PL159254B1 - p r zewod zacym i u r zad zen ie do wykonywan ia tego sposobu PL PL PL - Google Patents

Abstract

1 . Spo sób s e ry jn ego e l ek t ro s t a tycznego pow l ekan i a p r zedm io tów ma t e r i a l em e l ek t ry c zn i e p r z ewod z a cym , gd z i e na jp i e rw od i zo lowany od z i em i zb io rn ik z a s i l a j a cy nape ln i a s i e ma t e r i a l em pow l eka j acym , na s t epn i e ma t e - r i a l pow l eka j acy dop rowadza s i e z e zb io rn ika z a s i l a j a - c ego pop r zez p r z ewód l a c z a cy do u r zadzen i a rozpy l a j a - c ego , bedac ego n a wy sok im po t enc j a l e e l ek t ro s t a tycz - nym , p r zy c zym zb io rn ik t en je s t po l aczony e l ek t ry c zn i e pop r zez p r z ewodza cy ma t e r i a l pow l eka j acy w p r z ewo - d z i e l a c z a cym z u r z ad z en i em rozpy l a j acym , a po p ro c e s i e pow l ekan i a zb io rn ik zo s t a j e pop r zez op rózn i en i e p r z e - wodu l ac z a c ego od i zo lowany e l ek t ry c zn i e od u r z adz en i a rozpy l a j a cego , zn am i enny tym , z e ma t e r i a l pow l ek a j a cy k i e ru j e s i e z uk l adu z a s i l an i a o n i sk im po t enc j a l e lub o po t enc j a l e z i em i pop r z ez p r z ewód z a s i l a j acy do zb io r - n ika z a s i l a j ac ego , podc za s gdy p r zewód l a c z a cy p rowa - dz acy do u r z adzen i a ro zpy l a j a c ego op rózn i a s i e , a zb io r - n ik z a s i l a j a cy , k tó ry z aw i e r a ma t e r i a l pow l ek a j a cy , od i zo lowu j e s i e e l ek t ry c zn i e od uk l adu z a s i l an i a pop r z ez op rózn i an i e p r z ewodu z a s i l a j a c ego . I I . U r z adzen i e do s e ry jn ego e l ek t ro s t a tycznego pow l ekan i a p r zedm io tów ma t e r i a l em e l ek t ryc zn i e p r z e - wodz acym , z ro zpy l a c z em , uk l adem za s i l an i a o n i sk im po t enc j a l e lub po t enc j a l e z i em i d l a ma t e r i a lu pow l eka j a - c ego , z e zb io rn ik i em z a s i l a j a cym i zo lowanym w zg l ed em z i em i , z i zo lu j a cym p r z ewod em , k tó ry l a c zy zb io rn ik z a s i l a j a cy z rozpy l ac zem , z e s t e rowanym uk l adem z awo - rowym , k tó ry je s t pod l aczony do p rzewodu l ac z a c ego i do z ród l a c zynn ika opózn i an i a i / lub o c zy s z c z an i a p r z e - wodu l ac z a c ego o r az z wym i enn ik i em fa rby ,. . . . . . . . . . . . . U p r awn ion y z p a t en tu : Beh r Indus t r iean lagen GmbH und Co . , In - ge rshe im , DE ( 7 2 ) Tw ó r c y w yn a l a z ku : Hans Beh r , S tu t tga r t , DE Ku r t Ve t te r , Remseck , DE ( 7 4 ) Pe ln o m o c n i k : PHZ ’Po l se rv ice " , Wa rszawa , PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób seryjnego elektrostatycznego powlekania przedmiotów materiałem elektrycznie przewodzącym, gdzie najpierw odizolowany od ziemi zbiornik zasilający napełnia się materiałem powlekającym, a następnie ten materiał powlekający doprowadza się ze zbiornika zasilającego poprzez przewód łączący do urządzenia rozpylającego, będącego na wyso4

159 254 kim potencjale elektrostatycznym, przy czym zbiornik ten jest połączony elektrycznie poprzez przewodzący materiał powlekający w przewodzie łączącym z urządzeniem rozpylającym, a po procesie powlekania zbiornik zostaje przez opróżnienie przewodu łączącego, odizolowany elektrycznie od urządzenia rozpylającego.

Przedmiotem wynalazku jest także urządzenie do seryjnego elektrostatycznego powlekania przedmiotów materiałem elektrycznie przewodzącym.

W zwykłych urządzeniach elektrostytycznych powlekających, jakie stosowane są zwłaszcza do lakierowania surowych karoserii samochodowych, głowicę rozpylającą rozpylaczy rotacyjnych itp., podłącza się do wysokiego napięcia, aby w ten sposób wytworzyć ładujące rozpylane cząstki powłoki pola między głowicą rozpylającą i uziemionym, przeznaczonym do powlekania, przedmiotem. Występuje przy tym ten problem, że przy użyciu materiału powłoki o względnie dobrej przewodności, jak na przykład lakier wodny, opór izolacji na łączącym głowicę rozpylającą z układem zasilania lakierem jest zbyt mały, jeżeli układ zasilania ma potencjał ziemi.

