DE3215644A1 - Elektrostatische spritzvorrichtung - Google Patents

Elektrostatische spritzvorrichtung

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DE3215644A1 DE19823215644 DE3215644A DE3215644A1 DE 3215644 A1 DE3215644 A1 DE 3215644A1 DE 19823215644 DE19823215644 DE 19823215644 DE 3215644 A DE3215644 A DE 3215644A DE 3215644 A1 DE3215644 A1 DE 3215644A1
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    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/08Plant for applying liquids or other fluent materials to objects
    • B05B5/10Arrangements for supplying power, e.g. charging power

Description

  • Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrostatische Spritzvorrichtung mit einem an einen elektrostatischen Spritzkopf angeschlossenen Hochspannungsgenerator in Form einer von einem regelbaren Schaltnetzteil gespeisten Gleichrichter-Spannungsvervielfacherkaskade und mit einer die Ausgangs spannung und den Ausgangsstrom des Hochspannungsgenerators steuernden Regelschaltung in Form einer Spannungsregelschaltung und einer die Spannungsregelschaltung ab einem vorgegebenen Ausgangsstromwert übersteuernden Stromregelschaltung.
  • Bei derartigen elektrostatischen Spritzvorrichtungen wird die Farbe bzw. das Beschichtungsmaterial durch Druckluft oder hydraulischen Druck über eine Düse versprüht und mittels einer an den Hochspannungsgenerator angeschlossenen Elektrode des Spritzkopfs elektrostatisch aufgeladen, so daß es in sehr feine Tröpfchen zerteilt wird. Die Tröpfchen sind geladen und werden durch das elektrische Feld zwischen der Elektrode des Spritzkopfs und dem zu lackierenden Gegenstand sehr gleichmäßig über den Gegenstand verteilt.
  • Die Lack- bzw. Beschichtungsmaterialverluste sind sehr gering, da sich die Tröpfchen nur an dem geerdeten Gegenstand niederschlagen, nicht aber an ungeerdeten Gegenständen der Nachbarschaft.
  • Die Feldverteilung ändert sich mit dem Abstand des Spritzkopfes vom Gegenstand. Ist der Abstand zu klein, so kann es zu einem Lichtbogen zwischen dem Spritzkopf und den Gegenstand kommen, der das meist brennbare Spritzmaterial entzünden kann. Ausgangsspannung und Ausgangsstrom des Hochspannungsgenerators müssen daher so geregelt werden, daß es unabhängig vom Abstand des Spritzkopfes von dem zu beschichtenden Gegenstand nicht zu derartigen Erscheinungen kommen kann.
  • Aus der DE-OS 29 15 670 ist bereits eine Spritzvorrichtung der in Rede stehenden Art bekanntgeworden, bei der eine rechteckförmige Strom-Spannungskennlinie realisiert ist, d.h., die Spannung ist bis zu einem bestimmten vorgegebenen Stromwert konstant und fällt bei diesem vorgegebenen Stromwert praktisch unmittelbar auf Null ab. Zu diesem Zweck sind eine Spannungsregelschaltung und eine Stromregelschaltung vorgesehen, wobei die Stromregelschaltung die Spannungsregelschaltung übersteuert und erst ab dem vorgegebenen Stromwert freigegeben wird.
  • Es hat sich nun gezeigt, daß bei einer elektrostatischen Beschichtung mit rechteckförmigen oder auch linear abfallenden Strom-Spannungskennlinien optimale Beschichtungsergebnisse nicht erzielbar sind. Idealer ist eine Strom-Spannungskennlinie, die bis zu einem vorgegebenen Stromwert, beispielsweise in einem Bereich von 0 bis 130 RA spannungsstabil und bei weiterer Stromerhöhung, d.h., bei unbeabsichtigter Annäherung des Spritzkopfes an den zu beschichtenden Gegenstand nahezu linear bis zu einem maximalen Stromwert auf die Spannung Null abfällt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzvorrichtung der oben beschriebenen Art anzugeben, mit der eine derartige Strom-Spannungskennlinie realisierbar ist. Darüber hinaus soll auch bei einer zu schnellen Annäherung des Spritzkopfes an den zu beschichtenden Gegenstand zur Vermeidung von dann auftretenden Koranaentladungen eine Schnellabschaltung möglich sein.
