專利名稱：用于對物體進行靜電涂裝的方法以及施加裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對物體進行靜電涂裝的方法，其中在施加裝置和待涂裝物體之間產(chǎn)生電場。此外，本發(fā)明涉及一種用于對物體進行靜電涂裝的設(shè)備，包括:a)用于涂裝材料的施加裝置；b)具有高壓源的電場裝置，通過該高壓源能在施加裝置和待涂裝物體之間產(chǎn)生電場。
背景技術(shù)：
利用這種在市場中已知的方法和施加裝置能給物體例如上漆。為此使待涂裝物體處于地電勢。作為相反極，在施加裝置——例如旋轉(zhuǎn)式霧化噴射裝置——上施加負的高電勢或者給施加裝置分配一電離裝置，通過該電離裝置使漆液滴或漆顆粒被電離。這樣被帶電的漆顆粒由于在施加裝置與物體之間形成的電場而被物體吸引、沉積在物體上并在此放電。但由施加裝置輸出的漆僅有一部分到達物體。通常不僅含有固體和/或粘合劑而且含有溶劑的漆的一部分流不被施加到物體。該部分流在本領(lǐng)域中被稱為“過噴漆/飛漆”。通常，除了施加裝置，設(shè)備的所有其它部件、例如上漆艙的艙壁都處于地電勢。出于此原因，設(shè)備的所有其它部件也都吸引漆顆粒，因而隨著時間的推移，越來越多的過噴漆沉積在這些部件上。通常試圖通過使除待涂裝物體以外的處于地電勢的其它部件在空間上盡可能地遠離施加裝置和物體，從而使這些部件上的過噴漆的沉積保持在合理范圍內(nèi)?；蛘呤褂眯问綖楸∧せ蚍蛛x元件的覆蓋物來覆蓋待保護部件。另外，通過空氣管控并且特別是通過引導(dǎo)空氣穿過艙區(qū)域而將過噴漆從艙引出并降低其在艙壁和類似部件上的沉積。但這些解決方案都相當(dāng)費事。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供開頭所述類型的方法和設(shè)備，所述方法和設(shè)備考慮到這些想法。在開頭所述類型的方法方面，該目的通過如下方式實現(xiàn):使至少一個配設(shè)給所述施加裝置的電暈電極被置于地電勢并且使至少一個配設(shè)給所述物體的逆電極至少有時(按時間地，zeitweise)被置于正電勢。本發(fā)明基于以下認識，即使是在施加裝置與物體之間建立一電場，該電場在施加裝置朝向物體的方向上具有從地電勢到正的高電勢的場強梯度，仍能夠進一步可靠地進行有指向性的涂裝材料的靜電施加。電場的電勢條件以及方向在此與已知的開頭所述類型的設(shè)備相同。但是使配設(shè)給施加裝置的電暈電極處于地電勢的事實具有如下效果:在設(shè)備的所有其它處于地電勢的部件與逆電極之間形成一相應(yīng)的電場并且漆顆粒被推離這些部件。由此有效地降低了附著在這些部件上的過噴漆的比例。此外，由設(shè)備的處于地電勢的部件推開的漆顆粒朝向逆電極方向并因此朝向物體方向轉(zhuǎn)向，由此能夠使到達物體并對物體形成涂裝的漆的比例提高。由此特別有效的是:漆顆粒可能到達的其它部件被置于地電勢。如果希望對導(dǎo)電物體進行涂裝，則該物體有利地被用作逆電極。如果希望對不導(dǎo)電物體進行涂裝，則特別合適的是至少有時使用輔助逆電極作為逆電極，該輔助逆電極設(shè)置在物體的與施加裝置相對的一側(cè)。在此具有優(yōu)點的是，物體和輔助逆電極形成一逆電極系統(tǒng)并且能彼此獨立地處于大小可調(diào)的高電勢。所施加的涂裝材料、特別是漆通常是導(dǎo)電的，只要其尚未硬化。隨著在基本上不導(dǎo)電的物體上的漆的層厚度增大，該物體的導(dǎo)電性至少在所涂裝的表面上有所提高。由此，隨著時間的推移，可以將被部分涂裝的物體用作逆電極，如使用上述導(dǎo)電物體的過程那樣。特別有利的是，所述施加裝置、逆電極和物體設(shè)置在其中的上漆艙艙壁被置于地電勢。