DE1156341B

DE1156341B - Electrostatic applicator

Info

Publication number: DE1156341B
Application number: DEL22699A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Harald Groer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1955-08-15
Filing date: 1955-08-15
Publication date: 1963-10-24

Description

Elektrostatische Auftragsvorrichtung Es sind elektrostatische Auftragsvorrichtungen bekannt, bei denen flüssige oder staubartige Sprühmittel von einer ruhenden oder bewegten Sprühkante mittels hoher Gleichspannungen zwischen Kante und Werkstück aufgebracht werden. Das ständig an der Sprühkante drucklos anstehende Sprühmittel wird dabei durch die hohe elektrische Feldstärke an der Sprühkante zerstäubt und fliegt den elektrischen Feldlinien annähernd folgend zum Werkstück. Der Öffnungswinkel des Sprühkegels und die pro Zeiteinheit abgesprühte Sprühmittelmenge sind durch das Sprühmittel, die Gleichspannung und die räumliche Anordnung von Sprühkante und Werkstück gegeben. Eine Erhöhung der Sprühleistung bei gegebenem Sprühmittel und Werkstück wird meist durch Erhöhen der Gleichspannung oder durch Verkleinern des Abstandes zwischen Kante und Werkstück erreicht. Im ersten Falle nehmen die Koronaverluste der Hochspannungsanlage stark zu, das Hochspannungsgerät rnuß überdimensioniert werden. Im zweiten Falle wird einerseits die besprühte Fläche des Werkstücks vermindert, andererseits muß ein gewisser Mindestabstand aus Sicherheitsgründen beibehalten werden.Electrostatic applicator They are electrostatic applicators known where liquid or dusty spray from a dormant or moving spray edge by means of high DC voltages between the edge and the workpiece be applied. The spray that is constantly present at the spray edge without pressure is atomized by the high electric field strength at the spray edge and flies almost following the electric field lines to the workpiece. The opening angle of the spray cone and the amount of spray agent sprayed per unit of time are through the spray agent, the DC voltage and the spatial arrangement of the spray edge and Workpiece given. An increase in the spray performance for a given spray agent and The workpiece is usually increased by increasing the DC voltage or by decreasing the Distance between edge and workpiece reached. In the first case, the corona losses increase the high-voltage system too, the high-voltage device is oversized will. In the second case, on the one hand, the sprayed area of the workpiece is reduced, on the other hand, a certain minimum distance must be maintained for safety reasons will.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Erhöhung der Sprühleistung bei gleichzeitiger Vergrößerung des Öffnungswinkels des Sprühkegels zu erreichen, ohne daß dabei das Sprühmittel, die Gleichspannung oder der Werkstückabstand geändert werden muß.The object of the invention is to increase the spray performance to achieve simultaneous enlargement of the opening angle of the spray cone without that the spray, the DC voltage or the workpiece distance changed must become.

Bei der elektrostatischen Auftragsvorrichtung mit Zerstäubung des überzugsgutes ausschließlich durch ein elektrostatisches Feld von einer Sprühkante, an der ständig ein Vorrat des Gutes zur Zerstäubung drucklos ansteht, und mit einer mengen- und richtungsmäßigen Beeinflussung des die Sprühkante verlassenden Gutes durch zusätzliche Elektroden ist erfindungsgemäß die Elektrode auf der dem Werkstück abgewandten Seite der Sprühkante angeordnet und hat das Potential des zu überziehenden Werkstückes oder weist ein Potential auf, das zwischen dem Potential der Sprühkante und dem Potential des zu überziehenden Werkstückes liegt.In the case of the electrostatic applicator with atomization of the material to be coated exclusively by an electrostatic field from a spray edge, at which there is a constant supply of the material for atomization without pressure, and with a influencing the quantity and direction of the goods leaving the spray edge by means of additional electrodes, according to the invention, the electrode is on that of the workpiece arranged away from the side of the spray edge and has the potential of that to be coated Workpiece or has a potential between the potential of the spray edge and the potential of the workpiece to be coated.

