CN101678375A - 用于涂层设备的绝缘缸的活塞杆密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种活塞杆密封装置(12)，其用于静电式涂层设备的绝缘缸(7)，该活塞杆密封装置具有用于使活塞杆(11)轴向可移动地进行导向的活塞杆导向装置，其中，该活塞杆(11)承载有刮料活塞(8)，以便将剩余涂料从管道缸(7)的内壁上刮除，该活塞杆密封装置还具有用于使所述活塞杆导向装置相对于所述活塞杆(11)密封的第一密封装置(17)。本发明附加地设有用于使所述活塞杆导向装置相对于所述活塞杆(11)密封的第二密封装置(18)，其中，该第二密封装置(18)相对于所述第一密封装置(17)轴向错位地设置。

Description

用于涂层设备的绝缘缸的活塞杆密封装置
技术领域
本发明涉及一种用于静电式涂层设备的隔绝缸的活塞杆密封装置以及一种如并列的权利要求所述的相应的运行方法。
背景技术
由DE 10 2005 048 223 A1公开了一种涂装设备，其中，一个漆储存装置通过一个绝缘缸与一个设置在下游的漆计量装置连接，其中，漆计量装置受控地对施加的漆进行计量并且将漆供应给旋转喷雾装置或者供应给其他的施加器具。在此，绝缘缸允许该漆计量装置相对于漆储存装置的电绝缘。这样做是有利的，因为漆计量装置在静电式涂装方法中通常处于高压电势，而与漆计量装置电绝缘的漆储存装置处于地电势并且在涂装过程期间就已经可以被重新灌装。为了电绝缘，处于绝缘缸中的剩余漆被刮料活塞从绝缘缸的内壁上去除，以便产生所需的耐击穿强度。刮料活塞在此安置在活塞杆的一个端部上，该活塞杆在一个活塞杆导向装置中可移动地被支承并且在其另一端部上承载有气动活塞，该气动活塞可以在一个气动缸中被气动地驱动，以便使绝缘缸中的刮料活塞移动。
该公开的绝缘缸的缺点是如下事实：即，活塞杆在刮料活塞与活塞杆导向装置之间的区域中遭受待施加的漆，从而使得附着在活塞杆壳面上的漆可穿过活塞杆导向装置进入到气动缸中，在那里，所述漆于是粘附在气动缸上或者在最坏的情况下使气动缸锁死。在实际中，在运行中首先导致气动缸的运动速度的降低并且从而导致节拍时间问题。最终所述气动缸可被完全锁死，这导致涂装车间中的生产损失。在此，特别的危险来自较长的停机时间(例如晚上或者周末)，在所述停机时间中构件由于剩余涂料的硬化而粘结并且从而在重新启动生产时失效。
前述公开的绝缘缸的另一问题是活塞杆密封装置在活塞杆的所谓的干运行时的不令人满意的寿命，因为少量的漆量可在活塞杆上干燥，这导致提高的研磨性并且导致活塞杆密封装置的提前失效。
此外，现有技术指出了US 4 863 101A、DE 692 03 299T2、US 5964 408A、US 4 469 251A、US 4 266 468A、US 4 126 321A、DE 102005 060 959A1、DE 692 28 249T2、DE 195 248 53C2和US 5 458 927A。但是，这些对比文件并没有公开具有绝缘缸的涂层介质供给装置，所述绝缘缸设有活塞杆密封装置，所述活塞杆密封装置具有令人满意的防泄漏性。
发明内容
因此，本发明的目的在于，相应地改进前述公开的绝缘缸。
所述目的通过本发明的活塞杆密封装置或通过并列权利要求所述的相应的运行方法来实现。
本发明包括一般的技术教导：即，活塞杆密封装置不仅仅具有唯一一个密封装置，而是具有至少两个密封装置，所述至少两个密封装置在轴向方向上错位地设置。
附加的密封装置一方面提高了可靠性，因为即使在一个密封装置失效时也不影响密封性。
另一方面，本发明的密封装置在空间上隔开的设置方式允许故障监控，其方式是在两个密封装置之间的中间空间中监控泄漏。
因此在两个密封装置之间在轴向方向上优选设置一个泄漏室，其中，该泄漏室在径向方向上处于活塞杆导向装置与活塞杆壳面之间并且在漆侧的密封装置不密封时接收透过来的泄漏漆。
在本发明的一个优选的实施例中，从所述泄漏室引出一个泄漏孔，以便将进入到泄漏室中的泄漏物排出。
