DE2555547B2 - Vorrichtung zum elektrostatischen Auftragen bzw. Aufsprühen von Materialteilchen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrostatischen Auftragen bzw. Aufsprühen von Materialteilchen, wie Pulvermaterialien, Faserstoffen und/oder Farben, mit einem in einen Austrittsdiffusor od. dgl. mündenden Zuführkanal für die Materialteilchen, in welchem ein mit Isoliermaterial umgrenzter Entladungsraum ausgebildet ist, in dem eine der Materialströmung entgegengerichtete Spitzenentladungselektrode und eine entgegengesetzte wie diese gepolte stumpfe Gegenelektrode stromauf im Abstand von der Spitzenentladungselektrode angeordnet sind, wobei der Entladungsraum eine sich stromab der Gegenelektrode an diese anschließende Erweiterung bildet.

Zum elektrostatischer Auftragen von Pulvermaterial, Faserstoffen und Farben geeignete Vorrichtungen sind bereits bekannt. Diese elektrostatischen Auftragsvorrichtungen können je nach dem physikalischen System der Aufladung in drei Hauptgruppen eingeteilt werden.

Die zu der ersten Gruppe gehörenden Vorrichtungen haben eine an eine außerordentlich hohe Spannung (50—15OkV) angeschlossene Aufladeelektrode. Der Krümmungsradius dieser Elektrode wird sehr klein gewählt (Nadelspitze, Schneide), so daß die Luftteilchen der Umgebung durch die ionisierende Wirkung der Elektrode (Koronaentladung) ionisiert werden und die feinen Teilchen des aufzusprühenden bzw. aufzustreuenden Materials die ionisierten Luftteilchen aufnehmen und dadurch selbst eine Ladung erhalten. Durch die an eine Hochspannungsquelle angeschlossene Elektrode und das um den (mit Farbe, Pulvermaterial oder Faserstoffen) zu überziehenden Gegenstand herum ausgebildete Kraftfeld wird die Strömung der geladenen Teilchen in Richtung des zu überziehenden, an einen Gegenpol angeschlossenen, geerdeten Gegenstandes gelenkt

Nachteilig bei dieser Lösung ist die verhältnismäßig hohe elektrische Spannung, zu deren Erzeugung komplizierte und aufwendige Spannungsquellen benötigt werden. Außerdem bedeutet die frei herausstehende Metallelektrode eine gesteigerte Funken- und Feuergefahr. Ferner ist der infolge der Luftionisation gebildete Ionenwind gesundheitsschädlich und kann die in der Umgebung befindlichen Gegenstände aufladen, was bei Berührung unangenehme elektrische Schläge bzw. Funken- und Feuergefahr verursacht Die ungleichmäßige Ladungsverteilung der versprühten bzw. verstreuten Teilchen ist ein weiterer Nachteil.

Die in die zweite Gruppe gehörenden Vorrichtungen haben neben der Hochspannungselektrode für die Aufladung ncch eine geerdete Hilfselektrode. Die zu versprühenden Materialteilchen gelangen während ihres Hindurchströmens durch die Vorrichtung mit der Hochspannungselektrode in Kontakt und nehmen die Ladung aus dem von der Hilfselektrode erzeugten intensiven Feld auf. Dieses Verfahren ist als moderner und fortschrittlicher anzusehen, da keine Außenelektrode verwendet wird und die Betriebsspannung verhältnismäßig gering ist (20 bis 30 kV). Die Anwendung ist jedoch recht eingeschränkt, weil bei nur schwierig aufzuladenden, einen größeren spezifischen Widerstand aufweisenden Stoffen, in erster Linie pulverförmigen Materialien, der Wirkungsgrad ziemlich gering ist Auch die der dritten Gruppe zuzuordnenden Lösungen weisen keine Hochspannungselektrode auf. Der aufzusprühende bzw. aufzustreuende Stoff erhält seine Ladung durch Reibungselektrizität; ein durch eine besondere Spannungsquelle hergestelltes hohes elektrisches Potential ist also nicht erforderlich. Nachteilig ist jedoch, daß dieses Verfahren nur bei pulverförmigen Substanzen wirksam ist und wegen des Fehlens einer Hochspannungselektrode und des mit dieser erzeugten Kraftfeldes der Wirkungsgrad im allgemeinen den Wirkungsgrad deY Elektrodensysteme nicht erreicht

