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Die
Erfindung betrifft ein System zur Reinigung von medienführenden
Wegen in einer Beschichtungsanlage, inbesondere einer Beschichtungsanlage,
welche mit einer auf hohem elektrischen Potential liegenden Applikationseinrichtung betrieben
wird.
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Bei
Beschichtungsanlagen, welche nach dem elektrostatischen Prinzip
arbeiten, wird das Beschichtungsmaterial mittels einer von einem
Hochspannungsgenerator gespeisten Hochspannungselektrode ionisiert
und auf Grund elektrostatischer Kräfte auf einen zu beschichtenden
Gegenstand übertragen,
welcher dazu zumindest annähernd
auf Massepotential gehalten ist. Das elektrostatische Prinzip wird
beim Lackieren von beispielsweise Fahrzeugkarosserien, aber auch
beim Beschichten anderer Gegenstände
mit unterschiedlichsten Beschichtungsmaterialien angewendet.
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Bei
Beschichtungsanlagen kommt es vor, dass während des Betriebs das Beschichtungsmaterial
gewechselt werden muss. Dies ist insbesondere bei Lackieranlagen
z.B. dann der Fall, wenn ein nachfolgender Gegenstand mit einer
anderen Farbe lackiert werden soll als ein vorhergehender Gegenstand.
Nachstehend werden die Begriffe "Farbe" und "Lack" stets synonym verwendet
und sollen als Beispiel für
Beschichtungsmaterialien dienen.
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Wenn
eine Lackieranlage für
einen Farbwechsel eingerichtet ist, steht die Applikationseinrichtung
zumindest mittelbar mit mehreren, verschiedene Lacke enthaltenden
Farbreservoirs in Verbindung, aus welchen der Applikationseinrichtung
wahlweise jeweils ein Lack zugeführt
werden kann.
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Bevor
jedoch bei einem Farbwechsel der nachfolgende Lack zur Applikationseinrichtung
gefördert
werden kann, müssen
die Beschichtungsmaterialien führenden
Wege, insbesondere die lackführenden
Wege, durch welche unterschiedliche zur Applikationseinrichtung
geförderte
Lacke hindurchströmen,
von dem vorherigen Lack befreit werden.
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Aus
diesem Grund werden die betreffenden lackführenden Wege mit einem fluiden
Reinigungsmedium gereinigt. Zu diesem Zweck haben sich insbesondere
flüssige
Reinigungsmittel auf Wasser/Alkohol-Basis bei wasserverdünnbaren
Lacksystemen etabliert. Hier wird Alkohol als Summenbegriff für alle in
Frage kommenden alkoholischen Verbindungen unterschiedlicher Molekülgrößen verwendet.
Kurzkettige Verbindungen sind z.B. als Lösevermittler für die für die Reinigung
erforderlichen lacklösenden
längerkettigen
Alkohole notwendig. Derartige Reinigungsmittel leiten den elektrischen
Strom. Zwar wird meist vollentsalztes Wasser eingesetzt, jedoch
gelangen mit der in der Regel nicht völlig reinen Alkoholmischung
Verunreinigungen in geringer Konzentration in das Gemisch. Dies
reicht aus, um das Wasser/Alkohol-Gemisch in gewissem Ausmaß elektrisch leitfähig zu machen.
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Wie
oben bereits erwähnt,
liegt an der Applikationseinrichtung ein hohes elektrischen Potential an.
Dieses Potential wird durch diejenigen Wege in der Beschichtungsanlage übertragen,
in denen sich elektrisch leitfähige
Medien befinden. Wenn Reinigungsmittel aus einer Reinigungsmittel-Quelle,
z.B. einem größere Mengen
fassenden Reinigungsmittel-Reservoir, direkt durch die zu reinigenden
Wege zur Applikationseinrichtung gefördert wird, bildet sich durch
das Reinigungsmittel eine leitende Verbindung zwischen Applikationeinrichtung
und Reinigungsmittel- Reservoir.
Dazu genügen
bereits Reinigungsmittel-Reste, die an der Innenwand der Wege zwischen Reinigungsmittel-Reservoir und Applikationseinrichtung
haften.
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Insbesondere
bei lösungsmittelhaltigen
Reinigungsmitteln ist es aus sicherheitstechnischen Gründen unbedingt
zu vermeiden, dass das ein verhältnismäßig großes Volumen
an Reinigungsmittel fassende Reservoir auf ein hohes elektrisches
Potential gebracht wird. Ansonsten besteht hohe Explosionsgefahr.
Folglich muss stets gewährleistet
sein, dass zwischen der auf hohem elektrischen Potential stehenden
Applikationseinrichtung und dem Reinigungsmittel-Reservoir eine Potentialtrennung aufgebaut
ist, durch welche das Reinigungsmittel-Reservoir von dem hohen elektrischen
Potential der Applikationseinrichtung oder anderer Komponenten der Beschichtungsanlage
isoliert ist.
