DE3130096C2 - - Google Patents
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
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- Spray Control Apparatus (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum elektro
statischen Beschichten mit einem drehbaren Zerstäuberkopf,
an den eine Hochspannung anlegbar ist, einem Reinigungsge
häuse, das zwischen einer den Zerstäuberkopf umschließenden
und einer ihn freigebenden Stellung hin- und herbewegbar
ist, Umschaltventilen zur wahlweisen Zufuhr von Farben und
Reinigungsfluiden zum Zerstäuberkopf sowie einem Abfluß
kanal zum Abführen von Reinigungsfluid aus dem Reinigungs
gehäuse.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS
31 55 593) erfolgt die Zufuhr der unterschiedlichen Farben
zum Zerstäuberkopf über mit jeweils einem Farbbehälter in
Verbindung stehende Schläuche sowie mit diesen Schläuchen
verbundene, am stationären Gehäuse des Zerstäuberkopfes
angeordnete Düsen, aus denen die jeweilige Farbe direkt auf
die Innenfläche des Zerstäuberkopfes aufgebracht wird. Im
Verlauf der Leitungen für die Zufuhr der Farbe sind
Umschaltventile vorgesehen. Entsprechend findet auch die
Zufuhr des Reinigungsfluides statt, das bei den Zerstäuber
kopf umgebendem Reinigungsgehäuse aufgebracht und aus dem
Reinigungsgehäuse mittels eines Abflußkanals abgeführt
wird.
Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt mit Hilfe des
Reinigungsfluides lediglich eine Reinigung des Zerstäuber
kopfes, während die einzelnen zur Zufuhr von Farbe dienen
den Leitungen und Düsen dabei nicht gereinigt werden, so
daß es in diesen zum Eintrocknen von Farbe kommen kann.
Ferner besteht die Gefahr, daß das zugeführte Reinigungs
fluid aus dem Reinigungsgehäuse austritt und die Umgebung
verschmutzt, weil die Abflußleitung nicht die gesamte Menge
des zugeführten Reinigungsfluides abführen kann.
Es ist ferner bereits eine Vorrichtung zum Beschichten von
Werkstücken mit unterschiedlichen Farben bekannt (US-PS
36 74 205), mittels der auch ein elektrostatisches Beschich
ten möglich ist, bei der jedoch der Sprühkopf nicht von
einem Reinigungsgehäuse umgeben wird. Bei dieser bekannten
Vorrichtung ist es ebenfalls nicht möglich, beim Wechsel
von einer Farbe zu einer anderen die Reste der zunächst
verwendeten Farbe vollständig aus den Leitungen zu entfer
nen, und insbesondere können Farbreste in der Zuleitung zum
Sprühkopf sowie in den Kanälen innerhalb des Sprühkopfes
zurückbleiben.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfach aufgebaute Vor
richtung zum elektrostatischen Beschichten dahingehend zu
verbessern, daß bei jedem Reinigungsvorgang auch die
Zufuhrleitung für die Zufuhr von Farbe zum Zerstäuberkopf
gereinigt und darüber hinaus ein vollständiges Abführen des
Reinigungsfluides aus dem Reinigungsgehäuse sichergestellt
wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung der
eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet,
daß nahe dem Zerstäuberkopf ein erstes Umschaltventil
vorgesehen ist, über das der Zerstäuberkopf wahlweise mit
Zufuhrleitungen verbindbar ist, von denen jeweils eine mit
einer mehrere Umschaltventile für Farben und Reinigungs
fluid enthaltenden Umschaltventilanordnung verbunden ist,
daß im Abflußkanal ein zweites Umschaltventil vorgesehen
ist, und daß der am Ausgang des zweiten Umschaltventils
angeschlossene Abschnitt des Abflußkanals mit einer Ablauf
station zum zwangsweisen Entfernen der Fluide aus dem
Abflußkanal verbunden ist, wobei das erste und zweite
Umschaltventil im Hochspannungsbereich auf dem gleichen
Potential wie der Zerstäuberkopf liegen, während die
Umschaltventilanordnungen und die Ablaufstation geerdet
sind.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt also die
Zufuhr von verschiedenen Farben und von Reinigungsfluid
über eine Umschaltventilanordnung, von der aus nur eine
Zufuhrleitung zum Zerstäuberkopf führt, benachbart zu dem
die Leitung an ein erstes Umschaltventil angeschlossen ist.
