WO2006056263A1 - Elektrische trennheit für eine fluid-förderleitung - Google Patents

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WO2006056263A1
WO2006056263A1 PCT/EP2005/010698 EP2005010698W WO2006056263A1 WO 2006056263 A1 WO2006056263 A1 WO 2006056263A1 EP 2005010698 W EP2005010698 W EP 2005010698W WO 2006056263 A1 WO2006056263 A1 WO 2006056263A1
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housing
separation unit
line
separating unit
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PCT/EP2005/010698
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Jan Reichler
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Eisenmann Anlagenbau Gmbh & Co. Kg.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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    • B05B5/16—Arrangements for supplying liquids or other fluent material
    • B05B5/1608—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive
    • B05B5/1616—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive and the arrangement comprising means for insulating a grounded material source from high voltage applied to the material
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    • B05B5/1633—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive and the arrangement comprising means for insulating a grounded material source from high voltage applied to the material the insulating means comprising an intermediate container alternately connected to the grounded material source for filling, and then disconnected and electrically insulated therefrom the arrangement comprising several supply lines arranged in parallel, each comprising such an intermediate container
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    • B05B12/1481—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet comprising pigs, i.e. movable elements sealingly received in supply pipes, for separating different fluids, e.g. liquid coating materials from solvent or air
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Definitions

  • the invention relates to an electrical separation unit for a fluid delivery line.
  • the position of different pigs must be monitored using detectors, whereby always between pigs delimiting the front end of a paint package and Pigs, which limit the rear end of a paint package, must be distinguished.
  • the present invention is intended to provide an electrical separation unit for a fluid delivery line in which it can be ensured in a simpler manner and also without the use of co-operating position sensors that the separation unit accomplishes the desired electrical insulation.
  • a fluid channel is formed in a housing, which can be selectively released for delivery of the fluid or can be closed by a displacement body.
  • a displacement body about the dimension of the displacement body, the dimension and thus the quality of the electrical insulation can safely specify. That the displacement body is in each case in the correct position, is ensured in the mechanically simple construction of the separation unit.
  • the development of the invention according to claim 2 is advantageous because it receives the adjustment of Ver ⁇ Verticianungs stressess between the conveying position and the release position without relative movement under sliding.
  • the separation unit is therefore characterized by the fact that, even in the presence of manufacturing tolerances and impurities, it can be reliably and substantially frictionless.
  • the fluid channel also has a streamlined shape and is particularly easy to clean. The same applies to the displacement body.
  • the pressurizable displacement body also specifies a precise wall surface of the fluid channel in the pressureless state. This is particularly advantageous if the separation unit is part of a piggable conveying system, since the pigs then also clean the inner surface of the displacement body.
  • the displacement body successively displaces the fluid located in the fluid passage to one of the connection openings of the housing. This avoids fluid inclusions between the layers of the compressed plate displacement body.
  • the development of the invention according to claim 13 has the advantage that one can accomplish the transition between the delivery position and blocking position of the separation unit, without the need for fluid to be discharged into the separation unit containing line.
  • the displacement of the amount of fluid in the separation unit takes place in the direction transverse to the conveying direction, so that the standing in the line fluid volume remains unchanged.
  • Figure 1 A schematic representation of a Häplat ⁇ zes for electrostatic spray painting with a arranged in a paint delivery line voltage-separation unit, which is shown in axial section;
  • FIG. 2 shows an axial section through the separation unit according to FIG. 1 on an enlarged scale
  • FIG. 3 shows a transverse section through a modified displacement sleeve for a separation unit according to FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 4 shows an axial section through a further reduced displacement sleeve for a separation unit according to FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 5 shows a transverse section through a further modified separation unit in the closed position;
  • FIG. 6 shows a section similar to that of FIG. 5, but showing the separation unit in a conveying position
  • FIG. 7 shows an axial section through a further diverted separation unit
  • FIG. 8 an axial section through a further modified separation unit
  • FIG. 9 shows a schematic representation of an electrostatic multicolour spray system in which separation units are used, as shown in FIGS. 1 to 8;
  • FIG. 10 shows an axial section through a pig unit of the spray system shown in FIG. 9 in a larger scale.
  • FIG. 1 denoted by 10 is a spray gun, which is connected to the outlet of a paint pump 14 via a line 12. The latter sucks paint from a storage container 16, which contains a paint volume 18 of predetermined color.
  • the electrostatic spraying method is used.
  • a schematically indicated at 20 workpiece is connected via a line 22 to ground, while the spray gun 10 via a line 24 to the output of a high voltage generator 26th connected is .
  • Paints used for spraying vehicles in particular metallic paints, have an electrical conductivity that is quite significant when exposed to high electric field strength. This applies even more to water-based paints.
  • a separation unit 28 is inserted into the conduit 12. This ensures that, under operating conditions, the potential of the high-voltage generator 26 is blocked off against earth, and indeed also with respect to the conveyed paint (or other conveyed electrically conductive liquids or flowable powder).
  • the separation unit 28 has a sleeve-shaped housing 30 made of electrically good insulating plastic material, which is provided with flanges 32 at its ends.
  • a cylindrical chamber 34 is formed, which is connected via a lateral connection piece 36 of the housing and via a 2/2-way solenoid valve 38 to the delivery side of a compressed air-providing compressor 40.
  • a perforated supporting body 42 is arranged offset from the wall surface radially inwardly, which is supported axially on the end walls of the chamber 34.
  • the support body 42 serves to support a deformable displacement sleeve 44 in the radial outward direction in a delivery position of the separation unit 28.
  • This Hose is made of an electrically well insulating elastomeric material and has a cylindrical basic geometry when unloaded. Radial mounting flanges 46 are formed on the ends of the displacement sleeve 44. These find in corresponding annular Ver ⁇ depressions 48 recording which a Einlenfinöf opening 50 or. an outlet opening 52 of the housing 30 are surrounded and provided in the end faces of the housing 30. On the end faces of the housing 30, two annular clamping plates 54 are fastened by means of screws 56 indicated only schematically. These have central openings 58, which provide a smooth continuation of the inlet opening 50 or. the outlet port 52 represent.
  • the axial dimension of the recesses 48 is, as usual with seals, such that it is slightly smaller than the axial dimension of the mounting flanges 46, so that the latter 54 are somewhat compressed with screwed clamp plates.
  • the separation unit 28 thus has end flanges formed by the bolted flanges 32 and clamping plates 54. These end flanges are in turn connected to flanges 60 which are provided at the separation unit 28 facing ends of the pieces of the conduit 12 and are connected tightly with these ends.
  • the displacement sleeve 44 moves from the conveying position indicated in FIG. 1 and 2 to a locking position represented by solid lines. In this locking position, the sleeve sleeve-shaped displacement sleeve is pushed together to form two superposed layers, similar to pinch valves. This squeezing occurs over most of the axial dimension of the displacement sleeve 44.
  • the clamping plates 54 are made of electrically conductive material. Thus, they also represent electrodes that can be used for a resistance measurement of the separation unit 28.
  • the clamping plates 54 via lines 66, 68 with the two inputs of a counter- Standsmeß réelles 70 connected, which is also designed as a discriminator. This can work in the usual way, for example, measure the current that flows in each case impressed voltage between the two clamping plates 54. If this current is below a predetermined threshold value, ie if the resistance of the separation unit 28 is above a predetermined resistance value, then the resistance measuring device 70 generates a free signal at its output.
  • This enable signal is combined in an AND gate 72 with a control signal which is provided by a controller 74 for the spray gun 10.
  • the controller 74 controls the 2/2-way solenoid valve 38 in the forward position and at the same time gives its control signal to the AND gate 72.
  • the controller 74 controls the 2/2-way solenoid valve 38 in the forward position and at the same time gives its control signal to the AND gate 72.
  • the controller 74 controls the 2/2-way solenoid valve 38 in the forward position and at the same time gives its control signal to the AND gate 72.
  • the controller 74 controls the 2/2-way solenoid valve 38 in the forward position and at the same time gives its control signal to the AND gate 72.
  • the controller 74 controls the 2/2-way solenoid valve 38 in the forward position and at the same time gives its control signal to the AND gate 72.
  • the controller 74 controls the 2/2-way solenoid valve 38 in the forward position and at the same time gives its control signal to the AND gate 72.
  • the controller 74 controls the 2/2-way solenoid valve 38 in the forward position and at the same time gives its control signal to the AND gate 72.
  • the clamping of the ends of the displacement sleeve 44 in the housing 30 is made so that the Verdrän ⁇ supply sleeve 44 in its initial geometry, which is obtained upon depressurization of the chamber 34, a smooth continuation of the inner surfaces of the openings 58 of Klemm ⁇ plates 54 represents.
  • the inlet opening 50 and the outlet opening 52 have a radius which is greater than the radius of the openings 58 of the clamping plates 54 exactly by the wall thickness of the unbela ⁇ steten displacement sleeve 44.
  • the inner surface of the support body 42 provides a smooth continuation of the inlet opening 50 and Outlet opening 52 is.
  • the axially outer and radially inner edges of the inlet opening 50 and the outlet opening 52 are rounded, as shown at 88.
  • the clamping rings 88 have at their axially inner inner edge wedge-shaped ribs 90 which have on their axially inwardly facing side a contour which runs at the distance of the wall thickness of the Verdrteilungs ⁇ sleeve 44 parallel to the rounding 88. In this way one obtains a practically bumpless continuous Inner surface of the separation unit 28 when the displacement sleeve 44 is not pressurized. This makes it possible to use a separation unit as described above also in piggable systems.
  • the displacement sleeve 44 is now firmly closed at its ends by end walls 94.
  • the interior of the displacement sleeve 44 can again be controlled by compressed air.
  • the displacement sleeve 44 has no mounting flanges 46 but rather is fixedly connected to the wall of the chamber 34 by a part of its peripheral surface adjacent to the nozzle 36, e.g. bonded.
  • the two peripheral halves of the displacement sleeve 44 lie one above the other, as shown in FIG. If desired, the displacement of the displacement sleeve 44 from the blocking position into the conveying position can be accomplished or supported by applying a negative pressure to the connection piece 36.
  • the chamber 34 can be formed with two different halves as a modification:
  • the one half of the chamber has a radial dimension which is twice the wall thickness of the displacement sleeve 44 than the radius of the other half of the chamber , In this way, in the conveying position of the separating unit 28, a substantially continuous cylindrical inner surface of the separating unit is again obtained, so that it is also well suited for piggable systems.