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Diese
Potentialtrennung wird bei bekannten Systemen der eingangs genannten
Art beispielsweise unter Verwendung von Kolbenzylindern zur Förderung
des Reinigungsmittels verwirklicht. Der Kolbenzylinder arbeitet
dabei derart, dass stets ein isolierendes Luftpolster in einem Kanal
zwischen dem Kolbenzylinder und entweder dem Reinigungsmittel-Reservoir
oder der Applikationseinrichtung vorliegt. Der Zylinder und dessen
Kolben müssen
dazu aus elektrisch nicht leitfähigem
Material sein. Derartige Kolbenzylinder sind jedoch mechanisch recht
anfällig.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein System zur Reinigung von medienführenden
Wegen in einer Beschichtungsanlage der eingangs genannten Art zu
schaffen, bei welchem die Potentialtrennung zwischen Reinigungsmittel-Quelle
und Applikationseinrichtung stets sicher aufrechterhalten werden kann.
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Diese
Aufgabe wird bei einem System der eingangs genannten Art dadurch
gelöst,
dass das System umfasst:
- a) einen Versorgungskanal,
der seinerseits einen Vorlagebehälter
umfasst, welchem über
eine Zuführleitung
fluides Reinigungsmedium aus einer Quelle zuführbar ist und aus welchem die
zu reinigenden Wege über
eine Abgabeleitung mit diesem fluiden Reinigungsmedium beaufschlagbar sind;
und
- b) Verdrängungsmittel,
durch welche das fluide Reinigungsmedium wahlweise aus wenigstens
einem Bereich der Zuführleitung
und/oder aus wenigstens einem Bereich der Abgabeleitung verdrängbar ist.
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Der
Vorlagebehälter
kann ein Volumen haben, welches gegenüber demjenigen der Quelle für Reinigungsmedium
klein ist. Durch die Verdrängungsmittel,
durch welche wahlweise die Zuführleitung
und/oder die Abgabeleitung wenigstens bereichsweise von Reinigungsmittel
befreit werden können,
ist sichergestellt, daß stets
entweder in der Zuführleitung
oder in der Abgabeleitung oder in beiden das elektrisch leitfähige Reinigungsmedium
entfernt ist. Durch einen solchen Bereich ist eine leitende Verbindung
zwischen der Applikationseinrichtung und der Quelle für Reinigungsmedium
unterbrochen, die sonst durch das Reinigungsmedium gebildet ist.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Es
ist insbesondere günstig,
wenn die Verdrängungsmittel
eine Quelle für
Spülgas
umfassen, aus welcher die Zuführ leitung
und/oder die Abgabeleitung mit Spülgas beaufschlagbar sind. Als
Spülgas kommt,
da ja vorzugsweise ein elektrisch isolierendes Polster aufgebaut
werden soll, jedes elektrisch nicht leitfähige Spülgas in Frage, insbesondere Druckluft
oder auch beispielsweise Stickstoff.
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Wenn
die Quelle für
Spülgas
mit dem dem Vorlagebehälter
gegenüberliegenden
Ende der Zuführleitung
verbunden ist, kann das Spülgas
Reinigungsmedium, welches in der Zuführleitung vorliegt, in den
Vorlagebehälter
drücken.
Ist kein Reinigungsmedium mehr im Vorlagebehälter vorhanden, kann auch die
Abgabeleitung des Versorgungskanals von Spülgas durchströmt werden,
welches in die Zuführleitung
eingeblasen wird und durch den Vorlagebehälter hindurch und in die Abgabeleitung
strömt.
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Es
ist außerdem
vorteilhaft, wenn die Verdrängungsmittel
eine in der Zuführleitung
angeordnete Ventileinrichtung und eine in der Abgabeleitung angeordnete
Ventileinrichtung umfassen. Durch diese Maßnahme wird die Potentialtrennung
zwischen der Quelle für
Reinigungsmedium und der Applikationseinrichtung unterstützt, indem
die betreffenden Leitungen durch die jeweilige Ventileinrichtung
verschlossen werden können.
Dabei ist es insbesondere günstig,
wenn die Ventileinrichtung jeweils als Quetschventil ausgebildet
ist. Bei einem Quetschventil wird ein entsprechend flexibler Schlauch
im Inneren des Quetschventils zusammengepresst, wenn es in seine
Schließstellung
gebracht wird. Dadurch wird jegliche Flüssigkeit im Bereich der Schließstelle des
Quetschventils verdrängt
und es kann dort kein elektrisch leitfähiges Medium mehr vorliegen;
dadurch ist eine Spannungsübertragung
darüber
unterbunden. Der Schlauch im Inneren des Quetschventils ist aus
einem Material gefertigt, welches den elektrischen Strom nicht leitet.
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Es
ist ferner vorteilhaft, wenn die Quelle für fluides Reinigungsmedium,
die Quelle für
Spülgas und
die Zuführleitung
mit einer Zuführ-Ventileinrichtung
verbunden sind, durch welche die Zuführleitung wahlweise mit der
Quelle für
fluides Reinigungsmedium oder der Quelle für Spülgas verbindbar ist. Durch eine
derartige Zuführ-Ventileinrichtung,
welche durch ein Mehrwegeventil verwirklicht sein kann, ist auf
einfache Weise steuerbar, ob fluides Reinigungsmedium oder Spülgas in
die Zuführleitung
des Versorgungskanals eingebracht wird.
