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Dokumentenidentifikation DE60109308T2 13.04.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001320285
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Neutralisieren elektrostatischer Aufladungen an geladenen Teilen
Anmelder Barbieri, Girolamo, Rovellasca, Como, IT
Erfinder Barbieri, Girolamo, 22069 Rovellasca (Como), IT
Vertreter Mitscherlich & Partner, Patent- und Rechtsanwälte, 80331 München
DE-Aktenzeichen 60109308
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 11.12.2001
EP-Aktenzeichen 018307553
EP-Offenlegungsdatum 18.06.2003
EP date of grant 09.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.04.2006
IPC-Hauptklasse H05F 1/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B05B 7/24(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Neutralisieren elektrostatischer Aufladungen an geladenen Teilen, umfassend die im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale, und auf eine Vorrichtung, die zur Ausführung dieses Verfahrens verwendet werden kann.

Im einzelnen ist die so wie beschriebene Erfindung insbesondere konzepiert, um im Bereich eines Spritzlackierungsverfahrens verwendet zu werden.

Die Erfindung schlägt überdies eine Zusammensetzung vor, um in den obigen Verfahren und Vorrichtung verwendbar zu sein.

Wie bekannt, besteht in verschiedenen Industrieverfahren, beispielsweise in der Bearbeitung von Bändern oder Kunststofflaminaten die Notwendigkeit, die elektrostatischen Aufladungen von den Werkstücken zu entfernen. Ein zur Zeit dazu verwendetes Verfahren sieht vor, gegen die Oberflächen des Werkstückes einen Pressluftstrahl zu richten, der zuvor einer Ionisierungsbehandlung über einen Übergang durch eine Reihe von Zerstreuer bzw. Erder der elektrostatischen Ladungen unterzogen wird, die tischen Ladungen unterzogen wird, die mit einem Wechselstrom hoher Spannung beispielsweise in der Größenordnung von 7 kV gespeist werden. Die Zertsteuer erzeugen in der im Bereich derselben vorbeiziehenden Luft zyklisch positive und negative Ionen, von denen jedes eine eventuell am Werkstück vorhandenen Ladung entgegengesetzten Vorzeichens neutralisiert. Die Ionen entgegengesetzten Vorzeichens in Überschuss in der Luft werden gegenseitig neutralisiert, während die restlichen Ionen in Überschuss ein und desselben Vorzeichens in Luftstrom mit einem gewissen Abstand vom Werkstück zerstreut werden. Die Veröffentlichung US 4,314,308, die hier als der nächstliegendste Stand der Technik bezeichnet wird, beschreibt ein Verfahren zum Neutralisieren einer elektrostatischen Aufladung an einer Oberfläche, das im wesentlichen darin besteht, eine Atmosphäre mit mindestens einer statisch aufgeladenen, wässrigen Zusammensetzung in Berührung zu bringen, indem eine wirksame Menge der Zusammensätze in die Atmosphäre gespritzt wird, und daher die daraus folgende, behandelte Atmosphäre mit einer Fläche in Kontakt gebracht wird, die auf sich eine elektrostatische Aufladung besitzt, um so mindestens einen Teil der Ladung zu neutralisieren. Die statisch geladene Zusammensetzung wird aus im wesentlichen deionisiertem Wasser und mindestens einer quaternären Ammonium-Verbindung, wie Tetrabutilammoniumbromyd hergestellt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein neues Verfahren zum Neutralisieren elektrischer Aufladungen vorzuschlagen, das gegenüber jenen bekannten verbessert ist, was die Wirksamkeit, die Sicherheit, die Einfachheit und die Wirtschaftlichkeit betrifft.

Eine besondere Aufgabe der Erfindung ist auch jene, ein Verfahren vorzuschlagen, das im Bereich des Spritzlackierens vorgeschlagen wird, in Bezug auf das die Anmelderin erkannt hat, dass die Beseitigung von elektrostatischen Aufladungen vom Lack überraschende Vorteile in der Ergiebigkeit und der Qualität des Lackierens erbringen kann.

Die zur Zeit für das Spritzlackieren mit flüssigen Lacken in versprühter Form verwendeten Vorrichtungen, umfassen im allgemeinen ein Gehäuse für die Aufnahme von Flüssiglack, versehen mit einem Einlassventil, üblicherweise mit Venturi-Effekt, die einer Pressluftpistole für die Abgabe des Lackes zugeordnet ist. Der Zwangsdurchgang des Luftstromes durch das Einlassventil, eingestellt mit einer vorgegebenen Durchsatzmenge, bewirkt das Ansaugen von flüssigem Lack, gemäß einer kontrollierten Durchsatzmenge, und die Bildung einer Mischung Luft-Lack. Der mit der Luft vermischte Lack wird aus der Abgabedüse der Pistole, in der Form von feinsten, im luftförmigen Fluid zerstreuten Flüssigkeitströpfchen versprüht, ausgestoßen, diedan am Werkstück anhaften.