  • the displacement sleeve 44 can be made somewhat conical in a further embodiment of the invention, so that the larger one Diameter-bearing portion of the displacement sleeve at lower pressures already in contact with the chamber wall comes as the smaller diameter portions of the Verdrfitungs ⁇ sleeve 44th
  • the displacement sleeve 44 only needs to be deformed less elastically. It is essentially being transferred to itself.
  • a pressure application can also be effected by using a sufficiently insulating liquid, in particular an insulating oil such as transformer oil.
  • the separation unit 28 shown in Figure 7 again has a made of electrically good insulating material
  • a channel 96 is formed, in which a made of electrically good insulating material displacement rod 98 is tightly displaceable.
  • a drive 100 which may be formed by a linear motor such as a double-acting cylinder.
  • the inlet port 50 of the separation unit 28 is connected to the channel 96 via an S-shaped channel 102.
  • the outlet opening 52 is connected via an oppositely S-shaped channel 104 with the channel 96, so that both An ⁇ connections of the separation unit 28 are coaxial. Where this does not matter, the outlet port 52 may also communicate directly with the channel 96.
  • the separation unit shown in FIG. 7 operates roughly as follows:
  • the paint conveyed by the metering pump 14 is conveyed through the separation unit 28 to the spray gun 10.
  • the displacement rod 98 is moved into the channel 96 and pushes there still located paint in the buffer 80th
  • the fit between the displacement rod 98 and the channel 96 is so good that the approximately remaining paint film between the opposing surfaces of the displacement rod and channel is so thin that one obtains a very high overall resistance.
  • a housing 30 which is made of a good electrical insulating material and is held by metallic end plates 54.
  • a chamber 106 is formed, in which a slider 108 is arranged, which is also made of electrically good insulating material.
  • a bore 110 is formed, which is movable into a position aligned with the inlet opening 50 and the outlet opening 52 in which the separation unit specifies a piggable smooth through-opening. From this conveying position, the slide 108 can be moved in the direction transverse to the axis of the bore 110 by a drive 100, as shown schematically in Figure 8.
  • the paint column located in the bore 110 is also moved out of the line 12 electrically. Only by a remaining on the cooperating surfaces of slider 108 and housing 30 thin paint film could still flow a small amount of current. Its amount can be reduced by the fact that the fit between Improved slider and housing, on the other hand also reduce by increasing the stroke of the slider movement
  • FIG. 9 shows the fluidic part of a multicolour spray system, wherein the loading of an electrostatic spray gun 201 with high voltage has been omitted for the sake of clarity.
  • the paint supply system shown in FIG. 9 serves to supply an atomizing sprayer 201, which is shown at the top of the figure, optionally with one of the paints of different color, which circulate in the paint supply lines 202 shown at the bottom of FIG.
  • an atomizing sprayer 201 which is shown at the top of the figure, optionally with one of the paints of different color, which circulate in the paint supply lines 202 shown at the bottom of FIG.
  • there are seven such color supply lines 202 so that seven paint colors can be processed.
  • a solvent supply line 203 In parallel to the paint supply lines 202 also extend a solvent supply line 203, a disposal line 204 and a compressed air line 205th
  • This system branch comprises as the most important components a first pig station 20 ⁇ a adjacent to the paint supply lines 202 and a second pig station 207a adjacent to the atomizer 201.
  • the design of all pigs tions 206a, 206b, 207a, 207b in the paint supply system is identical, so that it is sufficient to explain the construction of the pig station 206a in more detail with reference to FIG.
  • the pig station 206a comprises a housing 208a, in which a movement channel 209a for two pigs 210a, 211a arranged one behind the other is formed.
  • the two pigs 210a and 211a are shown in Figures 9 and 10 within the pig station 206a in their respective parking positions.
  • a total of four channels 214a, 215a, 216a, 217a lead to the movement channel 209a through the housing 208a, via which different media can be introduced at different points of the movement channel 209a in a manner to be described.
  • the middle channel 215a in FIG. 10 leads to the end of the movement channel 209a, so that the medium supplied here can act on the end face of the pig 211a located at the bottom in FIGS. 9 and 10.
  • the other channels 214a, 216a, 217a open from opposite sides into the movement channel 209a at a location which is between the two pigs 210a and 211a, so that the space between these two pigs 210a and 211a can be reached ,
  • shut-off valve 267a, 218a, 219a In each of these three channels 214a, 216a, 217a is in each case a shut-off valve 267a, 218a, 219a.
  • a stopper 220a can be retracted. Extending the pigs 210a, 211a from the pig station 206a or retracting these pigs 210a, 211a into the pig station 206a is possible only when the stopper 220a is withdrawn.
  • the lower left channel 214a of the pig station 20Sa is connected to the solvent supply line 203 via a line 221a in which a check valve 222a is located.
  • the channel 217 located on the top left in FIG. 9 is connected to the compressed air line 205 via a line 223a in which a shut-off valve 224a is located.
  • the lower right channel 216a in FIG. 9 is connected to a color changing unit 227a via a pipe 225a in which a quantity measuring unit 226a is located.
  • the color changing unit 227a in turn is connected via a total of nine stubs 228a both with the Farberss ⁇ lines 202 and with the solvent supply line 203 and the disposal line 204 in connection.
  • the color changing unit 227a is capable of selectively establishing a connection between the line 225a and one of the lines 202, 203, 204.
  • the channel 215a extending in the middle, lower region of the housing 208a of the pig station 206a is connected to a changeover valve 231a via a line 229a in which a controllable throttle valve 230a is located.
  • the changeover valve 231a is capable of selectively connecting the line 229a to a first branch line 232a or a second branch line 233a or to interrupt both connections.
  • the left branch line 231a in the drawing leads via a shut-off valve 233a to the compressed-air supply line 205, while the right-hand branch line 232a in the drawing leads via a shut-off valve 234a to the disposal line 204.
  • the mouth of the movement channel 209a of the scraper station 206a is connected via a pig pipe 235a, shown only diagrammatically in the drawing, to the mouth of the pig Movement channel 209a connected in the opposite direction, the atomizer 201 adjacent pig station 207a connected.
  • the pig pipe 235a may be a flexible hose whose internal diameter is adapted in a known manner to the outside diameter of the pigs 210a, 211a so that the lateral surfaces of the pigs 210a, 211a bear in a fluid-tight manner against the inside surface of the pig pipe 235a during their movement through the pig pipe 235a ,
  • the various channels 229a, 214a, 215a, 216a and 217a of the atomizer station 207a near the atomizer are incorporated into the system in the following manner:
  • the channel 217a is connected via a line 236a to a compressed air collecting line 237, which in turn is connected to the compressed air line 205 via a shut-off valve 238.
  • the channel 214a of the pig station 207a is connected via a line 239a to a solvent collecting feed line 240a, which communicates via a shut-off valve 241 with the solvent feed line 203.
  • the solvent collection supply line 240 is interrupted at one point by a separation unit 28 as described above.
  • the channel 215a of the atomiser near the pigging station 207a is in turn connected via a line 243a, in which a controllable throttle valve 244a is located, with a diverter valve 245a.
  • the diverter valve 245a is capable of selectively connecting or shutting off the conduit 243a to one of two conduits 246a and 247a, respectively.
  • the upper line 246a in the drawing leads to a disposal collecting line 248, which in turn via a separation unit 28 and a shut-off valve 250 with the disposal line 204 is connected.
  • the channel 216a of the atomiser station 207a nearest to the atomizer is connected via a line 250a to a further changeover valve 251, to which the line 250b corresponding to the line 250a leads to the system branch on the right in the drawing.
  • the diverter valve 251 is capable of selectively connecting or shutting off each of the lines 250a, 250b to one of four lines 252, 253, 254, 255.
  • the lowest in the drawing line 252 leads to the disposal manifold 248, the overlying line 253 to the solvent-collecting supply line 240, the overlying line 254 to the compressed air manifold 237 and from the diverter valve 251 substantially upwardly extending line 255 to a metering pump 256, the outlet of which in turn communicates with the atomizer 201.
  • the metering pump 256 can also be supplied via a line 257 from the solvent-collecting feed line 40 with solvent.
  • the atomizer 201 is finally connected via a further line 258 to the disposal manifold 248.
  • the pig 210a displaces the air lying in the direction of movement in the pig pipe 235a.
  • This station is supplied via the movement channel 209a of the pig station close to the atomizer 207a, its channel 215a and the line 243a and, if the changeover valve 245a is in the appropriate position, via the line 246a and the disposal line 248 with the shut-off valve 250 open to the disposal line 204.
  • the throttle valve 244a which lies downstream of the atomizer station 207a close to the atomizer, is adjusted in such a way that the desired movement speed of the pig 210a in the pig pipe 235a.
  • the amount of paint placed in the space between the moving pig 210a and the pig 211a still in its park station in the pig station 206a is monitored by the flow meter 226a.
  • both the corresponding shut-off valve in the color change unit 227a and the shut-off valve 218a in the pig station 206a are closed.
  • the second pig 211a is connected to the compressed air line 205 at the lower end side in the drawing via the line 229a and the corresponding Umstell- valve 231a after the shut-off valve 233a has been opened.
  • the compressed air now also pushes the pig 211a out of the pig station 206a and, via the paint enclosed between the two pigs 210a and 211a, advances the pig 210a first exited from the pig station 206a, which has been pushed forward by the paint up to this point.
  • a type of "package” now forms from the two pigs 210a and 211a and the paint volume enclosed between them, which is moved forward in the pig pipe 235a by the compressed air supplied via the line 229a.
  • the throttle valve 230a in the conduit 229a is thereby fully opened.
  • the leading pig 210a After passing through the pig pipe 235a, the leading pig 210a initially enters the pig station 207a close to the atomizer, it being understood that its stopper 220a must be retracted. The reaching of the terminal and parking position for the pig 210a is detected by the detector 213a of the pig station 207a. Now in the Diverter valve 245a the connection to the disposal line 248 interrupted. At the same time, the line 250a is connected to the metering pump 256 via the line 255 by means of a corresponding changeover of the changeover valve 251.
  • the paint volume is displaced via the lines 250a and 255 to the metering pump 256 out.
  • the workpiece such as a body, to be painted.
  • the respectively required amount of paint is adjusted by the metering pump 256.
  • the high voltage is taken from the atomizer 201.
  • the atomizer 201, the metering pump 256 and the line 255 between metering pump 56 and Umsehaltventil 251 is flushed via the lines 253 and 257 at a corresponding position of the switching valve 251 and via line 258 with open shut-off valves 241 and 250.