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In
diesem Zusammenhang ist es dienlich, wenn das dem Vorlagebehälter gegenüberliegende Ende
der Abgabeleitung mit einer Abgabe-Ventileinrichtung verbunden ist,
durch welche die Abgabeleitung wahlweise mit den zu reinigenden
Wegen oder einer Sammeleinrichtung verbindbar ist. Auch die Abgabe-Ventileinrichtung
kann als Mehrwegeventil ausgebildet sein. Auf diese Weise kann im
Versorgungskanal befindliches Reinigungsmedium auf einfache Weise
entweder in die zu reinigenden Wege oder den Sammelbehälter geleitet
werden. Durch den Sammelbehälter
ist sichergestellt, daß Reinigungsmedium,
welches aus dem Versorgungskanal herausgedrückt werden muß, ordnungsgemäß entsorgt
werden kann.
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Um
einen nachstehend ausführlich
erläuterten
zweikanaligen Betrieb des Systems zu ermöglichen, ist es vorteilhaft,
dass ein erster Versorgungskanal und ein zweiter Versorgungskanal
vorgesehen ist. Dabei ist es insbesondere günstig, wenn a) die Zuführleitung
des ersten Versorgungskanals und die Zuführleitung des zweiten Versorgungskanals
mit ein und derselben Zuführ-Ventileinrichtung
verbunden sind, und b) die Abgabeleitung des ersten Versorgungskanals
und die Abgabeleitung des zweiten Versorgungskanals mit ein und
derselben Abgabe-Ventileinrichtung verbunden sind.
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Durch
diesen Aufbau kann für
beide Versorgungskanäle
eine gemeinsame Quelle für
Reinigungsmedium und eine gemeinsame Quelle für Spülgas verwendet werden.
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Nachstehend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert. Die
einzige Figur zeigt schematisch bereichsweise eine Beschichtungsanlage
mit einer Applikationseinrichtung und einem System zur Reinigung
von medienführenden
Wegen in der Beschichtungsanlage.
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In
der Figur ist mit 10 eine Applikationseinrichtung einer
Lackieranlage bezeichnet, welche nach dem elektrostatischen Verfahren
arbeitet. Dazu ist die Applikationseinrichtung 10, beispielsweise
ein Hochrotationszerstäuber, über eine
elektrische Leitung 12 mit dem Ausgang eines Hochspannungsgenerators 14 verbunden.
Ein in der Figur angedeutetes zu lackierendes Werkstück 16,
beispielsweise eine Fahrzeugkarosserie, ist im Wesentlichen auf
Massepotential gehalten.
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Die
Applikationseinrichtung 10 wird unter Zwischenschaltung
einer an und für
sich bekannten Farbwechseleinrichtung 18 mit Lack gespeist.
Hierfür verbindet
eine Leitung 20 die Applikationseinrichtung 10 mit
einem entsprechenden Ausgang der Farbwechseleinrichtung 18.
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Die
Farbwechseleinrichtung 18 weist mehrere Eingänge auf,
von denen jeder über
jeweils einen Farbschlauch mit jeweils einem nicht dargestellten Farbreservoir
verbunden ist. Beispielhaft sind in der Figur drei Farbleitungen 22.1, 22.2 und 22.3 gezeigt, über welche
durch entsprechende, hier nicht gezeigte Förderpumpen der Farbwechseleinrichtung 18 Lack
zugeführt
werden kann. Durch eine entsprechende Ansteuerung der Farbwechseleinrichtung 18 kann
der Applikationseinrichtung 10 wahlweise einer der durch
die Leitungen 22.1 bis 22.3 zur Farbwechseleinrichtung 18 gelangenden
Lacke zugeführt
werden.
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Eine
Farbwechseleinrichtung wird zum Beispiel häufig dann bei Lackiereinlagen
eingesetzt, wenn es vorkommen kann, dass für die Beschichtung eines Gegenstands
ein anderer Lack verwendet werden soll als derjenige Lack, mit welchem
ein vorhergehender Gegenstand lackiert wurde. Dabei ist es zwingend
notwendig, dass vor dem Farbwechsel alle lackführenden Kanäle und Leitungen zwischen der Farbwechseleinrichtung 18 und
der Applikationseinrichtung 10, in welchen sich noch vorher
verwendeter Lack befindet und welche mit dem nachfolgenden Lack
beaufschlagt werden sollen, gereinigt werden. Bei dem Reinigungsvorgang
müssen
lackführende Kanäle sowohl
im Inneren der Farbwechseleinrichtung 18 als auch im Inneren
der Applikationseinrichtung 10 ebenfalls gereinigt werden.
Derartige innere Kanäle
sind in der Figur nicht gezeigt.
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Die
Reinigung aller relevanten lackführenden
Kanäle
und Leitungen wird hier unter dem allgemeinen Begriff "Reinigung der Applikationseinrichtung" zusammengefasst.
