DE3821006C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sprühbeschichten von Gegenständen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-PS 34 40 381 bekannt. Ferner ist aus der GB-PS 13 93 330 eine Sprühbeschichtungsvorrichtung bekannt, bei welcher ein Vorratsbehälter über eine Zufuhrleitung mit einem Zylinder verbunden ist, der als Zwischenbehälter dient. Dieser enthält einen Kolben zum wechselweisen Ansaugen von Lack aus dem Vorratsbehälter oder Zuführen des Lackes aus dem Zylinder zu einer Sprühvorrichtung. Während eines Sprühvorganges liegen alle Teile an Hochspannung, und die Zufuhrleitung ist an ihren beiden Enden durch Ventile verschlossen.

Ein großes Problem bei diesen Vorrichtungen besteht darin, daß beim Wechsel von einer Sorte auf eine andere Sorte von Beschichtungsmaterial trotz sehr sorgfältiger und zeitaufwendiger Reinigung noch Reste der ersten Sorte in den Strömungskanälen verbleiben können und dann Farbfehler bei der Beschichtung mit der zweiten Sorte verursachen.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, in kürzerer Zeit eine noch sauberere Reinigung der Strömungswege zu erzielen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Als Fluid zur Reinigung der Zylinderwand, welches durch die Kammer des Kolbens an die Zylinderwand herangebracht wird, eignet sich insbesondere Lösungsmittel, welches Reste von Beschichtungsmaterial in den Strömungswegen auflöst. Die Fördereinrichtung mit dem Zylinder und dem Kolben ist ein wesentlicher Teil des Strömungsweges des Beschichtungs­ materials. Deshalb ist es besonders wichtig, diese Störquelle bezüglich störender Reste von Beschichtungs­ material so auszubilden, daß keine Farbfehler durch Farbreste verursacht werden können. Die Erfindung stellt eine besonders einfache Maßnahme dar, durch welche die Kolben-Zylinder-Einheit in kurzer Zeit schnell gereinigt wird.

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung besteht die Wand des Zylinders aus durchsichtigem Material. Dadurch ist jederzeit optisch sofort erkennbar, ob diese Kolben- Zylinder-Einheit sauber ist.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung als Beispiel. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung und

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Ebene II-II von Fig. 1 in Pfeilrichtung gesehen.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zum automatischen elektrostatischen Beschichten von Gegenständen mit flüssigem Beschichtungsmaterial enthält in Strömungsrichtung des Lackes nacheinander folgende Elemente:

Einen Farbwechsler 2 mit einer Vielzahl von Anschlüssen 24 für verschiedene Lackquellen, ein Absperrventil 8, eine Fluidleitung 110, ein weiteres Absperrventil 9, eine Zufuhrleitung 6, eine Dosier- und Fördereinrichtung 70, eine Abgabeleitung 32 mit einem Absperrventil 36 zu einem Zerstäuber 40. Der Zerstäuber 40 kann eine Sprühdüse oder einen Rotationssprühkopf in bekannter Weise haben. Von der Abgabeleitung 32 zweigt stromaufwärts von dem Absperrventil 36 eine Zweigleitung 46 mit einem Absperrventil 48 ab. Der Zerstäuber 40 enthält einen Hochspannungserzeuger 54, der an eine Niederspannungsquelle 56 angeschlossen ist und Hochspannung an eine Elektrode 58 zur elektrostatischen Aufladung des zu versprühenden oder des versprühten Lackes abgibt. Die Steuerung der gesamten Vorrichtung erfolgt durch eine Regeleinrichtung 30 in Abhängigkeit von einem Computer 31. Die mit strichpunktierter Linie eingerahmten Teile sind geerdet. Alle anderen Teile sind an die gleiche Hochspannung angeschlossen wie die Elektrode 58.

Die Vorrichtung eignet sich insbesondere für elektrisch gut leitfähige Beschichtungsmaterialien, z. B. Wasserlack.