Dla rozwiązania tego problemu istnieje możliwość odizolowania od ziemi całego układu zasilania, co jednak jest niecelowe, zwłaszcza wówczas, gdy układ zasilania składa się z dużej liczby zbiorników zasilających. Poza znacznymi kosztami izolacji rozbudowany układ zasilania może mieć tak dużą pojemność, że odpowiednia energia ładowania jest zbyt duża, z uwagi na niebezpieczeństwo wyładowań wybuchowych na głowicy rozpylającej. Ponadto mające wysoki potencjał zbiorniki nie mogą być napełniane bez odłączenia napięcia, jeżeli nie zastosuje się tutaj niezbędnych urządzeń dodatkowych, jak zbiorniki pośrednie, itp. (opis patentowy RFN nr 2 900 660). Poza tym wiele znanych układów wymaga kosztownych, a więc nieekonomicznych źródeł wysokiego napięcia o wysokiej mocy.

Zgodnie z innym znanym z europejskiego opisu patentowego nr0171042 rozwiązaniem spowodowanych przewodnością materiału powlekającego problemów cały układ doprowadzania lakieru ze zbiornika zasilającego aż do głowicy rozpylającej rozpylacza jest uziemiony i promieniście rozpylany materiał zostaje naładowany pośrednio poprzez otaczające głowicę rozpylającą elektrody zewnętrzne. Rozwiązanie to jednak staje się zbędne, gdy materiał powlekający powinien być ładowany bezpośrednio przez głowicę rozpylającą.

W znanym z opisu patentowego RFN nr 3 014 221 urządzeniu powlekającym dla przewodzących elektrycznie materiałów jest dla każdej barwy farby przewidziany własny zbiornik zasilający, który jest odizolowany od ziemi i od pozostałych zbiorników i poprzez wymiennik farby i przewód łączący zasila mające wysoki potencjał urządzenie rozpylające. Przewód łączący, po zakończeniu procesu powlekania danym kolorem i przed zmianą na inny kolor, jest płukany rozpuszczalnikiem (wodą) i suszony sprężonym powietrzem, aby utrzymać wymaganą izolację względem łączonego następnie z urządzeniem rozpylającym zbiornika. Zwłaszcza przy dużej liczbie wybieralnych kolorów i odpowiednich zbiorników urządzenie to jest konstrukcyjnie kosztowne i ma duże wymiary.

Wynalazek ma za zadanie opracować taki sposób powlekania i takie urządzenie powlekające, które będą wymagały znacznie niższych nakładów na budowę niż znane urządzenie, i w którym będzie istniała możliwość prowadzenia normalnego procesu powlekania, również przy zmianie koloru farby bez istotnego przerywania.

Zgodnie z wynalazkiem zadanie to w zakresie sposobu zostało rozwiązane dzięki temu, że materiał powlekający kieruje się z układu zasilania o niskim potencjale lub potencjale ziemi poprzez przewód zasilający do zbiornika zasilającego, podczas gdy prowadzący do urządzenia rozpylającego przewód łączący opróżnia się, a zbiornik zasilający, który zawiera materiał powlekający, odizolowuje się elektrycznie od układu zasilania, poprzez opróżnienie przewodu zasilającego. Materiał powlekający prowadzi się z układu zasilania poprzez pierwszy przewód zasilający do pierwszego zbiornika zasilającego, podczas gdy przewód łączący prowadzący od tego zbiornika zasilającego do urządzenia rozpylającego opróżnia się, przy czym pierwszy zbiornik zasilający zawierający materiał powlekający izoluje się elektrycznie od układu zasilania przez opróżnianie pierwszego przewodu zasilającego, a materiał powlekający prowadzi się od układu zasilania przez drugi przewód zasilający do drugiego zbiornika zasilającego podłączonego równolegle do pierwszego zbiornika zasilającego, podczas gdy opróżnia się drugi przewód łączący prowadzący od drugiego zbiornika zasilającego do urządzenia rozpylającego, w taki sposób, że drugi zbiornik

159 254 zasilający zawierający materiał powlekający izoluje się elektrycznie od układu zasilania przez opróżnianie drugiego przewodu zasilającego, i że każdorazowo jeden zbiornik zasilający uzupełnia się przezjego przewód zasilający, podczas gdy materiał powlekający doprowadza się do urządzenia rozpylającego za każdym razem z innego zbiornika zasilającego i rozpyla się go.

Zbiornik zasilający napełnia się dokładnie określoną ilością materiału powlekającego, która to ilość korzystnie wystarcza do powleczenia tylko pojedynczego detalu lub zadanej niewielkiej ilości detali. Zbiornik zasilający po opróżnieniu przewodu zasilającego przy oddawaniu materiału powlekającego do urządzenia rozpylającego całkowicie się opróżnia. Połączone równolegle zbiorniki zasilające napełnia się i opróżnia na zmianę, a przy wymienniku farby jeden zbiornik zasilający napełnia się materiałem powlekającym jednego koloru, zaś drugi zbiornik zasilający materiałem powlekającym innego koloru.

Przewód łączący, zbiornik zasilający i/lub przewód zasilający po opróżnieniu, korzystnie przepłukuje się rozpuszczalnikiem odpowiednio dobranym do materiału powlekającego, a następnie przewody te osusza się przez przedmuchiwanie. Objętość zbiornika zasilającego ustala się przed napełnieniem materiałem powlekającym odpowiednio do potrzebnej każdorazowo ilości materiału powlekającego, przy czym objętość zbiornika zasilającego zmniejsza się przy czyszczeniu.

