WO2017137562A1 - Isolationseinrichtung sowie beschichtungssystem hiermit - Google Patents

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WO2017137562A1
WO2017137562A1 PCT/EP2017/053009 EP2017053009W WO2017137562A1 WO 2017137562 A1 WO2017137562 A1 WO 2017137562A1 EP 2017053009 W EP2017053009 W EP 2017053009W WO 2017137562 A1 WO2017137562 A1 WO 2017137562A1
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line
insulation
coating
coating material
insulating
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PCT/EP2017/053009
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English (en)
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Inventor
Ralph Meier
Jan Reichler
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Eisenmann Se
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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
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/14—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet
    • B05B12/1481—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet comprising pigs, i.e. movable elements sealingly received in supply pipes, for separating different fluids, e.g. liquid coating materials from solvent or air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/16—Arrangements for supplying liquids or other fluent material
    • B05B5/1608—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive
    • B05B5/1616—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive and the arrangement comprising means for insulating a grounded material source from high voltage applied to the material
    • B05B5/1625—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive and the arrangement comprising means for insulating a grounded material source from high voltage applied to the material the insulating means comprising an intermediate container alternately connected to the grounded material source for filling, and then disconnected and electrically insulated therefrom
    • B05B5/1633—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive and the arrangement comprising means for insulating a grounded material source from high voltage applied to the material the insulating means comprising an intermediate container alternately connected to the grounded material source for filling, and then disconnected and electrically insulated therefrom the arrangement comprising several supply lines arranged in parallel, each comprising such an intermediate container
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    • B05B5/1608—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive
    • B05B5/1675—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive the supply means comprising a piston, e.g. a piston pump

Definitions

  • the invention relates to an insulation device and a coating system for coating objects, wherein the coating system comprises an electrostatically operating application device with a dispensing device, by means of which a coating material can be dispensed, and at least one reservoir for coating material, via an inlet line with an input valve means and over a supply line is connected to the dispensing device.
  • the coating system comprises an electrostatically operating application device with a dispensing device, by means of which a coating material can be dispensed, and at least one reservoir for coating material, via an inlet line with an input valve means and over a supply line is connected to the dispensing device.
  • Such coating systems for example, in the automotive industry, articles such as vehicle bodies or body parts are coated by means of the electrostatically operating application device.
  • the coating material for example a lacquer
  • the coating material is dispensed by the dispenser and exposed to an electric field. In the electric field, the dispensed coating material is ionized and transported by means of electrostatic forces to the object to be coated.
  • the object is at ground potential.
  • Such an application device may be, for example, a high-rotation atomizer, in which the delivery device comprises a rotating bell cup, from which smallest droplets of paint are thrown off. The resulting paint mist is ionized in the electric field and thereby transported to the object to be coated.
  • the input valve device may, for example, be a so-called color changer, which is fed from ring lines with different media. If, for example, the color shade is changed between two coating operations, the dispenser must be supplied with another coating material. To be able to perform such a color change time efficient, are in modern coating systems often two supply lines provided. Thus, during a coating operation, the application device can be fed from a supply line with a first coating material and at the same time a second supply line can be prepared with a second coating material. This reduces the color change time.
  • the corresponding line sections are cleaned with a rinsing agent and then blown dry with compressed air to build an electrical insulation route.
  • the insulation device according to the invention is provided for a coating system for coating objects, wherein the coating system is an electrostatically operating application device with a dispensing device, by means of which a coating material can be dispensed, and at least one reservoir for coating
  • the supply container is connected via an inlet line to an input valve device and via a supply line to the delivery device.
  • the isolation device comprises a channel with a movable in the channel RäumMech.
  • the reaming body has an electrically insulating material and is movable between a parking position and an isolation position.
  • the broaching body is movable by means of a fluid pressure and designed such that it frees an inner circumferential surface of the material during a movement from the parking position to the isolation position or from the isolation position to the parking position, so that an electrical insulation path exists between the reservoir and the input valve device can be trained.
  • the broaching body is moved back and forth between the parking position and the isolation position, an electrical insulation route can already be built up by this broaching movement together with the electrically insulating material of the broaching body.
  • the movement of the broaching body can advantageously be generated exclusively by a fluid pressure.
  • the fluid pressure may be transmitted to the reaming body, for example, by direct contact between the fluid and the reaming body or by indirect contact such as by a pig body contacting the reaming body and itself exposed to fluid pressure.
  • the broaching body has an insulation section for electrical insulation and a line section for a material line.
  • the broaching body in a first position for example the insulation position
  • the insulation section can represent an insulation path and thus form a potential separation.
  • the broaching body with the line section can allow a passage, for example of coating material, through the broaching body.
  • the broaching body has a longitudinal axis in the direction of movement and isolation section and line section are arranged along this longitudinal axis.
  • the broaching body has a longitudinal axis in the direction of movement and isolation section and line section are arranged along this longitudinal axis.
  • the isolation section defines an isolation space in the channel. If the broaching body moves into the isolation position, on the one hand the inner lateral surface of the channel can be cleared of possibly conductive material. On the other hand, the broaching body forms with its insulating section in the isolation position within the channel an insulation space, which enables a potential separation.
  • the insulation space can be filled with an insulating material.
  • insulation material for example, air, ester or vegetable oils, Vaseline or (C10-C21) alkanesulfonylphenyl ester, a marketed under the trade names Mesamoll and Mesamoll II mixture of various alkylsulfonic acid esters of phenol, can be used.
  • the line section can have a coating material line. It is thus possible to guide coating material through the broaching body, in particular through the coating material line. This can be provided in particular in the parking position of the broaching body. In this position, it may be provided that the broaching body, for example, provides no potential separation.
  • the coating material line has a first line connection lying radially to the direction of movement and a second line connection lying on an end face of the reaming body.
  • It can the broaching, for example, have a cylindrical basic shape.
  • the first line connection can be arranged in such a basic shape, for example on the outer circumference of the cylindrical basic shape.
