DE3532933A1 - Sicherheitsventileinrichtung fuer eine lackieranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsventil­ einrichtung für eine Lackieranlage zum Schutz gegen Eindringen von Flüssigkeiten in Pneumatik­ leitungen der Lackieranlage.

In Lackieranlagen kommt es gelegentilich vor, daß Lack oder Lösemittel infolge von Fehl­ bedienung oder Schaden an einem Bauteil in eine pneumatische Steuerleitung oder pneumatische Versorgungsleitung einer Pneumatikschaltein­ richtung eintritt. Die Folge davon ist, daß der Lack oder das Lösemittel auch in die Pneumatik­ schalteinrichtung eindringt, was dort zu erheblichen Schäden und dadurch zu einem längeren Produktions­ ausfall führen kann. Die Pneumatikschalteinrichtung verteilt die Druckluft, die zum Betrieb und zur Steuerung der Lackieranlasge erforderlich ist.

Es gibt verschiedene Arten von Lack. Eine Gruppe von Lack enthält organisches Lösemittel,eine andere Gruppe von Lack enthält hauptsächlich Wasser als Lösemittel und wird deshalb als "Wasserlack" bezeichnet.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Sicherheitseinrichtung zu schaffen, welche in den Pneumatikleitungen der Lackieranlage Luft durch­ läßt, nicht jedoch Flüssigkeit, insbesondere dann nicht, wenn die Flüssigkeit Lack oder Lösemittel ist. Ferner soll es mit der Sicherheitseinrichtung möglich sein, ein Störsignal zu erzeugen, wenn in eine Pneumatikleitung Flüssigkeit eindringt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch ge­ löst, daß in mindestens einer der Pneumatikleitungen ein Ventil nach Art eines Rückschlagventils vorge­ sehen ist, welches im Strömungskanal einen Ventilkörper hat,der entgegen der Durchlassrichtung von einem Federelement gegen einen Ventilsitz in Schließrichtung gedrängt wird, und daß ein Sperrelement aus einem durch Flüssigkeit leicht löslichen Material im Strömungskanal vorgesehen ist, welches den Ventil­ körper trotz der Wirkung des Federelements in Offen­ stellung hält, solange das Sperrelement nicht von einer Flüssigkeit aufgelöst wird.

Das Sperrelement hält den Ventilkörper in einer vom Ventilsitz abgehobenen Position, so daß Luft in beiden Richtungen durch den Strömungskanal hindurchströmen kann. Dadurch wird der Druckaus­ gleich innerhalb der Pneumatikleitung nicht behindert. Das Ventil ist in der Pneumatikleitung so angeordnet, daß in die Pneumatikleitung eindringende Flüssigkeit das Sperrelement auflöst und dadurch der Ventilkörper vom Federelement und von der Flüssigkeit gegen den Ventilsitz gedrückt wird, so daß das Ventil in Richtung zur Pneumatikschalteinrichtung absperrt.

Das Sperrelement besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Wenn der Lack organisches Lösemittel enthält und zum Reinigen der Lackieranlage organisches Lösemittel verwendet wird,dann besteht das Sperrelement vorzugsweise aus Polystyrolschaum, welcher durch das organische Lösemittel leicht auflösbar ist. Die Auflösung des Sperrelements erfolgt in wenigen Sekunden. Dadurch wird die Pneumatikleitung gegen das weitere Vordrängen von Lack oder Lösemittel in Richtung zur Pneumatikschaltein­ richtung hin abgeschlossen.

Wenn als Lack sogenannter "Wasserlack" verwendet wird, besteht das Sperrelement aus einem durch Wasser leicht löslichen Material. Solche Materialien sind insbesondere Methyl-Zellulose und Saccharing-Verbindungen.