Es ist auch eine Farbspritzvorrichtung bekannt (DE-OS 19 53 989), bei welcher die Farbteilchen für ihre Aufladung wenigstens teilweise im Gegenstrom zum Ionenwind geführt werden, welcher von einer Nadelelektrode außen vor der Mündung des Austrittsdiffusors erzeugt wird, wobei die Nadelelektrode in Höhe der Längsachse des Farbstrahles angeordnet ist und zur Mündung des Spritzkopfes hin gerichtet ist Die stumpfe Gegenelektrode ist von dem die Austritssmündung umgebenden Düsenring selbst gebildet Beide Elektrodenanordnungen sind von einem isolierten Rohr umgeben. Da die zur Austrittsöffnung hingerichtete Koronaentladung eine hohe Konzentration von atmosphärischen Ionen bildet, die den Strom von atomisierten Farbpartikeln in einer der Partikelbewegung entgegengesetzten Richtung durchsetzen, wird eine

hohe Ladung auf die Farbpartikel übertragen. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung mit den eingangs erwähnten Merkmalen, die zum Auftragen von Flüssig-Veits- oder Pulverteilchen vorgesehen ist (FR-PS 12 23451), schließt an eine Austrittsdüse ein sich s anfangs konisch erweiternder und dann zylindrischer Entladungsraum an, der dann in einen Austrittsdifusor übergeht Am Ende des zylindrischen Teils des Entladungsraumes sitzt als Entladungselektrode eine ringförmige Schneidenelektrode, welche dem die stumpfe Gegenelektrode bildenden Düsenring zugewendet ist Am Stirnrand des Austrittsdiffusors kann eine zusätzliche Entladungselektrode in Form einer ringförmigen Schneidenelektrode angeordnet sein, welche zu dem zu überziehenden Gegenstand hinweist Bei beiden dieser Vorrichtungen ist jedoch der Wirkungsgrad für Materialien mit größerem spezifischen Widerstand, wie insbesondere pulverförmigen Materialien, noch gering, weil die Verweilzeit der Materialteilchen im Entladungsfeld verhältnismäßig kurz und daher die Aufladungswahrscheinlichkeit gering sind.

Demgegenüber wird durch die Erfindung die Aufgabe gelöst, eine Vorrichtung zum elektrostatischen Auftragen bzw. Aufsprühen von Materialteilchen, wie Pulvermaterialien, Faserstoffen und/oder Farben zu schaffen, bei welcher eine noch intensive und gleichmäßigere Aufladung der auszugebenden Materialteilchen bei geringer Entladungsspannung erreicht wird.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß sich der Entladungsraum stromab der Erweiterung verengt und in der Verengung die Spitzenentladungselektrode in Form einer Nadelelektrode angeordnet ist.

Durch die Erfindung werden gegenüber dem Stand der Technik qualitativ bessere Überzüge geliefert, und es kann gleichzeitig mit geringeren Spannungen gearbeitet werden. In dem erfindungsgemäß vorgesehenen Entladungsraum im Inneren des Zuführkanals, in welchem die aufzutragenden Materialteilchen im Gegenstrom zu der Strömungsrichtung der Ionen aufgeladen werden, werden die aufzuladenden Materialteilchen im Bereich der Elektroden in der durch die Form des Entladungsraumes bestimmten Weise geführt, so daß die Aufladung sehr intensiv und gleichmäßig ist. Die Geschwindigkeit der die Materialteilchen durch den Zuführkanal fördernden Luft sinkt beim Eintreten in den Entladungsraum aufgrund dessen anfänglicher Erweiterung ab, so daß die Materialteilchen hier abgebremst werden. Gleichzeitig fallen aufgrund der Form des Entladungsraumes und der Anordnung der Nadelelektrode die Feldlinien des Aufladungsfeldes, entlang denen sich die von der Nadelelektrode aufgeladenen ionisierten Luftmoleküle zu der stumpfen Gegenelektrode bewegen, praktisch mit den Stromlinien der den Entladungsraum passierenden Materialteilchen zusammen. Da außerdem die Bewegungsrichtung der ionisierten Luftmoleküle und der Materialteilchen einander entgegengesetzt ist, ist die Verweilzeit der Materialteilchen im Ionenwind des Aufladungsfeldes groß, so daß die Wahrscheinlichkeit groß ist, daß einzelne aufgeladene Luftmoleküle an der Oberfläche der neutralen Materialteilchen anhaften und dadurch denselben eine elektrische Ladung übergeben.