  • the remaining paint remaining between the pigs 211a and 210a in the pig station 207a is disposed of by placing the changeover valve 251 so that the line 250a is now connected to the line 252 and therefore to the removal line 204.
  • the stopper 220a of the pig station 207a is extended, whereby both pigs 210a, 211a are held in the pig station 207a close to the atomizer. Then, the paint in the line 250a, which connects the pig station 207a with the changeover valve 251, disposed of in the following manner: The valves 267a and 218a of the pig station 207a are opened and the changeover valve 251 is operated so that a connection between the line 250a and the disposal manifold 248 is made.
  • solvent can flow through the space lying between the two pigs 210a, 211a and the line 250a and clean the corresponding paths.
  • the flow can take place alternately in pulsed form with compressed air and with solvent.
  • solvent is pushed out by compressed air.
  • the stopper 220a of the pig station 207a is zu ⁇ retracted, so that the way for the pigs 210a, 211a is free.
  • the throttle valve 230a which is downstream of the pig station 206a in the direction of flow, is now adjusted more so that a certain resistance for the displaced in the pig pipeline 235a results, whereby the speed of movement of the pigs 210a, 211a and of the enclosed between these solvent volume is determined.
  • opening the valve 267a of the pig station 207a with the shut-off valve 241 open brings it into the intermediate space between the two pigs 210a and 211a via the solvent collecting feed line 240 and the line 239a.
  • the pig 211a leading in this case is pushed out of the pig station 207a.
  • a further detector 260a which is responsive to the passage of the two pigs 210a, 211a, is mounted in the vicinity of the pig pipe 235a. If the detector 260a detects that the leading pig 211a has passed the corresponding location in the pig pipe 235a, the valve 267a is closed and the further supply of solvent into the space between the two pigs 210a, 210b is interrupted.
  • the pig 211a which precedes this cleaning process finally enters the pig station 206a adjacent to the supply lines 202. If the detector 213a of the pig station 206a detects that the pig 211a has again reached its parking position shown in the drawing, the connection between the line 229a and the discharge line 204 in the changeover valve 231a is interrupted. Instead, the valve 218a of the pigging station 206a and the corresponding valve inside the color changing unit 227a are opened so that the volume of solvent enclosed between the two pigs 210a, 211a can be forced into the discharge line 204 via the line 225a and the color changing unit 227a. At the same time, the connection line 225a and the quantity measuring unit 226a lying in it are simultaneously cleaned of lacquer.
  • the stopper 220a of the pig station 206a is retracted so that both pigs 210a, 211a are held in the pig station 206a.
  • the flushing process can be continued. Again, by alternately opening the valves 267a and 219a of the pig station 206a, it is possible to clean them alternately in pulses with compressed air and with solvent. The last flushing should be done with compressed air again.
  • valves 218a of the pig station 206a and leading to the disposal line 204 shut-off valve of the color changing unit 227a are closed.
  • the left in the drawing system branch is now completely cleaned and for a new paint job with the same or a different color ready.
  • the paint supply system can be operated in the manner described above with a single system branch.
  • the second system branch is provided which, as already mentioned, is identical to the first system branch.
  • the two system branches are driven counterclockwise in the sense that there is always one in the mode in which paint is transported towards the atomizer 201, while the other is in the cleaning mode, in which the corresponding pig pipe 235a or 235b and the other components of this system branch are removed from the paint residues.
  • a separation unit 28 is inserted, as described above with reference to FIGS. 1 to 8 was explained.
  • this insertion occurs in the vicinity of the parts to be held at high voltage at substantially equivalent locations the line to keep the high-voltage Anlagen ⁇ parts small and at the same time to ensure that adjacent parts of the system are as close as possible to the same potential.
  • the separation units 28 can additionally take over the function of servo valves when lines are cleaned when cleaning the system with solvent and / or compressed air.
  • the separation units provide a free passage for the conveyed medium in the delivery position. They also have only very small dead spaces. In the conveying position there is no appreciable pressure loss. They are also easy to implement with good quality and leak-free. Furthermore, they are very easy to handle.
  • Chloroprene polymers such as neoprene, EPDM (ethylene / propylene terpolymer), fluoroelastomers such as Viton, PTFE (polytetrafluoroethylene), and chlorobutyl polymers are particularly suitable as material for insulating elastomeric displacement bodies.
  • these materials In addition to their ductility and good electrical insulation, these materials also have the advantage that they are generally resistant to abrasion, so that the separations also have a long service life when conveying abrasive media such as paints.
  • Suitable materials for insulating housings of the separation units are, in particular: polytetrafluoroethylene, polyamide, polyethylene, polyoxymethylene, polyvinylidene fluoride, polypropylene, in particular PP ST1000.
  • those embodiments described above, which have deformable displacement body they were connected using clamping pieces tightly connected to the housing of the separation unit.

Landscapes

  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)

Abstract

Eine elektrische Trenneinheit (28) für eine Fluid-Förderleitung (12), insbesondere eine Lack-Förderleitung, umfasst ein Gehäuse (30) mit einer Kammer (34), in welcher eine Verdrängungshülse (44) angeordnet ist. Diese ist Teil eines Fluidkanales, welcher sich von einem Einlass (52) zu einem Auslass (54) des Gehäuses; (30) erstreckt. Durch Druckbeaufschlagung der Aussenseite der Verdrängungsülse (44) und Zusammendrücken des Verdrängungshülse kann die in ihr stehende Flüssigkeit verdrängt werden, wodurch man eine flüssigkeitsfreie Isolierstrecke erhält.

Description

Elektrische Trenneinheit für eine Fluid-Förderleitung
Die Erfindung betrifft eine elektrische Trenneinheit für eine Fluid-Förderleitung .
Das Problem der elektrischen Isolierung einer auf Hoch¬ spannung liegenden Spritzpistole einer elektrostatischen Lackieranlage von den übrigen Anlagenteilen ist schon in der DE 102 33 006 Al angesprochen . Dort wird in Zusam¬ menhang mit einem molchbaren Fahrversorgungssystem vor¬ geschlagen, Molche durch Druckluft j eweils so zu bewegen, daß ein Leitungsabschnitt vorgegebener Länge der aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial hergestellten Förderleitungen j eweils mit Luft gefüllt ist , also von Lack frei ist .
Um sicherzustellen, daß die j eweils gewünschte elektrische Isolierung zwischen Hochspannungsteil und auf Massepoten¬ tial liegendem Teil der Anlage gewährleistet ist , muß die Stellung verschiedener Molche unter Verwendung von Detektoren überwacht werden, wobei immer zwischen Molchen, die das vordere Ende eines Lackpakets begrenzen, und Molchen, die das hintere Ende eines Lackpakets begrenzen, unterschieden werden muß .
Ähnliche Probleme stellen sich beim Fördern leitender Lösungsmittel in Leitungen von elektrostatischen Lackier¬ anlagen und auch in Verbindung mit anderen auf Hochspannung zu legenden Verbrauchern, z . B . elektrostatischen Sprit z- glocken oder Elektroden .
Auch tritt das Problem der gegenseitigen elektrischen Trennung von Abschnitten einer Förderleitung nicht nur bei flüssigen Medien sondern auch bei gasförmigen und fließfähigen puderförmigen Medien auf. Diese Medien werden in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen gemein¬ sam unter Fluids verstanden.
Durch die vorliegende Erfindung soll eine elektrische Trenneinheit für eine Fluid-Förderleitung angegeben werden, bei welcher auf einfachere Weise und auch ohne Verwendung von mit Molchen zusammenarbeitenden Stellungs- sensoren gewährleistet werden kann, daß die Trenneinheit die gewünschte elektrische Isolierung bewerkstelligt.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Trenneinheit mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Bei der erfindungsgemäßen Trenneinheit ist in einem Gehäuse ein Fluidkanal ausgebildet, der wahlweise zur Förderung des Fluids freigebbar ist oder durch einen Verdrängungskörper verschließbar ist. Über die Abmessung des Verdrängungskörpers läßt sich die Abmessung und damit die Güte der elektrischen Isolierstrecke sicher vorgeben. Daß der Verdrängungskörper jeweils in der richtigen Stellung steht, ist bei dem mechanisch einfachen Aufbau der Trenneinheit gewährleistet.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 ist deshalb vorteilhaft, weil man das Verstellen des Ver¬ drängungskörpers zwischen der Förderstellung und der Trennstellung ohne Relativbewegung unter Gleiten erhält. Die Trenneinheit zeichnet sich daher dadurch aus, daß sie auch bei Vorliegen von Fertigungstoleranzen und Verunreinigungen zuverlässig und im wesentlichen reibungs- _ O _
frei arbeitet.
Bei rotationssymmetrischer Ausbildung des Verdrängungs- kδrpers gemäß Anspruch 3 gelingt es, den Fluidkanal des Gehäuses vollständig zu verschließen. Der Fluidkanal hat auch eine strömungsgünstige Form und läßt sich beson¬ ders leicht reinigen. Gleiches gilt für den Verdrängungs- körper.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist im Hinblick auf eine sichere und dichte Montage des Verdrängungskörpers am Gehäuse von Vorteil .
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 ist gewährleistet, daß der mit Druck beaufschlagbare Verdrängungskörper auch im drucklosen Zustand eine präzise Wandfläche des Fluidkanals vorgibt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Trenneinheit Teil eines molch¬ baren Fördersystems ist, da die Molche dann auch die Innenfläche des Verdrängungskörpers reinigen.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 erhält man einen glatt durchgehenden Durchgangskanal der Trenneinheit, was im Hinblick auf Molchbarkeit und Reinigung von Vorteil ist .
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 ist dabei im Hinblick auf möglichst gute Stoßfreiheit in den Anschlußbereichen der Trenneinheit von Vorteil .
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 wird erreicht, daß sich der Verdrängungskörper bei Druck¬ beaufschlagung in vorgegebener Weise flachlegt.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 wird erreicht, daß der Verdrängungskörper das im Fluid- kanal befindliche Fluid sukzessive zu einer der Anschlu߬ öffnungen des Gehäuses verdrängt . Damit werden Fluidein- schlüsse zwischen den Lagen des zusammengedrückten platten Verdrängungskörpers vermieden.
Auch mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch
10 ist eine einfache und sichere Trennstellung ohne Gleitbewegung von Teilen realisierbar. Dabei werden Wandabschnitte des Verdrängungskörpers mit nur geringer elastischer Aufweitung zwischen Sperrstellung und Förder¬ stellung verlagert .
