EP3393672A1 - Beschichtungsvorrichtung zum elektrostatisch geführten aufbringen von beschichtungsmaterial und entsprechendes verfahren - Google Patents

Beschichtungsvorrichtung zum elektrostatisch geführten aufbringen von beschichtungsmaterial und entsprechendes verfahren

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Publication number
EP3393672A1
EP3393672A1 EP16808669.2A EP16808669A EP3393672A1 EP 3393672 A1 EP3393672 A1 EP 3393672A1 EP 16808669 A EP16808669 A EP 16808669A EP 3393672 A1 EP3393672 A1 EP 3393672A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coating
rinsing
line
container
coating material
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.)
Withdrawn
Application number
EP16808669.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Reichler
Marcus Beck
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.)
Eisenmann SE
Original Assignee
Eisenmann SE
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 Eisenmann SE filed Critical Eisenmann SE
Publication of EP3393672A1 publication Critical patent/EP3393672A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • 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
    • B05B12/1463—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 separate containers for different materials to be sprayed being moved from a first location, e.g. a filling station, where they are fluidically disconnected from the spraying apparatus, to a second location, generally close to the spraying apparatus, where they are fluidically connected to the latter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • 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
    • B05B12/149—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 characterised by colour change manifolds or valves therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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    • 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
    • B05B5/1675—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive the supply means comprising a piston, e.g. a piston pump
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work

Definitions

  • the invention relates to a coating device for the electrostatically guided application of coating material to an article, comprising a) an application device for dispensing coating material, b) a reservoir for coating material, c) a coating material supply line connected to the reservoir for supplying coating material to the reservoir, d) a coating line connecting the storage container with the application device, e) wherein the application device and the coating line are under high tension during a coating process.
  • Such application devices are used in coating systems to z. B. in the automotive industry to coat items such as vehicle bodies or body parts.
  • the coating material for.
  • As a paint is emitted during such a coating process of the application device and exposed to an electric field in which the dispensed coating material is ionized and transported due to electrostatic forces to the article.
  • the object is for this purpose, for example, at ground potential.
  • Such a coating device may be, for example, a high-speed rotary atomizer, in which the application device comprises a rotating bell cup, also called a bell, from which the smallest coating material particles, for example paint droplets, are spun off. This causes a very fine distribution of the coating material, for example as a paint mist.
  • both external charging in which the coating material is charged via an external electric field after leaving the application device, and a direct charging, in which the coating material is already charged before leaving the application device, should be understood.
  • material lines that lead to components that are under high voltage during the coating process must be electrically insulated during a coating process.
  • the lines for this purpose are at least cleaned over a sufficiently long section and dried.
  • the cables themselves are made of an electrically insulating material for this purpose.
  • coating material or application device After completion of a coating process, for example, coating material or application device always leaves coating material that has not been applied to the object. With regard to environmentally friendly techniques and material consumption, there is a desire to recover as much of this material as possible. For this purpose, the remaining material from the lines, for example, be pushed back into the respective source. For this purpose, among other things, the so-called pigging technique is used in the material with the help of a pig, which works as a sliding body, is conveyed through the lines.
  • the coating material is to be changed for coating the article, for example because it is to be painted with a different color
  • a part of the lines for example the coating line
  • a rinsing liquid is usually used, which is led through the corresponding lines to be cleaned and the coating material which has remained in the lines, takes with it.
  • the problem here is that during such a purge the wetted with the rinsing liquid lines must not be under high voltage, since the rinsing liquid is usually electrically conductive.
  • the interruption of the high voltage is not only a loss of time, but also an additional material load and increased energy consumption in addition to the associated with the high voltage backup arrangements.
  • the coating device according to the invention for the electrostatically guided application of coating material to an article comprises an application device for dispensing coating material, a reservoir for coating material, a material supply line connected to the reservoir for supplying coating material to the reservoir and a coating line connecting the reservoir with the application device ,
  • the storage container is designed so that it can receive a defined volume of coating material per object to be coated or per coating operation.
  • the storage container can be designed, for example, as a metering unit, such as a piston meter or a gear pump. But it may also be a suitably shaped line section.
  • the application device and the coating line are under high voltage during a coating process.
  • the coating device has a rinsing container for a rinsing liquid, a rinsing liquid supply line connected to the rinsing container for supplying rinsing liquid to the rinsing container and a rinsing line connecting the rinsing container to the application device.
  • the washing container and the flushing line are set up to be under high voltage during a coating process.
  • the storage container, the coating material feed line, the coating line, the rinsing container, the rinsing liquid feed line and / or the rinsing line are present in multiple form in order to allow the application of different coating materials.
  • a change of the coating material must be carried out in the coating device.
  • the coating device comprises, for example, two supply lines, each with the named elements, so that alternating operation is possible. For example, the application device fed from a supply line with a first coating material while the other supply line is prepared using another coating material.
  • the application device is a high-rotation atomizer.
  • the coating device is mounted on a coating robot, in particular a multi-axis robot.
  • the application device can be arranged on a so-called wrist of a coating robot.
  • the rinsing container is arranged at high voltage components of the coating device.
  • the term "at” is intended to express that the washing container is in local proximity to these components, for example the application device.
  • the rinsing container may for example likewise be arranged on the coating robot in the vicinity of the wrist and then likewise be under the high voltage of the application device itself.
  • the rinsing container has a compressed air connection.
  • the rinsing container can be acted upon with compressed air, whereby, for example, rinsing liquid located in the rinsing container is pressed to the points to be cleaned.
  • the rinsing liquid can be pressed by means of compressed air into the rinsing line.
  • the rinsing container and / or the rinsing line can be electrically insulated. This can be achieved for example by emptying and drying the rinsing liquid supply line.
  • the object is achieved by a method for providing a coating material for a coating device for the electrostatically guided application of coating material to an object.
  • the coating device for the procedural ren has an application device for dispensing coating material, a storage container before for coating material, a rinsing container for liquid and a rinsing container with the rotary atomizer connecting purge line.
  • the method comprises the steps of: a) loading the original container with a coating material; b) loading the washing container with a rinsing liquid; c) applying a high voltage to the application device; and d) filling the purge line with applied high voltage.
  • the step of filling the flushing line with applied high voltage comprises flushing of the application device.
  • FIG. 1 schematically shows a coating device which is integrated into a coating system with two supply lines
  • FIGS. 2-16 show the coating device of FIG. 1 in various stages of a coating process. DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
  • FIG. 1 schematically shows a coating system 10 for coating objects, such as vehicle bodies or attachments, which are not specifically shown in the figures.
  • the coating system 10 comprises a coating device 1 1 with an application device 12 shown only schematically, which is formed in the present embodiment as an electrostatic working high-rotation atomizer 14 with a rotating bell cup 16.
  • connection of connections, channels or lines this means in each case a fluidic connection of such components, whereby corresponding flow paths are formed.
  • lines are in the present case already through holes in components to understand.
  • a connection line is already formed when two passage openings of different components are fluidically coupled to one another.
  • inlet, outlet, input or output or corresponding input or output ports refer to a flow of a medium in the direction of the application device 12 and the bell cup 16. However, such a medium can also flow in the opposite direction and thereby flow out of an inlet or inlet or through an outlet or outlet.
  • the application device 12 comprises a dispensing line 18, via which coating material can be dispensed onto an object.