Istota wynalazku w zakresie urządzenia polega na tym, że wymiennik farby znajduje się w podłączonym do przewodu zasilającego stale uziemionym systemie zasilania, przy czym do przewodu zasilającego podłączone jest urządzenie dozujące do napełniania zbiornika zasilającego określoną ilością materiału powlekającego, ponadto urządzenie dozujące podłączone jest do urządzenia rozpylającego i urządzenie dozujące ma odizolowany od urządzenia rozpylającego silnik napędowy. Ponadto urządzenie posiada dwa zbiorniki zasilające, do których prowadzą przewody zasilające a między obydwoma przewodami zasilającymi i uziemionymi systemem zasilania włączony jest zawór rozdzielczy. Między obydwoma zbiornikami zasilającymi i urządzeniem rozpylającym włączony jest zawór przełączający, a na wejściu i/lub wyjściu zbiornika zasilającego umieszczony jest zaworowy układ płukania. Przewody zasilające i łączące co najmniej w części stanowią węże wykonane z tworzywa sztucznego. W korzystnym przykładzie wykonania wynalazku zbiornik zasilający składa się z cylindra dozującego z przesuwnym tłokiem, a kanał przewodowy na farbę i rozpuszczalnik jest poprowadzony przez znajdujący się na stronie czoło wej tłoka, wystający z cylindra dozującego przesuwny drążek tłoka i przez tłok aż do co najmniej jednego otworu na drugiej stronie czołowej i co najmniej jedna z połączonych z kanałem przewodowym dysz wypływowych, które umieszczone są w pobliżu bocznej krawędzi tłoka, skierowana jest na ściankę wewnętrzną cylindra dozującego. Urządzenie posiada także sterowany impulsami silnik kroczący do przesuwania tłoka.

Wynalazek ma tę istotną zaletę, że zbiornik zasilający może być mniejszy i prostszy w budowie niż w porównywalnych znanych urządzeniach i może być stosowany wspólnie dla wszystkich wybieralnych kolorów. W pewnych warunkach jako zbiornik zasilający wystarcza prosty krótki odcinek przewodu lub węża o określonej pojemności. Jeżeli pracuje się na dwóch tego typu zbiornikach zasilających w przeciwtakcie, to również przy zmianie kolorów możliwe jest praktycznie ciągłe powlekanie dowolnie dużych serii detali. Wymagane nakłady są niskie, zwłaszcza z uwagi na izolację między uziemionym układem zasilania i urządzeniem rozpylającym. Dalsza zaleta zawiera się w tym, że muszą być uwzględnione jedynie minimalne straty na materiale powłoki. Wynalazek nadaje się szczególnie np. dla powlekania wielkoseryjnego surowych karoserii samochodowych.

W szczególnie korzystnym wykonaniu wynalazku stosowany jest zbiornik zasilający, którego objętość jest regulowana i zostaje ustawiona przed napełnieniem materiałem powłoki odpowiednio do wymaganej każdorazowo do powleczenia ilości (np. pojedynczego detalu), przez co może być zmniejszony koszt czyszczenia. Przeznaczony do tego zbiornik zasilający może składać się z cylindra dozującego z przesuwnym tłokiem.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ zasilania o wymuszonym dozowaniu rozpylacza rotacyjnego lub innego elektrostatycznego urządzenia rozpylającego lakierem wodnym lub podobnie przewodzącym materiałem powlekającym, fig. 2 - odpowiadający fig. 1, ale częściowo zmieniony układ, fig. 3

159 254

-korzystny przykład wykonania tłoka, służącego jako zbiornik zasilający dla układu według fig. 2 cylindra dozującego.

W układzie zgodnie z fig. 1 główny zawór iglicowy HNV posiadającego w trakcie pracy wysoki potencjał, przykładowo rzędu 100 kV, rozpylacza Z powinien być zasilany w znany sposób z (nie przedstawionych) zbiorników lakieru wodnego o różnych kolorach poprzez wymiennik FW farby. Wymiennik FW farby posiada zawory Fi, F2, F3..., Fn farb dla odpowiedniej liczby wybieralnych kolorów. Ponadto wymiennik farby posiada zawór Vo dla cieczy płuczącej i zawór PLo dla sprężonego powietrza.

Do wymiennika farby jest dołączony, poprzez możliwą do przepłukiwania pompę dozującą DP0, która jest napędzana przez silnik kroczący M lub temu podobny za pomocą izolowanego lub izolującego wałka i ma sterowaną zaworem obejściowym By drogę bocznikowania, zawór rozdzielczy W. Zamiast pompy dozującej DPo może być również zainstalowane inne sterowane przepływomierzem urządzenie dozujące. Poprzez zawór rozdzielczy W przychodzący z wymiennika farby lakier wodny może być kierowany do jednego z dwóch przewodów zasilających LVA lub LVB, zawory FVo doprowadzające farby są umieszczone równolegle i symetrycznie względem siebie, a zawór rozdzielczy W/ ma ponadto dwa umieszczone odpowiednio zawory zwrotne FRo.

Każdy z przewodów zasilających LVA i LVB prowadzi poprzez pierwszy zaworowy układ płukania SP1 do przepłukiwanego, będącego pod ciśnieniem, zbiornika zasilającego V, którego wyjście jest poprzez drugi zaworowy układ płukania SP2 i przewód łączący LZA lub LZB przyłączone do zaworu przełączającego.