Es wurde jedoch gefunden, dass am heutigen Stand der Technik ein erheblicher, in der versprühten Form abgegebene Lackanteil sich zwischen 10 und 30% schätzen lässt, die in der Umgebung an der Arbeitsstelle zerstreut werden, anstatt am Werkstück abgelagert zu werden.

Der Arbeitsraum, in dem das Lackieren erfolgt, wird daher üblicherweise in angemessenen Kabinen eingeschlossen, denen geeignete Ansaug- und Filtrieranlagen zugeordnet werden. Es ist überdies notwendig, die gesamte Lackieranlage periodisch für einige Stunden anzuhalten, um die Innenwände der Kabinen zu reinigen, um übermäßige Lackanhäufungen und die daraus folgenden Abtropfrisiken zu vermeiden, die auf das Werkstück fallen können, wobei das Ergebnis des Lackierens gefährdet wird.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, hat die Anmelderin erkannt, dass die im heutigen Stand der Technik vorfindbaren Mängel größtenteils der Bildung von elektrostatischen Aufladungen in den versprühten Lackteilchen zuzuschreiben sind. Es wurde nämlich gefunden, dass die oben beschriebenen Mängel überraschender Weise behoben werden können, indem deren in der Zuführleitung der Pistole zu leitende Luftstrom einer Behandlung unterzogen wird, der die in den versprühten Lackteilchen erzeugten elektrostatischen Aufladungen zu neutralisieren.

Insbesondere bildet Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Neutralisieren von elektrostatischen Aufladungen an einem Lack oder an einem anderen elektrostatisch aufgeladenen Teil, umfassend die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 wiedergegebenen Merkmalen.

Das oben angegebene Verfahren kann unter Zuhilfenahme einer Vorrichtung für die Behandlung eines luftförmigen Fluids so wie in Anspruch 12 festgelegt, ausgeführt werden.

Gegenstand der Erfindung bildet überdies eine Zusammensetzung zur Behandhung eines luftförmigen Fluids in einem Verfahren zur Neutralisierung von elektrostatischen Aufladungen an elektrostatisch geladenen Teilen, so wie in Anspruch 18 festgelegt.

Weitere Merkmale und Vorteile gehen näher aus der folgenden, ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Ausführungsform eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Neutralisieren von elektrostatischen Aufladungen an elektrostatisch geladenen Teilen und einer Behandlungszusammensetzung zur Ausführung des Verfahrens hervor. Diese Beschreibung erfolgt nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigen,

1 schematisch im Durchmesserschnitt, eine Vorrichtung zur Behandlung eines luftförmigen Fluids, gemäß der vor liegenden Erfindung;

2 in einer unterbrochenen, schematischen Ansicht die. Vorrichtung aus 1, zugeordnet einer Spritzlackieranlage.

Unter Bezugnahme auf die genannten Figuren ist mit 1 insgesamt eine Vorrichtung zur Behandlung eines luftförmigen Fluids in einem Verfahren zum Neutralisieren von elektrostatischen Aufladungen an elektrostatisch geladenen Teilen gemäß der vorliegenden Erfindung angegeben.

In der in 2 erläuterten Ausführungslösung, ist die Vorrichtung 1 einer Spritzlackieranlage 2 zugeordnet, nach der Art umfassend mindestens eine Lackierpistole 3, die über eine Zuführleitung 4 mit einer Quelle 5 eines luftförmigen Fluids unter Druck 6, typischerweise Luft, verbunden ist.

Die Lackierpistole 3, im wesentlichen bekannter Art, legt einen Durchgangskanal 7 des luftförmigen Fluids unter Druck 6 zwischen einem mit der Zuführleitung 4 verbundenen Eingang 7a und einer Ausgangssprühdüse 7b durch ein Ventilelement mit Venturi-Effekt 8 verbunden ist, fest.

Die Lackierpistole 3 ist überdies mit einem Behälter 8 zur Aufnahme von Lack im flüssigen Zustand 10 versehen, der mit einem verengten Teil 8a des Ventilelementes 8 verbunden ist. Der Unterdruck der Luft 6 im verengten Teil 8a des Ventilelementes 8 erzeugt die dosierte Einbringung des Lacks 10 in den Luftstrom 6 und den folgenden Ausstoß des Lackes selbst aus der Düse 7b in der Form eines versprühten Strahls.

Die Vorrichtung 1 ist wirksam zwischen einem ersten Abschnitt 4a der Zuführleitung 4, ausgehend von der Druckluftquelle 5, und einen zweiten Abschnitt 4b, oder Endabschnitt, der Zuführleitung selbst dazwischengeschaltet, der die Vorrichtung 1 mit der Lackierpistole 3 verbindet.

Die Vorrichtung 1 umfasst ein geschlossenes Gefäß 11, das sich vorrangig längs einer senkrechten Abwicklungsrichtung X erstreckt und bevorzugter Weise eine zylindrische Ausbildung mit kreisförmigem Querschnitt aufweist.

