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(11) |
EP 0 044 038 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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17.04.1985 Patentblatt 1985/16 |
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Anmeldetag: 08.07.1981 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)4: B05B 5/02 |
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Handgerät zum elektrostatischen Beflocken von Gegenständen
Hand-held apparatus for electrostatically flocking objects
Outil à main pour le flocage électrostatique d'objets
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Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB SE |
| (30) |
Priorität: |
10.07.1980 DE 3026241 22.10.1980 DE 3039904
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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20.01.1982 Patentblatt 1982/03 |
| (71) |
Anmelder: Roederstein Spezialfabriken für Bauelemente
der Elektronik und Kondensatoren
der Starkstromtechnik GmbH |
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D-84034 Landshut (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Petrick, Paul, Dr.
D-8300 Landshut (DE)
- Kaselitz, Werner
D-8300 Landshut (DE)
- Schwedler, Hans-Peter
D-8300 Landshut (DE)
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| (74) |
Vertreter: Dipl.-Phys.Dr. Manitz
Dipl.-Ing. Finsterwald
Dipl.-Ing. Grämkow
Dipl.Chem.Dr. Heyn
Dipl.Phys. Rotermund
Morgan, B.Sc.(Phys.) |
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Postfach 22 16 11 80506 München 80506 München (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Handgerät zum elektrostatischen Beflocken von Gegenständen,
insbesondere zum Aufbringen kurzer Textilfasern auf mit Kleber versehene Oberflächen.
[0002] Beim elektrostatischen Beflocken werden kurze Fasern, insbesondere Textilfasern unter
Ausbildung einer samtartigen Oberfläche auf einen beliebigen Untergrund aufgebracht,
wobei die Verbindung von Flockmaterial auf Untergrund durch einen vorher aufgetragenen,
elektrisch leitenden Kleber dauerhaft gewährleistet wird.
[0003] Die Klebermaterialien können dabei durch Streichen, Spritzen, Siebdrucken und dergleichen
aufgebracht werden und bestehen je nach Anforderung aus Ein- oder ZweikomponentenSystemen.
Die Flockmaterialien bestehen üblicherweise aus Viskose, Polyamid, Polyester oder
Baumwolle, wobei die Länge der einzelnen Fasern etwa im Bereich von 0,5 mm bis 3 mm
liegt.
[0004] Bekannte Beflockungsgeräte arbeiten im allgemeinen mit direkter Aufladung des Flockmaterials
auf eine relativ hohe, beispielsweise über 10 kV liegende Spannung, wobei dann die
elektrostatisch aufgeladenen Fasern des Flockmaterials zu dem zu beflockenden Gegenstand
durch die elektrostatische Anziehung der geladenen Teilchen durch die geerdete Oberfläche
des zu beflockenden Gegenstandes transportiert werden.
[0005] Die Aufladung des Flockmaterials kann beispielsweise mit Gleichspannung oder impulsförmiger
Hochspannung erfolgen. Bekannte Geräte, die auf der Basis dieser Aufladungsprinzipien
arbeiten, erfordern die Zuführung einer von der Netzspannung hochtransformierten gleichgerichteten
Hochspannung oder Impulsspannung zum Beflockungsgerät, wobei aufwendige voluminöse
und störanfällige Netzgeräte benötigt und besondere Sicherheitsmaßnahmen erfordernde
Hochspannungsleitungen verwendet werden müssen.
[0006] Aus der GB-A-2 010 126 ist ein zum elektrostatischen Beflocken bestimmtes Handgerät
bekannt, das einen becherförmigen Applikator mit einer eben ausgebildeten Hochspannungselektrode
aufweist, welcher mit einem geschlossenen Kunststoffgehäuse kuppelbar ist. In diesem
etwa zylindrisch ausgebildeten Gehäuse ist ein auf piezo-elektrischer Basis arbeitender,
mit einem nach außen führenden Betätigungshebel verbundener Hochspannungsgenerator
angeordnet. Alternativ kann auch ein batteriebetriebener Oszillator mit Hochspannungstransformator
und anschließendem Gleichrichter verwendet werden. Bei diesem bekannten Gerät ist
zum einen das verwendete Gehäuse relativ unhandlich, zum anderen jedoch auch der Aufbau
in elektrischer Hinsicht unbefriedigend. Die Anordnung der einzelnen Bestandteile
des Hochspannungsgenerators im Gehäuse macht Leitungsführungen erforderlich, die im
Hinblick auf die anliegenden, sehr hohen Spannungen zu Funktionsstörungen führen können
und außerdem zur Folge haben, daß sich funktechnische Abstrahl-Störungen ergeben,
die äußerst unerwünscht sind. Schließlich kann die Bedienungsperson im Falle einer
Unterbrechung der erforderlichen Erdungsleitung gefährdet werden, da sich in diesem
Falle aufgrund der Verwendung eines Kunststoffgehäuses hohe Berührungsspannungen einstellen
können.
