EP1172152A1 - Farbversorgungssystem mit molchbaren Zuführleitungen für eine elektrostatische Beschichtungsanlage - Google Patents

Farbversorgungssystem mit molchbaren Zuführleitungen für eine elektrostatische Beschichtungsanlage Download PDF

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EP1172152A1
EP1172152A1 EP01114338A EP01114338A EP1172152A1 EP 1172152 A1 EP1172152 A1 EP 1172152A1 EP 01114338 A EP01114338 A EP 01114338A EP 01114338 A EP01114338 A EP 01114338A EP 1172152 A1 EP1172152 A1 EP 1172152A1
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EP
European Patent Office
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pig
coating
supply
medium
line
Prior art date
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Application number
EP01114338A
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English (en)
French (fr)
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EP1172152B1 (de
Inventor
Michael Baumann
Thomas Hezel
Kurt Vetter
Frank Herre
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Duerr Systems AG filed Critical Duerr Systems AG
Publication of EP1172152A1 publication Critical patent/EP1172152A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1172152B1 publication Critical patent/EP1172152B1/de
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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
    • 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
    • B05B5/1633—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 the arrangement comprising several supply lines arranged in parallel, each comprising such an intermediate container
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for supplying a coating member and a supply system for the particular Series electrostatic coating of workpieces such as for example vehicle bodies according to the preamble of the independent Claims.
  • a coating system known from DE 198 30 029 A1 with a supply system of this type for coating of vehicle bodies with frequently changing color material the color materials in the order of the desired Colors introduced into a feed line and through each two pig bodies separated from each other, between them there may be an insulating medium for electrical isolation.
  • the insulating medium can for example consist of cleaning liquid consist.
  • the object of the invention is a method and a supply system specify the one that is accurate and as needed during the coating process variable dosage of the material sprayed from the coating member, for example enables and on the other hand less with a color change Rinsing effort in terms of rinsing media and time required as before.
  • the invention has the advantage that for dosing of the coating material required dosing pump does not need to be rinsed when changing colors as it does not is flowed through by the coating material. Also for them The paint supply line between the pig stations is not a separate one Flushing process required because of the insulating medium and / or the pig bodies are cleaned.
  • the color channel 10 of the atomizer Z is over two parallel ink supply circuits A or B to a color changer serving as a color supply device FWA or FWB connected in the usual way. Is between the color channel 10 and the supply circuits A, B. a controlled valve 12A or 12B each switched.
  • Another color controlled valve 12C is connected to the paint channel 10 of the atomizer Z also for rinsing the atomizer serving detergent system C.
  • Each of the two ink supply circuits A and B exists mainly from one in the immediate vicinity of the atomizer Z arranged first pig station MS1A or MS1B, one in near the relevant color changer FWA or FWB second pig station MS2A or MS2B, one of the leading to the first pig station Ink supply line ZLA or ZLB and one of the first Pig station leading back to the second pig station Return line RLA or RLB.
  • the feed and return lines each of the two ink supply circuits A and B form a closed circuit, through its entire course an insulating medium can be conveyed through.
  • Each of the four pig stations mentioned is a double pig station designed to accommodate two pigs each.
  • Everyone Ink supply circuit A, B contains two pigs, with M1A and M2A or M1B and M2B are designated and between the two pig stations can be moved back and forth.
  • each of the return lines RLA and RLB PA or PB There is a metering pump in each of the return lines RLA and RLB PA or PB switched, the direction of rotation reversible is, so that it is optionally in the opposite direction to the first pig station or convey in the opposite direction to the second pig station can.
  • the dosing pump PA and the two pig stations MS1A or MS2A of the ink supply circuit A contains the return line RLA each a controlled valve V4A or V1A. Valves V4B and V1B are controlled in the same way switched into the return line RLB.
  • the two ink supply circuits A and B have one thing in common Expansion tank 16 for the as a sliding medium serving insulating medium associated with the return lines RLA and RLB connected via a line 14A and 14B, respectively which is controlled by a controlled valve V2A, V3A or V2B, V3B in the parallel arrangement shown on the two Sides of the dosing pump PA or PB to the relevant one Return line RLA or RLB is connected.
  • the expansion tank 16 has a slidable for volume change Piston that can be pressurized with compressed air on its back is.
  • the detergent system C already mentioned contains one of one Supply container 18, which also has a volume change displaceable pistons to which compressed air can be applied has line 20 leading to the valve 12C. Parallel to the Line 20 is on the container 18 as a potential isolation serving pigable insulating line 22 connected, the first at its end facing the container 16 Pig station 24 and at a source 26 of detergent (e.g. thinner) end facing a second pig station 25 contains.
  • the atomizer Z and the paint material in the line section 28 are under high voltage during the coating operation, while the color changers FWA and FWB are constantly grounded.
  • the one that is particularly necessary with low-resistance paint material Potential isolation takes place via supply circuits A and B.
  • the required hose length of the lines between the two pig stations correspond to the maximum required Paint volume (including reserve quantity) plus the double the required insulation distance, each by line sections filled with insulating medium initially between the paint column introduced at the second pig station and the first pig station, then between the paint column and two newt stations and finally between the second pig station and the paint column are formed, wherein the latter insulating section during the coating is getting bigger.
