EP1108474B1 - Lackieranlage - Google Patents

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Publication number
EP1108474B1
EP1108474B1 EP00127232A EP00127232A EP1108474B1 EP 1108474 B1 EP1108474 B1 EP 1108474B1 EP 00127232 A EP00127232 A EP 00127232A EP 00127232 A EP00127232 A EP 00127232A EP 1108474 B1 EP1108474 B1 EP 1108474B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
painting system
conduit section
coating material
scraper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00127232A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1108474A3 (de
EP1108474A2 (de
Inventor
Frank Dipl.-Ing. Herre
Manfred Michelfelder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Duerr Systems AG
Original Assignee
Duerr Systems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Duerr Systems AG filed Critical Duerr Systems AG
Publication of EP1108474A2 publication Critical patent/EP1108474A2/de
Publication of EP1108474A3 publication Critical patent/EP1108474A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1108474B1 publication Critical patent/EP1108474B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/14—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet
    • B05B12/1481—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet comprising pigs, i.e. movable elements sealingly received in supply pipes, for separating different fluids, e.g. liquid coating materials from solvent or air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/16—Arrangements for supplying liquids or other fluent material
    • B05B5/1608—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive
    • B05B5/1616—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive and the arrangement comprising means for insulating a grounded material source from high voltage applied to the material
    • B05B5/1625—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive and the arrangement comprising means for insulating a grounded material source from high voltage applied to the material the insulating means comprising an intermediate container alternately connected to the grounded material source for filling, and then disconnected and electrically insulated therefrom
    • B05B5/1641—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive and the arrangement comprising means for insulating a grounded material source from high voltage applied to the material the insulating means comprising an intermediate container alternately connected to the grounded material source for filling, and then disconnected and electrically insulated therefrom an additional container being provided downstream the intermediate container

Definitions

  • the invention relates to a painting system with a Spray device for applying coating material to an object, especially one Motor vehicle body, with two in a row switched as an intermediate reservoir Containers and with a separator for electrostatic isolation at least one of the Receptacle and the downstream spraying device against a feed side so that at least one Receptacle and the sprayer opposite to that painting object during the coating process can be brought to high voltage.
  • Such electrostatic painting devices are e.g. from US 5 340 289 known.
  • To almost the entire amount of paint on the to be able to apply the painting object Spray device and one arranged in front Paint container on the painting device High voltage in the order of more than 50 kV compared to the paint to be kept at earth potential Brought object. Because of the resulting electric field, almost the entire amount of paint is applied applied the object to be painted and the Waste minimized accordingly.
  • first container above the second container which as such open container is designed to be arranged so that the Coating material due to gravity from the top Containers in the second container below can reach, and that over a free-flowing Drain from the first tank.
  • open container is designed to be arranged so that the Coating material due to gravity from the top Containers in the second container below can reach, and that over a free-flowing Drain from the first tank.
  • Such an arrangement already has a continuous coating operation the first upper container during the Coating company filled from the second container, in Connection to this from the supply side electrostatically isolated and disconnected and on the high voltage of the second lower container is brought. In this condition is a refill of the lower container by opening the freely emptying drain of the upper container and thus continuous production operations possible. The High voltage on the upper container can then again switched off and the container for refilling with the Feed side to be connected.
  • a serious disadvantage is the fact that the second lower container designed as an open container have to be. Solvent vapors escape, and it does there is a risk of contamination in the second Can reach containers. Furthermore, it is difficult to second container with solvent, for example clean.
  • the present invention has for its object a Painting system of the type mentioned above improve that with a structurally simple structure without that Requirement of mechanical decoupling of the components a loss-free continuous conveyor operation possible and the disadvantages described above are not occur.
  • Pig bodies are known per se; at least they are like that Resiliently trained to be minimal Excessively insertable in a pipe means and in substantially resilient elastic against the inside of the Line means are applied and still movable are. If flexible ducting means for example made of plastic materials Hoses are used, so can also in essential unyielding pig bodies are used. The use of pig bodies in painting facilities however, was only used for cleaning purposes.
  • a pig in conjunction with one from an electrical insulating material formed a line section electrostatic separator can be formed at which can only be done by moving the pig through the Line section an electrostatic insulation at a High voltage painting device can be achieved without that mechanical separation of components of the Painting equipment is required.
  • By moving through of the pig through the line section becomes its interior Surface as if by a lip or squeegee from any electrically conductive liquid (Coating material, detergent) and it can high-voltage insulation can thereby be achieved.