這樣，上漆艙可以構(gòu)造得特別緊湊，從而即使在該艙壁與已知設(shè)備相比更加接近物體的情況下也能實現(xiàn)艙壁的僅略微地被涂覆。在此有利的是，使用筒形的艙壁。在開頭所述類型的設(shè)備方面，上述目的通過如下方式實現(xiàn):c)所述場裝置包括至少一個配設(shè)給所述施加裝置的電暈電極和至少一個配設(shè)給所述物體的逆電極；d)在所述設(shè)備的工作期間，所述至少一個電暈電極被置于地電勢而所述至少一個逆電極至少有時被置于正電勢。這些特征以及下面還將描述的特征的優(yōu)點與上述的相應(yīng)方法特征的優(yōu)點相對應(yīng)。由此特別有效的是:設(shè)備的其它的能被漆顆粒到達的部件處于地電勢。為了對導(dǎo)電物體進行涂裝，可以有利地使逆電極由物體形成。如果希望對不導(dǎo)電物體進行涂裝，相應(yīng)有利的是:逆電極至少有時通過輔助逆電極形成，該輔助逆電極設(shè)置在物體的與施加裝置相對的一側(cè)。在此，所述物體和輔助逆電極優(yōu)選形成一逆電極系統(tǒng)并且優(yōu)選能彼此獨立地處于大小可調(diào)的聞電勢。有利的是，施加裝置、逆電極和物體設(shè)置在其中的上漆艙艙壁被置于地電勢。優(yōu)選地，所述艙壁是筒形的。


下面借助于附圖來詳細闡述本發(fā)明的實施例。在這些附圖中:圖1示出具有場裝置的上漆設(shè)備的第一實施例的示意圖；圖2示出具有變型的場裝置的上漆設(shè)備的第二實施例的示意圖；圖3示出具有另一變型的場裝置的上漆設(shè)備的第三實施例的示意圖。
具體實施例方式首先參照圖1。其中以10總體上表示上漆設(shè)備，該上漆設(shè)備包括上漆艙12。上漆艙12利用筒狀的艙壁14界定出內(nèi)室16，該內(nèi)室在功能上被分為設(shè)置在上部的上漆區(qū)域18和設(shè)置在其下方的分離區(qū)域20。一艙頂蓋22按常規(guī)方式設(shè)計成在此未示出的帶過濾器頂蓋的空氣輸入室的下界，通過該艙頂蓋可以將空氣從上方輸入上漆區(qū)域18并使空氣流經(jīng)該上漆區(qū)域向下流入分離區(qū)域20。在分離區(qū)域20中設(shè)有以靜電方式工作的分離裝置24，該分離裝置包括多個彼此并行設(shè)置的平面分離板26，其中僅有兩個帶附圖標記。在每兩個分離板26之間均各設(shè)有一個電極單元28，該電極單元帶有電暈絲28a和平板電極或柵電極28b，其中僅有一個被標注了附圖標記。每個電極單元28與在此未示出的高壓源的一個電極連接。分離板24經(jīng)高壓源的另一電極被置于地電勢。這種類型的所謂的電分離器的原理由現(xiàn)有技術(shù)已知，因而無需進一步地說明。在艙空氣已流經(jīng)分離裝置24之后，該艙空氣經(jīng)一下部的艙開口 30從上漆艙12流出并且能——必要時在另外地調(diào)節(jié)后——再次被輸入到上述的空氣輸入室中。艙空氣的主流動方向通過箭頭32示出。在上漆艙12的上漆區(qū)域18中設(shè)置有一形式為靜止的噴嘴34的施加裝置，該施加裝置通過供給管路36由漆存儲裝置供應(yīng)漆。在該實施例中，噴嘴34以氣動方式工作并且產(chǎn)生向下取向的噴射射束，該噴射射束被示意性地示出并且被標注以附圖標記38。在一變型方案中，也可以提出以另外的工作原理工作的施加裝置。例如可以是所謂的無氣噴射器和霧化噴射器如鐘式霧化噴射器和壓電霧化噴射器，這些都是已知的。噴嘴34包括外套40，該外套的縱軸線豎直延伸并且該外套以沿豎直方向可動的方式被支承。外套40的下邊緣帶有多個沿周向方向均勻分布并且向下突出的電離針42。外套40經(jīng)導(dǎo)線44與高壓源46的一個電極連接，從而被置于地電勢。高壓源46的另一電極經(jīng)導(dǎo)線48與待上漆物體50連接，該物體必須是導(dǎo)電的。