Auf diese Weise wird beim Reinigen das Reinigungsfluid
durch die Zufuhrleitung geführt, durch die sonst dem
Zerstäuberkopf Farbe zugeführt wird, d. h. die Zufuhrleitung
wird gereinigt. Da dabei das erste Umschaltventil geschlos
sen werden kann, läßt sich dieser Reinigungsvorgang mit
hohem Druck und hoher Spülleistung durchführen, während bei
geöffnetem ersten Umschaltventil, wenn also dem Zerstäuber
kopf Reinigungsfluid zugeführt wird, dies mit geringerem
Druck erfolgen kann, um ein Versprühen des Reinigungsfluids
zu verhindern.
Da mit Hilfe des zweiten Umschaltventils sowie der Ablauf
station eine Zwangsführung des Reinigungsfluides aus dem
Reinigungsgehäuse, etwa durch Absaugen stattfinden kann,
besteht darüber hinaus auch nicht die Gefahr, daß Reini
gungsfluid aus dem Reinigungsgehäuse austritt und Ver
schmutzungen verursacht.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vor
richtung ist eine Verbindung zwischen der Eingangsseite des
ersten Umschaltventils über einen Abflußabschnitt im zwei
ten Umschaltventil mit dem an den Ausgang des zweiten
Umschaltventils angeschlossenen Abschnitt des Abflußkanals
vorhanden, so daß das Reinigungsfluid zum Reinigen der
Zufuhrleitung direkt von dieser in den dem zweiten Umschalt
ventil nachgeschalteten Abschnitt des Abflußkanals gelangen
und von dort mit Hilfe der Ablaufstation zwangsweise
entfernt werden kann, wodurch sich der Durchsatz an
Reinigungsfluid beim Reinigen der Zufuhrleitung noch weiter
erhöhen läßt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Wechseln
der Farbe in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, das sich
dadurch auszeichnet, daß im ersten Reinigungsschritt nach
Beendigung einer vorhergehenden Beschichtung die Hochspannung
abgeschaltet bzw. verringert und unter hohem Druck stehen
des Reinigungsfluid mit großer Strömungsrate durch die
Zufuhrkanäle befördert
und ohne Eintritt in das Reinigungsgehäuse abgeführt wird,
daß im zweiten Reinigungsschritt unter niedrigem Druck ste
hendes Reinigungsfluid mit geringer Strömungsrate in den
restlichen Teil der Zuführkanäle und zum Zerstäuberkopf
geleitet und aus dem Reinigungsgehäuse abgeführt wird, daß
in einem ersten Vorbereitungsschritt für die nachfolgende Be
schichtung Farbe in den größeren Teil der Zuführkanäle
befördert und die überschüssige Farbe ohne Eintritt in das
Reinigungsgehäuse entfernt wird, daß in einem zweiten Vorbe
reitungsschritt für die Beschichtung Farbe in den verbliebe
nen Teil der Zuführkanäle und den Zerstäuberkopf geführt
sowie überschüssige Farbe aus dem Reinigungsgehäuse ent
fernt wird, und daß in einem dritten Reinigungsschritt ein
Teil des Abflußkanals mit unter hohem Druck stehenden Reini
gungsfluid mit großer Strömungsrate gereinigt wird.
Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens wird es
möglich, die Abstände zwischen den zu beschichtenden, konti
nuierlich zugeführten Gegenständen zu verringern, ohne daß
die Gefahr besteht, daß für einen vorhergehenden Gegenstand
oder für vorhergehende Gegenstände benutzte Farbe auf nach
folgende Gegenstände versprüht wird. Diese Wirkung wird
noch dadurch verbessert, daß die am Zerstäuberkopf anliegen
de Hochspannung am Ende der Beschichtung eines vorhergehen
den Gegenstandes abgesenkt und dann der Farbwechsel durchge
führt wird, und daß nach Durchführung des Farbwechsels die
Hochspannung auf einen niedrigeren als den Betriebswert
gebracht wird, worauf dann die Anhebung auf den Betriebs
wert stattfindet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher
erläutert.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Hauptteil
einer elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung.
