DE19860087A1

DE19860087A1 - Elektrostatisches Farbauftragssystem für auf Wasser und Lösungsmittel basierenden Beschichtungsmaterialien

Info

Publication number: DE19860087A1
Application number: DE19860087A
Authority: DE
Inventors: William P Mueller; Lawrence J Macartney; Edward J Lash; Lora Dobbyn Smith
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1998-12-23
Publication date: 1999-07-01
Also published as: FR2773088A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft das Gebiet der elektrostatischen Sprühbeschichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein System zum Abgeben elektrisch geladener Beschichtungsmaterialien, die entweder auf Wasser basieren oder auf Lösungsmittel basieren, von einer oder mehreren Abgabeeinrichtung(en), wobei die separaten, auf Wasser basierenden und Lösungsmittel basierenden Farb-Zuführeinrichtungen für das Beschichtungsmaterial elektrostatisch isoliert sind von Rotationszerstäubern, die die leitenden Beschichtungsmaterialien versprühen. Zusätzlich sind sowohl eine Quelle für Wasser als auch eine Quelle für Lösungsmittel, die beide zum Reinigen des Sprühbeschichtungssystems verwendet werden, elektrisch von den Rotations zerstäubern isoliert, wenn diese nicht in Betrieb sind. Diese Isolation ermöglicht die schnelle und effektive Durchführung eines Wechsels von einem Beschichtungs material einer Farbe zu einem Beschichtungsmaterial einer anderen Farbe, selbst wenn es sich bei diesen um unterschiedliche Materialien handelt, beispielsweise solchen auf Wasserbasis oder Lösungsmittelbasis.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Der Auftrag von Beschichtungsmaterialien unter Anwendung von Sprühtechniken ist in der Industrie seit vielen Jahren praktiziert worden. Bei diesen Anwendungen wird das Beschichtungsmaterial in fein zerstäubter Form abgegeben, und eine elektrostatische Ladung wird auf die zerstäubten Partikel aufgebracht, welche dann in Richtung auf ein Substrat geleitet werden, das auf einem unterschiedlichen Potential gehalten wird, um eine elektrostatische Anziehung für die geladenen, zerstäubten Partikel zu erzeugen. In der Vergangenheit sind Beschichtungs materialien auf Lösungsmittelbasis, etwa Klarlack, Lack, Emaille und dergleichen, die in erster Linie bei elektrostatischen Beschichtungsanwendungen verwendeten Materialien gewesen. Das Problem bei derartigen auf Lösungsmitteln basierenden Beschichtungsmaterialien ist es, daß sie eine Atmosphäre erzeugen, die sowohl explosiv als auch toxisch ist. Der explosive Charakter einer solchen Umgebung stellt eine Sicherheitsgefahr dar, falls ein Funke unbeabsichtigt erzeugt wird, etwa durch eine aus Versehen stattfindende Erdung der Düse der Spritz- oder Sprühpistole, der das Lösungsmittel in der Atmosphäre zünden und eine Explosion verursachen kann. Der durch Lösungsmittelbeschichtungsmaterialien erzeugte giftige Charakter einer Arbeitsplatzatmosphäre kann eine Gesundheitsgefährdung darstellen, wenn ein Angestellter Lösungsmitteldämpfe inhaliert.

Als ein Resultat der Probleme mit auf Lösungsmitteln basierenden Beschichtungen ist es jüngster Trend in der Industrie gewesen, auf Beschichtungen auf Wasserbasis umzustellen, die die Probleme der Explosivität und Toxizität reduzieren. Un glücklicherweise hat das elektrostatische Sprühen von Beschichtungen auf Wasserbasis anstelle von Beschichtungen auf Lösungsmittelbasis das Risiko eines elektrischen Schlags stark erhöht, welches bei Beschichtungen auf Lösungsmittel basis relativ gering war. Das erhöhte Risiko eines elektrischen Schlags aufgrund der Verwendung von auf Wasser basierenden Beschichtungen beruht auf deren hoher elektrischer Leitfähigkeit und geringen Widerständen, welche häufig im Bereich zwischen 100 und 10.000 Ωcm liegen. Dies steht im Gegensatz zu Widerständen von 200.000 bis 100 Mio. Ωcm von mäßig elektrisch leitenden Beschichtungen wie etwa Metallicfarbe und Widerständen über 100 Mio. Ωcm von auf Lösungsmitteln basierenden Lacken, Klarlacken, Emaille und dergleichen.