Zaworowy układ płukania SP1 ma dwa zawory Vi lub V-i2 dla cieczy płuczącej, dwa zawory PL1 lub PL12 dla sprężonego powietrza oraz zawór FVi, doprowadzający farbę. Urządzenie płuczące SP2 ma zawór N2 dla cieczy płuczącej, zawór PL2 dla sprężonego powietrza, zawór FV2 doprowadzający farbę i zawór zwrotny RF2.

Obwód z przewodami LVB i LZB zawiera zatem wbudowane układy zaworowe płukania z leżącym między nimi przepłukiwanym zasilającym zbiornikiem ciśnieniowym.

Zawór przełączający UV łączy te równoległe względem siebie obwody lub gałęzie zgodnie z przedstawieniem poprzez dalszą przepłukiwaną pompę dozującą DP4 lub podobne urządzenie, które jest zgrane z pompą dozującą DPo, a zatem może posiadać w szczególności silnik kroczący z izolowanym wałkiem i zawór obejściowy, z głównym zaworem iglicowym HNV rozpylacza. Główny zawór iglicowy HNV zawiera poza iglicą główną HN zawory V4 dla cieczy płuczącej i zawór zwrotny RF4.

Oba przedstawione zbiorniki zasilające V mają zazwyczaj pojemność użytkową odpowiadającą ilości lakieru, która jest wymagana do powleczenia pojedynczego detalu. W przypadku karoserii samochodowych może na przykład wystarczyć ok. 0,81. Będący pod ciśnieniem zbiornik V jest napełniony przez pompę dozującą DPo pod określonym ciśnieniem zadaną ilością lakieru. Wymagana do napełnienia ilość jest zawarta w postaci danych w nadrzędnym systemie sterowania urządzenia, który steruje odpowiednio pompą dozującą i jednocześnie otwiera samoczynnie w wymienniku farby FW zawór dla żądanej farby. Przy takim wymuszonym dozowaniu uwzględniana jest poza wymaganą dla detalu ilością lakieru również objętość przeznaczonych do napełniania odcinków przewodów, która we wspomnianym przykładzie może wynosić ok. 0,11. W przypadkach, w których mają być powlekane inne, zwłaszcza mniejsze, detale wymuszone dozowanie może być dopasowane do większej ilości detali.

Wymagane przewody, jak LVA, LVB, LZA i LZB stanowią węże z izolującego i wodoodpornego materiału, przeważnie z tworzywa sztucznego, jak na przykład z PTFE.

W czasie pracy wymiennik FW farby i z reguły wraz z nim również pompa dozująca DPo i zawór rozdzielczy W mają stale potencjał ziemi, podczas gdy rozpylacz Z wraz ze swoim głównym zaworem iglicowym HNV i z reguły przepłukiwana pompa dozująca DP4 (z wyjątkiem jej izolowanego silnika napędowego) oraz zawór przełączający UV mają stale wysokie napięcie. W odmianie tego przykładu istnieje również możliwość aby opisaną tu cykliczną izolację między zbiornikiem V i rozpylaczem Z (przewody LZA, LZB) realizować w przewodzie między zaworem przełączającym UV lub pompą dozującą DP4 z jednej strony i rozpylaczem Z z drugiej strony. Te włączone między nimi równolegle gałęzie z ich zbiornikami zasilającymi V zmieniają swój potencjał w sposób ciągły

159 254 naprzemiennie między potencjałem wysokim i niskim, zależnie od wytworzonego przez przewodzący materiał powłoki połączenia elektrycznego z uziemionym układem zasilania i rozpylaczem.

Poniżej objaśniony został sposób pracy poprzez opis różnych następujących po sobie lub częściowo także równoległych faz pracy.

Najpierw poprzez jeden z zaworów, na przykład Fl, wymiennika FW farby przy pomocy dołączonej pompy dozującej DPo napełniony zostaje zbiornik V lewej na rysunku gałęzi, poprzez zawór doprowadzający farbę PVo rozdzielczego W, przewód LVA i zawór FVi doprowadzający farbę FV2 zaworowego układu płukania SP1. Napełnienie sięga aż do zaworu doprowadzającego farbę zaworowego układu płukania SP2.

Po napełnieniu zbiornika V zawór FVo doprowadzający farbę zostaje zamknięty, a wymiennik FW farby przepłukany. W tym celu poprzez zawór Vo wymiennika farby do wymiennika farby doprowadzony zostaje rozpuszczalnik (który w niniejszym przykładzie składa się w głównej mierze z wody). Przepłukuje on również pompę dozującą DPo i przechodzi przez zawór zwrotny RFo zaworu rozdzielczego W wraz ze znajdującą się tam resztą farby, poprzez przewód doprowadzający LES do urządzenia odpływowego ES. Jednocześnie i/lub na koniec poprzez zawór PLo wymiennika farby, który zgodnie z przedstawieniem wykonany jest jako zawór zwrotny, wdmuchiwane jest powietrze do osuszenia przepłukanej drogi.