Das Gefäß 11 ist mit einem eingangsseitigen Ventilanschluss 11a versehen, der mit dem ersten Abschnitt 4a der Zuführleitung 4 verbunden ist und mit einem ausgangsseitigen Ventilanschluss 11b versehen, der mit dem Endabschnitt 4b der Zuführleitung 4 selbst verbunden ist.

Im einzelnen ist der eingangsseitige Ventilanschluss 11a mit einem ersten Ende oder oberen Ende 12a eines Einlassrohres 12 verbunden, der sich innerhalb des Gefäßes selbst zwischen einem oberen Teil 13 und einem unteren Teil 14 dieses letzteren erstreckt. Das abgewandte. oder zweite Ende 12b des Einlassrohres 12 ist im Bereich des Bodens 15 des Gefäßes 11 offen.

In der in den beigefügten Zeichnungen erläuterte Ausführungsform, weist das Gefäß 11 im Bereich des oberen Teiles 13 einen Lochflansch 16 auf, dem Schließdeckel 17 zugeordnet ist, der über herkömmliche Verbindungsmittel 18, wie Schrauben und Schraubenmuttern, befestigt ist. Der eingangsseitige Ventilanschluss 11a und jener ausgangsseitige 11b sind am Deckel 17 angeordnet und das Einlassrohr 12 erstreckt sich vom Deckel 17 selbst in Richtung des Bodens 15.

Das Einlassrohr 12 weist von oben nach unten einen ersten Abschnitt 19 kleineren Innendurchmessers d1 und einen zweiten Abschnitt 20 größeren Innendurchmessers d2 auf.

Im Bereich des ersten Abschnittes 19, ist dem Rohr 12 eine Rohrwand 21 zugeordnet, die koaxial und zum ersten Abschnitt selbst 19 außen liegt, um einen Zwischenraum mit ringförmigem Querschnitt 22 zu bilden, in dem Heizmittel 23 angeordnet sind. Vorteilhafter Weise, bestehen die Heizmittel 23 aus einem elektrischen Widerstand 24, der mit einem Thermostaten 25 verbunden ist, der imstande ist, die Temperatur der Leitungswände in einem vorgegebenen Bereich zu halten. Das Gefäß 11 enthält überdies eine Behandlungszusammensetzung 26, bevorzugter Weise in flüssigem Zustand, die jedenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet. Das Niveau der Behandlungszusammensetzung 26 ist derart, dass nur ein kleiner Anteil des Gefäßes 11 beansprucht wird, der ausreicht, um sicherzustellen, dass das untere Ende 12b des Einlaufrohres 12 in die Zusammensetzung selbst eingetaucht ist.

Während des Übergangs von der Quelle 5 auf die Abgabedüse 7b der Lackierpistole 3, tritt der Strom von Pressluft 6 in das Einlassrohr 12 über den eingangsseitigen Ventilanschluss 12a ein und erreicht den Bereich des Zwischenraumes 22, wo, wenn erforderlich, er auf eine optimale Verwendungstemperatur der Behandlungszusammenstellung 26 gleich mindestens 20°C erhitzt wird. Insbesondere ist die Eichung des Thermostats 25 derart, dass die Luft bis einer Temperatur, bevorzugter Weise zwischen 30°C und 40°C, erhitzt wird. Darauffolgend tritt der Luftstrom 6 aus der Öffnung des zweiten Endes 12b des Rohrs 12 aus und wird durch die Behandlungszusammensetzung 26 durchgeblasen.

Das Einlassrohr 12 bildet somit ein Mischmittel, das fähig ist, die über den eingangsseitigen Ventilanschluss 11a eingetretene Luft mit der Behandlungszusammensetzung 26 in Berührung zu bringen.

Um den Austausch, das Nachfüllen oder einfach die Kontrolle des Zustandes der Behandlungszusammensetzung 26 zu vereinfachen, umfasst die Vorrichtung 1 überdies eine Hilfsleitung 27, die in den Boden 15 des Behältnisses 11 selbst taucht. In der dargestellten Ausführungsform, weist die Hilfsleitung 25 ein erstes, in die Behandlungszusammensetzung 26 eingetauchtes Ende 27a und ein zweites Ende 27b auf, das freikragend aus einer Seitenwand des Behältnisses 11 ragt, in der überdies ein Hahn 28 bereitgestellt ist.

Oberhalt der freien Fläche 26a der Behandlungszusammenstellung 26 ist eine erste Trennblende 24a aus Metall, bevorzugter Weise Aluminium angeordnet, das sich in Durchmesserrichtung im Behältnis 11 erstreckt und vom Einlaufrohr 12 und von der Hilfsleitung 27 durchquert wird. Die Umfangsränder 32 der ersten Trennblende 29a sind von der Innenwand des Behältnisses 11 beabstandet, um die Durchgangsöffnungen 33 des durchgeblasenen Luftstromes 6 festzulegen.