Mit dem Gegenstand der Erfindung kann auf einfache Weise ein Störsignal erzeugt werden, wenn in eine Pneumatik­ leitung Flüssigkeit eindringt. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß zwei Pneumatikleitungen vorgesehen sind, die beide mit dem gleichen Druckraum eines pneumatisch betätigten Bauelements in Verbindung stehen, daß in jeder Pneumatikleitung ein Ventil nach Art eines Rückschlagventils mit einem Sperrelement gemäß der Erfindung enthalten ist, daß die eine Pneumatikleitung auf der anderen Seite ihres Ventils an eine Pneumatikquelle und, in der Verbindung zwischen Pneumatikquelle und Ventil, an einen Anschluß eines Differenzdruckmeßgerätes angeschlossen ist, und daß die andere Pneumatikleitung auf der anderen Seite ihres Ventil an einen weiteren Anschluß des Differenzdruckmeßgerätes angeschlossen ist, welches ein Störsignal erzeugt, wenn eine Änderung des Druckes der Druckquelle keine entsprechende Änderung des Druckes in der anderen Pneumatikleitung auf der anderen Seite ihres Ventils zur Folge hat, weil eines oder beide Ventile geschlossen haben.

Die Erfindung wird nunmehr mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen eine Ausführungs­ form der Erfindung als Beispiel dargestellt ist. Darin zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ventil der Sicherheitsventileinrichtung nach der Erfindung, und

Fig. 2 einen Teil einer Lackieranlage mit der Sicherheitsventilein­ richtung nach der Erfindung.

Die Sicherheitsventileinrichtung nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem Ventil 2 nach Art eines Rückschlagventils mit einem kugelförmigen Ventil­ körper 4 in einem Strömungskanal 6. Der Ventil­ körper 4 wird von einer Feder 8 gegen einen Ventil­ sitz 10 in Schließrichtung gedrängt. Die Schließ­ richtung entspricht der Sperrichtung 12 des Ventils 2. Entgegengesetzt dazu verläuft die Durchlassrichtung 14. Im Strömungskanal 6 befindet sich ein Sperrelement 16 aus einem durch Flüssigkeit leicht und schnell löslichen Material. Wenn es sich bei der Flüssigkeit um organisches Lösemittel oder um einen Lack handelt, welches organisches Lösemittel enthält, dann besteht das Sperrelement 16 vorzugsweise aus Polystyrol­ schaum oder einem anderen durch das organische Löse­ mittel leicht und schnell lösbaren Kunststoff. Wenn es sich dagegen bei der Flüssigkeit um Wasserlack handelt, dann muß das Sperrelement 16 aus einem Material bestehen, welches sich durch Wasser leicht und schnell auflöst. Das Sperrelement 16 hält den Ventilkörper 4 trotz der Wirkung der Feder 8 in der in Fig. 1 gezeigten Offenstellung, solange es nicht von der Flüssigkeit aufgelöst wird. Dadurch ist das Ventil 2, im Gegensatz zu einem normalen Rück­ schlagventil, bei dem in Fig. 1 gezeigten Betriebszustand sowohl in Sperrichtung 12 als auch in Durchlass­ richtung 14 offen. Erst dann, wenn das Sperrelement 16 von einer Flüssigkeit aufgelöst wurde, wirkt es wie ein normales Rückschlagventil, so daß dann die Feder 8 den Ventilkörper 4 gegen den Ventilsitz 10 bewegt und das Ventil verschließt. Das Ventil 2 wird vorzugsweise so in eine Pneumatikleitung eingesetzt, daß die abzu­ sperrende Flüssigkeit in Sperrichtung 12 in des Ventil 2 eindringt und dadurch die Feder 8 unterstützt,den Ventilkörper 4 in Schließstellung zu bewegen und in Schließstellung zu halten. Dies bedeutet, daß die Pneumatikquelle der Pneumatikleitung in Durchlass­ richtung 14 an das Ventil 2 angeschlossen ist.

Fig. 2 zeigt einen Teil einer Lackieranlage mit einer Sicher­ heitsventileinrichtung nach der Erfindung,welche hier­ bei mehrere Ventile 2 nach Fig. 1 enthält. Dabei sind die Ventile 2 nur schematisch dargestellt.

