DE3137074A1

DE3137074A1 - Anlage zum elektrostatischen beschichten von werkstuecken mit einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE3137074A1
Application number: DE19813137074
Authority: DE
Inventors: Gunther 6450 Hanau Fleig; Winfried 6054 Rodgau Ott
Original assignee: Ransburg Gema GmbH
Current assignee: Ransburg Gema GmbH
Priority date: 1981-09-17
Filing date: 1981-09-17
Publication date: 1983-03-31
Also published as: EP0075258A2; DE3137074C2; EP0075258A3; JPS5888057A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum elektrostatischen Beschichten von Werkstücken mit einer Flüssigkeit, insbesondere zum Lackieren von Werkstücken im Fließbandbetrieb, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung. '

Bei Lackierstraßen, die im Fließbandbetrieb arbeiten, treten bestimmte Probleme auf, die am Beispiel einer herkömmlichen Lackierstraße für KFZ-Karosserien erläutert werden

sollen.
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Bei Lackierstraßen für KFZ-Karosserien, wie sie beispielsweise aus der DE-AS 2 819 302 bekannt sind, folgen unmittelbar aufeinander Karosserien, die mit Decklacken unterschiedlicher Farbe lackiert werden müssen. Dabei ist eine der Zahl der unterschiedlichen Lackfarben entsprechende Zahl von Lackringleitungen vorgesehen, in denen der Lack jeweils im Umlauf geführt und dabei an allen Zapfstellen vorbei und zum Farbbehälter zurückgeleitet wird. Das ständige Umströmen des Lackes ist notwendig, um eine gleichmäßige Konsistenz aufrechtzuerhalten.

In jeder Lackierstation einer solchen Lackierstraße sind mehrere, beispielsweise zwölf-, Lackzerstäubungseinrichtungen vorgesehen, die beispielsweise nach dem elektrosta-²^ tischen Prinzip, aber auch nach einem anderen Prinzip arbeiten können. Jede Lackringleitung ist mit jedem Lack-

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Zerstäuber verbunden, und zwar jeweils über einen druckluftgesteuerten Lackdruckregler, der dem Farbwechsler vorgeschaltet ist; bis zu dem Lackdruckregler ist der Farbumlauf möglich. Die Farbwechsler führen die jeweils ausgewählte Farbe zu.

Mit dem Lackdruckregler kann der Lackdruck von etwa 10 Bar in den Lackringleitungen in Abhängigkeit von dem Druck der Steuerluftleitungen auf einen Druck im Bereich von etwa 0 bis 4 Bar für die einzelnen Zerstäuber reduziert werden. Dies ist deshalb notwendig, weil die einzelnen Lacke je nach Art, zum Beispiel Viskosität, Festkörpergehalt usw., unterschiedliche Drücke erfordern, wenn sie den Lackzerstäubern zugeführt werden, damit optimale Lackierergebnisse, nämlich die gewünschte Schichtstärke, gleichmäßige Schichtstärke, Tropffreiheit und dergleichen erzielt werden können. Bei einem Wechsel des. verwendeten Lacks muß deshalb für den neuen Lack der Druck, mit der er den Lackzerstäubern zugeführt wird, mittels der Lackdruckregler auf einen entsprechenden Wert eingestellt werden.

Die Lackdruckregler können entweder manuell Oder durch Fernsteuerung verstellt werden. Die Fernsteuerung erfolgt im allgemeinen durch Steuerluft mit einstellbarem Druck. Für . eine Anlage, wie sie in der DE-AS 2 819 302 beschrieben wird, werden pro Farbwechsler ein Luftdruckregler und ein Manometer für die überwachung des Drucks der Steuerluft benötigt.

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Bei einer Lackierstation mit zwölf.Lackzerstäubern und fünfzehn Lackringleitungen für die entsprechende Zahl von Farbtönen, wie sie in der Praxis üblich ist, sind insgesamt 180 Farbwechsler, 180 Steuerluftleitungen, 180 . Anzeigemanometer und 180 Luftdruckregler erforderlich, da zumindest die Möglichkeit bestehen sollte, jeden Farbton individuell für jeden Lackzerstäuber einzustellen. Der hieraus resultierende apparative Aufwand und große Platzbedarf sind ohne weiteres ersichtlich. Außerdem sind lange Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Bauteilen erforderlich. Und schließlich müssen die Lackdruckregler in regelmäßigen Zeitabständen gewartet und auch relativ häufig repariert werden, so daß auch die darauf zurückzuführenden Kosten einer solchen Lackierstation relativ hoch sind.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zum elektrostatischen Beschichten, insbesondere Lackieren von Werkstücken im Fließbandbetrieb, der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile

• nicht auftreten.