[0007] Aus der DE-A-2731 712 ist ein elektrostatischer Flüssigkeitszerstäuber bekannt, bei
dem einer elektrisch leitenden, mit Hochspannung beaufschlagten Fläche die jeweilige
Flüssigkeit zwecks Zerstäubung zugeführt wird. Dieser elektrostatische Zerstäuber
besitzt ein Gestell in Form eines Kunststoffrohres, das zur Aufnahme einer Mehrzahl
elektrischer Primärzellen eingerichtet ist. An dem Kunststoffrohr ist ein Gleichspannungswandler
befestigt, der die Batteriespannung in eine Hochspannung verwandelt, und außerdem
ist an diesem Kunststoffrohr ein Schalter angebracht. Im Bereich des zerstäuberseitigen
Endes des Kunststoffrohres ist in diesem Rohr noch ein Spannungsteiler vorgesehen,
und von diesem Spannungsteiler führen Leitungen nach außen zu einem Feldsteuerglied
im Bereich der Zerstäubungsdüse. Dieses Feldsteuerglied, das die Form eines Metallrings
besitzt, ist über eine Erdleitung geerdet.
[0008] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Handgerät zum elektrostatischen Beflocken von Gegenständen
zu schaffen, das einen kompakten Aufbau besitzt, hinsichtlich des Einsatzortes keinerlei
Beschränkung unterworfen ist und eine einfache und vor allem betriebssichere Handhabung
gewährleistet.
[0009] Ausgehend von einem Handgerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten
Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das stabförmige Kunststoffgehäuse
mit einem ebenfalls stabförmigen, metallischen oder metallisierten Gehäuse verbunden
ist, daß das metallische oder metallisierte Gehäuse eine Aufnahme für als Gleichstromquelle
vorgesehene Batterien bildet und einen Erdungsanschluß aufweist, und daß im stabförmigen
Kunststoffgehäuse ausgehend von der Gleichspannungsseite als Hochspannungsgenerator
ein Oszillator, ein Transformator und eine Kaskadenschaltung mit Schutzwiderstand
angeordnet sind.
[0010] Durch die Verwendung eines metallischen oder metallisierten, als Handgriff für die
Bedienungsperson dienenden Gehäuseteils wird eine sichere Potentialfestlegung gewährleistet,
und zwar zum einen über eine Erdleitung und zum andern über die jeweilige Bedienungsperson,
so daß auch im Falle eines Unterbruchs der Erdleitung für die Bedienungsperson keinerlei
Gefahr besteht. Von besonderer Bedeutung ist im Zusammenhang mit den Einsatzmöglichkeiten
des Gerätes auch die Tatsache, daß das Entstehen von Störstrahlung nahezu vollständig
ausgeschlossen ist, da aufgrund des Aufbaus des Geräts die Bedienungsperson geerdet
ist und demgemäß nicht mehr als Antenne wirken kann und weil die einzelnen Bestandteile
des Hochspannungserzeugers so zueinander angeordnet sind, daß einerseits kurze Leitungen
verwendet werden können und andererseits erst becherseitig die erforderliche Hochspannung
bereitgestellt wird. Der Kompaktaufbau des Gerätes nach der Erfindung erleichtert
nicht nur die Handhabung, sondern auch seinen praktischen Einsatz.
[0011] Das die Batterien aufnehmende stabförmige Gehäuse besitzt bevorzugt zumindest im
wesentlichen den gleichen Durchmesser wie das Kunststoffgehäuse, und es ist mit diesem
kuppelbar, so daß als Batterie-Aufnahmegehäuse ein von Stabtaschenlampen her bekanntes
und damit auch preiswertes Gehäuseteil Verwendung finden kann.
[0012] Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist zwischen den Batterien und den Hochspannungsgenerator
ein Schalter, insbesondere ein Einschalttaster eingeschaltet, welcher in der Wandung
des metallischen oder metallisierten Gehäuses gehaltert ist. Dieser Schalter ist für
die Bedienungsperson nicht nur bequem zugänglich, sondern es werden durch seine Anordnung
im metallischen bzw. metallisierten Gehäuseteil auch eventuell störende Aufladungen
ausgeschaltet.