  • coating material can be supplied to the broaching body via the first line connection, which is accessible on its outer circumference, and can be delivered again via the second line connection situated at the end.
  • the conveying direction can also be reversed.
  • another fluid which requires potential separation, to be supplied and discharged via the first and the second line connection.
  • the radial line connection in the isolation position allows a line connection between the coating material line and the feed container and / or the end-side line connection a line connection between the coating material line and the dispenser.
  • This allows in the isolation position, a supply of, for example, coating material over the line section of the broaching, while the isolation section allows potential separation between the application device and the rest of the coating system.
  • the object is also achieved by a coating system for coating objects according to claim 8.
  • the coating system according to the invention for coating objects comprises an electrostatically operating application device with a dispensing device, by means of which a coating material can be dispensed, and at least one reservoir for coating material, which is connected via an inlet line with an input Ventileinrich- device and a supply line to the dispenser ,
  • the coating system comprises an insulation device as described above.
  • Figure 1 is a schematic representation of a coating system with insulation means according to the invention
  • Figure 2 is an enlarged view of the isolation devices of Figure 1;
  • FIGS. 3-1 show various operating states of the coating system of FIG. 1.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a coating system 10 for coating objects, such as vehicle bodies or attachments therefor, which are not specifically shown.
  • the coating system 10 comprises an electrostatically operating application device 12 shown only schematically, which in the embodiment shown in the figures is designed as a high-rotation atomizer 14 with a rotating bell cup 16.
  • the application device 12 comprises a dispensing line 18, via which coating material can be dispensed onto an article.
  • the discharge line 18 leads to the bell cup 16 of the high-rotation atomizer 14.
  • the bell cup 16 and the discharge line 18 thus form a dispensing device 19th
  • the application device 12 can optionally be supplied with coating material from two supply lines 20, 21.
  • a first supply line 20 and a structurally identical second supply line 21 are provided. Both supply lines 20, 21 extend between an input valve device 22 and an output valve device 24.
  • the input valve device 22 is formed in the embodiment shown in the figures as a color changer 26, which can be fed from ring lines 28 with different media.
  • the input valve device 22 is also connected to a working line 30, via which a working fluid such as compressed air or a rinsing agent can be supplied.
  • the working line 30 can simultaneously serve as a disposal line for the discharge of material from the system. Alternatively, this can also be provided for a separate disposal line.
  • the working line 30 may be connected to a valve device, not specifically shown, which can connect the working line 30 with a compressed air source, a flushing agent source and / or an outlet. If subsequently other lines are referred to as working lines, they fulfill the same purpose and are connected as required with a corresponding valve device and material sources and an outlet.
  • the input valve device 22 can - as shown in Figure 1 - be formed in one piece. In a modification, a separate input valve device or even smaller-sized split input valve devices are conceivable for each supply line.
  • Each supply line 20, 21 comprises a feed tank 32, 33 in the form of a piston metering meter 34, 35, from which the application device 12 can be fed via a supply line 36, 37.
  • the piston dispenser 34, 35 illustrates only one example of a reservoir 32, 33 for coating material.
  • the dispensing line 18 is connected to an output valve device 24, into which the respective supply line 36, 37 each supply strand 20, 21 opens.
  • the output valve means 24 may also be connected to compressed air / detergent / disposal working conduits 38 and has correspondingly associated valves 241-245 for controlling the various conduits and conduit portions located within the outlet valve means 24.
  • the piston dispensers 34, 35 each comprise a cylinder 40, 41, in each of which a piston 42, 43 can each be moved by means of a piston drive not specifically shown.
  • the pistons 42, 43 each define a working space 44 with the cylinders 40, 41.
  • the respective working space 44, 45 is connected to its associated supply line 36, 37 via a metering valve unit 46, 47, respectively.
  • the metering valve units 46, 47 have respective valves 461-465 and 471-475 for the respective lines and line sections.
  • the metering valve unit 46, 47 may be configured as a structural unit with the piston dispenser 34, 35 to provide a compact and lightweight component with short line lengths.
  • first working line 50, 51 which may serve as a drain line, for example
  • second working line 54, 55 which, as shown in the figures, each connected to the color changer 26, in the respective metering valve unit 46, 47.
  • the first and the second working line can serve, for example, for compressed air / detergent or as a disposal line.
  • the inlet lines 48, 49 each extend between the color changer 26 and the respective piston dispenser 34, 35 and may, for example, each comprise a piggable line section 481, 491. In the piggable line section 481, 491 of the figures, a pig 482, 492 is shown in each case.
  • each insulation device 100, 101 is provided in each case between the storage containers 32, 33, in particular the Kolb encoders 34, 35, on the one hand and the application device 12.
  • each insulation device 100, 101 via the respective supply line 36, 37 with the application device 12, via a respective coating material discharge line 52, 53 with the respective piston dispenser 34, 35, in particular the respective metering valve unit 46, 47, and via the respective inlet line 48, 49 with the Color changer 26 connected.
  • the isolation devices 100, 101 each have, in addition to the connections mentioned, further connections to working lines and / or insulation material, as will be explained in more detail below.
  • the respective isolation device 100, 101 can also form a structural unit with the respective piston dispenser 34 and optionally with the respective dispenser valve unit 46, 47. This allows, as already mentioned, a particularly short cable routing and a compact and lightweight construction, for example, an attachment to a forearm of an articulated robot (in conjunction with a separate from the piston dispenser attachment of the applicator 19 on the wrist of such articulated robot).
  • FIG. 2 shows an enlarged view of the isolation device 100.
  • isolation device 100 will be described in detail in FIG. However, the statements apply mutatis mutandis to the second isolation device 101.
  • the insulating device 100 comprises a broaching body 102 which can be moved back and forth in a channel 104 with an inner lateral surface 106 along a direction of movement X.
  • the broaching body 102 is shown in a sectional view in FIGS.
