DE3508968C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Zusatzanmeldung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung positiver und/oder negativer Ionen mittels eines mit Influenzentladung arbeitenden Hochspannungsionisators, dessen unter Hochspannung stehender Leiter gegenüber der Umgebung isoliert ist, während seine Spitzenelektroden geerdet sind.

Im Hauptpatent 34 12 563 wird eine vorteilhafte elektrische Schaltung des Hochspannungsionisators unter Schutz gestellt. Dabei geht es aber allein darum, die Werkstücke durch die vom Ionisator erzeugten Ionen zu neutralisieren, also eine auf dem Werkstück vorhandene Ladung weitestgehend abzuführen, damit die Handhabung der Werkstücke durch das Bedienungspersonal ohne die Gefahr elektrischer Schläge möglich ist. Insbesondere besteht dieses Bedürfnis bei elektrostatischen Beschichtungsanlagen, wo Sprühgeräte mit einer Hochspannungselektrode verwendet werden, so daß sich ein elektrisches Feld bildet, längs dessen Feldlinien das Beschichtungsmaterial durch elektrostatische Kräfte zum Werkstück fliegt.

Allerdings verursacht dieses elektrische Feld bei der Beschichtung von Hohlkörpern eine sogenannte Käfigwirkung. Die von der Sprühpistole ausgehenden Feldlinien laufen überwiegend zur Außenseite des Hohlkörpers und daher fliegt das Beschichtungsmaterial nur schlecht in die Hohlräume hinein.

In der Beseitigung dieses Nachteiles besteht die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus soll mit der vorliegenden Zusatzanmeldung der Anwendungsbereich der im Hauptpatent unter Schutz gestellten Vorrichtung erweitert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß der Ionisator nicht mehr zur Werkstück-Neutralisation, sondern im Gegenteil zur Aufladung von Teilen, insbesondere von Beschichtungsmaterial verwendet wird, bietet sich die Möglichkeit, auf das bisher notwendige elektrische Feld zwischen Ionisator und Werkstück zu verzichten. Es kann daher auch nicht mehr zur Entstehung der eingangs beschriebenen Käfigwirkung kommen und es spielt keine Rolle mehr, ob Außenflächen oder Hohlräume beschichtet werden sollen.

Hinsichtlich der Anordnung des Ionisators ist es zweckmäßig, wenn er im Inneren des Sprühgerätes eingebaut wird, so daß das Beschichtungsmaterial beim Passieren des Ionisators positiv oder negativ aufgeladen wird und dadurch vom Werkstück angezogen wird. Dabei können die Spitzenelektroden im Strömungskanal des Beschichtungsmaterials liegen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung; dabei zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Entladekreises mit dem Ionisator und

Fig. ein Blockschaltbild des Impulsgenerators.

Der mit 1 bezeichnete Ionisator besteht aus einem gegenüber der Umgebung isolierten Leiter 2, der eine Reihe von nach oben ragenden Spitzenelektroden 3 umgibt. Der Leiter 2 ist an Hochspannung zwischen 50 und 150 kV angeschlossen, die Spitzenelektroden 3 liegen an Erde. Für die konstruktive Ausbildung des Ionisators kann selbstverständlich auch auf andere Bauarten zurückgegriffen werden, etwa gemäß der DE-PS 25 36 091.

Der Leiter 2 ist einerseits über einen Entladewiderstand 4 geerdet, andererseits über eine Diode 5 und einen Hochspannungstransformator 6 an den Entladekreis eines Kondensators 7 angeschlossen. Dabei liegt die Hochspannungswicklung des Kondensators 6 in Reihe mit der erwähnten Anschlußleitung des Leiters 2, die Niederspannungswicklung in Reihe mit dem Entladekreis. Außerdem ist in den Entladekreis ein Unterbrecherschalter 8 eingebaut. Seine Steuerung erfolgt durch die abfallende Flanke des Entladeimpulses des Kondensators 7.

Da der Kondensator 7 im allgemeinen an Wechselspannung angeschlossen wird, ist ihm eine Diode 9 vorgeschaltet. Sie stellt sicher, daß die Aufladung des Kondensators immer mit gleichbleibender Polarität erfolgt und der Ionisator 1 dementsprechend nur gleichpolige Ionen erzeugt.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, den Entladungswiderstand 4, die Diode 5 und ggf. auch den Transformator 6 in das Gehäuse des Ionisators 1 zu integrieren.