  • the discharge line 18 leads to the bell cup 16 of the high rotation atomizer 14. Bell plate 16 and discharge line 18 thus form a dispenser.
  • the application device 12 can optionally be supplied from a first supply line 20 or from a second supply line 21.
  • the first and the second Supply line 20, 21 each extend between an input valve device 22 and an output valve device 24.
  • the input valve device 22 is formed in the present embodiment as a color changer 26, which can be fed from ring lines 28 with different media.
  • ring lines 28 In Figure 1, five ring lines 28 are shown, of which three can be assigned with paints L1, L2 or L3.
  • the input valve device 22 has a working line 30, via which the input valve device 22 a working fluid such as compressed air or a rinsing agent are supplied.
  • the working line 30 may also serve as a so-called. Dump to lead out material from the coating system 10.
  • the working line 30 is connected to a valve device not shown separately, which can connect the working line 30 with a compressed air source, a detergent source and an outlet. If subsequently other lines are referred to as working lines, they fulfill the same purpose and are connected to a corresponding valve device and material sources and an outlet.
  • the first supply line 20 and the second supply line 21 are identical in the present embodiment.
  • the structure and components of the first supply line 20 will be explained below. The statements made above apply mutatis mutandis to the structure and the components of the second supply line 21st
  • the first supply line 20 comprises a first storage container 32 in the form of a first piston meter 34, from which the application device 12 can be fed via a coating line 36.
  • the second supply line 21 comprises a storage container 33 in the form of a piston dispenser 35, from which the application device 12 can also be supplied with material via a supply line 37.
  • the piston dispenser 34 of the first supply line 20 and the piston dispenser 35 of the second supply line 21 each illustrate an example of a reservoir for coating material.
  • the dispensing line 18 is connected to the outlet valve device 24.
  • the output valve means 24 open the supply lines 36, 37.
  • the output valve means 24 also has a working line 40 for compressed air, detergent or dump.
  • the supply strands 20, 21 have components for supplying rinsing liquid in addition to the components mentioned for supplying coating material. It is in the supply lines 20, 21 each have a rinse tank 82, 83 provided with a rinsing liquid supply line 84, 85.
  • the rinsing containers 82, 83 are in each case connected to the application device 12, specifically to the outlet valve device 24 via a rinse line 86, 87.
  • the output valve device 24 is arranged to selectively connect a supply line 36, 37 with the discharge line 18, a supply line 36, 37 with a purge line 86, 87, or a purge line 86, 87 with the discharge line 18.
  • the supply lines 36, 37 and the purge lines 86, 87 are connected to the working line 40.
  • the output valve means 24 may be configured to exhaust all means of connecting one or more existing lines to one or more of the existing lines and to establish corresponding connection variants.
  • the piston dispenser 34, 35 comprises a cylinder 42, 43, in which a piston 44, 45 can be moved by means of a piston drive, not shown.
  • the piston 44, 45 defines with the cylinder 42, 43 a working space 46, 47, which is connected via a metering valve unit 48, 49 to the supply line 36, 37.
  • the working space 46, 47 is further connected to an inlet line 50, 51 via the metering valve unit 48, 49.
  • the metering valve unit 48, 49 is connected to a working line 52, 53 for compressed air, detergent or dump.
  • the inlet line 50, 51 has, as a piggable line section, a pig pipe 54, 55 which extends between a first pig station 56, 57 and a second pig station 58, 59.
  • the first pig station 56, 57 referred to as start pig station and the second pig station 58, 59 as a target pig station.
  • a connecting portion 60, 61 is provided between the Zielmolchstation 58, 59 and the metering valve unit 48, 49.
  • Start and Zielmolchstation 56, 57, 58, 59 are each connected to a working line 64, 65 for compressed air, detergent and / or dump.
  • the Zielmolchstation 58, 59 is also connected to the rinsing liquid supply line 84, 85, so that via the working line 64, 65, for example, rinsing agent to the washing container 82, 83 can be promoted.
  • the start pig station 56, 57 is connected to a discharge port 66, 67 of a storage tank 68, 69.
  • the storage container 68, 69 can be fed via a feed line 70, 71 from the color changer 26.
  • the storage container 68, 69 is connected to a working line 72, 73 for compressed air, detergent and / or dump.
  • the storage container 68, 69 may be similar to the storage container 32, 33 may be formed as a piston dispenser, so that coating material is conveyed from there by piston force. Alternatively, the storage container can also be dispensed with and the storage container can also be filled directly via the inlet valve device 22.
  • FIGS. 2-16 show the part of FIG. 1 which is relevant in the following description. It is assumed that for the filling of components with a medium, in each case an optionally required ventilation is established.
  • an alternative variant of the routing of the rinsing fluid supply line 84, 85 is shown in FIGS.
  • the rinsing liquid supply line does not open into the target pig station 58, 59, but may, for example, open into the input valve device 22.
  • a paint L1 is pressed via the feed line 70 into the storage container 68 and from there into the starting pig station 56.
  • a pig not shown, is then introduced into the pig pipe 54 in front of the paint volume and pushed by the paint L1 to the target pig station 58.
  • the paint L1 then flows through the connecting portion 60 and the metering valve unit 48 in the piston dispenser 34 until it has taken the desired paint volume to be applied. This is shown in detail in FIG.
  • the paint delivery from the loop 28 is terminated and the target pig station 58 and the metering valve unit 48 are switched to a configuration in which the working lines 64 and 52 are connected to the connecting portion 60.
  • the connecting section 60 is now flushed by flushing out flushing agent through the working line 52 of the metering valve unit 48 to the target pig station 58 and out of its working line 64.
  • the detergent is shown crosshatched in the drawings.
  • Figure 4 shows the state in which the connecting portion 60 is freed of detergent and blown dry.
  • compressed air can be injected via the working channel 52 of the metering valve unit 48.
  • the thus cleared of paint and dry connecting portion 60 forms an electrical insulation path 88 between the piston dispenser 34 and the target pig station 58, thus ensuring a galvanic separation.
  • Electrical insulating sections are marked in the figures with a dot pattern.
  • the rinsing container 82 is filled with rinsing agent.
  • the rinsing liquid supply line 84 and the rinsing container 82 are filled via the working line 30 of the color changer 26.
  • the purge line 86 can be filled up to the output valve device 24. This condition is shown in FIG.
  • the rinsing liquid supply line 84 is dried in order to achieve electrical insulation of the rinsing container 82 by creating an insulating gap 78. This is shown in FIG. 5:
  • the piston dispenser 34 is electrically insulated via the insulating path 78 and the flushing container 82 is electrically insulated via the insulating section 88.
  • FIG. 6 now illustrates a process which would not be necessary in the case of the starting situation described at the outset.
  • a coating is carried out übe the washing container 82 after the galvanic isolation, a flushing of the supply line 36 via the output valve means 24 and the working channel 52.
  • the dispensing line 18 and optionally also the bell cup 16 can be rinsed with rinsing agent available via the rinsing container 82.
  • a rinsing of the high-rotation atomizer 14 can take place via a working line 90 of the output valve device 24, which has not hitherto been mentioned.
  • the paint L1 can be pressed from the piston dispenser 34 via the supply line 36 to the output valve device 24 in the discharge line 18 to the bell cup 12.
  • the coating system 10 is ready to perform the coating process or to apply the paint from the application device 12 to an article, not shown.
