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Vorrichtung zur elektrostatischen Beschichtung eines Gegenstandes
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrostatischen Beschichtung eines Gegenstandes mit Hil- fe eines durch ein elektrostatisches Feld beeinflussten ringförmigen Sprühnebels aus flüssigem Beschichtung- material, wobei ein ringförmiges Niederschlagsmuster entsteht, bestehend aus einemrotierenden, an eine
Hochspannungsquelle angeschlossenen glockenförmigen Zerstäuberkopf zur Abgabe des Sprühnebels an-den zu überziehenden geerdeten Gegenstand sowie einer Hilfselektrode, die zur Beeinflussung des Nieder- schlagsmusters dient.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist es zwar möglich, die unbeschichtete zentrale Zone mit
Hilfe der Hilfselektrode einzuengen, jedoch hat dies gleichzeitig eine Abweichung des Niederschlagsmu- sters von der Kreisform zur Folge. Aus diesem Grunde sind der Anwendung der bekannten Vorrichtung enge
Grenzen gesetzt. Insbesondere ist ein Einsatz der bekannten Vorrichtung in Fällen, in denen eine gleich- mässige oder nahezu gleichmässige Beschichtung von kreisförmigen Scheiben gefordert wird, unmöglich.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, die angeführten Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung der eingangs angeführten Art zu schaffen, die es ermöglicht, den mittleren freien Teil des Niederschlagsmu- sters weitgehend zum Verschwinden zu bringen, ohne dass dabei die äussere Begrenzung des Niederschlagsmusters geändert wird. Dies wird erfindungsgemäss vor allem dadurch erreicht, dass die Hilfselektrode im mittleren Bereich des Zerstäuberkopfes angeordnet ist und in an sich bekannter Weise ein zwischen dem Potential des Zerstäuberkopfes und dem Erdpotential liegendes Potential aufweist.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ragt die Elektrode über den Rand des Zerstäubers vor.
Dieses Merkmal wurde zwar bei Beschichtungsvorrichtungen, die nicht zur Herstellung ringförmiger Niederschlagsmuster dienen, bereits vorgeschlagen, es dient dort aber anderen Zwecken.
Schliesslich soll in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Elektrode Scheibenform aufweisen und innerhalb der Nabe des Zerstäubers montiert sein.
Die Erfindung ist aus der nachstehenden Beschreibung und der Zeichnung klar verständlich. In dieser zeigt Fig. l eine Seitenansicht einer elektrostatischen Handspritzpistole nach einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 einen Teil der Handspritzpistole der Fig. 1 und Fig. 3 einen Querschnitt durch die Handspritzpistole, von hinten gesehen. Fig. 4 zeigt in einer Vorderansicht den drehbaren Zerstäuberkopf der Handspritzpistole und Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Beschichtungsanlage mit der Pistole nach Fig. 1 bis 4. Fig. 6 zeigt schematisch eine andere im Zusammenhang mit der Erfindung anwendbare elektrische Schaltung. Fig. 7 zeigt ein Beispiel eines typischen Auftragsmusters, das mit der Pistole nach Fig.
1 bis 5 auf einem flachen Blech erzeugt wird, wenn die Pistole nicht erfindungsgemäss ausgebildet bzw. betrieben wird. Fig. 8 zeigt ein mit dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenes Niederschlagsmuster.
Fig. 9 zeigt eine elektrostatische Handspritzpistole nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 10 zeigt imDetail dieScheibe und den Zerstäuber der Pistole nach Fig. 9. Schliesslich zeigt Fig. li ein Schaltschema einer anderen erfindungsgemässen Anordnung.
In den Fig. 1 bis 4 ist dieHandspritzpistole mit 10 bezeichnet. Sie besitzt ein aus Isoliermaterialbestehendes Gehäuse 11 und einen mit dem Gehäuse 11 verbundenen Handgriff 12 aus Metall. Auf dem Gehäuse 11 ist ein ebenfalls aus Metall befindlicher hinterer Deckel 13 montiert, der mit dem Handgriff 12 verbunden ist. Innerhalb einer geerdeten, flexiblen Schutzhülle 15 sind eine biegsame Welle 18, eine Hochspannungsleitung und eine Zuführungsleitung für flüssiges Beschichtungsmaterial vorgesehen.
