CN104136132A - 具有涂覆剂管路的喷涂室以及所述涂覆剂管路的相应制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于涂装部件、特别是喷涂机动车身部件的喷涂室，具有室壁(10)和涂覆剂管路(1)，该管路从室外部延伸穿过室壁(10)进入室内部。本发明提出，涂覆剂管路(1)在管路内具有导电性的和轴向延伸的电位补偿部件(15)，用于将管路内的涂覆剂与电性的基准电位电连接，所述电位补偿部件(15)从室外部延伸穿过室壁(10)，由此使得电位补偿部件(15)的自由端的位于室内。

Description

具有涂覆剂管路的喷涂室以及所述涂覆剂管路的相应制造方法

技术领域

本发明涉及一种具有传送涂覆剂的涂覆剂管路的喷涂室，更特别地，其位于具有涂覆剂静电充电装置的喷涂设备中。更进一步地，本发明涉及用于这种类型的涂覆剂管路的一种相应的制造方法。

背景技术

用以对机动车身部件喷漆的现代喷涂设备通常具有涂覆剂静电充电装置，所述涂覆剂静电充电装置对待施涂的油漆静电充电，从而使得油漆更好地附着至待喷漆的机动车身部件，该机动车身部件由此被电接地。

用于这种类型的涂覆剂静电充电技术实现的一个可行方式是所谓的直接充电，其中待喷涂的油漆自身被静电充电并且由此即使在喷涂设备(如雾化器等)内的涂覆剂管路中也处于高电位。

在此，实际的喷涂通常由喷涂室中的喷涂机器人实施，为此，喷涂机器人通过涂覆剂管路被供应有待喷涂的油漆。这些涂覆剂管路从安置在喷涂室外部的涂覆剂供应装置延伸至位于喷涂机器人上的雾化器，而喷涂机器人附加地承载有高电压级联部，从而对待施涂的油漆静电充电。对于喷涂室内的涂覆剂静电充电装置所需的高电压是危险的根本来源，因此在喷涂室内安装有消防设备(如自动喷水灭火系统、二氧化碳灭火系统、防火感应器)，其能在火灾的情况下做出反应，以防止涂覆剂静电充电装置的高电压引起火灾或其它任何破坏。

另外，这些传统的喷涂设备通常具有接地接口装置，所述接地接口装置布置在喷涂室内或至少在室壁上，并且在此处将涂覆剂管路电接地。这阻止了喷涂室内沿着涂覆剂管路的任何高电压释放至外部，以免引起火灾或其它任何事故。这点特别重要的原因在于消防设备是布置在喷涂室内并且只能针对喷涂室内发生的与高电压相关的事故做出反应。用于涂覆剂管路的上述提及的传统接地接口装置通常具有与不同缺点相关的所谓的隔板。

首先，这种类型的接地接口装置需要大量的螺纹连接软管，静电充电的涂覆剂经由所述螺纹连接软管与相应的接地连接件联接，而每个喷涂机器人可能需要高达56个螺纹连接软管。

其次，传统的接地接口装置的机械固定需要附加的部件，如安装板、隔板、螺纹堵头连接件、应力释放件、盖、片材等。

对于喷涂室内的喷涂机器人还必须考虑的是，根据各自的使用区域，可能存在不同的装配可能性(如顶部、底部、直接在室壁处或在与室壁相距一距离处)，以使得接地接口装置还必须被相应地调整，这使得接地接口装置的标准化变得困难或甚至不可能实现。在实际中，当装配的喷涂设备时现场可能时常需要附加调整结构，这使得装配很难。

更进一步地，对于现有技术，应当参考专利申请公开文献EP1500435A2，其公开了一种可清积的涂覆剂软管，其中，涂覆剂软管的内表面能导电。然而在此文中，涂覆剂软管在它的整个长度可导电，这并不是本发明的涂覆剂管路所期望的，原因在于涂覆剂软管的电接地需要仅仅在接地侧而非高电压侧实施。这种传统的导电的涂覆剂软管由此不适用于本发明。