物體50可以經(jīng)高壓源46被置于正的高電勢。物體50借助于一已知的多軸的施加機器人52沿一規(guī)定的運動軌跡在噴嘴34的噴射射束38中運動。施加機器人52包括一前部的自由(懸伸)臂部54和與之絕緣的后部部分，該臂部攜帶物體50并處于該物體的電勢，該后部部分處于地電勢。施加機器人52的前部的自由臂部54可以通過艙壁14中的開口 58進入上漆艙12的上漆區(qū)域18中并在那里運動。除了帶有電離針42的外套40以及施加機器人52的后部部分56以外，筒狀的艙壁14也處于地電勢。上述的上漆設(shè)備10可以給導(dǎo)電的物體50上漆并且以如下方式工作:在噴嘴34的外套40和因而電離針42處于地電勢期間，在本實施例中給物體50施加約+50kV的正的高電勢。所施加的電勢的大小總體上取決于若干參數(shù):包括例如物體50或上漆艙12的幾何結(jié)構(gòu)以及所用噴嘴34的類型。如果這時使電離針42和物體50與高壓源46的相應(yīng)電極相連接并將高壓源激活，則由于電離針42和物體50之間的電勢差而形成一電場。物體50由此起到電離針42的逆電極60的作用?？傮w上通過電離針42、逆電極60和高壓源46形成電場裝置，通過該電場裝置在噴嘴34和待涂裝物體50之間產(chǎn)生電場。電離針42在此形成配設(shè)給噴嘴34的電暈電極，其由于所存在的電勢差而釋放出電子并且作為噴射電極/電暈電極(Spriihelektroden)工作。因為電離針42在其尖端上具有比物體50更大的彎曲度，所以電離針42的極性也決定了所形成的電暈的極性。噴嘴34這時被激活并且釋放出漆顆粒，由此產(chǎn)生包括空氣和漆顆粒的漆霧?？諝夂推犷w粒都在電離針42上被電離并且由于所存在的電場而向物體50移動，由此使該物體被涂裝。在圖1中，在噴射射束38的區(qū)域中示例性地示出一弧形的等勢線/等電位線76。在所述的電勢條件下，該等勢線的場強為約+10kV。漆顆粒被推離處于地電勢的噴嘴34和帶電離針42的外套40，而且也被推離上漆艙12中處于地電勢的所有其它部件。所述其它部件特別是上述的艙壁14和施加機器人52的后部部分56。因此，如果漆顆粒到達在上漆艙12中的除待涂裝物體50以外的處于地電勢的其它部件，則漆顆粒會被這些部件推開。由此方式使得沉積在除待涂裝物體50以外的其它部件上的漆顆粒的比例保持極低。但是，由于艙空氣從艙頂蓋22流到下部的艙開口 30，漆顆粒的一部分被艙空氣接納并帶走并且從物體50旁流過而不附著在該物體上。為從艙空氣中除去這些漆顆粒而設(shè)置分離裝置24，該分離裝置按已知方式工作。圖2中示出作為第二實施例的、變型的上漆設(shè)備10’。其中與圖1的上漆設(shè)備10的相應(yīng)部件相對應(yīng)的部件帶有相同的附圖標記。在此高壓源46設(shè)計成使得能夠在物體50上施加一正的、大小可調(diào)的高電勢。與圖1的上漆設(shè)備10不同的是，施加機器人52的前部的自由臂部54帶有一輔助逆電極64。該輔助逆電極64具有一透鏡狀的電極頭66并經(jīng)一固定單兀68這樣與施加機器人52相連接，使得輔助逆電極始終靜止地位于物體50的與噴嘴34相對的一側(cè)上。在此，電極頭66的其中一個主表面指向物體50。另外可以在輔助逆電極64上同樣施加一正的、大小可調(diào)的高電勢，為此使該輔助逆電極相應(yīng)地通過導(dǎo)線70與高壓源46連接。導(dǎo)線70通過虛線示出。在上漆設(shè)備10’中，形式為物體50的逆電極60和帶有電極頭66的輔助逆電極64形成一逆電極系統(tǒng)72并且能彼此獨立地被置于正的高電勢。上漆設(shè)備10’也可用于給不導(dǎo)電的物體50上漆并且以如下方式工作:在上漆過程開始時，首先僅在輔助逆電極64上施加一正的高電勢。