Die erfindungsgemäß gleichmäßig und sehr intensiv aufgeladenen aufzutragenden Teilchen lagern sich nach der Aufladung entweder unmittelbar durch ihre eigene Ladung oder mittels der durch zusätzliche Aufladung in dem zwischen Ladeelektrode und zu überziehenden Gegenstand auftretenden äußeren Kraftfeld noch gesteigerten Energie durch Wirkung des äußeren Kraftfeldes auf dem zu überziehenden Gegenstand ab.

Außerdem besteht durch die Erfindung ein zusätzlicher Vorteil darin, daß die Anordnung der Elektroden im Inneren des Zuführkanals eine größere Sicherheit bietet, weil dadurch neben der ohnehin möglichen geringen Entladungsspannung beide Elektroden nicht zum Äußeren der Vorrichtung hin frei liegen, so daß auch keine Berührungs-, Funken- und Feuergefahr besteht und außerdem der infolge der Luftionisation gebildete Innenwind im Inneren der Vorrichtung geschützt erzeugt wird. Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann mit einer wesentlich geringeren Spannung (40—60 kV) ein einwandfreier Oberflächenüberzug auch für Pulvermaterialien und Faserstoffe erreicht werden.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann das innere Kraftfeld auch aus mehreren aneinander anschließenden erfindungsgemäßen Entladungsräumen aufgebaut werden. In diesem Fall kann die Länge des Kraftfeldes vergrößert werden, wodurch eine noch intensivere Aufladung erreicht wird.

Bei mehreren erfindungsgemäßen Entladungsräumen wird eine Lösung bevorzugt, bei welcher zwischen der am nächsten am Diffusor liegenden Nadelelektrode, an welche die Hochspannung angelegt ist, und der am nächsten am Eintrittsende des Zuführkanals liegenden Gegenelektrode, welche geerdet ist, eine Anzahl von Zwischenelektroden aus elektrisch leitendem Material angeordnet sind, die an ihrem der Nadelelektrode zugewendeten Ende stumpf und an ihrem der Gegenelektrode zugewendeten Ende spitz sind und weder untereinander noch mit der Nadelelektrode noch der Gegenelektrode elektrisch verbunden sind. Hierdurch werden die Zwischenelektroden mit im Sinne des elektrischen Gleichgewichts stufenweise absinkendem Potential aufgeladen. Es ist zwar an sich bekannt (AT-PS 3 02 511), an der Innenwand eines Isolationsrohres, durch welches die aufzuladenden Materialteilchen hindurchströmen, mehrere Elektroden im Abstand voneinander anzuordnen, die zur Erzeugung von Koronaentladungen an verschieden hoher Potentialen liegen. Hierbei werden jedoch entsprechende Stufen-Schaltelemente und Spannungsteiler verwendet

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung verjüngt sich der Entladungsraum an seinem Austrittsquerschnitt über den Querschnitt des Zuführkanals hinaus düsenartig, wodurch die aufgeladenen Teilchen nach der Aufladung eine hohe Beschleunigung erfahren und der Stromlinienverlauf der Austrittsströmung aus dem Entladungsraum dem Verlauf der zu der Spitze der Nadelelektrode führenden Feldlinien weiter angenähert wird.