  • the high rotation atomizer is placed on a high voltage potential. Through the insulating sections 78, 88 a galvanic separation to the remaining area of the coating system 10 is carried out. The application of the high voltage is shown in FIG.
  • the high-rotation atomizer 14, the piston dispenser 34 and the rinsing container 82 are under high voltage.
  • high voltage potential are also the electrically conductive paint in the working line 18 and the working line 18 itself, the output valve means 24, the supply line 36 and the piston dispenser 34.
  • the washing container 82, the purge line 86 and the output valve device 24 are also the washing container 82, the purge line 86 and the output valve device 24.
  • a constant paint volume flow is conveyed via the piston dispenser 34 to the bell cup 16.
  • a color change can be prepared via the second supply line 21.
  • This second filling phase which - as already explained - can take place during the application process and thus under high voltage, concludes with the inclusion of the paint volume to be applied in the piston dispenser 35, see FIG. 9.
  • the connecting portion 61 is flushed by flushing detergent is pushed out through the working line 53 of the metering valve unit 49 to the target pig station 59 and from the working line 65.
  • the application runs parallel from the first supply line 20.
  • an electrical insulation route 96 is formed between the second piston dispenser 35 and the target pig station 59 in the second supply line 21.
  • the rinsing liquid supply line 85 is dried, as has already been described in FIG. 5 for the first supply line 20, by means of an insulation gap 98 between the two Rinsing tank 83 of the second supply line 21 and the rest of the Be Mrsungssys- system 10 to get.
  • the result is shown in FIG. 11.
  • the rinsing container 83 and the storage container 33 in the form of the piston dispenser 35 are electrically separated both from the remainder of the coating system 10 and from the high-voltage application device 14.
  • the piston feeder 34 of the first supply line 20 can be stopped.
  • the high voltage can be switched off. However, this is not necessary in the described embodiment. Alternatively, the high voltage can also remain applied.
  • the purge line 87 of the second supply line 21 can be filled from the purge tank 83 to the output valve means 24. Since in the process described so far no delivery of the paint L3 via the supply line 37 is done, must not be rinsed here. However, if this is the case, rinsing can take place via the outlet valve device 24, the supply line 37 and the working line 53. This is shown in FIG.
  • the rinsing agent residues can be taken up, for example, in a likewise electrically insulated intermediate container in which the rinsing agent residues are collected until the high voltage is switched off.
  • FIG. 13 shows how the varnish L1 is pressed back into the piston dispenser 34 in parallel and, at the same time, a rinsing of the supply line 36 of the first supply line 20 takes place via dispensing of rinsing agent from the rinsing container 82.
  • the paint L3 is pressed to the output valve device 24.
  • flushing of the bell cup 16 via the dispensing line 18 and the outlet valve device 24 can take place via the first or the second rinsing container 82, 83.
  • the high voltage can remain applied as long as a recording of detergent residues can be done in a likewise galvanically isolated container.
  • the purge line 86 and the supply line 36 are rinsed and dried by flushing and compressed air are pressed into the lines.
  • Isolierumblen 1 10, 102, the piston conveyor 34 and the Disconnect rinse tank 82 galvanically from the application device 12.
  • the high voltage can be switched on again, provided that it was switched off and - after a complete complete pressing of the paint L3 in the discharge line 18 - the application process with the changed paint L3 done.
  • FIG. 15 illustrates that during the started second application process via the second supply line 21, as shown in FIG. 15, the piston dumper 34 and the inlet line 50 in the first supply line 20 can be cleaned and dried in parallel.
  • the piston dispenser 34 can push the unused paint L1 back into the inlet line 50 via the metering valve unit 48.
  • the paint in the pig pipe 54 of the first supply line 20 is pressed with a pig from the target pig station 58 in the direction of the starting pig station 56.
  • rinsing agent can be filled into the piston dispenser 34 as well as into the connecting section 60, possibly also into the piggable section 54 of the inlet line 50 up to the starting pig station 56. This is shown in FIG.

Landscapes

  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung zum elektrostatisch geführten Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf einen Gegenstand, miteiner Applikationseinrichtung zur Abgabe von Beschichtungsmaterial,einem Vorlagebehälter für Beschichtungsma- terial,einer mit dem Vorlagebehälter verbundenen Beschichtungsmaterial-Zuleitung zum Zuführen von Beschichtungsmaterial zu dem Vorlagebehälter,einer den Vorlagebehälter mit der Applikationseinrichtung verbindenden Beschichtungsleitung,wobei die Applikationseinrichtung und die Beschichtungsleitung dazu eingerichtet sind, während eines Beschichtungsvorgangs unter Hochspannung zu stehen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Beschichtungsvorrichtungeinen Spülbehälter für Spülflüssigkeit,eine mit dem Spülbehälter verbundenen Spülflüssigkeit-Zuleitung zum Zuführen von Spülflüssigkeit zu dem Spülbehälter undeine den Spülbehälter mit der Applikationseinrichtung verbindenden Spülleitung aufweist, wobeider Spülbehälter und die Spülleitung dazu eingerichtet sind, während eines Beschichtungsvorgangs unter Hochspannung zu stehen. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen eines Beschichtungsmaterials für eine Beschichtungsvorrichtung zum elektrostatisch geführten Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf einen Gegenstand.

Description

BESCH ICHTUNGSVORRICHTUNG ZUM ELEKTROSTATISCH GEFÜHRTEN AUFBRINGEN VON BESCHICHTUNGSMATERIAL UND ENTSPRECHENDES VERFAHREN
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung zum elektrostatisch geführten Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf einen Gegenstand, mit a) einer Applikationseinrichtung zur Abgabe von Beschichtungsmaterial, b) einem Vorlagebehälter für Beschichtungsmaterial, c) einer mit dem Vorlagebehälter verbundenen Beschichtungsmaterial-Zuleitung zum Zuführen von Beschichtungsmaterial zu dem Vorlagebehälter, d) einer den Vorlagebehälter mit der Applikationseinrichtung verbindenden Beschich- tungsleitung, e) wobei die Applikationseinrichtung und die Beschichtungsleitung während eines Be- schichtungsvorgangs unter Hochspannung stehen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Derartige Applikationseinrichtungen werden in Beschichtungssystemen eingesetzt, um z. B. in der Automobilindustrie Gegenstände wie Fahrzeugkarosserien oder Karosserieteile zu beschichten. Das Beschichtungsmaterial, z. B. ein Lack, wird während eines solchen Be- schichtungsvorgangs von der Applikationseinrichtung abgegeben und einem elektrischen Feld ausgesetzt, in welchem das abgegebene Beschichtungsmaterial ionisiert und aufgrund elektrostatischer Kräfte zu dem Gegenstand transportiert wird. Der Gegenstand befindet sich hierzu beispielsweise auf Massepotential. Bei einer solchen Beschichtungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Hochrotationszerstäuber handeln, bei dem die Applikationseinrichtung einen rotierenden Glockenteller, auch Bell genannt, umfasst, von dem kleinste Beschichtungsmaterialpartikel, beispielsweise Lacktröpfchen, abgeschleudert werden. Dies bewirkt eine feinste Verteilung des Beschichtungsmaterials, beispielsweise als Lacknebel. Bei dem hier beschriebenen elektrostatischen Applizieren soll sowohl eine Außenaufladung, bei welcher das Beschichtungsmaterial über ein äußeres elektrisches Feld nach dem Verlassen der Applikationseinrichtung aufgeladen wird, als auch eine Direktaufladung verstanden werden, bei welcher das Beschichtungsmaterial bereits vor dem Verlassen der Applikationseinrichtung aufgeladen ist.
