Title:
Hochspannungskabel
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft ein Hochspannungskabel (1), insbesondere zur elektrostatischen Beschichtungsmittelaufladung in einer elektrostatischen Beschichtungsanlage, mit einer mittig angeordneten Kabelseele (2) und einem elektrisch isolierenden Isolationsmantel (4.1, 4.2), der die Kabelseele (2) mantelförmig umgibt. Es wird vorgeschlagen, dass die Kabelseele (2) einen mittleren elektrischen Widerstand aufweist.




Inventors:
Poppe, Siegfried (71706, Unterriexingen, DE)
Kamp, Heiko (71691, Freiberg, DE)
Application Number:
DE102014010777A
Publication Date:
07/30/2015
Filing Date:
07/21/2014
Assignee:
Dürr Systems GmbH, 74321 (DE)
International Classes:



Foreign References:
EP08298831998-03-18
EP08298631998-03-18
Attorney, Agent or Firm:
v. Bezold & Partner Patentanwälte - PartG mbB, 80799, München, DE
Claims:
1. Hochspannungskabel (1), insbesondere zur elektrostatischen Beschichtungsmittelaufladung in einer elektrostatischen Beschichtungsanlage, mit
a) einer mittig angeordneten Kabelseele (2) und
b) einem elektrisch isolierenden Isolationsmantel (4, 4.1, 4.2), der die Kabelseele (2) mantelförmig umgibt, dadurch gekennzeichnet,
c) dass die Kabelseele (2) einen mittleren elektrischen Widerstand aufweist.

2. Hochspannungskabel (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Kabelseele (2) Fasern enthält, und/oder
b) dass die Fasern der Kabelseele (2) ein Vlies bilden, und/oder
c) dass mindestens ein Vliesstreifen des Vlieses verdrillt ist und die Kabelseele (2) bildet, und/oder
d) dass die Vliesstreifen jeweils aus mehreren Filamenten der Fasern bestehen.

3. Hochspannungskabel (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Kabelseele (2) eine Folie aufweist, und/oder
b) dass die Folie selbst elektrisch leitfähig ist und einen mittleren elektrischen Widerstand aufweist, oder
c) dass die Folie selbst elektrisch isolierend ist und durch eine kohlenstoffhaltige Imprägnierung elektrisch leitfähig gemacht ist und einen mittleren elektrischen Widerstand aufweist.

4. Hochspannungskabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Kabelseele (2) mindestens teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff besteht, und/oder
b) dass die Fasern der Kabelseele (2) aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff bestehen, und/oder
c) dass die Fasern, die Vliesstreifen und/oder das Vlies mit Kohlenstoff imprägniert sind.

5. Hochspannungskabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Kabelseele (2) so grobfaserig ist und die Zwischenräume zwischen den einzelnen Fasern der Kabelseele (2) so groß sind, dass die Kapillarkraft nicht ausreicht, um Vaseline in die Zwischenräume zu saugen, oder
b) dass die Zwischenräume zwischen den Fasern der Kabelseele (2) vollständig ausgefüllt sind, so dass die Kabelseele (2) keine Vaseline aufsaugen kann.

6. Hochspannungskabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die elektrisch leitfähige Kabelseele (2) von einem Feldglätter (3) ummantelt ist, und/oder
b) dass der Feldglätter (3) aus Kunststoff besteht, insbesondere aus Polyolefin, und/oder
c) dass der Feldglätter (3) einen mittleren elektrischen Widerstand aufweist, und/oder
d) dass der elektrische Widerstand des Feldglätters (3) größer ist als der elektrische Widerstand der Kabelseele (2), und/oder
e) dass der elektrische Widerstand des Feldglätters (3) kleiner ist als der elektrische Widerstand des Isolationsmantels (4, 4.1, 4.2), und/oder
f) dass der Feldglätter zwischen der Kabelseele (2) und dem Isolationsmantel (4, 4.1, 4.2) angeordnet ist, und/oder
g) dass der Feldglätter (3) ohne eine Zwischenschicht direkt auf der Kabelseele (2) aufliegt.

7. Hochspannungskabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass das Hochspannungskabel (1) zur elektrischen Abschirmung einen Abschirmmantel (7) aufweist, und/oder
b) dass der Abschirmmantel (7) einen mittleren elektrischen Widerstand aufweist oder niederohmig ist, und/oder
c) dass der Abschirmmantel (7) den Isolationsmantel (4, 4.1, 4.2) umgibt, und/oder
d) dass der Widerstand des Abschirmmantels (7) kleiner ist als der Widerstand der Kabelseele (2) und/oder des Feldglätters (3), und/oder
e) dass der Abschirmmantel (7) einen Durchmesser dA und die Kabelseele (2) einen Durchmesser dS aufweist, wobei das Durchmesserverhältnis dA/dS größer ist als 1,5 oder 2 und/oder kleiner als 5, 4 oder 3, 4, und/oder
f) dass der Abschirmmantel (7) aus einem Kupferlitzengeflecht besteht, oder
g) dass der Abschirmmantel (7) aus einem Kunststoff mit einem mittleren elektrischen Widerstand besteht, oder
h) dass der Abschirmmantel (7) aus einer Kombination eines Kupferlitzengeflechts mit einem Kunststoff mit einem mittleren elektrischen Widerstand besteht.

8. Hochspannungskabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass ein elektrisch isolierender Außenmantel (5) die Kabelseele (2), den Feldglätter (3), den Isolationsmantel (4, 4.1, 4.2) und/oder den Abschirmmantel (7) mantelförmig umgibt, und/oder
b) dass der Außenmantel (5) aus Kunststoff besteht, insbesondere aus Polyurethan, und/oder
c) dass der Außenmantel (5) gegenüber dem Isolationsmantel (4, 4.1, 4.2)
– eine größere Abriebfestigkeit aufweist,
– schwerer entflammbar ist und/oder
– säurebeständiger ist.

9. Hochspannungskabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der mittlere elektrische Widerstand des Leiterelements und/oder des Feldglätters (3) bezogen auf die Länge
– mindestens 1 kΩ/m, 2 kΩ/m, 5 kΩ/m, 10 kΩ/m und/oder
– höchstens 1 MΩ/m, 500 kΩ/m, 200 kΩ/m, 100 kΩ/m, 50 kΩ/m oder 20 kΩ/m beträgt, und/oder
b) dass das Hochspannungskabel (1) eine Spannungsfestigkeit von mindestens 1 kV, 2 kV, 5 kV, 10 kV, 20 kV, 50 kV, 100 kV oder 150 kV aufweist, und/oder
c) dass das Hochspannungskabel (1) einen elektrischen Widerstand aufweist, der bezogen auf die Längen
– mindestens 1 kΩ/m, 2 kΩ/m, 5 kΩ/m, 10 kΩ/m und/oder
– höchstens 1 MΩ/m, 500 kΩ/m, 200 kΩ/m, 100 kΩ/m, 50 kΩ/m oder 20 kΩ/m beträgt, und/oder
d) dass das Hochspannungskabel (1) eine elektrische Kapazität aufweist, die bezogen auf die Länge
– mindestens 1 pF/m, 10 pF/m, 20 pF/m, 50 pF/m, 70 pF/m und/oder
– höchstens 1000 pF/m, 500 pF/m, 250 pF/m, 100 pF/m beträgt.

10. Hochspannungskabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Isolationsmantel (4, 4.1, 4.2) aus Kunststoff besteht, insbesondere aus Polyolefin, und/oder
b) dass der Isolationsmantel (4, 4.1, 4.2) mehrere koaxiale Schichten (4.1, 4.2) aufweist, und/oder
c) dass die Schichten (4.1, 4.2) des Isolationsmantels (4, 4.1, 4.2) einen unterschiedlichen elektrischen Widerstand aufweisen.

11. Hochspannungskabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Kabelseele (2) an Verbindungsstellen elektrisch mit dem Feldglätter (3) verbunden, und/oder
b) dass sich die Verbindungsstellen nicht über die gesamte Länge des Hochspannungskabels (1) erstrecken, und/oder
c) dass die Verbindungsstellen punktuell sind.

12. Hochspannungskabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Ende des Hochspannungskabels (1) ein metallischer Anschlussdorn axial in die Stirnfläche der Kabelseele (2) eingestochen ist, um das Hochspannungskabel (1) elektrisch zu kontaktieren.

13. Verwendung eines Hochspannungskabels (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur elektrostatischen Beschichtungsmittelaufladung in einer Beschichtungsanlage, insbesondere in einer Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen.

14. Einrichtung zur elektrostatischen Beschichtungsmittelaufladung, insbesondere in einer Beschichtungsanlage, mit
a) einem Hochspannungsgenerator (8) zur Erzeugung einer Hochspannung,
b) einer Hochspannungselektrode zur elektrostatischen Aufladung des zu applizierenden Beschichtungsmittels, insbesondere an oder einem Zerstäuber (9), und
c) einem Hochspannungskabel (1) zur elektrischen Verbindung des Hochspannungsgenerators (8) mit der Hochspannungselektrode, dadurch gekennzeichnet,
d) dass das Hochspannungskabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist.

Description:

Die Erfindung betrifft ein Hochspannungskabel, insbesondere zur elektrostatischen Beschichtungsmittelaufladung in einer Beschichtungsanlage.

1 zeigt ein herkömmliches Hochspannungskabel 1 mit einer Kabelseele 2 aus einer Kupferlitze bzw. aus Kupferdrähten, einem die Kabelseele 2 mantelförmig umgebenden Feldglätter 3 aus elektrisch leitfähig gemachtem Polyolefin, einem den Feldglätter 3 mantelförmig umgebenden Isolationsmantel 4 aus elektrisch isolierendem Polyolefin sowie einem Außenmantel 5 aus Polyurethan (PU), wobei der Außenmantel 5 neben einer zusätzlichen elektrischen Isolierung für eine ausreichende Abriebfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit des Hochspannungskabels 1 sorgt.

Nachteilig an dem vorstehend beschriebenen bekannten Hochspannungskabel 1 ist der sehr geringe elektrische Widerstand, was daher rührt, dass die Kabelseele 2 aus Kupfer besteht, was einen sehr geringen spezifischen elektrischen Widerstand aufweist. Der geringe elektrische Widerstand des Hochspannungskabels 1 kann nämlich beim Einsatz in einer elektrostatischen Beschichtungsanlage bei einer Entladung zu starken Stromschwingungen führen, was unerwünscht ist.

2 zeigt ein entsprechend verbessertes Hochspannungskabel 1, wie es in EP 0 829 883 A2 beschrieben ist. Dieses Hochspannungskabel 1 stimmt teilweise mit dem vorstehend beschriebenen und in 1 gezeigten Hochspannungskabel 1 überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Eine Besonderheit dieses Hochspannungskabels 1 besteht darin, dass der Isolationsmantel 4 aus zwei koaxialen und in radialer Richtung übereinander liegenden Schichten 4.1, 4.2 besteht.

Eine weitere Besonderheit dieses bekannten Hochspannungskabels 1 besteht darin, dass die Kabelseele 2 aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff (z. B. Polyester) besteht und deshalb keinen Strom leitet. Die fadenförmige und elektrisch isolierende Kabelseele 2 dient hierbei als mechanischer Träger für eine Leiterschicht 6, die beispielsweise aus mit Rußteilchen gefülltem Polyethylen (PE) bestehen kann. Die Leiterschicht 6 weist jedoch einen wesentlich größeren elektrischen Widerstand auf als die leitfähige Kabelseele 2 aus Kupfer gemäß 1. Dies ist vorteilhaft, weil das Hochspannungskabel 1 gemäß 2 somit einen größeren elektrischen Widerstand aufweist, wodurch beim Einsatz in einer elektrostatischen Beschichtungsanlage die unerwünschten Stromschwingungen bei Entladungsvorgängen gedämpft werden.