[0013] Der im stabförmigen Kunststoffgehäuse untergebrachte Hochspannungsgenerator umfaßt
einen vorzugsweise über einen Tastschalter mit der Gleichstromquelle verbindbaren
Oszillator, einen Transformator und eine Kaskadenschaltung mit Schutzwiderstand. Der
Oszillator, der beispielsweise mit einer Gleichspannung von 4,5 Volt gespeist wird,
die von drei in Reihe geschalteten, zylindrischen Batterien geliefert werden kann,
erzeugt eine Hochfrequenz-Wechselspannung im Bereich von 8 bis 50 kHz, welche über
einen Hochspannungstransformator, der bevorzugt mit einem Ferrit-Stabkern ausgestattet
ist, einer mehrstufigen Hochspannungskaskade zugeführt wird, an deren Ausgang die
erforderliche Hochspannung von beispielsweise 30 bis 100 kV zur Verfügung steht.
[0014] Die Hochspannungskaskade ist vorzugsweise aus Keramikkondensatoren in Stapelform
und Si-Dioden aufgebaut, da auf diese Weise eine sich besonders gut zur Unterbringung
im stabförmigen Gehäuse eignende Anordnung erhalten wird. Es ist jedoch in gleicher
Weise möglich, die Kaskadenschaltung aus achsparallel angeordneten, in Serie geschalteten
Kunststofffolien-Kondensatoren und in Gitterform dazwischenliegenden Si-Dioden aufzubauen.
[0015] Ein gleichzeitig den Schutzwiderstand bildender Hochspannungsabschlußwiderstand begrenzt
den Kurzschlußstrom auf den zulässigen Wert.
[0016] Die Hochspannungselektrode ist am Boden des becherförmigen Applikators angeordnet
und über einen Steck- oder Schraubstift unmittelbar mit dem Ausgang des Hochspannungsgenerators
verbunden, so daß der Applikator durch Lösen dieser Steck- oder Schraubverbindung
auch problemfrei ausgewechselt werden kann.
[0017] Obwohl die Hochspannungselektrode sowohl scheiben- als auch platten- oder ringförmig
ausgebildet und zur Erhöhung der Korona mit Spitzen versehen sein kann, wird vorzugsweise
als Hochspannungselektrode eine rechteckige oder quadratische Platte mit zur Ausbildung
von Spitzen hochgebogenen Enden verwendet, die den Becherboden unter Freilassung eines
Randbereiches bedeckt.
[0018] In dem freiliegenden Randbereich des Bechers sind vorzugsweise mehrere Zuglöcher
vorgesehen, mittels der es möglich ist, den Elektronenwind, der durch die von der
Elektrode abgegebenen Elektronen erzeugt wird, noch merklich zu verstärken und einen
besonders gleichmäßigen und wirbelfreien Transport des Flockmaterials zu gewährleisten.
[0019] Vorzugsweise sind die Zuglöcher mit einer feinmaschigen, insbesondere aus einem Gewebe
bestehenden Abdeckung versehen.
[0020] Eine Abdeckung in Form eines Kunststoff-Gitterdeckels ist auch für die Applikatoröffnung
vorgesehen, wobei dieser Kunststoff-Gitterdekkel nicht nur ein Herausfallen des Flockmaterials
verhindert, sondern gleichzeitig dazu beiträgt, eventuelle Flockmaterialklumpen aufzulösen
bzw. zu zerteilen.
[0021] Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht der Applikator
aus wenigstens zwei ineinandergesteckten und relativ zueinander fixierten Kunststoffbechern,
wobei sich das stabförmige, den Hochspannungsgenerator enthaltende Kunststoffgehäuse
durch die äußeren Becherböden bis zum Boden des die Hochspannungselektrode aufweisenden
und zur Aufnahme des Flockmaterials dienenden Bechers erstreckt. Zweckmäßigerweise
werden zwei Becher zur Ausbildung eines Applikators zusammengefügt, wobei der äußere
Becher, der eine entsprechende zentrische Öffnung besitzt, über das zylindrische Kunststoffgehäuse
geschoben wird und somit zur stabilen Führung bzw. Halterung des Applikators beiträgt.
[0022] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher erläutert; in der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht einer Ausführungsform eines Handbeflockungsgeräts
nach der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Vorderansicht des Applikators des Geräts nach Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht des im Gerät nach Fig. 1 vorgesehenen Hochspannungstransformators,
Fig.4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Hochspannungskaskade,
wie sie beim Gerät nach Fig. 1 eingesetzt werden kann,
Fig. eine schematische Darstellung der aus mehreren in einem stabförmigen Gehäuse
angeordneten Batterien bestehenden Gleichstromquelle mit erfindungsgemäßem Kontrollkreis,
und die
Fig. 6 und 7 schematische Darstellungen von weiteren Ausführungsformen eines Kontrollkreises
nach der Erfindung.