  • Da bei bestimmten Lackiergroßanlagen, insbesondere bei Anlagen mit Rotationszerstäuber, die Kapazität der Anlage auf der Hochspannungsseite sehr groß ist, kann es trotz einer Schnellabschaltung aufgrund von kapazitiven Entladungen durch Uberschläge zur Zündung des Gemisches aus Beschichtungsmaterial und Luft kommen. Es müssen daher Möglichkeiten vorgesehen werden, in der genannten Kapazität noch vorhandene Restladungen abzubauen, bevor eine gefährliche Annäherung an den Spritzkopf und/oder den zu beschichtenden Gegenstand stattfindet.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird bei einer elektrostatischen Spritzvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Primärkreis des regelbaren Schaltnetzteils ein Regeltransistor und ein Schalttransistor vorgesehen sind, die jeweils von einer durch einen Rechteckimpulsgenerator gelieferte Rechteckimpulsfolge angesteuert sind, daß der Rechteckimpulsgenerator mit Kreisen zur Voreinstellung einer vorgegebenen Impulsfolgefrequenz und einer vorgegebenen Impulsbreite der Rechteckimpulsfolgen beschaltet sind und daß die Impulsbreite der Rechteckimpulsfolgen bis zu dem vorgegebenen Ausgangsstromwert durch die Spannungsregelschaltung mit zunehmendem Ausgangsstromwert zur Aufrechterhaltung einer konstanten Ausgangs spannung erhöht und die Impulsbreite ab dem vorgegebenen Ausgangsstromwert mit weiter zunehmendem Ausgangsstrom zwecks linearer Absenkung der Ausgangsspannung bis zu einem maximal zulässigen Stromwert durch die Stromregelschaltung reduziert wird.
  • Weitere Ausgestaltungen des vorstehend definierten Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein Diagramm einer durch die erfindungsgemäße Spritzvorrichtung realisierten Strom-Spannungskennlinie; Fig. 2 ein Gesamtschaltbild einer erfindungsgemäBen Spritzvorrichtung; und Fig. 3 eine Ausführungsform eines in der erfindungsgemäßen Spritzvorrichtung verwendbaren Rechteckimpulsgenerators.
  • Im Diagramm nach Fig. 1, das eine Strom-Spannungscharakteristik einer erfindungsgemäßen Spritzvorrichtung zeigt, ist die Ausgangsspannung U in kV über dem Ausgangs strom I in ßA aufgetragen. In dieser eine mögliche Ausführungsform darstellenden Strom-Spannungscharakteristik ist die Ausgangsspannung U in einem Bereich des Ausgangsstroms I von 0 bis 130 ßA auf einem Wert von 90 kV konstant. Für Ausgangsströme oberhalb des vorgegebenen Stromwertes von 130 ßA wird die Ausgangsspannung U nahezu linear bis zu einem Wert von 200 ßA des Ausgangsstroms I auf 0 heruntergeregelt. Es ist darauf hinzuweisen, daß in der erfindungsgemäßen Spritzvorrichtung natürlich auch andere Werte der konstanten Ausgangsspannung U, des vorgegebenen Ausgangsstromwertes, bei dem die Spannungsregelung einsetzt, und andere maximal zulässige Ausgangsstromwerte, bei denen die Ausgangsspannung auf 0 heruntergeregelt ist, realisierbar sind.
  • Gemäß Fig. 2, in der eine Ausführungsform einer erfindungsgemßen elektrostatischen Spritzvorrichtung dargestellt ist, speist ein regelbares Schaltnetzteil 100 über einen Hochspannungstransformator 101 eine Gleichrichter-Spannungsvervielfacherkaskade 102, an die ein nicht näher dargestellter an sich bekannter elektrostatischer Spritzkopf zur Beschichtung eines Gegenstandes beispielsweise mit Lack angekoppelt ist. Das regelbare Schaltnetzteil 100 enthält als wesentliche Elemente einen Regeltransistor T1 sowie einen Schalttransistor T2, welche in Serie zur Primärwicklung des Ilochspannungstransformators 101 liegen. Diese beiden Transistoren T1 und T2 werden zur Realisierung der Strom-Spannungscharakteristik gemäß Fig. 1 über einen Rechteckimpulsgenerator IC2 mit jeweils einer Rechteckimpulsfolge angesteuert. Dieser Rechteckimpulsgenerator IC2 wird im folgenden anhand von Fig. 3 noch näher erläutert.