从专利公开文献DE3526013C1可获知一种喷涂室，该文献中高电压发生器布置在喷涂室外部。

最后，对于现有技术，还应当参考专利公开文献DE2455161OS、DE1965509OS、DE1246478AS和DE973208PS。

发明内容

由此，本发明的目的在于提出使得喷涂室内涂覆剂管路电接地的改进的可行方式。

该目的通过根据主权利要求的本发明的喷涂室或根据次权利要求的相应的制造方法予以实现。

本发明涉及用于对部件涂装、尤其是对机动车身部件喷漆的整个喷涂室，为此，喷涂室具有涂覆剂管路，其向位于喷涂室内的涂装装置(如旋转雾化器)供应待施涂的涂覆剂。

涂覆剂管路从室外延伸穿过喷涂室的室壁至室内，而涂覆剂管路中的电位补偿部件从室外延伸穿过室壁，由此使得电位补偿部件的自由端以及因而接地接口装置的起点位于室内。这点是有利的，原因在于此时室外不再需要附加消防装置，因为该区域内此时完全没有高电压。

本发明提供一种涂覆剂管路(如软管管路)，其适用于在涂覆设备中、特别是具有涂覆剂静电充电装置的喷涂设备中供应涂覆剂(如油漆)。遵循现有技术，本发明的涂覆剂管路具有用于涂覆剂供应的中空内部空间和封围管路的中空内部空间的管路壁。本发明的涂覆剂管路还具有导电的电位补偿部件(如接地部件)，以将涂覆剂管路的中空内部空间内的涂覆剂(如喷漆)与基准电位(如接地电位或地电位)电连接，为此，电位补偿部件沿着涂覆剂管路在轴向上延伸。与根据专利公开文献EP1500435A2的介绍所提及的涂覆剂管路不同，电位补偿部件并非集成在涂覆剂管路的壁中，而是以与管路壁相隔地布置在管路的内部空间中。

在本发明的优选实施方式中，电位补偿部件(如接地部件)在纵向上延伸，并且电位补偿部件在其一端处连接至基准电位(如接地电位或地电位)而相反自由端轴向伸入涂覆剂管路的内部空间。本发明的电位补偿部件由此优选地为矛杆(lance)形状，并且由此能够被描述为接地矛杆。

在操作中，电接地的电位补偿部件的自由端在流方向上伸入涂覆剂管路，由此使得涂覆剂柱在电位补偿部件的自由端之前上游地电接地，而在电位补偿部件自由端之后的下游的涂覆剂柱中的涂覆剂的电压相对于距电位补偿部件自由端的距离以基本线性的方式增加。电位补偿部件的自由端由此形成所述接地接口装置的起点，并且由此应当在操作中尽可能地保持在恒定的位置处。然而，在操作中，不同的力会作用在电位补偿部件的自由端上，从而导致电位补偿部件自由端的偏移。例如，涂覆剂的流方向的变化能够导致电位补偿部件的相应的偏移。然而，本发明的电位补偿部件优选地实施为使得电位补偿部件的轴向长度不受制于涂覆剂管路的涂覆剂的流方向。另外，电位补偿部件优选地在轴向无法被压缩，也即，电位补偿部件优选地为在轴向上基本上是刚性的。

更进一步地，应当说明的是，涂覆剂管路通常延伸穿过频繁运动的喷涂机器人并且由此在操作中呈现动态弯曲，这也适用于位于涂覆剂管路中的电位补偿部件。电位补偿部件由此优选地为柔性的，特别为弹性柔软的。

更进一步地，将被说明的是，在本发明优选实施方式中的电位补偿部件由导电材料制成。对于这点的一个可行方式在于电位补偿部件将由导电材料单一地制成材料。另一可行方式为，电位补偿部件将由能够电绝缘的任何材料构成，而电位补偿部件此时具有至少一个导电涂层。

将进一步被说明的是，在优选实施方式中的电位补偿部件由耐溶剂且耐漆的材料构成，这是因为在操作中电位补偿部件暴露于溶剂和油漆。例如，电位补偿部件由此能够有不锈钢(VA钢)制成。

