Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines elektrostatischen Zerstäubers für Flüssigkeiten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Elektrostatische Zerstäubung umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung alle Zerstäubungsvorgänge, welche Flüssigkeiten mit Effekten der Einwirkung einer Hochspannung zerstäuben.

Insbesondere auch elektrohydrodynamische Effekte sowie

elektrokinetische Effekte sind von dem Begriff dieser Art von 15 Zerstäubung umfasst. Im Sinne der Erfindung kann unter einer elektrostatischen Zerstäubung auch eine

elektrohydrodynamische Zerstäubung aufgefasst werden.

Aus der US 2010/0116897 AI ist ein Verfahren zur Steuerung eines elektrostatischen Zerstäubers für Flüssigkeiten bekannt, wobei der Zerstäuber einen Flüssigkeitstank und eine

Fördervorrichtung für Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank, eine Hochspannungsquelle sowie mindestens eine Zerstäuberdüse für die Zerstäubung von Flüssigkeit umfasst und wobei die mindestens eine Zerstäuberdüse an der Hochspannungsquelle angeschlossen ist.

Unter dem Anschluss der Zerstäuberdüse an der

Hochspannungsquelle ist jedwede Wechselwirkung zu verstehen, welche die elektrostatische, insbesondere die

elektrohydrodynamische Zerstäubung durch die Hochspannung ermöglicht. Eine Zerstäuberdüse kann dabei aus leitfähigem Material, aber auch aus nicht leitfähigem Material bestehen, um die notwendigen Effekte herbei zu führen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines elektrostatischen Zerstäubers für

Flüssigkeiten vorzuschlagen, durch welches ein Sprühvorgang überwachbar und verbesserbar ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des

Oberbegriffs des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden

Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den jeweiligen

Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige

Weiterbildungen angegeben.

Bei dem Verfahren zur Steuerung eines elektrostatischen

Zerstäubers für Flüssigkeiten ist es vorgesehen, dass mittels Sensormitteln einer Kontrollelektronik an wenigstens einer der Zerstäuberdüsen die Spannung und/oder die Stromstärke erfasst werden und/oder dass mittels Sensormitteln der

Kontrollelektronik die Spannung und/oder die Stromstärke an der Hochspannungsquelle erfasst werden. Hierdurch ist es möglich, Rückschlüsse auf die Arbeitsweise und das

Arbeitsergebnis des Zerstäubers zu ziehen und mittels der

Kontrollelektronik zu Verbesserung des Sprühergebnisses oder zur Vermeidung von Fehlern lenkend einzugreifen.

Bezüglich der Vorteile der weiteren Ansprüche wird auf die Beschreibung der Figuren verwiesen.

Im Sinne der Erfindung kann unter einer elektrostatischen Zerstäubung auch eine elektrohydrodynamische Zerstäubung aufgefasst werden.

Im Sinne der Erfindung kann ein Gitter auch als eine Anordnung mehrerer nebeneinander angeordneter Spalten sowie

untereinander angeordneter Zeilen aufgefasst werden. Auch eine Dreieck-Symmetrie ist als Gitteranordnung denkbar.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Flüssigkeit jedwede für das Auftragen durch elektrostatische Zerstäubung geeignete Flüssigkeit aufzufassen. Im Sinne der Erfindung ist

insbesondere vorgesehen, dass die Flüssigkeit ein Kosmetikum, z.B. ein Sonnenschutzmittel, eine Lotion oder ein Deodorant ist. Die Flüssigkeit kann auch eine flüssige Farbe oder Lack oder dergleichen sein. Auch andere Flüssigkeiten, z.B. ein Insektenschutzmittel, sind denkbar.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.

Hierbei zeigt : eine Schnittansicht durch eine schematische

Darstellung einer ersten Ausführungsvariante eines Zerstäubers, wobei die Zerstäuberdüsen in einer Ruhestellung stehen; eine Schnittansicht durch die Darstellung der Figur 1, wobei die Zerstäuberdüsen in einer Arbeitsstellung stehen und eine Seitenansicht auf die Figur 1 im Bereich der Zerstäuberdüsen .