[0023] Bei dem in Fig. 1 gezeigten Handbeflockungsgerät ist in einem stab- bzw. rohrförmigen
Kunststoffgehäuse 16 ein mit dem allgemeinen Bezugszeichen 1 gekennzeichneter Hochspannungsgenerator
angeordnet, der aus einem Oszillator 3, einem Transformator 4 und einer Hochspannungskaskade
5 mit Abschluß- bzw. Schutzwiderstand 6 besteht. Die einzelnen Stufen dieses Hochspannungsgenerators
1 werden noch erläutert.
[0024] Die Speisung des Hochspannungsgenerators 1 erfolgt aus einer Gleichstromquelle, die
gebildet wird von drei in Reihe geschalteten, zylindrischen Batterien 13, welche in
einem Metallrohr 15 angeordnet sind, das im wesentlichen gleichen Durchmesser wie
das Kunststoffrohr 16 besitzt und mit diesem entweder fest oder lösbar verbunden ist.
Endseitig ist das Metallrohr 15 mittels einer Schraubkappe verschließbar, wie sie
beispielsweise bei Stabtaschenlampen üblich sind. An diesem Metallgehäuse 15 ist ferner
ein Erdungsanschluß 14 für eine Leitung zur Verbindung mit dem zu beflockenden Gegenstand
vorgesehen. In die elektrischen Verbindungsleitungen von der Gleichstromquelle zum
Oszillator 3 ist ein Tastschalter 2 eingeschaltet.
[0025] Der Ausgang des Hochspannungsgenerators ist mit einer Hochspannungselektrode 7 verbunden,
die am Boden eines becherförmigen Applikators 8 angeordnet ist. Die Verbindung erfolgt
zweckmäßigerweise über eine Stecker-Buchsen-Anordnung 25, 26, so daß jederzeit ein
bequemes Trennen von Applikator und Hochspannungsgenerator möglich ist und demgemäß
auf einfache Weise unterschiedliche Applikatoren zum Einsatz gebracht werden können.
[0026] Der Applikator 8 besteht aus zwei ineinandergesteckten Kunststoffbechern 22, 23,
wobei der äußere Becher 22 mit einem als Gitter ausgebildeten Deckel 9 verschließbar
ist, so daß ein Aufnahmeraum für das Flockmaterial 10 festgelegt ist.
[0027] Der innenliegende Becher 23, dessen Höhe deutlich geringer ist als die Höhe des außenliegenden
Bechers 22, ist mit diesem fest verbunden, und zwar beispielsweise an einem Klebstellenbereich
24.
[0028] Durch den Boden des außenliegenden Behälters 24 erstreckt sich das stabförmige Kunststoffgehäuse
16. Auf diese Weise wird eine Führung und sichere Halterung des Applikators 8 bezüglich
des stabförmigen Gehäuses 16 erreicht.
[0029] Sowohl am Boden des innenliegenden Bechers 23 als auch am Boden des außenliegenden
Bechers 22 sind mehrere, vorzugsweise gleichmäßig verteilte Zuglöcher 11 vorgesehen,
die mittels eines feinmaschigen Gitters 12 abgedeckt sind. Die Zuglöcher 11 des innenliegenden
Bechers 23 liegen im Randbereich zwischen Elektrode 7 und Becherseitenwandung und
in Radialrichtung außerhalb der Zuglöcher 11 des äußeren Bechers 22.
[0030] Der Applikator 8 sowie auch das stabförmige Gehäuse 16, in dem sich der Hochspannungsgenerator
1 befindet, können aus PE-Material bestehen.
[0031] Zum Beflocken wird der Applikator 8 etwa zur Hälfte mit Flockmaterial 10 gefüllt
und im Abstand von etwa 10 bis 20 cm an das mit elektrisch leitendem Kleber versehene
und mit einer Erdungsleitung kontaktierte Beflockungsobjekt 27 geführt. Beim Einschalten
der Hochspannung werden die Flockteilchen negativ, z. B. auf etwa 30-100 kV aufgeladen
und fliegen unterstützt von dem sich ausbildenden Elektronenwind auf das geerdete
Objekt 27 zu. Dabei richten sich die Teilchen ähnlich Pfeilen aus und dringen aufgrund
ihrer kinetischen Energie in den Kleber ein, wo sie bei Aushärten des Klebers dauerhaft
verankert werden.
[0032] Fig. 2 zeigt den aus zwei ineinandergesteckten Bechern 22, 23 bestehenden Applikator
8 nach Fig. 1 in Vorderansicht. Dabei ist zu sehen, daß die Hochspannungselektrode
7 im wesentlichen quadratisch ausgebildet ist, wobei die hochgebogenen Ecken Spitzen
bilden, die zu einer Erhöhung der Korona führen. In den Eckbereichen des in diesem
Falle im Querschnitt rechteckig bzw. quadratisch ausgebildeten Applikators sind die
Zuglöcher 11 angebracht, die mit einem feinmaschigen Gitter 12 bedeckt sind.