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biegsame Welle 18 geht von einem nicht dargestellten Antrieb aus und rotiert in einem SchlauchLängsschlitz 20a einer Metallbüchse 20 eingreift, welche mit O-Ringen 21 fest in eine Hohlwelle 22 aus
Isoliermaterial eingesetzt ist.
Die Welle 22 ist drehbar in einer Hülse 23 gelagert, die mit einer Klemm- schraube 24 aus Kunststoff in, dem Gehäuse, 11 befestigt ist.
Auf dem vorderen Ende der Welle 22 sitzt mit einer Klemmschraube 27 befestigt ein Zerstäuberträger
26, der manchmal auch als Prallring bezeichnet wird. Ein vorne mit einem'vorzugsweise messerscharfen,
Flüssigkeit abgebenden bzw. zerstäubenden Rand 28a ausgebildeter ringförmiger Zerstäuber 28 sitzt kon- zentrisch auf der Welle 22 und wird von dem Träger 26 mit Stiften 29 im Abstand gehalten, so dass zwi- schen dem Aussenrand 26a des Trägers und der die Flüssigkeit führenden Innenfläche 28b des Zerstäubers eine Ringöffnung 30 frei bleibt. Der Träger 26, die Schraube 27, der Zerstäuber 28 und die Stifte 29 bestehen sämtlich aus Isoliermaterial. Die Drehung der flexiblen Welle 18 wird über die Büchse 20, die Hohlwelle 22 und den Träger 26 auf den Zerstäuber 28 übertragen, so dass dieser-konzentrisch um die Achse der Welle 22 umläuft.
In die Welle 22 ist eine Metallelektrode 32 eingesetzt, die sich mit einer freiliegenden halbkugelförmigen Spitze über das. vordere Ende der Welle hinaus erstreckt. Die Elektrodenspitze befindet sich etwa 76 mm vor dem Rand 28a. An ihrem hinteren Ende ist die Elektrode 32 an einen hochohmigen Widerstand 34, z. B. in der Grössenordnung von 1500 Megohm, angeschlossen. Der Widerstand 34 kann durch eineFeder35 inBerührung mit der Elektrode gehalten werden, wobei die Feder auch eine elektrische Verbindung zwischen dem hinteren Ende des hochohmigen Widerstandes 34 und der Büchse 20 darstellt. Die Büchse ist infolge ihrer Verbindung mit der geerdeten biegsamen Welle 18 geerdet.
Die Hochspannungsleitung besteht aus einem Metalldraht 38, der von einer Isolierung 39 umgeben ist, die durch einen Isolierschlauch 40 geschützt ist. Das vordere Ende des Drahtes 38 ist an einen hochohmigen Widerstand 42, z. B. in der Grössenordnung von 1000 Megohm, angeschlossen. Das vordere Ende - des hochohmigen Widerstandes 42 ist elektrisch an eine kleineMetalldrahtfedei 44 angeschlossen, die mit einer an der Aussenfläche des Zerstäubers 28 angebrachten Widerstandsschicht 28c im Schleifkontakt steht.
Der Gesamtwiderstand der Widerstandsschicht 28c, gemessen von der Feder 44 zu einer über dem Zerstäu- berand 28a des Zerstäubers angeordneten leitenden Metallplatte, beträgt mindestens 20 Megohm und hat vorzugsweise eine Grössenordnung von 100 Megohm.
Flüssiges Beschichtungsmaterial wird unter Druck durch eine Zuführungsleitung 46 zugeführt, die mit Kupplungen an einen in Fig. 2 dargestellten Kanal 48 im hinteren Teil des Griftes 12 angeschlossen ist.