Dementsprechend soll darunter nicht lediglich die Reinigung der
Applikationseinrichtung 10 allein verstanden werden. Vielmehr
umfaßt
die "Reinigung der
Applikationseinrichtung" beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Reinigung aller medienführender
Wege der Beschichtungsanlage, also aller Kanäle und Leitungen, die zum einwandfreien
weiteren Betrieb der Applikationseinrichtung 10 gereinigt
werden müssen.
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Zu
diesem Zweck ist ein insgesamt mit 24 bezeichnetes System
zur Reinigung der medienführenden
Wege in der Beschichtungsanlage vorgesehen, welches in der Figur
von einer gestrichelten Linie umgeben gezeigt ist.
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Das
System 24 umfasst eine als Reinigungsmittel-Reservoir 26 ausgebildete
Quelle für
flüssiges Reinigungsmittel.
Dabei liegt das Reinigungsmittel-Reservoir 26 auf Erdpotential.
Als Reinigungsmittel kommen alle gängigen Produkte in Betracht.
Diese leiten in der Regel den elektrischen Strom, was selbst für bekannte
Wasser/Alkohol-Gemische gilt, bei denen vollentsalztes Wasser eingesetzt
wird. Wie bereits erwähnt,
gelangen mit dem Alkohol stets, wenn auch nur im geringem Umfang,
Verunreinigungen in das Reinigungsmittel, durch welche das Gesamtgemisch
in gewissem Ausmaß elektrisch
leitfähig
wird. Der Leitwert kann zwischen 50 μS/cm und 250 μS/cm betragen.
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Das
Reinigungsmittel-Reservoir 26 ist über eine zwischengeschaltete
Förderpumpe 28 mit
dem ersten Eingangsanschluss 30.1 eines geerdeten, als 4/5-Wegeventil
ausgebildeten Mehrwegeventils 32 mit zwei Eingangsanschlüssen 30.1, 30.2 und
zwei Ausgangsanschlüssen 34.1, 34.2 verbunden.
Das Mehrwegeventil 32 bildet eine Zuführ-Ventileinrichtung. Der zweite
Eingangsanschluss 30.2 des Mehrwegeventils 32 ist
aus einer Druckluftquelle 36 mit Druckluft beaufschlagt,
welche als Spülluft
dient. In einer Abwandlung kann als Spülluft auch Stickstoff aus einer
entsprechenden Quelle verwendet werden.
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Eine
erste Zuführleitung 38 verbindet
den ersten Ausgangsanschluss 34.1 des Mehrwegeventils 32 mit
einem Vorlagebehälter 40,
wobei die erste Zuführleitung 38 ein
Absperrventil 42 in Form eines druckluftbetätigten Quetschventils 42 umfasst,
dessen Durchgangsquerschnitt veränderbar
ist.
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In
gleicher Weise verbindet eine ein verstellbares Quetschventil 44 umfassende
zweite Zuführleitung 46 den
zweiten Ausgangsanschluss 34.2 des Mehrwegeventils 32 mit
einem zweiten Vorlagebehälter 48.
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Beide
Vorlagebehälter 40 bzw. 48 weisen
jeweils eine hier nicht näher
interessierende Entlüftungseinrichtung 50 bzw. 52 auf,
welche in der Figur lediglich angedeutet ist und beispielsweise
als Überdruckventil
ausgebildet sein kann. Die Vorlagebehälter 40 und 48 ruhen
jeweils auf einer Wiegeeinrichtung 54 bzw. 56,
wie sie an und für
sich bekannt ist und ein entsprechendes Ausgangssignal zu einer
externen, hier nicht dargestellten Auswert- und Steuereinheit übermittelt.
Anstelle der Wiegeeinrichtung 54 bzw. 56 kann
auch ein beliebiger Füllstandssensor vorgesehen
sein, der potentialfrei, z.B. mit Lichtleiter oder Funkverbindung,
mit der Auswert- und Steuereinheit verbunden ist. Die Vorlagebehälter 40 und 48 weisen
ein Volumen von etwa 1,5 Liter auf. Die Zuführleitungen 38 und 46 des
Reinigungssystems 24 münden
jeweils in einem oberen Bereich in den Vorlagebehälter 40 bzw. 48.
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Ein
nicht eigens mit einem Bezugszeichen versehener Auslass kurz oberhalb
des Bodens des Vorlagebehälters 40 ist über eine
Abgabeleitung 58 mit dem ersten Eingangsanschluss 60.1 von
insgesamt zwei Eingangsanschlüssen 60.1, 60.2 eines
als 3/3-Wegeventil ausgebildeten Mehrwegeventils 62 verbunden.
Letzteres bildet eine Abgabe-Ventileinrichtung.