Fig. 2 zeigt einen vertikalen Schnitt durch ein erstes
Umschaltventil aus Fig. 1.
Fig. 3 zeigt einen vertikalen Schnitt durch ein zweites
Umschaltventil aus Fig. 1.
Fig. 4 zeigt in einem Zeitdiagramm die verschiedenen Ver
fahrensschritte.
Die in Fig. 1 dargestellte Beschichtungsvorrichtung hat
einen Hauptkörper 1 mit einem rotierenden Zerstäuberkopf 2,
der von einem Luftmotor 3 mit hoher Geschwindigkeit ange
trieben und an den eine hohe Spannung angelegt wird, um die
zur Beschichtung der nicht dargestellten Gegenstände dienen
den Farbteilchen elektrostatisch aufzuladen. Dem Zerstäuber
kopf 2 wird über ein Paar Umschaltventilanordnungen von
einem nicht gezeigten Farb-Vorratsbehälter Farbe zugeführt.
Jede der Umschaltsventilanordnungen 4, 5 hat Ventile C 1 a,
C 1 b . . . C 1 n bzw. C 2 a, C 2 b . . ., C 2 n zur
unabhängigen Zufuhr der Farben a bis n. Außerdem weisen die Ventilanordnungen
4, 5 Luftventile A 1, A 2 und Verdünner-Ventile TH 1, TH 2 zur
Zufuhr von Luft bzw. Verdünnungsmittel auf, die beide als
Reinigungsfluide dienen. Jedes der Ventile A 1, A 2 und TH 1,
TH 2 ist derart aufgebaut, daß sie zwischen einer Stellung H
für hohe Geschwindigkeit und große Strömungsrate und einer
Stellung L für niedrige Geschwindigkeit und geringe Strö
mungsrate umgeschaltet werden können. Die Umschaltventilan
ordnung ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
mit einem Farbbehälter für nichtmetallhaltige Farbe und die
Umschaltventilanordnung 5 mit einem Farbbehälter für metall
haltige Farbe verbunden.
Die Umschaltventilanordnungen 4, 5 befinden sich im allge
meinen entfernt vom Hauptkörper 1, und sie sind über Farb
zuführkanäle mit dem Zerstäuberkopf 2 verbunden. Die Farb
zuführkanäle bestehen aus Zuführleitungen 6, 7, über die
Farbe von der Umschaltventilanordnung 4 bzw. der Umschalt
ventilanordnung 5 zu einem ersten Umschaltventil 8 beför
dert wird, das sich nahe dem Zerstäuberkopf 2 befindet,
sowie aus einer dritten Zuführleitung 9, die mit dem Um
schaltventil 8 verbunden ist, um die wechselnde Verbindung
der Zuführleitungen 6 und 7 mit dem Zerstäuberkopf 2 zu
vereinfachen.
Bei Wechsel der Farbe in der Sprühvorrichtung werden ab
wechselnd Verdünnungsmittel und Luft zugeführt, um die Farb
kanäle sowie den Zerstäuberkopf 2 zu reinigen. Das nach der
Reinigung abfließende Material gelangt in einen Abflußkanal,
der ein erstes, mit dem Umschaltventil 8 verbundenes Ablauf
rohr 10, ein zweites, mit einem Reinigungsgehäuse 11 verbun
denes Ablaufrohr 12 und ein drittes Ablaufrohr 14, auf
weist, das über ein zweites Umschaltventil 13 in Verbindung
mit den Ablaufrohren 10 und 12 steht. Das Reinigungsgehäuse
11 ist so ausgebildet, daß es mit Hilfe eines nicht gezeig
ten, pneumatischen Arbeitszylinders auf den Zerstäuberkopf
zu und von ihm weg hin und her bewegt werden kann. Beim
Reinigen läßt sich das Reinigungsgehäuse in eine Stellung
vorschieben, in der es den Zerstäuberkopf umgibt, um dann
als Behälter zur Aufnahme des aus dem Zerstäuberkopf 2
austretenden Reinigungsfluides zu dienen.