  • the channel 104 has two different cross sections along the direction of movement X.
  • the broaching body 102 is made of an electrically insulating material and, along its direction of movement X in the embodiment shown in the figures, has a substantially cylindrical basic shape, which is seen in succession along the direction of movement X into an insulating section 14 and a line section 1 16 - again indicated by curly brackets - divide.
  • the outer geometry of the broaching body 102 in the insulating section 1 14 and in the line section 16 is at least partially complementary to the inner cross section of the respective region 110, 112 of the channel 104.
  • other complementary basic shapes are also conceivable, along a direction of movement along a direction of movement to move them against each other.
  • an insulation space 120 is formed in the insulation section 14 between the outer surface of the broaching body 102.
  • the insulation space 120 is connected via connections 122, 124 to supply and discharge lines 126, 128.
  • the supply line 126 has a valve 1261, the discharge line 128 a valve 1281.
  • the insulation space 120 can be rinsed, for example, with a rinsing medium and / or filled with an insulating material and an insulation medium can be removed again.
  • the insulating material is in the insulation space 120 during the coating process and, in the event of contamination, may be exchanged via the ports 122, 124 and the associated working conduits 126, 128 at a corresponding position of the valves 1261, 1281.
  • the insulating section 1 14 is always located in a movement of the reaming body 102 in the example provided with a smaller channel cross-section isolation area 1 10, while the line section 1 16 of the broaching 102 to a part also in this isolation area 1 10 and to another part in the Line area 1 12 moves.
  • isolation space 120 is accordingly in the isolation section 1 16 between a first portion 130 and a second portion 132, both of which have a complementary inner surface 106 outer contour, a portion 134 which has a smaller cross-sectional area than the channel 104 and is formed so that between the outer contour and the inner circumferential surface of the insulation space 120 can form.
  • the line section 1 16 of the broaching body 102 has a comparable external geometry.
  • the section 132 is adjoined by a section 136, which likewise has a reduced cross-sectional area and thus likewise forms a space 138 between the outer surface of the section 136 and the inner lateral surface 106 of the channel 104.
  • the space 138 is also accessible via a connection 140 and a working line 1401 with a valve 1402 from the outside.
  • Adjoining this section 136 is a section 142 which, with regard to its outer contour, is designed to be complementary to the inner lateral surface 106 of the conduit region 12 and thus has a larger cross-sectional area than the sections 130, 132.
  • the line section 16 of the broaching body 102 has a line channel 144 which has a section 146 running along the direction of movement X and a section 148 extending radially with respect to the direction of movement X.
  • the section 146 has an orifice 150, which connects the conduit channel 144 with the interior of the conduit portion 1 12 of the channel 104.
  • the radial duct section 148 has a port 152, which connects the duct 144 via the coating material discharge line 52 with the piston meter 34, in particular the metering valve unit 46.
  • the coating material discharge line 52 has a valve 521 for opening and closing the coating material discharge line 52.
  • first stop 154 which limits movement of the broaching body 102 within the channel 104 in a first direction.
  • a second stop 156 forms the transition from the line region 1 12 to the isolation region 1 10 of the channel 104, which is connected to a step-shaped reduction of the internal cross-sectional area.
  • the portions 130, 132 and 142 are configured such that no passage of a fluid is possible between the outer surface of the portions 130, 132 and 142 and the inner lateral surface 106. This can be achieved for example by suitable sealing means or by a suitable choice of the geometries of the cooperating surfaces. Should upon movement of the Räum stresses 102 on the inner surface 106 still adhere coating material, this can be removed by the movement of the broaching 102 of the inner circumferential surface 106.
  • an intermediate space is formed, which is vented via lines 483, 484 with associated valves 485, 486 and optionally purged or under pressure can be set.
  • isolation device 100 in cooperation with the coating system 10 will now be described below.
  • the materials contained in the pipes or containers are characterized as follows: air: cross-hatched, coating material: vertically hatched, detergent: obliquely hatched, and insulating medium: dotted.
  • FIG. 3 shows the coating system 10 of FIG. 1.
  • the isolation devices 100, 101 are shown only partially sectioned.
  • the valve 1281 has been closed after the aeration process and the coating material has been conveyed so far in the direction of the application device 19 that the pig 482 has reached the reaming body 102 of the isolation device 100 and has already moved along a certain distance.
  • the space 138 decreases.
  • a possibly conveyed fluid, such as air, can be removed via the connection 140 and the associated working line 1401. Accordingly, the valve 1402 is in its open position.
  • the movement of the broaching body 102 can also be pneumatically assisted.
  • a rinsing agent is introduced via the working line 54 into a rinsing agent chamber (not shown separately) of the piston dosing device 34.
  • the valves 463, 465 of the metering valve unit 46 are in an open position, the valves 461, 462, 464 of the metering valve unit 46 in a closed position. This amount of detergent can be used in a later process step.
  • the broaching body 102 has reached its final parking position.
  • the space 138 is now minimal, since the Räum stresses 102 is struck with the portion 142 on the stop 154.
  • the filling process of the piston dispenser 34 with detergent is completed, the lines 50, 54, the working space 44 of the piston dispenser 34 and the involved line sections of the metering valve unit 46 are blown free with compressed air.
  • the valves 463, 465, 461 are opened.
  • FIG. 5 shows how the piston dispenser 34 is filled with coating material via the inlet line 48, the insulating device 100, the discharge line 52 and the metering valve unit 46.
  • the valves 461, 463 of the metering valve unit 46 are closed, the valves 462, 465 open.
  • the valve 521 of the discharge line 52 is likewise opened, so that the coating material from the discharge line 48, in particular the piggable section 481, can be pressed via the connection 152 into the working space 44 of the piston meter 34.
  • the position of the broaching body 102 shown in FIG. 6 is the insulating position.
  • the insulation section 14 of the broaching body 102 see FIG. 2 there is now a potential separation between the inlet line 48 and the working lines 126, 128 on the one hand and the piston dispenser 34, the dispensing device 12 and the piston dispenser 34 and the dispensing device 12 connecting lines on the other hand.