Bei elektrostatisch arbeitenden Systemen müssen Materialleitungen, die zu Bauteilen führen, die während des Beschichtungsvorgangs unter Hochspannung stehen, bei einem Be- schichtungsvorgang elektrisch isoliert sein. Um eine solche Isolationsstrecke aufzubauen, werden die Leitungen hierfür zumindest über einen ausreichend langen Abschnitt gereinigt und getrocknet. Die Leitungen selbst sind hierfür aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt.
Nach Abschluss eines Beschichtungsvorgangs verbleibt beispielsweise in der Beschich- tungsleitung oder in der Applikationseinrichtung stets Beschichtungsmaterial, das nicht auf den Gegenstand appliziert wurde. Im Hinblick auf umweltschonende Techniken und im Hinblick auf den Materialverbrauch besteht das Bestreben, von diesem Material so viel wie möglich zurückzugewinnen. Dazu kann das verbliebene Material aus den Leitungen beispielsweise in die jeweilige Quelle zurückgeschoben werden. Hierfür wird unter anderem die sog. Molchtechnik verwendet, bei der Material mit Hilfe eines Molches, der als Schiebekörper arbeitet, durch die Leitungen gefördert wird.
Wenn zur Beschichtung des Gegenstands das Beschichtungsmaterial gewechselt werden soll, beispielsweise weil mit einer anderen Farbe lackiert werden soll, muss ebenfalls ein Teil der Leitungen, beispielsweise die Beschichtungsleitung, gereinigt werden. Für einen solchen Reinigungsvorgang wird üblicherweise eine Spülflüssigkeit eingesetzt, die durch die entsprechenden zu reinigenden Leitungen geführt wird und das Beschich- tungsmaterial, das in den Leitungen verblieben ist, mit sich nimmt. Problematisch hierbei ist, dass während eines solchen Spülvorgangs die mit der Spülflüssigkeit benetzten Leitungen nicht unter Hochspannung stehen dürfen, da die Spülflüssigkeit normalerweise elektrisch leitfähig ist. Das Unterbrechen der Hochspannung stellt nicht nur einen Zeitverlust, sondern auch eine zusätzliche Materialbelastung und erhöhten Energieaufwand neben den mit der Hochspannung einhergehenden Sicherungsvorkehrungen dar.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Beschichtungsvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der der Spülvorgang schneller, effizienter und/oder gefahrloser durchgeführt werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgabe wird durch eine Beschichtungsvorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Beschichtungsvorrichtung zum elektrostatisch geführten Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf einen Gegenstand weist eine Applikationseinrichtung zur Abgabe von Beschichtungsmaterial, einen Vorlagebehälter für Beschichtungsmaterial, eine mit dem Vorlagebehälter verbundene Material-Zuleitung zum Zuführen von Beschichtungsmaterial zu dem Vorlagebehälter und eine den Vorlagebehälter mit der Applikationseinrichtung verbindende Beschichtungsleitung auf.
Der Vorlagebehälter ist so ausgelegt, dass er ein definiertes Volumen an Beschichtungsmaterial pro zu beschichtendem Objekt bzw. pro Beschichtungsvorgang aufnehmen kann. Der Vorlagebehälter kann beispielsweise als Dosiereinheit wie beispielsweise ein Kolben- dosierer oder eine Zahnradpumpe ausgelegt sein. Es kann sich aber auch um einen geeignet geformten Leitungsabschnitt handeln. Die Applikationseinrichtung und die Beschichtungsleitung stehen während eines Beschich- tungsvorgangs unter Hochspannung. Des Weiteren weist die Beschichtungsvorrichtung einen Spülbehälter für eine Spülflüssigkeit, eine mit dem Spülbehälter verbundene Spülflüssigkeit-Zuleitung zum Zuführen von Spülflüssigkeit zu dem Spülbehälter und eine den Spülbehälter mit der Applikationseinrichtung verbindende Spülleitung auf. Der Spülbehälter und die Spülleitung sind dazu eingerichtet, während eines Beschichtungsvor- gangs unter Hochspannung zu stehen.
Es ist erfindungsgemäß also möglich, während beispielsweise die Applikationseinrichtung und die Beschichtungsleitung unter Hochspannung stehen, mittels der in dem Spülbehälter befindlichen Spülflüssigkeit und der Spülleitung einen Spülvorgang durchzuführen. Die Spülleitung und der Spülbehälter können also beispielsweise während eines Spülvorgangs unter Hochspannung gehalten werden. Eine galvanische Trennung, also der Aufbau einer Isolierstrecke beispielsweise durch ein zeitaufwändiges Trocknen einer Spülleitung zur Isolierung der unter Hochspannung stehenden Teile der Beschichtungsvorrichtung wie beispielsweise der Applikationseinrichtung und der Beschichtungsleitung kann entfallen. Dies ermöglicht eine Einsparung von Prozesszeit und Spülflüssigkeit.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass der Vorlagebehälter, die Beschichtungsmaterial-Zu- leitung, die Beschichtungsleitung, der Spülbehälter, die Spülflüssigkeits-Zuleitung und/oder die Spülleitung mehrfach vorhanden sind, um ein Aufbringen unterschiedlicher Be- schichtungsmaterialien zu ermöglichen. Wenn ein Gegenstand mit einem anderen Be- schichtungsmaterial, beispielsweise einer anderen Farbe, beschichtet werden soll als der zuvor beschichtete Gegenstand, muss ein Wechsel des Beschichtungsmaterials in der Beschichtungsvorrichtung durchgeführt werden. Damit ein solcher Beschichtungsmaterial- wechsel möglichst rasch und ohne Zeitverlust erfolgen kann, umfasst die Beschichtungsvorrichtung beispielsweise zwei Versorgungsstränge mit jeweils den genannten Elementen, so dass ein Wechselbetrieb möglich ist. Beispielsweise kann die Applikationsvorrich- tung aus einem Versorgungsstrang mit einem ersten Beschichtungsmaterial gespeist werden, während der andere Versorgungsstrang unter Verwendung eines anderen Beschich- tungsmaterials vorbereitet wird.
Bei einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Applikationseinrichtung ein Hochrotationszerstäuber ist.
Bei einer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Beschichtungsvorrich- tung auf einem Beschichtungsroboter, insbesondere einem Mehrachsroboter, angebracht ist. Insbesondere kann die Applikationseinrichtung an einem sog. Handgelenk eines Be- schichtungsroboters angeordnet sein.
In diesem Zusammenhang kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Spülbehälter bei unter Hochspannung stehenden Bauteilen der Beschichtungsvorrichtung angeordnet ist. Mit dem Begriff "bei" soll ausgedrückt sein, dass der Spülbehälter sich in örtlicher Nähe zu diesen Bauteilen, beispielsweise der Applikationseinrichtung, befindet. Bei der genannten Ausführungsform, bei der die Beschichtungsvorrichtung auf einem Beschichtungsroboter angebracht ist, kann der Spülbehälter beispielsweise ebenfalls auf dem Beschichtungsroboter in der Nähe des Handgelenks angeordnet sein und dann ebenfalls selbst unter der Hochspannung der Applikationseinrichtung stehen.