該高電勢在該實施例中為+50kV。在電離針42和輔助逆電極64之間形成一電場,物體50位于該電場中。該物體由于不導(dǎo)電而不對該電場造成任何影響。這時將噴嘴34激活并且使在電離針42上電離的漆顆粒朝向物體50和第二逆電極64的方向移動。這些漆顆粒的一部分在朝向輔助逆電極64移動的路程中沉積在物體50上。由于在未硬化狀態(tài)下導(dǎo)電的漆，物體50此時至少在其表面上是導(dǎo)電的。物體50與高壓源46的接通這樣形成，使得所施加的漆以足夠的層厚被加載高壓。物體50上的漆層越厚，在其上施加的高電勢就可以越大并且物體50本身可以越好地作為逆電極60起作用。
因此，隨著物體50上的漆層厚度增大，輔助逆電極64上的高電勢的大小降低并且作為逆電極的物體50上的高電勢提高，直至在物體50上或者在其涂層上存在+50kV的完全高電勢。在上漆設(shè)備10’中同樣地，如上所述，到達除待涂裝物體50以外的其它同樣處于地電勢的部件的漆顆粒也被這些其它部件推開并且朝向物體50轉(zhuǎn)向。圖3中示出上漆設(shè)備10’ ’的第三實施例。其中與圖2的上漆設(shè)備10’的相應(yīng)部件相對應(yīng)的部件具有相同的附圖標記。在上漆設(shè)備10’ ’中輔助逆電極64不與施加機器人52連接，而是靜止地設(shè)置在上漆區(qū)域18中并且沿艙空氣的流動方向觀察位于上漆艙12的分離區(qū)域20上游的不遠處。在上漆設(shè)備10’’中，輔助逆電極64具有一蘑菇狀的電極頭74，該電極頭指向物體50。逆電極64的電極頭74經(jīng)導(dǎo)線70與高壓源46連接，從而也可在它上面施加一可調(diào)的高電勢。在上漆設(shè)備10’’中，物體50形式的第一逆電極60和帶有蘑菇狀電極頭74的輔助逆電極64形成逆電極系統(tǒng)72并且能彼此獨立地被置于正的高電勢。原則上，上漆設(shè)備10’ ’與上漆設(shè)備10’ 一樣地工作，也就是說在上漆過程開始時蘑菇狀的電極頭74被置于+50kV的高電勢，其隨著上漆過程的進行而逐漸降低，而相反地，在物體50上施加的高電勢與所達到的施加的漆的層厚度相關(guān)地逐漸提高。在上漆設(shè)備10’ ’中同樣地，如上所述，到達除待涂裝物體50以外的其它同樣處于地電勢的部件的漆顆粒也被這些其它部件推開?？偠灾掀嵩O(shè)備10、10’和10’’能非常緊湊地構(gòu)造有上漆艙12，該上漆艙與傳統(tǒng)的上漆艙相比具有較小的尺寸并且該尺寸不必過多地超過待涂裝物體的尺寸。
權(quán)利要求
1.用于對物體進行靜電涂裝的方法，其中在施加裝置(34)和待涂裝物體(50)之間產(chǎn)生電場，其特征在于，使至少一個配設(shè)給所述施加裝置(34)的電暈電極(42)被置于地電勢，并且使至少一個配設(shè)給所述物體(50)的逆電極(60 ;60，64)至少有時被置于正電勢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述設(shè)備的其它的能被漆顆粒到達的部件(14, 56)處于地電勢。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用所述物體(50)作為逆電極(60)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，至少有時使用輔助逆電極(64)作為逆電極(64)，該輔助逆電極設(shè)置在所述物體(50)的與所述施加裝置(34)相對的一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述物體(50)和所述輔助逆電極(64)形成一逆電極系統(tǒng)(72 )并且能彼此獨立地處于大小可調(diào)的高電勢。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述施加裝置(34)、所述逆電極(60 ;60，64)和所述物體(50)設(shè)置在其中的上漆艙(12)的艙壁(14)被置于地電勢。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，使用筒形的艙壁(14)。