Die erste Blende 29a begrenzt im Behältnis 11 einen unteren Behandlungsbereich 34, der durch die Behandlungszusammensetzung 26 belegt wird, und einen Entfeuchtungsbereich 35 der sich vertikal oberhalb der ersten Blende selbst erstreckt und geeignete Entfeuchtungsmittel enthält, die bevorzugter Weise eine Filtereinheit 36 umfassen, die im folgenden der vorliegenden Beschreibung näher erklärt wird.

Bevorzugter Weise kann auch die Anwesenheit von weiteren Trennblenden 29b, 29c vorgesehen sein, um zu verhindern, dass Spritzer der Behandlungszusammensetzung 26 unmittelbar den Entfeuchtungsbereich 35 erreichen können.

Insbesondere, wie klar in 2 erläutert, umfasst die Vorrichtung 1 gemäß der bevorzugten Ausführungsform auch eine zweite 29b und eine dritte 29c Blende die oberhalb der ersten Blende 29a längs einer vertikalen Abwicklung X des Behältnisses 11 angeordnet sind. Die drei Blenden 29a, 29b, 29c sind voneinander längs der vertikalen Abwicklung X voneinander beabstandet, um einen ersten Zwischenraum 37a und einen zweiten Zwischenraum 37b festzulegen. Der erste Zwischenraum 37a befindet sich dem Fluid mit der Leitung des Einlaufrohrs 12 über eine Vielzahl von Öffnungen 38 in Verbindung, die im Abschnitt des den Zwischenraum selbst durchquerenden. Einlaufrohrs 12 ausgearbeitet sind.

Die dritte Blende 29c weist überdies eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen 39 auf, um den Durchgang des Luftstroms 6 in Richtung des Entfeuchtungsbereiches 35 zu erleichtern.

Oberhalb der letzten Blende 29c, im Entfeuchtungsbereich 35, ist ein Filterbett aus Aktivkohle 40 angeordnet, das wirksam mit einem Filterbett aus Blähton 41 zugeordnet ist. Insbesondere übernimmt das Filterbett aus Aktivkohle 40 die Form einer Schicht herabgesetzter Dicke auf, die unmittelbar an der dritten Blende 29c angepresst werden kann, auch wenn, bevorzugter Weise, die Anwesenheit mindestens eines synthetischen Filters 42a vorgesehen ist, das oberhalb der dritten Blende 29c befestigt einen weiteren, mechanischen Träger liefert.

Die in 1 erläuterte Ausführungsform, zeigt überdies ein zweites synthetisches Filter 42b und ein Filter aus keramischem Material 43, die zwischen dem starren synthetischen Filter 43a und dem Filterbett aus aktiver Kohle 40 angeordnet sind.

Die Filterfunktion wird vorrangig vom Filterbett aus Blähton 41 übernommen, das sich vertikal oberhalb des Filterbettes aus aktiver Kohle 40 für eine Höhe erstreckt, die beispielsweise zwischen 400 und 800 mm und bevorzugter Weise gleich mit der Hälfte der vertikalen Gesamterstreckung des Behandlungsbereiches 34 und des Entfeuchtungsbereiches 35 liegt.

Um die Filterbatterie 40, 41, 42a, 42b, 43 schließlich zu schließen, ist ein weiteres, synthetisches, oberes Filter 42c vorgesehen, das paketartig gegen das obere Ende des Filterbettes aus Ton 41 über einen Spannring 44 in PVC gehalten wird.

Der Luftstrom 6, nach dem Durchblasen durch die Zusammensetzung 26 zeigt, geschoben durch den Druck, in Richtung des oberen Abschnittes 13 des Behältnisses 11, in dem er zuerst die Umfangsdurchgangsöffnungen 33 der ersten 29a und zweiten 29b Blende läuft und dann auch durch die Bohrung 39, die in der dritten Blenden 29c vorgesehen sind. Der befeuchtete Luftstrom 6 durchquert nachfolgend die Zwischenräume der Filterbatterie 40, 41, 42a, 42b, 42c, 43, die den größten Teil der, der atmosphärischen Pressluft eigenen Feuchte und der während des Durchgangs durch die Zusammensetzung 26 gesammelte Feuchte aufnehmen.

Die in der beschriebenen Weise durchgeführte Filtrierung erlaubt daher, die durchgeblasene. Luft zu trocknen, indem in angemessener Weise der wässrige Anteil derselben vermindert wird. Im Falle wo die Filtrierung nicht angemessen sein sollte, würde die Luft am Ausgang einen wässrigen Bestandteil mit hohem Salzanteil aufweisen, bei dessen Anwesenheit die Gefahr bestehen würde, die einwandfreie Lackierung des Werkstückes zu gefährden.

Das Filter mit Aktivkohle 40 ist geeignet, rasch große feuchte Mengen aufzunehmen, jedoch alleine könnte es eine nicht zufrieden stellende Betriebsweise aufweisen, weil es dazu neigt, die Feuchtigkeit bis zur Sättigung aufzunehmen, wobei folglich die eigene Wirksamkeit verloren gehen würde.