W szczególności po napełnieniu zbiornika V również utworzony przez przewód LVA odcinek izolujący między zaworem rozdzielczym W i zaworowym układem płukania SP1 musi być przepłukany i osuszony. W tym celu, jednocześnie lub na zmianę, jest otwierany zawór Vi2 zaworowego układu płukania SP1 dla rozpuszczalnika lub jego zawór powietrzny PL12. Rozpuszczalnik ewentualnie powietrze przechodzą wraz z pozostałą w przewodzie LVA resztą farby przez zawory FVo i RFo zaworu rozdzielczego W do przewodu odpływowego LES. Po odłączeniu rozpuszczalnika poprzez zamknięcie zaworu Vi2 cała prowadząca od zaworu powietrznego PL12, poprzez zawór rozdzielczy 'W do przewodu odpływowego LES droga musi zostać całkowicie osuszona powietrzem.

Teraz farba musi zostać doprowadzona z będącego pod ciśnieniem (lub doprowadzanego do ciśnienia poprzez zawór powietrzny PL1) zbiornika V poprzez zawór przełączający UV i pompę dozującą DP4 do rozpylacza. Następuje to poprzez zawór doprowadzający farbę zaworowego układu płukania SP2, przewód LZA, zawór FV2 doprowadzający farbę FVe zaworu przełączającego UV i prowadzące do pompy dozującej DP4 i głównego zaworu iglicowego HNV przewody. Zbiornik V pozostaje przy tym pod wysokim napięciem, jest jednak w wyniku opisanego opróżnienia przewodu LVA odizolowany od układu zasilania farbami.

Zazwyczaj materiał powlekający zostaje „przepchnięty ze zbiornika V najpierw jedynie do zamkniętego głównego zaworu iglicowego rozpylacza Z, poprzez zawór obejściowy pompy dozującej DP4. Ta „droga przepychania może prowadzić do zaworu zwrotnego RF4 głównego zaworu iglicowego HNV lub przez niego na zewnątrz. Dopiero wówczas przy tym zalecanym sposobie pracy główny zawór iglicowy zostaje otwarty i farba jest pompowana z pompy dozującej DP4 do rozpylania w rozpylaczu Z. Ciśnienie w zbiorniku V może przyjmować wartości na przykład 2,5 do 4 bar.

Następnie rozpylacz może zostać przepłukany tak wewnątrz, tzn. od zaworu przełączającego UV do głównego zaworu iglicowego, jak również na zewnątrz, tzn. na talerzu kołpaka lub temu podobnym. Oba procesy zachodzą poprzez zawór powietrzny PL3 i zawór rozpuszczalnika V3 zaworu przełączającego UV. Znajdujące się w wewnętrznym systemie przewodów między zaworem przełączającym UV i głównym zaworem iglicowym HNV pozostałości farby są odprowadzane poprzez zawór zwrotny RF4 do urządzenia odpływowego ES.

Podczas gdy rozpylacz Z jest zasilany ze zbiornika V lewej na rysunku gałęzi, równolegle do niej prawa gałąź może zostać przygotowana do powlekania następnej karoserii samochodowej w poprzednio opisany sposób. Zależnie od potrzeb można tu wybrać tę samą lub inną farbę. Otwiera się zatem odpowiedni zawór, jak na przykład F2 wymiennika FW farby i materiał powłoki jest transportowany przy pomocy wolnej w tym momencie powlekania karoserii pompy dozującej DPo przez prawy na rysunku zawór FVo doprowadzania farby zaworu rozdzielczego W, przewód L VB i prawy zaworowy układ płukania do prawego zbiornika zasilającego V.

159 254

Każdorazowo podczas powlekania wymiennik farby jest płukany w opisany sposób.

Zawsze przy pracującym rozpylaczu Z utworzony przez przewód LVB odcinek izolacyjny między prawym na rysunku zbiorniku i zaworem rozdzielczym W jest płukany, a następnie całkowicie osuszany przez nadmuchiwanie, analogicznie jak dla przewodu LVA.

Następnie i po zakończeniu powlekania pierwszej karoserii materiał powłoki o nowym kolorze może byś teraz „przepchnięty z prawego zbiornika aż do głównego zaworu iglicowego HNV, przy czym prawy zbiornik znajduje się pod wysokim napięciem. Wówczas pompa dozująca DP4 pompuje ten materiał powłoki do rozpylacza Z, który rozpyla go na następną karoserię.

Celowo w czasie, gdy materiał powlekający przedostaje się z prawego zbiornika do głównego zaworu iglicowego rozpylacza, lewy na rysunku zbiornik V, w którym znajdowała się pierwsza farba, może zostać przepłukany. W tym celu rozpuszczalnik zostaje przez zawór Vi zaworowego układu płukania SP1 poprowadzony przez zbiornik V i poprzez zawór zwrotny RF2 zaworowego układu płukania SP2 do prowadzącego do urządzenia odpływowego RS przewodu. Jednocześnie lub na zmianę z powyższym, poprzez zawór PLi może być przedmuchiwane powietrze przez zbiornik V.

Jeszcze w trakcie doprowadzania farby z prawego zbiornika do głównego zaworu iglicowego utworzony przez przewód LZA odcinek izolacyjny między zaworowym układem płukania SP2 i zaworem przełączającym UV może zostać przepłukany, a następnie osuszony przez przedmuchiwanie. Dzieje się to poprzez zawory PL2 i V2 zaworowego układu płukania SP2 i zawór zwrotny RF3 zaworu przełączającego. Istniejące pozostałości farby są z kolei poprzez dołączony do zaworu RF3 przewód doprowadzane do urządzenia odpływowego.

