EP4387773A1 - Reinigungsgerät für eine elektrodenanordnung eines zerstäubers, zugehöriges betriebsverfahren und entsprechende elektrodenanordnung - Google Patents

Reinigungsgerät für eine elektrodenanordnung eines zerstäubers, zugehöriges betriebsverfahren und entsprechende elektrodenanordnung

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Publication number
EP4387773A1
EP4387773A1 EP22758511.4A EP22758511A EP4387773A1 EP 4387773 A1 EP4387773 A1 EP 4387773A1 EP 22758511 A EP22758511 A EP 22758511A EP 4387773 A1 EP4387773 A1 EP 4387773A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaning
finger
chambers
outer electrodes
shaped outer
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.)
Pending
Application number
EP22758511.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sandra Schlichenmaier
Thomas Buck
Manfred Michelfelder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Duerr Systems AG
Original Assignee
Duerr Systems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Duerr Systems AG filed Critical Duerr Systems AG
Publication of EP4387773A1 publication Critical patent/EP4387773A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/50—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter
    • B05B15/55—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter using cleaning fluids
    • B05B15/555—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter using cleaning fluids discharged by cleaning nozzles
    • 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
    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B05B5/053—Arrangements for supplying power, e.g. charging power
    • B05B5/0533—Electrodes specially adapted therefor; Arrangements of electrodes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • 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
    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B05B5/04—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces
    • B05B5/0403—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces characterised by the rotating member
    • B05B5/0407—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces characterised by the rotating member with a spraying edge, e.g. like a cup or a bell

Definitions

  • the invention relates to a cleaning device for cleaning an electrode arrangement with a plurality of finger-shaped outer electrodes ("finger electrodes") for the electrostatic external charge on an atomizer (e.g. rotary atomizer).
  • the invention also relates to a corresponding operating method for such a cleaning device.
  • the invention also relates to a correspondingly adapted one Electrode arrangement for electrostatic external charging on an atomizer (e.g. rotary atomizer).
  • rotary atomizers are usually used as application devices, which are moved by a multi-axis painting robot.
  • electrostatic paint charging is usually carried out, ie the applied paint is electrostatically charged, whereas the motor vehicle body components to be painted are electrically grounded are such that the electrostatically charged paint deposits primarily on the electrically grounded automobile body components, which is desirable.
  • finger-shaped external electrodes are used, which protrude obliquely forward and outward from the atomizer housing of the rotary atomizer and electrostatically charge the paint spray jet emitted by the rotary atomizer.
  • the problem here is that the paint can also be deposited on the finger-shaped outer electrodes, which is undesirable since this leads to high-voltage disruptions and thus to the interruption of the painting process. It is therefore known from the prior art to clean the finger-shaped outer electrodes of such an electrode arrangement.
  • the individual finger-shaped outer electrodes can be introduced one after the other into a cleaning device in which the outer electrodes are treated with a cleaning fluid (e.g. rinsing liquid, mixture of air and rinsing liquid).
  • a disadvantage here is the fact that the individual finger-shaped outer electrodes can only be cleaned one after the other, so that the time required to clean the electrode arrangement is relatively large.
  • Another disadvantage of the known cleaning devices is that the painting robot has to be programmed in such a way that the finger-shaped outer electrodes are inserted exactly into the cleaning device.
  • the movement sequence required for this is relatively complicated, so that the programming of the robot movement for a cleaning process is correspondingly complex.
  • the invention is therefore based on the object of creating a correspondingly improved cleaning device for an electrode arrangement of an atomizer. Furthermore, the invention is based on the object of specifying a corresponding operating method for such a cleaning device. Furthermore, the invention is based on the object of creating a suitable electrode arrangement for electrostatic external charging.
  • the cleaning device according to the invention initially has a first cleaning chamber with an insertion opening to accommodate one of the finger-shaped outer electrodes of the electrode arrangement during a cleaning process, as already described above for the prior art.
  • the cleaning device according to the invention is characterized in that not only a single cleaning chamber is present, but at least a second cleaning chamber with an insertion opening for receiving one of the finger-shaped outer electrodes during the cleaning Process, so that at least two of the finger-shaped outer electrodes of the electrode assembly can be cleaned simultaneously during the cleaning process.
  • the cleaning device according to the invention therefore has at least two cleaning chambers for the individual finger-shaped outer electrodes, so that a corresponding number of finger-shaped outer electrodes of the electrode arrangement can be cleaned at the same time. This reduces the amount of time required for a cleaning process accordingly.
  • the cleaning device according to the invention can have at least two, three, four, five, six, seven or even eight cleaning chambers.
  • the cleaning chambers of the cleaning device according to the invention are all aligned parallel to one another with respect to their insertion direction. This is particularly advantageous when the electrode arrangement to be cleaned has finger-shaped outer electrodes which are also aligned parallel to one another, at least with their free ends. The finger-shaped outer electrodes of the electrode arrangement can then be inserted into the associated cleaning chambers at the same time.
  • a seal is provided at the insertion opening of the individual cleaning chambers, which is intended to prevent cleaning fluid (e.g. rinsing liquid, mixture of rinsing liquid and air) from escaping from the cleaning chamber during a cleaning process, which could lead to contamination of the environment .
  • cleaning fluid e.g. rinsing liquid, mixture of rinsing liquid and air
  • a contacting seal which can be, for example, an annular sealing lip, which surrounds the outer electrode to be cleaned in a ring during the cleaning process and rests on the outer surface of the outer electrode to be cleaned, preferably resiliently with a certain contact pressure.
  • Another possibility for constructively realizing the sealing of the insertion opening consists in a non-contact sealing, for example in the form of a blown air ring that blows an air curtain across the insertion opening, as is known per se from the prior art.
  • spray nozzles can be arranged in the cleaning chambers in order to spray the finger-shaped outer electrodes with the respective cleaning fluid during a cleaning process.
  • a first spray nozzle preferably serves to spray the outer lateral surface of the finger-shaped outer electrodes with the cleaning fluid during the cleaning process.
  • a second spray nozzle preferably serves to spray the free end of the outer electrode (i.e. the end face) with the cleaning fluid in the axial direction during the cleaning process. If the finger-shaped outer electrodes to be cleaned are introduced into the cleaning chamber from top to bottom, this second spray nozzle is preferably located under the outer electrode to be cleaned.
  • the first spray nozzle for spraying the lateral surface of the finger-shaped outer electrodes is preferably arranged on the upper side near the insertion opening in the respective cleaning chamber, for example in the upper quarter or in the upper fifth of the cleaning chamber.
  • the first spray nozzle for spraying the outer surface of the finger-shaped outer electrodes is preferably aligned radially in cross section at right angles to the central axis of the respective cleaning chamber.
  • the first spray nozzle for spraying the lateral surface of the finger-shaped outer electrodes is preferably inclined away from the respective insertion opening of the cleaning chamber, in particular at an angle of 0°-60°, 5°-50° or 10° to the central axis of the cleaning chamber °-30°. This inclination of the first spray nozzle makes sense so that, if possible, no cleaning fluid can escape from the insertion opening.
  • the first spray nozzle for spraying the lateral surface of the finger-shaped outer electrodes can be designed as a flat jet nozzle which emits a flat jet of cleaning fluid.
  • the first spray nozzle for spraying the lateral surface of the finger-shaped outer electrodes is designed as a full cone jet nozzle, which emits a conical, symmetrical jet of the cleaning fluid.
  • the at least one first spray nozzle is a rotating nozzle.
  • the second spray nozzle for spraying the end face of the finger-shaped outer electrodes is in of the respective cleaning chamber is preferably arranged on the underside, so that the second spray nozzle is located under the outer electrode to be cleaned during the cleaning process.
  • the second spray nozzle for spraying the end face of the finger-shaped outer electrode can therefore be arranged centrally in the respective cleaning chamber.
  • the second spray nozzle can be aligned parallel to the central axis of the respective cleaning chamber and spray the cleaning fluid upwards along the central axis of the respective cleaning chamber in the direction of the outer electrode to be cleaned.
  • At least one drying nozzle is preferably arranged in the individual cleaning chambers in order to blow compressed air on the outer electrode to be cleaned after the cleaning process and thereby dry it.
  • the drying nozzle preferably blows the compressed air downwards at an angle to the central axis of the respective cleaning chamber in order to wipe off cleaning fluid adhering to the outer electrode to be cleaned downwards.
  • this drying nozzle can be designed as a ring-shaped slit nozzle, which blows an air curtain against the outer electrode to be dried.
  • the drying nozzle consists of several individual nozzles, which are distributed in a ring over the circumference of the respective cleaning chamber and blow the compressed air inwards against the finger-shaped outer electrode to be dried.
  • drying does not necessarily take place by blowing compressed air on it. Rather, it is also possible for the drying nozzle to be designed as a suction nozzle and to suck off air or a mixture of air, paint and/or detergent in order to bring about the drying.
  • the cleaning chambers are distributed over a number of cleaning modules, each of which contains a number of cleaning chambers.
  • a first cleaning module can have two cleaning chambers arranged in a row, with the two cleaning chambers in the first cleaning module preferably being aligned in parallel.
  • a second cleaning module preferably also has at least two cleaning chambers arranged in a row, which are preferably also both parallel to one another are aligned.
  • the two cleaning modules are preferably aligned parallel to one another, so that the rows of cleaning chambers in the two cleaning modules run parallel to one another.
  • the cleaning modules are arranged opposite one another, so that the cleaning chambers are all aligned in parallel.
  • the opposing cleaning modules can enclose a space between them to accommodate an atomizer, while a plurality of the outer electrodes mounted on the atomizer are inserted into the cleaning chambers.
  • the atomizer e.g. rotary atomizer
  • the cleaning liquid is preferably supplied by a cleaning agent supply.
  • the cleaning device according to the invention preferably has a compressed air supply to supply compressed air, which is also used in a cleaning process. A mixture of the cleaning liquid and the compressed air can then be sprayed off via a spray nozzle in order to clean the finger-shaped outer electrodes.
  • a valve arrangement can be provided which is connected on the input side to the cleaning agent supply and to the compressed air supply and on the output side to the at least one spray nozzle.
  • the valve assembly can assume different valve positions, which serve different functions. In a mixing position, the valve arrangement can mix the compressed air with the cleaning liquid and forward the mixture to the spray nozzle. In a drying position, on the other hand, the valve arrangement selects only the compressed air and passes it on to the spray nozzle without the cleaning liquid for drying the outer electrodes.
  • the individual cleaning chambers can be connected to a separating device on the outlet side, which takes media (e.g. paint residues, rinsing liquid, compressed air) from the cleaning chamber and separates liquid media (e.g. rinsing liquid) from gaseous media (e.g. compressed air).
  • media e.g. paint residues, rinsing liquid, compressed air
  • liquid media e.g. rinsing liquid
  • gaseous media e.g. compressed air
  • Such a separating device can be connected on the outlet side to a disposal (e.g. collection container) that receives liquid media from the cleaning chamber.