Der Griff 12 kann von der Bedienungsperson leicht gehalten werden und weist einen Abzug 50 auf, der ein Nadelventil. 51 steuert, das normalerweise unter der Wirkung einer Feder 52 das vordere Ende des Kanals 48 geschlossen hält. Bei Betätigung des Abzuges 50 wird das Nadelventil 51 entgegen der Kraft der Feder 52 nach vorn bewegt und öffnet dadurch den Kanal 48 für den Zufluss der Flüssigkeit in eine im Griff vorgesehene Kammer 53 und aus dieser durch einen am hinteren Ende mit einem Stöpsel 54a versehenen Kanal 54 der Pistole zu einer am vorderen Ende der Pistole vorgesehenen Düse 55. Aus der Düse 55 wird das flüssige Beschichtungsmaterial auf die Innenfläche des umlaufenden Zerstäubers 28 abgegeben, strömt durch die ringförmige Öffnung 30 und breitet sich auf der Fläche 28b des Zerstäubers zu einem dünnen Film aus.
Gemäss Fig. 5 wird die. Spritzpistole. 10 von der Hand 60 der Bedienungsperson im Abstand von einem Gegenstand 61 gehalten, der sich normalerweise ebenso wie die Bedienungsperson auf Erdpotential befindet. Die umlaufenden Teile derSpritzpistole 10 werden vorzugsweise mit 900Umdr./min in Umlauf versetzt, indem die biegsame Welle 18 an einen geerdeten Elektromotor 65 angeschlossen wird. Flüssiges Be- schichtungsmaterial wird der Pistole 10 durch Anschluss der Leitung 46 an eine Quelle 66 in einer Menge von etwa 100 cm3 pro Minute zugeführt.
Von einerHochspannungsquelle 63, die eine Spannung in der Grössenordnung von 100 kV abgibt, wird Hochspannung über die Leitung 38, den Widerstand 42, die Feder 44 und die Widerstandsschicht 28c an den Zerstäuberand 28a angelegt. Infolge des Spannungsabfalls an dem Widerstand 42 und der Schicht 28c beträgt die Spannung an dem Zerstäuberand 28a etwa 85 kV, wenn dem Rand Beschichtungsmaterial zugeführt und die Pistole etwa 30 cm von dem geerdeten Gegenstand entfernt gehalten wird.
Wenn man annimmt, dass der zu beschichtende Gegenstand 61 der nächstliegende geerdete Punkt ist, dies wird normalerweise der Fall sein, und dass er sich etwa 30 cm von der Pistole entfernt befindet, dann wird zwischen dem an Hochspannung liegenden Rand 28a und dem geerdeten Gegenstand ein elektrostatisches Feld aufgebaut, dass einen durchscbnittlichenPotentialgradienten von etwa 270 V/mm hat. Bei Betätigung des Abzuges 50 fliesst Flüssigkeit von der Druckquelle 66 über die Leitung 46 und das in Fig. 2 dargestellte Zu-.
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führungssystem in Form eines dünnen Films dem Zerstäuberand 28a zu. Im Bereich des Randes 28a wird die Flüssigkeit im wesentlichen auf das elektrische Potential des Randes 28a gebracht und zerstäubt und als Sprühnebel in das elektrostatische Feld eingeführt.
Die zwischen der Kammer 53 des Griffes 12 und dem Zerstäuberand 28a vorhandeheFlüssigkeit stellt einen elektrischen Leitweg zwischen dem auf hoher Spannung befindlichen Rand 28a und dem geerdeten Griff dar.
Die elektrische Leitfähigkeit der Bestandteile (einschliesslich des Lösungs- und Verdünnungsmittels) von flüssigen Beschichtungsmaterialien ist zwar sehr verschieden, doch können die meisten handelsübli-chen flüssigen Beschichtungsgemische als schlechte elektrische Leiter angesehen werden, die besonders in Form von Säulen kleinen Durchmessers und dünnen Filmen einen beträchtlichen Widerstand besitzen. Daher stellt die zwischen der Kammer 53 und dem Rand 28a vorhandene Flüssigkeit bei den meisten flüssigen Beschichtungsmaterialien keinen wirksamen Erdschluss dar, selbst wenn die Flüssigkeit in der Kammer 53 an Erdpotential oder einem ihm benachbarten Potential liegt.