Insbesondere soll eine Anlage vorgeschlagen werden, bei der sehr

• viel weniger Flüssigkeitswechsler und zugehörige Pneumatik benötigt werden.

Dies wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht.

Zweckmäßige Ausführungsformen sind·in den UnteranSprüchen zusammengestellt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß jedem Zerstäuber nur ein Flüssigkeitsdruckregler zugeordnet ist. Liegen mehrere Zerstäuber in einer Farbwechselebene, d.h., beispielsweise nebeneinander über horizontalen Beschichtungsflachen oder übereinander bei vertikalen Beschichtungsflachen, die jeweils mit der gleichen Farbe beschichtet werden sollen, so kann ein Farbwechsler mehrere Zerstäuber speisen, d.h., die Zahl der Farbwechsler wird kleiner als die Zahl der Zerstäuber und die Zahl der Farbdruckregler.

Wenn also bei dem oben angesprochenen Lackiersystem mit zwölf Zerstäubern 180 Flüssigkeitsdruckregler erforderlich sind, so kommt man bei der hier beschriebenen Anlage mit insgesamt nur 12 Flüssigkeitsdruckreglern und dementspre-• chend auch mit nur zwölf Steuerluftleitungen, zwölf Anzeigemanometern und zwölf Luftdruckreglern aus. Dies bedeutet gegenüber den oben angegebenen Werten von 180 Steuerluftleitungen, 180 Anzeigemanometern, 180 Luftdruckreglern und 180 Flüssigkeitsdruckreglern eine erhebliche Vereinfachung. Hierdurch wird die Einsparung an apparativem Aufwand, Platzbedarf, auch für die Verbindungsleitungen, Wartungs- und Repa-

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raturarbeitön ohne weiteres ersichtlich.

Eine weitere Verringerung des apparativen Aufwandes läßt-' sich dadurch erreichen, daß jeweils ein Flüssigkeitswechsler mehreren Zerstäubern zugeordnet wird; bei dem oben angegebenen Beispiel einer Lackierstraße für KFZ-Karosserien kann beispielsweise ein Farbwechsler den zwei,-drei oder vier Zerstäubern zugeordnet werden, die das Dach einer solchen KFZ-Karosserie lackieren. Auch dadurch wird im Vergleich mit der herkömmlichen Anlage eine Einsparung erreicht, da dort im allgemeinen jedem Zerstäuber ein Farbwechsler zugeordnet ist.

Bei der Anordnung der Flüssigkeitsdruckregler zwischen dem Farbwechsler und den Zerstäubern macht sich nun jedoch nachteilig bemerkbar, daß die Reinigung solcher Flüssigkeitsdruckregler, insbesondere Lackdruckregler, mit Problemen verbunden ist. Bisher war eine solche Reinigung auch nicht erforderlich, da jeder Flüssigkeitsdruckregier in seiner zugeordneten Flüssigkeitsleitung

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lag.

Um die Reinigung des Flüssigkeitsdruckreglers zu ermöglichen, wird nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung ein bestimmter Typ eines Flüssigkeitsdruckreglers verwendet, der mit einer verformbaren Membran arbeitet; diese Membran steht auf einer .Seite unter dem Druck der Flüssigkeit, beispielsweise des Lacks, und auf der anderen Seite unter dem Druck von Steuerluft/ _so daß sich ein Gleichgewichtszustand einstellt. Wenn der von der Flüssigkeit durch-

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strömte Querschnitt der Regelkammer näherungsweise überall.", gleich ist, wobei insbesondere größere Kammern, Toträume und Hinterschneidungen vermieden werden müssen, kann in kurzer Zeit, beispielsweise innerhalb von 3 see. eine Spülung der Regelkammer mit geringer Spülmittelmenge, beispielsweise 30 cm³ erreicht werden.