  • the insulating and metering the charge flow at the atomizer Sliding medium can be any flowable, preferably liquid medium can be used that is electrical non-conductive, compatible with paint, as incompressible as possible and is suitable for delivery by a dosing pump.
  • the two newts of this circle are in the second Newt station MS2B.
  • the entire paint supply circuit B is included the insulating medium serving as a sliding medium.
  • Open one of the color control valves F1, F2, Fx of the color changer FWB also flows through the desired color varnish open valve 30 of the pig station MS2B between the two Newts M2B and M1B while starting the dosing pump PB and opening the valves V2B and V4B with the valve closed V1B insulating medium in a corresponding volume before the Pig M1B removed and pumped into the expansion tank 16 becomes.
  • the quantity of insulation medium removed is therefore determined by the flowing paint replaced while the newt M1B moved towards the first pig station MS1B.
  • the inflowing The amount of colored lacquer is adjusted accordingly by the dosing pump PB measured their delivery rate, and if the desired Volume is filled, the color control valve of the Color changer FWB, valve 30 and valve V2B closed, while valve V1B is opened and valve V4B remains open.
  • the newt M2B also sets in Direction to the first pig station MS1B in motion.
  • the between required amount of paint clamped in the two pigs becomes an atomizer due to the flow rate of the insulating medium Z transported.
  • the pressing process is finished when the the first pigs M1B have reached the pig station MS1B.
  • the behind this pig of paint ready is over the atomizer Z placed on high voltage potential.
  • the one for electrical isolation the necessary insulation gap exists at this time between the newt M2B and the second newt station MS2B.
  • the preloaded supply circuit B If there is a color change between two coating processes, so here in the preloaded supply circuit B provided coating material has a different color than the coating material previously taken from circle A, is for example in the coating break between the Removing an already painted workpiece and feeding it of the next workpiece (body gap) the high voltage switched off and the paint channel 10 of the atomizer rinsed, in typical rotary atomizers over its main needle.
  • the detergent is through line 20 of the detergent system C by moving the piston of the supply container 16 fed to the atomizer Z.
  • the pig of the detergent system C is in the first during coating operation Pig station 24 and is flushed by the piston of the supply container 16 into the second pig station 25 pressed.
  • the container 16 can then be refilled and then the pig with compressed air into its first pig station 24 be pushed back, so that again the required Isolation distance between the pig stations 24 and 25 exists.
  • a major advantage of the invention is that when changing colors only the areas of the color changer FWA or FWB, the newt stations MS1A, MS2A or MS1B, MS2B and the Atomizer Z need to be rinsed.
  • the lacquer material is pressed over the main needle of the atomizer and in the manner already described for circle A. be sprayed. So while the newt M1B is in the Pig station MS1B is located, the pig M2B through the insulating medium promoted towards atomizer Z. The dosage of the paint material acted upon by the pig again via the metering of the insulating medium by the metering pump PB, with the valves V1B and V3B opened and the Valves V2B and V4B are closed and the applied Paint quantity again through the sliding medium from the expansion tank 16 is replaced.
  • the aforementioned return transport of the two newts of the district A in its second pig station MS2A is during the coating operation of circle B completed.
  • the returned Paint reserve quantity can be in the second pig station MS2A a valve 32 (shown in MS2B) and a return line disposed of or in a conventional manner in the usual ring line the system will be pigged back. Then will the color changer FWA rinsed when a new color is selected has been. If the same color is needed again, the process flow can Immediately start preloading circuit A.
  • each of the two paint supply circuits A and B each have two initiators IN1A and IN2A and IN1B and IN2B provided as shown in one of the respective Minimum insulation distance corresponding distance from the two pig stations are arranged and for example on the appearance of the newts in the relevant areas appealing Generate monitoring signals. If you have more similar Initiators can be positioned variably in front of the entrance of the first Arranging the pig station MS1A or MS1B is one Self-optimization of the paint reserve quantity possible, i.e. this Quantity can depend on what results in the coating practice absolutely necessary minimum can be reduced.
  • the insulating medium is said to be electrical non-conductive, incompressible and compatible with paints Be a sliding medium.
  • the insulation medium used over time can, especially by mixing with the paint material, continuous or periodic monitoring of the Insulating medium useful with regard to its conductivity his. This can be done by direct conductivity measurement or indirectly, for example by measuring the turbidity of the insulating medium.
  • the insulation medium can be removed from the system and against fresh material can be exchanged. This change can be meaningfully connected to a rinsing process.
  • Pigging bodies are used when these cover the inner walls of the Strip off the respective hose or pipe without leaving any residue.
  • the pigs M2A and M2B transported detergent can for example filled in the second pig station MS2A or MS2B and later in one of the two newt stations of the relevant circle can be rinsed out again.
  • FIG. 2 A convenient embodiment of such a pig (e.g. of the newt M2B in FIG. 1) in tandem is in FIG. 2 shown.
  • the tandem pig essentially exists of two preferably the same, generally cylindrical Pig parts 2 and 2 ', respectively, which are made by a relatively thin flexible Link 4 in a defined by the connecting glid Distance A are connected.
  • two pigs of a known type which are used for Mechanical formation of a space with a defined filling volume are interconnected. That from, for example Stainless steel wire or rod made of elastomeric material Link 4 is on the mutually facing End faces of the pig parts 2, 2 'attached or with them made in one piece.