Zusammenfassend besteht der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung insbesondere darin, daß Pulvermaterialien, Faserstoffe wie Farben mit einer wesentlich geringeren Energie aufgetragen werden können, als dies bei den bisher bekannten Vorrichtungen der Fall war.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, die aus der Zeichnung ersichtlich sind, erläutert. In der Zeichnung zeigt jeweils schematisch,

F i e. 1 eine Spritzpistole mit einer erfindungsgemäßen Aufladevorrichtung im Längsschnitt

F i g. 2 die prinzipielle Anordnung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Vorrichtung mit mehreren

symmetrischen Kraftfeldern,

F i g. 3 eine Abwandlung der Ausführungform nach F i g. 1 ohne gesondertes äußeres Kraftfeld,

Fig.4 im Längsschnitt die prinzipielle Anordnung einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher die Gegenelektrode als Netz ausgebildet ist,

Fig.5 im Längsschnitt eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher die Gegenelektrode als Ringelektrotrode ausgebildet ist,

F i g. 6 im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung mit ringförmiger Gegenelektrode in Form einer Düse mit verengtem Querschnitt an der Eintrittsseite des Entladungsraumes,

F i g. 7 eine prinzipielle Anordnung einer Weiterentwicklung der in Fig.6 gezeigten Auftragsvorrichtung im Längsschnitt, wobei sich der Entladungsraum für das elektrische Kraftfeld in Höhe der Spitze der Entladungselektrode über den Querschnitt des Zufuhrkanals in Art einer Düse verengt und

F i g. 8 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung im Längsschnitt mit einer Gegenelektrode, die als zum Transport der Materialteilchen dienendes, an das geerdete Gehäuse der Vorrichtung angeschlossenes Rohr ausgebildet ist

Bei dem aus F i g. 1 ersichtlichen Ausführungsbeispiel ist innerhalb eines von Isoliermaterial, d. h. den Strom nicht leitendem Material begrenzten Zuführkanals 12 für die aufzutragenden Materialteilchen eine Entladungselektrode in Form einer Nadelelektrode 1 angeordnet, deren Spitze 2 in die der Strömungsrichtung der Materialteilchen entgegengesetzte Richtung zeigt In Zuführrichtung der Materialteilchen stromauf von der Spitze 2 der Nadelelektrode 1 ist in der Axialmitte des Zuführkanals 12 eine Gegenelektrode 4 in Form einer vollzylindrischen, an beiden Enden abgerundeten Mittelelektrode angeordnet Zwischen der Spitze 2 der Nadelelektrode 1 und der Gegenelektrode 4 ist von dem Zuführkanal 12 ein sich strömungsgünstig kontinuierlich im Anschluß an die Gegenelektrode 4 erweiternder und zur Spitze 2 der Nadelelektrode 1 hin verengender Entladungsraum 25 ausgebildet Die Nadelelektrode 1 ist über einen strombegrenzenden Widerstand 11 und ein Hochspannungskabel 10 an den einen Pol einer Hochspannungsgleichstromquelle 9 angeschlossen. Der andere Pol der Gleichstromquelle 9 ist durch Erdung mit dem zu überziehenden Gegenstand 5 verbunden. Die Gegenelektrode 4 ist ebenfalls geerdet. Die Nadelelektrode 1 sitzt in einem mit der sich erweiternden Mündung des Zuführkanals einen Austrittsdiffusor bildenden zentralen Leitkörper 8 und setzt sich durch diesen hindurch über den Austrittsdiffusor hinaus nach vorne fort, wo sie in einer weiteren Spitze 3 endet. Die zum zu überziehenden Gegenstand 5 zeigende Spitze 3 der Nadelelektrode 1 bildet mit dem zu überziehenden Gegenstand 5 ein Kraftfeld 7, während die am Austritt aus dem Entladungsraum 25 befindliche, nach hinten weisende Spitze 2 mit der hinten am Eintritt in den Entladungsraum 25 angeordneten, abgerundeten Gegenelektrode 4 ein Kraftfeld 8 bildet Die aufzusprühenden bzw. aufzustreuenden Materialteilchen gelangen durch einen biegsamen Kunststoffschlauch 15, der an dem Metallgehäuse 18 der Spritzpistole befestigt ist, in feindispersem Zustand in den erweiterten Entladungsraum 25, wobei sie durch die Erweiterung abgebremst werden, bewegen sich in diesem weiter und durchlaufen das von der Spitze 2 der Nadelelektrode 1 und der abgerundeten, geerdeten Gegenelektrode 4 gebildete Kraftfeld 6, in welchem sich die Teilchen aufladen, während sie sich entlang den Feldlinien des Kraftfeldes 6, jedoch in entgegengesetzter Richtung zu den aus der Spitze 2 austretenden Ionen bewegen. Durch die Form