In der Figur 1 ist eine Schnittansicht durch eine schematische Darstellung eines Zerstäubers 101 gezeigt, wobei

Zerstäuberdüsen 102a bis 102h in einer Ruhestellung R102 stehen. In der Figur 2 ist der in der Figur 1 gezeigte

Zerstäuber 101 mit Zerstäuberdüsen 102a bis 102h gezeigt, welche in einer Arbeitsstellung A102 stehen. Die Figur 3 zeigt schließlich eine Seitenansicht auf den in der Figur 1

dargestellten Zerstäuber 101 im Bereich seiner Zerstäuberdüsen 102a bis 102h.

Die dargeteilte Fassung weißt eine Vielzahl von

Zerstäuberdüsen auf. Es ist jedoch ebenfalls erfindungsgemäß und zweckmäßig, eine geringere Anzahl an Zerstäuberdüsen, insbesondere zwischen zwei und fünf Zerstäuberdüsen

vorzusehen, je nachdem, welche Anforderungen die zu

zerstäubende Flüssigkeit an die Geometrie und Anordnung der Düsen im Zusammenhang mit den elektrostatischen Effekten stellt .

Der elektrostatische Zerstäuber 101 ist für eine

elektrostatische Zerstäubung von Flüssigkeiten 103 vorgesehen. Hierbei werden unter Flüssigkeiten insbesondere Kosmetika, aber z.B. auch Farben und Lacke verstanden. Der Zerstäuber 101 umfasst ein Gehäuse 104, eine elektrische Energiequelle 105, ein Aktivierungsmittel 106, welches als elektrischer Taster 107 bzw. elektronischer Kontakt (Kapazitiv-, Reed-, Hall- Sensor) ausgeführt ist, eine Kontrollelektronik 108, eine Hochspannungsquelle 109, einen Flüssigkeitstank 110, eine Fördervorrichtung 111 und die erwähnten Zerstäuberdüsen 102a bis 102h. Die Fördervorrichtung 111 ist zwischen dem

Flüssigkeit stank 110 und den Zerstäuberdüsen 102a bis 102h angeordnet. Hierbei ist die Fördervorrichtung 111 durch eine erste Leitung 112 mit dem Flüssigkeitstank 110 verbunden ist und hierbei ist die Fördervorrichtung 111 durch eine zweite Leitung 113 mit den Zerstäuberdüsen 102a bis 102h verbunden, so dass die Fördervorrichtung 111 im Sprühbetrieb Flüssigkeit 103 aus dem Flüssigkeitstank 110 saugt und zu den

Zerstäuberdüsen 102a bis 102h fördert. Besonders bevorzugt ist jede Zerstäuberdüse mit einer eigenen Förderleitung über die Fördereinrichtung mit dem Flüssigkeitstank verbunden. Dabei sind die Förderleitungen insbesondere einstückig als

extrudierte KunststoffSchläuche ausgebildet, wie sie aus

Schlauchpumpen bekannt sind.

Die Fördervorrichtung 111 ist als Pumpe 114 nämlich

Verdrängerpumpe in der Bauart einer Saugpumpe 115 ausgebildet. Die Saugpumpe 115 ist als Schlauchpumpe 116 ausgebildet und so ausgeführt, dass ein zwischen der ersten Leitung 112 und der zweiten Leitung 113 angeordneten Förderschlauch 117 im

Pumpbetrieb von an einem Rotor 116a angeordneten Rollen 116b, 116c abwechselnd wälzend deformiert und hierbei vollständig abdrückt wird, wie dies in der Figur 1 im Bereich der Rolle 116b gezeigt ist. Der Zerstäuber 101 umfasst eine Umschaltvorrichtung 118, mittels welcher eine Drehrichtung des Rotors 116a der

Schlauchpumpe 116 derart umschaltbar ist, dass die

Schlauchpumpe zwischen einem Förderbetrieb, bei welchen sich der Rotor 116a in eine Drehrichtung w dreht und einem

Rückförderbetrieb, bei welchem sich der Rotor 116a in eine entgegen gesetzte Drehrichtung w ^x dreht, wechselt. Durch einen kurzzeitigen Rückförderbetrieb ist es möglich, ein

ungewünschtes Austreten von Flüssigkeit 103 nach dem Sprühen zu vermeiden.