Die Fluidleitung 110 hat eine solche Länge, daß ein elektrischer Spannungsüberschlag von ihrem einen Ende zu ihrem anderen Ende mit Sicherheit vermieden wird, wenn sich in ihr kein elektrisch leitender Lack befindet, jedoch das Absperrventil 8 und Spülmittelventile 12 und 14 an ihrem Anfang auf Erdpotential liegen, während das Absperrventil 9 und weitere Ventile 13 und 15 an ihrem anderen Ende an Hochspannung angeschlossen sind. Die Ventile 13 und 15 dienen zusammen mit den Ventilen 12 und 14 zum Hindurchleiten von flüssigem oder gasförmigem Medium, z. B. heiße Luft, durch die Fluidleitung 110, um sie von Lack zu reinigen, und trocken zu halten für die Zeit, während welcher die Hochspannungserzeugerschaltung 54 eingeschaltet ist.

Die Dosier- und Fördereinrichtung 70 enthält einen Zwischenbehälter 72 in Form eines Zylinders, in welchem sich ein Kolben 74 befindet. Der Kolben 74 ist über eine Stange 76 aus elektrisch isolierendem Material mit einem Positionsgeber 78 verbunden. Dieser Positionsgeber 78 kann den Kolben 74 mit einer gewünschten Geschwindigkeit in eine gewählte Position zurückziehen und dabei während dieses Saughubes eine bestimmte Menge Lack, nämlich die gewünschte Lackportion für eine Objekteinheit, in den Zylinder 72 einsaugen, und zwar vom Farbwechsler 2 über die geöffneten Ventile 8 und 9 und die Zufuhrleitung 6. Während des letzten Abschnittes des Saughubes des Kolbens 74 wird nacheinander zuerst das Absperrventil 8 und erst später das Absperrventil 9 geschlossen, damit die Fluidleitung 110 am Ende des Saughubes des Kolbens 74 keinen Lack mehr enthält. Der Positionsgeber 78 ist vorzugsweise ein Linearantrieb oder ein Elektromotor mit Getriebe. Nach dem Saughub wird der Kolben 74 in entgegengesetzter Richtung mit einer einstellbaren Geschwindigkeit bewegt, um die gespeicherte Lackportion dosiert dem Zerstäuber 40 zuzuführen. Während dieses Förderhubes ist die Hochspannungserzeugerschaltung 54 eingeschaltet, damit der zerstäubte Lack elektrostatisch aufgeladen wird.

Der Boden 80 des Zylinders 72 hat eine glatte Oberfläche 82, auf welcher die glatte Stirnfläche 84 des Kolbens 74 am Ende des Förderhubes aufliegt und den Lack vollständig in eine Ringnut 86 am Außenumfang des Bodens 80 radial nach außen drängt. Der Anfang 88 der Ringnut 86 ist über einen radialen Nutabschnitt 90 mit einem Einlaß 92 verbunden, an welchen die Zufuhrleitung 6 angeschlossen ist. Das Ende 94 der Ringnut 86 hat nur einen kleinen Abstand vom Anfang 88 und mündet in einen Auslaß 96, an welchen die Abgabeleitung 32 angeschlossen ist. Durch mehrmaliges "Klopfen" des Kolbens 74 auf den Boden 80 durch den Positionsgeber 78 werden am Ende des Förderhubes Lackreste vom Kolben 74 und der Zylinderwand 98 abgeschüttelt, und weil die glatten und flachen Flächen 82 und 84 satt aufeinander zu liegen kommen, in die Ringnut 86 verdrängt. Im Deckel 99 des Zylinders 72 befindet sich ein Druckluftanschluß 100 und ein Vakuumanschluß 102.

Bei zum Beispiel zehn verschiedenen Farben und zwanzig verschiedenen Objekteinheiten müssen im Speicher des Computers 31 zweihundert Lackportions-Werte gespeichert sein. Wichtig ist, daß die vom Speicher abgerufene Lackportion genau der für eine Objekteinheit während eines Beschichtungsvorganges benötigten Menge entspricht, nicht mehr und nicht weniger.

Der Zylinder 72 nimmt je Saughub des Kolbens 74 vorzugsweise je nur eine solche Menge Beschichtungsflüssigkeit auf, wie zur Beschichtung einer Objekteinheit benötigt wird. Hierbei beträgt die Menge einer Lackportion nur wenige 100 cm³. Eine "Objekteinheit" kann ein einzelner Gegenstand, z. B. eine Autokarosserie oder eine bestimmte Anzahl von Gegenständen sein, z. B. Kotflügel von Autos. Eine "Lackportion" ist genau die Menge Lack, die zum Beschichten einer einzigen "Objekteinheit" erforderlich ist. Im Computer 31 sind eine Vielzahl von "Lackportionen" gespeichert, welche für verschiedene "Objekteinheiten" erforderlich sind. Die Vorrichtung enthält Mittel zum Erkennen von charakteristischen Merkmalen der "Objekteinheiten" und ruft in Abhängigkeit davon vom Computer 31 jeweils eine bestimmte "Lackportion" ab. Ferner kann eine gewünschte "Lackportion" auch von Hand am Computer 31 eingestellt werden. Der Computer 31 stellt über die Regeleinrichtung 30 die Länge des Hubweges des Kolbens 74 ein.