  • the invention is not electrically or in the essential non-conductive voltage insulation over the Length of pigged line section reached. This includes it is understood that when a voltage of 100 kV over a length of the line section of approx. 300 mm Current flow less than 50 ⁇ A, preferably less than 30 ⁇ A.
  • the Piston means can be a minimal with coating material limit fillable volume, which is in view of a Solvent cleaning proves to be very advantageous because not the entire volume of the receptacle Solvent needs to be filled.
  • the Return movement can be beneficial under the action of the coating material take place, for example, in that a control pressure within the second receptacle is specified, which with appropriate ventilation of the said line section the pig in the opposite Pushes back direction while doing the second Fills the line section again with coating material.
  • the figure shows a painting installation according to the invention, which for coating an object using a color changer 2 with a ring line system, not shown, which for example different paint colors, solvents and can also lead to compressed air.
  • a color changer 2 closes a pressure control device 4 and a quantity metering device 6.
  • the paint shop further includes a first and a second as Intermediate reservoir serving receptacles 8 and 10, respectively are designed as closed pressure vessels.
  • the a second receptacle 10 is connected downstream Spray device 12, by means of which Coating material atomized and towards you applied or sprayed on the coated object can be.
  • the feed side of the first receptacle 8 is one electrostatic separator 16 and 14 provided to the second receptacle 10 and the spray device 12 towards an object to be coated To bring high voltage.
  • the feed side Separating device 16 can counter the first receptacle 8 the supply side insulated and brought to high voltage become.
  • Both separating devices 14 and 16 comprise one Line section 18 or 20 made of insulating material and a pig 22 or 24 movable therein. 24 is within the respective line section 16 or 18 with a control valve 26 or 28 on one side Compressed air can be applied and to the right in the figure movable.
  • the pig 22, 24 limits the in the Line section 18, 20 located color column and displaces this to the right in the figure, i.e. in the respective receptacle 8, 10 into it.
  • the squeegee Newt 22, 24 the color of the inner surface of the Line sections 18, 20. So these are quasi from electrically conductive coating material cleaned, and it can provide high voltage insulation in this way can be achieved.
  • the length of the line sections 18, 20 is at least 300 mm and it could in this way high voltage insulation can be achieved such that when a high voltage of 100 kV is applied across the Line section 18, 20 a current of less than 50 ⁇ A, preferably less than 30 ⁇ A, could be measured, which has proven to be sufficiently isolating.
  • a high voltage of 100 kV is applied across the Line section 18, 20 a current of less than 50 ⁇ A, preferably less than 30 ⁇ A, could be measured, which has proven to be sufficiently isolating.
  • a painting cycle is described below.
  • both Piston means 34, 36 are in the lower position.
  • the respective position of the piston means 34, 36 can by Level sensors 38, 40 determined and to control or regulatory purposes.
  • the two pigs 22, 24 are located in its left end position in the figure.
  • opening all valves in the paint supply to the Spray device 12 can coating material from the Ring line system up to the second receptacle 10 reach.
  • An adjoining shut-off valve 42 in the line to the spray device 12 is closed.
  • the entire paint shop is at earth potential.
  • the second receptacle 10 and the downstream spray device 12 can now High voltage (about 100 kV) and the Coating process can after opening the valve 42 and Commissioning of a further conveyor device 54 and a pressure regulator 56 can be started.
  • the first receptacle 8 fills what is expedient in that the pressure is above the piston means 36 is lowered to atmospheric pressure.
  • a desired level which is indicated by the Level sensors 40 can be determined is about the control valve 28 compressed air on the in the drawing left side of the pig 24, and the pig 24 is in the figure moves to the right until it is in front of the valve 32 reached its end position.
  • the first container 8 and the components connected to it are now also on the same high voltage as the second one Receiving container 10 and the spray device 12 brought.
  • the Valve 30 opened and due to that within the second Receiving container 10 prevailing higher pressure Atmospheric pressure in the first receptacle 8, and in the Line section 18 is the pig 2 through Coating material from the second container 10 back in its left end position moves, that with the reference symbol 58 and slightly to the left of the mouth of the Outlet line 60 from the first container 8 is provided.
  • the first container 8 can now be opened again Ground potential and by opening valve 32 the pig 24 in its right end position can again in the left end position shown in the figure be moved, and under the effect of the rest of the Container 8 located coating material. Of the Container 8 can then be refilled.