Zwischen den stark geladenen Teilchen des zerstäubten flüssigen Beschichtungsmaterials und dem geerdeten Gegenstand wirkt eine elektrische Anziehungskraft, unter deren Wirkung die Teilchen vorwärtsbewegt und als flüssiger Überzug auf dem Gegenstand abgelagert werden. Wenn dieser Gegenstand aus einem zum Zerstäuberand parallelen ebenen Blech besteht, würde ohne die Elektrode 32 der Spritzpistole das Muster der auf dem Gegenstand abgelagerten Sprühnebelteilchen die Form eines Ringes mit einer von Sprühnebelteilchen freien mittleren Zone beträchtlicher Grösse haben. Dies ist in Fig. 7 dargestellt.
Der Gegenstand 61 ist zwar der dem Rand 28a zunächstliegende direkt geerdete Gegenstand, doch ist die Elektrode 32 an den hochohmigen Widerstand 34 angeschlossen, dessen hinteres Ende über die biegsame Welle 18 geerdet ist. Die freiliegende Spitze der Elektrode 32 befindet sich in dem elektrostatischen Feld zwischen dem Rand 28a und dem Gegenstand 61 an einer Stelle, die ohne die Elektrode 32 ein Potential von etwa 70 kV haben würde. Wenn die Elektrode 32 nicht über den hochohmigen Widerstand 34, sondern direkt an Erde liegen würde, würde sie die Spannung amRand 28a herabsetzen und die an ihm zerstäubten Sprühnebelteilchen würden von der Elektrode 32 angezogen und zumeist auf ihr abgelagert werden.
Da die Elektrode 32 jedoch über einen hochohmigen Widerstand 34 in der Grössenordnung von 1500 Megohm geerdet ist, wird die Spitze der Elektrode 32 auf einem teilchenanziehend wirkenden Potential in der Grössenordnung von 30 kV gehalten, welches bewirkt, dass Sprühnebelteilchen zwar durch die Anziehungskraft der Elektrode 32 nach innen abgelenkt werden, diese Anziehungskraft jedoch nicht so stark ist, dass auf der Elektrode oder ihrer Isolierhülle 22 eine beträchtliche Anzahl von Sprühnebelteilchen abgelagert werden.
Es wird also eine beträchtliche Anzahl von Sprühnebelteilchen aus ihrer normalen Bahn in dem ringförmigen Sprühnebel nach innen abgelenkt und gelangt gemäss Fig. 8 in die normalerweise leere mitt- lereZone desSprühnebels, so dass diese vollständig oder wenigstens zum grössten Teil mit Sprühnebelteilchen erfüllt wird. Ausserdem können die äusseren Begrenzungen des Auftragsmusters verkleinert und der Sprühnebel dichter werden. Alle diese Ergebnisse'tragen dazu bei, dass auf dem geerdeten Gegenstand ein vorteilhafterer Farbauftrag erzielt wird.
Mit der vorstehend beschriebenen Einrichtung wurde bei Verwendung eines Zerstäubers von 102 mm Durchmesser, wenn das Vorderende der Spritzpistole im Abstand von etwa 30 cm von einem geerdeten ebenen Blech gehalten wurde, auf diesem ein Auftragsmuster etwa von der in Fig. 8 dargestellten Form erzielt. Die in den Fig. 7 und 8 dargestellten Auftragsmuster wurden erhalten, als die Pistole pro Minute mit etwa 100 cm3 rotem Kunstharz-Einbrennlack gespeist wurde, der mit Xylol verdünnt worden war. Durch
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leere Mittelzone mehr oder weniger ausgefüllt ist.
Die Erfindung bezweckt die Verkleinerung der leeren mittleren Zone eines ringförmigen Sprühnebels, ermöglicht aber noch weitere Vorteile. Zu diesen gehört die feine Zerstäubung des flüssigen Beschichtungsmaterials bei niedrigeren Betriebsspannungen und in manchen Fällen auch eine erhöhte Einheitlichkeit der Ablagerung von Sprühnebelteilchen an scharfen vorspringenden Kanten und in vertieften Stellen von Gegenständen.