8.用于對物體進行靜電涂裝的設(shè)備，包括: a)用于涂裝材料的施加裝置(34)； b)具有高壓源(46)的電場裝置(42，46，60)，通過該高壓源能夠在所述施加裝置(34)和待涂裝物體(50)之間產(chǎn)生電場， 其特征在于， c )所述場裝置(42，46，60 )包括至少一個配設(shè)給所述施加裝置(34 )的電暈電極(42 )和至少一個配設(shè)給所述物體(50)的逆電極(60 ；60,64)； d)在所述設(shè)備(10)的工作期間，所述至少一個電暈電極(42)被置于地電勢而所述至少一個逆電極(60 ；60,64)至少有時被置于正電勢。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備的其它的能被漆顆粒到達的部件(14, 56)處于地電勢。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其特征在于，所述逆電極(60)由所述物體(50)形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述逆電極(64)至少有時通過輔助逆電極(64)形成，該輔助逆電極設(shè)置在所述物體(50)的與所述施加裝置(34)相對的一側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述物體(50)和所述輔助逆電極(64)形成一逆電極系統(tǒng)(72 )并且能彼此獨立地處于大小可調(diào)的高電勢。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述施加裝置(34)、所述逆電極(60 ;60，64 )和所述物體(50 )設(shè)置在其中的上漆艙(12)的艙壁(14 )被置于地電勢。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述艙壁(14)是筒形的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對物體進行靜電涂裝的方法，其中在施加裝置(34)和待涂裝物體(50)之間產(chǎn)生電場。使至少一個配設(shè)給所述施加裝置(34)的電暈電極(42)被置于地電勢并且使至少一個配設(shè)給所述物體(50)的逆電極(60；60，64)至少有時被置于正電勢。此外，本發(fā)明還涉及一種用于對物體進行靜電涂裝的設(shè)備，其包括用于涂裝材料的施加裝置(34)和具有高壓源(46)的電場裝置(42，46，60)，通過該高壓源能在施加裝置(34)和待涂裝物體(50)之間產(chǎn)生電場。所述場裝置(42，46，60)包括至少一個配設(shè)給所述施加裝置(34)的電暈電極(42)和至少一個配設(shè)給所述物體(50)的逆電極(60；60，64)，其中，在所述設(shè)備(10)的工作期間，所述至少一個電暈電極(42)被置于地電勢而所述至少一個逆電極(60；60，64)至少有時被置于正電勢。
文檔編號B05B5/08GK103201043SQ201180054210
公開日2013年7月10日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者W·斯沃博達, J·賴希勒 申請人:艾森曼股份公司