Hierbei ist es in einer Ausgestaltung vorgesehen, eine

Rückforderung der Flüssigkeit 103 in den Flüssigkeitstank 110 zu vermeiden. Eine Vermeidung von Rückforderungen ist

zweckmäßig, wenn die Flüssigkeit im Tank starken

Hygienevorschriften unterliegt, und eine Kontamination durch bereits entnommene Flüssigkeit vermieden werden soll. Dies wird dadurch erreicht, dass die erste Leitung 112, welche wie der Förderschlauch 117 elastisch dehnbar ausgebildet ist, durch das Rückfördern zur Vergrößerung ihres Innenvolumens leicht gedehnt wird und der Flüssigkeitstank 110 durch ein nicht dargestelltes Rückschlagventil verschlossen bleibt. Um für eine Rückforderung ein großes Speichervolumen der ersten Leitung sicherzustellen, ist es vorgesehen, die erste Leitung wenigstens 1,5 und insbesondere zweimal so lange auszubilden wie dies zur Verbindung des Flüssigkeitstanks mit der

Fördervorrichtung erforderlich ist. Alternativ ist es auch vorgesehen, kleine Mengen von Flüssigkeit beim

Rückförderbetrieb über eine Weiche bzw. ein entsprechendes Ventil in einen Entsorgungstank zu leiten. Hierdurch ist es möglich, die zweite Leitung 113 weitgehend vollständig zu entleeren .

Alternativ ist es auch vorgesehen, Rückforderungen in den Flüssigkeitstank durch ein geöffnetes Ventil zuzulassen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die entnommene

Flüssigkeit, beispielsweise ein Sonnenschutzmittel, aus dem Kreislauf des Zerstäubers in den Flüssigkeitstank

zurückgegeben werden soll, um den Zerstäuber möglichst

vollständig zu entleeren, ohne Material zu verschwenden.

Die Fördervorrichtung 101 und die Hochspannungsquelle 109 sind über das Aktivierungsmittel 106, welches durch den

elektrischen Taster 107 gebildet ist, aktivierbar. Hierbei ist ein Betätigungselement 107a des Tasters 107 elektrisch

leitfähig und als Gegenpol zu den Zerstäuberdüsen 102a bis 102b ausgebildet ist. Nachdem der Taster 107 zum Sprühen dauerhaft gedrückt sein muss, ist auf diese Weise eine gute Verbindung des Anwenders mit dem Bezugspotential der

Sprühvorrichtung 101 sicher gestellt und eine elektrostatische Aufladung des Anwenders wird vermieden.

Der Zerstäuber 101 umfasst einen akustischen Signalgeber 119, welcher an die Kontrollelektronik 108 angeschlossen ist.

Hierdurch kann der Anwender akustisch über eine korrekte oder fehlerhafte Anwendung des Zerstäubers 101 informiert werden und die Handhabung der Zerstäubers 101 damit trainiert und optimiert werden. Zusätzlich oder alternativ ist auch ein haptischer, insbesondere vibrierender Signalgeber vorgesehen, wobei dieser mit einer bestimmten Frequenz immer dann aktiv ist, wenn der Zerstäuber sprüht. Durch ein Vibrieren mit einer abweichenden Frequenz können dem Anwender weitere

Informationen, z.B. eine Fehlbedienung vermittelt werden.

Der Zerstäuber 101 umfasst ein Anschlussmittel 120, wobei der Flüssigkeit stank 110 lösbar und über ein selbst schließendes Ventil 121, mit dem Anschlussmittel 120 verbunden ist.