Landscapes

  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
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  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Lackieranlage mit einer Sprühvorrichtung zum Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf einen Gegenstand, insbesondere eine Kraftfahrzeugkarosserie, mit zwei hintereinander geschalteten als Zwischenreservoir dienenden Aufnahmebehältern und mit einer Trennvorrichtung zum elektrostatischen Isolieren zumindest eines der Aufnahmebehälter und der nachgeschalteten Sprühvorrichtung gegen eine Zuführseite, so dass zumindest der eine Aufnahmebehälter und die Sprühvorrichtung gegenüber dem zu lackierenden Gegenstand während des Beschichtungsvorgangs auf Hochspannung bringbar sind.
Derartige elektrostatische Lackiereinrichtungen sind z.B. aus US 5 340 289 bekannt. Um nahezu die gesamte Lackmenge auf den zu lackierenden Gegenstand aufbringen zu können, wird die Sprühvorrichtung sowie ein davor angeordneter Lackaufnahmebehälter der Lackiereinrichtung auf Hochspannung in der Größenordnung von mehr als 50 kV gegenüber dem auf Erdpotential gehaltenen zu lackierenden Gegenstand gebracht. Aufgrund des hierbei entstehenden elektrischen Feldes wird nahezu die gesamte Lackmenge auf den zu lackierenden Gegenstand aufgebracht und der Ausschuss entsprechend minimiert. Hierzu wird mittels einer mechanisch wirkenden elektrostatischen Trennvorrichtung der Zwischenbehälter und die Sprüh- bzw. Zerstäubungsvorrichtung nach dem Befüllen des Zwischenbehälters mechanisch voneinander getrennt und anschließend gegenüber dem zu lackierenden Gegenstand auf Hochspannung gebracht. Konstruktion, Ausbildung und Betrieb einer derartigen mechanischen Trennvorrichtung ist aufwendig und teuer, da flüssigkeitsführende Leitungen zur Befüllung des Lackaufnahmebehälters flüssigkeitsdicht miteinander verbunden und voneinander getrennt werden müssen. Das in den Verbindungsabschnitten der Leitungen verbleibende Beschichtungsmaterial bringt ebenfalls Probleme mit sich.
Grundsätzlich besteht beim Betreiben einer derartigen Lackieranlage das Problem, dass die als Zwischenreservoir dienenden Aufnahmebehälter nicht kontinuierlich mit Beschichtungsmaterial befüllt werden können, da solchenfalls ja eine Hochspannungsisolation nicht möglich wäre.
Bei einer Lackieranlage der vorstehend beschriebenen Art besteht die Möglichkeit, die beiden Behälter mechanisch voneinander abzukoppeln, um eine elektrische Hochspannungsisolierung der Behälter voneinander zu erreichen. Es kann so einer der Behälter auf Hochspannung gebracht werden, um einen Lackiervorgang auszuführen, während der andere auf Erdpotential befindliche nachgefüllt wird. Um vom einen auf den anderen Behälter umzuschalten oder bei serieller Anordnung den zweiten Behälter nachzufüllen, muss der Lackiervorgang unterbrochen werden.
Es besteht auch die Möglichkeit, den ersten Behälter oberhalb des zweiten Behälters, der solchenfalls als offener Behälter ausgebildet ist, anzuordnen, so dass das Beschichtungsmaterial infolge der Schwerkraft vom oberen Behälter in den darunter angeordneten zweiten Behälter gelangen kann, und zwar über einen frei ausmündenden Abfluss aus dem ersten Behälter. Eine solche Anordnung lässt bereits einen kontinuierlichen Beschichtungsbetrieb zu, indem der erste obere Behälter während des Beschichtungsbetriebs aus dem zweiten Behälter befüllt, im Anschluss hieran von der Zuführseite elektrostatisch isoliert und abgekoppelt und auf die Hochspannung des zweiten unteren Behälters gebracht wird. In diesem Zustand ist eine Nachfüllung des unteren Behälters durch Öffnen des frei ausmündenden Abflusses des oberen Behälters und damit ein kontinuierlicher Förderbetrieb möglich. Die Hochspannung an dem oberen Behälter kann dann wieder abgeschaltet und der Behälter zum Nachfüllen mit der Zuführseite verbunden werden.
Ein gravierender Nachteil ist darin zu sehen, dass der zweite untere Behälter als offener Behälter ausgebildet sein muss. Es entweichen Lösungsmitteldämpfe, und es besteht die Gefahr, dass Verunreinigungen in den zweiten Behälter gelangen können. Desweiteren ist es schwierig, den zweiten Behälter beispielsweise mit Lösungsmittel zu reinigen.
Wenn zwischen den Aufnahmebehältern eine mechanisch wirkende Entkopplungsvorrichtung zum elektrostatischen Isolieren der beiden Behälter gegeneinander vorgesehen ist, so stellt dies eine technisch aufwendige, störungsanfällige und wenig bedienungsfreundliche Lösung dar.