Die Lackieranlage enthält eine Pneumatikschalteinrichtung 21 zur Druckluftverteilung und zur Steuerung pneumatisch betätigter Bauelemente. Die Bauelemente können Verbraucher oder Stellglieder sein, so daß an die Pneumatik­ schalteinrichtung angeschlossene Pneumatikleitungen je nach Verwendungszweck als Steuerleitung oder als Versorgungsleitung bezeichnet werden können. Die pneumatischen Steuerleitungen 22 dienen zur An­ steuerung von Ventilen 24 in Zuleitungen 32,34,36 verschiedener Lacksorten zu einem Farbwechsler 40, welcher jeweils bestimmt, welche der Lacksorten über eine oder mehrere Abgabeleitungen 42 und 44 zu einem oder mehreren Sprühorganen 46 gefördert werden soll. Pneumatische Steuerleitungen 48 der Pneumatikschaltein­ richtung 21 steuern Ventile 50 in den Abgabelei­ tungen 42 und 44. Pneumatische Steuerleitungen 52 der Pneumatikschalteinrichtung 21 steuern Ventile 54 einer an den Farbwechsler 40 angeschlossenen Lösemittelleitung 56 und einer an das Sprühorgang 46 angeschlossenen Lösemittelleitung 58 zum Reinigen der Flüssigkeits­ leitungen und des Sprühorgans 46. Als sogenannte Verdünnung zur Reinigung werden lösemittel verwendet. Ebenfalls zur Reinigung der Flüssigkeitsleitungen dient eine an den Farbwechsler 40 angeschlossene pneumatische Versorgungsleitung 60 und eine an das Sprühorgang 46 angeschlossene pneumatische Versorungs­ leitung 62 mit Ventilen 64, die vom Pneumatikschrank 21 über Leitungen 66 angesteuert werden. Das Sprühorgang 46 enthält eine rotierende Sprühglocke 68, die von der Druckluft einer pneumatischen Versorgungsleitung 70 angetrieben wird, in welcher sich ein Ventil 72 befindet, welches über eine pneumatische Steuerleitung 74 von der Pneumatikschalteinrichtung 21 gesteuert wird. Eine pneumatische Versorungsleitung 76 liefert dem Sprüh­ organg 46 Luft zur Beeinflussung der Sprühkegelform des vom Sprühorgang 46 versprühten Lackes. Die Versorgungsleitung 76 enthält ein Ventil 78, welches über eine pneumatische Steuerleitung 80 der Pneumatik­ schalteinrichtung 21 gesteuert wird.

In der Abgabeleitung 42 befindet sich ein Druckregler 82 zur Einstellung des Druckes des dem Sprühorgang 46 zugeführten Lacks. An den Steuerdruckraum 84 des Druckreglers 82 ist eine pneumatische Steuerleitung 86 der Pneumatikschalteinrichtung 21 angeschlossen. Ein Differnz­ druckmeßgerät 88 ist an einen Anschluß 90 der pneumatischen Steuerleitung 86 und damit an den Druckraum 84 ange­ schlossen. Ein weiterer Anschluß 92 des Differnzdruck­ meßgerätes 88 ist über eine pneumatische Vergleichs­ leitung 94 ebenfalls an den Druckraum 84 des Druck­ reglers 82 angeschlossen. In der Vergleichsleitung 94 und in dem vom Anschluß 90 der Leitung 86 zum Druck­ raum 80 führenden pneumatischen Leitungsabschnitt 96 befindet sich ein Ventil 2. Beide Ventile sind so angeordnet, daß in den pneumatischen Druckraum 84 eindringende Flüssigkeit die Sperrelemente 16 der Ventile 2 auflöst und die Ventilkörper 4 von dieser Flüssigkeit und von den Federn 8 in Schließstellung gedrängt werden, so daß die Ventile schließen und keine Flüssigkeit von der Druckkammer 84 auf die von ihr abgewandte Seite der Ventile 2 in die Leitungen 94 und 96 gelangen kann. Während des normalen Betriebes befindet sich jedoch keine Flüssigkeit im Druckraum 84 und die beiden Ventile 2 der Leitungen 94 und 96 sind offen.