  • Generell wesentlich ist, daß zunächst eine vorgegebene Impulsfolgefrequenz und eine vorgegebene Impulsbreite der Impulsfolgen eingestellt wird und daß die Impulsbreite im Ausgangsstrombereich mit konstanter Ausgangs spannung zunächst mit zunehmendem Ausgangs strom erhöht und sodann ab dem vorgegebenen Ausgangsstromwert, bei dem die Herabregelung der Ausgangsspannung einsetzt, reduziert wird.
  • Der Rechteckimpulsgenerator IC2 liefert dabei die Steuerimpulsfolgen für den Transistor T1 und den Transistor T2 derart, daß in beiden Transistoren eine Impulsfolge gleicher Frequenz eingespeist wird, wobei die den Transistor T2 ansteuernden Impulse in den Impulspausen der den Transistor T2 ansteuernden Impulse liegen.
  • Die Impulsbreite wird in der Vorrichtung nach Fig. 2 wie folgt eingestellt: An einer Anschlußleiste mit Klemmen a bis q liegt an Klemmen e und n ein Potentiometer P2, das mit seinem Schleifer an eine Klemme g angeschlossen ist. Uber Anschlüsse 2 und 16 wird durch das Potentiometer T2 und ein RC-Netzwerk R22 bis R26, C9 eine Referenzspannung eingestellt. Mittels des an der Klemme g liegenden Schleifers des Potentiometers P2 wird sodann über ein RC-Netzwerk R20, C7 die Impulsbreite über Anschlüsse 1 und 9 des Rechteckimpulsgenerators IC2 im Vergleich zur Referenzspannung am Anschluß 2 eingestellt.
  • Die Impulsfolgefrequenz wird mittels eines ein Potentiometer P1 enthaltenden RC-Netzwerkes P1, R35, C12 eingestellt. Die Spannungs- und Stromregelung erfolgt über einen Schaltungsteil, der einen an die Primärwicklung des Hochspannungstransformators 101 angeschlossenen Stromfühlerwiderstand R13 enthält. Dieser Stromfühlerwiderstand R13 ist über ein Glättungsnetzwerk C5, R14, D4, R15 und C6 an einen Operationsverstärker IC1 angekoppelt. Der Ausgang dieses Operationsverstärkers IC1 ist über einen Schalter S und ein Dioden-Widerstandsnetzwerk D8, R37, R38 an den Fußpunkt des Potentiometers P2 an der Klemme n angekoppelt.
  • Weiterhin ist der Ausgang des Operationsverstärkers IC1 über ein Dioden-Widerstandsnetzwerk D5, R18, R19 an einen Anschluß 4 des Rechteckimpulsgenerators IC2 angekoppelt.
  • Die Ansteuerung der Transistoren T1 und T2 erfolgt über ein Dioden-Widerstandsnetzwerk D7, R29 von einem Anschluß 13 des Rechteckimpulsgenerators IC2 bzw. über ein RC-Netzwerk C11, R30 bis R32 von einem Anschluß 11 des Rechteckimpulsgenerators IC2.
  • Im Bereich der Strom-Spannungscharakteristik gemäß Fig. 1 mit konstanter Ausgangsspannung U werden die Transistoren T1 und T2 über die vorgenannten Netzwerke von den Anschlüssen 13 und 11 des Rechteckimpulsgenerators IC2 und die Spannungsregelschaltung vom Ausgang des Operationsverstärkers IC1, das Dioden-Widerstandsnetzwerk D8, R37, R38 und das Potentiometer P2 derart angesteuert, daß die Impulsbreite mit. zunehmenden Ausgangsstrom sukzessive erhöht wird.
  • Erreicht der Ausgangsstrom I den vorgegebenen Stromwert, der gemäß der Strom-Spannungskennlinie nach Fig. 1 beispielsweise bei 130 ßA liegt, so setzt die die Spannungsregelung übersteuernde Stromregelung über das Dioden-Widerstandsnetzwerk D5, Reib, R19 vom Ausgang des Operationsverstärkers IC1 und einen am Anschluß 4 des Rechteckimpulsgenerators IC2 liegenden Widerstand R33 ein, wodurch die Impulsbreite der die Transistoren Tl und T2 ansteuernden impulsfolgen reduziert wird, wodurch die Ausgangsspannung U gemäß der Strom-Spannungscharakteristik gemäß Fig. 1 oberhalb des vorgegebenen Stromwertes (im Ausführungsbeispiel 130 ßA) sukzessive nahezu linear bis zu einem maximalen Ausgangsstromwert (im Ausführungsbeispiel 200 aA) abfällt.
