehen ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann eine weitere
Steigerung der zuverlässigen Abreinigung der umlaufenden Elektrode dadurch erzielt
werden,daß dem dem Gegenstand abgekehrten, zurücklaufenden Trum der umlaufenden
Hochspannungselektrode eine Heizeinrichtung zugeordnet ist und die Bürstenwalze
und die Saugwalze im Bereich der Umlenkstelle vom zurücklaufenden Trum zu dem dem
Gegenstand zugewandten, vorlaufenden Trum angeordnet sind. Die auf die Hochspannungselektrode
aufgesprühten Teilchen werden auf diese Weise zunächst getrocknet und können dann
als getrocknete Verkrustungen leichter vom Drahtgewebe abgebürstet werden Gemäß
einer zweiten allgemeinen Ausführungsform der Erfindung ist als Hochspannungselektrode
eine feststehende, plattenförmige Elektrode vorgesehen, an deren dem Gegenstand
zugewandter Außenseite das vorlaufende Trum eines endlos umlaufenden, aus isolieren-
dem
Material bestehenden Gitter- oder Gewebebandes vorbeigeführt ist, das - in Umlaufrichtung
gesehen - im Bereich hinter der Elektrode mit einem Bürstenelement der Reinigungseinrichtung
in Eingriff steht.
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In diesem Falle wird das beim Besprühen des Gegenstandes in Richtung
auf die Hochspannungselektrode versprühte Sprühgut von dem endlos umlaufenden Band
aufgenommen und von der Elektrode weggeführt. Das aus dem isolierenden Material
bestehende Gitter-oder Gewebeband kann dann hinter der Elektrode in gleicher Weise
abgereinigt werden, wie zuvor im Zusammenhang mit der vorstehend erläuterten ersten
Ausführungsform beschrieben ist; in ähnlicher Weise kann dieses Band auch über zwei
Umlenkwalzen herumgeführt werden.
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Im folgenden sei die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele
näher erläutert, die in der Zeichnung ganz schematisch dargestellt sind.
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Es zeigen Fig. 1 eine Schemadarstellung einer ersten Ausführungsform
der Erfindung, bei dem die Hochspannungselektrode als endlos umlaufendes Drahtgewebeband
ausgebildet ist;
Fig. 2 eine Schemadarstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles,
bei dem eine feststehende Hochspannungselektrode vorgesehen ist.
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Ganz allgemein sei zunächst vorausgeschickt, daß es sich bei dem zu
besprühenden Gegenstand um alle elektrostatisch besprühbaren flächigen Gegenstände
handeln kann, d.h. also neben bewegten Materialbahnen auch plattenförmige Gegenstände;
mit besonderem Vorzug bietet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch zum elektrostatischen
Besprühen von bewegten Materialbahnen an, wie z.B. Textilbahnen, Kunststoffbahnen,
Papierbahnen und dergleichen.
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Die in Fig. 1 veranschaulichte erste Ausführungsform der Erfindung
zeigt eine Vorrichtung, die zum elektrostatischen Besprühen einer in etwa senkrechter
Richtung bewegten Materialbahn 1 bestimmt ist; diese Materialbahn 1 kann dabei generell
sowohl nach oben als auch nach unten transportiert werden (vgl. Doppelpfeil 2).
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In angemessenem Abstand von der Materialbahn 1 ist ein Düsenstock
3 mit wenigstens einer Sprühdüse 4 angeordnet, die -wie die Zeichnung deutlich zeigt
- schräg gegen die zu besprühende Fläche der Materialbahn 1 gerichtet ist; die Anzahl
der am Düsenstock 3 angebrachten Sprühdüsen
4 wird sich im allgemeinen
nach der Breite (senkrecht zur Zeichenebene) der zu besprühenden Materialbahn richten.
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Mit Abstand von der zu besprühenden Materialbahn 1 ist eine Hochspannungselektrode
5 angeordnet, die in diesem Falle im wesentlichen als endlos umlaufendes Metallgitter
ausgebildet ist; da die Stromzuführung zu dieser Hochspannungselektrode nicht Teil
der Erfindung ist, ist sie aus Gründen der Deutlichkeit der Zeichnung weggelassen
worden. Als Metallgitter ist für die Hochspannungselektrode vorzugsweise ein endlos
gemachtes Drahtgewebe vorgesehen, das - ähnlich wie bei einem Förderband - über
zwei isolierte Umlenkwalzen 6,7 herumgeführt ist Die eine Umlenkwalze 6 steht mit
einem nicht näher dargestellten, jedoch an sich bekannten Antrieb in Verbindung,
so daß das Drahtgewebe in Richtung der Pfeile 8 umläuft; die andere Walze 7 ist
dagegen als Saugwalze ausgebildet. Beide Umlenkwalzen 6, 7 sind gegenüber der endlos
umlaufenden Hochspannungselektrode 5 isoliert aufgeführt indem zumindest ihr Mantel
aus isolierendem Kunststoffmaterial oder ähnlichem hergestellt ist. Wie in Fig.