  • Each pig part 2 or 2 ' has a cylindrical Middle part 6 and at the ends of each a peripheral edge part 7 or 8, the one over the entire circumference at the Inner wall of the line L adjacent sealing edge or sealing or Wiping lip has, as is known in the case of newts is.
  • a permanent magnet M or M' on which the above-mentioned initiators for pig detection and generation of signals, e.g. moving the newt, can address.
  • the one of the two pig parts 2, 2 ' The space 9 formed has that between the facing one another End faces of the axially inner peripheral edge parts 8 or 8 ', the circumference of the connecting member 4 and the inner wall of the Line L defines the filling volume for that of the pig the line L flushing or cleaning medium to be pushed. at an outer diameter corresponding to the inner diameter of the line L.
  • D the sealing edge on the pipe or lip of the parts 7, 8 and an outer diameter d of Link 4 should be significantly smaller than D, in particular less than half as large, while the distance A is preferably not greater than 10 times the diameter D.

Landscapes

  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Road Signs Or Road Markings (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)

Abstract

In einem Farbversorgungssystem für eine elektrostatische Beschichtungsanlage sind zur Potentialtrennung dienende molchbare Farbzuführleitungen (ZLA, ZLB) vorgesehen, in denen die jeweils für einen Beschichtungsvorgang benötigte Farbmenge zwischen zwei Molchen (M1A, M2A; M1B, M2B) eingeschlossen von einer isolierenden Schiebeflüssigkeit zu dem Zerstäuber gefördert wird. Die Dosierung des Lackflusses am Zerstäuber (Z) erfolgt durch eine Dosierpumpe (PA, PB), die in einer Rückführleitung (RLA, RLB) für die Schiebeflüssigkeit angeordnet ist und somit nicht von dem Farblack, sondern nur von der Schiebeflüssigkeit durchflossen wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Versorgung eines Beschichtungsorgans und ein Versorgungssystem für die insbesondere elektrostatische Serienbeschichtung von Werkstücken wie beispielsweise Fahrzeugkarossen gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
Bei einer aus der DE 198 30 029 A1 bekannten Beschichtungsanlage mit einem Versorgungssystem dieser Art zum Beschichten von Fahrzeugkarossen mit häufig wechselndem Farbmaterial werden die Farbmaterialien in der Reihenfolge der gewünschten Farben in eine Zuführleitung eingeführt und darin durch jeweils zwei Molchkörper voneinander getrennt, zwischen denen sich ein Isoliermedium zur Potentialtrennung befinden kann. Das Isoliermedium kann beispielsweise aus Reinigungsflüssigkeit bestehen.
Ferner ist es aus der DE 197 42 588 A1 bekannt, das Beschichtungsmaterial für die serienweise Beschichtung von Werkstücken von einem Molch zu dem Applikationsorgan zu drücken, wobei der Molch seinerseits von einem unter Druck stehenden Spül- oder sonstigen Druckmedium beaufschlagt wird. Das Farbmaterial fließt hierbei durch die zum Dosieren erforderliche Pumpe.
Stand der Technik ist auch, eine Zuführleitung für elektrisch leitendes Beschichtungsmaterial zur Potentialtrennung mit einem hin- und herbewegbaren Molchkörper zu reinigen (DE 199 61 271).
Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und ein Versorgungssystem anzugeben, die einerseits eine genaue und je nach Bedarf während des Beschichtungsvorgangs variable Dosierung des von dem Beschichtungsorgan beispielsweise versprühten Materials ermöglicht und andererseits bei einem Farbwechsel geringeren Spülaufwand hinsichtlich Spülmedien und Zeit erfordert als bisher.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
Insbesondere hat die Erfindung den Vorteil, dass die zum Dosieren des Beschichtungsmaterials erforderliche Dosierpumpe bei einem Farbwechsel nicht gespült werden muss, da sie nicht von dem Beschichtungsmaterial durchflossen wird. Auch für die Farbzuführleitung zwischen den Molchstationen ist kein eigener Spülvorgang erforderlich, da sie von dem Isoliermedium und/oder den Molchkörpern gereinigt wird.
An dem in der Zeichnung dargestelltem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
ein Farbversorgungssystem für einen elektrostatischen Rotationszerstäuber mit Potentialtrennung; und
Fig. 2
eine zweckmäßige Ausführungsform eines für das System nach Fig. 1 verwendeten Molches.
Gemäß Fig. 1 ist der Farbkanal 10 des Zerstäubers Z über zwei parallele untereinander gleiche Farbversorgungskreise A bzw. B an je einen als Farbversorgungseinrichtung dienenden Farbwechsler FWA bzw. FWB an sich üblicher Art angeschlossen. Zwischen dem Farbkanal 10 und den Versorgungskreisen A, B ist je ein gesteuertes Ventil 12A bzw. 12B geschaltet.
Über ein weiteres gesteuertes Ventil 12C ist an den Farbkanal 10 des Zerstäubers Z ferner ein zum Spülen des Zerstäubers dienendes Spülmittelsystem C angeschlossen.