Die Abgabeleitung 58 umfasst ein Absperrventil 62 in
Form eines verstellbaren Quetschventils 64, welches dem
Auslass des Vorlagebehälters 40 unmittelbar
benachbart angeordnet und in der Figur nur der Übersichtlichkeit halber vom
Vorlagebehälter 40 beabstandet
gezeigt ist. In gleicher Weise ist der zweite Vorlagebehälter 48 über eine
ein verstellbares Quetschventil 66 umfassende Abgabeleitung 68 mit dem
zweiten Eingangsanschluss 60.2 des Mehrwegeventils 62 verbunden.
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Die
Zuführleitung 38,
der Vorlagebehälter 40 sowie
die Abgabeleitung 58 bilden gemeinsam einen ersten Versorgungskanal 70.
Dementsprechend bilden die Zuführleitung 46,
der Vorlagebehälter 48 sowie
die Abgabeleitung 68 einen zweiten Versorgungskanal 72.
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Die
Zuführleitungen 38 und 46 sowie
die Abgabeleitungen 58 und 68 des ersten bzw.
zweiten Versorgungskanals 70 bzw. 72 für Reinigungsmittel sind
aus einem Material hergestellt, welches den elektrischen Strom nicht
leitet.
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Eine
Förderpumpe 74 ist
eingangsseitig mit einem ersten Ausgangsanschluss 76.1 von
insgesamt zwei Ausgangsanschlüssen 76.1, 76.2 des Mehrwegeventils 62 verbunden.
Ausgangsseitig verbindet eine Leitung 78 die Förderpumpe 74 mit
einem weiteren Eingang der Farbwechseleinrichtung 18.
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Der
zweite Ausgangsanschluss 76.2 des Mehrwegeventils 62 führt über eine
Leitung 80 zu einem Sammelbehälter 82 für Reinigungsmittelreste. Dieser
umfasst eine Entlüftungseinrichtung 84,
welche ebenfalls durch ein Überdruckventil
gebildet sein kann.
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Wie
bereits eingangs erwähnt,
ist es beim Reinigen einer auf hohem elektrischen Potential liegenden
Applikationseinrichtung mit einem lösungsmittelhaltigen, den elektrischen
Strom leitenden Reinigungsmittel erforderlich, dass stets eine Potentialtrennung
zwischen der Reinigungsmittel-Quelle
und der Applikationseinrichtung sichergestellt ist. Gleichzeitig
soll es jedoch möglich
sein, dass der Applikationseinrichtung Reinigungsmittel zugeführt werden kann, wann
immer es erforderlich ist. Es soll auch bei einem Reinigungsmittelbedarf,
welcher das Volumen eines Vorlagebehälters übersteigt, zu keiner Unterbrechung
des Spülvorganges
kommen. Dies wird unter anderem durch das oben beschriebene Reinigungssystem
gewährleistet,
welches wie folgt funktioniert:
Vor Beginn eines Reinigungsvorganges
muss zunächst
wenigstens einer der Vorlagebehälter 40, 48 mit
Reinigungsmittel gefüllt
werden, was nachstehend am Beispiel des Vorlagebehälters 40 im
ersten Versorgungskanal 70 erläutert wird. Damit dieser mit Reinigungsmittel
gefüllt
werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass Spannung von der
auf hohem elektrischen Potential liegenden Applikationseinrichtung 10 auf
das Reinigungsmittel-Reservoir 26 gelangt, muss zunächst eine
Potentialtrennung zwischen dem Vorlagebehälter 40 und der Applikationseinrichtung 10 gewährleistet
sein. Dazu wird das Mehrwegeventil 32 in eine Stellung
gebracht, in der eine innere Verbindung von seinem druckluftbeaufschlagten
Eingangsanschluss 30.2 zum Ausgangsanschluss 34.1 besteht.
Die Quetschventile 42 und 64 im ersten Versorgungskanal 70 werden
in ihre Freigabestellung gebracht und das Mehrwegeventil 62 wird
so eingestellt, dass eine innere Verbindung zwischen seinem Eingangsanschluss 60.1 und
seinem Ausgangsanschluss 76.2 besteht, welcher mit dem
Sammelbehälter 82 verbunden
ist.
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Somit
ist der erste Versorgungskanal 70 mit Spülluft beaufschlagt
und gegebenenfalls in den Leitungen 38, 58 vorliegende
Reinigungsmittelreste werden in den Sammelbehälter 82 gedrückt. Das
Innere der Leitungen 38 und 58 wird darüber hinaus mittels
der durchströmenden
Spülluft
getrocknet. Ist nun insbesondere die Abgabeleitung 58 vollständig entleert
und trocken geblasen, wird das Quetschventil 64 geschlossen,
wogegen das Quetschventil 42 der Zuführleitung 38 geöffnet bleibt.
Das Mehrwegeventil 32 wird nun in diejenige Stellung gebracht,
bei welcher sein Eingangsanschluss 30.1 in Verbindung mit
dem Ausgangsanschluss 34.1 steht, wie es in der Figur gezeigt
ist.