Der relative Widerstand der Beschichtungsmaterialien ist direkt proportional zu dem Potential eines elektrischen Schlags, der während einer elektrostatischen Beschichtungsoperation auftreten kann. Bei Beschichtungsmaterialien, die entweder nicht elektrisch leitend oder nur mäßig elektrisch leitend sind, weist die Säule aus Beschichtungsmaterial, das sich von der Ladeelektrode an der Spitze der Beschich tungsabgabeeinrichtung durch die Schläuche zurück zu dem Versorgungsbehälter erstreckt, einen ausreichenden elektrischen Widerstand, um ein signifikantes elektrisches Aufladen des Materials in dem Versorgungsbehälter oder des Behälters selbst zu verhindern. Wenn das Beschichtungsmaterial aber elektrisch hoch leitend ist, was bei auf Wasser basierenden Beschichtungen der Fall ist, ist der Widerstand der Beschichtungssäule in den Zuführschläuchen sehr gering. Als ein Resultat hieraus lädt die benachbart zu der Düse der Beschichtungsabgabeeinrichtung angeordnete Hochspannungs-Ladeelektrode nicht nur die Beschichtungspartikel elektrostatisch, sondern auch das Beschichtungsmaterial in dem Schlauch, das Beschichtungsmaterial in dem Versorgungsbehälter und den Versorgungsbehälter selbst. Unter diesen Umständen riskiert das Bedienungspersonal, das aus Versehen in Kontakt mit einem zugänglichen Versorgungsbehälter, einem geladenen Schlauch oder einem anderen geladenen Teil des Systems in Kontakt kommt, ernste elek trische Schläge, es sei denn Geräte sind geerdet, um die Elektrizität abzuleiten. Ein einfaches Erden der Geräte ist keine Lösung, weil, wenn die Geräte tatsächlich an einer Stelle geerdet sind, die Elektrostatik nicht funktionieren wird, weil die Hochspannungsladung von der Elektrode der Beschichtungsabgabeeinrichtung fort geleitet wird.

Dieses Problem ist bei einer Vorrichtung angesprochen, die beispielsweise in dem U.S. Patent 4,313,475 von Wiggins gezeigt ist. Bei einer Vorrichtung dieses Typs wird ein "Spannungsblockier"-System verwendet, bei dem ein elektrisch leitendes Beschichtungsmaterial erst von einer ersten Beschichtungszuführeinrichtung in einen Transferbehälter transportiert wird, der elektrisch von einer oder mehreren elektrostatischen Beschichtungsabgabeeinrichtungen isoliert ist. Sobald mit Beschichtungsmaterial gefüllt, wird der Transferbehälter zunächst von der ersten Beschichtungszuführeinrichtung getrennt und wird dann mit einem Vorratsbehälter verbunden, der seinerseits mit den Beschichtungsabgabeeinrichtungen verbunden ist. Das Beschichtungsmaterial wird von dem Transferbehälter in den Vorrats behälter übertragen, während der Transportbehälter von der ersten Beschichtungs zuführeinrichtung getrennt ist, um den Vorratsbehälter mit Beschichtungsmaterial für einen nachfolgenden Transport zu den Beschichtungsabgabeeinrichtungen zu befüllen. Nachdem der Vorratsbehälter gefüllt ist, wird der Transferbehälter von dem Vorratstank getrennt und wieder mit der ersten Beschichtungszuführ einrichtung verbunden, um eine weitere Menge von Beschichtungsmaterial zu empfangen, so daß die Beschichtungsoperation im wesentlichen kontinuierlich fortgesetzt werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine der Aufgaben der Erfindung, ein System zum Abgeben von leitenden Beschichtungsmaterialien wie auf Lösungsmitteln basierender Farbe, und elektrisch leitenden Beschichtungsmaterialien wie auf Wasser basierenden Farben in einer Weise bereitzustellen, die vor einer Übertragung einer elektrostatischen Ladung zwischen der Hochspannungs-Ladeelektrode und den zwei oder mehreren unter schiedlichen Beschichtungszuführeinrichtungen für auf Lösungsmitteln basierenden oder auf Wasser basierenden Beschichtungsmaterialien schützt unter Beibehaltung der Eignung zur Versorgung einer Mehrzahl von Beschichtungsabgabeeinrichtungen. Ferner erlaubt die vorliegende Erfindung schnelle und effiziente Wechsel zwischen sowohl auf Lösungsmitteln basierenden und auf Wasser basierenden Beschich tungsmaterialien unterschiedlicher Farben durch Bereithaltung von Quellen für Wasser und Lösungsmittel-Reinigungsflüssigkeiten, die ständig in einer Weise verbunden sind, die vor einer Übertragung einer elektrischen Ladung zwischen einer Hochspannungs-Ladeelektrode und den Quellen für Lösungsmittel und Wasser schützt.

Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Vorrichtung zum Übertragen von elektrisch leitenden und elektrisch nicht leitenden Beschichtungsmaterialien wie auf Wasser basierenden und auf Lösungsmittel basierenden Farben von mindestens zwei Quellen zu einer oder mehreren Beschichtungsabgabeeinrichtung(en) oder Spritzpistolen zum Abgeben auf ein Substrat. Das elektrisch leitende Beschich tungsmaterial wird typischerweise aus zwei "parallelen" Strömungswegen, die jeweils eine große Vorratspumpe aufweisen, zu einem ersten Wechselventil übertragen, das die Strömung zu den Beschichtungsabgabeeinrichtungen zwischen den beiden Strömungswegen umschaltet. Jeder der beiden parallelen Strömungs wege weist einen Spannungsblockierer, beispielsweise einen Luftspalt zwischen den Quellen von Beschichtungsmaterial und den elektrostatisch geladenen Spritzpistolen auf. Dieser Spannungsblockierer gewährleistet, daß niemals ein elektrischer Pfad zwischen der Quelle für leitendes Beschichtungsmaterial und dem geladenen Beschichtungsmaterial während einer Beschichtungsoperation existiert. Zusätzlich ist ein weiterer Strömungspfad für auf Lösungsmittel basierenden, nicht leitenden Beschichtungsmaterialien mit einem zweiten Wechselventil verbunden, das seinerseits mit beiden Beschichtungsabgabeeinrichtungen und dem ersten Wechselventil verbunden ist, das zwischen den Farben der auf Wasser basierenden Beschichtungsmaterialien umschaltet. Das zweite Wechselventil leitet die Strömung entweder der auf Wasser basierenden oder auf Lösungsmittel basierenden Farben zu den Beschichtungs-Abgabeeinrichtungen. Zusätzlich ist die Möglichkeit eines schnellen und effizienten Farbwechsels für das gesamte System vorgesehen, die einen Wechsel zu Beschichtungen unterschiedlicher Farben der Beschichtungs materialien auf entweder Wasserbasis oder Lösungsmittelbasis zum Abgeben von der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Minimum an Abschaltzeit der Beschichtungsoperation ermöglicht. Die Fähigkeit des Farbwechsels ermöglicht es, das System mit auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Reinigungsflüssigkeiten zu reinigen, während gewährleistet ist, daß kein elektrischer Pfad zwischen der Quelle für Reinigungsflüssigkeiten auf Wasser- oder Lösungsmittelbasis und den Beschichtungsabgabeeinrichtungen besteht.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Struktur, der Betrieb und die Vorteile des gegenwärtig bevorzugten Aus führungsbeispieles der Erfindung werden ferner aus der nachfolgenden Be schreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Systems zum Abgeben von elektrisch leitenden Beschichtungsmaterialien auf Wasser- oder Lösungsmittelbasis von Rotationszerstäubern und zum Reinigen des Systems mit Reinigungsflüssigkeiten, die elektrisch von den Rota tionszerstäubern isoliert sind, wenn diese nicht in Betrieb sind; und