Jeder der beiden Farbversorgungskreise A bzw. B besteht hauptsächlich aus einer in unmittelbarer Nähe des Zerstäubers Z angeordneten ersten Molchstation MS1A bzw. MS1B, einer in der Nähe des betreffenden Farbwechslers FWA bzw. FWB befindlichen zweiten Molchstation MS2A bzw. MS2B, einer von der zweiten Molchstation zu der ersten Molchstation führenden Farbzuführleitung ZLA bzw. ZLB und einer von der ersten Molchstation zu der zweiten Molchstation zurückführenden Rückführleitung RLA bzw. RLB. Die Zu- und Rückführleitungen jedes der beiden Farbversorgungskreise A bzw. B bilden also einen geschlossenen Leitungskreis, durch dessen gesamten Verlauf ein Isoliermedium hindurchgefördert werden kann.
Jede der erwähnten vier Molchstationen ist als Doppelmolchstation zur Aufnahme von je zwei Molchen ausgebildet. Jeder Farbversorgungskreis A, B enthält zwei Molche, die mit M1A und M2A bzw. M1B und M2B bezeichnet sind und zwischen den beiden Molchstationen hin- und herbewegt werden können.
In jede der Rückführleitungen RLA und RLB ist je eine Dosierpumpe PA bzw. PB geschaltet, deren Drehrichtung umsteuerbar ist, so dass sie wahlweise in Gegenrichtung zur ersten Molchstation oder in Gegenrichtung zur zweiten Molchstation fördern kann. Zwischen der Dosierpumpe PA und den beiden Molchstationen MS1A bzw. MS2A des Farbversorgungskreises A enthält die Rückführleitung RLA je ein gesteuertes Ventil V4A bzw. V1A. In derselben Weise sind gesteuerte Ventile V4B bzw. V1B in die Rückführleitung RLB geschaltet.
Den beiden Farbversorgungskreisen A und B ist ein ihnen gemeinsamer Ausgleichsbehälter 16 für das als Schiebemedium dienende Isoliermedium zugeordnet, der mit den Rückführleitungen RLA und RLB über je eine Leitung 14A bzw. 14B verbunden ist, die über je ein gesteuertes Ventil V2A, V3A bzw. V2B, V3B in der dargestellten Parallelanordnung auf den beiden Seiten der Dosierpumpe PA bzw. PB an die betreffende Rückführleitung RLA bzw. RLB angeschlossen ist. Der Ausgleichsbehälter 16 hat einen zur Volumenänderung verschiebbaren Kolben, der auf seiner Rückseite mit Druckluft beaufschlagbar ist.
Das schon erwähnte Spülmittelsystem C enthält eine von einem Versorgungsbehälter 18, der ebenfalls einen zur Volumenänderung verschiebbaren, mit Druckluft beaufschlagbaren Kolben hat, zu dem Ventil 12C führende Leitung 20. Parallel zu der Leitung 20 ist an den Behälter 18 eine als Potentialtrennstrecke dienende molchbare Isolierleitung 22 angeschlossen, die an ihrem dem Behälter 16 zugewandten Ende eine erste Molchstation 24 und an ihrem einer Quelle 26 für Spülmittel (z.B. Verdünner) zugewandten Ende eine zweite Molchstation 25 enthält.
Zur Erläuterung der Betriebsweise sei zunächst angenommen, dass das Werkstück z.B. eine Kraftfahrzeugkarosse, mit aus dem Farbversorgungskreis A durch das Ventil 12A zugeführtem Lackmaterial beschichtet wird. Bei diesem Zustand des Systems befindet sich der erste Molch M1A in Ruheposition in der ersten Molchstation MS1A. Das zum Lackieren und für eine zweckmäßige Reservemenge (noch) benötigte Lackvolumen befindet sich im Leitungsabschnitt 28 zwischen der ersten Molchstation MS1A und dem zweiten Molch M2A, der sich entsprechend dem bei der Beschichtung abnehmenden Lackvolumen auf die erste Molchstation zu bewegt. Der restliche Teil der Zuführleitung ZLA zwischen der Rückseite des Molches M2A und der zweiten Molchstation MS2A und die gesamte mit der Zuführleitung verbundene Rückführleitung RLA sind hierbei mit dem Isoliermedium gefüllt, das von der Dosierpumpe PA mit der dem jeweiligen momentanen Lackbedarf entsprechenden, gewöhnlich veränderlichen Förderrate in Richtung zu der zweiten Molchstation MS2A und von dort in die Zuführleitung ZLA gepumpt wird und als Schiebemedium über den Molch M2A das im Leitungsabschnitt 28 befindliche Lackmaterial in den Zerstäuber Z drückt. Hierbei sind die Ventile V1A und V3A geöffnet, während die Ventile V2A und V4A geschlossen sind. Die Dosierpumpe PA wird also während der Beschichtung aus dem Ausgleichsbehälter 16 gespeist, d.h. die applizierte Lackmenge wird durch Schiebemedium aus dem Ausgleichsbehälter 16 ersetzt.
Der Zerstäuber Z und das Lackmaterial im Leitungsabschnitt 28 stehen während des Beschichtungsbetriebes unter Hochspannung, während die Farbwechsler FWA und FWB ständig geerdet sind. Die vor allem bei niederohmigem Lackmaterial erforderliche Potentialtrennung erfolgt über die Versorgungskreise A und B. Die hierfür erforderliche Schlauchlänge der Leitungen zwischen den beiden Molchstationen entspricht dem maximal benötigten Lackvolumen (einschließlich Reservemenge) plus der doppelten erforderlichen Isolierstrecke, die durch die jeweils mit Isoliermedium gefüllten Leitungsabschnitte zunächst zwischen der an der zweiten Molchstation eingeführten Lacksäule und der ersten Molchstation, dann zwischen der Lacksäule und beiden Molchstationen und schließlich zwischen der zweiten Molchstation und der Lacksäule gebildet sind, wobei der letztgenannte Isolierabschnitt während der Beschichtung immer größer wird.