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Über die
Förderpumpe 28 wird
Reinigungsmittel aus dem Reinigungsmittel-Reservoir 26 angesaugt
und über
das Mehrwegeventil 32 in die Zuführleitung 38 und darüber in den
Vorlagebehälter 40 gefördert. Dabei
wird der Vorlagebehälter 40 über die Entlüftungseinrichtung 50 entlüftet. Mittels
der Wiegeeinrichtung 54 wird das durch das einfließende Reinigungsmittel
zunehmende Gewicht des Vorlagebehälters 40 erfasst.
Bei Erreichen eines vorgegebenen Sollgewichts von beispielsweise
1,0 kg erzeugt die mit dem Signal der Wiegeeinrichtung 54 beaufschlagte,
hier nicht gezeigte Steuerung ein Signal, auf Grund dessen die Förderpumpe 28 deaktiviert wird.
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Während des
Befüllvorgangs
ist der Vorlagebehälter 48 auf
Grund seiner leitenden Verbindung mit dem geerdeten Mehrwegeventil 32,
die durch das den elektrischen Strom leitende Reinigungsmittel gebildet
ist, ebenfalls geerdet. Auf Grund der vorher im Wesentlichen vollständig entleerten
und weitgehend getrockneten Abgabeleitung 58 und auf Grund
der zusätzlich
isolierenden Wirkung des Quetschventils 64 ist zwischen
dem Mehrwegeventil 62 und dem Vorlagebehälter 40 eine
Potentialtrennung gebildet. So kann keine Spannung von der auf hohem
elektrischen Potential liegenden Applikationseinrichtung 10 in
Richtung auf den nunmehr mit Reinigungsmittel gefüllten Vorlagebehälter 40 gelangen.
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Bevor
das Reinigungsmittel aus dem Vorlagebehälter 40 zur Applikationseinrichtung 10 gefördert werden
kann, muss nun zunächst
die Zuführleitung 38 von
darin befindlichem Reinigungsmittel befreit werden, um so eine Potentialtrennung
zwischen dem Vorlagebehälter 40 und
dem Reinigungsmittel-Reservoir 26 zu erreichen. Dazu wird
das Mehrwegeventil 32 erneut in diejenige Stellung gebracht, bei
welcher sein mit Spülluft
beaufschlagter Eingangsanschluss 30.2 mit seinem Ausgangsanschluss 34.1 verbunden
ist, so dass Spülluft
aus der Druckluftquelle 36 in die Zuführleitung 38 gepresst wird.
Diese Spülluft
fördert
noch in der Zuführleitung 38 und
dem Quetschventil 42 befindliches Reinigungsmittel in den
Vorlagebehälter 40.
Dieser wird dabei über
die Entlüftungseinrichtung 50 entlüftet, so dass
sich im Vorlagebehälter 40 kein Überdruck
aufbauen kann.
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Wenn
das Reinigungsmittel aus der Zuführleitung 38 in
den Vorlagebehälter 40 überführt worden
und die Zuführleitung 38 durch
die durch sie hindurchströmende
Spülluft
getrocknet ist, wird das Quetschventil 42 der Zuführleitung 38 geschlossen. Das
Quetschventil 64 der Abgabeleitung 58 wird wieder
geöffnet
und das Mehrwegeventil 62 in eine Stellung gebracht, in
welcher sein Eingangsanschluss 60.1 mit dem Ausgangsanschluss 76.1 und
sein Eingangsanschluss 60.2 mit dem Ausgangsanschluss 76.2 verbunden
sind (vgl. Figur).
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Die
Förderpumpe 74 wird
aktiviert und saugt nun über
die Abgabeleitung 58 Reinigungsmittel aus dem Vorlagebehälter 40 an
und fördert
dieses in Richtung auf die Applikationseinrichtung 10.
Die Farbwechseleinrichtung 18 ist dabei derart angesteuert,
dass über
einen inneren Kanal der von der Förderpumpe 74 kommende
Schlauch 78 mit der Leitung 20, der zur Applikationseinrichtung 10 führt, verbunden
ist. Über
die Farbwechseleinrichtung 18 kann die ankommende Leitung 78 auch
gesperrt werden, so dass die Leitung 20 und die Applikationseinrichtung 10 gepulst mit
Druckluft aus einem hier nicht gezeigten Anschluss und/oder Reinigungsmitteln
beaufschlagt werden können.
Durch die alternierende Verwendung von Druckluft und Reinigungsmitteln werden
Turbulenzen erzeugt, welche die Reinigungswirkung verstärken. Auch
können
so am Ende eines Reinigungszyklus Reinigungsmittelreste ausgeblasen
werden.
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Sind
die Leitung 20 und die lackführenden Kanäle im Inneren der Applikationseinrichtung 10 und
im Inneren der Farbwechseleinrichtung 18 von Lack befreit,
wird die Förderpumpe 74 deaktiviert
und die zur Applikationseinrichtung 10 führende Leitung 20 durch
eine entsprechende Einstellung der Farbwechseleinrichtung 18 über einen
inneren Kanal derselben mit einer der Leitungen 22 verbunden,
wodurch der Applikationseinrichtung 10 der gewünschte Lack
zugeführt
werden kann. Dieser kann dann auf einen zu beschichtenden Gegenstand
aufgebracht werden.