Fig. 2A, 2B und 2C bilden Fig. 2, die eine detailliertere schematische Darstellung des in Fig. 1 dargestellten Systems zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 veranschaulicht schematisch das Parallelströmungs-System 10 der Erfindung. Das System 10 enthält eine Struktur zum Fördern von Beschichtungs materialien auf Wasserbasis oder Lösungsmittelbasis zu einer oder mehreren Sprühpistolen oder Rotationszerstäubern 12A, 12B, während ein "Spannungs blockierer" oder Luftspalt zwischen den Quellen von Beschichtungsmaterial und den Rotationszerstäubern 12A, 12B aufrechterhalten wird. Beispiele für Sprühvor richtungen 12A, 12B sind des Typs der durch Nordson Corporation, Westlake, Ohio, auf die die Rechte dieser Erfindung übertragen wurden, als Modell Nr. AN-9 verkauft wird, oder Rotationszerstäuber, die von Nordson Corporation als Modell Nr. RA-12 verkauft werden. Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, illustriert das in Fig. 1 dargestellte System 10 in einer vereinfachten schemati schen Version der detaillierteren schematischen Darstellung der Fig. 2A, 2B und 2C die allgemeinen Komponenten des Systems, die zur Ausführung der besonderen Operationen des Systems 10 erforderlich sind. Das System 10 ist deshalb nachfolgend allgemein mit Bezug auf jede einzelne Komponente beschrieben, und anschließend wird eine vollständige Diskussion des Betriebs des Systems einschließlich der Farbwechseloperation vorgenommen.

NORMALER BETRIEB DES SYSTEMS

Insbesondere in Fig. 1 sind die Komponenten des Systems 10 veranschaulicht, die erforderlich sind, um Beschichtungsmaterialien auf Wasserbasis oder Lösungsmittel basis zu den Rotationszerstäubern 12A, 12B während des normalen Betriebs zu fördern. Das System 10 weist Verteiler 14A und 14B für auf Wasser basierende Farben auf, die mit Leitungen für auf Wasser basierende Farben, Wasser und Luft verbunden sind. Die auf Wasser basierende Farbe wird durch die Leitungen 22A und 22B in isolierte Pumpenkammern 24A und 24B geleitet. Die isolierten Pumpenkam mern 24A, 24B weisen eine Mehrzahl von Pumpen zum Fördern des auf Wasser basierenden Farbmaterials zu einem isolierten Pendel- oder Wechselventil 26 auf, das das auf Wasser basierende Farbmaterial wahlweise von der Pumpenkammer 24A oder 24B zu einem Farbwahl-Pendel-Wechselventil 30 für auf Lösungsmittel basierende oder auf Wasser basierende Farbe leitet. Das Farbwahl-Wechselventil 30 ist durch eine Leitung 34 auch mit einem Verteiler 36 für Farbe auf Lösungs mittelbasis verbunden. Das Wechselventil 30 ist durch eine Leitung 34 mit dem Verteiler 36 für Farbe auf Lösungsmittelbasis verbunden. Entweder die Farbe auf Wasserbasis oder Farbe auf Lösungsmittelbasis ist Ausgangsstoff von dem Wechselventil 30 durch eine Leitung 38 zu einem isolierten Durchflußmessergehäu se 40. Die Farbe wird dann durch Auslaßleitungen 42A und/oder 42B zu dem Rotationszerstäuber 12A bzw. 12B geleitet.

Um die Details der Förderung von Farben auf Wasserbasis oder Farben auf Lösungsmittelbasis zu den Rotationszerstäubern 12A und/oder 12B besser zu verstehen, wird der normale Betrieb des Teils des Systems 10, der für die Zufuhr von Beschichtungsmaterial erforderlich ist, beschrieben. Der normale Betriebs abschnitt des Systems 10 weist zwei primäre oder erste Strömungspfade auf, das heißt, einen zum Fördern von auf Wasser basierenden Farben von den Verteilern 14A, 14B zu den Rotationszerstäubern 12A und/oder 12B und den anderen Strömungspfad zum Fördern von auf Lösungsmittel basierenden Farben von dem Verteiler 36 für Farben auf Lösungsmittelbasis zu den Rotationszerstäubern.