Als das den Ladefluß am Zerstäuber dosierende Isolier- und Schiebemedium kann ein an sich beliebiges fließfähiges, vorzugsweise flüssiges Medium verwendet werden, das elektrisch nichtleitend, lackverträglich, möglichst inkompressibel und für die Förderung durch eine Dosierpumpe geeignet ist.
Während der Zerstäuber Z aus dem Kreis A versorgt wird, ist der parallele Versorgungskreis B bereit zum Andrücken des Lackmaterials für einen nachfolgenden Beschichtungsvorgang, der sich sofort und ohne Zeitverlust anschließen kann, wenn nicht wegen eines Farbwechsels ein zwischenzeitliches Spülen des Zerstäubers erforderlich ist.
Beim Ausgangszustand des Systems zum Vorladen des Kreises B befinden sich die beiden Molche dieses Kreises in der zweiten Molchstation MS2B. Der gesamte Farbversorgungskreis B ist mit dem als Schiebemedium dienenden Isoliermedium befüllt. Durch Öffnen eines der Farbsteuerventile F1, F2, Fx des Farbwechslers FWB strömt der gewünschte Farblack durch ein ebenfalls geöffnetes Ventil 30 der Molchstation MS2B zwischen die beiden Molche M2B und M1B, während durch Start der Dosierpumpe PB und Öffnen der Ventile V2B und V4B bei geschlossenem Ventil V1B Isoliermedium in entsprechender Volumenmenge vor dem Molch M1B entnommen und in den Ausgleichsbehälter 16 gepumpt wird. Die entnommene Isoliermediummenge wird also durch den nachströmenden Farblack ersetzt, während sich der Molch M1B in Richtung zur ersten Molchstation MS1B bewegt. Die einströmende Farblackmenge wird durch die Dosierpumpe PB entsprechend ihrer Fördermenge gemessen, und wenn die gewünschte Volumenmenge eingefüllt ist, werden das Farbsteuerventil des Farbwechslers FWB, das Ventil 30 und das Ventil V2B geschlossen, während das Ventil V1B geöffnet wird und das Ventil V4B geöffnet bleibt. Dadurch setzt sich auch der Molch M2B in Richtung zur ersten Molchstation MS1B in Bewegung. Die zwischen den beiden Molchen eingespannte benötigte Lackmenge wird aufgrund der Fördermenge des Isoliermediums zum Zerstäuber Z transportiert. Der Andrückvorgang ist beendet, wenn der erste Molche M1B die Molchstation MS1B erreicht hat. Die hinter diesem Molch bereitstehende Lacksäule ist über den Zerstäuber Z auf Hochspannungspotential gelegt. Die zur Potentialtrennung notwendige Isolierstrecke besteht zu diesem Zeitpunkt zwischen dem Molch M2B und der zweiten Molchstation MS2B.
Wenn zwischen zwei Beschichtungsvorgängen ein Farbwechsel erfolgt, hier also das in dem vorgeladenen Versorgungskreis B bereitgestellte Beschichtungsmaterial eine andere Farbe hat als das zuvor dem Kreis A entnommene Beschichtungsmaterial, wird beispielsweise in der Beschichtungspause zwischen dem Entfernen eines bereits lackierten Werkstücks und dem Zuführen des nächsten Werkstücks (Karossenlücke) die Hochspannung abgeschaltet und der Farbkanal 10 des Zerstäubers gespült, bei typischen Rotationszerstäubern über dessen Hauptnadel. Das Spülmittel wird über die Leitung 20 des Spülmittelsystems C durch Verschieben des Kolbens des Versorgungsbehälters 16 dem Zerstäuber Z zugeführt. Der Molch des Spülmittelsystems C befindet sich während des Beschichtungsbetriebes in der ersten Molchstation 24 und wird beim Spülvorgang durch den Kolben des Versorgungsbehälters 16 in die zweite Molchstation 25 gedrückt. Anschließend kann der Behälter 16 nachgefüllt und dann der Molch mit Druckluft in seine erste Molchstation 24 zurückgeschoben werden, so dass dann wieder die erforderliche Isolierstrecke zwischen den Molchstationen 24 und 25 besteht.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass beim Farbwechsel nur die Bereiche des Farbwechslers FWA oder FWB, die Molchstationen MS1A, MS2A oder MS1B, MS2B und der Zerstäuber Z gespült werden müssen.
Schon während des Spülens des Zerstäubers Z oder, wenn kein Spülvorgang erforderlich ist, während des Beschichtungsbetriebes mit Lackmaterialentnahme aus dem Kreis B beginnt im Kreis A die Rückführung der beiden Molche M1A und M2A mit der ggf. zwischen ihnen verbliebenen Lackreservemenge zu der zweiten Molchstation MS2A. Zu diesem Zweck wird die Drehrichtung der Dosierpumpe PA umgekehrt. Die Pumpe fördert nun bei geöffneten Ventilen V1A und 4A und geschlossenen Ventilen V2A und V3A in Richtung zur Molchstation MS1A und von dort in Richtung zur zweiten Molchstation MS2A, bis sich schließlich im Kreis A wieder der Ausgangszustand zum Vorladen des Kreises A in der oben für den Kreis B beschriebenen Weise ergibt.