Auch mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch
11 erzielt man eine definierte fluidfreie Strecke in der Förderverbindung im Inneren des Gehäuses der Trenn¬ einheit unter Verwendung mechanischer Mittel, die einfach zu betätigen und einfach zu überwachen sind.
Dabei ist die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch
12 im Hinblick auf günstige Strömungsverhältnisse von Vorteil.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 13 hat den Vorteil, daß man den Übergang zwischen Förderstellung und Sperrstellung der Trenneinheit bewerkstelligen kann, ohne daß hierzu Fluid in die die Trenneinheit enhaltende Leitung abgegeben werden müßte. Das Verdrängen der in der Trenneinheit stehenden Fluidmenge erfolgt in zur Förderrichtung transversaler Richtung, so daß das in der Leitung stehende Fluidvolumen unverändert bleibt .
Gemäß Anspruch 14 kann man auf sehr einfache Weise prüfen, ob die Ist-Isolierung, welche die Trenneinheit wirklich leistet, mit den gewünschten Anforderungen übereinstimmt. Gemäß Anspruch 16 kann man auf einfache Weise zwangsweise sicherstellen, daß ein Anlegen von Hochspannung an ein an die Förderleitung angeschlossenen Verbraucher nur dann erfolgen kann, wenn die Trenneinheit die erforder¬ liche elektrische Isolierung bewerkstelligt.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 17 ermöglicht es, einen an die Förderleitung angeschlossenen Fluid-Ver- braucher auch in den Zeiten mit Fluid zu versorgen, in denen die Trenneinheit ihre Trennstellung einnehmen muß, damit die Last, z.B. eine elektrostatische Spritz¬ pistole mit Hochspannung verbunden werden kann.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei¬ spielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Figur 1: Eine schematische Darstellung eines Arbeitsplat¬ zes zum elektrostatischen Spritzlackieren mit einer in einer Lack-Förderleitung angeordneten Spannungs-Trenneinheit, die axial geschnitten wiedergegeben ist;
Figur 2 : Einen axialen Schnitt durch die Trenneinheit nach Figur 1 in vergrößertem Maßstab;
Figur 3 : Einen transversalen Schnitt durch eine abgewan¬ delte Verdrängungshülse für eine Trenneinheit nach den Figuren 1 und 2;
Figur 4 : Einen axialen Schnitt durch eine nochmals abge¬ wandelte Verdrängungshülse für eine Trenneinheit nach den Figuren 1 und 2; Figur 5: Einen transversalen Schnitt durch eine nochmals abgewandelte Trenneinheit gezeigt in der Schlie߬ stellung;
Figur 6: Einen ähnlichen Schnitt wie Figur 5, in welcher jedoch die Trenneinheit in einer Förderstellung wiedergegeben ist;
Figur 7 : Einen axialen Schnitt durch eine weiter abgewan¬ delte Trenneinheit;
Figur 8 : Einen axialen Schnitt durch eine weiter abgewan¬ delte Trenneinheit;
Figur 9: Eine schematische Darstellung einer elektrosta¬ tischen Mehrfarb-Spritzanlage, bei welcher Trenn¬ einheiten eingesetzt werden, wie sie in den Figuren 1 bis 8 gezeigt sind; und
Figur 10: Einen axialen Schnitt durch eine Molcheinheit der in Figur 9 gezeigten Spritzanlage in ver¬ größertem Maßstab.
In Figur 1 ist mit 10 eine Spritzpistole bezeichnet, welche über eine Leitung 12 mit dem Ausgang einer Lack¬ pumpe 14 verbunden ist. Letztere saugt aus einem Vorrats¬ behälter 16, der ein Lackvolumen 18 vorgegebener Farbe enthält, Lack an.
Zur Verbesserung eines gleichmäßigen Lackauftrags auf dem Werkstück wird nach dem elektrostatischen Spritzver¬ fahren gearbeitet. Hierbei ist ein bei 20 schematisch angedeutetes Werkstück über eine Leitung 22 mit Erde verbunden, während die Spritzpistole 10 über eine Leitung 24 mit dem Ausgang eines Hochspannungsgenerators 26 verbunden ist .
Zum Spritzen von Fahrzeugen verwendete Lacke, insbesondere Metalliclacke habe eine bei Beaufschlagung mit hoher elek¬ trischer Feldstärke durchaus ins Gewicht fallende elek¬ trische Leitfähigkeit. Die gilt noch verstärkt für Lacke auf Wasserbasis.
Um die Spritzpistole 10 elektrisch von auf Massepotential liegenden Anlagenteilen zu isolieren, ist in die Leitung 12 eine Trenneinheit 28 eingefügt. Diese sorgt dafür, daß unter Betriebsbedingungen das Potential des Hoch¬ spannungsgenerators 26 gegen Erde abgeblockt wird und zwar auch bezüglich des geförderten Lackes (oder anderer geförderter elektrisch leitender Flüssigkeiten oder flie߬ fähiger Pulver) .
Die Trenneinheit 28 hat ein aus elektrisch gut isolierendem Kunststoffmaterial hergestelltes hülsenförmiges Gehäuse 30, welches an seinen Enden mit Flanschen 32 versehen ist.
Im Inneren des Gehäuses 30 ist eine zylindrische Kammer 34 ausgebildet, welche über einen seitlichen Stutzen 36 des Gehäuses und über ein 2/2-Magnetventil 38 mit der Förderseite eines Druckluft bereitstellenden Kompres¬ sors 40 verbunden ist.
Im Inneren der Kammer 34 ist von deren Wandfläche radial nach innen versetzt ein gelochter Stützkörper 42 angeordnet, der sich axial an den Endwänden der Kammer 34 abstützt.
Der Stützkörper 42 dient dazu, in einer Förderstellung der Trenneinheit 28 eine verformbare Verdrängungshülse 44 in radialer Auswärtsrichtung abzustützen. Dieser Schlauch ist aus einem elektrisch gut isolierenden elasto- meren Material hergestellt und hat im unbelastenen Zustand eine zylindrische Grundgeometrie . An die Enden der Verdrän¬ gungshülse 44 sind radiale Montageflansche 46 ange¬ formt . Diese finden in entsprechenden ringförmigen Ver¬ tiefungen 48 Aufnahme , welche eine Einlaßöf fnung 50 bzw . eine Auslaßöffnung 52 des Gehäuses 30 umgeben und in den Stirnflächen des Gehäuses 30 vorgesehen sind . Auf den Stirnflächen des Gehäuses 30 sind zwei ringförmige Klemmplatten 54 mittels nur schematisch angedeuteter Schrauben 56 befestigt . Diese haben mittige Öf fnungen 58 , welche eine glatte Fortsetzung der Einlaßöffnung 50 bzw . der Auslaßöffnung 52 darstellen .
Die axiale Abmessung der Vertiefungen 48 ist , wie bei Dichtungen üblich, so bemessen, daß sie etwas geringer ist als die axiale Abmessung der Montage flansche 46 , so daß letztere bei aufgeschraubten Klemmplatten 54 etwas komprimiert werden .
Die Trenneinheit 28 hat somit Endflansche , welche durch die zusammengeschraubten Flansche 32 und Klemmplatten 54 gebildet werden . Diese Endflansche sind ihrerseits mit Flanschen 60 verbunden, die bei den der Trenneinheit 28 zugewandten Enden der Stücke der Leitung 12 vorgesehen sind und dicht mit diesen Enden verbunden sind .
Wird der Stutzen 36 mit Druck beaufschlagt , so geht der Verdrängungshülse 44 von der in Figur 1 und 2 gestri¬ chelt angedeuteten Förderstellung über in eine durch ausgezogene Linien wiedergegebene Sperrstellung . In dieser Sperrstellung ist die von Haus aus hülsenförmige Verdrän¬ gungshülse zu zwei übereinander liegenden Lagen zusammen¬ gedrückt , ähnlich wie bei Quetschventilen bekannt . Dieses Zusammenquetschen erfolgt aber über den größten Teil der axialen Abmessung des Verdrängungshülses 44. Diese hat somit in der Sperrstellung einen mittleren Schlauchab¬ schnitt 62, der aus zwei flächig übereinander liegenden Lagen besteht, die platt zusammengedrückt sind, sowie einem Übergangsabschnitt 64, der in axialer Auswärtsrich¬ tung einen stetigen Übergang von der zusammengedrückten, platten Geometrie zu der runden Geometrie schafft, welche bei den Einspannstellen der Verdrängungshülse 44 durch Festklemmen der Montageflansche 46 erzwungen wird.
Bei dem durch Druckbeaufschlagung des Stutzens 36 erhal¬ tenen Zusammenfalten der Verdrängungshülse 44 zu ebener Geometrie wird das entsprechende Volumen in der Trennein¬ heit 28 befindlichen Lacks in axialer Richtung herausge¬ schoben.
Man hat also im Inneren der Trenneinheit 28 eine von Lack freie Isolierstrecke, die gewährleistet, daß bei Anlegen von Hochspannung an die Spritzpistole 10 kein Strom zum mit der Dosierpumpe 14 verbundenen Teil der Leitung 12 fließt.
Um sicherzustellen, daß nach Druckbeaufschlagung der Kammer 34 elektrisch leitender Lack wirklich über eine ausreichende Strecke unterbrochen ist, kann man auf die nachstehend beschriebene einfache Weise den elek¬ trischen Widerstand der Trenneinheit 28 messen:
Während das Gehäuse 30 und der Verdrängungshülse 44 aus elektrisch gut isolierenden Materialien gefertigt sind, sind die Klemmplatten 54 aus elektrisch leitendem Material hergestellt. Sie stellen somit zugleich Elektroden dar, die für eine Widerstandsmessung der Trenneinheit 28 genutzt werden können. Hierzu sind die Klemmplatten 54 über Leitungen 66, 68 mit den beiden Eingängen eines Wider- Standsmeßgeräts 70 verbunden, welches zugleich als Dis- kriminator ausgeildet ist. Dieses kann in üblicher Weise arbeiten, z.B. den Strom messen, der bei eingeprägter Spannung jeweils zwischen den beiden Klemmplatten 54 fließt. Liegt dieser Strom unter einem vorgegebenen Schwellwert, d.h. liegt der Widerstand der Trenneinheit 28 über einem vorgegebenen Widerstandswert, so erzeugt das Widerstandsmeßgerät 70 an seinem Ausgang ein Freiga¬ besignal .
Dieses Freigabesignal wird in einem UND-Glied 72 mit einem Steuersignal zusammengefaßt, welches von einer Steuerung 74 für die Spritzpistole 10 bereitgestellt wird.