Durch die Anordnung nach der Erfindung wird erstens die Feldstärke an der Sprühkante erhöht, was eine höhere Sprühleistung bewirkt; zweitens werden die elektrischen Feldlinien vor der Sprühkante gespreizt und damit der Öffnungswinkel des Sprühkegels vergrößert. Eine so angeordnete Elektrode kann als Saugelektrode bezeichnet werden.The arrangement according to the invention firstly increases the field strength increased at the spray edge, which results in a higher spray performance; second will be the electric field lines spread in front of the spray edge and thus the opening angle of the spray cone enlarged. An electrode arranged in this way can be used as a suction electrode are designated.

Es sind elektrostatische Sprüheinrichtungen bekannt, bei denen zur Beeinflussung des Sprühgutstromes in der Nähe der Austrittsstelle Zusatzelektroden angeordnet sind. Bei einer bekannten Sprühanordnung ist die Elektrode zwischen der Sprühstelle und dem zu überziehenden Gegenstand vorgesehen. Durch diese Zusatzelektroden kann zwar der Sprühgutstrom der Richtung nach beeinflußt oder auch verkleinert werden, eine Vergrößerung der Feldstärke an der Sprühstelle und damit verbunden eine größere Sprühleistung sowie eine Spreizwirkung wird hierbei nicht erzielt.There are electrostatic spray devices known in which to Influence of the spray material flow in the vicinity of the exit point additional electrodes are arranged. In a known spray arrangement, the electrode is between the Spray point and the object to be coated provided. Through these additional electrodes Although the direction of the spray material flow can be influenced or reduced, an increase in the field strength at the spray point and, associated with this, a greater one Spray performance and a spreading effect are not achieved here.

Bei der anderen bekannten Sprühanlagenart ist eine Zusatzelektrode vorgesehen, die die Sprühstelle ringartig umgibt. Durch diese Elektrode wird der die Sprühstelle verlassende Sprühgutstrom konzentriert. Die Wirkung, wie sie durch die erfindungsgemäße Ausbildung der elektrostatischen Sprühanlagen herbeigeführt werden soll, nämlich eine Spreizung des Sprühgutstromes sowie eine Erhöhung der abgesprühten Menge, kann bei diesen bekannten Vorrichtungen nicht auftreten, da die abgesprühte Menge mit Hilfe eines Preßgasstromes der Sprühstelle zugeführt wird und durch diesen Preßgasstrom vorzerstäubt wird. Die abgesprühte Menge ist hierbei nicht von den elektrischen Verhältnissen abhängig.The other known type of spray system has an additional electrode provided, which surrounds the spray point like a ring. Through this electrode the Concentrated spray material flow leaving the spray point. The effect of how it gets through brought about the formation of the electrostatic spray systems according to the invention is to be, namely a spread of the Sprühgutstromes and an increase in sprayed amount, can not occur in these known devices because the sprayed amount is fed to the spray point with the aid of a compressed gas stream and is pre-atomized by this compressed gas stream. The amount sprayed is here not dependent on the electrical conditions.

Dieser mit der Erfindung erreichbaren Beschleunigungs- und Spreizwirkung sind Grenzen gesetzt durch die Tatsache, daß sich bei zu starker Annäherung der Saugelektrode an die Sprühkante ein Teil des Sprühmittels auf der Elektrode selbst niederschlägt. Dieser Nachteil kann durch eine weitere Elektrode, die in bekannter Anordnung das Potential der Sprühkante führt, wieder aufgehoben werden.This acceleration and spreading effect that can be achieved with the invention are limited by the fact that if the Suction electrode to the spray edge a part of the spray on the electrode itself precipitates. This disadvantage can be caused by another electrode, which is known in Arrangement leads to the potential of the spray edge to be canceled again.

Das Potential der zusätzlichen Saugelektrode kann auf verschiedene Arten erzeugt werden. Man kann ihr das Potential des Werktstückes geben. Man kann auch zu diesem Zweck, insbesondere dann, wenn das Potential zwischen dem Potential des Sprühkopfes und dem des Werkstückes liegen soll, eine besondere Spannungsquelle vorsehen. Man kann hierzu auch über einen Abgriff die Spannungsquelle verwenden, die den Sprühkopf speist. Bei Verwendung einer Spannungsquelle hat man auf diese Weise noch den Vorteil der Regelbarkeit bzw. der Einstellbarkeit des Potentials, der abgesprühten Menge und des C5ffnungswinkels.The potential of the additional suction electrode can be different Species are generated. You can give it the potential of the work piece. One can also for this purpose, especially when the potential is between the potential of the spray head and that of the workpiece should be a special one Voltage source provide. The voltage source can also be used for this via a tap, which feeds the spray head. When using a voltage source, you have to rely on this Way, the advantage of controllability or the adjustability of the potential, the amount sprayed and the opening angle.