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Während der
Reinigung der Applikationseinrichtung 10 mit Reinigungsmittel
aus dem Vorlagebehälter 40 liegt
auf Grund des elektrisch leitfähigen Reinigungsmittels
an allen Komponenten von der Applikationseinrichtung 10 bis
zum Vorlagebehälter 40, letzteren
eingeschlossen, das hohe elektrische Potential der Applikationseinrichtung 10 an.
Dennoch kann der zweite Vorlagebehälter 48 bereits mit
Reinigungsmittel befüllt
werden, bevor der Spülvorgang mit
Reinigungsmittel aus dem Vorlagebehälter 40 abgeschlossen
ist, ohne dass es zu einer unerwünschten
Spannungsübertragung
von der Applikationseinrichtung 10 auf das Spülmittel-Reservoir 26 kommen kann:
Das
Mehrwegeventil 62 verbleibt in seiner in der Figur gezeigten
Stellung, in der sein Eingangsanschluss 60.1 mit dem Ausgangsanschluss 76.1 und sein
Eingangsanschluss 60.2 mit dem Ausgangsanschluss 76.2 verbunden
ist. Das Mehrwegeventil 32 wird derart angesteuert, dass
sein mit Spülluft
beaufschlagter Eingangsanschluss 30.2 mit seinem Ausgangsanschluss 34.2 in
Verbindung steht. Das Quetschventil 44 im zweiten Versorgungskanal 72 wird
bei geschlossenem Quetschventil 66 geöffnet, so dass Spülluft in
den zweiten Versorgungskanal 72 eingepresst wird. Diese
Spülluft
treibt gegebenenfalls in der Zuführleitung 46 befindliches
Reinigungsmittel in den Vorlagebehälter 48 des zweiten
Versorgungskanals 72. Ist die Zuführleitung 46 von Reinigungsmittel
befreit und getrocknet, wird das Quetschventil 66 geöffnet. Nun
wird gegebenenfalls im Vorlagebehälter 48 und in der
Abgabeleitung 68 befindliches Reinigungsmittel über den
Ausgangsanschluss 76.2 des Mehrwegeventils 62 in
den Sammelbehälter 82 entsorgt.
Darüber
hinaus wird die von der Spülluft durchströmte Abgabeleitung 68 getrocknet.
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Während dieser
Vorgänge
kann weiterhin über
die Förderpumpe 74 Reinigungsmittel
aus dem Vorlagebehälter 40 des
ersten Versorgungskanals 70 zur Applikationseinrichtung 10 gefördert werden.
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Nun
wird das Quetschventil 66 in der Abgabeleitung 68 des
zweiten Versorgungskanals 72 wieder geschlossen und das
Mehrwegeventil 32 in diejenige Stellung gebracht, in welcher
sein Eingangsanschluss 30.1 mit seinem Ausgangsanschluss 34.2 verbunden
ist. Das Quetschventil 44 in der Zuführleitung 46 bleibt
geöffnet,
so dass durch Aktivierung der Förderpumpe 28 Reinigungsmittel
aus dem Reinigungsmittel-Reservoir 26 in den Vorlagebehälter 48 überführt werden
kann. Dabei wird der Vorlagebehälter 48 über die
Entlüftungseinrichtung 52 entlüftet. Die
Wiegeeinrichtung 56 erfasst das Gewicht des Vorlagebehälters 48.
Bei Erreichen des Sollgewichts wird die Förderpumpe 28 deaktiviert
und die Förderung
von Reinigungsmittel zum Vorlagebehälter 48 unterbrochen.
Nun wird das Mehrwegeventil 32 wieder in diejenige Stellung
gebracht, in welcher Druckluft in die Zuführleitung 46 gepresst
wird, wodurch darin noch befindliches Reinigungsmittel in den Vorlagebehälter 48 gedrückt und
die Zuführleitung 46,
wie oben beschrieben, getrocknet wird. Auch während dieses Vorganges kann
bei unveränderter
Stellung des Mehrwegeventils 62 weiterhin Reinigungsmittel aus
dem Vorlagebehälter 40 im
ersten Versorgungskanal 70 zur Applikationseinrichtung 10 gefördert werden.
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Geht
das Reinigungsmittel aus dem Vorlagebehälter 40 zur Neige,
was durch ein entsprechendes Signal der Wiegeeinrichtung 54 angezeigt
werden kann, so kann der Reinigungsmittelstrom in Richtung auf die
Applikationseinrichtung 10 dadurch aufrecht erhalten werden,
dass das Mehrwegeventil 62 in diejenige Stellung gebracht
wird, in welcher sein Eingangsanschluss 60.1 mit seinem
zum Sammelbehälter 82 führenden
Ausgangsanschluss 76.2 und sein Eingangsanschluss 60.2 mit
seinem zur Förderpumpe 74 führenden
Ausgangsanschluss 76.1 verbunden ist. Das Quetschventil 66 im
zweiten Versorgungskanal 74 wird geöffnet, wodurch die Förderpumpe 74 Reinigungsmittel
aus dem Vorlagebehälter 48 ansaugen
und zur Applikationseinrichtung 10 fördern kann.