s des Entladungsraumes 25 ist somit eine hohe Wahrscheinlichkeit gegeben, daß die Teilchen die aus der Nadelelektrode 1 austretenden Ionen vollständig einfangen.

Für die wirksame Funktion des innerhalb des Entladungsraumes 25 befindlichen Kraftfeldes 6 ist die erfindungsgemäße asymmetrische Elektrodenausbildung von großer Bedeutung. Asymmetrisch deshalb, weil der Spitze 2 der Entladungselektrode 1 die abgerundete Oberfläche der geerdeten Gegenelektrode 4 gegenübersteht Nur durch die asymmetrische Ausbildung des Kraftfeldes 6 ist gewährleistet, daß die elektrischen Ladungen, Ionen, ausschließlich aus dem Bereich der Koronaentladungen der Spitze 2 austreten und auf diese Weise nur gleichsinnig geladene Ionen strömen bzw. die Materialteilchen aufladen.

In dem durch die Form des Entladungsraumes sich unverformt ausbildenden Kraftfeld 6 wird das aufzutragende Material infolge der ihm entgegengerichteten Ionenströmung gleichmäßig und sehr intensiv aufgeladen und gelang dann als mit Ladung versehene Materialteilchen an der Nadelelektrode 1 entlangströmend an dem Leitkörper 8 vorbei durch den Diffusor 21 hindurch in das zwischen der vorderen Spitze 3 und dem zu überziehenden Gegenstand 5 befindliche äußere Kraftfeld 7. In dem Kraftfeld 7, in welchem die aufzutragenden Materialteilchen in der gleichen Richtung strömen, wie die Ionen erhalten die Materialteilchen noch eine zusätzliche Ladung und lagern sich teils vermöge ihrer eigenen Ladung, teils durch die Wirkung des äußeren Kraftfeldes 7 auf dem zu überziehenden Gegenstand 5 ab.

Bei ihrem Austritt aus dem Diffusor 21 erhalten die Materialteilchen noch eine Umlenkung durch einen Luftstrom, welcher durch die am Austritt des Diffusors an dessen Außenumfang angeordnete Düse 14 hindurch zugeführt wird und die aufzutragenden Materialteilchen in günstig feiner Verteilung in das äußere Kraftfeld 7 einbringt Die Luft für den Luftstrom gelangt durch einen zwischen dem Zuführkanal 12 und dem äußeren Mantel 13 der Spritzpistole ausgebildeten Raum oder Kanal 22 in den Diffusor 21 des Sprühkopfes. Die Luft tritt in den Kanal 22 durch den hohl ausgebildeten Metallgriff 18 der Vorrichtung ein, welchem sie mittels eines am Boden des Griffes 18 angeschlossenen Luftführungsschlauches 19 zugeführt wird. Der Luftstrom kann mittels des mit einer Taste zu betätigenden Ventils 17 im Inneren des Metallgriffes 18 unterbrochen werden. Die durch den Luftschlauch 19 einströmende Luft steuert in an sich bekannter Weise mit Hilfe weiterer, in der Zeichnung nicht dargestellter Fühlerund Schaltvorrichtungen die Stromquelle 9 und den Transport und die Dosierung des aufzutragenden Materials durch den Schlauch 15. Der Metallgriff 18 der Auftragvorrichtung ist aus Gründen des Arbeitsschutzes vorzugsweise geerdet

Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform sind mehrere sich erweiternde und wieder verengende Entladungsräume 25 ausgebildet, zwischen denen im Längsschnitt tropfenförmige metallene Zwischenelektroden 23 angeordnet sind, deren in die Richtung des Diffusors 21 weisende Stirnseite abgerundet ist, während ihr in Richtung der Gegenelektrode 4 dem Zuführstrom der Materialteilchen entgegen weisendes

Ende spitz ist, so daß mehrere asymmetrische Felder hintereinander ausgebildet sind. Die Zwischenelektroden 23 haben untereinander keine Verbindung.