Das in Fig. 2 dargestellte Blockschaltbild zeigt den Aufbau des Impulsgenerators zur Speisung des Kondensators 7. Die Schaltung besteht aus einem Transformator 10 (ggf. mit Gleichrichter), einem Oszillator 11, einer Strom/Spannungs-Regeleinheit 12, einer Arbeitskommutierung 13, einer Pausenkommutierung 14 und einem Strom/Spannungs- Meßglied 15.

Der Oszillator 11, der mit einer Frequenz von 10 bis 300 Hz, zweckmäßig mit mehr als 100 Hz, arbeitet, schließt zum Aufladen des Kondensators den Schalter der Arbeitskommutierung 13. Dadurch wird der Kondensator 7 aufgeladen. Ist über das Meßglied 15 das Erreichen der Sollspannung am Kondensator festgestellt, so wird die Stromzufuhr über das Schaltglied 13 unterbrochen und die nachgeschaltete Pausenkommutierung 14 geschlossen. Dadurch sinkt die Spannung zwischen den Leitern a und b auf null und dieser Spannungsabfall vor der Diode 9 steuert den Schalter 8, indem dieser Schalter schließt, wenn die Spannung vor der Diode 9 nahe null liegt. Damit kann sich der Kondensator 7 entladen, wobei der Entladestrom in dem Hochspannungstransformator 6 und damit in dem Leiter 2 des Ionisators 1 den gewünschten Hochspannungsimpuls erzeugt. Hat die Impulsstärke auf einen vorgegebenen Wert abgenommen, so wird der Schalter 8 und die Pausenkommutierung 14 durch bekannte elektronische Steuerungsmittel wieder geöffnet, die Arbeitskommutierung 13 geschlossen, und der Vorgang wiederholt sich.

Selbstverständlich kann die Stromversorgung des in Fig. 1 dargestellten Schaltkreises auch auf andere Weise erfolgen.

Da die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht zur Entladung von Werkstücken benutzt werden soll, sondern zur gleichpoligen Aufladung, insbesondere von Beschichtungsmaterial von elektrostatischen Beschichtungsanlagen, werden die Spitzenelektroden 3 im Strömungskanal des Beschichtungsmaterials angeordnet, so daß das Beschichtungsmaterial beim Passieren des Ionisators positiv oder negativ aufgeladen wird. Das pulver- oder tröpfchenförmige Beschichtungsmaterial fliegt dann aufgrund der elektromagnetischen Anziehungskräfte, ggf. durch Druckluft unterstützt, zum Werkstück. Da die Spitzenelektroden innerhalb der Sprühpistole angeordnet sind und somit kein elektrisches Feld mit dem zu beschichtenden Werkstück bilden können, kann es auch nicht zur Entstehung der vorbeschriebenen Käfigwirkung kommen. Es spielt daher keine Rolle, ob Außenflächen oder Hohlräume beschichtet werden sollen.

Dadurch, daß die an Hochspannung liegenden Elektroden isoliert sind, besteht auch keine Gefahr, daß es innerhalb des Sprühgerätes zu Funkenüberschlägen, Explosionen od. dgl. kommt.

Zugleich hat die Erfindung den Vorteil, daß es nicht mehr zur paarweisen Neutralisation entgegengesetzt aufgeladener Beschichtungsteilchen kommen kann. Der Ausfall von neutralisiertem Beschichtungsmaterial, das nicht mehr zum Werkstück gelangt, sondern die Umluft belastet, wird dadurch wesentlich reduziert.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Erzeugung positiver und/oder negativer Ionen mittels eines mit Influenzentladung arbeitenden Hochspannungsionisators, dessen unter Hochspannung stehender Leiter (2) gegenüber der Umgebung isoliert ist, während seine Spitzenelektroden (3) geerdet sind, wobei der isolierte Leiter (2) einerseits in an sich bekannter Weise über eine Diode (5) an einen schaltbaren Entladekreis eines Kondensators (7) angeschlossen ist, der mit einer bestimmten Polarität aufladbar ist, und wobei der isolierte Leiter (2) andererseits über einen Entladewiderstand (4) geerdet ist, gemäß Hauptpatent 34 12 563, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionisator (1) zur Aufladung von Teilen, insbesondere von Beschichtungsmaterial in elektrostatischen Beschichtungsanlagen, eingesetzt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionisator (1) im Inneren eines Sprühgerätes eingebaut ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzenelektroden (3) im Strömungskanal des Beschichtungsmaterials angeordnet sind.