Nach dem Spülvorgang kann aus dem zuvor vorgeladenen Kreis B das Lackmaterial über die Hauptnadel des Zerstäubers angedrückt und in der schon für den Kreis A beschriebenen Weise versprüht werden. Während sich also der Molch M1B in der Molchstation MS1B befindet, wird der Molch M2B durch das Isoliermedium in Richtung zum Zerstäuber Z gefördert. Die Dosierung des von dem Molch beaufschlagten Lackmaterials erfolgt wieder über die Dosierung des Isoliermediums durch die Dosierpumpe PB, wobei die Ventile V1B und V3B geöffnet und die Ventile V2B und V4B geschlossen sind und die applizierte Lackmenge wieder durch das Schiebemedium aus dem Ausgleichsbehälter 16 ersetzt wird.
Die erwähnte Rückförderung der beiden Molche des Kreises A in dessen zweite Molchstation MS2A wird während des Beschichtungsbetriebes des Kreises B vollendet. Die zurückgeförderte Lackreservemenge kann in der zweiten Molchstation MS2A über ein Ventil 32 (in MS2B dargestellt) und eine Rückführleitung entsorgt oder in an sich bekannte Weise in die übliche Ringleitung des Systems zurückgemolcht werden. Anschließend wird der Farbwechsler FWA gespült, wenn eine neue Farbe angewählt wurde. Wird die gleiche Farbe wieder benötigt, kann der Prozessablauf sofort erneut mit dem Vorladen des Kreises A beginnen.
Ist das Spülen des Farbwechslers notwendig, kann dies auch bereits erfolgen, sobald sich die benötigte Farbmenge in der zugehörigen Zuführleitung befindet.
Zur Absicherung der für die Potentialtrennung erforderlichen Isolierstrecken sind für jeden der beiden Farbversorgungskreise A und B je zwei Initiatoren IN1A und IN2A bzw. IN1B und IN2B vorgesehen, die wie dargestellt in einer der jeweiligen Mindestisolierstrecke entsprechenden Entfernung von den beiden Molchstationen angeordnet sind und beispielsweise auf das Erscheinen der Molche an den betreffenden Stellen ansprechend Überwachungssignale erzeugen. Wenn man weitere ähnliche Initiatoren variabel positionierbar vor dem Eingang der ersten Molchstation MS1A bzw. MS1B anordnet, ist damit eine Selbstoptimierung der Lackreservemenge möglich, d.h. diese Menge kann auf das sich in der Beschichtungspraxis ergebende unbedingt erforderliche Minimum reduziert werden.
Wie schon erwähnt wurde, soll das Isoliermedium ein elektrisch nichtleitendes, imkompressibles und lackverträgliches Schiebemedium sein. In Fällen, in denen sich die Leitfähigkeit des verwendeten Isoliermediums im Laufe der Zeit ändern kann, insbesondere durch Vermischung mit dem Lackmaterial, kann eine kontinuierliche oder periodische Überwachung des Isoliermediums hinsichtlich seiner Leitfähigkeit zweckmäßig sein. Dies kann durch unmittelbare Leitfähigkeitsmessung geschehen oder auch mittelbar bspw. durch Messung der Trübung des Isoliermediums. Wenn ein kritischer Wert erreicht wird, kann das Isoliermedium dem System entnommen werden und gegen frisches Material ausgetauscht werden. Dieser Wechsel kann sinnvoll mit einem Spülvorgang verbunden werden.
In dem hier beschriebenen System können an sich bekannte Molchkörper verwendet werden, wenn diese die Innenwände der jeweiligen Schlauch- oder Rohrleitung rückstandsfrei abstreifen. Zur Erzielung eines zusätzlichen Reinigungseffektes kann es aber zweckmäßig sein, in den Kreisen A und B und/oder im Spülsystem C Molche in einer Tandemanordnung zu verwenden, bei welcher der Molch zwischen vorderen und hinteren Dichtkanten einen zu den Leitungsinnenwänden offenen Zwischenraum zur Aufnahme eines gleichzeitig mit der Ladeförderung die Leitung reinigenden Spülmittels enthält. Das zur Schlauchreinigung in den Kreisen A und B zwischen den Dichtkanten z. B. der Molche M2A und M2B transportierte Spülmittel kann beispielsweise in der zweiten Molchstation MS2A bzw. MS2B eingefüllt und später in einer der beiden Molchstationen des betreffenden Kreises wieder ausgespült werden.