[0033] Strichliert angedeutet sind die entsprechend versetzt angeordneten Zuglöcher 11 des
außenliegenden Bechers 22.
[0034] Anstelle eines im Querschnitt rechteckigen oder quadratischen Applikators kann auch
ein im Querschnitt kreisförmiger Applikator Verwendung finden, wobei sich hinsichtlich
der Funktion keine Unterschiede ergeben.
[0035] Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform eines im Hochspannungsgenerator 1 verwendbaren
Transformators, der aus einem Ferritstab 17 besteht, auf dem die aus relativ wenigen
Windungen bestehende Primärwicklung und gegebenenfalls eine Rückkopplungswicklung
angebracht und beispielsweise mittels eines beidseitig klebendenden Tesafilms fixiert
ist. Die Sekundärwicklung 19 ist in einem mit Kammern versehenen Spulenkern 18 untergebracht
und besitzt eine relativ hohe Windungszahl. Die Windungszahl der Sekundärwicklung
liegt zweckmäßigerweise im Bereich von 5000 bis 10 000 Windungen.
[0036] Die Ausgangsspannung des Transformators wird einer Hochspannungskaskade zugeführt,
wie sie beispielsweise in Fig. 4 gezeigt ist. Diese Kaskadenschaltung ist vorzugsweise
ebenfalls stabförmig ausgebildet und aus Kondensatoren 20 und Dioden 21 aufgebaut.
Die Kondensatoren können als Keramikkondensatoren oder Kunststoffolien-Kondensatoren
ausgeführt sein.
[0037] Als Hochspannungsabschlußwiderstand 6 wird vorzugsweise ein Widerstand auf Cernet-Basis
verwendet, der auch als Schutzwiderstandskette in Form mehrerer Widerstände ausgebildet
sein kann und den Kurzschlußstrom in der notwendigen Weise begrenzt.
[0038] Fig. 5 zeigt ein stabförmiges, aus Metall bestehendes oder zumindest metallisiertes
Gehäuse 15, das zur Aufnahme von Batterien 13 dient und in der bereits beschriebenen
Weise mit einem Kunststoffrohr fest oder lösbar verbunden ist, das einen becherförmigen
Applikator trägt. Das stabförmige Gehäuse 15 ist mittels einer Schraubkappe verschließbar,
wie sie beispielsweise bei Stabtaschenlampen üblich sind. Der eine Pol der Batterien
13 ist über eine Feder 28 mit dem Gehäuse verbunden. Der andere Pol 29 der Batterien
13 ist an einen Kontakt eines Schalters 2 geführt, welcher bei betätigtem, d. h. geschlossenem
Schalter mit der zum Hochspannungsgenerator führenden Leitung 31 verbunden wird. Der
Schalter 2 wird in der Praxis vom »EIN«-Taster des Beflockungsgeräts gebildet.
[0039] Zwischen die zum Hochspannungsgenerator führende Leitung 31 und den negativen Pol
der Gleichstromquelle ist ein Kontrollkreis geschaltet, der von einer Leuchtdiode
30, einer Zenerdiode 33 und einem Begrenzungswiderstand 34 gebildet wird. Dieser Kontrollkreis
ist demgemäß einerseits mit dem Schalter- bzw. Tasterkontakt 32 und andererseits mit
dem Gehäuse 15 elektrisch leitend verbunden.
[0040] Die Zenerspannung der Zenerdiode 33 ist dabei entsprechend der unteren Grenzspannung
der Batterie 13 gewählt, d. h. daß die Leuchtdiode 30 eine Doppelfunktion dahingehend
erfüllen kann, daß sie gleichzeitig eine Ladungskontrolle und eine Einschaltkontrolle
gewährleistet. Bei einem dargestellten Ausführungsbeispiel können beide Funktionen
bei Betätigung des Tasters 2 überprüft werden, aber es ist im Falle der Verwendung
zweier getrennter Schalter bzw. Taster oder nacheinander zuzuschaltender Kontakte
auch möglich, die beiden Funktionen getrennt zu schalten und damit die Einschaltkontrolle
von der Ladungskontrolle getrennt vorzunehmen.
[0041] Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsvariante ist anstelle einer Zenerdiode wenigstens
eine Diode 35 verwendet. Da einer Diode eine Spannungsstufe von 0,7 V zugeordnet ist,
müssen gegebenenfalls mehrere Dioden 35' in Reihe geschaltet werden.
[0042] Die Fig. 7 zeigt, daß anstelle einer Leuchtdiode 30, wie sie in den Fig. 5 und 6
dargestellt worden ist, auch eine Lampe 36 verwendet werden kann. Dabei ist in Fig.