DE 199 37 426 A1, die nicht vorveröffentlicht ist, offenbart eine elektrostatische Lackieranlage mit einem einzigen, als Zwischenreservoir dienenden Aufnahmebehälter, der mittels einer molchbaren und damit elektrostatisch isolierenden Zuführleitung auf Hochspannung bringbar ist.
DE 198 17 377 A1 offenbart eine nicht gattungsgemäße Lackieranlage, wobei mittels eines Molchs in einer Zuführleitung der Lackverbrauch bei einem Farbwechsel reduziert werden kann.
DE 197 10 216 A1 offenbart eine elektrostatische Lackieranlage mit einer sehr langen spiralförmig gewundenen Zuführ- bzw. Rückführleitung aus Isolierwerkstoff. Hierdurch wird eine Hochspannungsisolation zwischen einer Sprühvorrichtung der Lackieranlage und der Lackzuführseite erreicht. Ein als Zwischenreservoir dienender Aufnahmebehälter bei der Sprühvorrichtung ist nicht offenbart.
DE 37 17 929 A1 offenbart eine elektrostatische Lackieranlage mit zwei parallel geschalteten, als Zwischenreservoir dienenden Aufnahmebehältern, die abwechselnd auf Hochspannung bringbar sind. Auch hier bildet eine Zuführleitung eine elektrostatische Isolierstrecke. Die Verwendung eines Molchs ist nicht offenbart.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lackieranlage der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass bei konstruktiv einfachem Aufbau ohne das Erfordernis einer mechanischen Entkopplung der Komponenten ein verlustfreier kontinuierlicher Förderbetrieb möglich ist und die vorstehend beschriebenen Nachteile nicht auftreten.
Diese Aufgabe wird bei einer Lackieranlage der genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die elektrostatische Trennvorrichtung einen zwischen dem ersten und dem zweiten Aufnahmebehälter vorgesehenen elektrisch isolierenden Leitungsabschnitt, der auch der Lackzuführung in den zweiten Aufnahmebehälter dient, und einen im Inneren des Leitungsabschnitts hin- und herbewegbaren Molch umfasst, der beim Hindurchbewegen durch den Leitungsabschnitt dessen innere Oberfläche von elektrisch leitendem Beschichtungsmaterial befreit.
Unter einem Molch wird ein durch ein Leitungsmittel im weitesten Sinne hindurch bewegbarer Körper verstanden, der gerade bei Lackiereinrichtungen zum Ausdrücken von Beschichtungsmaterialien aus Leitungen sowie zum Reinigen der Leitungen bei oder nach einem Spülvorgang mit Lösungsmittel eingesetzt wird. Hierfür verwendbare Molchkörper sind an sich bekannt; sie sind zumindest derart beschränkt nachgiebig ausgebildet, dass sie mit geringstem Übermaß in ein Leitungsmittel einführbar sind und im wesentlichen nachgiebig elastisch gegen die Innenseite des Leitungsmittels anliegen und dabei dennoch verschieblich sind. Wenn elastisch nachgiebige Leitungsmittel, beispielsweise aus Kunststoffmaterialien bestehende Schläuche, eingesetzt werden, so können auch im wesentlichen unnachgiebige Molchkörper verwendet werden. Die Verwendung von Molchkörpern bei Lackiereinrichtungen diente jedoch ausschließlich Reinigungszwecken. Mit der Erfindung wurde nun erkannt, dass durch die Verwendung eines Molchs in Verbindung mit einem aus einem elektrisch isolierenden Material gebildeten Leitungsabschnitt eine elektrostatische Trennvorrichtung gebildet werden kann, bei der nur durch ein Hindurchbewegen des Molchs durch den Leitungsabschnitt eine elektrostatische Isolation bei einer Hochspannungslackiereinrichtung erreicht werden kann, ohne dass eine mechanische Trennung von Komponenten der Lackiereinrichtung erforderlich ist. Durch Hindurchbewegen des Molchs durch den Leitungsabschnitt wird dessen innere Oberfläche quasi wie durch eine Lippe oder Rakel von jeglicher elektrisch leitender Flüssigkeit (Beschichungsmaterial, Spülmittel) befreit, und es kann hierdurch eine Hochspannungsisolation erreicht werden.
Es wird nach der Erfindung eine elektrisch nicht bzw. im wesentlichen nicht leitende Spannungsisolation über die Länge des gemolchten Leitungsabschnitts erreicht. Hierunter wird verstanden, dass bei Anlegen einer Spannung von 100 kV über eine Länge des Leitungsabschnitts von ca. 300 mm ein Stromfluss von weniger als 50 µA, vorzugsweise von weniger als 30 µA, sich einstellt.