Wenn die Pneumatikschalteinrichtung 21 den Pneumatikdruck in der Steuerleitung 86 ändert, um den Druckregler 82 auf einen anderen Druckwert einzustellen oder um Druckschwankungen zu korrigieren, dann hat dies eine entsprechende Druckänderung in der Druckkammer 84 zur Folge. Diese Druckänderung der Steuerleitung 86 und der Druckkammer 84 bewirkt eine gleich große Druck­ änderung in der Vergleichsleitung 94. Das Differenz­ druckmeßgerät 88 stellt dabei fest, daß keine Druckdifferenz vorhanden ist und daß deshalb die Anlage in Ordnung ist. Wenn eines oder beide Ventile 2 in den Leitungen 94 und 96 schließen, dann hat eine Druckänderung im Leitungsabschnitt 96 der Steuer­ leitung 86 nicht mehr eine Druckänderung in der Vergleichsleitung 94 zur Folge, sondern der Druck in der Vergleichsleitung 94 bleibt konstant. Der dadurch erzeugte Druckunterschied zwischen den Drücken der Leitungen 96 und 94 bewirkt, daß das Differenzdruck­ meßgerät 88 ein Störsignal erzeugt. Das Störsignal kann optisch und/oder akustisch zur Anzeige gebracht und zur automatischen Abschaltung der Lackieranlage verwendet werden.

In Fig. 2 sind in allen Leitungen Ventile 2 angeordnet, in denen die Gefahr besteht, daß lack oder Lösemittel eindringen kann. Die Ventile 2 sind vorzugsweise so angeordnet, daß die Flüssigkeit zusammen mit der Feder 8 in Sperrichtung auf den Ventilkörper 4 drückt und dadurch diesen in Schließstellung bewegt. Dies ist in einigen Leitungen schematisch angedeutet. In anderen Leitungen ist das Ventil 2 nur als Kästchen dargestellt, da die Zeichnung ohne weitere Beschreibung verständlich ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, einige der Ventile 2 auch in entgegenge­ setzter Strömungsrichtung anzuordnen, damit die Druckluft die Feder 8 in Schließrichtung drängt, entgegen einer in Durchlassrichtung 14 eindringenden Flüssigkeit.

Claims (5)

1. Sicherheitsventileinrichtung für eine Lackieranlage zum Schutz gegen Eindringen von Flüssigkeiten in Pneumatikleitungen der Lackieranlage, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer der Pneumatiklei­ tungen ein Ventil (2) nach Art eines Rückschlag­ ventils vorgesehen ist, welches im Strömungs­ kanal (6) einen Ventilkörper (4) hat, der ent­ gegen der Durchlassrichtung (14) von einem Federelement (8) gegen einen Ventilsitz (6) in Schließrichtung gedrängt wird, und daß ein Sperr­ element (16) aus einem durch Flüssigkeit leicht und schnell löslichen Material im Strömungs­ kanal (6) vorgesehen ist, welches den Ventil­ körper (4) trotz der Wirkung des Federelements (4) in Offenstellung hält, solange es nicht von einer Flüssigkeit aufgelöst wird.

2. Sicherheitsventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement (16) aus Kunststoff besteht.

3. Sicherheitsventileinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement (16) aus Polystyrol­ schaum besteht, welcher durch ein organisches Lösemittel leicht auflösbar ist.

4. Sicherheitsventileinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement (16) aus einem durch Wasser leicht und schnell lösbaren Material besteht.

5. Sicherheitsventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Pneumatikleitungen (94, 96) vorgesehen sind, die beide mit dem gleichen Druckraum (84) eines pneumatisch betätigten Bauelements (82) in Verbindung stehen, daß in jeder Pneumatik­ leitung (94, 96) ein Ventil (2) nach Art eines Rückschlagventils mit einem Sperrelement (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 enthalten ist, daß die eine Pneumatikleitung (96) auf der anderen Seite ihres Ventils (2) an eine Pneumatikquelle (21) und, in der Verbindung zwischen Pneumatik­ quelle (21) und Ventil (2), an einen Anschluß (90) eines Differenzdruck­ meßgerätes (88)angeschlossen ist, und daß die andere Pneumatikleitung (94) auf der anderen Seite ihres Ventils (2) an einen weiteren Anschluß (92) des Differenz­ druckmeßgerätes (88) angeschlossen ist, welches ein Störsignal erzeugt, wenn eine Änderung des Druckes der Druckquelle (21) keine entsprechende Änderung des Druckes in der anderen Pneumatikleitung (94) auf der anderen Seite ihres Ventils (2) zur Folge hat, weil eines oder beide Ventile (2) geschlossen haben.