Gdy tylko przewód LZA zostanie osuszony, można zaczynać ponownie od pierwszej fazy roboczej, a zatem od dołączenia lewego zbiornika systemu zasilania. Jednocześnie po zakończeniu powlekania drugiej karoserii rozpylacz Z może być ponownie przepłukany, a podczas powlekania następnej karoserii prawy zbiornik i utworzony przez przewód LZB odcinek izolujący muszą zostać przepłukane i osuszone.

Wszystkie te procesy powtarzają się cyklicznie od karoserii do karoserii i mogą być bez problemu sterowane w kolejności włączania, która zapewnia swobodne rozdzielenie potencjałów.

Jeżeli w opisanym powyżej, przy pomocy fig. 1 sposobie musi zostać użyty zbiornik zasilający o zadanej niezmiennej objętości, zbiornik musi być tak duży, aby był wystarczający dla możliwie największego detalu lub detali. W wielu przypadkach urządzenie powlekające ma być używane jednak dla detali o różnej wielkości, a zatem raz dla mniejszych, raz dla większych detali. Typowym tego przykładem jest powlekanie seryjne różnych surowych karoserii samochodowych. Przy użyciu mniejszych detali zbiornik zapasowy musi być tylko częściowo napełniony farbą, podczas gdy po cyklicznie następującym' opróżnieniu cała objętość jest, w celu oczyszczenia zbiornika, napełniana rozpuszczalnikiem. W następstwie tego, zwłaszcza przy cyklicznym wlewaniu i odbieraniu stosunkowo małej ilości materiału powłoki, zużywane jest więcej rozpuszczalnika niż trzeba, co jest niepożądane z powodu związanego z tym zanieczyszczenia środowiska, a poza tym czyszczenie z powodu dłuższego czasu napełniania wymaga więcej czasu, który jest stracony dla właściwego procesu powlekania seryjnego.

Przedstawiony na fig. 2 system odpowiada w dużym stopniu systemowi według fig. 1, ma jednak tę zaletę, że możliwe jest obniżenie do minimum kosztów rozpuszczalnika i nakładów czasowych przy czyszczeniu zbiornika zasilającego.

W czasie pracy wymiennik FW farby i zawór rozdzielczy W mają stale potencjał ziemi, podczas gdy rozpylacz Z wraz ze swoim głównym zaworem iglicowym HNV i zawór przełączeniowy UV są stale pod wysokim napięciem. Włączone między nimi równolegle gałęzie z cylindrami dozującymi DZ zmieniają natomiast swój potencjał cyklicznie między wysokim i niskim, zależnie do wytwarzanego przez materiał przewodzący powłoki połączenia elektrycznego z uziemionym systemem zasilania i rozpylaczem. Poprzez naprzemienne napełnianie i opróżnianie przewodów zasilających i łączących po stronie wejścia lub wyjścia cylindrów dozujących DZ wymiennik farby i urządzenie rozpylające są stale od siebie odizolowane.

Przed rozpoczęciem procesu powlekania powinna zostać ustalona objętość obu cylindrów dozujących odpowiednio do wielkości powierzchni przeznaczonych do powlekania karoserii. W tym celu cylinder dozujący, według fig. 3, składa się z naczynia cylindrycznego 1 i przesuwanego w

159 254 nim tłoka 2, który umieszczony jest na końcu prowadzonego szczelnie przez ściankę czołową naczynia drążka tłoka 3. W przeciwnej względem drążka tłoka 3 drugiej ściance czołowej naczynie cylindryczne 1 ma otwór wylotowy 4, który prowadzi do zaworowego układu płukania SP2 (fig. 2). Połączony z pierwszym zaworowym układem płukania SP1 wlot cylindra dozującego DZ znajduje się w kanale 5, wewnątrz drążka tłoka 3, który jest wykonany jako pusta wewnątrz rura. Kanał 5 uchodzi do wnętrza tłoka 2 do kanału łączącego 6, który prowadzi do przebiegającego w pobliżu powierzchni bocznej tłoka 2 koncentrycznie względem jego osi przesuwu kanału pierścieniowego 7. Zasilane z kanału pierścieniowego 7 dysze wypływowe 8 przebiegają w przedstawionym kierunku, w ogólności do wewnętrznej ścianki naczynia, z lekkim nachyleniem do przodu w kierunku przesuwu (do otworu wylotowego 4) i kończą się na powierzchni czołowej tłoka 2 w pobliżu wewnętrznej ścianki naczynia, do której są skierowane. Zamiast dużej ilości dysz 8 może być również przewidziana pierścieniowa szczelina. Tłok 2 może, zgodnie z rysunkiem, być dwuczęściowy, przy czym jedna część może być wykonana wspólnie z drążkiem tłoka 3, a mocowana do niej druga część może zawierać kanały 6, 7. Na swojej powierzchni bocznej tłok ma pierścienie uszczelniające 9, przy pomocy których ślizga się on szczelnie na prostoliniowej, w kierunku przesuwu, ściance wewnętrznej naczynia cylindrycznego 1. Przestrzeń między dolną na fig. 2 powierzchnią czołową tłoka 2 oraz otworem wylotowym 4 tworzy regulowaną objętość farby. Do znajdującej się po drugiej stronie tłoka komory uchodzi przyłącze sprężonego powietrza 10.

