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Prüfverfahren für triboelektrische Sprüheinrichtungen

31.10.2007

Triboelektrische Sprüheinrichtungen werden in der Lackiertechnik verwendet, um Pulverlacke durch Reibung an einem Kunststoffrohr aufzuladen. Die dabei entstehenden elektrostatischen Aufladungen sind potenziell zündfähig und müssen begrenzt werden. Es wurde ein Prüfaufbau und ein Verfahren für die EG-Baumusterprüfung auf Grundlage der DIN EN 50050:2007 "Elektrische Betriebsmittel für explosionsgefährdete Bereiche - Elektrostatische Handsprüheinrichtungen" entwickelt.

Die Prüfeinrichtung besteht aus einem Minizyklon, einem Ladungs-, Strom- und Zeitmessgerät (IQt-Messgerät), einem Amperemeter, einem Datenschreiber, sowie aus einem Fluidisierungsbehälter, der eine Fluidisierung des verwendeten Pulvers bewirkt. Bei der Durchführung der Prüfung muss insbesondere darauf geachtet werden, dass das Pulver nicht agglomeriert. Außerdem sollte ein Pulver verwendet werden, das den höchstmöglichen Tribostrom liefert, damit das Gerät ohne Einschränkungen mit allen Pulverlacken eingesetzt werden kann.

Dazu wurden verschiedene Pulver bezüglich ihrer Aufladbarkeit untersucht (Bild 1). Neben entzündlichen Epoxid- und Polyesterpulverlacken, sowie Epoxid-Polyester-Mischpulverlacken wurden auch nichtentzündliche Polyamid-12-Pulver verwendet. Untersuchungen mit verschiedenen Ejektordrücken stellen einen Zusammenhang zwischen Fördermenge und provoziertem Tribostrom her. Das Polyamid-12-Pulver Vestosint 5151 der Fa. Degussa liefert die höchste Aufladung und zeigt darüber hinaus ein lineares Ansteigen des Tribostromes mit der Fördermenge. Es wird daher künftig für die Bestimmung des Tribostromes verwendet.

Die Prüfeinrichtung und -verfahren wurden mittels einer Koronasprühpistole mit bekannten Spannungen und Strömen an der Zündgrenze validiert. Zur effektiven Qualitätskontrolle des Polyamid-12-Pulvers wird ein Pulvermessplatz verwendet (Bild 2). Die Arbeitsgruppe "Physikalische Zündvorgänge" hat erste EG-Baumusterprüfungen erfolgreich durchgeführt und besitzt derzeit als einzige Benannte Stelle nach Richtlinie 94/9/EG einen solchen Prüfaufbau.


Bild 1: Provozierter Tribostrom einer triboelektrischen Sprühpistole als Funktion des Ejektordrucks (Fördermenge) für verschiedene Pulver


Bild 2: Pulvermessplatz