Ein solcher Flüssigkeitsdruckregler muß so ausgelegt sein, daß er dem Durchfluß der Flüssigkeit einen vorgegebenen, relativ hohen Widerstand entgegensetzt, bei der Reinigung mittels eines Lösungsmittels jedoch den Durchfluß einer relativ großen Menge Lösungsmittel erlaubt.'

Um diese unterschiedlichen Anforderungen zu erfüllen, 1st an der Membran des Flüssigkeitsdrucksreglers eine Platte angebracht, die bei einer Verformung der Membran verschoben wird und damit den Durchflußwiderstand einstellt. Bei hohem Steuerluftdruck wird diese Platte in eine Vertiefung der Reglerkammer gedrückt, wodurch der Einlaß für die Flüssigkeit versperrt wird. Auf der dem Einlaß gegenüberliegenden Fläche der Platte ist eine Nut ausgebildet, die eine Verbindung von dem Einlaß für die Flüssigkeit zu dem ringförmigen Kanal der Reglerkammer herstellt.

Bei normalem Betrieb wird also die Membran und. damit die Platte durch die Steuerluft verschoben, wodurch ein genau definierter FJLngspalt u.. damit eine genau definierte Beschlähtungsflüssigkeits-Menge eingestellt werden.

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Zur Reinigung eines solchen Flüssigkeitsdruckreglers wird statt der Beschichtungsflüssigkeit eine Reinigungsflüssigkeit, im allgemeinen ein Lösungsmittel, durch den Flüssigkeitsdruckregler geschickt; dabei ist die Steuerluft-Zuführung vollständig geöffnet, so daß die Platte in der Vertiefung liegt und die Spülflüssigkeit vom Reglereinlaß entlang des Nadelschaftes durch die Nut zu dem ringförmigen Kanal strömt, sich dort teilt und dann zum Auslaß der Regerkammer gelangt, wo die beiden Teilströme wieder vereinigt werden.

Die Nut muß so ausgelegt sein, daß pro Zeiteinheit eine relativ große Menge Spülflüssigkeit durch den Flüssigkeitsdruckregler strömen kann. Dies ist deshalb wesentlich, weil die Zeitspanne für die Umstellung von einer Beschichtungsflüssigkeit auf eine andere, beispielsweise von Lack einer Farbe auf Lack einer anderen Farbe, sehr gering ist und nur in der Größenordnung von etwa 10 Sekunden liegt .Nur .während eines Teils dieser kurzen Zeitspanne kann also die Reinigung des Flüssigkeitsdruckreglers,'also das Durchspülen mit dem Lösungsmittel, erfolgen. ' , .

Um die Reinigungswirkung noch zu verbessern, d.h., damit alle Teile der Reglerkammer in der gewünschten kurzen Zeit vollständig und einwandfrei durchgespült werden, kann eine zusätzliche Spülflüssigkeits-Leitung vorgesehen sein, die tangential Spülflüssigkeit in die Regelkammer injiziert, so daß eine spiralförmige Strömung der Spülflüssigkeit erzeugt und dadurch gewährleistet wird* daß alle Wände der Regler-

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kammer von der Spülflüssigkeit beaufschlagt werden.

Zu diesem Zweck kann in der Reglerkammer ein zusätzlicher, tangential verlaufender Einlaß für die Spülflüssigkeit vorgesehen werden, der durch ein Ventil, insbesondere ein Nadelventil, geöffnet und geschlossen werden kann.

Durch Versuche ist festgestellt worden, daß zur Reinigung aller Leitungen und Einheiten vom Flüssigkeitswechsel bis zum Zerstäuber sehr viel weniger als 100 cm³ Lösungsmittel pro Farbwechsel benötigt werden. Dies..ist u.a. auch auf die hohe Geschwindigkeit der Spülflüssigkeit beim Verlassen der Nut in der Platte und die dadurch hervorgerufene, gute Reinigungswirkung zurückzuführen.

Ein weiteres Problem bei der Verwendung eines solchen Flüssigkeitsdruckreglers liegt darin, daß hinter dem Flüssigkeitsdruckregler eine Widerstandsstrecke vorgesehen sein muß, damit der Regelbereich für die austretende Menge an Flüssigkeit im üblichen Druckbereich von 0 bis 4 Bar ausreichend gespreizt werden kann. Diese Widerstandsstrecke definiert also in Verbindung mit dem Flüssigkeitsdruck und dem Steuerdruck den zu regelnden Druckbereich. Sie kann beispielsweise durch ein aufgerolltes Rohr mit geringem Querschnitt oder eine Drosselstelle gebildet werden.