  • the insulation space 120 is usually permanently filled with an insulation medium.
  • the insulating medium can be replaced in the event of contamination via the terminals 122, 124 and the associated working lines 126, 128.
  • the isolation position and the contact pressure between the reaming body 102 and the color changer 26 are secured by suitable measures.
  • the coating material is pressed, starting from the piston dispenser 34 via the metering valve unit 46, the coating material discharge line 52, the port 152, the conduit channel 144, the mouth 150, the channel 104, which opens into the supply line 36 after the stop 154, the output valve means 24 and the discharge line 18 to the bell cup 16.
  • the valves 465, 462 of Doser valve unit 46, the valve 521 of the discharge line 52 and the valve 242 of the output valve unit 24 is opened.
  • valves 1281 and 1261 are opened, so that via the line 128, the insulating medium and excess insulating medium can be removed via the line 126.
  • the other valves are closed.
  • the coating material dispensing process may start. This is shown in FIG. The valves 1281 and 1261 are closed again.
  • a filling of the piston dispenser 35 can begin in parallel in the second supply line 21. This is shown in FIG. A second coating material is already introduced into the piston dosing device 35 via the inlet line 49, the insulation device 101, the discharge line 53 and the metering valve unit 47. After the end of the coating process in the first supply line 20, the coating system wetted with the coating system of the first supply strand 20 is rinsed with detergent and the remaining coating material pushed back into the conduit 48. If the rinsing agent stored in the piston dispenser 34 is used for this purpose, this first flushing process can still be carried out with the high voltage applied.
  • the high voltage is turned off and the Farbap infectionssorder comprising the discharge line 18, the wetted in the output valve unit 24 lines and valves, the supply line 36, the channel 104 of the insulating device 100, the coating material discharge line 52 and the corresponding line sections of the metering -Ventiltechnik 46 with further addition of detergent, for example, from the working lines 54, 38, cleaned.
  • the valves 465, 463, 462 of the metering valve unit 46, the valve 521 of the discharge line 52 and the valves 241, 242 of the output valve unit 24 are opened.
  • the distance of the supply line 20 used for the previous coating is blown free. This is shown in FIG.
  • the valves 463, 465, 462 of the metering valve unit 46, the valve 521 of the discharge line 52 and the valves 242, 243 of the output valve unit 24 are opened, the valves 461, 464 of the metering valve unit 46 and the valves 241 , 244, 245 of the output valve device 24 are closed.
  • the compressed air can be supplied or removed, for example, via the lines 54, 38.
  • the filling process of the piston dispenser 35 with coating material and the insulating space 121 with insulating medium is completed in the second supply line 21.
  • the Räumköper 103 of the isolation device 101 of the second supply line 21 is already in the isolation position and the second coating material is already pressed to the output valve unit 24.
  • the boundary runs through the emptied supply line of the first supply line 20, the empty working line of the ventilation connection of the isolation device 101 of the second supply line 21, the actual isolation space of the isolation device 101 (represented by an ellipse-shaped border) and through the empty second working line 55 of the second supply line 21 , which connects the color changer 26 with the metering valve unit 47 of the second supply line 21 (also represented by an elliptical border).
  • a flushing of the piggable section 481 and optionally the inlet line 48 can take place in the supply line 20.
  • the flushing medium via the line 483 with the valve 485 open, the pig 482 can be pushed back and the inlet line 84 can be cleaned.
  • the two-part design of the paint supply system results in low ink losses and a short color change time due to the mutual fillability of the supply strands 20, 21.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Isolationseinrichtung für ein Beschichtungssystem zum Beschichten von Gegenständen, wobei das Beschichtungssystem eine elektrostatisch arbeitende Applikationsvorrichtung mit einer Abgabeeinrichtung, mittels welcher ein Beschichtungsmaterial abgebbar ist, und wenigstens einem Vorlagebehälter für Beschichtungsmaterial umfasst, der über eine Einlassleitung mit einer Eingangs-Ventileinrichtung und über eine Versorgungsleitung mit der Abgabeeinrichtung verbunden ist, wobei die Isolationseinrichtung einen Kanal mit einem in dem Kanal bewegbaren Räumkörper umfasst, wobei der Räumkörper ein elektrisch isolierendes Material aufweist und zwischen einer Parkposition und einer Isolationsposition bewegbar ist, wobei der Räumkörper so ausgebildet ist, dass der Räumkörper bei einer Bewegung von der Parkposition zu der Isolationsposition oder von der Isolationsposition zu der Parkposition eine Innenmantelfläche des Kanals von Material befreit, so dass zwischen dem Vorlagebehälter und der Eingangs-Ventileinrichtung eine elektrische Isolationsstrecke ausbildbar ist, wobei der Räumkörper mittels eines Fluiddrucks bewegbar ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Beschichtungssystem mit einer Isolationseinrichtung.

Description

Isolationseinrichtung sowie Beschichtungssystem hiermit
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Isolationseinrichtung sowie ein Beschichtungssystem zum Beschichten von Gegenständen, wobei das Beschichtungssystem eine elektrostatisch arbeitende Applikationsvorrichtung mit einer Abgabeeinrichtung, mittels welcher ein Beschichtungsmaterial abgebbar ist, und wenigstens einem Vorlagebehälter für Beschichtungsmaterial umfasst, der über eine Einlassleitung mit einer Eingangs-Ventileinrichtung und über eine Versorgungsleitung mit der Abgabeeinrichtung verbunden ist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Mit derartigen Beschichtungssystemen werden beispielsweise in der Automobilindustrie Gegenstände wie Fahrzeugkarosserien oder Karosserieteile mithilfe der elektrostatisch arbeitenden Applikationseinrichtung beschichtet. Das Beschichtungsmaterial, beispielsweise ein Lack, wird dabei von der Abgabeeinrichtung abgegeben und einem elektrischen Feld ausgesetzt. In dem elektrischen Feld wird das abgegebene Beschichtungsmaterial ionisiert und mittels elektrostatischer Kräfte zu dem zu beschichtenden Gegenstand transportiert. Üblicherweise liegt der Gegenstand hierbei auf Massepotential. Bei einer solchen Applikationseinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Hochrotationszerstäuber handeln, bei dem die Abgabeeinrichtung einen rotierenden Glockenteller umfasst, von dem kleinste Lacktröpfchen abgeschleudert werden. Der so entstehende Lacknebel wird im elektrischen Feld ionisiert und dadurch auf den zu beschichtenden Gegenstand transportiert.