Eine zweckmäßige Ausführungsform eines solchen Molches (z.B. des Molches M2B in Fig. 1) in Tandemausführung ist in Fig. 2 dargestellt. Demnach besteht der Tandemmolch im wesentlichen aus zwei vorzugsweise gleichen, allgemein zylindrischen Molchteilen 2 bzw. 2', die durch ein relativ dünnes biegsames Verbindungsglied 4 in einem durch das Verbindungsglid definierten Abstand A miteinander verbunden sind. Im Prinzip kann es sich um zwei Molch an sich bekannter Art handeln, die zur Bildung eines Zwischenraums mit definiertem Füllvolumen mechanisch miteinander verbunden sind. Das beispielsweise aus Edelstahldraht oder einem Stab aus elastomerem Werkstoff bestehende Verbindungsglied 4 ist an den einander zugewandten Stirnseiten der Molchteile 2, 2' befestigt oder mit ihnen einstückig gefertigt. Jedes Molchteil 2 bzw. 2' hat ein zylindrisches Mittelteil 6 und an dessen Enden je ein Umfangsrandteil 7 bzw. 8, das eine über den gesamten Umfang an der Innenwand der Leitung L anliegende Dichtkante oder Dicht-oder Abstreiflippe hat, wie es bei Molchen an sich bekannt ist. Im Inneren des Mittelteils 6 jedes der beiden Molchteile 2, 2' kann sich ein Dauermagnet M bzw. M' befinden, auf den die oben erwähnten Initiatoren zur Molcherkennung und zur Erzeugung von Signalen, z.B. bei der Vorbeibewegung des Molches, ansprechen können. Der von den beiden Molchteilen 2, 2' gebildete Zwischenraum 9 hat das zwischen den einander zugewandten Stirnseiten der axial inneren Umfangsrandteile 8 bzw. 8', dem Umfang des Verbindungsgliedes 4 und der Innenwand der Leitung L definierte Füllvolumen für das von dem Molch durch die Leitung L zu schiebende Spül- oder Reinigungsmedium. Bei einem dem Innendurchmesser der Leitung L entsprechenden Außendurchmesser D der an der Leitung anliegenden Dichtkante oder Lippe der Teile 7, 8 und einem Außendurchmesser d des Verbindungsgliedes 4 soll d wesentlich kleiner sein als D, insbesondere weniger als halb so groß, während der Abstand A vorzugsweise nicht größer ist als das 10-fache des Durchmessers D.
Vorteile ergeben sich auch dann, wenn man statt der an sich zweckmäßigen Molche des beschriebenen Systems sonstige Medientrenner verwendet und das Beschichtungsmaterial den Zuführleitungen über andersartige Ventilstationen zuführt bzw. entnimmt. Ferner kann die durch die Erfindung erreichbare Reduzierung des bei einem Farbwechsel erforderlichen Spülaufwandes auch bei Beschichtungsanlagen vorteilhaft sein, bei denen keine Potentialtrennung zwischen dem Zerstäuber und einem Farbwechsler oder dgl. notwendig ist.
Soweit es zur Potentialtrennung erforderlich ist, bestehen die beschriebenen Leitungskreise (zumindest deren durch molchbare Schläuche gebildete Leitungen) aus elektrisch nichtleitendem Werkstoff.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Versorgung eines Beschichtungsorgans (Z) für die Serienbeschichtung von Werkstücken wie beispielsweise Fahrzeugkarossen mit Beschichtungsmaterial, das von einer Versorgungseinrichtung (FWA, FWB) kommend dem Beschichtungsorgan (Z) durch eine Zuführleitung (ZLA, ZLB) zugeführt wird, die zwischen einer in der Nähe des Beschichtungsorgans (Z) befindlichen ersten Molchstation (MS1A, MS1B) und einer in der Nähe der Versorgungseinrichtung (FWA, FWB) befindlichen zweiten Molchstation (MS2A, MS2B) verläuft,
    wobei das Beschichtungsmaterial in der für einen Beschichtungsvorgang vorbestimmten Volumenmenge zwischen Molchen (M1A, M2A; M1B, M2B) zusammen mit einem gesonderten Medium durch die Zuführleitung (ZLA, ZLB) gefördert wird,
    insbesondere für die elektrostatische Beschichtung mit niederohmigem Beschichtungsmaterial, das von einer geerdeten Versorgungseinrichtung (FWA, FWB) dem bei der Beschichtung auf Hochspannung gelegten Beschichtungsorgan (Z) zugeführt und hierbei mit einem isolierenden Medium durch die Zuführleitung (ZLA, ZLB) gefördert wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial von einer Dosierpumpe (PA, PB), durch die nur das als Schiebemedium dienende gesonderte Medium fließt, zu dem Beschichtungsorgan (Z) gefördert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiebemedium von der Dosierpumpe (PA, PB) durch die Zuführleitung (ZLA, ZLB) in Richtung zu der ersten Molchstation (MS1A, MS1B) gefördert wird und von dort durch eine zu der zweiten Molchstation (MS2A, MS2B) führende Rückführleitung (RLA, RLB) zurückgefördert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einführen des Beschichtungsmaterials zwischen die beiden Molche (M1A, M2A; M1B, M2B) eine entsprechende Volumenmenge des Schiebemediums in einen Ausgleichsbehälter (16) gefördert wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu- und Rückführleitungen des Versorgungskreises (A, B) mit Isoliermedium gefüllt werden,
    dass das Beschichtungsmaterial an der zweiten Molchstation (MS2A, MS2B) zwischen die beiden Molche (M1A, M1B; M2A, M2B) eingeführt wird,