Diese arbeitet, vereinfacht dargestellt, in Abhängigkeit von einem Schalter 76, der jeweils geschlossen wird, wenn die Spritzpistole 10 arbeiten soll, wozu sie auf Hochspannung gelegt werden muß.
Ist der Schalter 76 geschlossen, so steuert die Steuerung 74 das 2/2-Magnetventil 38 in die Durchlaßstellung und gibt zugleich sein Steuersignal auf das UND-Glied 72. Am Ausgang des letzteren wird aber zunächst noch kein Signal erhalten, da sein zweiter Eingang ein niederpege- liges Signal enthält. Dies deshalb, weil sich zunächst im Inneren der Trenneinheit 28 noch Lack befindet, der elektrisch leitend ist und einen Kurzschluß der Spritz¬ pistole 10 zur Erde über die Dosierpumpe 14 herbeiführen würde. Erst dann, wenn der Druck im Inneren der Kammer 34 soweit angestiegen ist, daß die Verdrängungshülse 44 vollständig plattgedrückt wurde, ist dieser elektrische Strompfad unterbrochen. Das Widerstandsmeßgerät stellt dies fest und stellt nun an seinem Ausgang das zweite Eingangssignal für das UND-Glied 72 bereit. Dessen Ausgangs¬ signal wird über einen Vestärker 78 auf eine Steuerklemme des Hochspannungsgenerators 26 gegeben. Damit wird die Spritzpistole 10 auf hohes Potential gelegt.
Beim Arbeiten mit der Spritzpistole wird dann Lack aus einem nach Art einer Flüssigkeitsfeder ausgebildeten Speicherbehälter 80 abgezogen, welcher an die Leitung 12 angeschlossen ist .
Alternativ könnte man anstelle des Speicherbehälters 80 eine Druckpumpe 82 vorsehen, die aus einem Zwischen¬ behälter 84 ansaugt, in welchen die Lackpumpe 14 fördert.
Die Einspannung der Enden der Verdrängungshülser 44 in das Gehäuse 30 ist so vorgenommen, daß die Verdrän¬ gungshülse 44 in seiner ihrer Ausgangsgeometrie, die bei Druckentlastung der Kammer 34 erhalten wird, eine glatte Fortsetzung der Innenflächen der Öffnungen 58 der Klemm¬ platten 54 darstellt.
Hierzu haben die Einlaßöffnung 50 und die Auslaßöffnung 52 einen Radius, der exakt um die Wandstärke des unbela¬ steten Verdrängungshülses 44 größer ist als der Radius der Öffnungen 58 der Klemmplatten 54. Die Innenfläche des Stützkörpers 42 stellt eine glatte Fortsetzung der Einlaßöffnung 50 bzw. der Auslaßöffnung 52 dar.
Wie aus Figur 2 näher ersichtlich, sind die axial äußeren und radial innen liegenden Kanten der Einlaßöffnung 50 und der Auslaßöffnung 52 abgerundet, wie bei 88 darge¬ stellt. Die Klemmringe 88 haben an ihrem axial innen liegenden inneren Rand keilförmige Formrippen 90, die auf ihrer axial nach innen weisenden Seite eine Kontur haben, die unter dem Abstand der Wandstärke des Verdrängungs¬ hülses 44 parallel zur Abrundung 88 verläuft. Auf diese Weise erhält man eine praktisch stoßfreie durchgehende Innenfläche der Trenneinheit 28, wenn der Verdrängungshülse 44 nicht mit Druck beaufschlagt ist. Dies ermöglicht es, eine Trenneinheit, wie sie oben beschrieben wurde, auch in molchbaren Systemen zu verwenden.
Bei dem abgewandelten in Figur 3 gezeigten Verdrängungs- hülse 44 sind in die Außenflächen zwei einander diame¬ tral gegenüberliegende achsparallele Nuten 92 eingearbeitet. Man erhält so zwei achsparallele Schwächungen, die die Kanten der bei Druckbeaufschlagung zusammengefalteten Verdrängungshülse 44 vorgeben. Aufgrund der Nuten 92 erhält man somit ein definiertes Zusammenfalten der Verdrängungshülse 44 in einer vorgegebenen Ebene.
Bei dem weiter abgewandelten Verdrängungshülse 44, der in Figur 4 wiedergegeben ist, nimmt die Wandstärke des hülsenförmigen Schlauchabschnitts in der Zeichnung von unten nach oben zu. Dies bedeutet, bei Verwendung gemäß Figur 1 eine Wandzunahme vom Einlaß zum Auslaß der Trenn¬ einheit 28 hin.
Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Verdrängungs¬ hülse 44 bei anwachsendem Druck in der Kammer 34 vom Einlaß zum Auslaß der Trenneinheit 28 hin zunehmend zusammengequetscht wird. Dieses progressive Zusammenquet¬ schen des Verdrängungshülses 44 gewährleistet, daß die im Inneren des Verdrängungshülses befindliche Lackmenge in der durch das Dickenprofil der Wand der Hülse vorgege¬ benen Richtung zwangsweise aus dem Inneren des Verdrängungs¬ hülses 44 herausgedrückt wird, sich in der Verdrängungs- hülse sich keine Lackeinschließungen bilden können.
Bei dem abgewandelten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 und 6 sind Teile der Trenneinheit 28, die in funktions¬ äquivalenter Form schon obenstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 erläutert wurden, wieder mit den selben Bezugszeichen versehen.
Die Verdrängungshülse 44 ist nun an ihren Enden durch Stirnwände 94 fest verschlossen. Das Innere der Verdrän¬ gungshülse 44 ist wieder steuerbar mit Druckluft beauf¬ schlagbar. Die Verdrängungshülse 44 hat nun aber keine Montageflansche 46, ist vielmehr mit einem Teil ihrer Umfangsfläche, welche dem Stutzen 36 benachbart ist, mit der Wand der Kammer 34 fest verbunden, z.B. verklebt.
In einer Förderstellung der Trenneinheit 28, die bei Druckentlastung des Stutzens 36 dadurch erhalten wird, daß der Druck des anstehenden Lacks die Verdrängungs- hülse 44 zusammenfaltet, liegen die beiden Umfangs- hälften der Verdrängungshülse 44 übereinander, wie in Figur 6 dargestellt. Falls gewünscht, kann man das Um¬ stellen der Verdrängungshülse 44 von der Sperrstellung in die Förderstellung dadurch bewerkstelligen oder unter¬ stützen, daß man den Stutzen 36 mit Unterdruck beauf¬ schlagt.
Bei der Trenneinheit nach den Figuren 5 und 6 kann man in Abwandlung die Kammer 34 mit zwei unterschiedlichen Hälften ausbilden: Die eine Kammerhälfte hat eine radiale Abmessung, die um die doppelte Wandstärke des Verdrängungs- hülses 44 größer ist als der Radius der anderen Kammer¬ hälfte. Auf diese Weise erhält man in der Förderstellung der Trenneinheit 28 wieder eine im wesentlichen durchge¬ hende zylindrische Innenfläche der Trenneinheit, so daß sich diese auch für molchbare Systeme gut eignet.
Bei Druckbeaufschlagung des Stutzens 36 wird dagegen die an ihren Enden geschlossene Verdrängungshülse 44 aufgeblasen und verschließt den Durchgang durch die Kammer 34 .
Um das zu Beginn des Schließvorgangs in der Trenneinheit 28 stehende Medium (beim hier betrachteten Ausführungs¬ beispiel Lack) gezielt in einer Richtung aus der Kammer 34 zu verdrängen, kann man die Verdrängungshülse 44 in weiterer Ausbildung der Erfindung etwas kegelig ausbilden, so daß der größeren Durchmesser aufweisende Abschnitt des Verdrängungshülses bei kleineren Drucken schon in Anlage an die Kammerwand kommt als die kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitte des Verdrängungs¬ hülses 44.
Bei dem in den Figuren 5 und 6 gezeigten Ausführungsbei¬ spiel braucht der Verdrängungshülse 44 nur weniger ela¬ stisch verformt zu werden. Sie im wesentlichen wird auf sich umgelegt .
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgte die Verformung der Verdrängungshülse 44 durch Beaufschla¬ gung mit Druckluft. In Abwandlung kann auch eine Druckbe¬ aufschlagung unter Verwendung einer ausreichend isolie¬ renden Flüssigkeit, insbesondere eines isolierenden Öles wie Trafoöl erfolgen.
Die in Figur 7 gezeigte Trenneinheit 28 hat wieder ein aus elektrisch gut isolierendem Material hergestelltes
Gehäuse 30, welches von zwei Endplatten 54 gehalten ist, die aus Metall gefertigt sind und auch zum Herstellen der Anschlüsse an die Leitungsstücke der Leitung 12 dienen.
Im Inneren des Gehäuses 30 ist ein Kanal 96 ausgebildet, in welchem ein aus elektrisch gut isolierendem Material gefertigter Verdrängungsstab 98 dicht verschiebbar ist. Zum Bewegen des Verdrängungsstabs 98 zwischen einer in der Zeichnung durch gestrichelte Linien wiedergegebenen Sperrstellung und einer in der Zeichnung durch ausgezogene Linien wiedergegebenen Förderstellung dient ein Antrieb 100, der durch einen Linearmotor wie einen doppeltwirkenden Zylinder gebildet sein kann.
Die Einlaßöffnung 50 der Trenneinheit 28 ist über einen S-förmigen Kanal 102 mit dem Kanal 96 verbunden. Die Auslaßöffnung 52 ist über einen gegensinnig S-förmigen Kanal 104 mit dem Kanal 96 verbunden, damit beide An¬ schlüsse der Trenneinheit 28 koaxial sind. Wo dies keine Rolle spielt, kann die Auslaßöffnung 52 auch direkt mit dem Kanal 96 in Verbindung stehen.
Die in Figur 7 gezeigte Trenneinheit arbeitet grob gespro¬ chen so:
In der Förderstellung wird von der Dosierpumpe 14 geför¬ derter Lack durch die Trenneinheit 28 zur Spritzpistole 10 gefördert.
Durch entsprechende Ansteuerung des Antriebs 100 wird der Verdrängungsstab 98 in den Kanal 96 bewegt und schiebt dort noch befindlichen Lack in den Zwischenspeicher 80.
Die Passung zwischen dem Verdrängungsstab 98 und dem Kanal 96 ist so gut, daß der etwa verbleibende Lackfilm zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen von Verdrängungsstab und Kanal so dünn ist, daß man insgesamt einen sehr hohen Widerstand erhält. Dadurch, daß man die effektive axiale Erstreckung des Verdrängungs¬ stabs 98 erhöht, kann man den Widerstand eines etwa verbleibenden Lackfilms zwischen den zusammenarbeitenden Umfangsflächen von Verdrängungsstab und Kanal weiter erhöhen, wenn man die Passung zwischen Verdrängungsstab und Kanal nicht noch enger wählen will oder kann.
Wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 kann man durch eine Widerstandsmessung überwachen, ob die durch die Trenneinheit 28 gewährleistete elektrische Isolierung ausreichend ist, und kann auch das Meßergebnis zum auto¬ matischen Anlegen der Hochspannung an eine Spritzpistole oder einen anderen auf Hochspannungspotential liegenden Verbraucher verwenden.
Auch bei der Trenneinheit nach Figur 8 hat man ein Gehäuse 30, welches aus einem elektrisch gut isolierenden Material hergestellt ist und von metallischen Endplatten 54 gehalten ist. In dem Gehäuse 30 ist eine Kammer 106 ausgebildet, in welcher ein Schieber 108 angeordnet ist, der ebenfalls aus elektrisch gut isolierendem Material hergestellt ist. In dem Schieber 108 ist eine Bohrung 110 ausgebildet, die in eine mit der Einlaßöffnung 50 und der Auslaßöffnung 52 fluchtende Lage bewegbar ist, in welcher die Trennein¬ heit eine molchbare glatt durchgehende Durchgangsöffnung vorgibt. Aus dieser Förderstellung kann der Schieber 108 in zur Achse der Bohrung 110 transversaler Richtung durch einen Antrieb 100 bewegt werden, wie in Figur 8 schematisch dargestellt.
Wird der Schieber 108 aus der in Figur 8 durch ausgezogene Linien wiedergegebenen Förderstellung in eine in Figur 8 gestrichelt eingezeichnete Isolierstellung bewegt, so wird die in der Bohrung 110 befindliche Lacksäule auch elektrisch aus der Leitung 12 herausgefahren. Nur durch einen auf den zusammenarbeitenden Oberflächen von Schieber 108 und Gehäuse 30 verbleibenden dünnen Lackfilm könnte noch ein kleiner Strom fließen. Dessen Betrag kann man zum einen dadurch erniedrigen, daß man die Passung zwischen Schieber und Gehäuse verbessert, zum anderen auch dadurch vermindern, daß man den Hub der Schieberbewegung vergrößert
Figur 9 zeigt den fluidischen Teil einer Mehrfarb-Spritz¬ anlage, wobei die Beaufschlagung einer elektrostatischen Spritzpistole 201 mit Hochspannung der Übersichtlichkeit halber weggelassen ist .
Das in Figur 9, dargestellte Lackversorgungssystem dient dazu, einen am oberen Rand der Figur dargestellten, mit Innenaufladung arbeitenden Zerstäuber 201 wahlweise mit einem der Lacke unterschiedlicher Farbe zu versorgen, die in den am unteren Rand der Figur 9 dargestellten Farb¬ versorgungsleitungen 202 zirkulieren. Im dargestellten System gibt es sieben derartige Farbversorgungsleitungen 202, so daß also sieben Lackfarben verarbeitet werden können. Parallel zu den Lackversorgungsleitungen 202 verlaufen außerdem eine Lösemittel-Zufuhrleitung 203, eine Entsorgungsleitung 204 sowie eine Druckluftleitung 205.
Die Zufuhr von Lack aus den Farbversorgungsleitungen 202 zu dem Zerstäuber 201 erfolgt über zwei parallel liegende Systemzweige. Die Bezugszeichen der Komponenten, die zum linken Systemzweig in Figur 9 gehören, werden mit dem Zusatz a, die Bezugszeichen derjenigen Komponenten, die zu dem in Figur 9 rechts liegenden Systemzweig gehö¬ ren, mit dem Zusatz b versehen. Da beide Zweige identisch aufgebaut sind, wird nachfolgend nur der in Figur 9 links liegende Systemzweig näher beschrieben.
Dieser Systemzweig umfasst als wichtigste Komponenten eine erste, den Farbversorgungsleitungen 202 benachbarte Molchstation 20βa sowie eine zweite, dem Zerstäuber 201 be¬ nachbarte Molchstation 207a. Die Bauweise aller Molchsta- tionen 206a, 206b, 207a, 207b im Lackversorgungssystem ist identisch, so daß es genügt, anhand der Figur 10 die Bauweise der Molchstation 206a näher zu erläutern:
Die Molchstation 206a umfasst ein Gehäuse 208a, in dem ein Bewegungskanal 209a für zwei hintereinander angeordnete Molche 210a, 211a ausgebildet ist. Die beiden Molche 210a und 211a sind in den Figuren 9 und 10 innerhalb der Molchstation 206a in ihren jeweiligen Parkpositionen dargestellt .
Zu dem Bewegungskanal 209a führen insgesamt vier Kanäle 214a, 215a, 216a, 217a durch das Gehäuse 208a, über welche in noch zu beschreibender Weise unterschiedliche Medien an unterschiedlichen Stellen des Bewegungskanales 209a eingeführt werden können. Der in Figur 10 mittlere Kanal 215a führt zum Ende des Bewegungskanales 209a, so daß das hier zugeführte Medium die in Figur 9 und 10 unten liegende Stirnseite des Molches 211a beaufschlagen kann. Die anderen Kanäle 214a, 216a, 217a dagegen münden von gegenüberliegenden Seiten her in den Bewegungskanal 209a an einer Stelle, die zwischen den beiden Molchen 210a und 211a ist, so daß von hier aus der zwischen diesen beiden Molchen 210a und 211a liegende Raum erreicht werden kann.
In jedem dieser drei Kanäle 214a, 216a, 217a liegt jeweils ein Absperrventil 267a, 218a, 219a.
In den Bewegungskanal 209a der Molche 210a, 211a kann, druckluftbetätigt, ein Stopper 220a eingefahren werden. Ein Ausfahren der Molche 210a, 211a aus der Molchstation 206a oder ein Einfahren dieser Molche 210a, 211a in die Molch¬ station 206a ist nur bei zurückgezogenem Stopper 220a möglich. Wie Figur 9 zeigt, ist untere, linke Kanal 214a der Molchstation 20Sa über eine Leitung 221a, in der ein Absperrventil 222a liegt, mit der Lösemittel-Zufuhrleitung 203 verbunden. Der in Figur 9 links oben liegende Kanal 217 ist über eine Leitung 223a, in der ein Absperrvential 224a liegt, mit der Druckluftleitung 205 verbunden. Der in Figur 9 rechts unten liegende Kanal 216a ist über eine Leitung 225a, in der eine Mengenmeßeinheit 226a liegt, mit einer Farbwechseleinheit 227a verbunden.
Die Farbwechseleinheit 227a wiederum steht über insgesamt neun Stichleitungen 228a sowohl mit den Farbversorgungs¬ leitungen 202 als auch mit der Lösemittel-Zufuhrleitung 203 und der Entsorgungsleitung 204 in Verbindung. Die Farbwechseleinheit 227a ist in der Lage, wahlweise eine Verbindung zwischen der Leitung 225a und einer der Lei¬ tungen 202, 203, 204 herzustellen.
Der in der Zeichnung im mittleren, unteren Bereich des Gehäuses 208a der Molchstation 206a verlaufende Kanal 215a schließlich, ist über eine Leitung 229a, in der ein regelbares Drosselventil 230a liegt, mit einem Umstell- ventil 231a verbunden. Das Umstellventil 231a ist in der Lage, die Leitung 229a wahlweise mit einer ersten Stich¬ leitung 232a oder einer zweiten Stichleitung 233a zu verbinden oder auch beide Verbindungen zu unterbrechen. Die in der Zeichnung linke Stichleitung 231a führt über ein Absperrventil 233a zur Druckluft-Versorgungsleitung 205, während die in der Zeichnung rechte Stichleitung 232a über ein Absperrventil 234a zur Entsorgungsleitung 204 führt .
Die Mündung des Bewegungskanales 209a der Molchstation 206a ist über eine in der Zeichnung nur schematisch darge¬ stellte Molchleitung 235a mit der Mündungsstelle des Bewegungskanales 209a der gegensinnig angeordneten, dem Zerstäuber 201 benachbarten Molchstation 207a verbunden. Bei der Molchleitung 235a kann es sich um einen flexiblen Schlauch handeln, dessen Innendurchmesser in bekannter Weise an den Außendurchmesser der Molche 210a, 211a so angepasst ist, daß die Mantelflächen der Molche 210a, 211a bei ihrer Bewegung durch die Molchleitung 235a fluiddicht an deren Innenmantelfläche anliegen.
Die verschiedenen Kanäle 229a, 214a, 215a, 216a und 217a der zerstäubernahen Molchstation 207a sind in folgender Weise in das System eingebunden:
Der Kanal 217a ist über eine Leitung 236a mit einer Druck¬ luft-Sammelleitung 237 verbunden, die ihrerseits über ein Absperrventil 238 mit der Druckluftleitung 205 verbun¬ den ist .
Der Kanal 214a der Molchstation 207a ist über eine Leitung 239a mit einer Lösemittel-Sammelzufuhrleitung 240a ver¬ bunden, die über ein Absperrventil 241 mit der Lösemittel- Zufuhrleitung 203 in Verbindung steht. Die Lösemittel- Sammelzufuhrleitung 240 ist an einer Stelle durch eine Trenneinheit 28 unterbrochen, wie sie oben beschrieben wurde.
Der Kanal 215a der zerstäubernahen Molchstation 207a ist wiederum über eine Leitung 243a, in der ein regelbares Drosselventil 244a liegt, mit einem Umstellventil 245a verbunden. Das Umstellventil 245a ist in der Lage, die Leitung 243a wahlweise mit einer von zwei Leitungen 246a bzw. 247a zu verbinden oder auch abzusperren. Die in der Zeichnung obere Leitung 246a führt zu einer Entsorgungs- sammelleitung 248, die ihrerseits über eine Trenneinheit 28 und ein Absperrventil 250 mit der Entsorgungsleitung 204 verbunden ist.
Der Kanal 216a der zerstäubernahen Molchstation 207a schließlich ist über eine Leitung 250a mit einem weiteren Umstellventil 251 verbunden, zu dem auch die der Leitung 250a entsprechende Leitung 250b des in der Zeichnung rechten Systemzweiges führt . Hierdurch sind an dem Um¬ stellventil 251 die beiden Systemzweige zusammengeführt. Das Umstellventil 251 ist in der Lage, jede der Leitungen 250a, 250b wahlweise mit einer von vier Leitungen 252, 253, 254, 255 zu verbinden oder auch abzusperren.