7 angedeutet, daß die vorstehend bereits beschriebenen Lösungen mit Zenerdiode 33
und zumindest einer Diode 35 auch in Verbindung mit einer derartigen Lampe 36 realisiert
werden können.
[0043] Alle dargestellten Lösungsvarianten gemäß der Erfindung zeichnen sich durch Einfachheit
und Betriebssicherheit aus und sind mit minimalem Aufwand praktisch zu realisieren.
1. Handgerät zum elektrostatischen Beflocken von Gegenständen, insbesondere zum Aufbringen
kurzer Textilfasern auf mit Kleber versehene Oberflächen, mit einem zur Aufnahme des
Flockmaterials bestimmten, becherförmig ausgebildeten Applikator (8) mit im Becher
(23) angeordneter Hochspannungselektrode (7) und einem Hochspannungsgenerator (1),
der in einem gleichzeitig als Träger für den Applikator dienenden Kunststoffgehäuse
(16) angeordnet und aus einer Gleichstromquelle (13) gespeist ist, wobei das Kunststoffgehäuse
(16) stabförmig ausgebildet ist und als Aufnahme für einen durch einen Oszillator
(3) gespeisten Hochspannungstransformator (4) dient, dadurch gekennzeichnet, daß das
stabförmige Kunststoffgehäuse (16) mit einem ebenfalls stabförmigen, metallischen
oder metallisierten Gehäuse (15) verbunden ist, daß das metallische oder metallisierte
Gehäuse (15) eine Aufnahme für als Gleichstromquelle vorgesehene Batterien (13) bildet
und einen Erdungsanschluß (14) aufweist, und daß im stabförmigen Kunststoffgehäuse
(6) ausgehend von der Gleichspannungsseite als Hochspannungsgenerator (1) ein Oszillator
(3), ein Transformator (4) und eine Kaskadenschaltung (5) mit Schutzwiderstand (6)
angeordnet sind.
2. Handgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Batterien (16) aufnehmende
stabförmige Gehäuse (15) zumindest im wesentlichen mit gleichem Durchmesser wie das
Kunststoffgehäuse (16) ausgebildet und mit diesem kuppelbar ist.
3. Handgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Batterien (13)
und den Hochspannungsgenerator (1) ein Schalter, insbesondere ein Einschalttaster
(2) eingeschaltet und in der Wandung des metallischen oder metallisierten Gehäuses
(15) gehaltert ist.
4. Handgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die im becherförmigen Applikator (18) angeordnete Hochspannungselektrode (7) vorstehende
Spitzen aufweist und über einen Steck- oder Schraubstift (25) mit dem Ausgang des
Hochspannungsgenerators (1) verbunden ist.
5. Handgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungselektrode
(7) aus einer rechteckigen Platte mit zur Ausbildung von Spitzen hochgebogenen Ecken
besteht.
6. Handgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß im Boden des becherförmigen Applikators (8) mehrere Zuglöcher (11) vorgesehen
sind.
7. Handgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuglöcher (11) mit einer
feinmaschigen, insbesondere aus einem Gewebe bestehenden Abdeckung (12) versehen sind.
8. Handgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Applikator (8) aus wenigstens zwei ineinandergesteckten und relativ zueinander
fixierten Kunststoffbechern (22, 23) besteht, wobei sich das stabförmige, den Hochspannungsgenerator
(1) enthaltende Kunststoffgehäuse (6) durch die äußeren Becherböden bis zum Boden
des die Hochspannungselektrode (7) aufweisenden und zur Aufnahme des Flockmaterials
(10) dienenden Bechers (23) erstreckt.
9. Handgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Böden der ineinandergesteckten
Becher (22, 23) einen Abstand im Bereich von 5 bis 80 mm aufweisen.
10. Handgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in allen Böden der
ineinandergesteckten Becher Zuglöcher (11) vorgesehen und insbesondere gegeneinander
versetzt angeordnet sind.
11. Handgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an Gleichspannung von
beispielsweise 4,5 Volt anschließbare Oszillator (3) im Hochfrequenzbereich von etwa
8-50 kHz arbeitet.
12. Handgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (4) einen
zylindrischen Ferrit-Stabkern (17) aufweist, auf dem die aus wenigen Windungen bestehende
Primärwicklung (28) angeordnet ist, während die Sekundärwicklung (19) in Kammern (18)
eines zylindrischen Kunststoffträgers untergebracht ist.
13. Handgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator als Topf-oder
Ringkerntransformator ausgebildet ist.
14. Handgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaskadenschaltung (5)
aus einem Stapel von Keramikkondensatoren (20) mit Si-Dioden (21) aufgebaut ist.
15. Handgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaskadenschaltung (5)
aus achsparallel angeordneten, in Serie geschalteten Kunststoffolien-Kondensatoren
und in Gitterform dazwischenliegenden Si-Dioden aufgebaut ist.
16. Handgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Hochspannungsabschlußwiderstand
bildende Schutzwiderstand (6) aus einem Widerstand auf Cermetbasis besteht.
17. Handgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bestandteile des Hochspannungsgenerators (1) im Kunststoffrohr (16) lunkerfrei
mit einem hochspannungsfesten Material vergossen sind.
1. Hand-held apparatus for electrostatically flocking objects, in particular for applying
short textile fibres to surfaces covered with adhesive, the apparatus comprising an
applicator (8) of beaker-like shape for accommodating the flock material, a high voltage
electrode (7) arranged in the beaker (23) and a high voltage generator (1), wherein
the high voltage generator is arranged in a plastic housing (16), which simultaneously
serves as the carrier for the applicator, and is fed from a d. c. source (13), and
wherein the plastic housing (16) is bar-shaped and serves to accommodate a high voltage
transformer (4) fed by an oscillator (3), characterised in that the bar-shaped plastic
housing (16) is connected with a likewise bar-shaped metallic or metallised housing
(15); in that the metallic or metallised housing (15) forms a receptacle for batteries
(13) provided as the d. c. source and has an earth connection (14); and in that, starting
from the d. c. side, an oscillator (3), a transformer (4) and a cascade circuit (5)
with a protective resistor (6) are arranged as the high voltage generator (1) in the
bar-shaped plastic housing (6).
2. Hand-held apparatus in accordance with claim 1, characterised in that the bar-shaped
housing (15) is made with at least substantially the same diameter as the plastic
housing (16) and can be coupled therewith.
3. Hand-held apparatus in accordance with claim 2, characterised in that a switch,
in particular a push button switch (2) is inserted between the batteries (13) and
the high voltage generator (1) and is mounted in the wall of the metallic or metallised
housing (15).
4. Hand-held apparatus in accordance with one or more of the preceding claims, characterised
in that the high voltage electrode (7) arranged in the beaker-like applicator (18)
has projecting points and is connected via a plug pin or a threaded pin (25) with
the output of the high voltage generator (1).
5. Hand-held device in accordance with claim 4, characterised in that the high voltage
electrode (7) consists of a rectangular plate with upwardly turned corners for the
formation of points.
6. Hand-held apparatus in accordance with one or more of the preceding claims, characterised
in that several draft holes (11) are provided in the base of the beaker-like applicator
(8).
7. Hand-held apparatus in accordance with claim 6, characterised in that the draft
holes (11) are provided with a fine meshed cover (12) which in particular consists
of a fabric.
8. Hand-held apparatus in accordance with one or more of the preceding claims, characterised
in that the applicator (8) consists of at least two plastic beakers (22, 23) which
are plugged into one another and fixed relative to one another, wherein the bar-like
plastic housing (6) containing the high voltage generator (1) extends through the
base of the outer beaker up to the base of the beaker (23) which has the high voltage
electrode (7) and serves to receive the flock material (10).
9. Hand-held apparatus in accordance with claim 8, characterised in that the bases
of the beakers (22, 23), which are inserted into each other are spaced apart by a
distance in the range from 5 to 80 mm.
10. Hand-held apparatus in accordance with claim 8 or claim 9, characterised in that
draft holes (11) are provided in all the bases of the beakers which are plugged inside
one another and are in particular displaced relative to one another.
11. Hand-held apparatus in accordance with claim 1, characterised in that the oscillator
(3) which can be connected to the d. c. voltage of for example 4.5 volts operates
in the high frequency range of approximately 8 to 50 kHz.
12. Hand-held apparatus in accordance with claim 1, characterised in that the transformer
(4) has a cylindrical ferrite-rod core (17) on which the primary winding (28) which
has few turns is arranged, whereas the secondary winding (19) is accommodated in chambers
(18) of a cylindrical synthetic carrier.
13. Hand-held apparatus in accordance with claim 1, characterised in that the transformer
is constructed as a pot transformer or toroidal core transformer.
14. Hand-held apparatus in accordance with claim 1, characterised in that the cascade
circuit (5) is built up from a stack of ceramic capacitors (20) with Si-diodes (21
15. Hand-held apparatus in accordance with claim 1, characterised in that the cascade
circuit (5) is built up from synthetic foil capacitors which are arranged with their
axis parallel and connected in series, and from Si-diodes which lie in gridlike form
between the synthetic foil capacitors.
16. Hand-held apparatus in accordance with claim 1, characterised in that the protective
resistor (6) which forms the high voltage termination resistor consists of a cermet
base resistor.