此外，所述泄漏孔可被用来识别泄漏。为此，该泄漏孔例如可以通到一个传感器，其中，该传感器例如可以是压力传感器或湿度传感器。如果泄漏传感器识别出泄漏，则在下一时机更换活塞杆密封装置，这例如可以在常规的运行中断时在晚上或周末进行，从而使得不会通过活塞杆密封装置中的泄漏影响常规的涂装工作。
在本发明中，活塞杆的机械驱动并且从而刮料活塞的机械驱动优选气动地进行，如已经从DE 10 2005 048 223A1公开的那样，因此，该专利申请的内容被全面地纳入到本说明书中来。因此，活塞杆优选在其与刮料活塞相反对置侧承载有一个气动活塞，该气动活塞可移动地设置在一个气动缸中并且可被加载压力，以便使气动活塞并且从而也使所述活塞杆以及刮料活塞沿轴向方向移动。在这种通过气动缸对活塞杆进行驱动的驱动方式中，本发明的活塞杆密封装置优选具有一个另外的密封装置，该另外的密封装置相对于前述冗余的密封装置轴向错位地设置并且具有如下任务：即，相对于气动缸密封。
因而在所述本发明的优选实施例中，活塞杆密封装置具有三个密封装置，即，在刮料活塞侧及在绝缘缸侧的两个湿漆密封装置和在气动缸侧的至少一个气动密封装置。
此外，在本发明的范围内有利的是：密封装置具有多个边缘，由此提高密封装置的寿命。因此，在本发明的所述优选实施例中，湿漆密封装置分别具有双倍的密封边缘。
此外应当提及：湿漆密封装置优选由热塑性的密封材料构成、例如聚四氟乙烯(PTFE)或聚乙烯(PE)。但是，本发明在密封材料方面并不局限于前述的实例，而是原则上也可以用其他的密封材料实现。
在此，密封装置可以可选地通过金属弹簧进行支持，以便实现令人满意的密封作用。
此外，有利的是，活塞杆在其壳面上具有粗糙度系数为Rz＜20μm、Rz＜10μm、Rz＜5μm甚或Rz＜2μm的小表面粗糙度。这一方面是有利的，因为活塞杆的光滑密封面使得涂料在轴向方向上穿过活塞杆导向装置的传播变难。另一方面，通过小的表面粗糙度提高了活塞杆密封装置的寿命。
此外，为了避免涂料在轴向方向上的传播，有利的是：活塞杆在其密封面上具有大于60％、70％甚或大于80％的接触区域。
这可以有利地通过以下方式实现：即，活塞杆在其密封面上具有降低摩擦的表面涂层，该表面涂层例如可以由类金刚石的碳层构成、例如或者DLCTM(DLC：Diamond-like Carbon(类金刚石的碳))。
所述表面涂层由类金刚石的碳层构成，特别是由
Figure G2008800169667D00042
或者DLCTM构成。
所述表面涂层的施加例如可以借助于等离子体辅助化学气相沉积方法(PACVD：Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition)或者通过物理气相沉积方法(PVD：Physical Vapor Deposition)进行。
此外，需提及的是：本发明不仅仅是针对作为单个构件的新型活塞杆密封装置而提出的，而是也包括具有此类活塞杆密封装置作为构件的涂层介质供给装置和涂装设备。
此外，需提及的是：本发明不局限于用于静电式涂层设备中的绝缘缸的活塞杆导向装置。相反，本发明可以普遍地适合于用于对管道缸中的活塞杆进行导向的活塞杆导向装置。
最后，本发明还包括一种用于此类活塞杆密封装置的新型运行方法，其中，刮料活塞与活塞杆密封装置之间的绝缘喷雾器被用冲洗介质或者涂层介质冲洗，以防止涂层介质剩余物在活塞杆的壳面上沉积并且然后穿过活塞杆导向装置沿轴向方向传播。
该冲洗可以定期进行，以便一开始就避免本文开头所述的缺点。
附图说明
在从属权利要求中或者在下面结合本发明优选实施例的说明参照附图详细阐述本发明的进一步构型。图中示出：
图1是一个本发明的静电式涂装设备，其具有一个用于使漆储存装置相对于在下游设置在该漆储存装置后面的漆计量装置电绝缘的绝缘缸，
图2是在图1中的绝缘缸的情况下活塞杆导向装置的横截面图，
图3是按照图2的活塞杆导向装置中的密封装置的简化横截面图。
具体实施方式