将进一步被说明的是，在本发明优选实施方式中的电位补偿部件仅仅在涂覆剂管路的长度的一段上延伸，这是因为在涂覆剂管路中的涂覆剂柱将不在涂覆剂管路的高压侧上电接地。例如，电位补偿部件能够在大于50厘米、1米、1.50米、2米和/或小于10米、9米、8米、7米、6米、5米、4米、或3米的长度上延伸。在本发明中，接地接口装置起点的期望位置、也即电位补偿部件自由端的期望位置对于电位补偿部件的长度是关键性的。接地接口装置的起点由此应当位于喷涂室内部，这是因为只有这样，安置在喷涂室内部的消防装置才能对与高电压关联的事故做出反应。相反地，如果接地接口装置起点位于喷涂室外部，则喷涂室外部将需要附加消防装置。在本发明中，电位补偿部件的长度由此设置为使得电位补偿部件的自由端位于喷涂室内部。

本发明为电位补偿部件的设计提供不同的可能性。在最简单的情况下，电位补偿部件仅仅为伸入涂覆剂管路内的线材。另一用于电位补偿部件技术实现的可能性为伸入涂覆剂管路内的螺旋线圈。然而，对于电位补偿部件的技术实现，本发明不限定于上述涉及的两种示例。

对于涂覆剂管路自身，应当说明的是，涂覆剂管路优选地为柔性的，特别为弹性柔软的。本发明的涂覆剂管路由此能够为由现有技术已知的传统的涂覆剂软管，由此该点不需要予以进一步详细描述。

本发明的涂覆剂管路的管路壁可部分或全部地由电绝缘材料构成，由此将管路内部中的部分地静电充电的涂覆剂相对于外部电绝缘。

还应当被进一步说明的是，涂覆剂管路的管路壁在本发明优选实施方式中至少内部由耐溶剂的且耐漆的材料构成，这点是不言自明的。

从上述说明能够容易得出的是，本发明的电位补偿部件优选地为接地部件，为此，基准电位为接地电位或地电位。然而，本发明还要求保护对应的涂覆剂管路，在所述涂覆剂管路中，电位补偿部件将涂覆剂管路中的涂覆剂充电至不同的基准电位、例如至高电压。

在本发明的优选实施方式中，还设置有地侧连接部件，其电接地并且连接至涂覆剂管路的地侧。

更进一步地，优选地设置有电压侧连接部件，其处于高电位并且与涂覆剂管路的高电压侧连接。

连接部件和涂覆剂管路之间的连接可例如由螺纹连接来实现，这种螺纹连接例如从专利申请文献DE10313063A1可知。

上述已经说明的是，本发明的涂覆剂管路提供了在喷涂室内灵活地布置接地接口装置起点的可能性。

本发明的喷涂室优选地具有涂覆剂静电充电装置，其通过直接充电的方式向涂覆剂静电地充电，这点可从现有技术获知并且因此不需要任何更详细地描述。

更进一步地，本发明的喷涂室优选地具有消防装置，其安装在喷涂室内部、特别地具有自动喷水灭火系统、二氧化碳灭火系统、和/或防火传感器。

所述部件在喷涂室内被喷漆，优选地被具有多个移动的机器人部件的传统喷涂机器人所喷漆，为此，涂覆剂管路延伸穿过移动的机器人部件至施涂设备(如旋转雾化器)。

最后，本发明还包括相应的用于本发明的涂覆剂管路的制造方法。本发明制造方法首要特征在于导电的电位补偿部件被应用在涂覆剂管路中空内部空间内这一事实。

另外，本发明的制造方法将电位补偿部件设置为具有一长度，该长度使得电位补偿部件的自由端以及由此接地接口装置的起点位于喷涂室内部。

附图说明

本发明其它有利实施方式在从属权利要求中示出或者在下文中利用附图、结合本发明优选实施方式予以更详细说明。下述附图为：

图1示出了用于本发明的喷涂室的涂覆剂管路的示意图；

图2示出了根据图1的涂覆剂管路的变型例；

图3示出了沿着根据图1和2的涂覆剂管路的电位曲线；并且

图4示出了本发明的喷涂室的纵向剖视图。

具体实施方式

图1和4示出了涂覆剂管路1，其能在对机动车身部件喷漆的喷涂设备中使用，由此将待喷涂的油漆从油漆供应装置2引导至旋转雾化器3。

旋转雾化器3在此被多轴喷涂机器人4以常规的方式引导，该机器人具有一个机器人手轴5、两个机器人臂6、7、以及可枢转机器人部件8，其中，机器人部件8能够沿着相对于附图平面成直角的行进轨道9移动。