Das dritte Ablaufrohr 14 ist mit einem Ejektor 15 verbun
den, der eine Luftzuführung 16 und einen Ablauf 17 auf
weist. Durch Zufuhr von Luft zur Luftzuführung 16 wird über
das Ablaufrohr 14 abgeflossenes Fluid aus dem Ablaufrohr 10
oder dem Ablaufrohr 12 durch den Ablauf 17 gesaugt. Da
während der Beschichtung am Zerstäuberkopf 2 eine hohe
Spannung liegt, weisen die Zuführleitungen 6, 7, 9 und die
Ablaufrohre 10, 12, 14 jeweils einen Schlauch auf, der bei
spielsweise aus Polytetrafluoräthylen o. ä. besteht, das be
sonders gute Isolationseigenschaften hat und leicht zu rei
nigen ist. Die Zuführleitung 6, durch die Feststoff-Farbe
gefördert wird, hat einen größeren Durchmesser, etwa einen
Innendurchmesser von 4,8 mm, um den Strömungswiderstand zu
verringern, während die Zuführleitung 7, durch die metall
haltige Farbe transportiert wird, einen geringen Durchmes
ser, beispielsweise einen Innendurchmesser von 3,2 mm hat,
um Brückenbildungen zu vermeiden. Der Innendurchmesser der
Zuführleitung 9 entspricht im wesentlichen demjenigen der
Zuführleitung 7, um während des Reinigungsvorganges eine
hohe Strömungsrate des Reinigungsfluides zu erreichen. Da
sich das Umschaltventil 8 nahe dem Zerstäuberkopf 2 befin
det, bilden die Zuführleitungen 6, 7 den Hauptteil des Farb
kanals, wobei jede eine Länge von beispielsweise 1,5 m hat.
Die Zuführleitung 9 stellt den übrigen, kleinen Teil des
Farbkanals dar und kann beispielsweise eine Länge von 0,2 m
haben. Zur Verringerung des Strömungswiderstandes erhalten
die Ablaufrohre 10, 12, 14 einen möglichst großen Durchmesser.
Das in Fig. 2 dargestellte Umschaltventil 8 hat vier
Öffnungen und bildet ein durch Luft betätigtes 4-Nadel
ventil. Dabei ist eine erste Zuführöffnung 6 a mit der
Zuführleitung 6, eine zweite Zuführöffnung 7 a mit der Zu
führleitung 7 und eine Austrittsöffnung 10 a mit dem Ablauf
rohr 10 verbunden. Die Zuführöffnung 6 a steht über einen
ersten Kanal 20 mit der Austrittsöffnung 9 a und die Zuführ
öffnung 7 a über einen zweiten Kanal 21 mit einer Austritts
öffnung 10 a in Verbindung. Im Umschaltventil 8 befinden
sich Nadelventile 22, 23, 24 und 25, mit deren Hilfe die
Zuführleitung 6 und die Zuführleitung 7 wahlweise mit der
Zuführleitung 9 und dem Ablaufrohr 10 verbunden werden. Das
Nadelventil 22 hat einen im Kanal 20 ausgebildeten Ventil
sitz 22 a sowie eine Nadel 22 b, die auf den Ventilsitz 22 a
und von ihm weg bewegbar ist. Ein Ende der Nadel 22 b
erstreckt sich in eine Kolbenkammer 22 c und ist mit einem
Kolben 22 f verbunden, der die Kolbenkammer 22 c in Kammern
22 d und 22 e unterteilt. In der Kammer 22 d befindet sich
eine Feder 22 g, die den Kolben 22 f gegen die auf dem Ventilsitz
22 a ruhende Ventilnadel 22 b drückt. In die Kammer 22 e
mündet ein Ende eines Kanals 22 h, durch den Druckluft in
die Kammer 22 e eingebracht werden kann, um die Ventilnadel
22 b gegen den Druck der Feder 22 g vom Ventilsitz 22 a
abzuheben. Die anderen Nadelventile 23, 24 und 25 haben den
gleichen Aufbau wie das Nadelventil 22, und ihre ent
sprechenden Teile sind mit den gleichen Zusatzbuchstaben
bezeichnet. Wegen des gleichen Aufbaues wird auf eine Be
schreibung dieser Nadelventile verzichtet.