Wenn die auf Wasser basierenden Farben zu den Rotationszerstäubern 12A und 12B gefördert werden, ist die spezifische Leitung 16A oder 16C in dem Verteiler 14A oder Leitung 16B oder 16D in Verteiler 14B geöffnet, um eine spezifische Farbe des auf Wasser basierenden Beschichtungsmaterials in die Auslaßleitung 22A bzw. 22B zu fördern. Die auf Wasser basierende Farbe wird in die isolierten Pumpenkammern 24A oder 24B geleitet, die zwei im wesentlichen identische Pendler oder Wechsler 44A und 46A (die in Fig. 2B gezeigt sind) und 44B und 46B enthalten. Die isolierten Pumpenkammern 24A und 24B sind im wesentlichen identisch, und deshalb werden nur Details der Pumpenkammer 24 und deren Betrieb nachfolgend beschrieben. Die isolierte Pumpenkammer 24A bildet einen Spannungs blockierer und weist eine Füllstation auf, die männliche Kopplungselemente 48A und 50A aufweist, die mit der Zuführleitung 22A verbunden sind. Beabstandete weibliche Kopplungselemente 52A und 54A sind an Pendlern oder Wechslern 53A, 55A befestigt, die durch Betätigung von Pneumatikzylindern 60A bzw. 62A axial bewegbar sind. Die Pneumatikzylinder 60A, 62A weisen jeweils ein Zylindergehäu se und eine Zylinderstange auf, die mit den Wechslern 53A, 55A verbunden sind. Als Reaktion auf die Betätigung der Zylinder 60A, 62A werden die Wechsler 53A, 55A auf den dargestellten Haltestangen zwischen einer Kopplungs- oder Farbtrans ferstellung und einer neutralen, physikalisch beabstandeten Stellung in Bezug auf die Füllstation bewegt. Die Detailkonstruktion dieser Kopplungselemente bildet keinen Teil dieser Erfindung und ist in dem U.S. Patent 5,078,168 beschrieben. Die weiblichen Kopplungselemente 52A, 54A der Wechsler sind durch eine Leitung 68A, 70A mit Kolbenpumpen 64A, 66A verbunden. Die Detailkonstruktion der Kolbenpumpen 64A, 66A bildet keinen Teil dieser Erfindung. Die Kolbenpumpen 64A, 66A enthalten jeweils ein großes Pumpenreservoir und sind durch die Leitungen 72A und 74A mit den bewegbaren Wechslern 53A, 55A verbunden. Wie in Fig. 2B dargestellt ist, sind die männlichen Kopplungselemente 80A, 82A an den Wechslern 53A bzw. 55A durch die Leitungen 72A und 74A mit den Reservoirs der Pumpen 66A bzw. 66B verbunden, und die männlichen Kopplungs elemente 80A, 82A dieser Wechsler sind in Eingriff mit weiblichen Kopplungs elementen 83A, 85A, die ihrerseits mit einer Leitung 28A verbunden sind, die die auf Wasser basierenden Farben zu dem Wechselventil 26 leiten. Das Wechselventil 26 ist in einem Schrank angeordnet und bildet einen Spannungsblockierer, der so wirkt, daß von der Leitung 28A oder 28B empfangene Farbe auf Wasserbasis durch Leitung 32 zu dem Farbwechselventil 30 für Farbe auf Lösungsmittelbasis oder Farbe auf Wasserbasis übertragen wird. Das Wechselventil 30 weist einen pneuma tisch betätigten Pendler oder Wechsler auf, wir Fig. 2A zeigt, der zwischen einer ersten Kopplungs- oder Farbübertragungsstellung, die Farbe aus der Leitung 32 in Leitung 38 leitet, und einer zweiten Kopplungs- oder Farbübertragungsposition bewegt wird, die Farbe aus der Leitung 34 in die Leitung 38 leitet. Die ausgewählte Farbe strömt dann in einen Farbverteiler 91 innerhalb des Durchflußmessergehäuses 40 und dann durch die Leitungen 42A und 42B in die Rotationszerstäuber 12A bzw. 12B. Darüberhinaus ermöglicht es der Wasser-zu-Lösungsmittel-Wechsler oder Pendler 102, Wasser oder Lösungsmittel zu verwenden, um die Becher oder Deckel der Rotationszerstäuber 12A, 12B vor einem Austrocknen von Farbe an den Deckeln während kurzer Produktionsunterbrechungen zu hindern. Der Wasser-zu- Lösungsmittel-Wechsler 102 hat einen Pendler oder Wechsler 106, der positioniert werden kann, um mit männlichen und weiblichen Kopplungsgliedern 108 in Eingriff zu kommen, so daß Reinigungswasser oder Lösungsmittel durch Leitung 110 und dann in den Zerstäuber 12A zu dem Lösungsmittel/Wasser-Ventil 136 strömt. Ferner wird Wasser auch von dem Zerstäuber 12A durch Leitung 112 zu Zerstäuber 12B zu Lösungsmittel/Wasser-Ventil 138 geleitet.