Bei einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Spülbehälter einen Druckluft- anschluss aufweist. Mittels des Druckluftanschlusses kann der Spülbehälter mit Druckluft beaufschlagt werden, wodurch beispielsweise in dem Spülbehälter befindliche Spülflüssigkeit zu den zu reinigenden Stellen gedrückt wird.
Beispielsweise kann die Spülflüssigkeit mittels Druckluft in die Spülleitung drückbar sein.
Des Weiteren kann bei einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass der Spülbehälter und/oder die Spülleitung elektrisch isolierbar sind. Dies kann beispielsweise durch ein Entleeren und Trocknen der Spülflüssigkeit-Zuleitung erzielt werden. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Bereitstellen eines Beschichtungsmaterials für eine Beschichtungsvorrichtung zum elektrostatisch geführten Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf einen Gegenstand gelöst. Die Beschichtungsvorrichtung für das Verfah ren weist eine Applikationseinrichtung zur Abgabe von Beschichtungsmaterial, einen Vor lagebehälter für Beschichtungsmaterial, einen Spülbehälter für Flüssigkeit sowie eine den Spülbehälter mit dem Rotationszerstäuber verbindende Spülleitung auf. Das Verfahren weist die Schritte auf: a) Beladen des Vorlagebehälters mit einem Beschichtungsmaterial; b) Beladen des Spülbehälters mit einer Spülflüssigkeit; c) Anlegen einer Hochspannung an die Applikationseinrichtung; und d) Befüllen der Spülleitung mit angelegter Hochspannung.
Mit diesem Verfahren werden die bereits oben genannten Vorteile eines möglichen Spülvorgangs bzw. eines Vorbereitens eines Spülvorgangs bei angelegter Hochspannung wie eine Einsparung von Prozesszeit oder Spülmittel erzielt.
Bei einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, das der Schritt des Befüllens der Spülleitung mit angelegter Hochspannung ein Spülen der Applikationseinrichtung um- fasst.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen nähe erläutert. In diesen zeigen:
Figur 1 schematisch eine Beschichtungsvorrichtung, die in ein Beschichtungssystem mit zwei Versorgungssträngen eingebunden ist; und
Fig. 2-16 die Beschichtungsvorrichtung der Figur 1 in verschiedenen Stadien eines Be- schichtungsvorgangs. BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Figur 1 zeigt schematisch ein Beschichtungssystem 10 zum Beschichten von Gegenständen wie beispielsweise Fahrzeugkarosserien oder Anbauteile, welche in den Figuren nicht eigens dargestellt sind.
Das Beschichtungssystem 10 umfasst eine Beschichtungseinrichtung 1 1 mit einer nur schematisch dargestellten Applikationsvorrichtung 12, die in der vorliegenden Ausführungsform als elektrostatisch arbeitender Hochrotationszerstäuber 14 mit einem rotierenden Glockenteller 16 ausgebildet ist.
Wenn hier oder im Folgenden von einer Verbindung von Anschlüssen, Kanälen oder Leitungen die Rede ist, ist damit jeweils eine fluidische Verbindung solcher Komponenten gemeint, wodurch entsprechende Strömungswege gebildet werden. Als Leitungen sind vorliegend auch bereits Durchgangsöffnungen in Bauteilen zu verstehen. So ist eine Verbindungsleitung beispielsweise bereits ausgebildet, wenn zwei Durchgangsöffnungen von verschiedenen Komponenten strömungstechnisch miteinander gekoppelt sind.
Nachfolgend verwendete Begriffe wie Einlass, Auslass, Eingang oder Ausgang oder entsprechende Eingangs- oder Ausgangsanschlüsse beziehen sich auf eine Strömung eines Mediums in Richtung auf die Applikationseinrichtung 12 bzw. den Glockenteller 16. Ein solches Medium kann jedoch auch in die umgekehrte Richtung strömen und dabei durch einen Einlass oder Eingang ausströmen oder durch einen Auslass oder Ausgang einströmen.
Die Applikationsvorrichtung 12 umfasst eine Abgabeleitung 18, über die Beschichtungs- material auf einen Gegenstand abgegeben werden kann. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel führt die Abgabeleitung 18 zu dem Glockenteller 16 des Hochrotationszerstäubers 14. Glockenteller 16 und Abgabeleitung 18 bilden somit eine Abgabeeinrichtung.
Die Applikationsvorrichtung 12 kann wahlweise aus einem ersten Versorgungsstrang 20 oder aus einem zweiten Versorgungsstrang 21 versorgt werden. Der erste und der zweite Versorgungsstrang 20, 21 erstrecken sich jeweils zwischen einer Eingangsventileinrichtung 22 und einer Ausgangsventileinrichtung 24.
Die Eingangs-Ventileinrichtung 22 ist bei der vorliegenden Ausführungsform als Farbwechsler 26 ausgebildet, der aus Ringleitungen 28 mit unterschiedlichen Medien gespeist werden kann. In Figur 1 sind fünf Ringleitungen 28 gezeigt, von denen drei mit Lacken L1, L2 oder L3 belegbar sind. Des Weiteren weist die Eingangs-Ventileinrichtung 22 eine Arbeitsleitung 30 auf, über die der Eingangs-Ventileinrichtung 22 ein Arbeitsfluid wie Druckluft oder ein Spülmittel zugeführt werden. Die Arbeitsleitung 30 kann auch als sog. Dump dienen, um Material aus dem Beschichtungssystem 10 herauszuführen.
Hierfür ist die Arbeitsleitung 30 mit einer nicht eigens gezeigten Ventileinrichtung verbunden, welche die Arbeitsleitung 30 mit einer Druckluftquelle, einer Spülmittelquelle und einem Auslass verbinden kann. Wenn nachfolgend weitere Leitungen als Arbeitsleitungen bezeichnet werden, erfüllen diese sinngemäß denselben Zweck und sind mit einer entsprechenden Ventileinrichtung und Materialquellen sowie einem Auslass verbunden.
Der erste Versorgungsstrang 20 und der zweite Versorgungsstrang 21 sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel baugleich. Nachfolgend werden der Aufbau und die Komponenten des ersten Versorgungsstrangs 20 erläutert. Das dazu Gesagte gilt entsprechend für den Aufbau und die Komponenten des zweiten Versorgungsstranges 21.
Der erste Versorgungsstrang 20 umfasst einen ersten Vorlagebehälter 32 in Form eines ersten Kolbendosierers 34, aus dem die Applikationsvorrichtung 12 über eine Beschich- tungsleitung 36 gespeist werden kann. Entsprechend umfasst der zweite Versorgungsstrang 21 einen Vorlagebehälter 33 in Form eines Kolbendosierers 35, aus dem die Applikationsvorrichtung 12 über eine Versorgungsleitung 37 ebenfalls mit Material gespeist werden kann. Der Kolbendosierer 34 des ersten Versorgungsstrangs 20 und der Kolbendosierer 35 des zweiten Versorgungsstrangs 21 veranschaulichen jeweils ein Beispiel für einen Vorlagebehälter für Beschichtungsmaterial. Um die Abgabeeinrichtung 16, 18 der Applikationsvorrichtung 12 mit den Versorgungssträngen 20, 21 wie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel konkret mit den Kolbendosie- rern 34, 35 zu verbinden, ist die Abgabeleitung 18 mit der Ausgangs-Ventileinrichtung 24 verbunden. In die Ausgangs-Ventileinrichtung 24 münden die Versorgungsleitungen 36, 37. Die Ausgangs-Ventileinrichtung 24 weist außerdem eine Arbeitsleitung 40 für Druckluft, Spülmittel oder Dump auf.