Im Kolben 74 ist zwischen oberem und unterem Kolbenboden eine ringförmige Kammer 1 angeordnet, die zur Zylinderwand 98 hin offen ist und axial durch Dichtungsflächen 7 und 11 des Kolbens 74 begrenzt ist. Die Dichtungsflächen 7 und 11 sind durch ringförmige Dichtungen gebildet, welche am Kolben 74 positioniert sind und an der Zylinderwand 98 gleitbar anliegen. Die Kammer 1 ist mit einem Fluideinlaß 3 und mit einem Fluidauslaß 5 zum Hindurchleiten eines die Zylinderwand 98 reinigenden Fluides durch die Kammer 1 versehen. Ein solches reinigendes Fluid ist vorzugsweise ein Lösungsmittel, welches an der Zylinderwand 98 vorhandene Reste von Beschichtungsmaterial auflösen kann. Ferner kann, vorzugsweise anschließend an solches Lösungsmittel, Luft durch die Kammer 1 hindurchgeleitet werden, um sie und die Zylinderwand 98 zu trocknen. Der Trocknungsvorgang kann beschleunigt werden, wenn die Luft heiß ist. Der Fluideinlaß 3 ist über einen durch die Kolbenstange 76 führenden Fluidkanal 23 an eine Fluidquelle 27 angeschlossen. Der Fluidauslaß 5 der Kammer 1 ist durch einen Fluidkanal 25, welcher durch die Kolbenstange 76 hindurchführt, mit einem Fluidrücklaufkanal 29 verbunden. Dadurch strömt das Fluid in der Kammer 1 in Kolbenumfangsrichtung. Die Zylinderwand 98 besteht aus einem durchsichtigen Material. Dadurch kann jederzeit optisch schnell festgestellt werden, ob sich im Zylinder Beschichtungsmaterial oder Reste von Beschichtungsmaterial befinden oder ob der Zylinder 72 und der Kolben 74 sauber sind.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Sprühbeschichten von Gegenständen, mit einer Fördereinrichtung (70) im Strömungsweg zwischen einer Zufuhrleitung (6) für Beschichtungsmaterial und einer Abgabeleitung (32) zur Abgabe von Beschichtungsmaterial von der Fördereinrichtung (70) an einen Zerstäuber (40), von welcher die Fördereinrichtung (70) einen Zylinder (72) und einen im Zylinder durch einen Positionsgeber (78) axial verschiebbaren Kolben (74) aufweist, der bei einem Saughub in der einen axialen Richtung eine bestimmte Menge Beschichtungsmaterial in den Zylinder (72) saugt und der bei einem Druckhub in der anderen axialen Richtung die im Zylinder (72) gespeicherte Menge Beschichtungsmaterial während einer zum Versprühen des Beschichtungsmaterials durch den Zerstäuber (40) erforderlichen Zeitdauer in die Abgabeleitung (32) fördert, dadurch gekennzeichnet,
daß im Kolben (74) zwischen oberem und unterem Kolbenboden eine ringförmige Kammer (1) angeordnet ist, die zur Zylinderwand (98) hin offen ist und axial durch Dichtungsflächen (7, 11) des Kolbens (74) begrenzt ist, die an der Zylinderwand (98) gleitbar anliegen, und
daß die Kammer (1) mit mindestens einem Fluideinlaß (3) und mindestens einem Fluidauslaß (5) zum Hindurchleiten eines die Zylinderwand (98) reinigenden Fluides durch die Kammer versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsflächen des Kolbens (74) durch ringförmige Dichtungen (7, 11) gebildet sind, die am Kolben (74) positioniert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluideinlaß (3) und der Fluidauslaß (5) mit Fluidkanälen (23, 25) verbunden sind, welche sich durch eine Kolbenstange (76) des Kolbens (74) erstrecken.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderwand (98) aus einem durchsichtigen Material besteht.