InSprühnebelbeschichtungssystemen, in denen die Flüssigkeit vorwiegend durch elektrostatischeKräf- te zerstäubt wird, hat es sich gezeigt, dass es bei sonst konstanten Bedingungen eine obere und eine untere Grenze für die Spannung gibt, die zur Zerstäubung mit optimaler Feinheit erforderlich ist. Diese sogenannte Optimalspannung nimmt mit dem Abstand des Zerstäubers von dem zu beschichtenden Gegenstand ziemlich stark zu.
In Verfahren, in denen die Beschichtung mit Hilfe einer Fördereinrichtung durchge-
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fühlt wird, erfordert diese Abhängigkeit der Optimalspannung vom Abstand des Zerstäubers eine genaue Kontrolle des Abstandes zwischen Zerstäuber und Gegenstand.
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mm zwischen Glocke und zu beschichtendem Gegenstand die optimale Zerstäubung der Flüssigkeit erzielt wurde, wenn die Glocke ein Potential von 70 kV hatte. Bei einem Abstand der Glocke von 305 mm wa- ren zur optimalen Zerstäubung 100 kV und bei einem Glockenabstand von 457 mm 125 kV erforderlich.
Wenn man dagegen mit der gleichen Zerstäuberglocke eine Mittelsonde verwendete, die auf einem Zwi- schenpotential der vorstehend beschriebenen Grössenordnung gehalten wurde, waren bei einem Abstand von
152 mm zwischen Glocke und Gegenstand nur mehr 65 kV, bei einem Glockenabstand von 305 mm nur mehr 75 kV und bei einem Glockenabstand von 457 mm nur mehr 95 kVzur optimalenZerstäubung erfor- derlich. Die vorstehend angegebenen Glockenrandspannungen wurden durch direkte Messungen. ermittelt.
Die Erfindung ermöglicht also bei gegebenen sonstigen Bedingungen die Verwendung einer niedrigeren Spannung und damit von weniger kostspieligen Spannungsquellen. Ausserdem haben Veränderungen des
Abstandes zwischen Zerstäuber und Gegenstand eine geringere Auswirkung auf die Güte der Zerstäubung als bei den bekannten Systemen. Die Erfindung ist nicht auf einen Handzerstäuber beschränkt, da die erfindungsgemäss erzielte Verkleinerung der leeren mittleren Zone des ringförmigen Auftragsmusters natürlich nicht nur beim Handspritzen, sondern auch bei einem automatisch arbeitenden ortsfesten Zerstäuber von Vorteil ist.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die Spritzpistole 70 hat die gleiche Form und Grösse wie die vorstehend beschriebene Pistole 10. Die Pistole 70 weist einen drehbaren glockenförmigen Zerstäuber 71 auf, dessen Zerstäuberand 71a mit Flüssigkeit über ein Beschickungssystem versorgt wird, das dem Beschickungssystem der Pistole 10. entspricht. An den Rand 71a wird von einer Hochspannungsquelle 73 über die Leitung 74, den hochohmigen Widerstand 75 (z. B. 500 Megohm), die Feder 76 und die Widerstandsschicht 71c auf der Aussenfläche des Zerstäubers 71 eine hohe Spannung angelegt.
Eine mit dem Zerstäuber 71 koaxial angeordnete Elektrode 78 ist mit Ausnahme ihrer vorne angeord- neten Spitze ganz von einer Welle 79 aus Isoliermaterial umschlossen. Die freiliegende Spitze der Elek- trode liegt etwa 76 mm vor dem Rand 71a. Bei Anschluss der Elektrode an die Hochspannungsquelle ist die Spitze der Elektrode 78 vorzugsweise nicht halbkugelförmig, sondern ziemlich spitz zulaufend ausgebildet.
Ähnlich wie die Welle 22 versetzt die Welle 79 den Zerstäuber 71 in Umlauf und wird von einem Motor 82 über eine biegsame Welle 81 angetrieben.