Bei der Eingangs-Ventileinrichtung kann es sich in der Praxis beispielsweise um einen sogenannten Farbwechsler handeln, der aus Ringleitungen mit unterschiedlichen Medien gespeist wird. Soll zwischen zwei Beschichtungsvorgängen beispielsweise der Farbton gewechselt werden, muss die Abgabeeinrichtung mit einem anderen Beschichtungsmaterial versorgt werden. Um einen solchen Farbwechsel zeiteffizient durchführen zu können, sind bei modernen Beschichtungssystemen häufig zwei Versorgungsstränge vorgesehen. Damit kann während eines Beschichtungsvorgangs die Applikationseinrichtung aus einem Versorgungsstrang mit einem ersten Beschichtungsmaterial gespeist werden und gleichzeitig ein zweiter Versorgungsstrang mit einem zweiten Beschichtungsmaterial vorbereitet werden. Dies reduziert die Farbwechselzeit.
Bei den eingangs erwähnten elektrostatisch arbeitenden Systemen muss zwischen der Applikationsvorrichtung und dem Rest des Beschichtungssystems während des Beschichtungsvorgangs eine Potentialtrennung aufgebaut und aufrechterhalten werden. Dazu müssen die Leitungen von der Applikationseinrichtung weg zumindest über einen ausreichend langen Abschnitt sauber und trocken sein. Die Leitungen selbst sind entsprechend aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt.
Für die Säuberung werden die entsprechenden Leitungsabschnitte mit einem Spülmittel gereinigt und anschließend mit Druckluft trockengeblasen, um eine elektrische Isolationsstrecke aufzubauen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Isolationseinrichtung sowie ein Beschichtungssys- tem der eingangs genannten Art anzugeben, mit deren Hilfe die Herstellung einer solchen Isolationsstrecke effektiv erfolgen kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgabe wird durch eine Isolationseinrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Isolationseinrichtung ist für ein Beschichtungssystem zum Beschichten von Gegenständen vorgesehen, wobei das Beschichtungssystem eine elektrostatisch arbeitende Applikationsvorrichtung mit einer Abgabeeinrichtung, mittels welcher ein Beschichtungsmaterial abgebbar ist, und wenigstens einem Vorlagebehälter für Beschich- tungsmaterial umfasst, wobei der Vorlagebehälter über eine Einlassleitung mit einer Ein- gangs-Ventileinrichtung und über eine Versorgungsleitung mit der Abgabeeinrichtung verbunden ist.
Die Isolationseinrichtung umfasst einen Kanal mit einem in dem Kanal bewegbaren Räumkörper. Der Räumkörper weist ein elektrisch isolierendes Material auf und ist zwischen einer Parkposition und einer Isolationsposition bewegbar.
Der Räumkörper ist erfindungsgemäß mittels eines Fluiddrucks bewegbar und so ausgebildet, dass er bei einer Bewegung von der Parkposition zu der Isolationsposition oder von der Isolationsposition zu der Parkposition eine Innenmantelfläche des Kanals von Material befreit, sodass zwischen dem Vorlagebehälter und der Eingangs-Ventileinrichtung eine elektrische Isolationsstrecke ausbildbar ist.
Wird der Räumkörper zwischen der Parkposition und der Isolationsposition hin- oder herbewegt, kann bereits durch diese Räumbewegung zusammen mit dem elektrisch isolierenden Material des Räumkörpers eine elektrische Isolationsstrecke aufgebaut werden. Die Bewegung des Räumkörpers kann dabei vorteilhafterweise ausschließlich durch einen Fluiddruck erzeugt werden.
Unter dem den Räumkörper bewegenden Fluid können beispielsweise ein Beschichtungs- material, ein Isolationsmaterial, ein Spülmaterial oder Druckluft verstanden werden. Der Fluiddruck kann auf den Räumkörper beispielsweise durch einen direkten Kontakt zwischen Fluid und Räumkörper oder durch einen indirekten Kontakt wie beispielweise durch einen Molchkörper, der den Räumkörper kontaktiert und selbst dem Fluiddruck ausgesetzt ist, übertragen werden.
Der Räumkörper weist einen Isolationsabschnitt zur elektrischen Isolation und einen Leitungsabschnitt für eine Materialleitung auf. Durch die Aufteilung in Isolationsabschnitt und Leitungsabschnitt kann der Räumkörper in einer ersten Position, beispielsweise der Isolationsposition, mit dem Isolationsabschnitt eine Isolationsstrecke darstellen und somit eine Potentialtrennung bilden. In einer zweiten Position, beispielsweise der Parkposition, hingegen kann der Räumkörper mit dem Leitungsabschnitt eine Hindurchleitung, beispielsweise von Beschichtungsmaterial, durch den Räumkörper ermöglichen.
In diesem Zusammenhang kann es von Vorteil sein, wenn der Räumkörper eine Längsachse in Bewegungsrichtung aufweist und Isolationsabschnitt und Leitungsabschnitt entlang dieser Längsachse angeordnet sind. Somit ermöglicht es eine Bewegung des Räumkörpers, entlang der Längsachse je nach Position des Räumkörpers einmal mit dem Räumkörper eine Isolationsfunktion und einmal eine Leitungsfunktion zu realisieren.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Isolationsabschnitt in dem Kanal einen Isolationsraum definiert. Bewegt sich der Räumkörper in die Isolationsposition, kann einerseits die Innenmantelfläche des Kanals von möglicherweise leitfähigen Material freigeräumt werden. Andererseits bildet der Räumkörper mit seinem Isolationsabschnitt in der Isolationsposition innerhalb des Kanals einen Isolationsraum, der eine Potentialtrennung ermöglicht.