Das in Fig. 3 dargestellte Umschaltventil 13 ist ebenfalls
ein Nadelventil, das entsprechend dem Nadelventil 22 aus
Fig. 2 aufgebaut ist und bei dem daher entsprechende Teile
mit dem gleichen Zusatzbuchstaben bezeichnet sind. Es sei
jedoch erwähnt, daß das Umschaltventil 13 in seinem Inneren
einen Verbindungskanal 26 aufweist, der das Ablaufrohr 10
dauernd mit dem Ablaufrohr 14 verbindet, und daß Öffnungen
10 b, 12 a, 14 a vorhanden sind, die jeweils mit dem Ablauf
rohr 10, dem Ablaufrohr 12 und dem Ablaufrohr 14 verbunden
sind. Wird der Kammer 13 e über den Kanal 13 h Druckluft
zugeführt, so hebt die Ventilnadel 13 b vom Ventilsitz 13 a
ab, und das Ablaufrohr 12 wird mit dem Ablaufrohr 14
verbunden.
Während das Umschaltventil 13 in dem dargestellten Aus
führungsbeispiel das Ablaufrohr 10 und das Ablaufrohr 12
mit dem Ablaufrohr 14 verbindet, kann das Ablaufrohr 10
auch direkt an einen Ablaufbehälter angeschlossen sein. In
diesem Fall wird der Verbindungskanal 26 des Umschalt
ventils 13 mit einem Luftventil verbunden sowie zusätzlich
ein Verdünner-Ventil vorgesehen, um dem Ablaufrohr 14 Reini
gungsfluid zuzuführen.
Bei der dargestellten Beschichtungsvorrichtung befinden
sich der Luftmotor 3, das Reinigungsgehäuse 11 und die
Umschaltventile 8 und 13 im Hochspannungsbereich 27 (Fig.
1), also auf dem gleichen Potential wie der Zerstäuberkopf
2, während die Umschaltventilanordnungen 4, 5 und der Ejek
tor 15 geerdet sind.
Zur Beschreibung des Betriebes der Beschichtungsvorrichtung
sind die einzelnen Schritte im Zeitdiagramm gemäß Fig. 4
dargestellt, und es wird angenommen, daß bereits Gegenstän
de durch Öffnen des Ventils C 1 a der Umschaltventilanordnung
4 mit Farbe a beschichtet wurden, wozu das Nadelventil 22
des Umschaltventils 8 die Feststoff-Farbe a mit dem hoher
Geschwindigkeit rotierenden Zerstäuberkopf 2 zuführte, an
den eine hohe Spannung, beispielsweise -90 kV gelegt war.
In diesem Betriebszustand ist das Reinigungsgehäuse 11 zu
rückgezogen und der Zerstäuberkopf freigelegt. Um dann fol
gende Gegenstände mit metallhaltiger Farbe b zu beschich
ten, muß von der Farbe a auf die Farbe b umgeschaltet
werden.
Um die Umschaltung zu bewirken, wird die Hochspannung vom
Betriebswert, etwa von -90 kV unmittelbar vor Beendigung
der Beschichtung des vorhergehenden Gegenstandes (Punkt A
in Fig. 4) auf einen niedrigeren Wert, beispielsweise -60
kV verringert, die dann an dem Zerstäuberkopf 2 anliegt.
Diese vorläufige Verringerung der Beschichtungsspannung
soll sicherstellen, daß sich keine für den vorhergehenden
Gegenstand benutzte Farbe a auf dem nachfolgenden Gegen
stand ablagert. Die Spannungsverringerung ist erforderlich,
wenn die kontinuierlich entlang einer Beschichtungslinie
zugeführten Gegenstände minimale Abstände voneinander haben
sollen, was sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren errei
chen läßt. Daher braucht eine derartige Spannungsreduzie
rung nicht unbedingt vorgenommen zu werden, wenn ausreichen
de Abstände zwischen den einzelnen zu beschichtenden Gegen
ständen vorhanden sind.