Die in der Zeichnung unterste Leitung 252 führt zu der Entsorgungsammelleitung 248, die darüber liegende Leitung 253 zur Lösemittel-Sammelzufuhrleitung 240, die erneut darüber liegende Leitung 254 zur Druckluft-Sammelleitung 237 und die sich von dem Umstellventil 251 im wesentlichen nach oben erstreckende Leitung 255 zu einer Dosierpumpe 256, deren Auslaß wiederum in Verbindung mit dem Zerstäuber 201steht. Die Dosierpumpe 256 kann außerdem über eine Leitung 257 von der Lösemittel-Sammelzufuhrleitung 40 aus mit Lösemittel versorgt werden. Der Zerstäuber 201 schlie߬ lich ist über eine weitere Leitung 258 mit der Entsor¬ gungssammelleitung 248 verbunden.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der Funktionsweise des Lackversorgungssystemes wird zunächst der in der Zeichnung rechte Systemzweig, der die mit b gekennzeich¬ neten Komponenten enthält, außer Betracht gelassen. In welcher Weise dieser Systemzweig in die Gesamtfunktion eingreift, wird anschließend erläutert.
Zunächst sei von der in der Zeichnung dargestellten Situation ausgegangen, in welcher sich die Molche 210a, 211a in der den Lackversorgungsleitungen 202 benachbarten Molchstation 206a befinden. Deren Anwesenheit dort ist durch die Detektoren 212a, 213a verifiziert. Der Stopper 220a ist in den Bewegungsweg der Molche 210a, 211a eingefah¬ ren, so daß diese die Molchstation 206a nicht verlassen können. Es sei weiter angenommen, daß alle Komponenten von aus einem früheren Lackiervorgang stammenden Lack¬ resten auf eine hier noch nicht interessierende Weise gereinigt sind. Für einen neuen Lackiervorgang soll nunmehr dem Zerstäuber 201 aus einer der Farbversorgungs¬ leitungen 202 eine bestimmte Menge des dort geführten Lackes zugeführt werden. Hierzu wird folgendermaßen vorgegangen:
Zunächst wird durch Öffnen des entsprechenden Absperr- ventiles in der Farbwechseleinheit 227a eine Verbindung zwischen der gewünschten Farbversorgungsleitung 202 und der zum Kanal 216a der Molchstation 206a führenden Leitung 225a hergestellt. Der Stopper 20a wird zurückgefahren, so daß dem Ausfahren des oberen Molches 210a aus der Molchstation 6a nichts mehr im Wege steht . Durch Öffnen des Ventiles 218a in der Molchstation 206a kann nunmehr Lack in den Zwischenraum zwischen den beiden Molchen 210a und 211a eintreten und dabei den in der Zeichnung oberen Molch 210a aus der Molchstation 206a herausschieben.
Der Molch 210a verdrängt dabei die in Bewegungsrichtung vor ihm liegende Luft in der Molchleitung 235a. Diese wird über den Bewegungskanal 209a der zerstäubernahen Molch¬ station 207a, deren Kanal 215a und die Leitung 243a sowie bei entsprechender Stellung des Umstellventiles 245a über die Leitung 246a und die Entsorgungsleitung 248 bei geöffnetem Absperrventil 250 der Entsorgungsleitung 204 zugeführt. Das Drosselventil 244a, das strömungsmäßig hinter der zerstäubernahen Molchstation 207a liegt, wird dabei so eingestellt, daß sich die gewünschte Bewegungs- geschwindigkeit des Molches 210a in der Molchleitung 235a ergibt .
Die Menge des Lackes, die in den Zwischenraum zwischen dem sich bewegenden Molch 210a und dem noch in seiner Parkstation in der Molchstation 206a befindlichen Molch 211a gegeben wird, wird durch die Mengenmeßeinrichtung 226a überwacht. Ist die gewünschte Menge erreicht, so wird sowohl das entsprechende Absperrventil in der Farb- wechseleinheit 227a als auch das Absperrventil 218a in der Molchstation 206a geschlossen. Nunmehr wird der zweite Molch 211a an der in der Zeichnung unteren Stirnseite über die Leitung 229a und das entsprechend gestellte Umstell- ventil 231a mit der Druckluftleitung 205 verbunden, nachdem das Absperrventil 233a geöffnet wurde. Die Druckluft schiebt nunmehr auch den Molch 211a aus der Molchstation 206a aus und - über den zwischen den beiden Molchen 210a und 211a eingeschlossenen Lack - den zuerst aus der Molchstation 206a ausgetretenen Molch 210a, der bis zu diesem Zeitpunkt von dem Lack vorwärtsgedrängt wurde, vorwärts.
Es bildet sich nunmehr eine Art "Paket" aus den beiden Molchen 210a und 211a und dem zwischen diesen eingeschlos¬ senen Lackvolumen, das von der über die Leitung 229a zugeführten Druckluft in der Molchleitung 235a vorwärts- bewegt wird. Das Drosselventil 230a in der Leitung 229a wird dabei vollständig geöffnet.
Nach Durchlaufen der Molchleitung 235a tritt zunächst der vorauslaufende Molch 210a in die zerstäubernahe Molch¬ station 207a ein, wobei selbstverständlich deren Stopper 220a zurückgezogen sein muß. Das Erreichen der End- und Parkposition für den Molch 210a wird durch den Detektor 213a der Molchstation 207a erfasst. Nunmehr wird in dem Umsteilventil 245a die Verbindung zu der Entsorgungs¬ leitung 248 unterbrochen. Gleichzeitig wird durch ent¬ sprechende Umstellung des Umstellventiles 251 die Leitung 250a über die Leitung 255 mit der Dosierpumpe 256 verbunden. Wenn nunmehr der zweite Molch 211a, das Lackvolumen vor sich herschiebend, sich dem in seiner Parkposition in der Molchstation 207a zum Stillstand gekommenen Molch 210a nähert, wird das Lackvolumen über die Leitungen 250a und 255 zur Dosierpumpe 256 hin verdrängt. Jetzt kann durch entsprechende Betätigung des Zerstäubers 201 das Werkstück, beispielsweise eine Karosserie, lackiert werden. Die jeweils erforderliche Lackmenge wird dabei durch die Dosierpumpe 256 eingestellt.
Ist der Lackiervorgang abgeschlossen, wird die Hochspannung von dem Zerstäuber 201 genommen. Der Zerstäuber 201, die Dosierpumpe 256 und die Leitung 255 zwischen Dosierpumpe 56 und Umsehaltventil 251 wird über die Leitungen 253 und 257 bei entsprechender Stellung des Umschaltventiles 251 sowie über die Leitung 258 bei geöffneten Absperrventilen 241 und 250 gespült.
Der zwischen den Molchen 211a und 210a in der Molchstation 207a noch verbliebene Restlack wird entsorgt, indem das Umschaltventil 251 so gestellt wird, daß die Leitung 250a nunmehr mit der Leitung 252 und daher mit der Ent¬ sorgungsleitung 204 verbunden ist.
Wenn der Detektor 212a der zerstäubernahen Molchstation 207a feststellt, daß auch der zweite Molch 211a seine Park¬ position innerhalb der Molchstation207a erreicht hat, wird der Stopper 220a der Molchstation 207a ausgefahren, wodurch beide Molche 210a, 211a in der zerstäubernahen Molchstation 207a festgehalten werden. Sodann wird der Lack in der Leitung 250a, welche die Molchstation 207a mit dem Umstellventil 251 verbindet, in folgender Weise entsorgt: Die Ventile 267a und 218a der Molchstation 207a werden geöffnet und das Umstell- ventil 251 wird so betätigt, daß eine Verbindung zwischen der Leitung 250a und der Entsorgungs-Sammelleitung 248 hergestellt wird. Auf diese Weise kann durch den zwischen den beiden Molchen 210a, 211a liegenden Raum und die Leitung 250a Lösemittel strömen und die entsprechenden Wege säubern. Durch abwechselndes Öffnen der Ventile 219a und 267a kann die Durchströmung abwechselnd in gepulster Form mit Druckluft und mit Lösemittel erfolgen. Zum Schluß dieses Reinigungsvorganges wird eventuell zwischen der Molchstation 207a und dem Umstellventil 251 befindliches Lösemittel durch Druckluft herausgedrückt .
Nunmehr kann mit dem Rücktransport der beiden Molche 10a, 211a aus der zerstäubernahen Molchstation207a in die den Farbversorgungsleitungen 202 benachbarte Molchstation 206a begonnen werden. Dabei findet eine Reinigung des Verbindungsweges zwischen den beiden Molchstationen 207a, 206a, insbesondere der Molchleitung 235a, statt. Er¬ neut wird dabei ein "Paket" gebildet, das aus den beiden Molchen 210a und 211a und einem von diesen eingeschlosse¬ nen Flüssigkeitsvolumen gebildet wird. Allerdings han¬ delt es sich bei dieser Flüssigkeit nunmehr um ein rei¬ nigendes Lösemittel . Die Vorgänge im einzelnen sind wie folgt :
Zunächst wird der Stopper 220a der Molchstation 207a zu¬ rückgefahren, so daß der Weg für die Molche 210a, 211a frei ist. Das Drosselventil 230a, welches in Strömungs¬ richtung hinter der Molchstation 206a liegt, wird nun¬ mehr so eingestellt, daß sich ein bestimmter Wider¬ stand für die zu verdrängende, in der Molchleitung 235a befindliche Luft ergibt, wodurch die Bewegungs¬ geschwindigkeit der Molche 210a, 211a und des zwischen diesen eingeschlossenen Lösemittelvolumens bestimmt wird.
Zunächst wird durch Öffnen des Ventiles 267a der Molchsta¬ tion 207a bei geöffnetem Absperrventil 241 in den Zwischen¬ raum zwischen den beiden Molchen 210a und 211a über die Lösemittel-Sammelzufuhrleitung 240 und die Leitung 239a Lösemittel gebracht. Dadurch wird der in diesem Falle vorauslaufende Molch 211a aus der Molchstation 207a heraus¬ gedrückt.
In einer gewissen Entfernung von der Molchstation 207a ist in der Nähe der Molchleitung 235a ein weiterer Detektor 260a angebracht, der auf das Vorbeilaufen der beiden Molche 210a, 211a anspricht. Stellt der Detektor 260a fest, daß der vorauslaufende Molch 211a die entsprechende Stelle in der Molchleitung 235a passiert hat, so wird das Ventil 267a geschlossen und die weitere Zufuhr von Lösemittel in den Zwischenraum zwischen den beiden Molchen 210a, 210b unterbrochen.