Die Verwendung eines aufgerollten Rohrs bietet den Vorteil, daß es einen relativ großen Durchmesser besitzen kann und deshalb die Gefahr einer Verstopfung relativ gering ist. 30

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Nachteilig ist bei einem solchen Rohr, daß es nur für einen relativ engen Durchflußbereich, z.B. 50 bis 100 cm³ geeignet ist und deshalb die Spülung relativ lange durchgeführt werden muß, um eine ausreichende Reinigung zu erzielen. Deshalb wird nach einer bevorzugten Ausführungsform eine Drosselstelle verwendet, also eine einstellbare Verengung der Leitung.

Diese Drossel kann während des Spülens des Flüssigkeitsdruckreglers unwirksam gemacht werden, so daß während des Spülens bzw. während des vorhergehenden Ausschiebens der Farbe mittels Druckluft, wodurch sich ■ Farbe - sparen läßt, ein maximaler Durchsatz durch die Drossel möglich ist.

Um diese Verstellbarkeit der Drossel zu ermöglichen, wird sie z.B. durch eine elektromagnetisch betätigbare Schlauchklemme gebildet, die bei der Reinigung abgehoben wird und dadurch den elastischen Schlauch nicht mehr zusammendrückt, so daß der elastische Schlauch seinen größten freien Innendurchmesser einnimmt und damit den maximalen Durchsatz der Spülflüssigkeit ermöglicht. Es kann jedoch auch eine andere Drosselbauart mit verstellbarem Ringspalt Verwendung finden.

Die erläuterte Drosselstelle wird zwischen dem Flüssigkeits-

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keitsdruckrectler und dem Zerstäuber angeordnet. ._:

Die wesentlichen Bauelemente, nämlich die Drossel, der Flüssigkeitsdruckregler und die Farbwechsler können durch eine auf diesem Gebiet übliche Programmsteuerung verstellt werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird dem Flüssigkeitsregler eine volumetrisch arbeitende Meßzelle nachgeschaltet, die zweckmäßigerweise nach dem Zahnradpumpenprinzip arbeitet; die von dieser Meßzelle erzeugten, nach einer bevorzugten Ausführungsform digitalen Signale sind proportional zur Durchflußmenge der Flüssigkeit, so daß der dadurch erzeugte Ist-Wert für die Durchflußmenge der Flüssigkeit mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen und das Ergebnis zur Regelung des Flüssigkeitsdruckreglers auf den Sollwert herangezogen werden kann.

Der Vorteil dieser Regelung liegt darin, daß Änderungen der Viskosität der Flüssigkeit selbsttätig ausgeglichen werden, also ein praktisch viskositätsunabhängiger Betrieb erreicht wird; außerdem entnimmt jeder Flüssigkeitsdruckregler dem Farbwechsler soviel Flüssigkeit, wie er für den einwandfreien Betrieb benötigt, und zwar unabhängig vom Vordruck am Flüssigkeitsdruckregler, von der Länge der Leitung zwischen dem Flüssigkeitsdruckregler und dem Farbwechsler sowie der Länge der symmetrischen Verteilerstücke am Ausgang des Farbwechslers. Damit läßt sich also der Betrieb noch besser stabilisieren.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand, von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 den Gesamtaufbau einer erfindungsgemäßen Anlage zum elektrostatischen Beschichten von Werkstücken,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Flüssigkeitsdruckregler in der Reglerstellung,

Fig. 3 einen Schnitt durch den vollständig geöffneten Flüssigkeitsdruckregler, und

Fig. 4 einen Schnitt durch die Verbindungsleitung zwischen Flüssigkeitsdruckregler und Zerstäuber - mit der Drossel.