Die Versorgungsstränge 20, 21 weisen neben den genannten Komponenten zur Zuführung von Beschichtungsmaterial Komponenten zur Zuführung von Spülflüssigkeit auf. Es ist in den Versorgungssträngen 20, 21 jeweils ein Spülbehälter 82, 83 mit einer Spülflüssigkeit-Zuleitung 84, 85 vorgesehen. Die Spülbehälter 82, 83 sind mit der Applikationseinrichtung 12, konkret mit der Ausgangs-Ventileinrichtung 24 jeweils über eine Spülleitung 86, 87 verbunden.
Die Ausgangs-Ventileinrichtung 24 ist so eingerichtet, dass sie wahlweise eine Versorgungsleitung 36, 37 mit der Abgabeleitung 18, eine Versorgungsleitung 36, 37 mit einer Spülleitung 86, 87, oder eine Spülleitung 86, 87 mit der Abgabeleitung 18 verbinden kann. Darüber hinaus können gegebenenfalls auch die Versorgungsleitungen 36, 37 und die Spülleitungen 86, 87 mit der Arbeitsleitung 40 verbunden werden.
Gegebenenfalls kann die Ausgangs-Ventileinrichtung 24 so konfiguriert sein, dass sie alle Möglichkeiten der Verbindung von ein oder mehreren vorhandenen Leitungen mit einer oder mehreren der vorhandenen Leitungen ausschöpft und entsprechende Verbindungsvarianten herstellen kann.
Der Kolbendosierer 34, 35 umfasst einen Zylinder 42, 43, in dem ein Kolben 44, 45 mittels eines nicht dargestellten Kolbenantriebs bewegt werden kann. Der Kolben 44, 45 begrenzt mit dem Zylinder 42, 43 einen Arbeitsraum 46, 47, der über eine Dosier-Ventileinheit 48, 49 mit der Versorgungsleitung 36, 37 verbunden ist. Der Arbeitsraum 46, 47 ist des Weiteren über die Dosier-Ventileinheit 48, 49 mit einer Einlassleitung 50, 51 verbunden. Die Dosier-Ventileinheit 48, 49 ist mit einer Arbeitsleitung 52, 53 für Druckluft, Spülmittel oder Dump verbunden. Die Einlassleitung 50, 51 weist als molchbaren Leitungsabschnitt eine Molchleitung 54, 55 auf, die sich zwischen einer ersten Molchstation 56, 57 und einer zweiten Molchstation 58, 59 erstreckt. Nachfolgend werden die erste Molchstation 56, 57 als Startmolchstation und die zweite Molchstation 58, 59 als Zielmolchstation bezeichnet.
Zwischen der Zielmolchstation 58, 59 und der Dosier-Ventileinheit 48, 49 ist ein Verbindungsabschnitt 60, 61 vorgesehen. Start-und Zielmolchstation 56, 57, 58, 59 sind jeweils mit einer Arbeitsleitung 64, 65 für Druckluft, Spülmittel und/oder Dump verbunden. Die Zielmolchstation 58, 59 ist außerdem mit der Spülflüssigkeit-Zuleitung 84, 85 verbunden, so dass über die Arbeitsleitung 64, 65 beispielsweise Spülmittel zu dem Spülbehälter 82, 83 gefördert werden kann.
Die Startmolchstation 56, 57 ist mit einem Abgabeanschluss 66, 67 eines Speicherbehälters 68, 69 verbunden. Der Speicherbehälter 68, 69 kann über eine Zuführleitung 70, 71 aus dem Farbwechsler 26 gespeist werden. Der Speicherbehälter 68, 69 ist mit einer Arbeitsleitung 72, 73 für Druckluft, Spülmittel und/oder Dump verbunden. Der Speicherbehälter 68, 69 kann ähnlich wie der Vorlagebehälter 32, 33 als Kolbendosierer ausgebildet sein, so dass Beschichtungsmaterial von dort durch Kolbenkraft gefördert wird. Alternativ kann auf den Speicherbehälter auch verzichtet werden und der Vorlagebehälter auch direkt über die Eingangs-Ventileinrichtung 22 befüllt werden.
Das Beschichtungssystem 10 wird nun anhand der Figuren 2-16 im Betrieb beschrieben. Die Figuren 2-16 zeigen den bei der nun folgenden Beschreibung relevanten Teil der Figur 1. Es wird vorausgesetzt, dass für das Befüllen von Komponenten mit einem Medium jeweils eine gegebenenfalls erforderliche Entlüftung eingerichtet ist. Es ist in den Figuren 2- 16 außerdem eine alternative Variante der Leitungsführung der Spülflüssigkeit-Zuleitung 84, 85 dargestellt. Die Spülflüssigkeit-Zuleitung mündet nicht in die Zielmolchstation 58, 59, sondern kann beispielsweise in die Eingangsventileinrichtung 22 münden.
Bei der in Figur 1 gezeigten Ausgangskonfiguration wird davon ausgegangen, dass alle Leitungen und Kanäle von Material gesäubert und trocken sind. Ausgehend von dieser Konfiguration wird zunächst der Kolbendosierer 34 des ersten Versorgungsstrangs 20 mit einem ausgewählten Beschichtungsmaterial gefüllt. Dies ist beispielhaft ein Lack L1 aus einer der Ringleitungen 28, der in den Figuren rechtsschraffiert dargestellt ist.
Aus dem Farbwechsler 26 wird ein Lack L1 über die Zuführleitung 70 in den Speicherbehälter 68 und von dort in die Startmolchstation 56 eingedrückt. Ein nicht dargestellter Molch wird dann in die Molchleitung 54 vor das Lackvolumen eingebracht und von dem Lack L1 zur Zielmolchstation 58 geschoben. Der Lack L1 strömt dann durch den Verbindungsabschnitt 60 und die Dosier-Ventileinheit 48 in den Kolbendosierer 34 ein, bis dieser das gewünschte zu applizierende Lackvolumen aufgenommen hat. Dies ist im Detail in Figur 2 dargestellt.
Danach wird die Lackförderung aus der Ringleitung 28 beendet und die Zielmolchstation 58 und die Dosier-Ventileinheit 48 werden in eine Konfiguration geschaltet, in der die Arbeitsleitungen 64 und 52 mit dem Verbindungsabschnitt 60 verbunden sind.
Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, wird nun unter anderem der Verbindungsabschnitt 60 gespült, indem Spülmittel durch die Arbeitsleitung 52 der Dosier-Ventileinheit 48 zur Zielmolchstation 58 und aus deren Arbeitsleitung 64 herausgedrückt wird. Das Spülmittel ist in den Zeichnungen kreuzschraffiert dargestellt.