In nicht dargestellter Weise ist eine Steuerungs- und Regelungseinrichtung, die typischerweise computergesteuert ist, mit jeder individuellen Komponente des Systems verbunden, um die richtige Farbe nach Bedarf zu jedem der Rotationszer stäuber zu leiten. Zusätzlich kann die Steuerungs- und Regelungseinrichtung die Reinigung des Systems mit Wasser oder einem Lösungsmittel je nach Bedarf steuern.

FARBWECHSELBETRIEB

Nachdem der normale Abgabebetrieb des Systems 10 beschrieben worden ist, ist die nachfolgende Beschreibung auf die verschiedenen Schritte zum Wechseln von einer Farbe und/oder einem Typ von Beschichtungsmaterial zu einem anderen gerichtet. Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, daß eine Anzahl von verschiedenen Reinigungs- oder Spülschritten gleichzeitig ausgeführt werden kann, um gewissermaßen alle Elemente des Systems zur gleichen Zeit zu reinigen und dadurch die gesamte Ausfallzeit im Zusammenhang mit einem Farbwechselbetrieb zu reduzieren. Dies geschieht mittels eines Systems aus speziell entwickelten Isolations/Übertragungs-Pendel- oder Wechselvorrichtungen, die es ermöglichen, den Farbauftragsbetrieb fortzusetzen unabhängig von den einbezogenen Beschich tungsmaterialien und nur bei einer geringen Abschaltzeit, während welcher der Wechsel von einer Farbe oder einem Typ von Farbe zu einem anderen vervoll ständigt werden kann. Die folgende Beschreibung geht davon aus, daß das System einen Farbauftrag mit auf Wasser basierenden Materialien ausgeführt hat.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird Wasser in den Verteiler 14A für auf Wasser basierender Farbe durch Leitung 18A und dann in den Verteiler 14B für auf Wasser basierender Farbe durch Leitung 18B geleitet. Das Wasser wird dann durch eine Leitung 90 in einen Wasser- und Speicher-Wechselschrank 92 geleitet. Das Wasser strömt durch einen Spannungsblockierer innerhalb des Wasser- und Speicher- Wechselschranks 92, wie in Fig. 2B gezeigt ist. Ein Wasser-Pendler oder -Wechsler 95, der in der Vorrichtung 92 angeordnet ist, weist männliche und weibliche Kopplungselemente 94 bzw. 96 auf, die in und außer Eingriff mitein ander/voneinander durch ein Betätigungselement 98 bewegt werden, um Wasser durch Leitung 100 in ein isoliertes Wechselventil 26 strömen zu lassen. Das Wasser strömt dann durch interne Leitungen in das isolierte A/B-Wechselventil 26 und durch Leitung 32 zu dem Farbwahl-Wechselventil 30 für auf Lösungsmittel basierender Farbe/auf Wasser basierender Farbe. Das Wasser strömt dann in einen Farbverteiler 91 innerhalb des Durchflußmessergehäuses 40 und dann durch Leitungen 42A und 42B in die Rotationszerstäuber 12A bzw. 12B. In den Rotationszerstäubern 12A und 12B strömt das Wasser durch Farbventile 138A bzw. 138B durch Ablaßventile 140A bzw. 140B. Das Wasser, das aus dem Ablaßventil 140B des Rotationszerstäubers 12B herauskommt, strömt durch Leitung 114, um mit dem Wasser aus dem Ablaßventil 140A des Rotationszerstäubers 12A verbunden zu werden, und strömten zusammen durch Leitung 118 zu Ablaß- Pendler- oder Wechsler 116, der in dem Wasser- und Speicher-Wechsler-Schrank 92 angeordnet ist. Das Ablaßwechselventil 116 kann durch ein pneumatisches Element des zuvor diskutierten Typs betätigt werden, um die männliche und weibliche Kopplungsanordnung 119 zu schließen und Ablaßwasser durch eine Leitung 120 zu einem Speicherkanister 122 zu schicken.