Nunmehr wird über das Umstellventil 245a bei im wesent¬ lichen geöffnetem Drosselventil 244a über die Druckluft- Sammelleitung 237 und die Leitungen 247a sowie 243a Druckluft auf die in der Zeichnung obere Stirnseite des noch in der Molchstation 207a befindlichen Molches 210a gegeben. Diese Druckluft schiebt nunmehr das gesamte, aus den beiden Molchen 210a, 210b und dem eingeschlossenen Lösemittelvolumen bestehende "Paket" durch die Molchleitung 235a hindurch. Hat der nachlaufende Molch 210a den Detektor 260a passiert, so ist eine ausreichende isolierende Wegstrecke zwischen dem "Paket" und der Molchstation 207a vorhanden, so daß die Hochspannung wieder an den Zerstäu- her 201gelegt werden kann.
Der bei diesem Reinigungsvorgang vorauslaufende Molch 211a läuft schließlich in die den Versorgungsleitungen 202 benachbarte Molchstation 206a ein. Erfasst der Detek¬ tor 213a der Molchstation 206a, daß der Molch 211a seine in der Zeichnung dargestellte Parkposition wieder erreicht hat, so wird die Verbindung zwischen der Leitung 229a und der Entsorgungsleitung 204 in dem Umstellventil 231a unterbrochen. Statt dessen wird das Ventil 218a der Molch¬ station 206a und das entsprechende Ventil innerhalb der Farbwechseleinheit 227a so geöffnet, daß das zwischen den beiden Molchen 210a, 211a eingeschlossene Lδsemittelvolumen über die Leitung 225a und die Farbwechseleinheit 227a in die Entsorgungsleitung 204 gedrückt werden kann. Dabei wird die Verbindungsleitung 225a und die in dieser liegende Mengenmeßeinheit 226a gleichzeitig von Lack gereinigt.
Stellt der Detektor 212a der Molchstation 206a fest, daß auch der nachlaufende Molch 210a in seine Parkposition in der Molchstation 206a eingelaufen ist, wird der Stopper 220a der Molchstation 206a eingefahren, so daß beide Molche 210a, 211a in der Molchstation 206a festgehalten sind. Durch Öffnen des Absperrventiles 222a in der Leitung 21a sowie des Ventiles 267a in der Molchstation 206a kann der Spülvorgang fortgesetzt werden. Erneut kann dabei durch abwechselndes Öffnen der Ventile 267a und 219a der Molch¬ station 206a pulsartig abwechselnd mit Druckluft und mit Lösemittel gereinigt werden. Der letzte Spülvorgang sollte wieder mit Druckluft erfolgen.
Nunmehr werden die Ventile 218a der Molchstation 206a und das zur Entsorgungsleitung 204 führende Absperrventil der Farbwechseleinheit 227a geschlossen. Der in der Zeichnung linke Systemzweig ist jetzt vollständig gereinigt und für einen neuen Lackiervorgang mit derselben oder einer anderen Farbe bereit .
Grundsätzlich, kann das Lackversorgungssystem in der oben beschriebenen Weise mit einem einzigen Systemzweig betrieben werden. Wegen des Rücktransportes der beiden Molche 210a, 211a aus der zerstäubernahen MoIchstation 207a in die den Lackversorgungsleitungen 202 brenachbarte Molchstation 206a und des damit verbundenen Reinigungs- vorgangs treten jedoch unerwünschte Pausen im Lackier¬ vorgang ein. Aus diesem Grunde ist bei dem in der Zeich¬ nung dargestellten Ausführungsbeispiel der zweite Sy¬ stemzweig vorgesehen, der, wie schon erwähnt, identisch mit dem ersten Systemzweig ausgebildet ist. Die beiden Systemzweige werden in dem Sinne im Gegentakt gefahren, daß sich immer einer in dem Modus befindet, in dem Lack in Richtung auf den Zerstäuber 201 transportiert wird, während sich der andere im Reinigungsmodus befindet, in welchem die entsprechende Molchleitung 235a bzw. 235b und die anderen Komponenten dieses Systemzweiges von den Lackresten befreit werden.
Soll zwischen zwei Lackiervorgängen kein Farbwechsel stattfinden, können die oben geschilderten Vorgänge analog ablaufen, wobei jedoch auf ReinigungsVorgänge verzichtet werden kann.
In die Leitungen 235a, 235b, 237, 240 und 248, welche sich vom unter Hochspannung stehenden pistolenseitigen Teil der Anlage zum versorgungsseitigen Teil der Anlage er¬ strecken, ist jeweils eine Trenneinheit 28 eingefügt, wie sie obenstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 8 erläutert wurde. Vorzugsweise erfolgt dieses Einfügen in der Nähe der auf Hochspannung zu haltenden Anlagenteile an im wesentlichen äquivalenten Stellen der Leitung, um die auf Hochspannung liegenden Anlagen¬ teile klein zu halten und gleichzeitig zu gewährleisten, daß benachbarte Anlagenteile möglichst auf gleichem Potential liegen.
Die Trenneinheiten 28 können zusätzlich noch die Funktion von Servoventilen übernehmen, wenn Leitungen beim Reinigen der Anlage mit Lösungsmittel und/oder Druckluft gereinigt werden.
Aus der obigen Beschreibung der Trenneinheiten ist ersicht¬ lich, daß diese in der Förderstellung einen freien Durchgang für das geförderte Medium bereitstellen. Sie haben ferner nur sehr geringe Toträume. In der Förderstellung ergibt sich kein nennenswerter Druckverlust. Sie sind auch mit einfachen Mitteln gut dicht und leckfrei zu realisieren. Ferner lassen sie sich sehr einfach handhaben.
Als Material für isolierende elastomere Verdrängungskörper eignen sich insbesondere Chloropren-Polymerisate wie Neopren, EPDM (Ethylen/Propylen-Terpolymer) , Fluorela¬ stomere wie Viton, PTFE (Polytetrafluorethylen) , und Chlorbutyl-Polymere.
Diese Materialien bringen neben Verformbarkeit und guter elektrischer Isolation noch als Vorteil mit, daß sie in der Regel gut abriebfest sind, so daß die Trennheiten auch beim Fördern von abrasiven Medien wie Lacken eine hohe Standzeit haben.
Als Material für isolierende Gehäuse der Trenneinheiten eignen sich insbesondere: Polytetrafluorethylen, Poly¬ amid, Polyethylen, Polyoxymethylen, Polyvinylidenfluorid, Polypropylen, insbesondere PP ST1000. Bei denjenigen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen, welche verformbare Verdrängungskörper aufweisen, wurden diese unter Verwendung von Klemmstücken dicht mit dem Gehäuse der Trenneinheit verbunden. In Abwandlung oder zusätzlich kann man Endabschnitte der Verdrängungskörper auch direkt an einen Gehäuseabshcnitt des Gehäuses der Trenneinheit anvulkanisieren.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrische Trenneinheit für eine Fluid-Förderleitung
(12) , gekennzeichnet, durch ein aus elektrisch isolie¬ rendem Material gefertigtes Gehäuse (30) , in welchem ein mit einem Einlaß (52) und einem Auslaß (54) kommunizie¬ render Fluidkanal (34; 96; 110) ausgebildet ist, und durch Mittel (44; 98; 108) zum Verdrängen von Fluid aus dem Fluidkanal (34; 96; 110) .
2. Trenneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungsmittel einen mit Druck beaufschlag¬ baren verformbaren Verdrängungskörper (44) aufweisen.
3. Trenneinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrägungskörper (44) hohl und im wesentlichen zylindrisch oder kegelstumpfförmig ist.
4. Trenneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (44) bei seinen Enden mit Montageflanschen (36) versehen ist, die zwischen einer Stirnseite des Gehäuses (30) und jeweils einer Klemmplatte (54) eingespannt sind.
5. Trenneinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekenn¬ zeichnet durch einen Stützkörper (42) , welcher den
Verdrängungskörper (44) im unbelasteten Zustand abstützt und für ein Arbeitsfluid durchlässig ist, mit welchem der Verdrängungskörper (44) beaufschlagbar ist.
6. Trenneinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des Stützkörpers (48) um die Wandstärke des Verdrängungskörpers (44) größer ist als der Radius von Einlaß (52) und Auslaß (54) des Gehäuses (30) .
7. Trenneinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmplatten (54) eine Formrippe (90) aufweisen, die im Profil einer Abrundung (88) des gegenüberliegenden Endes des Gehäuses (30) angepaßt ist.
8. Trenneinheit nach einer der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (44) eine Schwächungslinie (92) aufweist.
9. Trenneinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (44) gestreckt ist und von seinem einen Ende zu seinem anderen Ende hin im Durchmesser und/oder in der Wandstärke zunimmt .
10. Trenneinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (44) allseitig geschlossen (94) ist und mit einem Teil seiner Umfangsfläche fest mit der Wand des Fluidkanals (34) des Gehäuses (30) verbunden ist.
11. Trenneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper als aus elektrisch isolie¬ rendem Material gefertigter Stab (98) ausgebildet ist, der in einem Kanal (96) dicht verschiebbar ist, welcher einen Teil des Fluidkanals (96, 102, 104) des Gehäuses (30) bildet.
12. Trenneinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (96) über S-förmige Kanalabschnitte
(102, 104) mit Einlaß (52) und Auslaß (54) des Gehäuses (30) verbunden ist.
13. Trenneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdrängungselement als aus elektrisch isolie- rendem Material gefertigter Schieber (108) ausgebildet ist, der eine Bohrung (110) aufweist, die zwischen einer mit Einlaß (52) und Auslaß (54) des Gehäuses (30) kommuni¬ zierenden Förderstellung und einer von dieser räumlich entfernten Trennstellung bewegbar.
14. Trenneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (30) mit zwei beabstandeten, vorzugsweise jeweils einer der Fluid- Anschlußöffnungen (50, 52) benachbarten elektrischen Kontakten (54) versehen ist.
15. Trenneinheit nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen mit den Kontakten (54) verbundenen Widerstands¬ messer (70) .
16. Trenneinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Widerstandsmesser (70) als Schwellwert¬ schalter ausgebildet ist und sein Ausgangssignal auf eine Steuerklemme eines Hochspannungsgenerators (26) geführt ist .
17. Trenneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine Fluid-Speichereinrichtung
(80; 82, 84) , die an die Förderleitung (12) hinter dem Auslaß (52) des Gehäuese (30) angeschlossen ist.
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