在图1的视图中示出一个静电式涂装设备，其用于对机动车车身部分或其他构件批量地进行涂装，其中，该涂装设备的结构和功能方式在前面已经提及过的专利申请DE 10 2005 048 223A1中详细描述过了，因此，该专利申请的关于涂装设备的结构和功能方式的内容被全面地纳入到本说明书中来。
因此仅需提到：涂装设备具有一个颜色更换装置1、一个阀装置2、一个漆储存装置3、一个另外的阀装置4、一个漆计量装置5和一个作为施加器具的旋转喷雾装置6。
在此，漆储存装置3在一侧并且漆计量装置5在另一侧在该涂装设备的运行中可以处于不同的电势上。
因此，在施加漆时，漆计量装置5通常处于高压势，以便实现所施加的漆在电接地的机动车车身部分上的最佳附着。
相反，漆储存装置3在涂装设备的运行中通常处于地电势，从而使得漆储存装置3在涂装期间已经可以被填充新的漆。
在此，为了使漆储存装置3相对于漆计量装置5电绝缘，设置一个绝缘缸7，一个刮料活塞8在该绝缘缸中可轴向移动地被导向。为了该绝缘缸7的电绝缘，刮料活塞8向右运动到图中所示的位置中，其中，刮料活塞8将剩余涂料从绝缘缸7的内壁上刮除并且由此提高绝缘缸7的耐击穿强度。
在此，刮料活塞8在绝缘缸7中的运动通过气动缸9进行，该气动缸设置在与绝缘缸7相反对置侧。一个气动活塞10可以在该气动缸9中轴向移动，其中，该气动活塞10通过活塞杆11与所述刮料活塞8连接。气动活塞10可以通过阀在两侧被施加压力，以便使气动活塞10并且从而也使活塞杆11以及刮料活塞8沿轴向方向运动。
在此，本发明的特别之处在于图2中示出的活塞杆密封装置12的设计结构。
活塞杆密封装置12例如具有多个彼此螺接的构件13、14、15、16，这些构件包围活塞杆11并且接收两个湿漆密封装置17、18以及一个气动密封装置19。
在此，两个湿漆密封装置17、18设置在向着绝缘缸7侧并且防止漆从绝缘缸7沿轴向方向通过活塞杆密封装置12进入到气动缸9中或活塞杆密封装置12中。
相反，气动活塞19设置在活塞杆密封装置12的向着气动缸9侧并且是耐压的，使得维持气动缸9中的气动驱动压力。
此外，活塞杆密封装置12具有一个泄漏室20，该泄漏室在轴向方向上设置在两个湿漆密封装置17、18之间并且在径向方向上设置在活塞杆11的壳面与周围的构件14之间。
在此，从该泄漏室20岔出一个泄漏孔21，该泄漏孔通向外部并且允许与泄漏传感器连接，在此为了简化起见未示出该泄漏传感器。于是，在湿漆密封装置17不密封的情况下湿漆进入到泄漏室20中，这可以通过泄漏孔21被所述泄漏传感器检测到。在这种状态下，仍可以通过第二湿漆密封装置18维持密封功能，从而不影响涂装设备的运行。于是，在下一次常规的运行中断时可以更换活塞杆密封装置12。
最后，图3示出具有两个密封边缘22、23的湿漆密封装置17的可能的实施方式，由此有利地提高湿漆密封装置17的寿命。
本发明不局限于前述优选的实施例。相反，大量变型方案和更改方案都是可行的，所述变型方案和更改方案同样利用本发明的构思并且因此落入到本发明的保护范围中。
参考标号表
1  颜色更换装置     12  活塞杆密封装置
2  阀装置           13-16  构件
3  漆储存装置       17，18  湿漆密封装置
4  阀装置           19  气动密封装置
5  漆计量装置       20  泄漏室
6  旋转喷雾装置     21  泄漏孔
7  绝缘缸           22，23  密封边缘
8  刮料活塞
9  气动缸
10 气动活塞
11 活塞杆

Claims (18)

1.一种活塞杆密封装置(12)，其用于涂层设备的、特别是静电式涂层设备的管道缸、特别是绝缘缸(7)，该活塞杆密封装置具有：
a)用于使活塞杆(11)轴向可移动地进行导向的活塞杆导向装置，其中，该活塞杆(11)承载有刮料活塞(8)，以便将剩余涂料从管道缸(7)的内壁上刮除，和
b)用于使所述活塞杆导向装置相对于所述活塞杆(11)密封的第一密封装置(17)，
其特征在于，
c)用于使所述活塞杆导向装置相对于所述活塞杆(11)密封的第二密封装置(18)，其中，该第二密封装置(18)相对于所述第一密封装置(17)轴向错位地设置。