Wenn die nächste zu verwendende Farbe auch ein auf Wasser basierendes Material ist, wird-das isolierte A/B-Wechselventil 26 in seine alternative Stellung übergehen, die es der neuen, auf Wasser basierenden Farbe erlaubt, durch Leitung 32 zu dem Farbwahl-Wechselventil 30 für auf Lösungsmittel basierender Farbe/auf Wasser basierender Farbe zu strömen. Die neue, auf Wasser basierende Farbe strömt dann in einen Farbverteiler 91 innerhalb des Durchflußmessergehäuses 40 und dann durch Leitungen 42A und 42B in die Rotationszerstäuber 12A bzw. 12B. In den Rotationszerstäubern 12A und 12B strömt die neue auf Wasser basierende Farbe durch Farbventile 138A bzw. 138B und durch Ablaßventile 140A bzw. 140B. Die aus dem Ablaßventil 140B des Rotationszerstäubers 12B kommende neue, auf Wasser basierende Farbe strömt durch Leitung 114, um mit der neuen, auf Wasser basierenden Farbe aus dem Ablaßventil 140A des Rotationszerstäubers 12A zusammenzukommen und zusammen durch Leitung 118 zu dem Ablaß-Pendler- oder Wechsler 116 zu strömen, das in dem Wasser- und Ablaß-Wechsel-Schrank 92 angeordnet ist. Das Speicher-Wechsel-Ventil 116 kann durch ein pneumatisches Element des zuvor diskutierten Typs betätigt werden, um die männliche und weibliche Kopplungsanordnung 119 zu schließen und die neue, auf Wasser basierende Farbe durch eine Leitung 120 zu einem Speicherkanister 122 zu schicken. Zu diesem Zeitpunkt schließen die Ablaßventile 140A, 140B, um es dem System zu ermöglichen, Betriebsdruck zu entwickeln. Ferner bringen der Wasser wechsler 95 und Ablaßwechsler 116 deren jeweilige männliche und weibliche Kopplungselemente außer Eingriff, um eine elektrische Isolation zu den Drehzer stäubern 12A, 12B wieder herzustellen.

Wenn die nächste zu verwendende Farbe ein auf Lösungsmittel basierendes Material ist, wird das Farbwahl-Wechselventil 30 für auf Wasser basierender Farbe/auf Lösungsmittel basierender Farbe die Stellung wechseln, um mit Leitung 34 in Verbindung zu kommen. Aus dem Verteiler 36 für auf Lösungsmittel basierender Farbe gelieferter Alkohol strömt durch Leitung 34 zu dem Farbwahl- Wechselventil 30 für auf Wasser basierender Farbe/auf Lösungsmittel basierender Farbe. Von hier folgt die Alkoholspülung demselben Pfad wie zuvor für die Wasser spülung beschrieben ist, wodurch das Wasser aus dem System in Vorbereitung für ein Füllen des Systems mit auf Lösungsmittel basierender Farbe ausgestoßen wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Alkoholzufuhr bei dem Verteiler 36 für auf Lösungs mittel basierender Farbe unterbrochen, und die neue, auf Lösungsmittel basierende Farbe wird eingeschaltet. Die neue, auf Lösungsmittel basierende Farbe strömt durch Leitung 34 zu dem Farbwahl-Wechselventil 30 für auf Wasser basierender Farbe/auf Lösungsmittel basierender Farbe. Von hier folgt die neue, auf Lösungs mittel basierende Farbe demselben Pfad wie zuvor für die Füllung mit auf Wasser basierender Farbe beschrieben wurde und drückt dadurch den Alkohol aus dem System zur Vorbereitung einer Farbbeschichtung mit auf Lösungsmittel basierender Farbe.

Um einen schnellen und effizienten Wechsel zwischen zwei auf Wasser basierenden Materialien zu erzielen, kann die unbenutzte isolierte Pumpenkammer 24A oder 24B gespült und mit einer neuen Farbe gefüllt werden, während die andere verwendet wird, ohne die Isolation der Rotationszerstäuber 12A, 12B zu gefährden. Die isolierten Pumpenkammern sind im wesentlichen identisch, weswegen nur Details der Pumpenkammer 24A verwendet werden, um den Farbwechsel zu erläutern.