Über einen elektrischen Anschluss 83 von dem Widerstand 75 an das vordere Ende der Welle 81 wird diese ebenso wie der Motor 82 an Hochspannung gelegt. Über den Anschluss 83 und einen weiteren hochohmigen Widerstand 85 (z. B. 5000 Megohm) wird auch die Elektrode 78 an Hochspannung gelegt. In dieser Schaltung kann durch entsprechende Auswahl der Werte der Widerstände 75 und 85 die Elektrode 78 auf jedem gewünschten Potential gehalten werden, das zwischen dem der Hochspannungsquelle 73 und Erde liegt, so dass das Potential der Elektrode nicht wie in der Schaltung nach Fig. 5 durch den Abstand der Elektrode von dem Zerstäuberand und den Wert eines zwischen der Elektrode und Erde eingeschalteten Widerstandes bestimmt wird.
Die Fig. 9 bis 11 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung an Hand einer Handspritzpistole 110. Diese besitzt ein Isoliergehäuse 111 und einen Metallgriff 112. An das hintere Ende der Pistole 110 sind eine biegsame Hochspannungsleitung 114, eine Niederspannungsleitung 115 und eine Zuführungsleitung 116 für Flüssigkeit angeschlossen. Diese drei Leitungen sind von einer Schutzhülle 118 umschlossen.
Die Hochspannungsleitung 114 besteht aus einem isolierten Metalldraht, der durch einen Isolierschlauch 119 geschützt ist. Über dieLeitung 114 wird an die Spritzpistole Hochspannung von einer Spannungsquelle 120 angelegt. Das vordere Ende der Leitung ist an einen hochohmigen Widerstand 122 angeschlossen, der eineGrössenordnung vonlOOO Megohm hat und dessen Vorderende an einen Draht124 angeschlossen ist, der mit einer Widerstandsschicht 125a auf der Aussenfläche des Zerstäubers 125 im Reibungskontakt steht.
Die Widerstandsschicht 125a besteht vorzugsweise aus einem mit einer vorherbestimmten Menge feinverteil- temKohlenstoff innigvermischtemGlyptalalkydharz. Wenn diese warmhärtende Masse auf einer isolierenden Unterlage'aufgebracht und gebrannt wird, erhält man eine Schicht von hoher Beständigkeit gegenüber den chemischen und physikalischen Einwirkungen der Bestandteile der gewöhnlich verwendeten flüssigen Beschichtungsmaterialien und mit relativ konstanten elektrischen Eigenschaften, so dass eine Momentanentladung von in der Schicht gespeicherter elektrischer Energie unmöglich ist.
Der Drehantrieb des Zerstäubers 125 erfolgt durch einen kleinen, in dem Gehäuse 111 angeordneten Elektromotor 126. Dieser wird über die Niederspannungsleitung 115 mit Strom versorgt und ist über den
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Griff 112 geerdet. Der Motor wird durch einen Ein- und Ausschalter 128 gesteuert, und seine Welle steht in Antriebsverbindung mit einer Hohlwelle 130, an deren vorderem Ende eine Nabe 131 montiert ist. Die
Nabe 131 ist konzentrisch von demZerstäuber 125 umgeben, der mit mehreren Stiften 133 im Abstand von der Nabe gehalten wird, so dass zwischen dem Aussenrand der Nabe und der die Flüssigkeit führenden Innenfläche 125b des Zerstäubers eineRingöffnung 135 frei bleibt. Die Fläche 125b läuft in einen vorspringenden
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bestehen aus Nylon od. dgl.
Bei laufendem Motor 126 dreht sich der Zerstäuber 125 konzentrisch um die
Achse der Welle 130, vorzugsweise mit einer Drehzahl in der Grössenordnung von 600 Umdr./min.
Das flüssige Beschichtungsmaterial wird über die Zuführungsleitung 116 zugeführt. Ein Abzug 136 steuert den Zufluss der Flüssigkeit von der Leitung 116 über einen in der Pistole 110 vorgesehenen Kanal.