  • a disposal e.g. collection container
  • a controllable Valve (eg ball valve) may be arranged, which controls the outflow from the separator into the collection container.
  • the separating device is open on the outlet side and, for example, opens into a funnel arranged below the separating device.
  • each of the cleaning chambers has its own separating device, which disposes of liquid media in its own disposal facility.
  • the cleaning chambers each have their own separating device, but the liquid media are disposed of in a common disposal facility.
  • the cleaning chambers have a common separating device that disposes of liquid media in a common disposal facility.
  • spray nozzles can be provided in the cleaning chambers in order to spray the outer electrodes with a cleaning fluid.
  • a plurality of such spray nozzles are provided, which are supplied with the cleaning fluid from a common distributor ring. It is advantageous here if the distributor ring is designed in such a way that the cleaning fluid automatically runs out of the distributor ring after a cleaning process. This is advantageous because no cleaning fluid then remains in the distribution ring that could dry on or drip out.
  • the cleaning device has a spring suspension with at least one spring for resilient mounting of the cleaning device on a substrate.
  • the spring suspension thus enables an evasive movement of the flexibly suspended cleaning device in the event of a collision, as a result of which damage to the electrode arrangement and the cleaning device is largely avoided.
  • the spring suspension also serves to ensure a secure seal in order to keep the pressure on the sealing points.
  • a separate cleaning chamber can be provided, into which the nebulizer can be inserted in order to clean the nebulizer therein.
  • the cleaning device for the finger-shaped outer electrodes of the electrode arrangement can be built around the cleaning device for the atomizer housing.
  • the cleaning chamber for cleaning the finger-shaped outer electrodes is preferably arranged essentially centrally in the cleaning device, so that the nebulizer can insert its outer electrodes into the cleaning chamber from opposite sides of the cleaning device.
  • the nebulizer must be positioned on the side of the cleaning device that is closer to the off-center cleaning chamber in order to clean its outer electrodes.
  • the cleaning chamber preferably has a wall that is liquid-tight and/or air-tight.
  • the parallel ends of the outer electrodes of the electrode arrangement to be cleaned are preferably at least 1 cm, 2 cm or 3 cm long. This parallel alignment of the finger-shaped outer electrodes is advantageous because the finger-shaped outer electrodes can then be introduced together into the respective cleaning chambers of the cleaning device as part of a single linear movement.
  • the cleaning fluid can be a mixture of compressed air and a cleaning liquid.
  • concentration of the cleaning liquid in this mixture can be adjusted depending on the degree of contamination of the finger-shaped outer electrodes, as will be described later in detail.
  • Cleaning is not limited to spraying.
  • the cleaning could also be done dry or dry or damp with brushes or dry or damp with textile fabrics.
  • the cleaning chambers are arranged together on a rotary mechanism that can be rotated about an axis of rotation between different rotary positions, with the cleaning chambers preferably being aligned parallel to the axis of rotation and in each of the rotary positions several finger-shaped outer electrodes can be cleaned simultaneously.
  • the electrode arrangement to be cleaned can have eight finger-shaped external electrodes exhibit digging.
  • the cleaning device can then have four cleaning chambers, for example, which are arranged on the rotary mechanism. In this way, four finger-shaped outer electrodes can be cleaned at the same time.
  • the rotary mechanism only has to be turned slightly so that the cleaning chambers are aligned in the extension of the other finger-shaped outer electrodes.
  • the finger-shaped outer electrodes can be inserted or pulled out of the cleaning chambers, for example, by the painting robot or by a separate lifting mechanism, which raises or lowers the cleaning chambers.
  • the invention also includes a corresponding operating method.
  • the operating method according to the invention is characterized in that several outer electrodes are inserted into the associated cleaning chambers of the cleaning device and then cleaned at the same time.
  • different types of spray nozzles can be arranged in the individual cleaning chambers, which spray the lateral surface or the front surface of the finger-shaped outer electrode with a cleaning fluid.
  • the spray nozzles of the individual cleaning chambers can be controlled together and then release the cleaning fluid at the same time.
  • the cleaning processes in the various cleaning chambers are staggered in time.
  • the spray nozzles in the individual cleaning chambers are controlled independently and one after the other.
  • the lateral surface and the end face of the finger-shaped outer electrodes can also be sprayed either at the same time or one after the other.
  • the invention also enables the cleaning process to be adapted to the degree of soiling of the individual finger-shaped outer electrodes. If the outer electrodes are very heavily soiled, for example, a correspondingly intensive cleaning process is required. If, on the other hand, the outer electrodes are only slightly soiled, a correspondingly gentle cleaning process is sufficient.
  • the invention therefore preferably provides that the degree of contamination of the individual finger-shaped outer electrodes is determined, which can be done, for example, as part of a visual inspection by an operator or automatically by means of of a measuring device. However, there is also the possibility of determining the degree of contamination by evaluating variables (eg current, voltage) of an electrostatic coating material charge. Software can then determine the optimum time for cleaning depending on the degree of contamination determined.
  • the cleaning fluid is then adjusted depending on the degree of contamination determined.
  • concentration of the rinsing liquid in the cleaning fluid can be adjusted for this purpose.
  • a relatively high concentration of the rinsing liquid is then chosen in order to achieve a correspondingly good cleaning effect.
  • the amount of cleaning fluid released during a cleaning process can be adjusted as a function of the degree of soiling or the spray pressure with which the cleaning fluid is sprayed off.
  • the invention also claims protection for a correspondingly adapted electrode arrangement for the electrostatic external charging of coating material (e.g. paint).
  • coating material e.g. paint
  • the electrode arrangement according to the invention has, in accordance with the known electrode arrangements described above for electrostatic external charging on an atomizer, several finger-shaped external electrodes which are used to electrostatically charge the sprayed-off coating agent (e.g. paint).
  • the sprayed-off coating agent e.g. paint
  • the electrode arrangement according to the invention is characterized in that the finger-shaped outer electrodes are aligned parallel to one another at least at their ends. This is advantageous because the parallel outer electrodes can then be introduced together into a plurality of cleaning chambers aligned parallel to one another.
  • the finger-shaped outer electrodes are not necessarily aligned parallel to one another over their entire length. Rather, it is also possible for the finger-shaped outer electrodes to be aligned parallel to one another only with their ends.
  • the electrode assembly includes an annular mounting ring for mounting on the nebulizer.
  • the ring-shaped mounting ring can then, for example, simply be placed on the atomizer housing of a rotary atomizer. are plugged in, the electrode arrangement can then be fixed in the plugged-in state on the nebulizer.
  • the finger-shaped outer electrodes are preferably distributed over the circumference of the ring-shaped electrode arrangement, with the arrangement of the individual finger-shaped outer electrodes preferably being equidistant.
  • the parallel ends of the individual finger-shaped outer electrodes can then preferably be aligned at right angles to the mounting ring.
  • the finger-shaped outer electrodes can each have a casing made of an electrically insulating material (e.g. plastic), with the actual electrode tips being inserted into the casing and being able to protrude axially out of the casing.
  • an electrically insulating material e.g. plastic
  • the electrode arrangement according to the invention is preferably exchangeable. This made it possible to exchange different electrode configurations for different application situations.
  • an electrode arrangement for the exterior painting can be exchanged for an electrode arrangement for the interior painting.
  • the electrode arrangement for the electrostatic external charge can also be replaced by a cover (dummy) if painting is to be carried out without electrostatic coating agent charging.
  • a universal charging ring can also be fitted, which is used for both interior and exterior painting.
  • the invention also claims protection for an atomizer (e.g. rotary atomizer) with such an electrode arrangement according to the invention.
  • an atomizer e.g. rotary atomizer
  • FIG. 1 shows a perspective view of a cleaning device according to the invention with two cleaning modules, each with two cleaning chambers.
  • Figure 2 shows a side view of the cleaning device from Figure 1.
  • FIG. 3 shows a perspective view of a modified exemplary embodiment of a cleaning device.
  • Figure 4 shows a top view of the cleaning device from Figure 3.
  • Figure 5 shows a perspective view of a rotary atomizer with an electrode assembly inserted into a module of the cleaning device.
  • Figure 6 shows a cut-away perspective view corresponding to Figure 5.
  • FIG. 7 shows a side view of the cleaning device according to FIGS. 3-6.
  • FIG. 8 shows a side view of a cleaning device according to the invention with a spring suspension.
  • FIG. 9 shows a cutaway perspective view of a cleaning chamber of a cleaning device according to the invention.
  • FIG. 10 shows a cut-away side view of a cleaning chamber of a cleaning device according to the invention.
  • FIG. 11 shows a side view with two possible positions of a rotary atomizer during a cleaning process.
  • FIG. 12 shows a side view of a cleaning device in which the rotary atomizer has to assume a specific position during a cleaning process.
  • FIG. 13 shows a flowchart to clarify the operating method according to the invention.
  • FIG. 14 shows a schematic representation of a cleaning device according to the invention with a rotary mechanism with several cleaning chambers.
  • FIGS. 1 and 2 The exemplary embodiment of a cleaning device according to the invention, as shown in FIGS. 1 and 2, will now first be described below.
  • a rotary atomizer 1 is shown, which is moved by a painting robot, the painting robot not being shown in the drawing.
  • the rotary atomizer 1 has a bell cup 2 as an application element, which rotates at high speed during operation, as is known per se from the prior art.
  • the rotary atomizer 1 carries a removable electrode arrangement 3 for electrostatic external charging of the sprayed paint, the electrode arrangement 3 having a total of eight finger electrodes 4 which are distributed equidistantly over the circumference of the electrode arrangement 3 and have parallel ends.
  • the cleaning device comprises two cleaning modules 5, 6, each of which contains two cleaning chambers 7, 8 and 9, 10, respectively.
  • Two of the finger electrodes 4 can therefore be cleaned simultaneously in the cleaning module 5 .
  • two of the finger electrodes 4 can also be cleaned simultaneously in the other cleaning module 6 .
  • the two cleaning modules 5 , 6 are each mounted on the outside of a vertical mounting plate 11 , 12 , with the two mounting plates 11 , 12 enclosing an intermediate space 13 .
  • the rotary atomizer 1 can dip with its atomizer housing 14 into the space 13 between the two cleaning modules 5, 6, with the finger electrodes 4 being inserted into the associated cleaning chambers 7-10.
  • FIG. 3-6 show a modified embodiment of a cleaning device according to the invention, which largely corresponds to the cleaning device described above and shown in Figures 1 and 2, so that to avoid repetition, reference is made to the above description, with the same reference numerals being used for corresponding details become.
  • a special feature of this embodiment is that the two cleaning modules 5, 6 are not mounted on the outside of the two mounting plates 11, 12, but on the inside of the two mounting plates 11, 12.
  • a blown air ring 15 is arranged in the cleaning chamber 9 on the upper side near the insertion opening, which blows an air curtain across the insertion opening and thereby prevents cleaning agents or paint residues from escaping from the cleaning chamber 9 during a cleaning process.
