DE2951531A1

DE2951531A1 - Einrichtung zur steuerung des elektrischen feldes von elektrostatischen lackzerstaeubern

Info

Publication number: DE2951531A1
Application number: DE19792951531
Authority: DE
Inventors: Prof. Dr.-Ing. Hugo 7300 Esslingen Reinke; Roland 7410 Reutlingen Wirth
Original assignee: WIRTH ARNO H MASCH
Current assignee: WIRTH ARNO H MASCH
Priority date: 1979-12-20
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1981-07-02

Description

einrichtung zur Steuerung des elektrischen Feldes
von elektrostatischen Lackzerstäubern Gegenstand der erfindung ist eine Sinrichtung zur Steuerung des elektrischen feldes von elektrostatischen Lackzerstäubern.
Beim elektrostatischen Lackierungsverfahren werden zwei Zerstäubungsarten angewandt: System 1 Zerstäubung durch mechanische Kräfte (PressluSt,Hochdruck oder tlochgeschwindigkeitsrotation). Die Zerstäubung erfolgt hier vorwiegend durch mechanische Kräfte. Die Entladung erfolgt durch Stossionisation. Ionen mit dem Vorzeichen der Spannung, die an der Sprühelektrode liegt, strömen zum geerdeten Werkstück. Im gesamten Elektronenzwischenraum ist ein unipolarer Trägerstrom vorhanden, Ys wird eine möglichst hohe Koranaeinsetzspannung eingesetzt. Wird das Beschichtungsmaterial in fein verteilter orm in den Raum zwischen Sprühelektrode und geerdetem Werkstück gebracht, laden sich die Partikel durch Anlagerung von Ionen auf.
System 2 Zu dieser Gruppe gehören alle Verfahren, bei denen der Lack nicht oder nur ungenügend ohne Hochspannung zerstäubt wird ( Abeprühen von Spalten, Kanten, rotierenden Scheiben oder Glocken). Das Spühgut wird vom stand des Zerstäuberorgans vorwiegend durch elektrische Kräfte in orm von wellenförmigen, nebeneinander liegenden Lackfäden abgezogen, die nach einer Zerwellphase in kleinen tröpfchen durch xbstosseffekt zerstäuben. Das Sprühgut, das sich zwischen lochspannungselektrode und geerdetem Werkstück befindet, wird durch ein elektrisches Feld durchdrungen. Die Ionen mit gleichem Vorzeichen wie das Potential der lochspannungselektrode strömen zu der dem geerdeten Werkstück zugewandten Oberfiäche. bs erfolgt eine trennung der im material vorhandenen freien Ladungsträger. Bei engem kontakt mit der hochspannungselektrode gehen Elektronen von einer -renzfläche zur anderen über. bei Ablösen der Teilchen bleibt die Ladungsverschiebung erhalten bs entstehen unipolargeladene Teilchen. Das Sprühgut muss jedoch eine Mindestleitfähigkeit aufweisen.
Windestleifähigkeit 1C-11 - 1cm -1 -Der erwähnte nand des Zerstäuberorgans erzeugt unmittelbar in der Loslöszone ein ausserordentlich starkes elektrisches Feld. Dieses bewirkt, wie schon erwähnt, eine Trennung der freien Ladungsträger, d.h. es tritt eine ausgeprägte Dipolbilaung des Sprühgutes auf. Das für die angestrebte hohe Beschleunigung erzeugte extrem starke elektrische Ield im bereich des andes des Zerstäuberorgans hat also den Wachteil dieser ausgeprägten Dipolbildung. Letzterer führt dann zu der bekannten Schlierenbildung in Richtung Werkstück und ggf. zu einer Glimmentladung0 Aufgabe der vorliegenden erfindung ist es, das eingangs genannte elektrostatische Lackierverfahren so weiter zu verbessern, dass die Felddichte unmittelbar am Rande des Zerstaübers erheblich reduziert wird, ebenso wie die erwähnte Dipolbildung, sodass eine Bildung von Schlieren bzw0 eine Glimmentladung (Korona) vermieden wird.