Hierdurch ist ein Kuppeln und Entkuppeln des Flüssigkeitstanks 110 mit einfachen Handbewegungen möglich und hierdurch ist auch einem ungewünschten Auslaufen des Flüssigkeitstanks 110 wirksam vorgebeugt. Der Flüssigkeitstank 110 ist als selbst kollabierender Tank ausgebildet ist und umfasst hierzu einen Folienbeutel 110a. Alternativ kann der Flüssigkeitstank auch mit einem passiven Folgekolben ausgestattet sein. Derartige Flüssigkeitstanks lassen sich kostengünstig herstellen. Weiterhin ist der

Füllstand derartiger Flüssigkeitstanks durch eine Sichtprüfung bei entsprechender Verwendung von transparenten Bauteilen und/oder entsprechender Positionierung von Öffnungen leicht feststellbar .

Die erste Leitung 112, die zweite Leitung 113 und der

Förderschlauch 117 sind einteilig ausgebildet und durch einen bevorzugt einstückig ausgebildeten Verbindungsschlauch 122 gebildet. Hierdurch ist die Zahl der Verbindungsstellen reduziert, so dass die Gefahr eine Ausbildung von Ablagerungen reduziert ist.

Zwischen dem Flüssigkeitstank 110 und der Kontrollelektronik 108 sind Mittel 123 zur Identifizierung des Flüssigkeitstanks 110 umfasst, wobei diese Mittel 123 als Erfassungsmittel ausgebildet sind, welche auf dem Flüssigkeitstank aufgedruckte bzw. an dem Flüssigkeitstank gespeicherte Informationen erfassen und der Kontrollelektronik entsprechende

Informationen weiterleiten. Hierdurch ist die

Kontrollelektronik 108 in der Lage verschiedene Parameter wie Höhe der Hochspannung, Leistung der Pumpe usw. auf die zu versprühende Flüssigkeit 103 anzupassen. Besonders bevorzugt können hier RFID Markierungen vorgesehen werden, welche insbesondere lesbar und beschreibbar ausgebildet sind, damit auch aktuelle Informationen, wie z.B. ein Datum der ersten Benutzung des Flüssigkeitstanks , gespeichert werden können.

Der Zerstäuber 101 umfasst in der dargestellten

Ausführungsform 8 Zerstäuberdüsen 102a bis 102h, welche ringartig angeordnet sind (siehe Figur 3) . Hierdurch lassen sich Körperflächen von einigen Quadrat Zentimetern besprühen, so dass ein rascher Sprühfortschritt gewährleistet ist. Die Zerstäuberdüsen 102a bis 102h bilden ein Düsenfeld 124 (siehe Figur 3) , wobei das Düsenfeld 124 als Gitter 125 mit sich an Gitterpunkten 126a bis 126i kreuzenden Gitterlinien 127a bis 127f ausgebildet ist, wobei es insbesondere

vorgesehen ist, dass die Zerstäuberdüsen 102a bis 102h

Gitterpunkte paralleler Gitterlinien bilden. Durch eine derartige regelmäßige geometrische Anordnung lässt sich ein gleichmäßiger Auftrage der Flüssigkeit erreichen. Aus den Figuren 1 und 2 ist wieder ersichtlich, dass das

Gehäuse 101 einen Griffabschnitt 128, einen Kopfabschnitt 129 und einen zwischen dem Griffabschnitt 128 und dem

Kopfabschnitt 129 angeordneten Mittelabschnitt 130 umfasst, wobei die Zerstäuberdüsen 102a bis 102h in dem Kopfabschnitt 129 angeordnet sind, wobei die Fördervorrichtung 111 zwischen dem Flüssigkeitstank 110 und den Zerstäuberdüsen 102a bis 102h angeordnet ist.

Die Kontrollelektronik umfasst Sensormittel S102-1 und S102-2, mit welchen an der Zerstäuberdüse 102g Spannung V102 und/oder Stromstärke A102 erfasst werden. Weiterhin umfasst die

Kontrollelektronik 108 Sensormitteln S109-1 und S109-2, mit welchen an der Hochspannungsquelle 109 Spannung V109 und/oder Stromstärke A109 erfasst werden.