  • Fließt im Hochspannungsteil ein unzulässig hoher Strom, was dadurch zustandekommen kann, daß der nicht näher dargestellte Spritzkopf dem zu beschichtenden Gegenstand unzulässig nahe angelegt wird, so drückt sich diese Stromerhöhung in einem entsprechend hohen, den Stromfühlerwiderstand R13 durchfließenden Strom aus. Die entsprechende, am Stromfühlerwiderstand R13 abfallende Spannung wird über das-Glättungsnetzwerk C5, R14, D4, R15 und C6, den Operationsverstärker IC1 und den Schalter 5 auf eine Schnellabschaltschaltung 103 übertragen, welche den Rechteckimpulsgenerator IC2 über einen Widerstand R36 an einem Anschluß 10 abschaltet. In dieser Schnellabschaltschaltung 103 wird die dem unzulässig hohen Ausgangsstrom entsprechende Spannungsgröße vom Ausgang des Operationsverstärkers IC1 und den Schalter S über ein Ansteuernetzwerk 104 auf einen Thyristor 105 übertragen, der dann zündet, wodurch ein Transistor T4 gesperrt wird. Eine an einer Klemme 106 liegende Versorgungsspannung wird dabei über ein Relais Rl2 und den Widerstand R36 auf den Anschluß 10 des Rechteckimpulsgenerators IC2 gegeben, wodurch dieser gesperrt wird und damit die Impuls folgen von den Transistoren T1 und T2 abgeschaltet werden. Das Relais Rl2 kann entsprechende nicht dargestellte Lampen steuern, wodurch die Schnellabschaltung angezeigt wird.
  • In Spritzvorrichtungen für Lackiergroßanlagen, insbesondere für Anlagen mit Rotationszerstäubern, die auf der I1ochspannungsseite eine große Kapazität besitzen, kann es trotz der vorstehend beschriebenen Schnellabschaltung aufgrund von Koronaentladungen aufgrund der großen Kapazität zu Überschlägen und damit zur.Zündung des Gemisches aus Beschichtungsgut und Luft bei unzulässiger Annäherung des Spritzkopfes an den zu beschichtenden Gegenstand kommen. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist an dem Verbindungspunkt der Widerstände R14 und R15 im Glüttungsnetzwerk eine die Spannung in diesem Netzwerk auswertende Schaltung 107 angekoppelt, welche über den Schalter S in seiner in der Fig. 2 gestrichelt dargestellten Stellung an den Ausgang des Operationsverstärkers IC1 ankoppelbar ist. Bei unzulässiger und damit gefährlicher Annäherung des Spritzkopfes an den zu beschichtenden Gegenstand tritt am Stromfühlerwiderstand R13 sowohl eine erhöhte Gleichspannung als auch eine dieser überlagerte Koronawechselspannung auf. Die Gleichspannung wird, wie bereits oben anhand der Schnellabschaltung erläutert, auf den Thyristor 105 und den Transistor T4 der Schnellabschaltschaltung 103 gegeben, wodurch die erläuterte Abschaltung über den Anschluß 10 des Rechteckimpulsgenerators IC2 erfolgt. Die Koronawechselspannung wird vom Abgriff zwischen den Widerständen R14 und R15 im Glättungsnetzwerk auf die Schaltung 107 gegeben und in dieser über einen zweistufigen Operationsverstärker IC4 verstärkt und ebenfalls über den dann in der gestrichelt dargestellten Schaltstellung befindlichen Schalter S auf die Schnellabschaltschaltung 103 gegeben. Die Operationsverstärker IC4 sind durch ihre Beschaltung stark gegengekoppelt, so daß die Verstärkung zunächst unter 1 liegt. Erst wenn über den Schalter S und Widerstände R56 und R57 eine höhere Gleichspannung auf einem Transistor T5 gegeben wird, so schaltet dieser Transistor durch, so daß die Operationsverstärker IC4 an Masse gelegt werden. Die dann auftretende volle Verstärkung erzwingt eine Abschaltung über einen Widerstand R53. Durch diese Schnellabschaltung ist es beim Auftreten von Koronaströmen unmöglich, eine Wiedereinschaltung zu erreichen, solange die gefährliche Annäherung zwischen dem Spritzkopf und den beschichteten Gegenstand nicht beseitigt ist.