  • the blast air ring 15 thus forms a non-contact seal for the insertion opening of the cleaning chamber 9.
  • the drawing also shows that a spray nozzle 17 is arranged in the middle of the underside in the cleaning chamber 9, which is aligned axially upwards and sprays the lower end face of the finger electrodes 4 with cleaning fluid.
  • FIG. 7 shows the positioning of the rotary atomizer 1 during a cleaning process.
  • the rotary atomizer 1 is moved from top to bottom, so that the finger electrodes 4 to be cleaned are immersed in the respective cleaning chamber 7 .
  • the cleaning chamber 7 is arranged essentially centrally in the cleaning module 5 . This means that there is a distance ba or bi between the central axis 18 of the cleaning chamber 7 and the lateral outer contour of the cleaning module 6, the two distances ba, bi being approximately the same size.
  • the rotary atomizer 1 has a clear width Iw between the outer contour of the atomizer housing 14 and the finger electrodes 4, which is greater than the distances ba, bi. This is advantageous because the rotary atomizer 1 can not only be positioned on the right side of the cleaning module 5, as shown. Alternatively, there is also the possibility that the rotary atomizer 1 is positioned to the left of the cleaning module 5 during a cleaning process.
  • FIG. 8 shows an illustration to clarify the spring suspension of the cleaning device.
  • the cleaning device is suspended resiliently on a base 19, for which purpose spiral springs 20 are used.
  • the resilient suspension of the cleaning device is particularly advantageous in the event of collisions between the rotary atomizer 1 or the electrode arrangement 3 and the cleaning device, since the spiral springs 20 of the suspension allow the cleaning device to move evasively, which largely prevents damage to the electrode arrangement 3 or the cleaning device.
  • discharge funnels 21 , 22 are arranged on the underside of the two cleaning chambers 7 , 8 , which open into a common waste disposal area 23 .
  • residues of paint, detergent and compressed air can be discharged through the discharge funnel 21, 22 into the common waste disposal facility 23, as indicated by the arrows.
  • the drawing also shows that blast air rings 24 , 25 are supplied with compressed air from a common compressed air supply 26 .
  • FIG. 10 shows a modification of the exemplary embodiments described above, the spray nozzles 16 being designed as full cone jet nozzles.
  • FIG. 11 and 12 again show the positioning of the rotary atomizer 1 on the cleaning module 5.
  • the cleaning chamber 7 is arranged centrally so that the rotary atomizer 1 can be positioned on either side during the cleaning process.
  • the cleaning chamber 7 is arranged eccentrically, so that the rotary atomizer 1 can only be positioned on the right-hand side in the drawing during a cleaning process, which necessitates a complex repositioning of the rotary atomizer 1 when cleaning the other finger electrodes 4 .
  • FIG. 13 which explains an example of the operating method according to the invention, is now described below.
  • a first step S1 the degree of soiling of the individual finger-shaped outer electrodes (“finger electrodes”) of the electrode arrangement is determined. This can be done by an operator or automatically by a measuring device.
  • the finger-shaped outer electrodes of the electrode arrangement are then introduced into the individual cleaning chambers of the cleaning device.
  • cleaning parameters are then set individually for the individual cleaning chambers depending on the degree of fusion of the respective finger-shaped outer electrodes.
  • a high concentration of detergent can then be used, for example, to clean a heavily soiled finger-shaped outer electrode.
  • a low concentration of bulky waste can be used to clean a finger-shaped outer electrode that is only slightly soiled.
  • the lateral surfaces and the end faces of the finger-shaped outer electrodes are then sprayed with the cleaning fluid.
  • This can, for example, be a mixture of cleaning liquid and compressed air.
  • the finger-shaped outer electrodes can then be dried, for example by blowing compressed air on them.
  • the finger-shaped outer electrodes are then pulled out of the cleaning chambers of the cleaning device.
  • FIG. 14 shows a schematic representation of a cleaning device according to the invention with a rotary mechanism 27, four cleaning chambers 28-31 being arranged on the rotary mechanism 27.
  • the cleaning chambers 28-31 can be rotated about an axis of rotation 32 with the rotary mechanism 27 .
  • an electrode arrangement 33 is shown, which is used for electrostatic external charging and has eight finger electrodes 34-41.
  • the finger electrodes 35, 37, 39, 41 are in the associated cleaning chambers 28, 29, 30, or 31 and can then be cleaned at the same time.
  • the entire electrode arrangement 33 must first be pulled out of the cleaning device. This can be done either by the painting robot or by a separate lifting mechanism.
  • the rotating mechanism 27 is then rotated in the direction of the double arrow, whereupon the other finger electrodes 34, 36, 38, 40 can dip into the cleaning chambers 28-31 in order to be cleaned therein.
  • the invention is not limited to the preferred embodiments described above. Rather, the invention also includes a large number of variants and modifications, which also make use of the idea of the invention and therefore fall within the scope of protection.
  • the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the claims referred to in each case and in particular also without the features of the main claim. The invention thus comprises various aspects of the invention which are protected independently of one another.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät zum Reinigen einer Elektrodenanordnung (3) mit mehreren fingerförmigen Außenelektroden (4) für die elektrostatische Außenaufladung an einem Zerstäuber (1), insbesondere an einem Rotationszerstäuber (1), mit einer ersten Reinigungskammer (7) mit einer Einführöffnung zur Aufnahme einer der fingerförmigen Außenelektroden (4) der Elektrodenanordnung (3) während eines Reinigungsprozesses. Die Erfindung sieht mindestens eine zweite Reinigungskammer (8-10) vor mit einer Einführöffnung zur Aufnahme einer der fingerförmigen Außenelektroden (4) der Elektrodenanordnung (3) während des Reinigungsprozesses, so dass während des Reinigungsprozesses gleichzeitig mindestens zwei der fingerförmigen Außenelektroden (4) der Elektrodenanordnung (3) gereinigt werden können. Weiterhin umfasst die Erfindung ein entsprechendes Betriebsverfahren für ein solches Reinigungsgerät.

Description

BESCHREIBUNG
Reinigungsgerät für eine Elektrodenanordnung eines Zerstäubers, zugehöriges Betriebsverfahren und entsprechende Elektrodenanordnung
Gebiet der
Die Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät zum Reinigen einer Elektrodenanordnung mit mehreren fingerförmigen Außenelektroden („Fingerelektroden") für die elektrostatische Außenaufladung an einem Zerstäuber (z.B. Rotationszerstäuber). Weiterhin betrifft die Erfindung ein entsprechendes Betriebsverfahren für ein solches Reinigungsgerät. Ferner betrifft die Erfindung auch eine entsprechend angepasste Elektrodenanordnung für die elektrostatische Außenaufladung an einem Zerstäuber (z.B. Rotationszerstäuber).
Hii der
In modernen Lackieranlagen zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen werden als Applikationsgeräte meist Rotationszerstäuber eingesetzt, die von einem mehrachsigen Lackierroboter bewegt werden. Zur Erhöhung des Auftragswirkungsgrads (Verhältnis der Menge des auf den Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen abgeschiedenen Lacks zu der Menge des abgesprühten Lacks) bzw. zur Verringerung des störenden Oversprays erfolgt hierbei üblicherweise eine elektrostatische Lackaufladung, d.h. der applizierte Lack wird elektrostatisch aufgeladen, wohingegen die zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteile elektrisch geerdet sind, so dass sich der elektrostatisch aufgeladene Lack hauptsächlich auf den elektrisch geerdeten Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen ablagert, was erwünscht ist. In einer Variante dieser elektrostatischen Lackaufladung werden fingerförmige Außenelektroden eingesetzt, die von dem Zerstäubergehäuse des Rotationszerstäubers schräg nach vorne und nach außen abstehen und den von dem Rotationszerstäuber abgegebenen Sprühstrahl des Lacks elektrostatisch aufladen. Hierbei besteht das Problem, dass sich der Lack auch an den fingerförmigen Außenelektroden ablagern kann, was unerwünscht ist, da dies zu Hochspannungsstörungen und damit zur Unterbrechung des Lackierprozesses führt. Es ist deshalb aus dem Stand der Technik bekannt, die fingerförmigen Außenelektroden einer solchen Elektrodenanordnung zu reinigen. Hierfür können die einzelnen fingerförmigen Außenelektroden nacheinander in ein Reinigungsgerät eingeführt werden, in dem die Außenelektroden mit einem Reinigungsfluid (z.B. Spülflüssigkeit, Gemisch aus Luft und Spülflüssigkeit) gereinigt werden.
Nachteilig hierbei ist die Tatsache, dass die einzelnen fingerförmigen Außenelektroden nur nacheinander gereinigt werden können, so dass der zum Reinigen der Elektrodenanordnung erforderliche Zeitaufwand relativ groß ist.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Reinigungsgeräte besteht darin, dass der Lackierroboter so programmiert werden muss, dass die fingerförmigen Außenelektroden exakt in das Reinigungsgerät eingeführt werden. Der hierfür erforderliche Bewegungsablauf ist relativ kompliziert, so dass auch die Programmierung der Roboterbewegung für einen Reinigungsprozess entsprechend aufwändig ist.
Zum technischen Hintergrund der Erfindung ist auch hinzuweisen auf DE 101 10 098 Al, WO 2020/021 109 Al und DE 10 2019 135 360 Al.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein entsprechend verbessertes Reinigungsgerät für eine Elektrodenanordnung eines Zerstäubers zu schaffen. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Betriebsverfahren für ein solches Reinigungsgerät anzugeben. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine geeignete Elektrodenanordnung für die elektrostatische Außenaufladung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Reinigungsgerät und ein entsprechendes Betriebsverfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät weist zunächst in Übereinstimmung mit den bekannten Reinigungsgeräten eine erste Reinigungskammer mit einer Einführöffnung auf, um eine der fingerförmigen Außenelektroden der Elektrodenanordnung während eines Reinigungsprozesses aufzunehmen, wie vorstehend bereits zum Stand der Technik beschrieben wurde.
Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät zeichnet sich nun dadurch aus, dass nicht nur eine einzige Reinigungskammer vorhanden ist, sondern mindestens eine zweite Reinigungskammer mit einer Einführöffnung zur Aufnahme einer der fingerförmigen Außenelektroden während des Reinigungs- Prozesses, so dass während des Reinigungsprozesses gleichzeitig mindestens zwei der fingerförmigen Außenelektroden der Elektrodenanordnung gereinigt werden können.
Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät weist also für die einzelnen fingerförmigen Außenelektroden mindestens zwei Reinigungskammern auf, so dass eine entsprechende Anzahl von fingerförmigen Außenelektroden der Elektrodenanordnung gleichzeitig gereinigt werden kann. Dadurch verringert sich der für einen Reinigungsprozess erforderliche Zeitaufwand entsprechend. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Reinigungsgerät mindestens zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben oder sogar acht Reinigungskammern aufweisen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Reinigungskammern des erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts bezüglich ihrer Einführrichtung alle parallel zueinander ausgerichtet. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die zu reinigende Elektrodenanordnung fingerförmige Außenelektroden aufweist, die zumindest mit ihren freien Enden ebenfalls parallel zueinander ausgerichtet sind. Die fingerförmigen Außenelektroden der Elektrodenanordnung können dann gleichzeitig in die zugehörigen Reinigungskammern eingeführt werden.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an der Einführöffnung der einzelnen Reinigungskammern jeweils eine Abdichtung vorgesehen, die verhindern soll, dass bei einem Reinigungsprozess Reinigungsfluid (z.B. Spülflüssigkeit, Gemisch aus Spülflüssigkeit und Luft) aus der Reinigungskammer austritt, was zu einer Verschmutzung der Umgebung führen könnte. Hinsichtlich der konstruktiven Gestaltung dieser Abdichtung bestehen im Rahmen der Erfindung verschiedene Möglichkeiten.
Eine Möglichkeit der konstruktiven Realisierung der Abdichtung sieht eine berührende Abdichtung vor, wobei es sich beispielsweise um eine ringförmige Dichtlippe handeln kann, welche die zu reinigende Außenelektrode während des Reinigungsprozesses ringförmig umgibt und außen an der Mantelfläche der zu reinigenden Außenelektrode anliegt und zwar vorzugsweise federnd mit einer bestimmten Anpresskraft.
Eine andere Möglichkeit der konstruktiven Realisierung der Abdichtung der Einführöffnung besteht in einer berührungslosen Abdichtung, beispielsweise in Form eines Blasluftrings, der einen Luftvorhang quer über die Einführöffnung bläst, wie es an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Die eigentliche Reinigung der fingerförmigen Außenelektroden der Elektrodenanordnung erfolgt dann innerhalb der einzelnen Reinigungskammern. Hierzu können in den Reinigungskammern Sprühdüsen angeordnet sein, um die fingerförmigen Außenelektroden während eines Reinigungsprozesses mit dem jeweiligen Reinigungsfluid zu besprühen.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in den Reinigungskammern jeweils verschiedene Typen von Sprühdüsen angeordnet. Eine erste Sprühdüse dient hierbei vorzugsweise dazu, die äußere Mantelfläche der fingerförmigen Außenelektroden während des Reinigungsprozesses mit dem Reinigungsfluid zu besprühen. Eine zweite Sprühdüse dient dagegen vorzugsweise dazu, um das freie Ende der Außenelektrode (d.h. die Stirnfläche) während des Reinigungsprozesses mit dem Reinigungsfluid in axialer Richtung zu besprühen. Falls die zu reinigenden fingerförmigen Außenelektroden von oben nach unten in die Reinigungskammer eingeführt werden, so befindet sich diese zweite Sprühdüse vorzugsweise unter der zu reinigenden Außenelektrode.
Die erste Sprühdüse für das Besprühen der Mantelfläche der fingerförmigen Außenelektroden ist in der jeweiligen Reinigungskammer vorzugsweise an der Oberseite nahe der Einführöffnung angeordnet, beispielsweise im oberen Viertel oder im oberen Fünftel der Reinigungskammer.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die erste Sprühdüse für das Besprühen der Mantelfläche der fingerförmigen Außenelektroden im Querschnitt rechtwinklig zur Mittelachse der jeweiligen Reinigungskammer vorzugsweise radial ausgerichtet ist.
Ferner ist zu erwähnen, dass die erste Sprühdüse für das Besprühen der Mantelfläche der fingerförmigen Außenelektroden vorzugsweise von der jeweiligen Einführöffnung der Reinigungskammer weg geneigt ist, insbesondere mit einem Winkel zur Mittelachse der Reinigungskammer von 0°-60°, 5°-50° oder 10°-30°. Diese Neigung der ersten Sprühdüse ist sinnvoll, damit nach Möglichkeit kein Reinigungsfluid aus der Einführöffnung austreten kann.
Beispielsweise kann die erste Sprühdüse für das Besprühen der Mantelfläche der fingerförmigen Außenelektroden als Flachstrahldüse ausgebildet sein, die einen Flachstrahl des Reinigungsfluids abgibt. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die erste Sprühdüse zum Besprühen der Mantelfläche der fingerförmigen Außenelektroden als Vollkegelstrahldüse ausgebildet ist, die einen kegelförmigen symmetrischen Strahl des Reinigungsfluids abgibt. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass die mindestens eine erste Sprühdüse eine rotierende Düse ist.
Die zweite Sprühdüse für das Besprühen der Stirnfläche der fingerförmigen Außenelektroden ist in der jeweiligen Reinigungskammer vorzugsweise an der Unterseite angeordnet, so dass sich die zweite Sprühdüse während des Reinigungsprozesses unter der zu reinigenden Außenelektrode befindet.
Die zweite Sprühdüse zum Besprühen der Stirnfläche der fingerförmigen Außenelektrode kann also in der jeweiligen Reinigungskammer mittig angeordnet sein.
Hierbei kann die zweite Sprühdüse parallel zur Mittelachse der jeweiligen Reinigungskammer ausgerichtet sein und das Reinigungsfluid entlang der Mittelachse der jeweiligen Reinigungskammer nach oben in Richtung der zu reinigenden Außenelektrode sprühen.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den einzelnen Reinigungskammern vorzugsweise mindestens eine Trocknungsdüse angeordnet, um die zu reinigende Außenelektrode nach dem Reinigungsprozess mit Druckluft anzublasen und dadurch zu trocknen. Die Trocknungsdüse bläst die Druckluft hierbei vorzugsweise in einem Winkel zur Mittelachse der jeweiligen Reinigungskammer nach unten, um an der zu reinigenden Außenelektrode anhaftendes Reinigungsfluid nach unten abzustreifen.
Beispielsweise kann diese Trocknungsdüse als ringförmig umlaufende Schlitzdüse ausgebildet sein, die einen Luftvorhang gegen die zu trocknende Außenelektrode bläst. Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass die Trocknungsdüse aus mehreren Einzeldüsen besteht, die ringförmig über den Umfang der jeweiligen Reinigungskammer verteilt sind und die Druckluft jeweils nach innen gegen die zu trocknende fingerförmige Außenelektrode blasen.
Hinsichtlich der Trocknungsdüse ist zu erwähnen, dass die Trocknung nicht notwendigerweise durch Anblasen mit Druckluft erfolgt. Es ist vielmehr auch möglich, dass die Trocknungsdüse als Saugdüse ausgebildet ist und Luft bzw. ein Gemisch aus Luft, Lack und/oder Spülmittel absaugt, um die Trocknung zu bewirken.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Reinigungskammern auf mehrere Reinigungsmodule verteilt, die jeweils mehrere Reinigungskammern enthalten. Beispielsweise kann ein erstes Reinigungsmodul zwei in einer Reihe angeordnete Reinigungskammern aufweisen, wobei die beiden Reinigungskammern in dem ersten Reinigungsmodul vorzugsweise parallel ausgerichtet sind. Ein zweites Reinigungsmodul weist vorzugsweise ebenfalls mindestens zwei in einer Reihe angeordnete Reinigungskammern auf, die vorzugsweise ebenfalls beide parallel zueinander ausgerichtet sind. Die beiden Reinigungsmodule sind vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet, so dass die Reihen der Reinigungskammern in den beiden Reinigungsmodulen parallel zueinander verlaufen.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Reinigungsmodule einander gegenüberliegend angeordnet, so dass die Reinigungskammern alle parallel ausgerichtet sind. Hierbei können die gegenüberliegenden Reinigungsmodule zwischen sich einen Zwischenraum einschließen, um einen Zerstäuber aufzunehmen, während mehrere der an dem Zerstäuber montierten Außenelektroden in die Reinigungskammern eingeführt sind. Der Zerstäuber (z.B. Rotationszerstäuber) kann also mit seinem Zerstäubergehäuse in den Zwischenraum zwischen den beiden gegenüberliegenden Reinigungsmodulen eintauchen, wobei die fingerförmigen Außenelektroden der Elektrodenanordnung in die einzelnen Reinigungskammern der Reinigungsmodule eingeführt werden.
Die Zuführung der Reinigungsflüssigkeit erfolgt vorzugsweise durch eine Reinigungsmittelzuführung. Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Reinigungsgerät vorzugsweise eine Druckluftzuführung auf, um Druckluft zuzuführen, die ebenfalls in einem Reinigungsprozess verwendet wird. Über eine Sprühdüse kann dann ein Gemisch aus der Reinigungsflüssigkeit und der Druckluft abgesprüht werden, um die fingerförmigen Außenelektroden zu reinigen. Hierbei kann eine Ventilanordnung vorgesehen sein, die eingangsseitig mit der Reinigungsmittelzuführung und mit der Druckluftzuführung und ausgangsseitig mit der mindestens einen Sprühdüse verbunden ist. Die Ventilanordnung kann hierbei verschiedene Ventilstellungen an einnehmen, die verschiedenen Funktionen dienen. In einer Mischstellung kann die Ventilanordnung die Druckluft mit der Reinigungsflüssigkeit mischen und das Gemisch an die Sprühdüse weiterleiten. In einer Trocknungsstellung wählt die Ventilanordnung dagegen nur die Druckluft aus und gibt diese ohne die Reinigungsflüssigkeit zur Trocknung der Außenelektroden an die Sprühdüse weiter.
Die einzelnen Reinigungskammern können ausgangsseitig mit einer Trenneinrichtung verbunden sein, die Medien (z.B. Lackreste, Spülflüssigkeit, Druckluft) aus der Reinigungskammer aufnimmt und flüssige Medien (z.B. Spülflüssigkeit) von gasförmigen Medien (z.B. Druckluft) trennt.
Eine solche Trenneinrichtung kann ausgangsseitig mit einer Entsorgung (z.B. Sammelbehälter) verbunden sein, die flüssige Medien aus der Reinigungskammer aufnimmt.
Zwischen der Trenneinrichtung und der Entsorgung (z.B. Sammelbehälter) kann ein steuerbares Ventil (z.B. Kugelventil) angeordnet sein, das den Abfluss aus der Trenneinrichtung in den Sammelbehälter steuert.
Weiterhin besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass die Trenneinrichtung ausgangsseitig offen ist und beispielsweise in einen unter der Trenneinrichtung angeordneten Trichter mündet.
Hinsichtlich der Zuordnung der Trenneinrichtung zu den Reinigungskammern bestehen im Rahmen der Erfindung verschiedene Möglichkeiten, die nachfolgend kurz beschrieben werden. In einer Variante der Erfindung weist jede der Reinigungskammern jeweils eine eigene Trenneinrichtung auf, die flüssige Medien in jeweils eine eigene Entsorgung entsorgt. In einer anderen Variante der Erfindung weisen die Reinigungskammern zwar jeweils eine eigene Trenneinrichtung auf, jedoch werden die flüssigen Medien in eine gemeinsame Entsorgung entsorgt. Schließlich besteht alternativ auch die Möglichkeit, dass die Reinigungskammern eine gemeinsame Trenneinrichtung haben, die flüssige Medien in eine gemeinsame Entsorgung entsorgt.
Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass in den Reinigungskammern Sprühdüsen vorgesehen sein können, um die Außenelektroden mit einem Reinigungsfluid zu besprühen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind hierbei mehrere solche Sprühdüsen vorgesehen, die aus einem gemeinsamen Verteilerring mit dem Reinigungsfluid versorgt werden. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Verteilerring so gestaltet ist, dass das Reinigungsfluid nach einem Reinigungsvorgang selbstständig aus dem Verteilerring herausläuft. Dies ist vorteilhaft, weil dann in dem Verteilerring kein Reinigungsfluid verbleibt, das antrocknen oder heraustropfen könnte.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Reinigungsgerät eine Federaufhängung auf mit mindestens einer Feder zur federnden Montage des Reinigungsgeräts auf einem Untergrund. Dies ist vorteilhaft zum Abfedern von Kollisionen zwischen der zu reinigenden Elektrodenanordnung einerseits und dem Reinigungsgerät andererseits. Die Federaufhängung ermöglicht also eine Ausweichbewegung des federnd aufgehängten Reinigungsgeräts im Falle einer Kollision, wodurch Beschädigungen der Elektrodenanordnung und des Reinigungsgeräts weitgehend vermieden werden. Darüber hinaus dient die Federaufhängung auch zur sicheren Abdichtung, um den Druck auf den Dichtstellen zu halten.
Vorstehend wurde lediglich die Reinigung der einzelnen fingerförmigen Außenelektroden der Elektrodenanordnung beschrieben. Darüber hinaus besteht auch ein Bedürfnis, den Zerstäuber bzw. das Zerstäubergehäuse zu reinigen. Hierfür kann zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Reinigungskammern für die einzelnen fingerförmigen Außenelektroden eine separate Reinigungskammer vorgesehen sein, in die der Zerstäuber eingeführt werden kann, um den Zerstäuber darin zu reinigen. Das Reinigungsgerät für die fingerförmigen Außenelektroden der Elektrodenanordnung kann hierbei um die Reinigungsvorrichtung für das Zerstäubergehäuse herumgebaut sein.
Die Reinigungskammer für die Reinigung der fingerförmigen Außenelektroden ist in dem Reinigungsgerät vorzugsweise im Wesentlichen mittig angeordnet, so dass der Zerstäuber seine Außenelektroden von gegenüberliegenden Seiten des Reinigungsgeräts in die Reinigungskammer einführen kann. Bei einer stark außermittigen Anordnung der Reinigungskammer muss der Zerstäuber dagegen für eine Reinigung seiner Außenelektroden auf der Seite des Reinigungsgeräts positioniert werden, die näher an der außermittigen Reinigungskammer liegt.
Ferner ist zu erwähnen, dass die Reinigungskammer vorzugsweise eine Wandung aufweist, die flüssigkeitsdicht und/oder luftdicht ist.
Die parallelen Enden der Außenelektroden der zu reinigenden Elektrodenanordnung sind vorzugsweise mindestens 1 cm, 2 cm oder 3 cm lang. Diese parallele Ausrichtung der fingerförmigen Außenelektroden ist vorteilhaft, weil die fingerförmigen Außenelektroden dann gemeinsam im Rahmen einer einzigen Linearbewegung in die jeweiligen Reinigungskammern des Reinigungsgeräts eingeführt werden können.
Weiterhin wurde bereits vorstehend kurz erwähnt, dass es sich bei dem Reinigungsfluid um ein Gemisch aus Druckluft und einer Reinigungsflüssigkeit handeln kann. Die Konzentration der Reinigungsflüssigkeit in diesem Gemisch kann hierbei in Abhängigkeit von dem Verschmutzungsgrad der fingerförmigen Außenelektroden angepasst werden, wie später noch eingehend beschrieben wird. Die Reinigung ist nicht auf das Sprühen begrenzt. Die Reinigung könnte auch trocken oder mittels Bürsten trocken oder feucht oder mittels Textilgewebe trocken oder feucht erfolgen.
In einer Variante der Erfindung sind die Reinigungskammern gemeinsam auf einer Drehmechanik angeordnet, die um eine Drehachse zwischen verschiedenen Drehstellungen drehbar ist, wobei die Reinigungskammern vorzugsweise parallel zu der Drehachse ausgerichtet sind und in jeder der Drehstellungen jeweils mehrere fingerförmige Außenelektroden gleichzeitig gereinigt werden können. Beispielsweise kann die zu reinigende Elektrodenanordnung acht fingerförmige Außenelekt- roden aufweisen. Das Reinigungsgerät kann dann beispielsweise vier Reinigungskammern aufweisen, die auf der Drehmechanik angeordnet sind. Hierbei können also gleichzeitig vier fingerförmige Außenelektroden gereinigt werden. Zum Reinigen der anderen vier fingerförmigen Außenelektroden muss die Drehmechanik lediglich etwas gedreht werden, damit die Reinigungskammern fluchtend in der Verlängerung der anderen fingerförmigen Außenelektroden angeordnet sind. Das Einführen bzw. das Herausziehen der fingerförmigen Außenelektroden aus den Reinigungskammern kann hierbei beispielsweise durch den Lackierroboter erfolgen oder durch eine separate Hubmechanik, welche die Reinigungskammern anhebt bzw. absenkt.
Neben dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Reinigungsgerät umfasst die Erfindung auch ein entsprechendes Betriebsverfahren. Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere Außenelektroden in die zugehörigen Reinigungskammern des Reinigungsgeräts eingeführt und dann gleichzeitig gereinigt werden.
Hierbei können in den einzelnen Reinigungskammern verschiedene Typen von Sprühdüsen angeordnet werden, die die Mantelfläche oder die Stirnfläche der fingerförmigen Außenelektrode mit einem Reinigungsfluid besprühen.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Sprühdüsen der einzelnen Reinigungskammern gemeinsam angesteuert werden können und das Reinigungsfluid dann zeitgleich abgeben. Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass die Reinigungsprozesse in den verschiedenen Reinigungskammern zeitlich versetzt sind. Hierzu werden die Sprühdüsen in den einzelnen Reinigungskammern unabhängig voneinander und nacheinander angesteuert.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass auch das Besprühen der Mantelfläche und das Besprühen der Stirnfläche der fingerförmigen Außenelektroden wahlweise zeitgleich oder nacheinander erfolgen kann.
Die Erfindung ermöglicht auch die Anpassung des Reinigungsprozesses an den Verschmutzungsgrad der einzelnen fingerförmigen Außenelektroden. Falls die Außenelektroden beispielsweise sehr stark verschmutzt sind, so ist ein entsprechend intensiver Reinigungsprozess erforderlich. Falls die Außenelektroden dagegen nur geringfügig verschmutzt sind, so reicht auch ein entsprechend sanfter Reinigungsprozess. Die Erfindung sieht deshalb vorzugsweise vor, dass der Verschmutzungsgrad der einzelnen fingerförmigen Außenelektroden ermittelt wird, was beispielsweise im Rahmen einer Sichtkontrolle durch eine Bedienungsperson oder automatisiert mittels eines Messgeräts erfolgen kann. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Verschmutzungsgrad zu ermitteln, indem Variablen (z.B. Strom, Spannung) einer elektrostatischen Beschichtungsmittelaufladung ausgewertet werden. Eine Software kann dann in Abhängigkeit von dem ermittelten Verschmutzungsgrad den optimalen Reinigungszeitpunkt bestimmen. Das Reinigungsfluid wird dann in Abhängigkeit von dem ermittelten Verschmutzungsgrad angepasst. Beispielsweise kann hierzu die Konzentration der Spülflüssigkeit in dem Reinigungsfluid angepasst werden. Bei einer starken Verschmutzung wird dann eine relativ hohe Konzentration der Spülflüssigkeit gewählt, um eine entsprechend gute Reinigungswirkung zu erreichen. Weiterhin kann die Menge des bei einem Reinigungsprozess abgegebenen Reinigungsfluids in Abhängigkeit von dem Verschmutzungsgrad angepasst werden oder der Absprühdruck, mit dem das Reinigungsfluid abgesprüht wird.
Neben dem vorstehend beschriebenen Reinigungsgerät und dem ebenfalls vorstehend beschriebenen zugehörigen Betriebsverfahren beansprucht die Erfindung auch Schutz für eine entsprechend angepasste Elektrodenanordnung zur elektrostatischen Außenaufladung von Beschichtungsmittel (z.B. Lack).
Die erfindungsgemäße Elektrodenanordnung weist in Übereinstimmung mit den eingangs beschriebenen bekannten Elektrodenanordnungen für die elektrostatische Außenaufladung an einem Zerstäuber mehrere fingerförmige Außenelektroden auf, die dazu dienen, das abgesprühte Beschichtungsmittel (z.B. Lack) elektrostatisch aufzuladen.
Die erfindungsgemäße Elektrodenanordnung zeichnet sich nun dadurch aus, dass die fingerförmigen Außenelektroden zumindest an ihren Enden parallel zueinander ausgerichtet sind. Dies ist vorteilhaft, da die parallelen Außenelektroden dann gemeinsam in mehrere parallel zueinander ausgerichtete Reinigungskammern eingeführt werden können.
Hierbei ist zu erwähnen, dass die fingerförmigen Außenelektroden nicht notwendigerweise auf ihrer gesamten Länge parallel zueinander ausgerichtet sind. Es ist vielmehr auch möglich, dass die fingerförmigen Außenelektroden nur mit ihren Enden parallel zueinander ausgerichtet sind.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Elektrodenanordnung zur Montage an dem Zerstäuber einen ringförmigen Montagering auf. Der ringförmige Montagering kann dann beispielsweise einfach auf das Zerstäubergehäuse eines Rotationszerstäubers aufge- steckt werden, wobei die Elektrodenanordnung dann im aufgesteckten Zustand an dem Zerstäuber fixiert werden kann.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die fingerförmigen Außenelektroden vorzugsweise über den Umfang der ringförmigen Elektrodenanordnung verteilt sind, wobei die Anordnung der einzelnen fingerförmigen Außenelektroden vorzugsweise äquidistant ist.
Die einzelnen fingerförmigen Außenelektroden können dann mit ihren parallelen Enden vorzugsweise rechtwinklig zu dem Montagering ausgerichtet sein.
Ferner ist auch zu erwähnen, dass die fingerförmigen Außenelektroden jeweils eine Ummantelung aus einem elektrisch isolierenden Material (z.B. Kunststoff) aufweisen können, wobei in die Ummantelung die eigentlichen Elektrodenspitzen eingesetzt sind, die axial aus der Ummantelung herausragen können.