Mit der Erfindung wurde also erkannt, dass durch die Verwendung eines Molchs in einem elektrisch isolierenden Leitungsabschnitt zwischen den beiden Behältern eine Hochspannungsisolation dadurch erreicht werden kann, dass der Molch die Innenseite des Leitungsabschnitts von elektrisch leitendem Beschichtungsmaterial befreit. Es kann in besonders vorteilhafter Weise ein geschlossener druckdichter Behälter als Aufnahmebehälter eingesetzt werden. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass keine Lösungsmitteldämpfe entweichen und ein mit Druck beaufschlagbares geschlossenes System verwirklicht werden kann. Es hat sich desweiteren als vorteilhaft erwiesen, dass in dem Aufnahmebehälter ein das Füllvolumen einseitig begrenzendes Kolbenmittel vorgesehen ist, dass von seiner anderen Seite mit einem Steuerdruck beaufschlagbar ist. Der Kolben kann also gewissermaßen auf dem Beschichtungsmaterial ruhen. Durch Anlegen des Steuerdrucks kann ein beliebiger Druck innerhalb des Aufnahmebehälters vorgegeben werden. Durch Bewegen des Kolbenmittels wird gleichzeitig die Innenseite des jeweiligen Behälters abgerakelt, so dass das steuermittelseitige Volumen des Kolbenmittels nicht gereinigt zu werden braucht. Das Kolbenmittel kann ein minimales mit Beschichtungsmaterial füllbares Volumen begrenzen, was sich im Hinblick auf eine Lösungsmittelreinigung als sehr vorteilhaft erweist, da nicht das gesamte Volumen des Aufnahmebehälters mit Lösungsmittel befüllt zu werden braucht.
In besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist sowohl zwischen den beiden Aufnahmebehältern als auch auf der Zuführseite des ersten Aufnahmebehälters eine erfindungsgemäße Trennvorrichtung mit einem elektrisch isolierenden Leitungsabschnitt und einem darin bewegbaren Molch vorgesehen. Solchenfalls ist überhaupt keine mechanisch wirkende entkoppelnde Trennvorrichtung erforderlich, und es kann gleichwohl eine Hochspannungsisolation erreicht werden. Das Leitungssystem ist durchgehend geschlossen und es braucht kein Beschichtungsmaterial in frei endenden Leitungsabschnitten einer Entkopplungsvorrichtung verworfen zu werden. Der Betrieb der Anlage kann absolut verlustfrei erfolgen.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich in diesem Zusammenhang, wenn der Molch von einer Seite mit einem Steuermittel, vorzugsweise Druckluft beaufschlagbar ist, und an seiner anderen Seite dauerhaft mit Beschichtungsmaterial in Berührung steht. Solchenfalls begrenzt also der Molch auf dieser Seite eine Säule von Beschichtungsmaterial innerhalb des Leitungssystems und kann zum Ausdrücken oder Nachschieben von Beschichtungsmaterial verwendet werden. Obschon das Hinund Herbewegen des Molchs durch ansich beliebige Schuboder Zugmittel, auch Vakuum, denkbar wäre, erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Molch wenigstens einseitig von Druckluft beaufschlagbar ist, und zwar derart, dass er bei einseitiger Druckluftbeaufschlagung in Richtung der Ausbildung einer elektrischen Isolierung bewegt wird. Die Rückbewegung kann in vorteilhafter Weise unter der Wirkung des Beschichtungsmaterials erfolgen, etwa dadurch, dass innerhalb des zweiten Aufnahmebehälters ein Steuerdruck vorgegeben wird, welcher bei entsprechender Entlüftung des besagten Leitungsabschnitts den Molch in entgegengesetzter Richtung zurückdrückt und dabei den zweiten Leitungsabschnitt wieder mit Beschichtungsmaterial füllt.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen und aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung zeigt die Figur eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lackieranlage.
Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Lackieranlage, welche zum Beschichten eines Gegenstands über einen Farbwechsler 2 mit einem nicht dargestellten Ringleitungssystem, welches beispielsweise verschiedene Lackfarben, Lösungsmittel und auch Druckluft führen kann, verbunden ist. An den Farbwechsler 2 schließt sich eine Druckregelvorrichtung 4 sowie eine Mengendosiervorrichtung 6 an. Die Lackieranlage umfasst ferner einen ersten und einen zweiten als Zwischenreservoir dienenden Aufnahmebehälter 8 bzw. 10, die als geschlossene Druckbehälter ausgebildet sind. Dem zweiten Aufnahmebehälter 10 nachgeschaltet ist eine Sprühvorrichtung 12, mittels welcher das Beschichtungsmaterial zerstäubt und auf einen zu beschichtenden Gegenstand aufgetragen oder aufgesprüht werden kann.