1 deutlich erkennbar ist, ist die endlos umlaufende Hochspannungselektrode 5 gegenüber
der Materialbahn 1 und dem Düsenstock 3 so
ausgerichtet, daß das
der Materialbahn 1 zugewandte, vorlaufende Trum 5a - etwa in Austrittsrichtung des
Sprühgutes 9 aus der Düse 4 betrachtet - gegen die Materialbahn 1 schräg gestellt
ist.
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Ein wesentliches Merkmal dieser Vorrichtung ist ferner in einer Reinigungseinrichtung
für die Hochspannungselektrode 5 zu sehen.
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Diese Reinigungseinrichtung enthält vor allem ein Bürstenelement,
daß in diesem Falle als Bürstenwalze 10 ausgebildet ist, die entgegengesetzt zur
umlaufenden Hochspannungselektrode 5 rotiert (vgl Pfeil 11).
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Diese Bürstenwalze 10 ist der als Saugwalze ausgebildeten unteren
Umlenkwalze 7 so zugeordnet, daß die Saugöffnung 7a dieser Saugwalze und die Bürstenwalze
10 sich auf entgegengesetzten Seiten des Drahtgewebes der Hochspannungselektrode
5 gegenüberliegen; Bürstenwalze 10 und Saugwalze 7 sind somit an der Umlenkstelle
der Hochspannungselektrode 5 vom zurücklaufenden Trum 5b zu dem der Materilbahn
1 zugekehrten vorlaufenden Trum 5a angeordnet.
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Dem der Materialbahn 1, abgekehrten, zurücklaufenden Trum 5b der umlaufenden
Hochspannungselektrode 5 ist ferner eine Heizeinrichtung 12 zugeordnet. Diese Heizeinrichtung
kann in jeder geeigneten Weise ausgebildet sein, wobei jedoch vorzugsweise Infrarotstrahler
auf
der Innenseite des zurücklaufenden Trums 5b (vgl. Fig. 1) der
Hochspannungselektrode 5 vorgesehen sind.
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Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fig. 2. In dieser
Fig. 2 sind der Einfachheit halber gleiche Bauelemente, wie sie anhand der Fig.
1 beschrieben worden sind, mit denselben Bezugszeichen unter Beifügung eines Striches
bezeichnet, so daß sich deren Erläuterung weitgehend erübrigt.
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Auch in diesem Falle soll eine in vertikaler Richtung (Doppelpfeil
2') transportierte Materialbahn 1' elektrostatisch besprüht werden. Der Düsenstock
3' mit der bzw. den Sprühdüsen 4' dabei in gleicher Weise wie im Beispiel der Fig.
1 ausgerichtet.
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Der wesentliche Unterschied dieses zweiten Ausführungsbeispieles zu
dem der Fig. 1 besteht darin, daß eine feststehende, plattenförmige Elektrode 15
vorgesehen ist, an deren der Materialbahn 1' zugewandten Außenseite 15a das vorlaufende
Trum 16a eines endlos umlaufenden, aus isolierendem Material bestehenden Gitter
- oder Gewebebandes 16 vorbeigeführt ist. Dieses Band 16 läuft wiederum über zwei
Umlenkwalzen 6', 7' herum, von denen die - in diesem Falle obere -Walze 6' angetrieben
und die andere - in diesem Falle untere - Walze 7' als Saugwalze aus-
gebildet
ist. Das endlos umlaufende Band 16 ist mit seinen Umlenkwalzen 6', 7' in gleicher
Weise wie die Hochspannungselektrode 5 gemäß Fig. 1 gegenüber der Materialbahn 1'
schräg ausgerichtet; in entsprechender Weise ist selbstverständlich auch die plattenförmige
Hochspannungselektrode 15 gegenüber der Materialbahn 1' ausgerichtet, wie Fig. 2
deutlich zeigt.
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In Umlaufrichtung (Pfeil 8') des Bandes 16 hinter der Hochspannungselektrode
15 steht dieses Band mit einem Bürstenelement der Reinigungseinrichtung in Eingriff.
Dieses Bürstenelement ist auch in diesem Falle als Bürstenwalze 10' ausgebildet,
die in Richtung des Pfeiles 11' entgegengesetzt zu der Umlaufrichtung (8') des Bandes
16 rotiert. Auch in diesem zweiten Beispiel nimmt die Bürstenwalze 10' die gleiche
Position gegenüber der Saugöffnung 7a' der Saugwalze 7' ein, wie im Beispiel der
Fig. 1.
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Um auch in diesem Falle das auf das umlaufende Band 16 (im Bereich
des Vorlaufzentrums 16a)gelangte Sprühgut vor dem Abbürsten und Absaugen trocknen
zu können, ist dem der Materialbahn 1' abgewandten, zurücklaufenden Trum 16b des
Bandes 16 ebenfalls eine Heizeinrichtung 12' (vorzugsweise in Form von Infrarotstrahlern
auf der Innenseite dieses
Trums) zugeordnet.
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Zur Ausführung des endlos umlaufenden Bandes sei noch gesagt, daß
dieses als Kunststoffband (vorzugsweise Teflonband) ausgebildet ist, wobei dieses
Material nicht - oder zumindest nur schlecht elektrisch leitend sein soll.