Eine vom vorderen Ende des Gehäuses 111 vorspringende, nicht dargestellte Düse gibt einen Flüssigkeits- strom auf die Innenfläche 125b des Zerstäubers 125 ab, so dass sich die Flüssigkeit zu einem dünnen Film ausbreitet, der durch die Ringöffnung 135 zu dem Zerstäuberand 125c fliesst.
Eine konkave Scheibe 138 aus Nylon od. dgl. ist auf der Vorderseite der Nabe 131 montiert. Vorzugs- weise hat die Scheibe 138 einen zylindrischen Randteil 138a mit knapp hinter demZerstäuberand angeord- neten und ihm nahe benachbarten relativ scharfen Kanten. Die ganzescheibe 138 ist vorn und hinten mit einem Überzug 138b aus Halbleitermaterial überzogen, das vorzugsweise dieselbe Zusammensetzung hat wie das in der Widerstandsschicht 125a verwendete. Die Scheibe 138 ist über die Feder 142 und eine Lei- tung 143 elektrisch an einen hochohmigen Widerstand 140 in der Grössenordnung von 10000 Megohm an- geschlossen, dessen hinteres Ende über den Motor 126 und den Griff 112 an Erde liegt.
Im Betrieb wird die Pistole 110 mit der Hand im Abstand von einem Gegenstand 145 gehalten, der an Erdpotential liegt. Von der Spannungsquelle 120 wird an die Spritzpistole eine Hochspannung angelegt, die bei Widerständen mit den angegebenen Werten eine Grösse von etwa 120 kV hat.
Bei der dargestellten Anordnung der Scheibe 138 fliesst ein gewisser Raumladungsstrom von dem Zerstäuberand 125c zu der Scheibe und wird über deren Anschluss und den Widerstand 140 nach Erde abgelei- tet. Infolge des Spannungsabfalls an dem Widerstand befindet sich die Scheibe auf einem Potential, das zwischen dem Potential des Zerstäuberandes und Erde liegt.
(Im Vergleich zu dem Widerstandswert des Widerstandes 140 ist der der Schicht 138b so klein, dass er in den meisten Fällen vernachlässigt werden kann.) Infolge der auf einem Zwischenpotential befindlichen Scheibe 138 hat das elektrische Feld in nächster Nähe des Zerstäuberandes 125c eine im wesentlichen einwärtsgerichtete Radialkomponente, so dass Sprühnebelteilchen im wesentlichen gleichzeitig mit ihrer Zerstäubung und Aussendung von dem Flüssigkeitskörper zur Mitte des Sprühnebels hin bewegt werden. Die Sondenwirkung verringert die Aussenmasse des Auftragsmusters, verbessert seine Einheitlichkeit und bewirkt eine beträchtliche Verkleinerung seiner leeren mittleren Zone. Die Sprühnebelteilchen werden jedoch nicht mit einer solchen Kraft einwärtsbewegt, dass eine beträchtliche Menge von Sprühnebelteilchen tatsächlich auf der Scheibe 138 abgelagert wird.
Die Ablagerung von Sprühnebelteilchen auf der Scheibe wird ferner dadurch vermieden, dass die Scheibe konkav ausgebildet und hinter dem Rand 125c angeordnet ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur elektrostatischen Beschichtung eines Gegenstandes mit Hilfe eines durch ein elektrostatisches Feld beeinflussten ringförmigen Sprühnebels aus flüssigem Beschichtungsmaterial, wobei ein ringförmiges Niederschlagsmuster entsteht, bestehend aus einem rotierenden, an eine Hochspannungsquelle angeschlossenen, glockenförmigen Zerstäuberkopf zur Abgabe des Sprühnebels an den zu beschichtenden geerdeten Gegenstand sowie einer Hilfselektrode, die zur Beeinflussung des Niederschlagsmusters dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfselektrode (32 bzw. 78) im mittleren Bereich des Zerstäuberkopfes angeordnet ist und in an sich bekannter Weise ein zwischen dem Potential des Zerstäuberkopfes und dem Erdpotential liegendes Potential aufweist.