Nachteilig an dem Hochspannungskabel 1 gemäß 2 ist jedoch die Tatsache, dass beim Kontakt mit Vaseline oder Isolationsölen (z. B. Transformatoröl) die elektrische Leitfähigkeit verloren gehen kann. Bei der herkömmlichen Steckertechnik von Hochspannungskabeln ist nämlich ein Verfüllen mit Vaseline vorgesehen. Diese Vaseline kann von den Kabelenden des Hochspannungskabels 1 ausgehend in das Hochspannungskabel 1 eindringen, wobei sich das Hochspannungskabel 1 aufgrund des Kapillareffektes vom Kabelende ausgehend mit Vaseline vollsaugen kann. Die eindringende Vaseline hat zur Folge, dass die Leiterschicht 6 aufgrund der eindiffundierenden Vaseline elektrisch isolierend wird, wobei das Hochspannungskabel 1 funktionsunfähig wird.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein entsprechend verbessertes Hochspannungskabel zu schaffen, das sich insbesondere für den Einsatz in einer elektrostatischen Beschichtungsanlage eignet.

Zum einen soll das erfindungsgemäße Hochspannungskabel beim Einsatz in einer elektrostatischen Beschichtungsanlage die unerwünschten Stromschwingungen dämpfen, die beim Einsatz des bekannten Hochspannungskabels gemäß 1 bei Lade- und Entladevorgängen auftreten können.

Zum anderen soll das erfindungsgemäße Hochspannungskabel aber auch verhindern, dass die elektrische Leitfähigkeit durch den Kontakt mit Vaseline oder Isolierölen (z. B. Transformatoröl) beeinflusst wird oder gar verloren geht.

Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Hochspannungskabel gemäß dem Hauptanspruch gelöst.

Die Erfindung sieht zunächst eine Übereinstimmung mit dem Stand der Technik vor, dass das Hochspannungskabel eine mittig angeordnete Kabelseele aufweist, die von einem elektrisch isolierenden Isolationsmantel umgeben ist. Die Erfindung unterscheidet sich von den eingangs beschriebenen herkömmlichen Hochspannungskabeln dadurch, dass die Kabelseele einen mittleren elektrischen Widerstand aufweist.

Im Gegensatz zu dem bekannten Hochspannungskabel gemäß 1 ist die Kabelseele also nicht elektrisch hochleitfähig, wodurch unerwünschte Stromschwingungen bei Lade- und Entladevorgängen vermieden werden.

Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Hochspannungskabel gemäß 2 ist das erfindungsgemäße Hochspannungskabel gegenüber Vaseline oder Isolierölen unempfindlich und ändert seinen elektrischen Widerstand dadurch kaum.

Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines mittleren elektrischen Widerstands ist zu unterscheiden von einem elektrischen Leiter (z. B. Kupfer) einerseits und einem elektrischen Isolator andererseits und hat vorzugsweise die Bedeutung, dass der elektrische Widerstand bezogen auf die Länge des Hochspannungskabels im Bereich von 1 kΩ/m–1 MΩ/m, 2 kΩ/m–500 kΩ/m, 5 kΩ/m–200 kΩ/m oder 10 kΩ/m–50 kΩ/m liegt. Der elektrische Widerstand der leitfähigen Kabelseele liegt also vorzugsweise in einem Bereich, der für einen Einsatz in einer elektrostatischen Beschichtungsanlage zur elektrostatischen Beschichtungsmittelaufladung geeignet ist.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Kabelseele aus verdrillten Vliesstreifen, die sich wiederum aus mehreren Filamenten zusammensetzen und selbst elektrisch leitfähig sind oder elektrisch leitfähig gemacht werden. Hierbei kann ein einziger Vliesstreifen verdrillt werden und dann die Kabelseele bilden. Es ist jedoch im Rahmen der Erfindung auch möglich, dass mehrere Vliesstreifen in mehreren Strängen verdrillt werden und dann die Kabelseele bilden.

In einer Variante der Erfindung bestehen die einzelnen Fasern bzw. Filamente der Vliesstreifen aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff, beispielsweise aus Polyethylen (PE), das mit Rußteilchen gefüllt ist, wie es aus EP 0 829 883 A2 beschrieben ist.