Die Fördervorrichtung 111 und/oder die Hochspannungsquelle 109 werden in Abhängigkeit von der an der Zerstäuberdüse 102g gemessenen Spannung V102 und/oder Stromstärke A102 und/oder in Abhängigkeit von der an der Hochspannungsquelle 109 gemessenen Spannung V109 und/oder Stromstärke A109 zur Optimierung der

Flüssigkeitsabgabe des Zerstäubers 101 kontrolliert. Hierdurch kann die ordnungsgemäße Funktion der Fördervorrichtung 111 und/oder die Hochspannungsquelle 109 überwacht werden.

Weiterhin erlaubt eine derartige Überwachung eine Einleitung von Verbesserungsmaßnahmen, eine Ausgabe von Fehlermeldungen, sowie eine Qualitätsüberwachung.

Weiterhin ist es vorgesehen, eine Analyse der Stromstärke A102 bzw. A107 und/oder der Spannung V102 bzw. V107 an wenigstens einer der Zerstäuberdüsen 102a bis 102h und einem elektrisch leitfähigen Abschnitt des Bedienelements 107 des

Aktivierungsmittels 106 durchzuführen und einen Abgleich dieser Messungen mit Referenzwerten, welche in der

Kontrollelektronik 108 gespeichert sind, durchzuführen.

Hierdurch kann ebenfalls die ordnungsgemäße Funktion des Zerstäubers überwacht werden. Eine derartige Überwachung erlaubt ebenfalls eine Einleitung von Verbesserungsmaßnahmen, eine Ausgabe von Fehlermeldungen, sowie eine

Qualitätsüberwachung. An dem Bedienelement 107 werden Spannung und/oder Stromstärke mit Sensormitteln S107-1 und S107-2 gemessen .

Es ist auch vorgesehen, dass durch eine Analyse von gemessener Stromstärken und/oder Spannungen ein Abstandswert A zwischen wenigstens einer der Zerstäuberdüsen 102a bis 102h und einer zu besprühenden Oberfläche F ermittelt wird.

Weiterhin ist vorgesehen, dass durch eine Analyse gemessener Stromstärken und/oder der Spannungen ein

Beschichtungsparameter BP, wie z.B. eine Dicke einer Schicht auf der zu besprühenden Oberfläche F ermittelt wird.

Es ist auch vorgesehen, dass durch eine Analyse gemessener Stromstärken und/oder Spannungen wenigstens einer der

Zerstäuberdüsen 102a bis 102h eine Ausrichtung der wenigsten einen Zerstäuberdüse 102a bis 102h im Bezug zu der zu

besprühenden Oberfläche F ermittelt wird.

Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist es vorgesehen, dass der Zerstäuber zusätzlich zu dem ersten

Flüssigkeitstank einen zweiten Flüssigkeitstank umfasst, dass der Zerstäuber zusätzlich zu der ersten Fördervorrichtung eine zweite Fördervorrichtung umfasst, dass zwischen den

Fördervorrichtungen und der wenigstens einen Zerstäuberdüse eine Mischvorrichtung zwischengeschaltet ist, wobei ein

Fördervolumen der ersten Fördervorrichtung und ein Fördervolumen der zweiten Fördervorrichtung derart

kontrolliert werden, dass in der Mischvorrichtung eine

Mischflüssigkeit mit einer vorgegebenen Zusammensetzung erzeugt wird. Hierdurch lassen sich unterschiedliche

Flüssigkeiten vor dem Versprühen mischen. Durch einen Betrieb der Fördervorrichtungen mit unterschiedlicher Förderleistung lässt sich auch das Mischverhältnis bestimmen.

Wie aus der Figur 1 ersichtlich ist, ist es auch vorgesehen, dass der Zerstäuber 101 eine Heizvorrichtung 140 und eine Kühlvorrichtung 141 umfasst, wobei die Flüssigkeit 103 vor dem Austritt aus den Zerstäuberdüsen 102a bis 102h zur Erreichung einer vorgegebenen Temperatur und/oder Viskosität geheizt oder gekühlt wird.