Wasser strömt aus dem Verteiler 14A für auf Wasser basierender Farbe durch Leitung 22A zu der isolierten Pumpenkammer 24A. Das Wasser strömt weiter durch die isolierte Pumpenkammer 24A, wie zuvor unter "Normaler Betrieb des Systems" beschrieben ist. Das Wasser verläßt die isolierte Pumpenkammer 24A und strömt durch Leitung 28A zu dem isolierten A/B Pendel- oder Wechselventil 26. Das isolierte A/B-Wechselventil 26 wird vorgesehen, um Farbe aus Leitung 28B zu verwenden, so daß Leitung 28A elektrisch von dem Farbauftragsbetrieb isoliert ist. Wasser strömt durch interne Leitungen in dem isolierten A/B-Wechselventil 26 und durch Leitung 128 zu den Ablaß-Pendel- oder Wechselventil 130. Das Ablaß- Wechselventil 130 wird pneumatisch betätigt, um es dem Wasser zu ermöglichen, durch Leitung 118 zu strömen, um den Kanister 117 zu füllen. Nach dem Spülen mit Wasser wird das Wasserventil an dem Verteiler 14A für auf Wasser basierender Farbe geschlossen und das Ventil für neue Farbe geöffnet. Die neue, auf Wasser basierende Farbe folgt dem Pfad, der zuvor im Zusammenhang mit der Wasser spülung beschrieben ist, bis die neue, auf Wasser basierende Farbe die Leitung zu dem Ablaß-Wechselventil 130 vollständig gefüllt hat. Zu diesem Zeitpunkt bringt der Ablaß-Wechsler 130 die männlichen und weiblichen Kopplungselemente außer Eingriff und isoliert dadurch die neue Farbe von der Erde zur Vorbereitung für eine Verwendung nach dem nächsten Farbwechsel.

Ein wichtiger Vorteil des in den Fig. 1, 2A, 2B, 2C dargestellten und hier be schriebenen Systems 10 ist der Einschluß eines Wasser-Pendlers oder Wechslers 95, der einen Hochspannungs-Leistungsschalter für das Wasser aus Leitung 132 über den Wasser-zu-Lösungsmittel-Wechsler 102 zu den Rotationszerstäubern 12A, 12B bereitstellt. Dieses Merkmal gewährleistet, daß kein elektrischer Pfad zwischen der Quelle von Wasser und den Farbauftragseinrichtungen besteht, der einen Abfall der elektrostatischen Ladung verursachen kann.

Es ist ersichtlich, daß gemäß dieser Erfindung eine Vorrichtung bereitgestellt ist zur elektrischen Isolierung einer Quelle von Wasser und einer Quelle von Lösungs mitteln, die verwendet werden, um ein Sprühbeschichtungssystem zu reinigen, von einer Mehrzahl von Rotationszerstäubern, die die zuvor beschriebenen Aufgaben, Mittel und Vorteile erfüllt. Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Abgeben von elektrisch nicht leitenden und elektrisch leitenden Beschichtungsmaterialien wie auf Lösungsmitteln basierender Farbe bzw. auf Wasser basierender Farbe in einer Weise bereitgestellt, die vor der Übertragung einer elektrostatischen Ladung zwischen der Hochspannungs-Ladungselektrode und den zwei oder mehreren Beschichtungszuführungen für Beschichtungsmaterialien auf Lösungsmittelbasis und Wasserbasis schützen. Ferner sind schnelle und effiziente Wechsel zwischen auf Lösungsmitteln und Wasser basierendem Beschichtungsmaterialien unterschiedli cher Farben möglich bei gleichzeitigem Schutz vor der Übertragung einer elektro statischen Ladung zwischen den Hochspannungs-Ladungselektroden und Quellen von Wasser und Lösungsmitteln.

Während die Erfindung in Verbindung mit Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, ist ersichtlich, daß viele Alternativen, Modifikationen und Variationen im Lichte der vorstehenden Lehren für Fachleute erkennbar sind. Demgemäß beabsichtigt die Erfindung, derartige Alternativen, Modifikationen und Variationen einzuschließen.

Claims

System zum Abgeben von elektrisch nicht leitenden, auf Lösungsmittel basierenden Beschichtungsmaterialien und elektrisch leitenden, auf Wasser basierenden Beschichtungsmaterialien, mit:
Schutzmitteln zum Schutz vor einer Übertragung einer elektrostatischen Ladung zwischen einer Hochspannungs-Ladeelektrode und mindestens zwei Zuführ einrichtungen für auf Lösungsmittel basierenden und auf Wasser basierenden Beschichtungsmaterialien; und
Mitteln zum Wechseln zwischen beiden auf Lösungsmittel basierenden und auf Wasser basierenden Beschichtungsmaterialien unterschiedlicher Farbe und zum gleichzeitigen Schutz vor der Übertragung einer elektrostatischen Ladung zwischen der Hochspannungs-Ladeelektrode und den mindestens zwei Zuführeinrichtungen für auf Lösungsmittel basierenden und auf Wasser basierenden Beschichtungs materialien.