In einer anderen Variante der Erfindung bestehen die einzelnen Fasern des Vliesstreifens dagegen aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff, der durch eine Oberflächenbeschichtung mit einem elektrisch leitfähigen Material elektrisch leitfähig gemacht ist.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Kabelseele dagegen eine Folie auf, die entweder selbst elektrisch leitfähig ist oder mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen ist.

Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass bei den herkömmlichen Hochspannungskabeln die eindringende Vaseline dazu führen kann, dass die elektrische Leitfähigkeit verloren geht. Diesem störenden Effekt kann die Erfindung auf zwei verschiedene Arten entgegenwirken.

Zum einen kann die Erfindung verhindern, dass Vaseline überhaupt aufgrund des Kapillareffektes in das Hochspannungskabel eindringt.

Zum anderen kann die Erfindung aber auch verhindern, dass die eingedrungene Vaseline oder Isolationsöle zu einer Beeinflussung oder gar zu einem Verlust der elektrischen Leitfähigkeit führen, wobei dieser Effekt aus der Konstruktion des erfindungsgemäßen Hochspannungskabels resultiert.

Das Eindringen der Vaseline in das Hochspannungskabel kann im Rahmen der Erfindung wiederum auf zwei verschiedene Arten verhindert werden.

Zum einen kann die Kabelseele so grobfaserig sein, dass die Zwischenräume zwischen den einzelnen Fasern der Kabelseele so groß sind, dass die Kapillarkraft nicht ausreicht, um Vaseline in die Zwischenräume zu saugen. Auf diese Weise wird also verhindert, dass Vaseline überhaupt in das erfindungsgemäße Hochspannungskabel eindringt.

Zum anderen kann das Eindringen von Vaseline in das Hochspannungskabel aber auch dadurch verhindert werden, dass die Zwischenräume zwischen den Fasern der Kabelseele entfallen, so dass die Kabelseele überhaupt keine Vaseline aufsaugen kann. Beispielsweise können die Vliesstreifen der Kabelseele so stark verdrillt werden, dass die Zwischenräume zwischen den einzelnen Fasern nahezu vollständig entfallen. Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass die Zwischenräume zwischen den Fasern der Kabelseele aufgefüllt werden, um zu verhindern, dass Vaseline in die Zwischenräume eindringen kann.

Ferner ist zu erwähnen, dass die elektrisch leitfähige Kabelseele bei dem erfindungsgemäßen Hochspannungskabel von einem sogenannten Feldglätter umgeben sein kann, wie es bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist. Ein derartiger Feldglätter kann beispielsweise aus elektrisch leitfähigem Kunststoff bestehen, wie beispielsweise Polyolefin, wie es aus EP 0 829 863 A2 bekannt ist. Hierbei ist zu erwähnen, dass der Feldglätter vorzugsweise ebenfalls einen mittleren elektrischen Widerstand aufweist, wobei die Bedeutung dieses Begriffs bereits vorstehend erläutert wurde. Der elektrische Widerstand des Feldglätters ist jedoch vorzugsweise größer als der elektrische Widerstand der Kabelseele, um eine Feldglättung bewirken zu können. Allerdings ist der elektrische Widerstand des Feldglätters vorzugsweise kleiner als der elektrische Widerstand des Isolationsmantels. Der Feldglätter ist zwischen der Kabelseele und dem Isolationsmantel angeordnet, wie es bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist. Hierbei ist zu erwähnen, dass der Feldglätter vorzugsweise ohne eine Zwischenschicht direkt auf der Kabelseele bzw. auf der leitfähigen Beschichtung der Kabelseele aufliegt.

Ferner weist das erfindungsgemäße Hochspannungskabel vorzugsweise in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik einen Abschirmmantel auf, um das Hochspannungskabel elektrisch abzuschirmen, wobei der Abschirmmantel vorzugsweise niederohmig ist. Beispielsweise kann der Abschirmmantel aus einem Kupferlitzengeflecht oder aus einer Kombination eines Kupferlitzengeflechts mit einem Kunststoff bestehen. Jedenfalls ist der Widerstand des Abschirmmantels vorzugsweise kleiner als der Widerstand der Kabelseele und des Feldglätters.