Do ustawienia objętości farby może służyć połączony z drążkiem tłoka 3 mechanizm wrzecionowy SM (fig. 2) z silnikiem kroczącym, który jest zasilany impulsami, które wytwarza elektroniczny system sterowania urządzenia przed rozpoczęciem powlekania, na podstawie zebranych w postaci danych wielkości karoserii. Zamiast mechanizmu wrzecionowego można użyć również mechanizmu zębatego lub innych systemów napędowych.

Napełnianie, opróżnianie i czyszczenie cylindrów dozujących DZ następuje w wyżej opisany sposób. Najpierw zatem poprzez wymiennik farby FW zapełniany jest cylinder dozujący jednej z obu gałęzi. Ponieważ uprzednio ustawiona objętość cylindra dozującego może być z łatwością zapełniona, nie jest tu wymagana pompa dozująca. Po przepłukaniu i osuszeniu wymiennika FW farby i odpowiedniego przewodu zasilającego LVA lub LVB farba jest zabierana z cylindra dozującego DZ i doprowadzana do rozpylacza Z.

Wówczas cylinder dozujący DZ powinien zostać przepłukany. W tym celu wystarczyłoby poprzez zaworowy układ płukania SP1, przez ustawioną między tłokiem 2 (fig. 3) i otworem wylotowym 4 przestrzeń przepuścić rozpuszczalnik. Zazwyczaj jednak, w celu dalszego zaoszczędzenia rozpuszczalnika, jest on rozpylany z dysz wypływowych 8 na ściankę wewnętrzną naczynia cylindrycznego 1, podczas gdy równocześnie zawierające dysze tłok 2 poruszany jest w kierunku otworu wylotowego 4. Przyczepiająca się do ścianki farba jest w ten sposób, przy pomocy rozpuszczalnika, odrywana od przewidzianej wraz z pierścieniami uszczelniającymi 9 powierzchni bocznej tłoka 2 i przenoszona w kierunku otworu wylotowego 4. Ruch tłoka może następować aż do uderzenia czołową powierzchnią tłoka o odpowiednio ukształtowaną ściankę końcową naczynia cylindrycznego 1. Przyspieszenie tego ruchu czyszczącego można spowodować sprężonym powietrzem, które poprzez wspomniane przyłącze sprężonego powietrza 10 oddziałuje na czołową powierzchnię tłoka 2 od strony napędu. Zawory sterujące DLV dla napędu sprężonego powietrza są przedstawione na fig. 2. Następnie tłokowi 2 przywrócone zostaje przez system sterujący zadane położenie. Ta, wymagana do tego sposobu pracy, zmiana konstrukcji napędu dla drążka tłoka 3 z napędem wrzecionowym SM nie jest przedstawiona i nie stanowi przedmiotu wynalazku.

Różne możliwości istnieją również dla odpowietrzania cylindra dozującego przy napełnianiu i czyszczeniu.

Przykładowo odpowietrzanie może następować poprzez jeden z prowadzących do odpływu zaworów zaworowego układu płukania SP2 lub zaworu przełączającego UV lub poprzez sam rozpylacz.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (22)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób seryjnego elektrostatycznego powlekania przedmiotów materiałem elektrycznie przewodzącym, gdzie najpierw odizolowany od ziemi zbiornik zasilający napełnia się materiałem powlekającym, następnie materiał powlekający doprowadza się ze zbiornika zasilającego poprzez przewód łączący do urządzenia rozpylającego, będącego na wysokim potencjale elektrostatycznym, przy czym zbiornik ten jest połączony elektrycznie poprzez przewodzący materiał powlekający w przewodzie łączącym z urządzeniem rozpylającym, a po procesie powlekania zbiornik zostaje poprzez opróżnienie przewodu łączącego odizolowany elektrycznie od urządzenia rozpylającego, znamienny tym, że materiał powlekający kieruje się z układu zasilania o niskim potencjale lub o potencjale ziemi poprzez przewód zasilający do zbiornika zasilającego, podczas gdy przewód łączący prowadzący do urządzenia rozpylającego opróżnia się, a zbiornik zasilający, który zawiera materiał powlekający, odizolowuje się elektrycznie od układu zasilania poprzez opróżnianie przewodu zasilającego.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że materiał powlekający prowadzi się z układu zasilania poprzez pierwszy przewód zasilający (LVA) do pierwszego zbiornika zasilającego, podczas gdy przewód łączący (LZA) prowadzący od tego zbiornika zasilającego do urządzenia rozpylającego opróżnia się tak, że pierwszy zbiornik zasilający zawierający materiał powlekający izoluje się elektrycznie od układu zasilania przez opróżnianie pierwszego przewodu zasilającego (LVA), przy czym materiał powlekający prowadzi się od układu zasilania przez drugi przewód zasilający (LVB) do drugiego zbiornika zasilającego podłączonego równolegle do pierwszego zbiornika zasilającego, podczas gdy opróżnia się drugi przewód łączący (LZB) prowadzący od drugiego zbiornika zasilającego do urządzenia rozpylającego, a drugi zbiornik zasilający zawierający materiał powlekający izoluje się elektrycznie od układu zasilania przez opróżnianie drugiego przewodu zasilającego (LVB) i każdorazowo jeden zbiornik zasilający uzupełnia się przez jego przewód zasilający, podczas gdy materiał powlekający doprowadza się do urządzenia rozpylającego z każdorazowo innego zbiornika zasilającego i rozpyla się go.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zbiornik zasilający napełnia się dokładnie określoną ilością materiału powlekającego, która to ilość wystarcza do powleczenia tylko pojedynczego detalu lub zadanej niewielkiej ilości detali.
4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zbiornik zasilający po opróżnieniu przewodu zasilającego przy oddawaniu materiału powlekającego do urządzenia rozpylającego' całkowicie się opróżnia.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się dwa równolegle połączone zbiorniki zasilające, które napełnia się i opróżnia na zmianę przeważnie tego samego koloru materiałem powlekającym.
6. 6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się dwa równolegle połączone zbiorniki zasilające i przy zmianie koloru jeden zbiornik zasilający napełnia się materiałem powlekającym jednego koloru a drugi zbiornik zasilający napełnia się materiałem powlekającym innego koloru.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przewód łączący, zbiornik zasilający i/lub przewód zasilający po opróżnieniu przepłukuje się każdorazowo rozpuszczalnikiem odpowiednio dobranym do materiału powlekającego.
8. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że przewód zasilający, zbiornik zasilający i/lub przewód łączący prowadzący do urządzenia rozpylającego po opróżnieniu osusza się przez przedmuchanie.
9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że objętość zbiornika zasilającego ustala się przed napełnieniem materiałem powlekającym odpowiednio do potrzebnej każdorazowo do powleczenia ilości.