Figur 4 zeigt den Zustand, in dem der Verbindungsabschnitt 60 von Spülmittel befreit und trockengeblasen ist. Hierzu kann beispielsweise Druckluft über den Arbeitskanal 52 der Dosier-Ventileinheit 48 eingeblasen werden. Der so von Lack befreite und trockene Verbindungsabschnitt 60 bildet eine elektrische Isolationsstrecke 88 zwischen dem Kolbendosierer 34 und der Zielmolchstation 58 und sorgt so für eine galvanische Trennung. Elektrische Isolierstrecken sind in den Figuren mit einer Punktmusterung gekennzeichnet.
Gleichzeitig wird, wie ebenfalls in Figur 4 dargestellt, der Spülbehälter 82 mit Spülmittel befüllt. Hierzu wird über die Arbeitsleitung 30 des Farbwechslers 26 die Spülflüssigkeit-Zuleitung 84 und der Spülbehälter 82 befüllt. Gleichzeitig kann die Spülleitung 86 bis zur Ausgangs-Ventileinrichtung 24 befüllt werden. Dieser Zustand ist in Figur 4 dargestellt. Anschließend wird die Spülflüssigkeit-Zuleitung 84 getrocknet, um eine elektrische Isolation des Spülbehälters 82 durch Schaffen einer Isolierstrecke 78 zu erreichen. Dies ist in Figur 5 dargestellt: Der Kolbendosierer 34 ist über die Isolierstrecke 78 und der Spülbehälte 82 ist über die Isolierstrecke 88 galvanisch getrennt.
Figur 6 veranschaulicht nun einen Vorgang, der bei der eingangs beschriebenen Ausgangssituation nicht notwendig wäre. Ist jedoch - der Ausgangskonfiguration vorausgehend - bereits über den ersten Versorgungsstrang 20 eine Beschichtung erfolgt, kann übe den Spülbehälter 82 nach erfolgter galvanischer Trennung eine Spülung der Versorgungsleitung 36 über die Ausgangs-Ventileinrichtung 24 und den Arbeitskanal 52 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann mit über den Spülbehälter 82 verfügbarem Spülmittel auch die Abgabeleitung 18 sowie gegebenenfalls auch der Glockenteller 16 gespült werden. Alternativ oder zusätzlich kann über eine bislang nicht erwähnte Arbeitsleitung 90 der Ausgangs-Ventileinrichtung 24 eine Spülung des Hochrotationszerstäubers 14 erfolgen.
Nun kann der Lack L1 aus dem Kolbendosierer 34 über die Versorgungsleitung 36 zur Ausgangs-Ventileinrichtung 24 in die Abgabeleitung 18 bis zum Glockenteller 12 angedrückt werden. In der in Figur 7 gezeigten Konfiguration ist das Beschichtungssystem 10 bereit, den Beschichtungsprozess durchzuführen oder den Lack von der Applikationsvorrichtung 12 auf einen nicht dargestellten Gegenstand zu applizieren. Der Hochrotationszerstäuber wird auf ein Hochspannungspotential gelegt. Durch die Isolierstrecken 78, 88 ist eine galvanische Trennung zu dem restlichen Bereich des Beschichtungssystems 10 erfolgt. Das Anlegen der Hochspannung ist in Figur 8 dargestellt.
Während des eigentlichen Beschichtungsvorgangs, der in Figur 8 dargestellt ist, stehen de Hochrotationszerstäuber 14, der Kolbendosierer 34 und der Spülbehälter 82 unter Hochspannung. Auf dem an dem Hochrotationszerstäuber 14 anliegenden Hochspannungspotential liegen auch der elektrisch leitfähige Lack in der Arbeitsleitung 18 sowie die Arbeitsleitung 18 selbst, die Ausgangs-Ventileinrichtung 24, die Versorgungsleitung 36 und der Kolbendosierer 34. Das gleiche gilt für den Spülbehälter 82, die Spülleitung 86 und die Ausgangs-Ventileinrichtung 24. Während des Applikationsvorgangs wird je nach Anforderungsprofil des Lackiervorgangs beispielsweise ein konstanter Lackvolumenstrom über den Kolbendosierer 34 zu dem Glockenteller 16 gefördert. Gleichzeitig kann über den zweiten Versorgungsstrang 21 ein Farbwechsel vorbereitet werden. Hierzu wird aus dem Farbwechsler 26 ein anderer als der gerade applizierte Lack, beispielsweise Lack L3 - links schraffiert dargestellt, aus einer der Ringleitungen 28 über die Zuführleitung 71 in den Speicherbehälter 69 und von dort in die Startmolchstation 57 in dem zweiten Versorgungsstrang 21 eingedrückt. Dies kann problemlos während der Hochspannungsphase erfolgen, da die Versorgungsleitung 37 und die Spülleitung 87 in dem zweiten Versorgungsstrang 21 Isolierstrecken 92 bzw. 94 ausbilden, siehe hierzu Figur 8.
Diese zweite Befüllphase, die - wie bereits erläutert - während des Applikationsvorgangs und damit unter Hochspannung stehend erfolgen kann, findet ihren Abschluss mit der Aufnahme des zu applizierenden Lackvolumens in dem Kolbendosierer 35, siehe hierzu Figur 9. Zur Herstellung einer galvanischen Trennung wird, wie bereits zur Figur 3 beschrieben, der Verbindungsabschnitt 61 gespült, indem Spülmittel durch die Arbeitsleitung 53 der Dosier-Ventileinheit 49 zur Zielmolchstation 59 und aus deren Arbeitsleitung 65 herausgedrückt wird. Während all dieser Vorgänge im zweiten Versorgungsstrang 21 läuft parallel die Applikation aus dem ersten Versorgungsstrang 20 ab. Durch das Trocknen und Ausblasen des Verbindungsabschnitts 61 ist eine elektrische Isolationsstrecke 96 zwischen dem zweiten Kolbendosierer 35 und der Zielmolchstation 59 im zweiten Versorgungsstrang 21 gebildet.
Dies ist als Ergebnis in Figur 10 dargestellt. Gleichzeitig kann bereits eine Befüllung des Spülbehälters 83 im zweiten Versorgungsstrang 21 erfolgen. Im Unterschied zur Figur 4 kann nun nicht bereits eine Befüllung der Spülleitung 87 erfolgen, da nach wie vor der Hochrotationszerstäuber 14 unter Hochspannung steht und somit die Isolationsstrecke 92 aufrechterhalten werden muss.
Nach dem vollständigen Befüllen des Spülbehälters 83 des zweiten Versorgungsstrangs 21 wird die Spülflüssigkeit-Zuleitung 85 getrocknet, wie dies bereits in Figur 5 für den ersten Versorgungsstrang 20 beschrieben wurde, um eine Isolationsstrecke 98 zwischen dem Spülbehälter 83 des zweiten Versorgungsstrangs 21 und dem Rest des Beschichtungssys- tems 10 zu erhalten. Das Ergebnis ist in Figur 1 1 dargestellt. Der Spülbehälter 83 und der Vorlagebehälter 33 in Form des Kolbendosierers 35 sind sowohl von dem Rest des Be- schichtungssystems 10 als auch von der unter Hochspannung stehenden Applikationseinrichtung 14 elektrisch getrennt.