Eine Anlage zum elektrostatischen Beschichten von Werkstücken, beispielsweise KFZ-Karosserien im Fließbandbetrieb, weist

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mehrere Quellen für die Beschichtungsflüssigkeit auf, die beispielsweise durch die oben erwähnten Lackringleitungen gebildet werden können, in denen die Beschichtungsflüssigkeit, also der Lack, kontinuierlich umläuft. 5

In Fig. 1 sind diese Quellen 1OR für eine rote Beschichtungsflüssigkeit, 10B für eine blaue Beschichtungsflüssigkeit und 10G für eine grüne Beschichtungsflüssigkeit angedeutet. Selbstverständlich sind im allgemeinen mehr Farbtöne und damit auch entsprechend mehr Quellen vorgesehen.

Je* Quelle 10R, 10B und 10G ist mit allen drei Farbwechslern 12, 14, 16 verbunden, wie durch die. Verbindungsleitungen angedeutet wird.

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Jeder Farbwechsler 12, 14 bzw. 15 ist wiederum mit mindestens einem Zerstäuber verbunden, der mit der entsprechenden Farbe gespeist werden soll. Hierbei sind verschiedene Arten von Anschlüssen möglich.

Wenn beispielsweise nur der Zerstäuber 40 mit der roten Beschichtungsflüssigkeit mit dem Druck p. gespeist werden muß, wird eine Reihenschaltung aus dem Farbwechsler 12, einem Farbdruckregler 18, der den Flüssigkeitsdruck P₁ liefert, einer noch zu erläuternden Drossel 26* einer noch zu erläuternden Meßzelle 34 und dem Zerstäuber 40 verwen~ det.

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Die Zerstäuber 41 und 42 werden mit blauer Beschichtungsflüssigkeit gespeist, d.h., sie sind über einen Farbwechsler 14 an die Quelle 1OB angeschlossen. Dabei muß der Zerstäuber 41 mit dem Druck p₂ und der Zerstäuber 42 mit dem Druck p₃ mit p₂ φ P₃ betrieben werden. Dies bedingt eine Verzweigung von dem Farbwechsler 14 über eine erste Reihenschaltung aus dem Flüssigkeitsdruckregler 20, der Drosselstelle 28 und der Meßzelle 35 zu dem Zerstäuber 41 und über eine zweite Reihenschaltung aus dem Flüssigkeitsdruckregler 22, der Drossel 30 und der Meßzelle zu dem Zerstäuber 42.

Schließlich ist in Fig. 1 noch eine dritte Variante dargestellt, nämlich die Speisung von drei Zerstäubern 43, und 45 mit grüner Beschichtungsflüssigkeit und dem gleichen Flüssigkeitsdruck p₃. Hierbei verzweigt sich die Leitung von der Quelle 1OG über den Flüssigkeitswechsler 16 in drei Reihenschaltungen, nämlich über den Flüssigkeitsdruckregler 23, die Drossel 31 und die Meßzelle 37 zu dem Zerstäuber 43, über den Flüssigkeitsdruckregler 24, die Drossel 32 und die Meßzelle 38 zu dem Zerstäuber 44, und über den Flüssigkeitsdruckregler 25, die Drossel 33 und die Meßzelle 39 zu dem Zerstäuber 45.

im ungünstigsten Fall ist also für jeden Zerstäuber eine Drossel, ein Flüssigkeitsdruckregler und ein Flüssigkeitswechsler vorgesehen; in aller Regel läßt sich jedoch die Zahl der erforderlichen Flüssigkeitswechsler verringern, wenn beispielsweise mehrere Zerstäuber mit der gleichen

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Beschlchtungsflüsslgkelt und/oder dem gleichen Druck betrieben werden können.

Die verstellbaren Einheiten, nämlich die Fltissigkeitswechsler, die Flüssigkeitsdruckregler und die Drosseln werden durch eine herkömmliche Programmsteuerung gesteuert, wobei die Drosseln und die Flüssigkeitswechsler die schematisch angedeuteten, elektrischen Steuersignale und die Farbdruckregler Steuerluftsignale empfangen.

In den Figuren 2 und 3 ist ein Schnitt durch einen Flüssigkeitsdruckregler dargestellt. Ein solcher Flüssigkeitsdruckregler weist ein Gehäuse 47 mit einem Oberteil 47a und einem konischen Unterteil 47b auf. Das Oberteil 47a und das Unterteil 47b sind mit einer im Querschnitt rechteckigen Aussparung versehen, so daß sich eine zylindrische Reglerkammer 62 ergibt.