    dass das Beschichtungsmaterial zwischen den Molchen eingeschlossen durch die Zuführleitung (ZLA, ZLB) gefördert wird, bis der in Förderrichtung vordere Molch (M1A, M1B) die erste Molchstation (MS1A, MS1B) erreicht, wobei zu diesem Zeitpunkt die Länge der mit Isoliermaterial gefüllten Leitungsstrecke zwischen dem hinteren Molch (M2A, M2B) und der zweiten Molchstation (MS2A, MS2B) zur Potentialtrennung zwischen dem Beschichtungsorgan (Z) und der Versorgungseinrichtung (FWA, FWB) ausreicht,
    und dass das Beschichtungsmaterial dann von der Dosierpumpe (PA, PB) über das Isoliermedium und den hinteren Molch (M2A, M2B) zu dem Beschichtungsorgan (Z) gefördert wird, während der vordere Molch (M1A, M1B) in der ersten Molchstation (MS1A, MS1B) verbleibt.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Molche (M1A, M2A; M1B, M2B) von der das Schiebemedium mit gegenüber dem Beschichtungsbetrieb umgekehrter Drehrichtung fördernden Dosierpumpe (PA, PB) durch die Zuführleitung (ZLA, ZLB) in die zweite Molchstation (MS2A, MS2B) zurückgebracht werden.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Beschichtung eines Werkstücks mit Beschichtungsmaterial aus der Zuführleitung (ZLA) eines ersten Versorgungskreises (A) ein zweiter Versorgungskreis (B) mit ähnlichen Zu- und Rückführleitungen (ZLB, RLB) und Molchstationen (MS1B, MS2B) und einer Dosierpumpe (BB) für einen nachfolgenden Beschichtungsvorgang vorbereitet wird, wobei das Beschichtungsmedium des zweiten Versorgungskreises (B) durch dessen Zuführleitung (ZLB) gefördert wird, bis der vordere Molch (M1B) seine erste Molchstation (MS1B) erreicht hat.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierpumpe (PA, PB) das Schiebemedium mit sich während der Beschichtung entsprechend der momentan jeweils benötigten Beschichtungsmaterialmenge änderndem Durchsatz fördert.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Molch (M1A, M2A, M1B, M2B) verwendet wird, der zwischen vorderen und hinteren Dichtkanten (8, 8') einen zu den Leitungsinnenwänden offenen Zwischenraum (9) zur Aufnahme eines die Leitung reinigenden Spülmittels enthält, und dass das Spülmittel in einer der Molchstationen (MS2A, MS2B, 24, 25) in den Zwischenraum (9) eingefüllt und nach Gebrauch in einer der Molchstationen wieder herausgespült wird.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitfähigkeit des isolierenden Schiebemediums kontinuierlich oder periodisch gemessen oder ermittelt wird und das Schiebemedium bei Überschreiten eines vorbestimmten Leitfähigkeitswertes gegen frisches Material ausgetauscht wird.
  10. Versorgungssystem für die insbesondere elektrostatische Serienbeschichtung von Werkstücken wie beispielsweise Fahrzeugkarossen mit insbesondere niederohmigen Beschichtungsmaterial, das von einer Versorgungseinrichtung (FWA, FWB) kommend dem Beschichtungsorgan (Z) durch eine Zuführleitung (ZLA, ZLB) zugeführt wird, die zwischen einer in der Nähe des Beschichtungsorgans (Z) befindlichen ersten Molchstation (MS1A, MS1B) und einer in der Nähe der Versorgungseinrichtung (FWA, FWB) befindlichen zweiten Molchstation (MS2A, MS2B) verläuft,
    dadurch gekennzeichnet, dass das an der ersten Molchstation (MS1A, MS1B) befindliche Ende der Zuführleitung (ZLA, ZLB) mit dem an der zweiten Molchstation (MS2A, MS2B) befindlichen Ende der Zuführleitung durch eine Rückführleitung (RLA, RLB) verbunden ist, die eine Dosierpumpe (PA, PB) enthält, durch die nur ein als Schiebemedium für das Beschichtungsmaterial dienendes gesondertes Medium fließt.
  11. Versorgungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Rückführleitung (RLA, RLB) eine zu einem Ausgleichsbehälter (16) für das Schiebemedium führende Leitung (14A, 14B) abzweigt.
  12. Versorgungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zu dem Ausgleichsbehälter (16) führende Leitung (14A, 14B) über je ein steuerbares Ventil (V2A, V3A, V2B, V3B) auf beiden Seiten der Dosierpumpe (PA, PB) an die Rückführleitung (RLA, RLB) angeschlossen ist, und dass die Rückführleitung steuerbare Ventile (V1A, V4A, V1B, V4B) zwischen der Dosierpumpe und den beiden Molchstationen (MS1A, MS2A, MS1B, MS2B) enthält.
  13. Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gleiche Versorgungskreise (A, B) mit jeweils den beiden Molchstationen (MS1A, MS2A; MS1B, MS2B) den Zu- und Rückführleitungen (ZLA, RLA; ZLB, RLB) und der Dosierpumpe (PA, PB) parallel an das Beschichtungsorgan (Z) angeschlossen sind.
  14. Versorgungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Ausgleichsbehälter (16) für das Isoliermedium mit beiden Versorgungskreisen (A, B) verbunden ist.
  15. Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an das Beschichtungsorgan (Z) zum Spülen bei einem Farbwechsel ein gesondertes Spülmittelsystem (C) angeschlossen ist, das eine zwischen zwei Molchstationen (24, 25) molchbare Spülmittelzuführleitung (22) als Isolierstrecke zur Potentialtrennung während des Beschichtungsvorgangs enthält.
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