   159 254 3
10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że objętość zbiornika zasilającego zmniejsza się przy czyszczeniu.
11. 11. Urządzenie do seryjnego elektrostatycznego powlekania przedmiotów materiałem elektrycznie przewodzącym, z rozpylaczem, układem zasilania o niskim potencjale lub potencjale ziemi dla materiału powlekającego, ze zbiornikiem zasilającym izolowanym względem ziemi, z izolującym przewodem, który łączy zbiornik zasilający z rozpylaczem, ze sterowanym układem zaworowym, który jest podłączony do przewodu łączącego i do źródła czynnika opóźniania i/lub oczyszczania przewodu łączącego oraz z wymiennikiem farby, który zawiera kilka zaworów połączonych z zawartymi w układzie zasilania źródłami materiału powlekającego różnego koloru i jest połączony ze zbiornikiem zasilającym, znamienne tym, że wymiennik farby (FW) jest stale na niskim potencjale lub potencjale ziemi układu zasilania i jest połączony z nim wspólnym wszystkim farbom zasilającym przewodem izolującym (LVA, LVB) do napełniania zbiornika zasilającego (V), i że dalszy sterowany układ zaworowy (SP1) jest podłączony do tego przewodu zasilającego (LVA, LVB) oraz do źródła czynnika opróżniającego i/lub czyszczenia przewodu zasilającego (LVA, LVB).
12. 12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że do przewodu zasilającego (LVA, LVB) podłączone jest urządzenie dozujące (DP0) do napełniania zbiornika zasilającego (V) określoną ilością materiału powlekającego.
13. 13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że drugie urządzenie dozujące (DP4) do opróżniania zbiornika zasilającego (DZ) jest włączone między zbiornikiem zasilającym a urządzeniem rozpylającym (Z).
14. 14. Urządzenie według zastrz. 12 lub 13, znamienne tym, że urządzenie dozujące. (DP0, DP4) ma odizolowany od niego silnik napędowy (M).
15. 15. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że posiada dwa zbiorniki zasilające (V), do których każdorazowo prowadzi od układu zasilania przewód zasilający (LVA, LVB) i które są połączone z urządzeniem rozpylającym (Z) przez przewód łączący (LZA, LZB) i że między obydwoma przewodami zasilającymi (LVA, LVB) a uziemionym układem zasilania, czyli wymiennikiem farby (FW), jest włączony zawór rozdzielający (VV).
16. 16. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że między obydwoma zbiornikami zasilającymi (V) i urządzeniem rozpylającym (Z) włączony jest zawór przełączający (UV).
17. 17. Urządzenie według zastrz. 16, znamienne tym, że na wejściu i/lub wyjściu zbiornika zasilającego (V) umieszczony jest zaworowy układ płukania (SP1, SP2).
18. 18. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że przewody zasilające i łączące (LVA, LVB, LZA, LZB) co najmniej w części stanowią węże wykonane z izolującego tworzywa sztucznego.
19. 19. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że zbiornik zasilający składa się z cylindra dozującego (DZ) z przesuwnym tłokiem (2).
20. 20. Urządzenie według zastrz. 19, znamienne tym, że kanał przewodowy (5, 6, 7) na farbę i rozpuszczalnik jest poprowadzony przez znajdujący się na stronie czołowej tłoka (2), wystający z cylindra dozującego (DZ) przesuwny drążek tłoka (3) i przez tłok (2) aż do co najmniej jednego otworu (8) na jego drugiej stronie czołowej.
21. 21. Urządzenie według zastrz. 20, znamienne tym, że co najmniej jedna z połączonych z kanałem przewodowym (5, 6, 7) dysz wypływowych (8), które umieszczone są w pobliżu bocznej krawędzi tłoka (2), skierowana jest na ściankę wewnętrzną cylindra dozującego (DZ).
22. 22. Urządzenie według zastrz. 19 lub 21, znamienne tym, że posiada sterowany impulsami silnik krokowy do przesuwania tłoka (2).