Zwischen das Oberteil 47a und das Unterteil 47b ist eine verformbare Membran 48 eingespannt, die die Reglerkammer 62 in eine Steuerluftkammer und eine Beschichtungsflüssigkeitskammer unterteilt.

Das Oberteil 47a ist mit einer zentrischen Einlaßöffnung 50 für die Steuerluft versehen, die in die Steuerkammer einströmt und die Membran 48 entsprechend ihrem Druck verformt .

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Das konische untere_Teil 47b ist mit einem zentrischen Einlaß 52 für die Beschichtungsflüssigkeit, beispielsweise Lack, versehen, die sich von der Spitze des Konus bis in die Kammer für die Beschichtungsflüssigkeit erstreckt. Im Bereich seines unteren Endes ist der Einlaß 52 für die Beschichtungsflüssigkeit mit einer Verbreiterung 53 ausgebildet, in der sich das verbreiterte Ventilglied 55 einer Reglernadel 56 befindet. Das dem Ventilglied 55 gegenüberliegende Ende der Reglernadel 56 ist an der Membran 48 befestigt, d.h., 0 entsprechend der Verformung der Membran 48 wird das Ventilglied 55 in dem Hohlraum 53 verschoben und stellt damit eine bestimmte Durchflußöffnung und dadurch wiederum die Durchflußmenge ein. .

Die der Membran 48 gegenüberliegende, obere Wand des unteren Teils 47b ist mit einer Aussparung 60 versehen. An der Membran 48 ist eine.Platte 58 befestigt, die sich zusammen mit der Membran 48 bewegt. Der untere Teil der Platte 58 paßt in die Vertiefung 60 des unteren Teils 47b.

Die der Vertiefung 60 gegenüberliegende Fläche der Platte 58 weist eine Nut 64 auf, die in Fig. 2 und 3 durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. Diese Nut stellt eine Verbindung von dem Einlaß 52 für die Beschichtungsflüssigkeit zu dem ringförmigen Kanal her, der zwischen der Membran 48, dem unteren Teil 47b und der Platte 58 ausgebildet ist. Von diesem "ringförmigen Kanal strömt die Flüssigkeit durch einen Auslaß 54 aus dem Regler.

Fig. 2 zeigt den Flüssigkeitsdruckregler in der Regelstellung, d.h., entsprechend dem Druck der zugeführten Steuerluft wird die Membran 48 und damit die Reglernadel 56 verschoben, um einenbestimmte, von dem Abstand zwischen dem Ventilglied 55 und der Wand des Einlasses 52 abhängenden Durchfluß einzustellen.

Durch entsprechende Justierung des Drucks der Steuerluft kann also im Zusammenwirken zwischen der Durchflußmenge,, dem anstehenden Druck der Beschichtungsflüssigkeit und der durch die Drossel gebildeten Widerstandsstrecke ein bestimmter Druck der Beschichtungsflüssigkeit eingestellt werden.

Fig. 3 zeigt den Flüssigkeitsdruckregler im voll geöffneten Zustand, d.h., bei maximalem Druck der Steuerluft; bei diesem Zustand gibt das Ventilglied 55 die maximale Durchflußöffnung frei, während die Platte 58 in der Vertiefung 60 auf der oberen Fläche des unteren Teils 47b aufliegt, also eine Strömung von dem Einlaß 52 nur noch über die Nut 64 zu dem ringförmigen Kanal möglich ist.

In diesem Zustand wird über den Einlaß 52 Spülflüssigkeit, im allgemeinen ein Lösungsmittel, zugeführt, so daß die maximal mögliche Menge Spülflüssigkeit den Flüssigkeitsregler durchströmen kann.

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Die Spülflüssigkeit strömt also von dem Einlaß 52 an dem Ventilglied 55 vorbei/ durch die Nut 64 und den ringförmigen Kanal zu dem Auslaß 54.

Zur Verbesserung der Reinigungswirkung ist ein weiterer Einlaß 66 für die Spülflüssigkeit vorgesehen, der tangential zum ringförmigen Kanal der Kammer für die Besehichtungsflüssigkeit verläuft. Dieser zusätzliche Einlaß 66

für die Spülflüssigkeit kann durch ein schematisch in Fig.2 -JO angedeutetes Nadelventil 65 geöffnet und verschlossen werden.