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Gleichzeitig
kann der nun leere Vorlagebehälter 40 im
ersten Versorgungskanal 70 ensprechend dem oben beschriebenen
Vorgehen wieder mit Reinigungsmittel befüllt werden, wobei stets eine Potentialtrennung
gegenüber
der auf hohem elektrischen Potential liegenden Applikationseinrichtung 10 gewährleistet
ist.
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Auf
diese Weise können
die medienführenden
Wege, also die inneren Kanäle
der Applikationseinrichtung 10 und der Farbwechseleinrichtung 18 sowie
die diese verbindende Leitung 20 kontinuierlich aus einem
der beiden Vorlagebehälter 40, 48 mit
Reinigungsmittel gespeist werden.
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Grundsätzlich ist
es für
die Reinigung der Applikationseinrichtung 10 ausreichend,
wenn lediglich einer der Versorgungskanäle 70, 72 vorgesehen
ist, beispielsweise der Versorgungskanal 70. Wenn dann allerdings
der Reinigungsmittelvorrat im Vorlagebehälter 40 zur Neige
geht, bevor ein Reinigungsvorgang vollständig abgeschlossen ist, muss
eine gewisse Stillstandszeit der Beschichtungsanlage in Kauf genommen
werden: Bevor der Vorlagebehälter 40 mit
Reinigungsmittel aufgefüllt
werden kann, muss zunächst
die Abgabeleitung 58 von Reinigungsmittel befreit werden.
Ferner muss nach der Befüllung
des Vorlagebehälters 40 mit
Reinigungsmittel erst noch in der Zuführleitung 38 befindliches Reinigungsmittel
verdrängt
werden, bevor das Reinigungsmittel aus dem Vorlagebehälter 40 zur
Applikationseinrichtung 10 gefördert werden kann. Bei einer Ausbildung
des Systems 24 mit nur einem Versorgungskanal kann dessen
Vorlagebehälter
in der Regel jedoch immer dann, wie oben beschrieben, mit Reinigungsmittel
befüllt
werden, wenn über
die Applikationseinrichtung Lack auf den zu lackierenden Gegenstand 16 aufgetragen
wird.
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Beim
oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist die Förderpumpe 74 zwischen
dem Mehrwegeventil 62 und der Farbwechseleinrichtung 18 angeordnet.
In einer Abwandlung kann die Förderpumpe 74 auch
innerhalb der Leitung 20 angeordnet sein, welcher den Ausgang
der Farbwechseleinrichtung 18 mit der Applikationseinrichtung 10 verbindet.
Auf diese Weise kann bei ausreichender Förderleistung der Förderpumpe 74 auf
eigens in jeder Leitung 22 vorgesehene Fördermittel
verzichtet werden.
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Die
Quetschventile 42 und 44 in der jeweiligen Zuführleitung 38 bzw. 46 unterstützen die
Potentialtrennung zwischen dem jeweiligen Vorlagebehälter 40 bzw. 48 und
dem Reinigungsmittel-Reservoir 26. Bei geschlossenen Quetschventilen 42 bzw. 44 ist
der Durchgangskanal des jeweiligen Quetschventils derart zusammengepresst,
dass jegliche Flüssigkeit
zwischen den sich berührenden
Innenwandbereichen des Quetschventils verdrängt ist. So ist ein Stromfluss über eine
Flüssigkeitsbrücke unterbunden,
selbst wenn noch in geringem Maße
Reinigungsmittel-Reste innerhalb der Zuführleitung 38 oder 46 vorliegen
sollten. Auch solche Reste werden im Schließbereich des Quetschventils 42, 44 vollständig verdrängt.
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Auf
die gleiche Weise ergänzen
die Quetschventile 64 und 66 in der Abgabeleitung 58 bzw. 68 die Isolation
der Vorlagebehälter 40 bzw. 48 gegenüber dem
Mehrwegeventil 62.
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Bei
einer Abwandlung können
jedoch auch andere bekannte Ventile anstelle der Quetschventile 42, 44, 64 und 66 vorgesehen
sein, die nicht ergänzend
als Isolator wirken können.
Dafür kommen
auch andere Ventile anstelle der Quetschventile als Absperrventile
in Betracht, beispielsweise 2/2-Magnetventile. Das durch die in
den jeweiligen Leitungen vorliegende Luft aufgebaute isolierende
Polster zwischen zwei Komponenten ist in der Regel ausreichend.
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Bei
einer weiteren Abwandlung können
die Schließ-
und Freigabe-Funktionen der Quetschventile 42, 44 durch
das Mehrwegeventil 32 ausgeübt werden, welches dazu entsprechend
mehr Stellungen zur Verfügung
stellen muss. Dafür
ist dann ein entsprechend baulich modifiziertes Mehrwegeventil 32 vorgesehen.
Sinngemäß gilt dies
auch für
die Quetschventile 64 und 66 in Verbindung mit
dem Mehrwegeventil 62.