In diesem Zusammenhang kann es besonders vorteilhaft sein, wenn der Isolationsraum mit einem Isolationsmaterial füllbar ist. Als Isolationsmaterial kann beispielsweise Luft, Ester oder Pflanzenöle, Vaseline oder (C10-C21 )Alkansulfonsäurephenylester, eine unter den Handelsnamen Mesamoll und Mesamoll II vertriebene Mischung verschiedener Alkylsul- fonsäureester des Phenols, eingesetzt werden.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Leitungsabschnitt eine Beschichtungsmaterialleitung aufweist. Es ist somit möglich, durch den Räumkörper, insbesondere durch die Beschichtungsmaterialleitung, Beschichtungsmaterial zu leiten. Dies kann insbesondere in der Parkposition des Räumkörpers vorgesehen sein. In dieser Position kann vorgesehen sein, dass der Räumkörper beispielsweise keine Potentialtrennung zur Verfügung stellt.
In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass die Beschichtungsmaterialleitung einen radial zur Bewegungsrichtung liegenden ersten Leitungsanschluss und einen an einer Stirnseite des Räumkörpers liegenden zweiten Leitungsanschluss aufweist. Dabei kann der Räumkörper beispielsweise eine zylindrische Grundform aufweisen. Der erste Leitungs- anschluss kann bei einer solchen Grundform beispielsweise auf dem Außenumfang der zylindrischen Grundform angeordnet sein. Auf diese Weise kann dem Räumkörper beispielsweise über den an seinem Außenumfang zugänglichen ersten Leitungsanschluss beispielsweise Beschichtungsmaterial zuführbar und über den stirnseitig gelegenen zweiten Leitungsanschluss wieder abgebbar sein. Selbstverständlich kann die Förderrichtung auch umgekehrt sein. Es kann auch anstatt eines Beschichtungsmaterials ein anderes Fluid, das einer Potentialtrennung bedarf, über den ersten und den zweiten Leitungsanschluss zu- und abführbar sein.
In diesem Zusammenhang kann bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass der radiale Leitungsanschluss in der Isolationsposition eine Leitungsverbindung zwischen der Beschichtungsmaterialleitung und dem Vorlagebehälter und/oder der stirnseitige Leitungsanschluss eine Leitungsverbindung zwischen der Beschichtungsmaterialleitung und der Abgabeeinrichtung ermöglicht. Dies ermöglicht in der Isolationsposition eine Zuleitung beispielsweise von Beschichtungsmaterial über den Leitungsabschnitt des Räumkörpers, während der Isolationsabschnitt eine Potentialtrennung zwischen Applikationsvorrichtung und dem Rest des Beschichtungssystems ermöglicht.
Die Aufgabe wird auch durch ein Beschichtungssystem zum Beschichten von Gegenständen gemäß dem Anspruch 8 gelöst.
Das erfindungsgemäße Beschichtungssystem zum Beschichten von Gegenständen umfasst eine elektrostatisch arbeitende Applikationsvorrichtung mit einer Abgabeeinrichtung, mittels welche ein Beschichtungsmaterial abgebbar ist, und wenigstens einen Vorlagebehälter für Beschichtungsmaterial, der über eine Einlassleitung mit einer Eingangs-Ventileinrich- tung und über eine Versorgungsleitung mit der Abgabeeinrichtung verbunden ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Beschichtungssystem eine Isolationseinrichtung, wie vorstehend beschrieben, umfasst. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Beschichtungssystems mit erfindungsgemäßen Isolationseinrichtungen;
Figur 2 eine vergrößerte Darstellung der Isolationseinrichtungen der Figur 1;
Figuren 3-1 1 verschiedene Betriebszustände des Beschichtungssystems der Figur 1.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1. Grundlegender Aufbau des Beschichtungssystems
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Beschichtungssystem 10 zum Beschichten von Gegenständen, wie beispielsweise Fahrzeugkarosserien oder Anbauteilen hierfür, die nicht eigens gezeigt sind.
Das Beschichtungssystem 10 umfasst eine nur schematisch gezeigte elektrostatisch arbeitende Applikationsvorrichtung 12, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Figuren als ein Hochrotationszerstäuber 14 mit einem rotierenden Glockenteller 16 ausgebildet ist.
Die Applikationsvorrichtung 12 umfasst eine Abgabeleitung 18, über die Beschichtungsmaterial auf einen Gegenstand abgegeben werden kann. Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel führt die Abgabeleitung 18 zu dem Glockenteller 16 des Hochrotationszerstäubers 14. Der Glockenteller 16 und die Abgabeleitung 18 bilden somit eine Abgabeeinrichtung 19.
Die Applikationsvorrichtung 12 kann wahlweise aus zwei Versorgungssträngen 20, 21 mit Beschichtungsmaterial versorgt werden. In den Figuren sind ein erster Versorgungsstrang 20 und ein baugleicher zweiter Versorgungsstrang 21 vorgesehen. Beide Versorgungsstränge 20, 21 erstrecken sich zwischen einer Eingangs-Ventileinrichtung 22 und einer Ausgangs-Ventileinrichtung 24. Die Eingangs-Ventileinrichtung 22 ist bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel als Farbwechsler 26 ausgebildet, der aus Ringleitungen 28 mit unterschiedlichen Medien gespeist werden kann. Die Eingangs-Ventileinrichtung 22 ist außerdem mit einer Arbeitsleitung 30 verbunden, über die ein Arbeitsfluid wie beispielsweise Druckluft oder ein Spülmittel zugeführt werden kann. Die Arbeitsleitung 30 kann gleichzeitig als Entsorgungsleitung zur Abführung von Material aus dem System dienen. Alternativ kann hierfür auch eine separate Entsorgungsleitung vorgesehen sein. Für diesen Zweck kann die Arbeitsleitung 30 mit einer nicht eigens gezeigten Ventileinrichtung verbunden sein, welche die Arbeitsleitung 30 mit einer Druckluftquelle, eine Spülmittelquelle und/oder einem Aus- lass verbinden kann. Wenn nachfolgend weitere Leitungen als Arbeitsleitungen bezeichnet werden, erfüllen diese sinngemäß denselben Zweck und sind je nach Anforderung mit einer entsprechenden Ventileinrichtung und Materialquellen sowie einem Auslass verbunden.
