CH403576A - Einrichtung zur Versorgung von Vorrichtungen zum elektrostatischen Auftragen von Überzugsmaterial mit Hochspannung - Google Patents

Description

  Einrichtung zur Versorgung von Vorrichtungen zum     elektrostatischen    Auftragen  von     Überzugsmaterial    mit     Hochspannung       Gegenstand der Erfindung ist eine     Einrichtung,     mittels welcher Vorrichtungen zum elektrostatischen  Auftragen von     überzugsmaterial    die erforderliche  Hochspannung zugeführt wird.  



  Bekanntlich kann irgendein     überzugsmaterial    auf  einer Unterlage aufgebracht werden, indem     das    Über  zugsmaterial fein zerstäubt wird, die     Partikeln    oder  Tröpfchen dann elektrisch aufgeladen und schliesslich  in einem elektrostatischen Hochspannungsfeld zur  Unterlage     transportiert    werden. Während bei allen  Verfahren der Materialtransport im allgemeinen der  gleiche ist, unterscheiden sich die einzelnen     Verfahren     in der Erzeugung der Partikeln bzw. Tröpfchen.

    Weil sich alle auftretenden Erscheinungen am ein  fachsten bei der     Zerstäubung    und beim Niederschlag  von Flüssigkeiten überblicken und darstellen lassen,  soll im folgenden ausschliesslich von Flüssigkeiten  bzw. Tröpfchen die Rede sein, obgleich die     gleichen     oder ähnlichen     überlegungen    auch für zerstäubte  feste Substanzen gelten.  



  Bei einem bekannten Verfahren wird das über  zugsmaterial durch mechanische und gleichzeitig wir  kende elektrostatische Kräfte in einem Zerstäuber,  der eine Glocke, eine Rotationsscheibe oder ein  Sprühspalt sein kann, fein zerstäubt und     mittels    eines  elektrostatischen Feldes zwischen dem Zerstäuber  und dem     Beschichtungsobjekt    auf letzterem abge  schieden. Bei diesem Verfahren ist es wichtig, dass  am Zerstäuber nicht     allzuhohe    Spannungen auftreten,  da durch diese das bekannte elektrostatische     Trop-          fenabziehen    auftreten kann, was sich in einem un  erwünschten     Tropfenwurf    äussern würde.

   Um diese       Erscheinungen    zu vermeiden, wurde bekanntlich spe  ziell bei den elektrostatischen Handspritzpistolen zu  vorderst im Pistolenkopf ein     Strombegrenzungswider-          stand    von einigen 100     Megohm    eingebaut. Bei zu    hohem Feldgradienten und damit bei zu hohem  Sprühstrom entsteht in diesem Widerstand ein Span  nungsabfall, der die     Spannung    so weit senkt, dass  kein     Tropfenabziehen    zustande kommen kann. Wei  terhin bringt dieser Widerstand den Vorteil mit sich,  dass durch ihn Überströme bei der Entladung der  Kapazität des Zuführungskabels in zulässigen Gren  zen gehalten werden.  



  Durch die Einschaltung des Begrenzungswider  standes wird jedoch gleichzeitig ein Nachteil mit ein  geschleppt, der     darin    besteht, dass mit der Strom  begrenzung die elektrostatischen     Sprühorgane    auch  in ihrer     Leistung,    d. h. in dem je Zeiteinheit versprüh  ten     überzugsmaterial,    recht     begrenzt    sind und ein       rasches    Arbeiten verunmöglichen.  



  Dieser Nachteil wirkt sich     natürlich    gerade bei  Verfahren besonders stark aus, die von vornherein  auf Hochleistung entwickelt worden sind.  



  Bei einem solchen beispielsweisen Verfahren wird  das     überzugsmaterial    durch einen     mechanischen    Zer  stäuber in beinahe überfeine Tröpfchen zerstäubt,  diese feinen Tröpfchen hierauf in einer     mechanischen     Einrichtung umgeformt und derart in ihrem     Fluge     beeinflusst, dass sie sich durch ein     zwischen    dieser       Umformungseinrichtung    und dem     Beschichtungsob-          jekt    aufgebautes elektrostatisches Feld auf dem     Be-          schichtungsobjekt    abscheiden lassen.

   Bei diesem Ver  fahren stellt sich die     Bedingung    eines nicht zu hohen  Potentials an der Sprühelektrode nicht, da die Flüs  sigkeit nicht durch     elektrostatische        Kräfte;    sondern  rein mechanisch in z. B. einer Düse zerstäubt     wird.     



  Anderseits ist es aber aus Sicherheitsgründen für  den Fall notwendig, dass die elektrostatische Spritz  pistole dem     Beschichtungsobjekt    zu stark genähert  wird und dabei Funken, mit unter Umständen zün-           denden    Eigenschaften, entstehen könnten, diese Fun  kenbildung zu unterdrücken.  