Zwei Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert.Two embodiments according to the invention are based on the drawing explained.

Fig. 1 zeigt schematisch den gesamten Aufbau der Auftragsvorrichtung. Das Sprühmittel wird in dem Sprühbehälter 1 an die Sprühkante 2 geführt, an der die Zerstäubung stattfindet. Es wird allein durch ein elektrostatisches Feld zerstäubt, das durch eine Spannungsquelle 4 geliefert wird, deren negativer Pol mit dem Sprühbehälter 1 und deren positiver Pol mit dem zu überziehenden Werkstück 3 verbunden ist. Der positive Pol ist bei 6 geerdet.Fig. 1 shows schematically the entire structure of the application device. The spray is guided in the spray container 1 to the spray edge 2, on which the atomization takes place. It is atomized by an electrostatic field alone, which is supplied by a voltage source 4, the negative of which is connected to the spray container 1 and whose positive pole is connected to the workpiece 3 to be coated. Of the positive pole is grounded at 6.

Nach der eigentlichen Zerstäubung des Überzugsmittels durch das elektrostatische Feld werden die feinzerstäubten Teilchen. annähernd entlang den elektrostatischen Kraftlinien auf das Werkstück 3 gefördert. Erfindungsgemäß ist über- und unterhalb des Sprühbehälters jeweils eine Saugelektrode angeordnet, die ein Potential führt, dessen Höhe zwischen dem Potential an der Sprühkante 2 und dem Potential des Werkstückes liegt. Zur Erzeugung des Potentials auf den Saugelektroden wird mit Hilfe des Abgriffes 7 der die gesamte Sprühanlage speisenden Spannungsquelle 4 eine entsprechende Spannung entnommen. Die Saugelektroden 5 bewirken eine Vergrößerung der abgesprühten Menge sowie eine Vergrößerung des Öffnungskegels des Materialstromes.After the actual atomization of the coating agent by the electrostatic Field are the finely atomized particles. approximately along the electrostatic Lines of force on the workpiece 3 promoted. According to the invention is above and below of the spray container each has a suction electrode that carries a potential, its height between the potential at the spray edge 2 and the potential of the workpiece lies. The tap is used to generate the potential on the suction electrodes 7 the voltage source 4 feeding the entire spray system has a corresponding voltage taken. The suction electrodes 5 increase the amount sprayed as well as an enlargement of the opening cone of the material flow.

In Fig. 2 ist eine gegenüber Fig.1 abgewandelte Anordnung dargestellt, in der um den Sprühgutbehälter 1 eine ringförmige Saugelektrode 8 gelegt ist. Prinzipiell läßt sich mit der ringförmigen Saugelektrode 8 die gleiche Wirkung erreichen wie mit Hilfe der stabförmigen Saugelektrode gemäß Fig.1.In Fig. 2 an arrangement modified from Fig. 1 is shown, in which an annular suction electrode 8 is placed around the spray container 1. In principle can be achieved with the annular suction electrode 8, the same effect as with the help of the rod-shaped suction electrode according to Fig. 1.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Electrostatic applicator with atomization the material to be coated exclusively by an electrostatic field from a spray edge, at which there is a constant supply of the material for atomization without pressure, and with a influencing the quantity and direction of the goods leaving the spray edge by additional electrodes, characterized in that the electrode (5, 8) on the side of the spray edge facing away from the workpiece (3) and the potential of the workpiece (3) to be coated or has a potential between the potential of the spray edge (2) and the potential of the workpiece to be coated (3) lies.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that above and / or a rod-shaped electrode (5) each arranged below the spray cup is.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that a circular or rectangular electrode (8) encloses the spray head (1).

4. Arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that the potential of the electrode (5, 8) is controllable or adjustable. Documents considered: German patent application K 3941 IV e / 75 c (published October 29, 1953); French patent specification no. 1,084,379; U.S. Patent Nos. 1958,406, 2,658,009.