Zwischen den Aufnahmebehältern 8 und 10 sowie auf der Zuführseite des ersten Aufnahmebehälters 8 ist eine elektrostatische Trennvorrichtung 16 bzw. 14 vorgesehen, um den zweiten Aufnahmebehälter 10 und die Sprühvorrichtung 12 gegenüber einem zu beschichtenden Gegenstand auf Hochspannung bringen zu können. Durch die zuführseitige Trennvorrichtung 16 kann der erste Aufnahmebehälter 8 gegen die Zuführseite isoliert und auf Hochspannung gebracht werden.
Beide Trennvorrichtungen 14 bzw. 16 umfassen einen Leitungsabschnitt 18 bzw. 20 aus isolierendem Material und einem darin bewegbaren Molch 22 bzw. 24. Der Molch 22 bzw. 24 ist innerhalb des jeweiligen Leitungsabschnitts 16 bzw. 18 durch ein Steuerventil 26 bzw. 28 einseitig mit Druckluft beaufschlagbar und dabei in der Figur nach rechts bewegbar. Dabei begrenzt der Molch 22, 24 die in dem Leitungsabschnitt 18, 20 befindliche Farbsäule und verdrängt diese in der Figur nach rechts, also in den jeweiligen Aufnahmebehälter 8, 10 hinein. Dabei rakelt der Molch 22, 24 die Farbe von der inneren Oberfläche der Leitungsabschnitte 18, 20. Diese werden also quasi von elektrisch leitendem Beschichtungsmaterial gereinigt, und es kann auf diese Weise eine Hochspannungsisolation erreicht werden. Die Länge der Leitungsabschnitte 18, 20 beträgt wenigstens 300 mm, und es konnte auf diese Weise eine Hochspannungsisolation erreicht werden, derart, dass bei Anlegen einer Hochspannung von 100 kV über den Leitungsabschnitt 18, 20 ein Strom von weniger als 50µA, vorzugsweise von weniger als 30 µA, gemessen werden konnte, was sich als hinreichend isolierend erwiesen hat. Zum Zurückbewegen des jeweiligen Molchs 22, 24 dient das Beschichtungsmaterial innerhalb des Leitungssystems. Es werden hierfür Absperrvorrichtungen 30, 32 zwischen dem Leitungsabschnitt 18, 20 und dem zweiten Aufnahmebehälter 10 bzw. dem ersten Aufnahmebehälter 8 geöffnet. Wenn der Druck innerhalb der Aufnahmebehälter 8, 10 größer ist als der auf der anderen Seite des Molchs 22, 24 herrschende Druck, so wird der Molch 22, 24 in der Figur nach links zurückbewegt, und die jeweiligen Komponenten sind wiederum elektrisch leitend über das in den Leitungsabschnitten 18, 20 vorhandene Beschichtungsmaterial miteinander verbunden.
Nachfolgend wird ein Lackierzyklus beschrieben.
Im Ausgangszustand sind die beiden Aufnahmebehälter 8, 10 (entgegen der Darstellung in der Figur) nahezu leer; beide Kolbenmittel 34, 36 befinden sich in der unteren Stellung. Die jeweilige Stellung der Kolbenmittel 34, 36 kann durch Füllstandssensoren 38, 40 festgestellt und zu Steuerungs- bzw. Regelungszwecken verwendet werden.
Im Ausgangszustand befinden sich die beiden Molche 22, 24 in ihrer in der Figur linken Endposition. Bei Öffnung sämtlicher Ventile in der Farbzuleitung zu der Sprühvorrichtung 12 kann Beschichtungsmaterial aus dem Ringleitungssystem bis in den zweiten Aufnahmebehälter 10 gelangen. Ein sich daran anschließendes Absperrventil 42 in der Leitung zur Sprühvorrichtung 12 ist dabei geschlossen. Die gesamte Lackieranlage beindet sich auf Erdpotential.