  Die bei diesen Verfahren     grossen    Mengen fein  zerstäubten Materials verlangen aber auch grosse Ab  scheidungsströme und damit auch ein hohes Feld       zwischen    mechanischem Zerstäuber,     Tropfenumfor-          mer        (Rekombinator)    und     Beschichtungsobjekt.    Ein       Strombegrenzungswiderstand    könnte bei diesem Ver  fahren demnach auch nur mit ganz     wesentlichen     Nachteilen verwendet werden.  



  Diese Nachteile können erfindungsgemäss dadurch  behoben werden, dass in die Zuführung der Hoch  spannung zum elektrostatischer. Niederschlagsgerät  eine     Reaktanz    hoher     Blindleistung    und im Vergleich  dazu niedriger     Resistanz    eingebaut ist. Dies ist ver  ständlich, da ein Funke in seinem Anfangszustand  im Sinne des Steilanstieges der     Townsend-Entladung     eine sprunghafte Änderung des Sprühstromes     (Co-          ronastrom)    darstellt, welche Änderung nach     Fourier     als hochfrequente Schwingung aufgefasst werden  kann. Dasselbe gilt auch für den Funken, wenn er  einmal gezündet haben sollte.  



  Eine Funkenbildung kann somit unterbunden  werden, indem man der hochfrequenten Schwingung  eine hohe     Induktivität    entgegenstellt, die aber für  den beim     Materialtransport    des normalen elektro  statischen Auftragevorganges fliessenden Gleichstrom  keinen hohen     Ohmschen    Widerstand darstellt.  



  Diese Bedingung erfüllen hohe     Selbstinduktivitä-          ten,        Reaktanzen    oder     Pupinspulen.        Pupinspulen    wer  den hauptsächlich in der     Telephonie    verwendet und  dienen dazu, um die Kapazität des Fernmeldekabels       einigermassen    zu kompensieren. Hier hingegen soll  die schädliche Wirkung der Kapazität des Zufüh  rungskabels und aller übrigen elektrischen Teile so  gut wie möglich unschädlich gemacht werden. Eine  hierzu geeignete     Dimensionierung    ist leicht durch  führbar.

   Man wird mit     Frequenzen    von einigen  <B>100</B>     kHz    bis zu einigen 100 MHz rechnen können  und erforderliche Scheinwiderstände bis hinauf zu  einigen 100     Megohm    annehmen müssen. Die resul  tierenden     Induktivitäten    lassen sich dennoch leicht  herstellen, da die vorkommenden Gleichströme in  der Grössenordnung von 10-6 A liegen.  



  Wo im einzelnen diese     Induktivitäten    unterge  bracht sind, ist nicht zuletzt durch die Konstruk-         tion    der ganzen Anlage     bedingt.    So kann es vor  teilhaft sein, die     Induktivität    an dem einen oder an  deren Ende des Zuführungskabels in kompakter  Form unterzubringen oder auch im Sprühkopf selbst.  Die     Reaktanz    kann aber auch über die Zuleitung ver  teilt sein. Zweckmässig ist die     Reaktanz    dann auf  Seele und Mantel des Zuleitungskabels verteilt, ähn  lich wie bei einer     Krarupierung.     



       Weiterhin    ist es nicht unbedingt erforderlich, die       Reaktanz    nur aus einer     Induktivität    aufzubauen.  Es wird oftmals nützlich sein, die     Reaktanz    aus einem  induktiven und einem     kapazitiven    Teil zusammen  zusetzen. Ausschlaggebend ist, dass     die    Funkenbil  dung wirkungsvoll unterdrückt wird, so dass auch  in sehr hochgespannten Feldern und bei Verwendung  von entflammbarem     überzugsmaterial    volle Sicher  heit gewährleistet ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Versorgung von Vorrichtungen zum elektrostatischen Abscheiden von überzugsma- terial mit Hochspannung, dadurch gekennzeichnet, dass in die Zuführung der Hochspannung zum elektro statischen Niederschlagsgerät eine Reaktanz hoher Blindleisung und im Vergleich dazu niedriger Re- sistanz eingebaut ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Reaktanz in das elektrosta tische Spritzorgan eingebaut ist. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Reaktanz in die Zuleitung ein gebaut ist.

   3. Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktanz über die Zuleitung verteilt ist. 4. Einrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktanz auf Seele und Mantel des Zuleitungskabels verteilt ist. 5. Einrichtung nach Patentanspruch und einem der Unteransprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktanz aus einem induktiven und kapazi- tiven Teil zusammengesetzt ist.