  • Für den Fall eines Versagens der Schnellabschaltung oder eines Durchbrechens des Regeltransistors T1 ist eine Notabschaltung über einen Thyristor 107 im regelbaren Schaltnetzteil 100 vorgesehen. Tritt ein Defekt im Operationsverstärker IC1 auf oder bricht der Regeltransistor T1 durch, so zündet eine Zener-Diode D2 in der Notabschaltung und schaltet den Thyristor 107 durch. Damit wird die Spannung im Primärkreis des Hochspannungstransformators 101 kurzgeschlossen, so daß eine Sicherung Si im regelbaren Schaltnetzteil 100 anspricht. Das Gerät ist dann außer Betrieb und muß nach Beseitigung des Regelfehlers und nach Einsetzen einer neuen Sicherung erneut gestartet werden.
  • Wie bereits ausgeführt, erfolgt die Reduzierung der Impulsbreite bei einem Ausgangs strom 1 oberhalb des vorgegebenen Stromwertes (im Ausführungsbeispiel 130 aA) über den Anschluß 4 des Rechteckimpulsgenerators IC2 und das Dioden-Widerstandsnetzwerk D5, R18, R19. Dem Anschluß 4 des Rechteckimpulsgenerators IC2 wird dabei eine Versorgungsspannung über einen Spannungsteiler R2,R3 und eine Diode D1 aus dem regelbaren Schaltnetzteil 100 zugeführt. Übersteigt der Spannungsabfall am Stromfühlerwiderstand Ri3 den dem vorgegebenen Ausgangsstrom entsprechenden Wert, so wird über den einstellbaren Widerstand R18 und die Diode D5 eine zusätzlich erhöhte Spannung auf den Anschluß 4 gegeben, wodurch eine zusätzliche Stromregelung über den Anschluß 11 des Rechteckimpulsgenerators IC2 und den Schalttransistor T2 erfolgt.
  • Wie oben bereits ausgeführt, wird die Ausgangsspannung U gemäß der Strom-Spannungskennlinie nach Fig. 1 im Strombereich bis zum vorgegebenen Stromwert (im Ausführungs- beispiel von 0 bis 100 ßA) über die dem Ausgangsstrom I entsprechende Spannung am Stromfühlerwiderstand R13 sowie über den Widerstand R37 und die Diode DB am Fußpunkt des Potentiometers P2 an der Klemme n konstant gehalten. Dabei wird auch die Impulsbreite über diese Klemme n und den Anschluß 1 des Rechteckimpulsgenerators IC2 vergrößert, so daß der Spannungsabfall durch den Innenwiderstand der Kaskade 102 kompensiert wird.
  • Eine "fold-back"-Kennlinie wird folgendermaßen erreicht: Von einem Masseanschluß M der Kaskade 102 wird über einen Widerstand R9 an einem Operationsverstärker IC11, der mit dem Operationsverstärker IC1 im gleichen integrierten Schaltkreis ausgebildet sein, eine Referenz für die Spannung in der Kaskade über ein Widerstandsnetzwerk R10 bis R12 eingestellt. Der Ausgang des Operationsverstärkers IC1' ist über einen Widerstand R50 und eine .Diode D13 an die Klemme e (oberer Anschluß des Potentiometers P2) angeschlossen. Tritt am Ausgang des Operationsverstärkers IC12 eine Spannung von weniger als 5V auf, so wird die Diode D13 leitend und steuert die Impulsbreite der Impulsfolgen an den Transistoren T1 und T2 über die Klemme g soweit zurück, daß die fold-back"-Kennlinie erreicht wird.
  • Insbesondere bei Großanlagen, bei denen der Transport des Beschichtungsgutes vom Spritzkopf zunbeschichtenden Gegenstand erst nach einer gewissen Zeit nach dem Aufbau der Druckluft einsetzt, ist ein langsamer Hochlauf der Ausgangshochspannung U am Ausgang der Kaskade 102 von Bedeutung. Es ist deshalb zweckmäßig, die Ausgangshochspannung erst dann hochzufahren, wenn der Transport des Beschichtungsgutes schon eingesetzt hat, um zu vermeiden, daß die Isolationsstrecken vorher unnötig belastet werden.