Darüber hinaus ist zu erwähnen, dass die erfindungsgemäße Elektrodenanordnung vorzugsweise auswechselbar ist. Dies ermöglichte den Austausch verschiedener Elektrodenanordnungen für unterschiedliche Applikationssituationen. Beispielsweise kann eine Elektrodenanordnung für die Außenlackierung gegen eine Elektrodenanordnung für die Innenlackierung ausgetauscht werden. Darüber hinaus kann die Elektrodenanordnung für die elektrostatische Außenaufladung auch durch eine Abdeckung (Dummy) ausgetauscht werden, wenn ohne eine elektrostatische Beschichtungsmittelaufladung lackiert werden soll. Weiterhin kann alternativ auch ein Universalaufladering montiert werden, der sowohl für die Innenlackierung als auch für die Außenlackierung dient.
Schließlich beansprucht die Erfindung auch Schutz für einen Zerstäuber (z.B. Rotationszerstäuber) mit einer solchen erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. der
Figur 1 zeigt eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts mit zwei Reinigungsmodulen mit jeweils zwei Reinigungskammern.
Figur 2 zeigt eine Seitenansicht des Reinigungsgeräts aus Figur 1.
Figur 3 zeigt eine Perspektivansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels eines Reinigungsgeräts.
Figur 4 zeigt eine Aufsicht auf das Reinigungsgerät aus Figur 3.
Figur 5 zeigt eine Perspektivansicht eines Rotationszerstäubers mit einer Elektrodenanordnung, die in ein Modul des Reinigungsgeräts eingeführt ist.
Figur 6 zeigt eine aufgeschnittene Perspektivansicht entsprechend Figur 5.
Figur 7 zeigt eine Seitenansicht des Reinigungsgeräts gemäß den Figuren 3-6.
Figur 8 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts mit einer Federaufhängung.
Figur 9 zeigt eine aufgeschnittene Perspektivansicht einer Reinigungskammer eines erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts.
Figur 10 zeigt eine aufgeschnittene Seitenansicht einer Reinigungskammer eines erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts.
Figur 11 zeigt eine Seitenansicht mit zwei möglichen Positionierungen eines Rotationszerstäubers während eines Reinigungsprozesses.
Figur 12 zeigt eine Seitenansicht eines Reinigungsgeräts, bei dem der Rotationszerstäuber bei einem Reinigungsprozess eine bestimmte Position einnehmen muss.
Figur 13 zeigt ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens. Figur 14 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts mit einer Drehmechanik mit mehreren Reinigungskammern.
Detaillierte der
Im Folgenden wird nun zunächst das Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts beschrieben, wie es in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist.
In den Zeichnungen ist ein Rotationszerstäuber 1 dargestellt, der von einem Lackierroboter bewegt wird, wobei der Lackierroboter in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Der Rotationszerstäuber 1 weist als Applikationselement einen Glockenteller 2 auf, der im Betrieb mit hoher Geschwindigkeit rotiert, wie es an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Der Rotationszerstäuber 1 trägt eine demontierbare Elektrodenanordnung 3 zur elektrostatischen Außenaufladung des abgesprühten Lacks, wobei die Elektrodenanordnung 3 insgesamt acht Fingerelektroden 4 aufweist, die über den Umfang der Elektrodenanordnung 3 äquidistant verteilt sind und parallele Enden aufweisen.
Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät umfasst in diesem Ausführung Ausführungsbeispiel zwei Reinigungsmodule 5, 6, die jeweils zwei Reinigungskammern 7, 8 bzw. 9, 10 enthalten. In dem Reinigungsmodul 5 können also zwei der Fingerelektroden 4 gleichzeitig gereinigt werden. Entsprechend können auch in dem anderen Reinigungsmodul 6 zwei der Fingerelektroden 4 gleichzeitig gereinigt werden.
Die beiden Reinigungsmodule 5, 6 sind hierbei jeweils an der Außenseite einer vertikalen Montageplatte 11, 12 montiert, wobei die beiden Montageplatten 11 ,12 einen Zwischenraum 13 einschließen. Bei einem Reinigungsprozess kann der Rotationszerstäuber 1 mit seinem Zerstäubergehäuse 14 in den Zwischenraum 13 zwischen den beiden Reinigungsmodulen 5, 6 eintauchen, wobei die Fingerelektroden 4 in die zugehörigen Reinigungskammern 7-10 eingeführt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel können während eines Reinigungsprozesses vier der acht Fingerelektroden 4 gleichzeitig gereinigt werden. Zum Reinigen der anderen vier Fingerelektroden 4 der Elektrodenanordnung 3 muss der Rotationszerstäuber 1 von dem Lackierroboter entsprechend umpositioniert werden. Im Gegensatz zur dem eingangs beschriebenen herkömmlichen Reinigungsgerät sind jedoch lediglich zwei Reinigungsprozesse erforderlich, wohingegen bei dem eingangs beschriebenen herkömmlichen Reinigungsgerät acht Reinigungsprozesse erforderlich wären. Die Figuren 3-6 zeigen ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts, das weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in den Figuren 1 und 2 dargestellten Reinigungsgerät übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die beiden Reinigungsmodule 5, 6 nicht an der Außenseite der beiden Montageplatten 11, 12, sondern an der Innenseite der beiden Montageplatten 11, 12 montiert sind.
Aus Figur 6 ist weiterhin ersichtlich, dass in der Reinigungskammer 9 an der Oberseite nahe der Einführöffnung ein Blasluftring 15 angeordnet ist, der einen Luftvorhang quer zu der Einführöffnung bläst und dadurch verhindert, dass bei einem Reinigungsprozess Reinigungsmittel oder Lackreste aus der Reinigungskammer 9 austreten können. Der Blasluftring 15 bildet also eine berührungslose Dichtung der Einführöffnung der Reinigungskammer 9.
Weiterhin ist aus der Zeichnung ersichtlich, dass in der Reinigungskammer 9 über den Umfang verteilt mehrere Sprühdüsen 16 angeordnet sind, die in diesem Ausführungsbeispiel als Flachstrahldüse ausgebildet sind und die äußere Mantelfläche der Fingerelektroden 4 mit einem Reinigungsfluid besprühen.
Ferner ist aus der Zeichnung auch ersichtlich, dass in der Reinigungskammer 9 mittig an der Unterseite eine Sprühdüse 17 angeordnet ist, die axial nach oben ausgerichtet ist und die untere Stirnfläche der Fingerelektroden 4 mit Reinigungsfluid besprüht.
Figur 7 zeigt die Positionierung des Rotationszerstäubers 1 bei einem Reinigungsvorgang. Hierzu wird der Rotationszerstäuber 1 von oben nach unten bewegt, so dass die zu reinigende Fingerelektroden 4 in die jeweilige Reinigungskammer 7 eintaucht. Hierbei ist zu erwähnen, dass die Reinigungskammer 7 in dem Reinigungsmodul 5 im Wesentlichen mittig angeordnet ist. Dies bedeutet, dass zwischen der Mittelachse 18 der Reinigungskammer 7 und der seitlichen Außenkontur des Reinigungsmoduls 6 ein Abstand ba bzw. bi liegt, wobei die beiden Abstände ba, bi ungefähr gleich groß sind. Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Rotationszerstäuber 1 zwischen der Außenkontur des Zerstäubergehäuses 14 und den Fingerelektroden 4 eine lichte Weite Iw aufweist, die größer ist als die Abstände ba, bi. Dies ist vorteilhaft, weil der Rotationszerstäuber 1 so nicht nur - wie dargestellt - auf der rechten Seite des Reinigungsmoduls 5 positioniert werden kann. Vielmehr besteht alternativ auch die Möglichkeit, dass der Rotationszerstäuber 1 während eines Reinigungsprozesses links von dem Reinigungsmodul 5 positioniert wird.
Figur 8 zeigt eine Darstellung zur Verdeutlichung der Federaufhängung des Reinigungsgeräts. So ist das Reinigungsgerät auf einem Untergrund 19 federnd aufgehängt, wozu Spiralfedern 20 dienen. Die federnde Aufhängung des Reinigungsgeräts ist insbesondere bei Kollisionen zwischen dem Rotationszerstäuber 1 oder der Elektrodenanordnung 3 und dem Reinigungsgerät vorteilhaft, da die Spiralfedern 20 der Aufhängung eine Ausweichbewegung des Reinigungsgeräts ermöglicht, wodurch Beschädigungen der Elektrodenanordnung 3 oder des Reinigungsgeräts weitgehend verhindert werden können.
Weiterhin ist aus der Darstellung ersichtlich, dass an der Unterseite der beiden Reinigungskammern 7, 8 Abführtrichter 21, 22 angeordnet sind, die in eine gemeinsame Entsorgung 23 münden. Bei einem Reinigungsprozess können also Reste von Lack, Spülmittel und Druckluft durch die Abführtrichter 21, 22 in die gemeinsame Entsorgung 23 abgeführt werden, wie durch die Pfeile angedeutet ist.
Weiterhin ist aus der Zeichnung ersichtlich, dass Blasluftringe 24, 25 aus einer gemeinsamen Druckluftversorgung 26 mit Druckluft gespeist werden.
Figur 10 zeigt eine Abwandlung der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, wobei die Sprühdüsen 16 als Vollkegelstrahldüse ausgebildet sind.
Die Figuren 11 und 12 zeigen wieder die Positionierung des Rotationszerstäubers 1 an dem Reinigungsmodul 5. Bei der Variante gemäß Figur 11 ist die Reinigungskammer 7 mittig angeordnet, so dass der Rotationszerstäuber 1 beim Reinigungsprozess wahlweise auf einer der beiden Seiten positioniert werden kann. Bei der Variante gemäß Figur 12 ist die Reinigungskammer 7 dagegen außermittig angeordnet, so dass der Rotationszerstäuber 1 bei einem Reinigungsprozess nur auf der in der Zeichnung rechten Seite positioniert werden kann, was bei einer Reinigung der anderen Fingerelektroden 4 eine aufwändige Umpositionierung des Rotationszerstäubers 1 erforderlich macht. Im Folgenden wird nun das Flussdiagramm gemäß Figur 13 beschrieben, das ein Beispiel des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens erläutert.
In einem ersten Schritt S1 wird zunächst der Verschmutzungsgrad der einzelnen fingerförmigen Außenelektroden („Fingerelektroden") der Elektrodenanordnung ermittelt. Dies kann durch eine Bedienungsperson oder automatisiert durch ein Messgerät erfolgen.
In einem nächsten Schritt S2 werden die fingerförmigen Außenelektroden der Elektrodenanordnung dann in die einzelnen Reinigungskammern des Reinigungsgeräts eingeführt.
In einem weiteren Schritt S3 werden dann Reinigungsparameter individuell für die einzelnen Reinigungskammern in Abhängigkeit von dem Verschmelzungsgrad der jeweiligen fingerförmigen Außenelektroden eingestellt. Zur Reinigung einer stark verschmutzten fingerförmigen Außenelektrode kann dann beispielsweise eine hohe Spülmittelkonzentration eingesetzt werden. Zum Reinigen einer nur geringfügig verschmutzten fingerförmigen Außenelektrode kann dagegen eine geringe Sperrmüllkonzentration verwendet werden.