Es ist vorgesehen, dass bei einer Aktivierung des Zerstäubers 101 zunächst der Hochspannungsgenerator 109 aktiviert wird und anschließend die Fördervorrichtung 111 aktiviert wird.

Hierdurch kann sichergestellt werden, dass an den

Zerstäuberdüsen 102a bis 102h ankommende Flüssigkeit 103 sofort zerstäubt wird und die Zerstäuberdüsen nicht tropfen.

Weiterhin ist es vorgesehen, dass bei einer Deaktivierung des Zerstäubers zunächst die Fördervorrichtung deaktiviert wird und anschließend der Hochspannungsgenerator deaktiviert wird. Hierdurch kann einem Tropfen der Zerstäuberdüsen ebenfalls vorgebeugt werden. Zusätzlich ist es vorgesehen, dass die Fördervorrichtung vor ihrer Deaktivierung von einer

Vorwärtsförderung automatisch auf eine kurzzeitige

Rückwärtsförderung umgeschaltet wird. Hierdurch wird die

Flüssigkeit aus der zweiten Leitung 113 herausgesaugt, so dass ein Tropfen noch zuverlässiger vermieden wird und die für den Abschaltvorgang erforderliche Zeit verringert werden kann.

Im Ablauf für das Aktivieren ist es auch vorgesehen, dass bei einer Aktivierung des Zerstäubers 101 vor einer Aktivierung des Hochspannungsgenerators 109 die Zerstäuberdüsen 102a bis 102h aus der Ruhestellung R102 in die Arbeitsstellung A102 verbracht werden, wobei hierzu die Zerstäuberdüsen 102a bis 102h mittels des Hubzylinders 134 bewegt werden.

Im Ablauf für das Deaktivieren ist es auch vorgesehen, dass bei einer Deaktivierung des Zerstäubers 101 nach einer

Deaktivierung des Hochspannungsgenerators 109 die

Zerstäuberdüsen 102a bis 102h aus der Arbeitsstellung A102 in die Ruhestellung R102 verbracht werden, wobei hierzu die Zerstäuberdüsen 102a bis 102h wieder mittels des Hubzylinders 134 bewegt werden.

Alternativ oder ergänzend zu Bewegung der Zerstäuberdüsen kann auch ein Gehäuseteil als Schieber ausgebildet werden (nicht dargestellt) , welcher zur Abdeckung im deaktivierten Zustand vor die Zerstäuberdüsen geschoben wird und dabei bevorzugt einen Ein-Aus-Schalter bedient.

Bezugs zeichenliste

101 Zerstäuber (erste Variante)

102a - 102h Zerstäuberdüse

103 Flüssigkeiten

104 Gehäuse

105 Energiequelle

106 Aktivierungsmittel

107 elektrischer Taster

107a Betätigungselement von 107

108 Kontrollelektronik

109 Hochspannungsquelle

110 Flüssigkeitstank

110a Folienbeutel

111 Fördervorrichtung

112 erste Leitung

113 zweite Leitung

114 Pumpe

115 Saugpumpe

116 Schlauchpumpe

117 Förderschlauch

116a Rotor

116b, 116c Rolle

117 Förderschlauch

118 Umschaltvorrichtung

119 Signalgeber

120 Anschlussmittel

121 Ventil

122 Verbindungsschlauch

123 Mittel zur Identifizierung des Flüssigkeitstanks

124 Düsenfeld

125 Gitter

126a - 126i Gitterpunkt

127a - 127f Gitterlinie

128 Griffabschnitt

129 Kopfabschnitt

130 Mittelabschnitt

131 Innenraum 132 Außenseite

133 Basisplatte

134 Hubzylinder

140 Heizvorrichtung

141 Kühlvorrichtung

Abstandswert

Beschichtungsparameter zu beschichtende Fläch

S102-1, S102-2 Sensormittel an 102g S107-1, S107-2 Sensormittel an 107 S109-1, S109-2 Sensormittel an 109