  • Der verzögerte Hochlauf der Ausgangshochspannung erfolgt über einen Kreis aus einem Transistor T3, einer Kapazität C8 und einem Widerstand R21. Wird die Vorrichtung über einen nicht dargestellten, am Spritzkopf befindlichen Schalter eingeschaltet, so wird die Regelspannung von der Klemme g über das Potentiometer P2 auf den Rechteckimpulsgenerator IC2 gegeben. Dabei wird zunächst der Transistor T3 kurzgeschlossen, bis sich in der Kapazität C8 über den Widerstand R21 eine Sperrspannung aufgebaut hat, die den Transistor T3 sperrt. Je nach Einstellung des einstellbaren Widerstandes R21 kann diese Hochlaufverzögerung kürzer oder länger eingestellt werden.
  • Eine automatische Wiedereinschaltung erfolgt nur durch Betätigung des vorgenannten Schalters am Spritzkopf über einen SchaltkreisIC3 in der Schnellabschaltschaltung 103.
  • Bei Betätigung des Schalters wird eine Klemme h an Masse gelegt, wodurch ein an dieser Klemme liegendes Relais Rl1 umschaltet und die die Impulsbreite einstellende Spannung am Anschluß 1 des Rechteckimpulsgenerators IC2 freigibt. Falls bei einer Störung die Schnellabschaltschaltung 103 über den Anschluß 10 abgeschaltet hat, wobei der Thyristor 105 und der Transistor T4 gesperrt sind, kann durch Loslassen des Schalters an der Spritzpistole über einen Widerstand R49 ein Impuls über ein RC-Glied C13, R40 auf den Schaltkreis IC3 gegeben werden, wodurch der Thyristor 105 entriegelt und damit die Abschaltspannung am Anschluß 10 des Rechteckimpulsgenerators 10 beseitigt wird. Die Vorrichtung läuft dann wieder an und arbeitet weiter, es sei denn, daß ein Störimpuls vom Stromfühlerwiderstand R13 über die Schaltung 107 sofort wieder eine Abschaltung erzwingt.
  • Fig. 3 zeigt eine praktische Ausführungsform des Rechteckimpulsgenerators IC2 nach Fig. 2, bei dem es sich um einen von der Firma TEXAS Instruments gelieferten Schaltkreis mit der Typenbezeichnung SG 3524 handelt. Dieser Schalt- kreis enthält einen Rechteckimpulse liefernden Oszillator 300, einen Referenzregler 301 sowie eine Logik 302, mit der die vom Oszillator 300 gelieferten Rechteckimpulse in zwei Rechteckimpulsfolgen überführbar sind, die im oben ausgeführten Sinne zur Ansteuerung der Transistoren T1 und T2 dienen. Die Anschlüsse des Schaltkreises nach Fig. 3 entsprechen dabei den Anschlüssen des in Fig. 2 in Blockform dargestellten Rechteckimpulsgenerators IC2.
  • Da es sich hier um einen an sich konventionellen Schaltkreis handelt, kann auf eine ins einzelne gehende Erläuterung verzichtet werden.
  • Es sei schließlich darauf hingewiesen, daß auch die Schaltungen IC1, IC3 und IC4 konventionelle kommerziell erhältliche Schaltkreise sein können.

Claims (8)

  1. Elektrostatische Spritzvorrichtung Patentansprüche /rs Elektrostatische Spritzvorrichtung mit einem an einem elektrostatischen Spritzkopf angeschlossenen Hochspannungsgenerator in Form einer von einem regelbaren Schaltnetzteil gespeisten Gleichrichter-Spannungsvervielfacherkaskade und mit einer die Ausgangs spannung und den Ausgangs strom des Hochspannungsgenerators steuernden Regelschaltung in Form einer Spannungsregelschaltung und einer die Spannungsregelschaltung ab einem vorgegebenen Ausgangssstromwert übersteuernden Stromregelschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß im Primärkreis des regelbaren Schaltnetzteils (100) ein Regeltransistor (T1) und ein Schalttransistor (T2) vorgesehen sind, die jeweils von einer durch einen Rechteckimpulsgenerator (IC2) gelieferte Rechteckimpulse angesteuert sind, daß der Rechteckimpulsgenerator (IC2) mit Kreisen (Pl, P2) zur Voreinstellung einer vorgegebenen Impulsfolgefrequenz und einer vorgegebenen Impulsbreite der Rechteckimpulsfolgen beschaltet sind und daß die Impulsbreite der Rechteckimpulsfolgen bis zu dem vorgegebenen Ausgangsstromwert durch die Spannungsregelschaltung (R13, C5, R14, D4, R15, C6, IC1, R37, D8) mit zunehmendem Ausgangsstromwert zur Aufrechterhaltung einer konstanten Ausgangs spannung erhöht und die Impulsbreite ab dem vorgegebenen Ausgangsstromwert mit weiter zunehmendem Ausgangsstrom zwecks linearer Absenkung der Ausgangs spannung bis zu einem maximal zulässigen Stromwert durch die Stromregelschaltung (R13, C5, R14, D4, R15, C6, R18, R19, D5, R33) reduziert wird.