Von diesem Einlaß 66 fließt die Spülflüssigkeit in einer spiralförmigen Strömung durch den ringförmigen Kanal, so daß die gesamten Wände des Kanals von der Spülflüssigkeit beaufschlagt werden und dadurch eine optimale Reinigung gewährleistet ist.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform einer Drossel dargestellt, die bei einer elastischen Verbindungsleitung, beispielsweise einem Schlauch, zwischen dem Regler und dem zugehörigen Zerstäuber eingesetzt werden kann.

Diese Drossel wird durch eine schematisch angedeutete Schlauchklemme 70 gebildet, die den elastischen Verbindungsschlauch 68 umgibt. Die Schlauchkimme 70 kann elektromagnetisch, beispielsweise über eine Spindel 72, in Richtung des Pfeils in Fig. 4 verstellt werden, um dadurch den

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Schlauch 68 zusammenzudrücken und den Durchflußquerschnitt zu verengen.

Beim normalen Betrieb befindet sich die Schlauchklemme 7.0 in einer bestimmten, dem entsprechenden Durchflußquerschnitt des Schlauchs 68 zugeordneten Lage, wodurch sich ein genau definierter Strömungswiderstand hinter dem Flüssigkeitsdruckregler ergibt. Wie oben bereits erwähnt wurde, definiert dieser Strömungswiderstand in Verbindung mit dem
Steuerluftdruck und damit der Verformung der Membran und

dem Druck der anstehenden Beschichtungsflüssigkeit den Druck, mit dem die Beschichtungsflüssigkeit dem Zerstäuber zugeführt wird.

Beim Spülen sollte die maximale Menge Spülflüssigkeit durch die Drossel fließen, d.h., die Drossel sollte während des Spülens unwirksam gemacht werden, damit der Schlauch 68
seine maximale Durchflußöffnung einnehmen kann. Zu diesem Zweck wird die Schlauchklemme 70 in Richtung des Pfeils
nach oben verstellt, so daß der elastische Schlauch 68

wieder auf seine Ausgangsform und damit seinen maximalen Durchflußquerschnitt zurückgeht.

Zwischen jeder Drossel 26, 28, 30, 31, 32, 33 und dem zugehörigen Zerstäuber 40, 41, 42, 43, 44 und 45 ist eine

volumetrische Meßzelle 34, 35, 36, 37, 38, 39 angeordnet, die nach dem Zahnradpumpenprinzip arbeitet. Diese Meßzelle

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liefert, zweckmäßigerweise in Form von digitalen Signalen, ein Ausgangssignal, das proportional zur Durchflußmenge der Flüssigkeit ist, also den Ist-Wert der Durchflußmenge darstellt, wie in Fig. 1 durch die Pfeile angedeutet ist. Dieser Istwert wird mit einem vorgegebenen Sollwert für die Durchflußmenge verglichen und zur Verstellung der Flüssigkeitsdruckregler 18r 20, 22, 23, 24 und 25 verwendet, nämlich zur entsprechenden Beeinflussung der Steuerluft.

Ende der Beschreibung

Claims

BERG · STAPF · SChjWAÖf -.-SiANQMAJR. -.k « 0707 / PATENTANWÄLTE * : *. **·*. * l"l - -

MAUERKIRCHERSTRASSE 45 ■ 8000 MÜNCHEN 80

Anwaltsakte 30 600

^S*P. 1981

Ransburg GmbH
6056 Heusenstanun

Anlage zum elektrostatischen Beschichten von
Werkstücken mit einer Flüssigkeit

Patentansprüche

( Λ J Anlage zum elektrostatischen Beschichten von Werkstücken mit einer Flüssigkeit, insbesondere zum Lackieren von Werkstücken im Fließbandbetrieb, mit Quellen für unterschiedliche Beschichtungsflüssigkeiten, mit Zerstäubern für die Beschichtungsf lüssigkeiten, mit einem jeder Beschichtungsflüssigkeit zugeordneten Flüssigkeitswechsler zwischen einer Quelle und dem angeschlossenen Zerstäuber und mit Flüssigkeitsdruckreglern zur Einstellung der den Zerstäubern
pro Zeiteinheit zugeführten Menge Beschichtungsflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Flüssigkeitsdruckregler (18, 20, 22, 23, 24, 2'5) zwi-