Durch Druckluftanschlüsse 44, 46 und Absperr- bzw. Steuereinrichtungen 48 bzw. 50 wird auf der Steuerseite der Kolbenmittel 34, 36 innerhalb der Behälter 8, 10 ein Steuerdruck derart vorgegeben, dass der Druck im ersten Behälter 8 höher als im zweiten Behälter 10 ist, was zur Folge hat, dass der zweite Behälter 10 gefüllt wird und sich dabei das Kolbenmittel 34 innerhalb des zweiten Behälters 10 nach oben bewegt. Während dieser Andrück- bzw. Füllphase wird oberhalb des Kolbenmittels 34 im zweiten Behälter 10 ein Steuerdruck von etwa 2 bar und oberhalb des Steuermittels 36 im ersten Behälter 8 ein Steuerdruck von etwa 6 bar vorgegeben. Der Eingangsdruck auf der Zuführseite des ersten Behälters 8 liegt zwischen diesen Druckwerten, wobei angemerkt sei, dass sich das Kolbenmittel 36 im ersten Behälter 8 in einer unteren Endstellung befindet, die ein Durchströmen von Beschichtungsmaterial durch den ersten Aufnahmebehälter 8 hindurch gestattet.
Es wird also über den Leitungsabschnitt 16, den ersten Behälter 8, den weiteren Leitungsabschnitt 18 der zweite Aufnahmebehälter 10 befüllt. Nach Beendigung des Füllvorgangs des zweiten Aufnahmebehälters 10 wird nach Schließen eines Absperrventils 52 über das Steuerventil 26 Druckluft auf den Leitungsabschnitt 18 gegeben, wodurch der Molch 22 in die in der Figur rechts dargestellte Endstellung verlagert wird. Dabei rakelt bzw. reinigt der Molch 22 die Innenseite des zweiten Leitungsabschnitts, so dass eine Hochspannungsisolation erreicht wird. Ferner drückt der Molch 22 die Beschichtungsmaterialsäule innerhalb des Leitungsabschnitts 18 in den zweiten Aufnahmebehälter 10. Hiernach kann das Ventil 30 geschlossen werden. Der erste und der zweite Aufnahmebehälter 8 und 10 sind nun elektrostatisch voneinander isoliert. Der zweite Aufnahmebehälter 10 und die nachgeordnete Sprühvorrichtung 12 kann nun auf Hochspannung (etwa 100 kV) gebracht werden und der Beschichtungsvorgang kann nach Öffnen des Ventils 42 und Inbetriebnahme einer weiteren Fördervorrichtung 54 sowie eines Druckreglers 56 begonnen werden. Währenddessen wird der erste Aufnahmebehälter 8 befüllt, was zweckmäßigerweise dadurch erfolgt, dass der Druck oberhalb des Kolbenmittels 36 auf Atmosphärendruck abgesenkt wird. Nach Erreichen eines erwünschten Füllstands, was durch die Füllstandsensoren 40 festgestellt werden kann, wird über das Steuerventil 28 Druckluft auf die in der Zeichnung linke Seite des Molchs 24 gegeben, und der Molch 24 wird in der Figur nach rechts bewegt, bis er vor dem Ventil 32 seine Endstellung erreicht. Auch hierbei wird die Innenseite des Leitungsabschnitts 20 von leitfähigem Beschichtungsmaterial gereinigt, und es wird eine Hochspannungsisolation erreicht. Der erste Behälter 8 und die sich an ihn anschließenden Komponenten werden nun ebenfalls auf dieselbe Hochspannung wie der zweite Aufnahmebehälter 10 und die Sprühvorrichtung 12 gebracht. Um den zweiten Behälter 10 nachfüllen zu können, wird das Ventil 30 geöffnet und aufgrund des innerhalb des zweiten Aufnahmebehälters 10 herrschenden höheren Drucks gegenüber Atmosphärendruck im ersten Aufnahmebehälter 8, und in dem Leitungsabschnitt 18 wird der Molch 2 durch Beschichtungsmaterial aus dem zweiten Behälter 10 wieder in seine linke Endposition bewegt, die mit dem Bezugszeichen 58 dargestellt und etwas links von der Mündung der Auslassleitung 60 aus dem ersten Behälter 8 vorgesehen ist. Nach Anlegen eines Steuerdrucks oberhalb des Kolbenmittels 36 über den Druckluftanschluss 46 von etwa 6 bar, in jedem Fall aber höher als der Druck innerhalb des zweiten Aufnahmebehältnisses 10 und Öffnen des Ventils 52, kann der Inhalt des ersten Behälters 8 in den zweiten Behälter 10 umgefüllt werden. Währenddessen kann aber ein kontinuierlicher verlustfreier Lackierbetrieb aufrecht erhalten werden. Nach Umfüllen des Beschichtungsmaterials und Schließen des Ventils 52 wird wiederum mittels des Steuerventils 26 Druckluft auf die Rückseite des Molchs 22 gegeben und dieser wiederum in seine in der Figur dargestellte Endposition bewegt, wodurch der Leitungsabschnitt 18 wiederum gereinigt und eine Hochspannungsisolation zwischen den Behältern 8 und 10 erreicht wird. Der erste Behälter 8 kann nun wiederum auf Erdpotential gelegt werden und durch Öffnen des Ventils 32 kann der in seiner rechten Endstellung befindliche Molch 24 wiederum in die in der Figur dargestellte linke Endposition bewegt werden, und zwar unter Wirkung des restlichen im Behälter 8 befindlichen Beschichtungsmaterials. Der Behälter 8 kann dann erneut befüllt werden.