Hierbei ist zu erwähnen, dass die Durchschlagsfestigkeit des Hochspannungskabels unter anderem von der Feldverteilung innerhalb des Hochspannungskabels abhängig ist. Die Feldstärke sollte deshalb an der Leiterschicht möglichst klein sein. Allerdings hängt die Feldstärke vom Verhältnis des Durchmessers dA des Abschirmmantels vom Durchmesser dS der Kabelseele ab, wobei das Durchmesserverhältnis dA/dS im Bereich von 1,5–5, 2–4 oder 2–3,4 liegen sollte.

Schließlich kann das erfindungsgemäße Hochspannungskabel in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik noch einen elektrisch isolierenden Außenmantel aufweisen, wobei der Außenmantel beispielsweise aus Kunststoff bestehen kann, insbesondere aus Polyurethan (PU). Der Außenmantel hat vorzugsweise im Vergleich zu dem Isolationsmantel eine größere mechanische Abriebfestigkeit, ist schwerer entflammbar und/oder säurebeständiger.

Ferner ist zu erwähnen, dass das erfindungsgemäße Hochspannungskabel vorzugsweise eine ausreichende Spannungsfestigkeit für einen Einsatz in einer elektrostatischen Beschichtungsanlage aufweist. Die Spannungsfestigkeit des Hochspannungskabels beträgt deshalb vorzugsweise mindestens 1 kV, 2 kV, 5 kV, 10 kV, 20 kV, 50 kV, 100 kV oder sogar 150 kV.

Ferner ist zu erwähnen, dass das Hochspannungskabel vorzugsweise eine elektrische Kapazität aufweist, die einen Einsatz in einer elektrostatischen Beschichtungsanlage ermöglicht. Die elektrische Kapazität des Hochspannungskabels liegt deshalb vorzugsweise im Bereich von 1 pF/m–1000 pF/m, 10 pF/m–500 pF/m, 20 pF/m–250 pF/m, 50 pF/m–100 pF/m oder 70 pF/m–100 pF/m.

Darüber hinaus ist zu erwähnen, dass die elektrisch mittelmäßig leitfähige Kabelseele an Verbindungsstellen entlang des Hochspannungskabels elektrisch mit dem Feldglätter umgeben sein kann. Vorzugsweise erstrecken sich diese Verbindungsstellen nicht über die gesamte Länge des Hochspannungskabels, sondern sind nur punktuell.

Die elektrische Kontaktierung des Hochspannungskabels an den Kabelenden kann beispielsweise durch einen metallischen Anschlussdorn erfolgen, der axial in die Stirnfläche der Kabelseele eingestochen oder geschraubt wird, um das Hochspannungskabel elektrisch zu kontaktieren. Weitere Anschlusstechniken, wie z. B. Schneid- und Klemmtechnik sind ebenfalls anwendbar.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur das vorstehend beschriebene Hochspannungskabel als einzelnes Bauteil umfasst. Vielmehr umfasst die Erfindung auch die neuartige Verwendung eines solchen Hochspannungskabels zur elektrostatischen Beschichtungsmittelaufladung in einer Beschichtungsanlage, insbesondere in einer Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen sowie bei der Teilelackierung in der Allgemein- oder Zulieferindustrie.

Schließlich umfasst die Erfindung auch eine elektrostatische Beschichtungsmittelaufladung, die beispielsweise in einer Lackieranlage eingesetzt werden kann, um das zu applizierende Beschichtungsmittel (z. B. Lack, Pulverlack) elektrostatisch aufzuladen.

Die erfindungsgemäße Beschichtungsmittelaufladung weist zunächst einen Hochspannungsgenerator auf, der die erforderliche Hochspannung zum Aufladen des Beschichtungsmittels erzeugt. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Beschichtungsmittelaufladung eine Hochspannungselektrode, um das zu applizierende Beschichtungsmittel elektrostatisch aufzuladen. Derartige Hochspannungselektroden sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und können beispielsweise als Außenelektroden eines Rotationszerstäubers ausgebildet sein. Es besteht jedoch im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit einer Direktaufladung innerhalb eines Rotationszerstäubers.