17. Hand-held apparatus in accordance with one or more of the preceding claims, characterised
in that the components of the high voltage generator (1) are potted in the plastic
tube (16) in void-fee manner with a material for insulating against high voltages.
1. Outil à main pour le flocage électrostatique d'objets, en particulier pour l'application
de fibres textiles courtes sur des surfaces munies d'adhésif, comportant un applicateur
en forme de godet (8) destiné à recevoir la matière en flocs une électrode à haute
tension (7) disposée dans le godet (23) et un générateur de haute tension (1) qui
est disposé dans une enveloppe en matière synthétique (16) servant en même temps de
support à l'applicateur et est alimentée par une source de courant continu (13), l'enveloppe
en matière synthétique (16) étant constituée sous forme de barre et servant de logement
à un transformateur à haute tension (4) alimenté par un oscillateur (3), caractérisé
par le fait que l'enveloppe en matière synthétique en forme de barre (16) est reliée
à une eveloppe métallique ou métallisée (15) également en forme de barre, que l'enveloppe
métallique ou métallisée (15) forme un logement pour des batteries (13) prévues comme
source de courant continu et présente une connexion de mise à la terre (14), et que
dans l'enveloppe en matière synthétique en forme de barre (6) sont disposés, en partant
du côté de la tension continue, comme générateur de haute tension (1), un oscillateur
(3), un transformateur (4) et un montage en cascade (5) avec résistance de protection
(6).
2. Outil à main selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'enveloppe
en forme de barre (15) logeant les batteries (13) est constituée au moins pratiquement
avec le même diamètre que l'enveloppe en matière synthétique (16) et peut être accouplée
à celle-ci.
3. Outil à main selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'entre les batteries
(13) et le générateur de haute tension (1) est branché un interrupteur, en particulier
un contacteur ga bouton-poussoir (2) et qu'il est maintenu dans la paroi de l'enveloppe
métallique ou métallisée (15).
4. Outil à main selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé
par le fait que l'électrode à haute tension (7) disposée dans l'applicateur en forme
de godet (18) présente des pointes en saillie et est reliée, par l'intermédiaire d'une
goupille ou d'un goujon fileté (25), à la sortie du générateur de haute tension (1
).
5. Outil à main selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'électrode
à haute tension (7) est formée d'une plaque rectangulaire à angles coudés vers le
haut pour constituer des pointes.
6. Outil à main selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé
par le fait que dans le fond de l'applicateur en forme de godet (8) sont prévus plusieurs
évents (11).
7. Outil à main selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les évents (11)
sont munis d'un recouvrement à mailles fines (12), en particulier formé d'un tissu.
8. Outil à main selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que
l'applicateur (8) est formé d'au moins deux godets en matière synthétique (22, 23)
emboîtés l'un dans l'autre et fixés relativement, l'enveloppe en matière plastique
en forme de barre (6), qui contient le générateur de haute tension (1) s'étendant,
à travers les fonds extérieurs de godet, jusqu'au fond du godet (23) présentant l'électrode
à haute tension (7) et servant à recevoir la matière en flocs.
9. Outil à main selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les fonds des
godets emboîtés l'un dans l'autre (22, 23) présentent un espacement compris entre
5 et 80 mm.
10. Outil à main selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé par le fait que
dans tous les fonds des godets emboîtés l'un dans l'autre sont prévus des évents (11)
et qu'en particulier ils sont disposés avec décalage entre eux.
11. Outil à main selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'oscillateur
(3) pouvant être relié à une tension continue, par exemple de 4,5 V fonctionne dans
le domaine des hautes fréquences d'environ 8 à 50 kHz.
12. Outil à main selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le transformateur
(4) présente un noyau droit cylindrique en ferrite (17) sur lequel est disposé l'enroulement
primaire (28) formé d'un petit nombre de spires tandis que l'enroulement secondaire
(19) est logé dans des chambres (18) d'un support cylindrique en matière synthétique.
13. Outil à main selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le transformateur
est constitué sous forme de transformateur à noyau en pot ou à noyau annulaire.
14. Outil à main selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le montage
en cascade (5) est constitué par une pile de condensateurs céramiques (20) avec diodes
à Si (21).
15. Outil à main selon la revendication 1, caractérisé en ce que le montage en cascade
(5) est constitué par des condensateurs à feuilles de matière synthétique disposés
parallèlement à l'axe et branchés en série et par des diodes à Si interposées en forme
de grille.
16. Outil à main selon revendication 1, caractérisé par le fait que la résistance
de protection (6) formant la résistance terminale à haute tension est formée d'une
résistance à base de cermet.
17. Outil à main selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que
les composants du générateur de haute tension (1), dans le tube en matière synthétique
(16), sont coulés sans retassures en une matière résistant aux hautes tensions.