Nach einer vorgegebenen Zeitspanne nach Beendigung der Be
schichtung des vorhergehenden Gegenstandes wird die Hoch
spannung weggeschaltet und gleichzeitig die Zufuhr der Luft
zur Formung der Sprühverteilung unterbrochen.
Nach Beendigung der vorstehend erwähnten Beschichtung be
ginnt der erste Reinigungsschritt zwischen den Punkten B
und C in Fig. 4, wobei die Drehzahl des Luftmotors vom
Beschichtungswert, beispielsweise 16 000 U/min auf den Reini
gungswert, beispielsweise 8000 U/min verringert und das
Reinigungsgehäuse 11 vorgeschoben wird. Ferner wird das
Nadelventil 22 geschlossen und das Nadelventil 23 geöffnet,
um die Zuführleitung 6 mit dem Ablaufrohr 10 zu verbinden.
Außerdem wird Luft über die Luftzuführung 16 durch den
Ejektor 15 geleitet. Gleichzeitig erfolgt das Schließen des
Ventils C 1 a der Umschaltventilanordnung 4, und Luft sowie
Verdünnungsmittel werden durch abwechselndes Öffnen und
Schließen der Ventile A 1, TH 1 (A 1 (H), TH 1 (H)) unter hohem
Druck und mit großer Strömungsrate zugeführt. Auf diese
Weise wird die Zuführleitung 6 des Zuführkanals in einem
ersten Reinigungsschritt mit hoher Geschwindigkeit gerei
nigt. Da das Nadelventil 22 des Umschaltventils 8 während
dieses Schrittes geschlossen ist, strömt kein Reinigungs
fluid über die Zuführleitung 9 zum Zerstäuberkopf 2 und in
das Reinigungsgehäuse 11.
Danach wird das Nadelventil 23 geschlossen und das Nadel
ventil 22 geöffnet, um die Zuführleitung 6 mit der Zuführ
leitung 9 zu verbinden. Gleichzeitig erfolgt eine Betä
tigung des Umschaltventils 13, durch die eine Verbindung
zwischen dem Ablaufrohr 12 und dem Ablaufrohr 14 herge
stellt wird. Somit gelangen Verdünnungsmittel und Luft un
ter niedrigem Druck und mit geringer Strömungsrate (A 1 (L),
TH 1 (L) zur Zuführleitung 9 und zum Zerstäuberkopf 2, um
diese zu reinigen. Dieser Reinigungsschritt erfolgt zwi
schen den Punkten C und D in Fig. 4. Da die Länge der
Zuführleitung 9 durch das erste Umschaltventil sehr stark
verkürzt ist, kann die Reinigung dieses kleinen Teils des
Zuführkanals trotz der geringen Strömungsrate sehr schnell
erfolgen. Das zum Reinigen der Zuführleitung 9 und des
Zerstäuberkopfes 2 benutzte Reinigungsfluid fließt in das
Reinigungsgehäuse 11 und wird von dort über das Ablaufrohr
12 und das Ablaufrohr 14 vom Ejektor 15 abgesaugt, ohne daß
Reinigungsfluid vom Zerstäuberkopf 2 versprüht wird oder
aus dem Reinigungsgehäuse 11 ausfließt. Durch Unterbrechung
der Zufuhr des Reinigungsfluids und durch Schließen des
Nadelventils 22 wird der zweite Reinigungsschritt beendet.
Danach wird das Nadelventil 25 zur Verbindung der Zuführ
leitung 7 mit dem Ablaufrohr 10 geöffnet und dann das
Ventil C 2 b der Umschaltventilanordnung geöffnet, um die
Zuführleitung 7 mit der nunmehr benötigten Farbe b (nächste
Farbe (1)) zu füllen. Dieser erste Vorbereitungsschritt für
die Beschichtung verläuft zwischen den Punkten D und E
gemäß Fig. 4. Die überschüssige Farbe wird mittels des
Ejektors 15 über das Ablaufrohr 10 und das Ablaufrohr 14
abgegeben. Selbst wenn sich andere Farbe im Inneren der
Zuführleitung 7 abgelagert hätte, kann sie zusammen mit der
überschüssigen Farbe abgegeben werden. Somit ist das Innere
der Zuführleitung 7 nur mit der jetzt benötigten Farbe
gefüllt.