2.如权利要求1所述的活塞杆密封装置，其特征在于，所述管道缸是绝缘缸(7)。
3.如权利要求1或2所述的活塞杆密封装置(12)，其特征在于泄漏室(20)，该泄漏室在轴向方向上设置在第一密封装置(17)与第二密封装置(18)之间以及在径向方向上设置在活塞杆(11)与活塞杆导向装置之间并且在第一密封装置(17)不密封的情况下接收泄漏物。
4.如权利要求3所述的活塞杆密封装置(12)，其特征在于，
a)从所述泄漏室(20)岔出的泄漏孔(21)，该泄漏孔用于将泄漏物从泄漏室(20)中排出，和/或
b)用于检测泄漏的泄漏传感器，其中，该泄漏传感器设置在所述泄漏室中或者通过所述泄漏孔与所述泄漏室连接。
5.如上述权利要求中任一项所述的活塞杆密封装置(12)，其特征在于用于使活塞杆导向装置相对于活塞杆(11)密封的第三密封装置(19)，其中，该第三密封装置(19)相对于第一密封装置(17)和第二密封装置(18)轴向错位地设置。
6.如上述权利要求中任一项所述的活塞杆密封装置(12)，其特征在于，所述活塞杆(11)一方面承载所述刮料活塞(8)，另一方面承载有一个气动活塞(10)，该气动活塞在气动缸(9)中可移动地被导向。
7.如权利要求6所述的活塞杆密封装置(12)，其特征在于，
a)第一密封装置(17)和第二密封装置(18)是湿漆密封装置并且设置在所述管道缸(7)侧，并且
b)第三密封装置(19)是气动密封装置并且设置在所述气动缸(9)侧。
8.如上述权利要求中任一项所述的活塞杆密封装置(12)，其特征在于，第一密封装置(17)和/或第二密封装置(18)和/或第三密封装置(19)具有多个密封边缘(22，23)，这些密封边缘相对于活塞杆(11)的壳面密封。
9.如上述权利要求中任一项所述的活塞杆密封装置(12)，其特征在于，第一密封装置(17)和/或第二密封装置(18)由热塑性的密封材料构成，特别是由聚四氟乙烯或聚乙烯构成。
10.如上述权利要求中任一项所述的活塞杆密封装置(12)，其特征在于，第一密封装置(17)和/或第二密封装置(18)具有金属弹簧。
11.如上述权利要求中任一项所述的活塞杆密封装置(12)，其特征在于，活塞杆(11)在其密封面上具有粗糙度系数为Rz＜20μm、Rz＜10μm、Rz＜5μm或Rz＜2μm的表面粗糙度。
12.如上述权利要求中任一项所述的活塞杆密封装置(12)，其特征在于，活塞杆(11)在其密封面上具有大于60％、70％或80％的材料承载部分。
13.如上述权利要求中任一项所述的活塞杆密封装置(12)，其特征在于，活塞杆(11)在其密封面上具有降低磨损的表面涂层。
14.如权利要求13所述的活塞杆密封装置(12)，其特征在于，所述表面涂层由类金刚石的碳层构成，特别是由
Figure A2008800169660004C1
或者DLCTM构成。
15.如权利要求13或14所述的活塞杆密封装置(12)，其特征在于，所述表面涂层通过等离子体辅助化学气相沉积方法或者通过物理气相沉积方法施加。
16.一种涂层介质供给装置，其具有用于使处于不同电势的构件电绝缘的绝缘缸(7)，其特征在于如上述权利要求中任一项所述的活塞杆密封装置(12)。
17.一种用于涂层装置、特别是用于静电式涂层设备的运行方法，该涂层装置具有管道缸、特别是具有绝缘缸(7)，在该绝缘缸中，刮料活塞(8)由活塞杆(11)导向，其中，该活塞杆(11)在一个具有活塞杆密封装置(12)的活塞杆导向装置中被导向，其特征在于，所述管道缸(7)在所述刮料活塞(8)与活塞杆密封装置(12)之间被用冲洗介质或用涂层介质冲洗。
18.如权利要求17所述的运行方法，其特征在于，
a)所述冲洗定期进行，和/或
b)所述活塞杆密封装置具有至少两个轴向错位的密封装置(17，18)，这些密封装置包围一个泄漏室(20)，其中，该泄漏室(20)被冲洗。
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