  2. 2. Spritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechteckimpulsgenerator (IC2) einen die Rechteckimpulsfolge liefernden Oszillator (300) enthält, bei dem die Impulsbreite der Rechteckimpulsfolge mittels eines im Impulsbreiten-Einstellkreis vorgesehenen Potentiometers (P2) gegenüber einer Referenzspannung und die Impulsfolgefrequenz mittels eines weiteren im Impulsfolgefrequenz-Einstellkreis liegenden Potentiometers (P1) voreinstellbar sind.
  3. 3. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechteckimpuls-.
    generator (IC2) eine dem Oszillator (300) nachgeschaltete Logik (302) enthält, mittels der die Rechteckimpulsfolge vom Oszillator (300) derart in die den Regeltransistor (T1) und den Schalttransistor (T2) ansteuernden Impulsfolgen überführt wird, daß bei Impulsengleicher Frequenz die den Schalttransistor (T2) ansteuernden Impulse in die Impulspausen der den Regeltransistor (T1) ansteuernden Impulse fallen.
  4. 4. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungs- und Stromregelschaltung (R13, C5, R14, D4, Ri5, C6, IC1, R37, D8, R18, R19, D5, R33) einen vom Eingangsstrom der Spannungs- vervielfacherkaskade (102) durchflossenen Stromfühlerwiderstand (R13), ein diesen nachgeschaltetes Glättungsnetzwerk (C5, R14, D4, R15, C6) sowie einen diesen nachgeschalteten Verstärker (ICi) enthält, daß der Ausgang des Verstärkers (ICi) zur Bildung eines Spannungsregelkreises über ein einstellbares Widerstandsnetzwerk (D8, R37) an den Kreis des Impulsbreiten-Einstell-Potentiometers (P2) angekoppelt ist und daß der Ausgang des Verstärkers (ICi) zur Bildung eines Stromregelkreises über ein weiteres einstellbares Widerstandsnetzwerk (R18, R19, D5, R33) an den Rechteckimpulsgenerator (IC2) angekoppelt ist.
  5. 5. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Regeltransistor (T1) über ein Widerstands-Dioden-Netzwerk (D7, R29) von der Logik (302) des Rechteckimpulsgenerators (IC2) angesteuert ist.
  6. 6. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalttransistor (T2) über ein RC-Netzwerk (C11, R30 bis R32) von der Logik (302) des Rechteckimpulsgenerators (IC2) angesteuert ist.
  7. 7. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Schnellabschaltschaltung (103), welche über den Stromfühlerwiderstand (R13), das Glättungsnetzwerk (C5, R14, D4, Ri5, C6) und den diesem nachgeschalteten Verstärker (IC1) derart angesteuert ist, daß bei einem den Stromfühlerwiderstand (R13) durchfließenden unzulässig hohen Strom der Rechteckimpulsgenerator (IC2) und damit der Regeltransistor (T1) und der Schalttransistor (T2) gesperrt werden.
  8. 8. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für Lackiergroßanlagen, insbesondere für Anlagen mit Rotationszerstäubern, die auf der Hochspannungseite eine große Kapazität besitzen, gekennzeichnet durch eine die Spannung im Glättungsnetzwerk (C5, R14, D4, R15, C6) auswertende Schaltung (107), welche über einen Umschalter (S) an den Ausgang des dem Glättungsnetzwerk nachgeschalteten Verstärker (IC1) ankoppelbar ist und die Schnellabschaltschaltung (104) bei einer einer Koronaentladung in der Lackieranlage entsprechenden Spannung am Stromfühlerwiderstand (R13) im Sinne einer Abschaltung des Rechteckimpulsgenerators (IC2) ansteuert.
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