在此，喷涂机器人4被安置在喷涂室内部中，同时油漆供应装置2安置在喷涂室外。由此，涂覆剂管路1延伸穿过喷涂室的室壁10，在此，室壁10将室内与室外分隔，这点可从现有技术获知。

高电压级联部11适配至喷涂机器人4的机器人臂6、7，由此通过直接充电的方式使得待施涂的涂覆剂静电充电，这点可从现有技术获知。

涂覆剂管路1基本上由大体传统的软管12、地侧连接部件13、电压侧连接部件14、以及矛杆形接地部件15所构成，该接地部件从地侧连接部件13轴向地伸入软管12内。

电压侧连接部件14通过一连接元件与软管12连接，而该连接元件可例如根据专利文献DE10313063A1被成形。进一步说明的是，电压侧连接部件14与高电压级联部11连接并且由此充电有静电电压。

地侧连接部件13通过一连接元件类似地连接至软管12，而该连接元件也能采用上面描述的方式被成形。进一步说明的是，地侧连接部件13是电接地的。

在此，接地部件15由导电的、弹性柔软的线材所构成，该线材在一端处连接至地侧连接部件13并且轴向地伸入软管12中。这将软管12划分为高电压侧软管段16和地侧软管段17，其中地侧软管段17中的油漆柱在接地部件15的自由端18之前上游地电接地，而电压侧软管段16内的电压从接地部件15的自由端18在流方向上以线性方式增加，如图3所示。因此，软管段16中的油漆柱在根据接地部件15的自由端18的点x1处具有U＝0V的电压，而电压U在根据电压侧连接部件的点x2处为U＝U_ESTA。由此在点x1和x2之间，软管段16中的油漆柱的电压U在流动方向上以线性方式增加。

在此，重要的是，接地部件15具有这样的长度，使得接地部件15的自由端18以及由此接地接口装置的起点位于室内部中。这点很重要是因为消防装置仅仅安置在室内，而室外没有任何附加的消防装置。这一设置是通过确保油漆柱在喷涂室外侧通过接地部件15电接地而实现的。

因此，首要的是，涂覆剂管路具有电接地的管路段19和在操作中处于高电压的管路段20。

图2示出了根据图1的实施方式的变型例，在此，该变型例大体上与上述实施方式一致，由此可参考上述说明以避免赘述，为此，相同的附图标记用于相对应的特征。

具有线圈形状的接地部件15'被使用，以替代线形接地部件15。

根据图1的接地部件15和根据图2的接地部件15'两者的共同点在于：接地部件15和15'的轴向长度在操作中大致上保持恒定。这点很重要，由此使得接地部件15或15'的自由端18在操作中与喷涂机器人4的运动和涂覆剂管路1中的流方向无关地尽可能保持在喷涂室内的恒定位置。在任何时候，这样的情况、即接地部件15或15'的自由端18移动使得自由端18随之位于喷涂室外侧必须被阻止，这是因为喷涂室外部将可能需要消防设备。

本发明不限定于上述优选实施方式。而是，大量的实施方式及变型方式均是可能的，这些方式类似的采用本发明的发明思路，并且由此这些方式落在本发明的保护范围内。另外，除了上述涉及的权利要求之外，本发明还要求对于从属权利要求的特征和主题的保护。

附图标记列表：

1     涂覆剂管路

2     油漆供应装置

3     旋转雾化器

4     喷涂机器人

5     机器人手轴

6     机器人臂

7     机器人臂

8     可枢转机器人部件

9     行进轨道

10    室壁

11    高电压级联部

12    软管

13    地侧连接部件

14    电压侧连接部件

15    接地部件

15'   接地部件

16    高电压侧软管段

17    地侧软管段

18    接地部件的自由端

19    接地管路段

20    高电压处的管路段

U     电压

x1    与接地部件的自由端18对应的点

x2    与电压侧连接部件对应的点

Claims (10)