Am Ende des Lackiervorgangs kann durch nach unten Bewegen der Kolbenmittel 34, 36 restliches Beschichtungsmaterial in das Ringleitungssystem soweit als möglich zurückgedrück werden. Wenn anschließend die Leitungsabschnitte 16, 18 sowie die übrigen Leitungskomponenten der Lackieranlage durch Einleiten von Druckluft und/oder Lösungsmittel gereinigt werden, so erweist es sich als vorteilhaft, dass das hierfür erforderliche Lösungsmittelvolumen minimiert ist, da die Kolbenmittel 34, 36 in ihre untere Endstellung bewegt sind. Würde auf die Kolbenmittel 34, 36 verzichtet werden, so müsste das gesamte Volumen der Behälter 8, 10 mit Lösungsmittel bzw. Reinigungsflüssigkeit befüllt werden.

Claims (11)

  1. Lackieranlage mit einer Sprühvorrichtung (12) zum Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf einen Gegenstand, insbesondere eine Kraftfahrzeugkarosserie, mit zwei hintereinander geschalteten als Zwischenreservoir dienenden Aufnahmebehältern (8, 10) und mit einer Trennvorrichtung (14, 16) zum elektrostatischen Isolieren zumindest eines der Aufnahmebehälter (10) und der nachgeschalteten Sprühvorrichtung (12) gegen eine Zuführseite, so dass zumindest der eine Aufnahmebehälter (10) und die Sprühvorrichtung (12) gegenüber dem zu lackierenden Gegenstand auf Hochspannung bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostatische Trennvorrichtung (14) einen zwischen dem ersten und dem zweiten Aufnahmebehälter (8, 10) vorgesehenen elektrisch isolierenden Leitungsabschnitt (18), der auch der Lackzuführung in den zweiten Aufnahmebehälter (10) dient, und einen im Inneren des Leitungsabschnitts (18) hin- und herbewegbaren Molch (22) umfasst, der beim Hindurchbewegen durch den Leitungsabschnitt (18) dessen innere Oberfläche von elektrisch leitendem Beschichtungsmaterial befreit.
  2. Lackieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsabschnitt (18) eine Länge von wenigstens 300 mm aufweist.
  3. Lackieranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsabschnitt (18) aus einem hochspannungsfesten Kunststoffschlauchmaterial gefertigt oder von einem bruchgesicherten hochfesten Glasrohr gebildet ist.
  4. Lackieranlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Potential oberhalb von 50 kV, vorzugsweise oberhalb von 70 kV, insbesondere zwischen 70 und 100 kV liegt.
  5. Lackieranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Molch (22, 24) wenigstens eine als Dicht- oder Abzugsmittel dienende und gegen die innere Oberfläche des Leitungsabschnitts unter Spannung anlegbare Sicke oder Lippe aufweist.
  6. Lackieranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der einen und/oder anderen Seite des Leitungsabschnitts (18, 20) ein Zuführanschluß für ein Verdrängermedium zum Hindurchbewegen des Molchs (22, 24) durch den Leitungsabschnitt (18, 20) vorgesehen ist.
  7. Lackieranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängermedium gasförmig ist.
  8. Lackieranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auch auf der Zuführseite des ersten Aufnahmebehälters (8) ein elektrisch isolierender Leitungsabschnitt (20) mit einem hindurchbewegbaren Molch (24) vorgesehen ist, die eine elektrisch isolierende Trennvorrichtung (16) bilden.
  9. Lackieranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der zweite Aufnahmebehälter (10) als geschlossener druckdichter Behälter ausgebildet ist.
  10. Lackieranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der zweite Aufnahmebehälter (10) ein das Füllvolumen einseitig begrenzendes Kolbenmittel (34) umfasst, das von seiner anderen Seite mit einem Steuerdruck beaufschlagbar ist.
  11. Lackieranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Molch (22, 24) von einer Seite mit einem Steuermittel, insbesondere Druckluft beaufschlagbar ist und an seiner anderen Seite dauerhaft mit Beschichtungsmaterial in Berührung steht.
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