Der Blähton 41 hingegen wird nicht gesättigt und erhält die eigene Wirksamkeit in der Zeit.

Das Tonfiltrierbett 41 ist daher geeignet, die Eigenschaften der Luft am Ausgang zu "stabilisieren", d. h. sicherzustellen, dass die Luft am Ausgang einen kontrollierten und konstanten Restbetrag an Feuchtigkeit aufweist, unabhängig von eventuellen Schwankungen in Feuchtigkeitsbetrag, den der Luftstrom am Eingang aufweisen kann.

Nachdem einmal die Filterbatterie 40, 41, 42a, 42b, 42c, 43 durchquert wurde, tritt der Luftstrom 6 über den ausgangsseitigen Ventilausschluss 11b aus und wird zur Lackierpistole 3 geführt.

Der Zwangsdurchgang der Luft in der Lackierpistole 3 beträgt das Ansaugen des flüssigen Lackes und die Bildung der Luft und Lack enthaltenen Mischung, gemäß einem einstellbaren Durchsatz in der Abgabedüse- 7b. Der flüssige Lack tritt daher über die Abgabedüse 7b, versprüht in der Form von, in luftförmigen Fluid verstreuten, feinsten Tröpfchen aus, um auf diese Art gegen Das Werkstück abgegeben zu werden. Mit einem eventuellen Einbrennschritt. erfolgt die Polymerisation (Vernetzung) der angebrachten, flüssigen Lackierschicht und deren stabilen Anhaftung am Werkstück.

Bevorzugter Weise ist die Behandlungszusammensetzung 26 eine Lösung, die destilliertes Wasser als Lösungsmittel und ein Lösungsmittel umfasst, das. mindestens ein Salz eines zweiwertigen Kations umfasst.

Bevorzugter Weise ist das Salz in einem Gewichtsanteil zwischen 20 und 60% gegenüber dem Wassergewicht vorhanden; noch bevorzugter Weise in einem Anteil von 30 bis 50%. Bevorzugter Weise kann dieser Anteil zwischen 38 und 42% gegenüber dem Wassergewicht sein.

Bevorzugter Weise ist das Salz in der Gruppe gewählt, bestehend aus Magnesiumchlorid, Magnesiumsulfat, Manganchlorid, und Mangansulfat. Bevorzugter Weise ist das Salz Magnesiumchlorid oder Mischungen von lösbaren Salzen, enthaltend Magnesium und Salze.

Die Behandlungszusammensetzung kann überdies mindestens eine karbohydrierte Verbindung enthalten, bevorzugter Weise in einem Gewichtsanteil zwischen 10 und 50% gegenüber dem Salzgewicht. Befindet sich die Zusammensetzung 26 in einer Lösungsform, ist die karbohydrierte Verbindung beispielsweise gemäß einem Gewichtsanteil zwischen 2 und 30% gegenüber dem Wassergewicht, bevorzugter Weise mit einem Anteil zwischen 2,5 bis 15% anwesend. Bevorzugter Weise kann der Gewichtsanteil der karbohydrierten Verbindung zwischen 3 und 10% gegenüber dem Wassergewicht sein.

Bevorzugter Weise umfasst die karbohydrierte Verbindung einen Monosacharidzucker, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Glukose und Fruktose und/oder einem Disacharidzucker, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sacherosezucker und Laktose.

Bevorzugter Weise ist die kabohydrierte Verbindung in der Form einer Mischung, bestehend aus Sacherosezucker und Disacharidzucker, in zueinander veränderlichen Verhältnissen.

Insbesondere wurden vorteilhafte Ergebnisse erhalten, wenn die karbohydrierte Verbindung eine Mischung ist, die Sacherose- und Glukosezucker enthalten. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist der Sacherosezucker (gemeiner Tischzucker) ein Zucker, extrahiert von Zuckerrübe oder Zuckerrohr, der normalerweise für Lebensmittelzwecke verwendet wird. Der oben genannte Zucker ist aus Glukose und Fruktose gebildet.

Der Gewichtsverhältnis zwischen Glukose und Sacherosezucker kann zwischen 1:5 bis 5:1 liegen und liegt bevorzugter Weise zwischen 1:3 bis 3:1.

Bevorzugter Weise umfasst die an der Behandlungszusammensetzung 26 teilhabende Lösungssubstanz mindestens eine Tensidverbindung. Im allgemeinen besteht eine Tensidverbindung aus einem lypophilen Anteil und einem hydrophilen Anteil. Eine Tensidverbindung in der Form eines Salzes weist einen aus Salz gebildeten, hydrophilen Anteil mit einem metallischen Kation, beispielsweise Natron, Kalium, Kalzium und Magnesium auf. Im Falle einer anionischen Tensidverbindung, bevorzugt für die Zwecke der Erfindung, kann der hydrophile Anteil durch eine Karboxilgruppe, eine Sulfatgruppe oder einer sulfonischen Gruppe dargestellt werden. Der Unterschied besteht darin, dass die Gruppen Sulfat und Sulfongruppen dem Anion (hydrophiler Kopf) hydrophile Eigenschaften erteilen, die oberhalb jenen liegen, die durch das Karboxil erteilt werden. Überdies bilden die Sulfate und die Sulfonate mit dem Ionkalzium und Magnesium lösbare Salze.