1.一种用于对部件涂装、特别是对机动车身部件喷漆的喷涂室，所述喷涂室具有：

a)室壁(10)，其将室内部与室外部隔离，

b)涂覆剂管路(1)，其具有

b1)用于输送涂覆剂的中空的内部空间，以及

b2)管路壁，其封围所述管路的内部空间，

b3)其中，涂覆剂管路(1)从室外部穿过室壁(10)延伸到室内部中，

其特征在于：

c)涂覆剂管路(1)具有导电性的电位补偿部件(15，15')，其用于将管路的内部空间中的涂覆剂与基准电位电连接，

d)电位补偿部件(15，15')沿着涂覆剂管路(1)在轴向方向上延伸，

e)管路内部空间中的电位补偿部件(15，15')与管路壁隔离地布置，以及

f)电位补偿部件(15，15')从室外部延伸穿过室壁(10)，由此使得电位补偿部件(15，15')的自由端的位于室内部中。

2.根据权利要求1所述的喷涂室，其特征在于：电位补偿部件(15，15')的一端连接至基准电位，并且电位补偿部件的另一自由端轴向地伸入管路的内部空间。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的喷涂室，其特征在于：

a)电位补偿部件(15，15')具有轴向长度，该轴向长度与涂覆剂管路(1)中的涂覆剂流方向无关大致是恒定的，和/或

b)电位补偿部件(15，15')在轴向上基本上无法被压缩。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的喷涂室，其特征在于：

a)电位补偿部件(15，15')是柔性的，特别地为弹性柔软的，和/或

b)电位补偿部件(15，15')由导电材料制成，和/或

c)电位补偿部件(15，15')由耐溶剂且耐漆的材料制成，特别地由不锈钢制成，和/或

d)电位补偿部件(15，15')仅仅在涂覆剂管路(1)长度的一部分上延伸，特别地在大于50厘米、1米、1.5米、或2米的长度、和/或小于10米、9米、8米、7米、6米、5米、4米、或3米的长度上延伸，和/或

e)电位补偿部件(15，15')纵向延伸。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的喷涂室，其特征在于：电位补偿部件(15，15')为

a)螺旋线圈(15')，或

b)线材(15)。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的喷涂室，其特征在于：

a)涂覆剂管路(1)是柔性的，特别是弹性柔软的，特别地形式为软管(12)，和/或

b)涂覆剂管路(1)的管路壁至少部分地由电绝缘材料构成，并且将管路的内部空间的涂覆剂与外部电绝缘，和/或

c)涂覆剂管路(1)的管路壁至少在内侧由耐溶剂的且耐漆的材料构成。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的喷涂室，其特征在于：电位补偿部件(15，15')是接地部件，并且基准电位是地电位。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的喷涂室，其特征在于：

a)设置有电接地的地侧连接部件(13)，

b)设置有位于高电压的电压侧连接部件(14)，

c)涂覆剂管路(1)在地侧连接部件(13)与高电压侧连接部件(14)之间延伸，

d)电位补偿部件(15，15')电连接至地侧连接部件(13)，并且也由此电接地。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的喷涂室，其特征在于：还包括

a)涂覆剂静电充电装置，其通过直接充电对涂覆剂予以静电充电，和/或

b)消防装置，其在喷涂室内部中安装，特别地具有自动喷水灭火系统、二氧化碳灭火系统、和/或防火传感器，和/或

c)具有多个移动的机器人部件的喷涂机器人(4)，其中涂覆剂管路(1)延伸穿过所述移动的机器人部件(6至8)。

10.一种涂覆剂管路(1)、特别是根据前述任一项权利要求所述的喷涂室的制造方法，所述方法包括下述步骤：

在涂覆剂管路(1)的中空内部空间中使用导电的电位补偿部件(15，15')，

其特征在于，还包括下述步骤：

修剪电位补偿部件(15，15')的长度，由此使得电位补偿部件(15，15')从喷涂室外部穿过室壁(10)延伸至喷涂室内部。