Jetzt wird das Nadelventil 25 geschlossen und gleichzeitig
das Nadelventil 24 geöffnet, um die Zuführleitung 7 mit der
Zuführleitung 9 zu verbinden, so daß der Zuführleitung 9
und dem Zerstäuberkopf 2 die nächstfolgende Farbe (nächste
Farbe (2)) zugeführt wird. Hierbei handelt es sich um den
zweiten Vorbereitungsschritt für die Beschichtung, der
zwischen den Punkten E und F gemäß Fig. 4 abläuft. In
diesem Zustand verbindet das Umschaltventil 13 über den
Verbindungskanal 26 das Ablaufrohr 12 mit dem Ablaufrohr
14, wodurch überschüssige Farbe, die aus dem Zerstäuberkopf
2 ausfließt, vom Reinigungsgehäuse 11 mit Hilfe des Ejek
tors 15 über das Ablaufrohr 12 und das Ablaufrohr 14
abgeführt wird.
Das Nadelventil 23 wird geschlossen und das Umschaltventil
13 zur Verbindung der Zuführleitung 6 mit dem Ablaufrohr 10
und dem Ablaufrohr 14 betätigt. Innerhalb dieses dritten
Reinigungsschrittes der zwischen den Punkten F und G gemäß
Fig. 4 abläuft, werden abwechselnd Luft und Verdünnungsmit
tel unter hohem Druck und mit großer Strömungsrate von der
Umschaltventilanordnung 4 (A 1 (H), TH 1 (H)) gefördert, um
die im Ablaufrohr 10 und im Ablaufrohr verbliebene Farbe zu
entfernen. Würde kein derartiges Reinigen der Ablaufrohre
erfolgen, könnten die metallhaltigen Bestandteile der me
tallhaltigen Farbe b , die während des ersten und des zwei
ten Vorbereitungsschrittes für die Beschichtung durch die
Ablaufrohre geflossen ist, eine Brückenbildung bewirken,
wodurch das Innere der Ablaufrohre elektrisch leitfähig
werden würde.
Wird bei einer solchen Überbrückung zu Beginn des Beschich
tungsvorganges für die nachfolgenden Gegenstände wieder
Hochspannung an den Zerstäuberkopf 2 gelegt, fließt über
das Ablaufrohr 14 Strom vom Hochspannungsteil der Beschich
tungsvorrichtung zum Ejektor 15, wodurch sich eine Funken
bildung ergibt, die Explosionen oder Brände erzeugen kann.
Durch den dritten Reinigungsschritt wird daher eine der
artige Brückenbildung vermieden. Während des dritten Rei
nigungsschrittes erfolgt keine Reinigung des Ablaufrohres
12. Da sich dieser Teil jedoch im Hochspannungsbereich 27
befindet, tritt keine Funkenbildung auf, selbst wenn elek
trische Ströme fließen, solange nur das Innere des Ablauf
rohres 14 gereinigt ist. Wenn nach dem vollständigen Reini
gen des Ablaufrohres 14 das Umschaltventil 13 geschlossen
gehalten wird, kann somit keine Funkenbildung eintreten. Im
übrigen wird der dritte Reinigungsschritt auch dann benö
tigt, wenn Feststoff-Farbe als nachfolgende Farbe einge
setzt wird, um ein Anhaften von Farbe im dritten Ablaufrohr
14 zu vermeiden. Nach Durchführung der vorstehenden Schrit
te ist der Farbwechselvorgang, der das Reinigen von zu
nächst benutzter Farbe und die Zuführung der zu benutzenden
Farbe umfaßt, beendet.