Zur Lösung der gestellten rufgabe ist die erfindung d a d u 1 c h g e k e n n z e i c h n e t, dass durch eine elektrische Steuerelektrode (3) die Feldstärke im Bereich zwischen Zerstäuber (Sprühkopf 6) und ,erkstück (2) vergleichmässigt wird0 Durch die Einführung einer Steuerelektrode die z.B. in relativ kleinen Abstand das Zerstäuberorgan umgibt und z.BO an gleichen Potential angeschlossen ist, wird die Felddichte unmittelbar am lande des Zerstäubers erheblich reduziert, d.h.,die Dipolbildung ebenfalls, während das für die Be-Schleunigung des Sprühmaterials nötige elektrische eld durch diese Steuerelektrode in grösserem Abstand vom Rand verstärkt wird. Die Steuerelektrode bewirkt also eine Vergleichsmässigung der Feldstärke zwischen Abstoss- oder Loslöskante und geerdetem Werkstück und verhindert erfindungsgemäss die Bildung von Schlieren bzw. von Glimmentladung (Korona).
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegrenst nd der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander0 Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Figur 1 zeigt schematisiert eine zum stand der technik gehörende Anordnung von Sprühkopf und Werkstück.
Figur 2 zeigt die Verwendung eines elektrostatischen Abrissbeschleunigers ( Steuerelektronic ) bei einer Anordnung der iigur 1 gemäss der vorliegenden erfindung.
Figur 1 zeigt eine zum stand der technik gehörende Anordnung bestehend aus einem Sprühkopf o der in paraleller Gegenüberlage vun einem werkstück 2 angeordnet ist. Im Bereich des sandes 7 des Sprühkopfes 6 bildet sich in der Loslöszone d eine ausserordentlich hohe elddichte 4; die Feldlinien 5 sind ungleichmässig, sodass sich hierdurch die uefahr der bildung von Schlieren bzw. einer Glimmentladung ( Corona ergibt.
bin die Feldlinie 5 insbesondere im bereich der Loslösezone 8 zu vergleichmässigen, wird erfindungsgemäss gemäss Figur 2 die Anordnung einer Steuerelektrode 3 vorgeschlagen. Der Zerstäuber 1 besteht erfindungsgemäss aus einem Sprühkopf 6 und einer vorzugsweise konzentrisch des Sprühkopf 6 umgebenden Steuerelektrode 3, die ebenfalls vorzugsweise - aber nicht unbedingt - an das elektrische Potential des 'erstäuberorgans ( Sprühkopf 6 ) angeschlossen sein kann.
Durch die erwähnte anwendung der Steuerelektrode ergibt sich eine wesentlich vergleichmässigte Felddichte 4 im Bereich der Loslösezone 8. nachdem sich die Feldlinien 9 der Steuerelektrode 3 und die Feldlinie 5 des Sprühkopfes 6 bei Posotion 10 überlagern, ergibt sich dort eine erhöhte eldstärke mit dem Vorteil einer Vergleichmässigung des Feldlinienverlaufes, weil die Felddichte unmittelbar am Rande des Sprühkopfes 6 erheblich reduziert wird, Während das für die Deschleunigung des Sprühmaterials nötige elektrische Feld durch diese Steuerelektrode 3 in grösserem abstand vom stand verstärkt wird.
Es handelt sich also um einen elektrostatischen Abrissbescnleuniger bei dem die Gefahr der bildung von schlieren und Glimmentladung wesentlich reduziert ist.
L e e r s e i t e

Claims

½) ) Einrichtung zur Steuerung des elektrischen Feldes von elektrostatischen Lackzerstäubern im Bereich der Abstosszone des Sprungutes vom Zerstäuber d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass durch eine elektrische Steuerelektrode (3) die Feldstärke im Bereich zwischen Zerstäuber (Sprühkopf 6) und Werkstück (2) vergleichmässigt wird0 2o Einrichtung nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Zerstäuberelement (Sprühkopf 6) von der Steuerelektrode (3) konzentrisch umgeben wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Steuerelektrode (3) an das el.i'otential des Zerstauberorgans ( Sprühkopf 6) angeschlossen wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Steuerelektrode (3) gegenüber dem Zerstäuberorgang (Sprühkopf 6) räumlich versetzt werden kann.