* (089) 98 82 72 - 74 Telex: 05 24 560 BERG d Bankkonten: Bayer. Vereinsbank München 453100 (BL? 700 202 70)

Telegramme (cable): yjl/Ma ^TelekoP^ierer: (089)983049 Hypo-Bank München 4410122850 (BLZ 70020011) Swill Code: HYPO DL MM

BERGSTAPFPATENT München KaIIe Infoir' BOOO f'islscheck München 653 43-808 'Bl Z 700100 80)

sehen dem Flüssigkeitswechsler (12,. 14, 16) und mindestens einem an den Flüssigkeitswechsler (12, 14, 16) angeschlossenen Zerstäuber (40, 41, 42, 43, 44, 45) angeordnet ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Flüssigkeitswechsler (12, 14, 16) mit allen Quellen (10R, 10B, 10G) verbunden sind.
3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zerstäuber (41, 42; 43, 44, 45) über Flüssigkeitsdruckregler (20, 22; 23, 24, 25) an einen gemeinsamen Flüssigkeitswechsler (14; 16) angeschlossenen sind.
4. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdruckregler (18, 20, 22, 23, 24, 25) durch Druckluft steuerbar sind.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flüssigkeitsdruckregler (18, 20, 22, 23, 24, 25) ein Gehäuse mit einer in einer Regelkammer angeordneten Membran (48) aufweist, die durch die Steuerluft verformbar ist.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Seite der Membran (48) der Eingang (50) für die Steuerluft und auf der anderen Seite der Membran der Einlaß (52) und der Auslaß (54) für die Beschichtungsflüssigkeit vorgesehen sind.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf der anderen Seite der Membran (48) angebrachte Reglernadel (56) durch den Einlaß (52) für die Beschichtungsflüssigkeit verläuft.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Einlaß (52) für die Beschichtungsflüssigkeit eine Speiseleitung für eine Spülflüssigkeit anschließbar ist.
9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Membran (48) eine Platte (58) angebracht ist, die bei hohem Steuerdruck in eine Vertiefung (60) der Regelkammer (62) auf der Seite des Einlasses (52) für die Beschichtungsflüssigkeit gedrückt wird und den Einlaß (52) abdeckt, und daß eine Nut (64) in der Platte (58) den Einlaß (52) für die Beschichtungsflüssigkeit mit dem radial äußeren Teil der Regelkammer (62) auch dann verbindet, wenn die Platte (58) am Boden der Vertiefung anliegt.
10. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Einlaß für eine spiralförmig verlaufende Spülflüssigkeits-Strömung.
11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Einlaß (64) tangential in die Regelkammer (62) mündet.
12. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß hinter jedem Flüssigkeitsdruck-

regler (18, 20, 22, 23, 24, 25) eine Drossel (26, 28, 30, 31., 32, 33) in der Speiseleitung für die Zerstäuber (40, 41, 42, 43, 44, 45) angeordnet ist.
13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei Speisung mehrerer Zerstäuber (41, 42; 43, 44, 45) durch einen gemeinsamen Flüssigkeitswechsler (14, 16) eine Drossel (28, 30; 31, 32, 33) zwischen dem Druckregler (20, 22; 23, 24, 25) einerseits und dem Zerstäuber (41, 42; 43, 44, 45) andererseits angeordnet ist.
14. Anlage nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (26, 28, 30, 31, 32, 33) steuerbar ist, um beim Reinigen den maximalen Durchsatz zu ermöglichen.
15. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel durch eine elektromagnetisch betätigbare Schlauchklemme gebildet wird.
16. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15,

'■ dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckregler (18, 20, 22, 23, 24, 25) eine volumetrische Meßzelle (34, 35, 36, 37, 38, 39) nachgeschaltet ist, die den Ist-Wert der Flüssigkeitsmenge ermittelt.
17. Anlage nach Anspruch 16_f dadurch gekennzeichnet, daß die volumetrische Meßzelle (34, 35, 36, 37, 38, 39) nach dem Zahnradpumpenprinzip arbeitet. ·
18. Anlage nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Druckregler (18, 20, 22, 23, 24, 25) mittels des Vergleiches eines Sollwertes mit dem von der volumetrischen Meßzelle (34, 35, 36, 37, 38, 39) ermittelten Ist-Wert über einen Regelkreis gesteuert wird.