Bei der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelaufladung erfolgt die elektrische Verbindung zwischen dem Hochspannungsgenerator und der Hochspannungselektrode mindestens auf einem Teil der Verbindungslänge durch das erfindungsgemäße Hochspannungskabel, wie es vorstehend beschrieben wurde.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Hochspannungskabels mit einer Kabelseele aus Kupfer,

2 eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Hochspannungskabels mit einer elektrisch isolierenden Kabelseele, die elektrisch leitfähig beschichtet ist,

3 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Hochspannungskabels mit einer elektrisch leitfähigen Kabelseele,

4 eine Abwandlung von 3 mit einem zusätzlichen Abschirmmantel, sowie

5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelaufladung.

3 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hochspannungskabels 1, das teilweise mit dem vorstehend beschriebenen und in 2 gezeigten Hochspannungskabel 1 übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Eine Besonderheit dieses erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels besteht in der Gestaltung und dem Aufbau der Kabelseele 2. So besteht die Kabelseele 2 hier aus verdrillten Vliesstreifen, die jeweils aus mehreren Filamenten (Fasern) bestehen und elektrisch leitfähig gemacht sind. Die Kabelseele 2 besteht also aus Kunststoff als Trägermaterial, das elektrisch leitfähig gemacht ist, beispielsweise durch Befüllung oder Beschichtung mit Rußteilchen. Die Kabelseele 2 weist deshalb einen mittleren elektrischen Widerstand im Bereich von 10 kΩ/m–100 kΩ/m auf.

Die Gestaltung der Kabelseele 2 aus verdrillten Vliesstreifen verhindert im Vergleich zu dem herkömmlichen Hochspannungskabel 1 gemäß 2 vorteilhaft, dass eindringende Vaseline die elektrische Leitfähigkeit des Hochspannungskabels 1 beeinträchtigt.

Der mittlere elektrische Widerstand der Kabelseele 2 sorgt im Vergleich zu dem herkömmlichen Hochspannungskabel 1 gemäß 1 dafür, dass bei Entladevorgängen in einer elektrostatischen Beschichtungsanlage keine übermäßigen Stromschwingungen auftreten.

4 zeigt eine Abwandlung von 3, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass zwischen dem Außenmantel 5 und der äußeren Schicht 4.2 des Isolationsmantels 4 zusätzlich ein Abschirmmantel 7 angeordnet ist, der aus einem Kupferlitzengeflecht bestehen kann.

Schließlich zeigt 5 in stark vereinfachter Weise eine erfindungsgemäße Beschichtungsmittelaufladung mit einem Hochspannungsgenerator 8, der über das erfindungsgemäße Hochspannungskabel 1 mit einem elektrostatischen Zerstäuber 9 verbunden ist, wie er an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Der elektrostatische Zerstäuber 9 gibt einen Sprühstrahl 10 eines elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungsmittels (z. B. Lack) auf ein elektrisch geerdetes Kraftfahrzeugkarosseriebauteil 11 ab.

Der mittlere elektrische Widerstand des Hochspannungskabels 1 sorgt vorteilhaft dafür, dass bei Entladevorgängen keine übermäßigen Stromschwingungen auftreten.

Die vorstehend beschriebene konstruktive Gestaltung des Hochspannungskabels 1 hat dagegen den Vorteil, dass eindringende Vaseline nicht zu einer Änderung oder gar zu einem Verlust der elektrischen Leitfähigkeit des Hochspannungskabels 1 führt.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen.

Bezugszeichenliste

1
Hochspannungskabel
2
Kabelseele
3
Polyolefin
4
Isolationsmantel
4.1
Schicht des Isolationsmantels
4.2
Schicht des Isolationsmantels
5
Außenmantel
6
Leiterschicht
7
Abschirmmantel
8
Hochspannungsgenerator
9
Zerstäuber
10
Sprühstrahl
11
Kraftfahrzeugkarosseriebauteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • EP 0829883 A2 [0004, 0017]
  • EP 0829863 A2 [0026]