Im nächsten Schritt S4 werden dann die Mantelflächen und die Stirnflächen der fingerförmigen Außenelektroden mit dem Reinigungsfluid besprüht. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Gemisch aus Reinigungsflüssigkeit und Druckluft handeln.
Im nächsten Schritt S5 können dann die fingerförmigen Außenelektroden getrocknet werden, beispielsweise durch Anblasen mit Druckluft.
Im nächsten Schritt S6 werden die fingerförmigen Außenelektroden dann aus den Reinigungskammern des Reinigungsgeräts herausgezogen.
Schließlich zeigt Figur 14 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts mit einer Drehmechanik 27, wobei auf der Drehmechanik 27 vier Reinigungskammern 28-31 angeordnet sind. Die Reinigungskammern 28-31 können mit der Drehmechanik 27 um eine Drehachse 32 gedreht werden.
Weiterhin ist eine Elektrodenanordnung 33 dargestellt, die zur elektrostatischen Außenaufladung dient und acht Fingerelektroden 34-41 aufweist. In der dargestellten Drehstellung der Drehmechanik 27 befinden sich die Fingerelektroden 35, 37, 39, 41 in den zugehörigen Reinigungskammern 28, 29, 30, bzw. 31 und können dann gleichzeitig gereinigt werden. Zum Reinigen der anderen Fingerelektroden 34, 36, 38, 40 muss die gesamte Elektrodenanordnung 33 zunächst aus dem Reinigungsgerät herausgezogen werden. Dies kann wahlweise durch den Lackierroboter oder durch eine separate Hubmechanik erfolgen. Anschließend wird die Drehmechanik 27 dann in Richtung des Doppelpfeils gedreht, woraufhin dann die anderen Fingerelektroden 34, 36, 38, 40 in die Reinigungskammern 28-31 eintauchen können, um darin gereinigt zu werden.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung auch eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen und insbesondere auch ohne die Merkmale des Hauptanspruchs. Die Erfindung umfasst also verschiedene Erfindungsaspekte, die unabhängig voneinander Schutz genießen.
1 Rotationszerstäuber
2 Glockenteller des Rotationszerstäubers
3 Elektrodenanordnung zur elektrostatischen Außenaufladung
4 Fingerelektroden der Elektrodenanordnung
5, 6 Reinigungsmodule des Reinigungsgeräts
7-10 Reinigungskammern des Reinigungsgeräts
11, 12 Montageplatten zur Montage der Reinigungsmodule
13 Zwischenraum zwischen den Reinigungsmodulen
14 Zerstäubergehäuse des Rotationszerstäubers
15 Blasluftringe zur Abdichtung der Einführöffnungen der Reinigungskammern
16 Sprühdüsen an der Seite der Reinigungskammern
17 Sprühdüsen am Boden der Reinigungskammern
18 Mittelachse der Reinigungskammer
19 Untergrund zur Lagerung des Reinigungsgeräts
20 Spiralfedern zur federnden Lagerung des Reinigungsgeräts auf dem Untergrund
21, 22 Abführtrichter am Boden der Reinigungskammern
23 Entsorgung
24, 25 Blasluftringe
26 Gemeinsame Druckluftzuführung für die Blasluftringe
27 Drehmechanik
28-31 Reinigungskammern
32 Drehachse der Drehmechanik
33 Elektrodenanordnung zur elektrostatischen Außenaufladung
34-41 Fingerelektroden der Elektrodenanordnung
Iw Lichte Weite zwischen den parallelen Enden der Fingerelektroden und dem Zerstäubergehäuse ba Baubreite zwischen den eingeführten Fingerelektroden und der äußeren Außenwand des Reinigungsmoduls bi Baubreite zwischen den eingeführten Fingerelektroden und der inneren Außenwand des Reinigungsmoduls

Claims

ANSPRÜCHE
1. Reinigungsgerät zum Reinigen einer Elektrodenanordnung (3) mit mehreren fingerförmigen Außenelektroden (4) für die elektrostatische Außenaufladung an einem Zerstäuber (1), insbesondere an einem Rotationszerstäuber (1), mit a) einer ersten Reinigungskammer (7) mit einer Einführöffnung zur Aufnahme einer der fingerförmigen Außenelektroden (4) der Elektrodenanordnung (3) während eines Reinigungsprozesses, gekennzeichnet durch b) mindestens eine zweite Reinigungskammer (8-10) mit einer Einführöffnung zur Aufnahme einer der fingerförmigen Außenelektroden (4) der Elektrodenanordnung (3) während des Reinigungsprozesses, so dass während des Reinigungsprozesses gleichzeitig mindestens zwei der fingerförmigen Außenelektroden (4) der Elektrodenanordnung (3) gereinigt werden können.
2. Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungskammern (7- 10) alle parallel zueinander ausgerichtet sind, um die parallelen fingerförmigen Außenelektroden (4) der Elektrodenanordnung (3) aufzunehmen.
3. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass an der Einführöffnung der Reinigungskammern (7-10) jeweils eine Abdichtung vorgesehen ist, wobei die Abdichtung verhindert, dass bei einem Reinigungsprozess ein Reinigungsfluid aus der Reinigungskammer (7-10) austritt, b) dass die Abdichtung an der Einführöffnung der Reinigungskammern (7-10) optional wie folgt ausgebildet ist: bl) berührend, insbesondere als ringförmige Dichtlippe, die die zu reinigende Außenelektrode (4) während des Reinigungsprozesse ringförmig umgibt und außen an der zu reinigenden Außenelektrode (4) anliegt und zwar vorzugsweise federnd mit einer Anpresskraft, oder b2) berührungslos, insbesondere als Blasluftring (15; 24, 25), der einen Luftvorhang quer über die Einführöffnung bläst.
4. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass in mindestens einer der Reinigungskammern (7-10) mindestens eine erste Sprühdüse
(16) angeordnet ist, um die äußere Mantelfläche der fingerförmigen Außenelektrode (4) während des Reinigungsprozesses mit dem Reinigungsfluid zu besprühen, und/oder b) dass in mindestens einer der Reinigungskammern (7-10) mindestens eine zweite Sprühdüse
(17) angeordnet ist, um das freie Ende der Außenelektrode (4) während des Reinigungsprozesses mit dem Reinigungsfluid in axialer Richtung zu besprühen, insbesondere bezüglich der zu reinigenden Außenelektrode (4) axial von vorne.
5. Reinigungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, a) dass die mindestens eine erste Sprühdüse (16) in der jeweiligen Reinigungskammer (7-10) an der Oberseite nahe der Einführöffnung angeordnet ist, insbesondere im oberen Viertel oder Fünftel der Reinigungskammer (7-10), b) dass die erste Sprühdüse (16) im Querschnitt rechtwinklig zur Mittelachse der jeweiligen Reinigungskammer (7-10) radial ausgerichtet ist, und/oder c) dass die erste Sprühdüse (16) von der Einführöffnung der jeweiligen Reinigungskammer (7- 10) weg geneigt ist, insbesondere mit einem Winkel zur Mittelachse der Reinigungskammer (7-10) von 0°-60°, 5°-50° oder 10°-30°, d) dass die erste Sprühdüse (16) optional wie folgt ausgebildet ist: dl) als Flachstrahldüse, die einen Flachstrahl des Reinigungsfluids abgibt, oder d2) als Vollkegelstrahldüse, die einen kegelförmigen symmetrischen Strahl des Reinigungsfluids abgibt.
6. Reinigungsgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, a) dass die zweite Sprühdüse (17) in der jeweiligen Reinigungskammer (7-10) an der Unterseite angeordnet ist, so dass sich die zweite Sprühdüse (17) während des Reinigungsprozesses unter der zu reinigenden Außenelektrode (4) befindet, und/oder b) dass die zweite Sprühdüse (17) in der jeweiligen Reinigungskammer (7-10) mittig angeordnet ist, und/oder c) dass die zweite Sprühdüse (17) parallel zur Mittelachse der jeweiligen Reinigungskammer (7- 10) ausgerichtet ist und das Reinigungsfluid entlang der Mittelachse (18) der jeweiligen Reinigungskammer (7-10) nach oben in Richtung der zu reinigenden Außenelektrode (4) sprüht.
7. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass in mindestens einer der Reinigungskammern (7-10) eine Trocknungsdüse angeordnet ist, um die zu reinigende Außenelektrode (4) nach dem Reinigungsprozess mit Druckluft anzublasen oder abzusaugen und dadurch zu trocknen, b) dass die Trocknungsdüse die Druckluft vorzugsweise in einem Winkel zur Mittelachse der jeweiligen Reinigungskammer (7-10) nach unten bläst, um an der zu reinigenden Außenelektrode (4) anhaftendes Reinigungsfluid nach unten abzustreifen, c) dass die Trocknungsdüse optional wie folgt ausgebildet ist: cl) als ringförmig umlaufende Schlitzdüse, die vorzugsweise einen Luftvorhang gegen die zu trocknende Außenelektrode (4) bläst, oder c2) als mehrere Einzeldüsen, die ringförmig über den Umfang der jeweiligen Reinigungskammer (7-10) verteilt sind und vorzugsweise die Druckluft jeweils nach innen gegen die zu trocknende Außenelektrode (4) blasen.
8. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch a) ein erstes Reinigungsmodul (5) mit mindestens zwei in einer Reihe angeordneten Reinigungskammern (7, 8) zur Aufnahme und Reinigung jeweils einer Außenelektrode (4), wobei die beiden Reinigungskammern (7, 8) in dem ersten Reinigungsmodul (5) parallel ausgerichtet sind, und b) ein zweites Reinigungsmodul (6) mit mindestens zwei in einer Reihe angeordneten Reinigungskammern (9, 10) zur Aufnahme und Reinigung jeweils einer Außenelektrode (4), wobei die beiden Reinigungskammern (9, 10) in dem zweiten Reinigungsmodul (6) parallel ausgerichtet sind, c) dass die Reinigungsmodule (5, 6) optional parallel zueinander ausgerichtet sind, so dass die Reihen der Reinigungskammern (7-10) in den beiden Reinigungsmodulen (5, 6) parallel zueinander verlaufen.
9. Reinigungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, a) dass die beiden Reinigungsmodule (5, 6) einander gegenüberliegend angeordnet sind, so dass die Reinigungskammern (7-10) alle parallel ausgerichtet sind, b) dass die beiden Reinigungsmodule (5, 6) zwischen sich einen Zwischenraum (13) einschließen, um einen Zerstäuber (1) aufzunehmen, während mehrere der an dem Zerstäuber (1) montierten Außenelektroden (4) in die Reinigungskammern (7-10) eingeführt sind.
10. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch a) eine Reinigungsmittelzuführung zur Zuführung einer Reinigungsflüssigkeit, b) eine Druckluftzuführung zur Zuführung von Druckluft, c) mindestens eine Sprühdüse zum Besprühen der fingerförmigen Außenelektroden (4) mit einem Gemisch aus der Reinigungsflüssigkeit und der Druckluft, und d) eine Ventilanordnung, wobei die Ventilanordnung eingangsseitig mit der Reinigungsmittelzuführung und der Druckluftzuführung und ausgangsseitig mit der mindestens einen Sprühdüse verbunden ist, e) wobei die Ventilanordnung mindestens eine der folgenden Ventilstellungen aufweist: el) eine Mischstellung, in der die Ventilanordnung die Druckluft mit der Reinigungsflüssigkeit mischt und das Gemisch an die Sprühdüse weiterleitet, e2) eine Trocknungsstellung, in der die Ventilanordnung nur die Druckluft auswählt und ohne die Reinigungsflüssigkeit zur Trocknung der Außenelektrode (4) an die Sprühdüse weiterleitet.
11. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass mindestens eine der Reinigungskammern (7-10) ausgangsseitig mit einer Trenneinrichtung verbunden ist, die Medien aus der Reinigungskammer (7-10) aufnimmt und flüssige Medien von gasförmigen Medien trennt, und/oder b) dass die Trenneinrichtung ausgangsseitig mit einer Entsorgung verbunden ist, insbesondere mit einem Sammelbehälter, der flüssige Medien aus der Reinigungskammer (7-10) aufnimmt, und/oder c) dass zwischen der Trenneinrichtung und der Entsorgung ein steuerbares Ventil angeordnet ist, insbesondere ein Kugelventil, das den Abfluss aus der Trenneinrichtung in den Sammelbehälter steuert, und/oder d) dass die Trenneinrichtung ausgangsseitig offen ist und vorzugsweise in einen unter der Trenneinrichtung angeordneten Trichter mündet.
12. Reinigungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, a) dass die einzelnen Reinigungskammern (7-10) jeweils eine Trenneinrichtung aufweisen, die flüssige Medien in jeweils eine eigene Entsorgung entsorgt, oder b) dass die einzelnen Reinigungskammern (7-10) jeweils eine Trenneinrichtung aufweisen, die flüssige Medien in eine gemeinsame Entsorgung entsorgt, oder c) dass die Reinigungskammer (7-10) eine gemeinsame Trenneinrichtung haben, die flüssige Medien in eine gemeinsame Entsorgung entsorgt.
13. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass mehrere Sprühdüsen (16, 17) vorgesehen sind, um die Außenelektroden (4) mit einem
22 Reinigungsfluid zu besprühen, b) dass die Sprühdüsen (16, 17) aus einem gemeinsamen Verteilerring mit dem Reinigungsfluid versorgt werden, und c) dass der Verteilerring so gestaltet ist, dass das Reinigungsfluid nach einem Reinigungsvorgang selbständig aus dem Verteilerring herausläuft.
14. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass das Reinigungsgerät eine Federaufhängung aufweist mit einer Feder (20) zur federnden Montage des Reinigungsgeräts auf einem Untergrund, insbesondere zum Abfedern von Kollisionen zwischen der zu reinigenden Elektrodenanordnung (3) und dem Reinigungsgerät, und/oder b) dass zusätzlich zu den Reinigungskammern zur Reinigung der fingerförmigen Außenelektroden (4) eine separate Reinigungskammer (7-10) zur Reinigung des Zerstäubers (1) vorgesehen ist, so dass die Außenelektroden (4) und der Zerstäuber (1) gleichzeitig gereinigt werden können, und/oder c) dass die Reinigungskammer (7-10) in dem Reinigungsgerät im Wesentlichen mittig angeordnet ist, so dass der Zerstäuber (1) seine Außenelektroden (4) von gegenüberliegenden Seiten des Reinigungsgeräts in die Reinigungskammer (7-10) einführen kann, und/oder d) dass die Reinigungskammer (7-10) eine Wandung aufweist, die flüssigkeitsdicht und/oder luftdicht ist, und/oder e) dass die parallelen Enden der Außenelektroden (4) mindestens 1cm, 2cm oder 3cm lang sind, und/oder f) dass das Reinigungsfluid ein Gemisch aus Druckluft und einer Reinigungsflüssigkeit ist.
15. Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Reinigungskammern (7-10) gemeinsam auf einer Drehmechanik (27) angeordnet sind, die um eine Drehachse (32) zwischen verschiedenen Drehstellungen drehbar ist, wobei die Reinigungskammern (28-31) vorzugsweise parallel zu der Drehachse (32) ausgerichtet sind und in jeder der Drehstellungen jeweils mehrere fingerförmige Außenelektroden (SA- Al) gleichzeitig gereinigt werden können, b) dass optional eine Hubmechanik vorgesehen ist, um die Reinigungskammern (28-31) gemeinsam entlang der Einführrichtung anzuheben und die zu reinigenden fingerförmigen Außenelektroden (34-41) dadurch in die Reinigungskammern (28-31) einzuführen oder aus den Reinigungskammern (28-31) zu entfernen.
23
16. Betriebsverfahren für ein Reinigungsgerät zum Reinigen einer Elektrodenanordnung (3) mit mehreren fingerförmigen Außenelektroden (4) für die elektrostatische Außenaufladung an einem Zerstäuber (1), insbesondere für ein Reinigungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den folgenden Schritten: a) Einführen einer der fingerförmigen Außenelektroden (4) der Elektrodenanordnung (3) in eine erste Reinigungskammer (7-10) des Reinigungsgeräts, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: b) Einführen einer anderen der fingerförmigen Außenelektroden (4) der Elektrodenanordnung (3) in eine zweite Reinigungskammer (7-10) des Reinigungsgeräts, c) Gleichzeitiges Reinigen der fingerförmigen Außenelektroden (4) in den Reinigungskammern des Reinigungsgeräts.
17. Betriebsverfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch folgende Schritte zum Reinigen der der fingerförmigen Außenelektroden (4) a) Besprühen der fingerförmigen Außenelektroden (4) in den Reinigungskammern mit einem Reinigungsfluid durch jeweils mindestens eine erste Sprühdüse (16), die auf die Mantelfläche der fingerförmigen Außenelektroden (4) gerichtet ist, und b) Besprühen der fingerförmigen Außenelektroden (4) in den Reinigungskammern mit einem Reinigungsfluid durch jeweils mindestens eine zweite Sprühdüse (17), die im Wesentlichen axial auf die Stirnfläche der fingerförmigen Außenelektroden (4) gerichtet ist.
18. Betriebsverfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Sprühdüsen (16, 17) der einzelnen Reinigungskammern (7-10) gemeinsam angesteuert werden und das Reinigungsfluid zeitgleich abgeben, oder b) dass die Sprühdüsen (16, 17) der einzelnen Reinigungskammern (7-10) unabhängig voneinander angesteuert werden, so dass das Reinigungsfluid in den verschiedenen Reinigungskammern (7-10) zeitversetzt abgegeben werden kann.
19. Betriebsverfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, a) dass in den einzelnen Reinigungskammern (7-10) die erste Sprühdüse (16) und die zweite Sprühdüse (17) gemeinsam angesteuert werden und das Reinigungsfluid zeitgleich abgeben, oder b) dass in den einzelnen Reinigungskammern (7-10) die erste Sprühdüse (16) und die zweite Sprühdüse (17) unabhängig voneinander angesteuert werden, so dass das Reinigungsfluid
24 zeitversetzt durch die erste Sprühdüse (16) und die zweite Sprühdüse (17) abgegeben werden kann.
20. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, a) dass in den einzelnen Reinigungskammern (7-10) das Reinigungsfluid für die erste Sprühdüse (16) unabhängig von dem Reinigungsfluid für die zweite Sprühdüse (17) ausgewählt wird, b) dass optional die erste Sprühdüse (16) Luft als Reinigungsfluid auf die Mantelfläche der fingerförmigen Außenelektroden (4) abgibt, c) dass optional die zweite Sprühdüse (17) ein Gemisch aus Spülflüssigkeit und Luft als Reinigungsfluid auf die Stirnfläche der fingerförmigen Außenelektroden (4) abgibt.
21. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüchen 16 bis 20, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Ermitteln des Verschmutzungsgrads der einzelnen fingerförmigen Außenelektroden (4) vor einem Reinigungsprozess, wobei der Verschmutzungsgrad optional durch eine Bedienungsperson oder durch ein Messgerät ermittelt wird, b) Anpassen des Reinigungsfluids in den einzelnen Reinigungskammern in Abhängigkeit von dem Verschmutzungsgrad der in die jeweilige Reinigungskammer (7-10) eingeführten fingerförmigen Außenelektrode (4), insbesondere durch Anpassen einer der folgenden Betriebsgrößen des Reinigungsfluids: bl) Konzentration der Spülflüssigkeit in dem Reinigungsfluid, das ein Gemisch aus der Spülflüssigkeit und Luft ist, b2) Menge des bei einem Reinigungsprozess abgegebenen Reinigungsfluids, b3) Absprühdruck, mit dem das Reinigungsfluid abgesprüht wird.
22. Elektrodenanordnung (3) für einen Zerstäuber (1) zur elektrostatischen Außenaufladung von Beschichtungsmittel, insbesondere für einen Rotationszerstäuber (1), mit a) mehreren fingerförmigen Außenelektroden (4) für die elektrostatische Außenaufladung des Beschichtungsmittels, dadurch gekennzeichnet, b) dass die fingerförmigen Außenelektroden (4) zumindest an ihren Enden parallel zueinander ausgerichtet sind.
25
23. Elektrodenanordnung (3) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Elektrodenanordnung (3) zur Montage an dem Zerstäuber einen ringförmigen Montagering aufweist, b) dass die fingerförmigen Außenelektroden (4) über den Umfang der ringförmigen Elektrodenanordnung verteilt sind, insbesondere äquidistant, c) dass die fingerförmigen Außenelektroden (4) zumindest mit ihren parallelen Enden rechtwinklig zu dem Montagering ausgerichtet sind, d) dass die fingerförmigen Außenelektroden (4) jeweils eine Ummantelung aus einem elektrisch isolierenden Material aufweisen, insbesondere aus einem Kunststoff, und/oder e) dass am freien Ende der fingerförmigen Außenelektroden (4) jeweils eine Elektrodenspitze aus der Ummantelung axial herausragt.
24. Zerstäuber (1), insbesondere Rotationszerstäuber (1), mit a) einer Zerstäubermittelachse, insbesondere als Rotationsachse eines Glockentellers (2), wobei der Zerstäuber (1) entlang der Zerstäubermittelachse eines Sprühstrahl eines Beschichtungsmittels abgibt, und b) einer Elektrodenanordnung (3) mit mehreren fingerförmigen Außenelektroden (4) zur elektrostatischen Außenaufladung des Beschichtungsmittels, dadurch gekennzeichnet, c) dass die Elektrodenanordnung (3) nach einem der Ansprüche 22 oder 23 ausgebildet ist.
26
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