In jedem der in Fig.2 dargestellten Kraftfelder 6 strömen gleichsinnige Ladungen, gleichsinnig geladene Ionen, deren Ladung mit der der Ionen des äußeren Kraftfeldes identisch ist. Auf diese Weise werden die aufzuladenden Materialteilchen, die in den inneren Kraftfeldern in einer der Bewegungsrichtung der Ionen entgegengesetzten Richtung strömen, intensiv mit gleichsinniger Ladung aufgeladen. Die zwischen der Nadelelektrode 1 und der Gegenelektrode 4, die wie im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ausgebildet ist, hintereinander ohne leitende elektrische Verbindung angeordneten Zwischenelektroden 23 werden von der an die Gleichstromquelle 9 angeschlossenen Nadelelektrode 1 mit in Richtung der geerdeten abgerundeten Gegenelektrode im Sinne des elektrischen Gleichgewichts stufenweise absinkendem Potential aufgeladen, wobei die infolge der Ionisation von vorn erhaltenen Ladungen den sich nach hinten entfernenden Ladungen gerade das Gleichgewicht halten. Durch diese konstruktive Ausbildung kann die Intensität der Aufladung des aufzutragenden Materials in hohem Maße gesteigert werden, wozu auch die Gestaltung der Zwischenelektroden 23 selbst beiträgt, die mit ihrem stumpfen vorderen Ende zusammen mit dem umgebenden Rohrquerschnitt Strömungsverengungen bilden.

Im übrigen entspricht die Ausführungsform aus F i g. 2 der in F i g. 1. In Abwandlung der Ausführungsform in F i g. 1 ist bei der aus F i g. 3 ersichtlichen Ausführungsform nur die hintere Spitze 2 für die Nadelelektrode 1 vorgesehen. Das vordere Ende der Entladungselektrode 1 endet in dem aus Isoliermaterial gefertigten Leitkörper 8 und ist dadurch elektrisch abgeschirmt. Hierdurch ist auch das sich in Richtung des zu überziehenden Gegenstandes 5 ausbildende äußere Kraftfeld 7 wesentlich schwächer und eine Ionisation der umgebenden Luft tritt praktisch nicht auf. Die aufzutragenden Materialteilchen werden daher aus- ^o schließlich in dem inneren Kraftfeld 6 aufgeladen und lagern sich nur durch die Wirkung ihrer eigenen Ladung auf dem zu überziehenden geerdeten Gegenstand 5 ab. Diese Ausführungsform der Vorrichtung hat besondere praktische Bedeutung bei Gegenständen mit besonders sperriger geometrischer Form. Bei starkem äußeren Kraftfeld 7 würden sich an den der Auftragsvorrichtung zugewendeten Oberflächen des Gegenstandes 5 die zerstreuten oder zerstäubten Materialteilchen entsprechend der Stärke des äußeren Kraftfeldes 7 in größeren Mengen auf den dem Feld 7 näher liegenden Oberflächenteilen niederschlagen, während die weiter hinten liegenden Flächen des Gegenstandes 5 kaum einen Überzug erhalten würden. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat somit dann Bedeutung, wenn auch bei gegliederten kompliziert gebauten Gegenständen 5 ein gleichmäßiger Überzug gefordert wird.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.4 ist die Gegenelektrode 4 als den isolierten Zuführkanal 12 durchkreuzende Metallnetz 4 ausgebildet. In Strömungsrichtung der Materialteilchen schließt an die netzförmige Gegenelektrode 4 der sich erweiternde in Höhe der Spitze 2 der Nadelelektrode 1 wieder auf den ursprünglichen Querschnitt des Zuführkanals 12 verengende Entladungsraum 25 an. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 5 ist die Gegenelektrode 4 als hohlzylindrischer Ring ausgebildet, welcher in den Zuführkanal 12 aus Isoliermaterial am Eintritt in den Entladungsraum 25 eingelassen ist.