Vorteilhafter Weise ist die Tensidverbindung gewählt unter den Alkylsulfaten, Alkylsulfonaten, Alkylarylsulfaten und Alkylarylsufonaten. Insbesondere ist die Tensidverbindung gewählt unter den Natrium- und/oder Kalium – Alkyl arylsulfonaten-Seifen. Die Tensidverbindung ist vorteilhafter Weise in einen Gewichtsanteil zwischen 0,005 und 0,5% gegenüber dem Wassergewicht anwesend; bevorzugter Weise in einem Anteil zwischen 0,008 und 0,4% und noch genauer zwischen 0,01 und 0,3% gegenüber dem Wassergewicht.

Es ist überdies vorzugsweise vorgesehen, dass in der Behandlungszusammensetzung 26, das gelöste Mittel und das Lösungsmittel eine gesättigte Lösung bei einer vorgegebenen Temperatur in der Verwendung bilden, die, wie oben angegeben, vorteilhafter Weise in einem Intervall zwischen 20 und 40°C gewählt werden kann.

Die Behandlungszusammensetzung 26 kann vorteilhafter Weise über ein. Verfahren hergestellt. werden, das vorsieht, in einer bestimmten Menge an destilliertem Wasser bei Umgebungstemperatur, mindestens eine karbohydrierte Verbindung und mindestens eine Tensidverbindung zu mischen. Die wässrige Zusammensetzung wird über einen Zeitraum zwischen 10 und 30 Minuten gerührt, um alle Bestandteile vollständig in Lösung zu versetzen. Nachfolgend, bei den so erhaltenen und konstant in Rührung gehaltenen Zusammensetzung wird allmählich Magnesiumchlorid einem weiteren, im Wasser löslichen Salz eines zweiwertigen Kations beigemischt. Am Ende des Hinzufügens des Salzes wird die Zusammensetzung für eine Zeitdauer zwischen 10 und 30 Minuten gerührt, bis eine klare Zusammensetzung ohne Spuren von Niederschlägen erhalten.

Ein bevorzugtes Beispiel der Herstellung der Behandlungszusammensetzung sieht vor, dass in einem geeigneten, mit einem magnetischen Rührer versehenen Behälter 1000 g an destilliertem Wasser bei Raumtemperatur gegeben werden. Der wässrigen, unter Rührung gehaltenen Zusammensetzung, werden 30 g Glukose, 50 g Sacherose und 2 g Natriumalkylarylsufonat beigemischt. Die Zusammensetzung wird unter Rührung für 20 Minuten gehalten, um die Löslichkeit der beigemischten Verbindungen zu vervollständigen und die Bildung von unlösbaren Niederschlägen zu vermeiden. Der so erhaltenen Behandlungszusammensetzung werden 100 g Magnesiumchlorid beigemischt und dieselbe wird für 20 Minuten gerührt, bis eine klare Zusammensetzung erhalten wird.

Die so erhaltene Behandlungszusammensetzung ist geeignet, in das Behältnis 11 über die Hilfsleitung 27 eingeführt zu werden, um die Behandlung der Luft oder eines anderen wie oben beschriebenes luftförmiges Fluid durchzuführen.

Die vorliegende Erfindung erzielt wichtige Vorteile.

Die Luft oder ein anderes wie obenbeschriebenes Fluid nimmt nämlich die Eigenschaft an, die, elektrostatischen Aufladungen zu neutralisieren, die eventuell in einem beliebigen Element anwesend sind, mit dem das Fluid selbst in Kontakt gebracht wird. Unter besonderer Bezugnahme auf das Spritzlackieren, erlaubt die erfindungsgemäß behandelte Luft die elektrostatische Aufladung zu neutralisieren, die auf den fein verteilten, flüssigen Lackteilchen erzeugt werden, die aus der Pistolendüse zufolge ihrer gegenseitigen Reibung und gegen die Oberflächen der Düse selbst austrete, sowie an eventuellen Teilchen, die gegen das Werkstück stoßen und abprallen, ohne daran zu haften.

Bei Abwesenheit der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durchgeführten Behandlung würden die elektrostatischen mit einer Restladung desselben Vorzeichens aufgeladenen Lackteilchen untereinander abstoßen und würden folglich dazu neigen, sich in der Umgebung des Werkstückes verbreiten. Folglich würden zahlreiche Lackteilchen das Werkstück nicht erreichen und/oder gegen sich selbst zurückprallen, auch deshalb, weil sie von den schon an denselben haftenden Teilchen elektrostatisch zurückgestoßen werden würden, und daher in die Umgebung schwanken würden, bis sie die nächste Oberfläche antreffen würden, wo sie sich anlagern und die elektrostatische, von ihnen angenommene Ladung entladen würden.