Nunmehr wird das Reinigungsgehäuse 11 zurückgezogen und die
Luftzufuhr zum Ejektor 15 unterbrochen. Die Hochspannung
von beispielsweise -60 kV wird angelegt und das Beschich
ten des nachfolgenden Gegenstandes am Punkt H gemäß Fig. 4
begonnen. Um zu verhindern, daß sich nachfolgende Farbe auf
dem vorhergehenden Gegenstand, der bereits beschichtet ist,
ablagert, wird die an den Zerstäuberkopf 2 anzulegende
Hochspannung nicht schlagartig auf den Betriebswert von
beispielsweise -60 kV, und danach erfolgt eine
Erhöhung der Spannung in der gleichen Weise, wie die Span
nung nach Beendigung der Beschichtung des vorhergehenden
Gegenstandes abgesenkt wurde.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum elektrostatischen Beschichten mit
einem drehbaren Zerstäuberkopf, an den eine Hochspan
nung anlegbar ist, einem Reinigungsgehäuse, das zwi
schen einer den Zerstäuberkopf umschließenden und
einer ihn freigegebenen Stellung hin- und herbewegbar
ist, Umschaltventilen zur wahlweisen Zufuhr von Farben
und Reinigungsfluiden zum Zerstäuberkopf sowie einem
Abflußkanal zum Abführen von Reinigungsfluid aus dem
Reinigungsgehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß nahe
dem Zerstäuberkopf (2) ein erstes Umschaltventil ( 8)
vorgesehen ist, über das der Zerstäuberkopf (2)
wahlweise mit Zufuhrleitungen (6, 7) verbindbar ist,
von denen jeweils eine mit einer mehrere Umschaltventi
le für Farben und Reinigungsfluid enthaltenden Um
schaltventilanordnung (4, 5) verbunden ist, daß im
Abflußkanal (12, 14) ein zweites Umschaltventil (13)
vorgesehen ist und daß der am Ausgang des zweiten
Umschaltventils (13) angeschlossene Abschnitt (14) des
Abflußkanals (12, 14) mit einer Ablaufstation (15, 16,
17) zum zwangsweisen Entfernen der Fluide aus dem
Abflußkanal (12, 14) verbunden ist, wobei das erste
und zweite Umschaltventil (8, 13) im Hochspannungsbe
reich auf dem gleichen Potential wie der Zerstäuber
kopf (2) liegen, während die Umschaltventilanordnungen
(4, 5) und die Ablaufstation (15, 16, 17) geerdet
sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Eingangsseite des ersten Umschaltventils (8)
über einen Abflußabschnitt (10) im zweiten Umschaltven
til (13) mit dem an den Ausgang des zweiten Umschalt
ventils (13) angeschlossenen Abschnitt (12) des Abfluß
kanals (12, 14) verbunden ist.
3. Verfahren zum Wechseln der Farbe in einer Vorrichtung
zum elektrostatischen Beschichten gemäß Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Reinigungs
schritt nach Beendigung einer vorhergehenden Beschich
tung die Hochspannung abgeschaltet bzw. verringert und
unter hohem Druck stehendes Reinigungsfluid mit großer
Strömungsrate durch die Zuführkanäle befördert und ohne
Eintritt in das Reinigungsgehäuse abgeführt wird, daß
im zweiten Reinigungsschritt unter niedrigem Druck ste
hendes Reinigungsfluid mit geringer Strömungsrate in
den restlichen Teil der Zuführkanäle und zum Zerstäuber
kopf geleitet und aus dem Reinigungsgehäuse abgeführt
wird, daß in einem ersten Vorbereitungsschritt für die
nachfolgende Beschichtung Farbe in den größeren Teil
der Zuführkanäle befördert und die überschüssige Farbe
ohne Eintritt in das Reinigungsgehäuse entfernt wird,
daß in einem zweiten Vorbereitungsschritt für die Be
schichtung Farbe in den verbliebenen Teil der Zuführka
näle und den Zerstäuberkopf geführt sowie überschüssige
Farbe aus dem Reinigungsgehäuse entfernt wird, und daß
in einem dritten Reinigungsschritt ein Teil des Abfluß
kanals mit unter hohem Druck stehenden Reinigungsfluid
mit großer Strömungsrate gereinigt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hochspannung eine vorbestimmte Zeitspanne nach Be
endigung des dritten Reinigungsschrittes angelegt und
zunächst auf einen niedrigeren Wert als den Betriebs
wert gebracht wird.
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Owner name: RANSBURG-GEMA GMBH, 6056 HEUSENSTAMM, DE |