Die Eingangs-Ventileinrichtung 22 kann - wie in Figur 1 dargestellt - einteilig ausgebildet sein. Es sind bei einer Abwandlung für jeden Versorgungsstrang eine separate Eingangs- Ventileinrichtung oder noch kleinteiliger aufgeteilte Eingangs-Ventileinrichtungen denkbar.
Jeder Versorgungsstrang 20, 21 umfasst einen Vorlagebehälter 32, 33 in Form eines Kol- bendosierers 34, 35, aus dem die Applikationsvorrichtung 12 über eine Versorgungsleitung 36, 37 gespeist werden kann. Der Kolbendosierer 34, 35 veranschaulicht lediglich ein Beispiel für einen Vorlagebehälter 32, 33 für Beschichtungsmaterial.
Um die Abgabeeinrichtung 19 der Applikationsvorrichtung 12 mit den Versorgungssträngen 20, 21 und beim vorliegenden Ausführungsbeispiel konkret mit deren Kolbendosie- rern 34, 35 zu verbinden, ist die Abgabeleitung 18 mit einer Ausgangs-Ventileinrichtung 24 verbunden, in die auch die jeweilige Versorgungsleitung 36, 37 jedes Versorgungsstranges 20, 21 mündet. Die Ausgangs-Ventileinrichtung 24 kann außerdem mit Arbeitsleitungen 38 für Druckluft/Spülmittel/Entsorgung verbunden sein und weist zur Steuerung der verschiedenen Leitungen und von innerhalb der Ausgangsventileinrichtung 24 liegenden Leitungsabschnitten entsprechend zugeordnete Ventile 241 -245 auf. Die Kolbendosierer 34, 35 umfassen jeweils einen Zylinder 40, 41, in dem jeweils ein Kolben 42, 43 jeweils mithilfe eines nicht eigens dargestellten Kolbenantriebs bewegt werden kann. Die Kolben 42, 43 begrenzen mit den Zylindern 40, 41 jeweils einen Arbeitsraum 44,
45. Der jeweilige Arbeitsraum 44, 45 ist mit seiner zugehörigen Versorgungsleitung 36, 37 jeweils über eine Dosierer-Ventileinheit 46, 47 verbunden. Die Dosierer-Ventileinheiten 46, 47 weisen für die entsprechenden Leitungen und Leitungsabschnitte jeweils Ventile 461 - 465 bzw. 471 -475 auf. Die Dosierer-Ventileinheit 46, 47 kann als bauliche Einheit mit dem Kolbendosierer 34, 35 ausgebildet sein, um ein kompaktes und leichtes Bauteil mit geringen Leitungslängen darzustellen.
Des Weiteren ist der jeweilige Arbeitsraum 44, 45 über die jeweilige Dosierer-Ventileinheit
46, 47 jeweils mit einer Einlassleitung 48, 49 verbunden. Ferner münden jeweils eine erste Arbeitsleitung 50, 51, die beispielsweise als Ablassleitung dienen kann, und eine zweite Arbeitsleitung 54, 55, die, wie in den Figuren dargestellt, jeweils mit dem Farbwechsler 26 verbunden sein kann, in die jeweilige Dosierer-Ventileinheit 46, 47. Die erste und die zweite Arbeitsleitung können beispielsweise für Druckluft/Spülmittel oder als Entsorgungsleitung dienen.
Die Einlassleitungen 48, 49 erstrecken sich jeweils zwischen dem Farbwechsler 26 und dem jeweiligen Kolbendosierer 34, 35 und können beispielsweise jeweils einen molchbaren Leitungsabschnitt 481 , 491 , umfassen. In dem molchbaren Leitungsabschnitt 481 , 491 der Figuren ist jeweils ein Molch 482, 492 dargestellt.
Um zwischen dem Farbwechsler 26 und der Applikationsvorrichtung 12 eine Isolationsstrecke aufzubauen, ist jeweils zwischen den Vorlagebehältern 32, 33, insbesondere den Kol- bendosierern 34, 35, einerseits und der Applikationsvorrichtung 12 andererseits jeweils eine Isolationseinrichtung 100, 101 vorgesehen. Bei den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen ist jede Isolationseinrichtung 100, 101 über die jeweilige Versorgungsleitung 36, 37 mit der Applikationsvorrichtung 12, über jeweils eine Beschichtungsmaterial- Abgabeleitung 52, 53 mit dem jeweiligen Kolbendosierer 34, 35, insbesondere der jeweiligen Dosierer-Ventileinheit 46, 47, und über die jeweilige Einlassleitung 48, 49 mit dem Farbwechsler 26 verbunden. Die Isolationseinrichtungen 100, 101 weisen neben den genannten Anschlüssen jeweils noch weitere Anschlüsse zu Arbeitsleitungen und/oder Isolationsmaterial auf, wie nachstehend näher erläutert wird. Die jeweilige Isolationseinrichtung 100, 101 kann ebenfalls mit dem jeweiligen Kolbendosierer 34 und gegebenenfalls mit der jeweiligen Dosierer-Ventileinheit 46, 47 eine bauliche Einheit bilden. Dies ermöglicht, wie bereits erwähnt, eine besonders kurze Leitungsführung und eine kompakte und leichte Bauweise, die beispielsweise eine Anbringung an einem Unterarm eines Knickarmroboters (in Verbindung mit einer von dem Kolbendosierer getrennten Anbringung der Applikationseinrichtung 19 an dem Handgelenk eines solchen Knickarmroboters).