Die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgeführte Lackierung hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, da, unter Neutralisierung des Effektes der an den besprühten Lackteilchen induzierte elektrostatischen Ladung neutralisiert wird, auf bemerkenswerter Art und Weise ihre Neigung bremst, sich in der Umgebung des Arbeitsbereiches zu verbreiten und in der Luft suspendiert zu bleiben, indem sie in Richtung von Flächen wandern, die geerdet sind oder elektrostatisch mit einem Vorzeichen geladen sind, das den Teilchen selbst entgegengesetzt ist.

Die Abwesenheit einer elektrostatischen Ladung in den Teilchen vermeidet, dass diese letzteren durch den schon am Werkstück abgelagerten Lack zurückgestoßen werden, wobei so die Ergiebigkeit des Lackierens mit einer erheblichen Begrenzung von Lackvergeudungen verbessert wird.

Die Erfindung beträgt nämlich, dass eine größere versprühte Lackmenge am Werkstück anhaftet und der herabgesetzte Anteil an Lack, der nicht am Werkstück anhaftet, unverzüglich auf den Boden fällt, ohne in der Umgebung zerstreut zu werden.

Es ist klar, obwohl schon unter besonderem Bezug auf die Lackierung beschrieben, dass die Erfindung vorteilhafter Weise in beliebigen anderen Gebieten verwendbar ist, wo es wünschenswert ist, die in einem Element anwesenden elektrischen Ladungen zu neutralisieren; beispielsweise Luft oder ein anderes luftförmiges Fluid, das gemäß der Erfindung behandelt wird, kann dazu verwendet werden, um die statische Elektrizität zu neutralisieren, die an Werkstücken wie Folien oder Kunststoffbändern oder Papierstraßen und bei Webverfahren verwendet werden, oder um Entstaubungsverfahren der Oberflächen solcher Werkstücke oder Werkstücke anderer Art auszuführen.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Neutralisieren von elektrostatischen Aufladungen an geladenen Teilen, umfassend den Schritt, mit diesen elektrostatisch geladenen Teilen ein luftförmiges Fluid (6) in Berührung zu bringen, das zuvor einer Behandlung zum Neutralisieren von elektrostatischen Aufladungen an mindestens einem Teil unterzogen wurde, bei dem die Behandlung den Schritt umfasst, mindestens einen Teil des luftförmigen Fluids (6) mit einer Behandlungszusammensetzung (26) in Kontakt zu bringen, dadurch gekennzeichnet, dass diese Behandlungszusammensetzung mindestens ein Salz eines zweiwertigen Kations umfasst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Behandlungszusammensetzung ein Lösungsmittel und ein gelöstes Mittel umfasst, die das Salz in einem Lösungsmittel gelöst umfasst, bevorzugter Weise in einem Gewichtsanteil zwischen 20 und 60% gegenüber dem Gewicht des Lösungsmittels.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Behandlungszusammensetzung überdies mindestens eine karbohydrierte Verbindung, bevorzugter Weise in einem Gewichtsanteil zwischen 10 und 50% gegenüber dem Salzgewicht umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Salz unter der Gruppe gewählt ist, bestehend aus Magnesiumchlorid, Magnesiumsulfat, Manganchlorid und Mangansulfat.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die karbohydrierte Verbindung mindestens einen Zucker umfasst, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Glukose, Fruktose, Laktose und Sacherose.
  6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem das Lösungsmittel und das gelöste Mittel eine gesättigte Lösung bei einer vorgegebenen Verwendungstemperatur zwischen 20°C und 40°C bilden.
  7. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das luftförmige Fluid mit der Behandlungszusammensetzung (26) durch Durchblasen in dieselbe in Berührung gebracht wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend überdies den Schritt der Entfeuchtung des behandelten luftförmigen Fluids, bevorzugter Weise über Filtrieren durch mindestens ein Filterbett aus Blähton (41).
  9. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend überdies den Schritt des Filtrierens des behandelten luftförmigen Fluids.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem vor dem Behandlungsschritt ein Erhitzungsschritt des luftförmigen Fluids ausgeführt wird, um es auf eine Behandlungstemperatur der Behandlungszusammensetzung größer als 20°C. und bevorzugter Weise zwischen 30°C und 40°C zu bringen.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das elektrisch aufgeladene Teil einen besprühten Lack in einem Spritzlackierverfahren umfasst, umfassend die weiteren Schritte:

    – Leiten des behandelten, luftförmigen Fluids (6) in Richtung einer Abgabedüse (7b);

    – Versprühen im behandelten luftförmigen. Fluid eines flüssigen Lackes (10), der das elektrostatisch aufgeladene Teil bildet;

    – Schleudern des versprühten Lackes gegen ein Werkstück in Begleitung mit der Abgabe des behandelten, luftförmigen Fluids (6) über die Abgabedüse (7d).
  12. Vorrichtung zu Behandlung eines gasförmigen Fluids in einem Verfahren zum Neutralisieren von elektrostatischen Aufladungen an einem elektrostatisch geladenen Teil, umfassend:

    – mindestens ein Gefäß (11), das eine flüssige Behandlungszusammensetzung (26) des luftförmigen Fluids enthält;

    – einen eingangsseitigen Ventilanschluss (11a), der mit einem ersten Abschnitt (4a) einer Zuführleitung (4) des luftförmigen Fluids verbindbar ist;

    – einen ausgangsseitigen Ventilanschluss (11b), der mit einem zweiten Abschnitt (4b) der Zuführleitung (4) verbindbar ist, um das luftförmige Fluid mit dem elektrisch geladenen Teil in Kontakt zu bringen;

    – Mischmittel (12), die vom eingangsseitigen Ventilanschluss (11a) abgehen und innerhalb des Behälters (11) wirken, um mit der Behandlungszusammensetzung (26) das luftförmige Fluid in Kontakt zu bringen, das durch den eingangsseitigen Ventilanschluss (11) eingeführt wurde, indem die Mischmittel ein Einlaufrohr (12) umfassen, das ein erstes Ende (12a) mit dem eingangsseitigen Ventilanschluss (11a) verbunden hat, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlaufrohr (12) ein zweites Ende (12b) umfasst, das in der Behandlungszusammensetzung (26) eingetaucht ist, die mindestens ein Salz eines zweiwertigen Kations derart umfasst, dass das von der Zuführleitung (8) herkommende, luftförmige Fluid einer Durchblasung in der Zusammensetzung selbst unterzogen wird.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, umfassend überdies Entfeuchtungsmittel (36) des behandelten luftförmigen Fluids, die im Gefäß (11) wirken.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12, umfassend überdies eine Filtriereinheit (36) des behandelten, luftförmigen Fluids, die im Behältnis (11) wirkt.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Filtriereinheit (36) ein Filterbett (41) aus Blähton umfasst.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei dem die Filtriereinheit (36) überdies ein Filterbett aus Aktivkohle (40) umfasst, die vor dem Filterbett aus Blähton (41) angeordnet ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 12, umfassend überdies Heizmittel (23) des luftförmigen Fluids (6), die im Bereich des eingangsseitigen Ventilanschlusses (11a) wirken, um das im Behältnis eingebrachte Fluid bis zu einer Temperatur von mindestens 20°C zu erhitzen.
  18. Zusammensetzung für die Behandlung eines luftförmigen Fluids in einem Verfahren zum Neutralisieren von elektrostatischen Aufladungen an einem elektrostatisch geladenen Teil, umfassend:

    – mindestens ein in einem Lösungsmittel lösbares Salz, dadurch gekennzeichnet, dass das Salz ein Salz eines zweiwertigen Kations ist, wobei die Behandlungszusammensetzung überdies mindestens eine karbohydrierte Verbindung, bevorzugter Weise in einem Gewichtsanteil zwischen 10 und 50% gegenüber dem Salzgewicht umfasst.
  19. Zusammensetzung nach Anspruch 18 bei der das Salz und die karbohydrierte Verbindung ein gelöstes Mittel bilden, das in einem Lösungsmittel, bevorzugter Weise Wasser gelöst ist.
  20. Zusammensetzung nach Anspruch 18 bei der das Salz in einem Gewichtsanteil zwischen 20 und 60% gegenüber dem Gewicht des Lösungsmittels anwesend ist, und die karbohydrierte Verbindung in einem Gewichtsanteil zwischen 2 und 30% gegenüber dem Gewicht des Lösungsmittels anwesend ist.
  21. Zusammensetzung nach Anspruch 19 bei der das gelöste Mittel überdies mindestens eine Tensidverbindung, bevorzugter Weise in einem Gewichtsanteil zwischen 0,005 und 0,5% gegenüber dem Gewicht des Lösungsmittel umfasst.
  22. Zusammensetzung nach Anspruch 18 bei der das Salz aus der Gruppe gewählt ist, bestehend aus Magnesiumchlorid, Magnesiumsulfat, Manganchlorid und Mangansulfat.
  23. Zusammensetzung nach Anspruch 18 bei der die karbohydrierte Verbindung mindestens einen Zucker umfasst, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Glukose, Fruktose, Laktose und Sacherose.
  24. Zusammensetzung nach Anspruch 18 bei der die karbohydrierte Verbindung eine Mischung ist, die Sacherose, Zucker und Glukosezucker umfasst.
  25. Zusammensetzung nach Anspruch 21 bei der die Tensidverbindung anionischer Art ist, bevorzugter Weise gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alchilsulfaten, Alchilsulfonaten, Alchilarylsulfaten und Alchilarylsulfonaten.
  26. Zusammensetzung nach Anspruch 19 bei der das gelöste Mittel und das Lösungsmittel eine gesättigte Lösung bei einer Verwendungstemperatur zwischen 20°C und 40°C bilden.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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