Nun sind die Vorbereitungen für einen Farbwechsel vollständig abgeschlossen. Es kann nun der Kolbendosierer 34 des ersten Versorgungsstrangs 20 gestoppt werden. Gleichzeitig kann die Hochspannung abgeschaltet werden. Dies ist aber bei der beschriebenen Ausführungsform nicht notwendig. Alternativ kann die Hochspannung auch weiter angelegt bleiben. Es kann nun die Spülleitung 87 des zweiten Versorgungsstrangs 21 von dem Spülbehälter 83 aus befüllt werden bis zur Ausgangs-Ventileinrichtung 24. Da bei dem bisher beschriebenen Vorgang noch keine Abgabe des Lacks L3 über die Versorgungsleitung 37 erfolgt ist, muss hier auch nicht gespült werden. Sollte dies jedoch der Fall sein, kann über die Ausgangs-Ventileinrichtung 24, die Versorgungsleitung 37 und die Arbeitsleitung 53 ein Spülen erfolgen. Dies ist in Figur 12 dargestellt. Sollte bei den genannten Spülvorgängen noch Hochspannung anliegen, kann die Aufnahme der Spülmittelreste beispielsweise in einem ebenfalls elektrisch isolierten Zwischenbehälter erfolgen, in dem die Spülmittelreste gesammelt werden, bis die Hochspannung abgeschaltet wird.
Figur 13 zeigt, wie parallel der Lack L1 zurück in den Kolbendosierer 34 gedrückt wird und gleichzeitig eine Spülung der Versorgungsleitung 36 des ersten Versorgungsstrangs 20 über eine Abgabe von Spülmittel aus dem Spülbehälter 82 erfolgt. Gleichzeitig wird der Lack L3 bis zur Ausgangs-Ventileinrichtung 24 angedrückt. Ebenfalls gleichzeitig kann über den ersten oder den zweiten Spülbehälter 82, 83 eine Spülung des Glockentellers 16 über die Abgabeleitung 18 und die Ausgangs-Ventileinrichtung 24 erfolgen. Auch hier kann die Hochspannung nach wie vor angelegt bleiben, sofern eine Aufnahme der Spülmittelreste in einem ebenfalls galvanisch getrennten Behälter erfolgen kann.
Wie in Figur 14 dargestellt, werden die Spülleitung 86 sowie die Versorgungsleitung 36 gespült und getrocknet, indem Spülmittel und Druckluft in die Leitungen gedrückt werden. Im Ergebnis entstehen Isolierstrecken 1 10, 102, die den Kolbenförderer 34 und den Spülbehälter 82 galvanisch von der Applikationseinrichtung 12 trennen. Nach diesem Trennungsvorgang kann die Hochspannung wieder eingeschaltet werden, sofern sie ausgeschaltet war und - nach einem vorher erfolgten vollständigen Andrücken des Lacks L3 in die Abgabeleitung 18 - der Applikationsvorgang mit dem gewechselten Lack L3 erfolgen.
Figur 15 veranschaulicht, dass während des gestarteten zweiten Applikationsvorgangs über den zweiten Versorgungsstrang 21 wie in Figur 15 dargestellt parallel der Kolbendo- sierer 34 und die Einlassleitung 50 im ersten Versorgungsstrang 20 gereinigt und getrocknet werden können. Hierzu kann der Kolbendosierer 34 den nicht verwendeten Lack L1 über die Dosier-Ventileinheit 48 in die Einlassleitung 50 zurückdrücken. Dabei wird der Lack in der Molchleitung 54 des ersten Versorgungsstrangs 20 mit einem Molch aus der Zielmolchstation 58 in Richtung auf die Startmolchstation 56 gedrückt. Danach kann beispielsweise über die Arbeitsleitung 52 und die Dosier-Ventileinheit 48 Spülmittel in den Kolbendosierer 34 sowie in den Verbindungsabschnitt 60, gegebenenfalls auch in den molchbaren Abschnitt 54 der Einlassleitung 50 bis zur Startmolchstation 56, gefüllt werden. Dies ist in Figur 16 dargestellt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Beschichtungsvornchtung (1 1) zum elektrostatisch geführten Aufbringen von Be- schichtungsmaterial auf einen Gegenstand, mit a) einer Applikationseinrichtung (12) zur Abgabe von Beschichtungsmaterial, b) einem Vorlagebehälter (32, 33) für Beschichtungsmaterial, c) einer mit dem Vorlagebehälter (32, 33) verbundenen Beschichtungsmate- rial-Zuleitung (50, 51) zum Zuführen von Beschichtungsmaterial zu dem Vorlagebehälter (32, 33), d) einer den Vorlagebehälter (32, 33) mit der Applikationseinrichtung (12) verbindenden Beschichtungsleitung (18, 36, 37), e) wobei die Applikationseinrichtung (12) und die Beschichtungsleitung (18, 36, 37) dazu eingerichtet sind, während eines Beschichtungsvorgangs unter Hochspannung zu stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung (1 1 ) f) einen Spülbehälter (82, 83) für Spülflüssigkeit, g) eine mit dem Spülbehälter (82, 83) verbundenen Spülflüssigkeit-Zuleitung (84, 85) zum Zuführen von Spülflüssigkeit zu dem Spülbehälter (82, 83) und h) eine den Spülbehälter (82, 83) mit der Applikationseinrichtung (12) verbindenden Spülleitung (86, 87) aufweist, wobei i) der Spülbehälter (82, 83) und die Spülleitung (86, 87) dazu eingerichtet sind, während eines Beschichtungsvorgangs unter Hochspannung zu stehen.
Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 , wobei der Vorlagebehälter (32, 33), die Beschichtungsmaterial-Zuleitung (50, 51 ), die Beschichtungsleitung (18, 36, 37), der Spülbehälter (82, 83), die Spülflüssigkeits-Zuleitung (84, 85) und/oder die Spülleitung (86, 87) mehrfach vorhanden sind, um ein Aufbringen unterschiedlicher Be- schichtungsmaterialien zu ermöglichen.
Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Applikationseinrichtung ein Hochrotationszerstäuber (14) ist.
Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beschichtungsvorrichtung auf einem Beschichtungsroboter, insbesondere einem Mehrachsroboter, angebracht ist.
Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spülbehälter (82, 83) bei unter Hochspannung stehenden Bauteilen der Beschichtungsvorrichtung (1 1 ) angeordnet ist.
Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spülbehälter (82, 83) einen Druckluftanschluss aufweist.
Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Spülbehälter so mit Druckluft beaufschlagbar ist, dass Spülflüssigkeit in die Spülleitung drückbar ist.
Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spülbehälter (82, 83) und/oder die Spülleitung (86, 87) elektrisch isolierbar sind.
Verfahren zum Bereitstellen eines Beschichtungsmaterials für eine Beschichtungsvorrichtung zum elektrostatisch geführten Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf einen Gegenstand, wobei die Beschichtungsvorrichtung eine Applikationseinrichtung zur Abgabe von Beschichtungsmaterial, einen Vorlagebehälter für Beschichtungsmaterial, einen Spülbehälter für Spülflüssigkeit sowie eine den Spülbe hälter mit dem Rotationszerstäuber verbindende Spülleitung aufweist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: a) Beladen des Vorlagebehälters mit einem Beschichtungsmaterial; b) Beladen des Spülbehälters mit einer Spülflüssigkeit; c) Anlegen einer Hochspannung an die Applikationseinrichtung; und d) Befüllen der Spülleitung mit angelegter Hochspannung.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Befüllens der Spülleitung mit angelegter Hochspannung ein Spülen der Applikationseinrichtung umfasst.
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