Wie aus Fig.6 ersichtlich, kann die ringförmige Gegenelektrode 4 auch so ausgebildet werden, daß sie den Eingangsquerschnitt in den Entladungsraum 25 zusätzlich verengt. Durch die bei engerem Querschnitt höhere Strömungsgeschwindigkeit im Bereich der ringförmigen Gegenelektrode 4 verringert sich weiterhin die Möglichkeit, daß die aus der Spitze 2 der Nadelelektrode 1 austretenden Ladungen oder Ionen die Gegenelektrode 4 ohne Aufladung der Materialteilchen erreichen.

Bei der in F i g. 7 gezeigten Ausführungsform ist in Abwandlung zu der nach F i g. 6 der Austrittsquerschnitt des Entladungsraumes 25 über den Querschnitt des Zuführkanals 12 hinaus verengt, so daß rings der Spitze 2 der Nadelelektrode 1 eine strömungstechnisch günstig abgerundete Austrittsdüse entsteht. Die mit den Ladungen aus der Nadelelektrode 1 aufgeladenen Teilchen erfahren auf diese Weise eine hohe Beschleunigung nach der Aufladung.

Eine herstelltechnisch einfach auszuführende Ausführungsform ist aus Fig.8 ersichtlich. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die der Spitze 2 der Nadelelektrode 1 gegenüberliegenden Gegenelektrode 26 als Rohr ausgeführt, welches den Eintrittsabschnitt des Zuführkanals 12 in die Spritzpistole bildet. Das die Gegenelektrode 26 bildende Rohr ist an den geerdeten Metallgriff 18 der Vorrichtung angeschlossen. Die feindispergierten Materialteilchen strömen durch das Rohr hindurch. An den Austrittsquerschnitt der rohrförmigen Gegenelektrode 26 schließt der sich erweiternde und an der Spitze 2 der Entladungselektrode 1 verengende Entladungsraum 25 an.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum elektrostatischen Auftragen bzw. Aufsprühen von Materialteilchen, wie Pulvermaterialien, Faserstoffen und/oder Farben, mit einem in einen Austrittsdiffusor od. dgl. mündenden Zuführkanal für die Materialteilchen, in welchem ein mit Isoliermaterial umgrenzter Entladungsraum ausgebildet ist, in dem eine der Materialströmung entgegengerichtete Spitzenentladungselektrode und eine entgegengesetzt wie diese gepolte stumpfe Gegenelektrode stromauf im Abstand von der Spitzenentladungselektrode angeordnet sind, wobei der Entladungsraum eine sich stromab der Gegenelektrode an diese anschließende Erweiterung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Entladungsraum (25) stromab der Erweiterung verengt und in der Verengung die Spitzenentladungselektrode in Form einer Nadelelektrode (1) angeordnet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Zuführkanals (12) wenigstens ein weiterer entsprechender Entladungsraum (25) mit Nadelelektrode (1,23) und Gegenelektrode (23,4) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der dem Diffusor (21) nächstliegenden Nadelelektrode (1), welche an die Hochspannungsgleichstromquelle (9) angeschlossen ist, und der dem Eintrittsende des Zuführkanals (12) nächstliegenden geerdeten Gegenelektrode (4) weder untereinander, noch mit der Nadelelektrode, noch mit der Gegenelektrode elektrisch verbundene Zwischenelektroden (23) aus elektrisch leitendem Material angeordnet sind, die an ihren der Nadelelektrode (1) zugewendeten Enden stumpf und an ihren der Gegenelektrode (4) zugewendeten Enden spitz ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Entladungsraum (25) stromab der Erweiterung über den Querschnitt des Zuführkanals (12) hinaus düsenartig verengt.