Die Figur 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Isolationseinrichtung 100.
Zur Vereinfachung der Beschreibung wird in der Figur 2 nur die Isolationseinrichtung 100 im Detail beschrieben. Die Ausführungen gelten jedoch sinngemäß auch für die zweite Isolationseinrichtung 101.
Die Isolationseinrichtung 100 umfasst einen Räumkörper 102, der in einem Kanal 104 mit einer Innenmantelfläche 106 entlang einer Bewegungsrichtung X hin- und herbewegt werden kann. Der Räumkörper 102 ist in den Figuren 1 -3 in einer Schnittdarstellung gezeigt.
Der Kanal 104 weist in der in den Figuren gezeigten Ausführungsform entlang der Bewegungsrichtung X zwei unterschiedliche Querschnitte auf. Einem mit einer beispielsweise kleineren Querschnittsfläche versehenen Isolationsbereich 1 10 - dargestellt durch eine geschweifte Klammer - folgt entlang der Bewegungsrichtung X ein mit einer größeren Querschnittsfläche versehener Leitungsbereich 1 12, ebenfalls durch eine geschweifte Klammer bezeichnet. Es könnten alternativ auch andere Größenverhältnisse vorgesehen sein.
Der Räumkörper 102 ist aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt und weist entlang seiner Bewegungsrichtung X in der in den Figuren gezeigten Ausführungsform eine im Wesentlichen zylindrische Grundform auf, die sich hintereinander entlang der Bewegungsrichtung X gesehen in einen Isolationsabschnitt 1 14 und einen Leitungsabschnitt 1 16 - wiederum durch geschweifte Klammern bezeichnet - aufteilen lässt. Die Außengeometrie des Räumkörpers 102 in dem Isolationsabschnitt 1 14 und in dem Leitungsabschnitt 1 16 ist zumindest abschnittsweise komplementär zu dem Innenquerschnitt des jeweiligen Bereichs 1 10, 1 12 des Kanals 104. Selbstverständlich sind auch andere komplementäre Grundformen denkbar, die sich entlang einer Bewegungsrichtung entlang einer bestimmten Strecke gegeneinander verschieben lassen.
In dem Isolationsbereich 1 10 des Kanals 104 bildet sich in dem Isolationsabschnitt 1 14 zwischen der Außenoberfläche des Räumkörpers 102 ein Isolationsraum 120 aus. Der Isolationsraum 120 ist über Anschlüsse 122, 124 mit Zu- bzw. Ableitungen 126, 128 verbunden. Die Zuleitung 126 weist ein Ventil 1261 , die Ableitung 128 ein Ventil 1281 auf. Über die Zuleitung 126 und die Ableitung 128 kann der Isolationsraum 120 beispielsweise mit einem Spülmedium gespült und/oder mit einem Isolationsmaterial gefüllt und ein Isolationsmedium wieder abgeführt werden kann. Üblicherweise befindet sich das Isolationsmaterial während des Beschichtungsvorgangs in dem Isolationsraum 120 und kann im Fall von Verunreinigungen über die Anschlüsse 122, 124 und die zugehörigen Arbeitsleitungen 126, 128 bei einer entsprechenden Stellung der Ventile 1261 , 1281 ausgetauscht werden.
Der Isolationsabschnitt 1 14 befindet sich bei einer Bewegung des Räumkörpers 102 stets in dem beispielsweise mit einem kleineren Kanalquerschnitt versehenen Isolationsbereich 1 10, während sich der Leitungsabschnitt 1 16 des Räumkörpers 102 zu einem Teil ebenfalls in diesen Isolationsbereich 1 10 und zu einem anderen Teil in dem Leitungsbereich 1 12 bewegt.
Zur Ausbildung des bereits erwähnten Isolationsraums 120 befindet sich dementsprechend in dem Isolationsabschnitt 1 16 zwischen einem ersten Abschnitt 130 und einem zweiten Abschnitt 132, die beide eine zur Innenmantelfläche 106 komplementäre Außenkontur aufweisen, ein Abschnitt 134, der eine kleinere Querschnittsfläche als der Kanal 104 aufweist und so ausgebildet ist, dass sich zwischen dessen Außenkontur und der Innenmantelfläche der Isolationsraum 120 ausbilden kann. Der Leitungsabschnitt 1 16 des Räumkörpers 102 weist eine vergleichbare Außengeometrie auf. An den Abschnitt 132 schließt sich ein Abschnitt 136 an, der ebenfalls eine reduzierte Querschnittsfläche aufweist und somit ebenfalls einen Raum 138 zwischen der äußeren Oberfläche des Abschnitts 136 und der Innenmantelfläche 106 des Kanals 104 ausbildet. Der Raum 138 ist ebenfalls über einen Anschluss 140 und eine Arbeitsleitung 1401 mit einem Ventil 1402 von außen zugänglich. An diesen Abschnitt 136 schließt sich ein Abschnitt 142 an, der hinsichtlich seiner Außenkontur komplementär zur Innenmantelfläche 106 des Leitungsbereichs 1 12 ausgebildet ist und somit eine größere Querschnittsfläche als die Abschnitte 130, 132 aufweist.
Der Leitungsabschnitt 1 16 des Räumkörpers 102 weist einen Leitungskanal 144 auf, der einen entlang der Bewegungsrichtung X verlaufenden Abschnitt 146 und einen radial zur Bewegungsrichtung X verlaufenden Abschnitt 148 aufweist. Der Abschnitt 146 weist eine Mündung 150 auf, die den Leitungskanal 144 mit dem Innenraum des Leitungsbereichs 1 12 des Kanals 104 verbindet. Der radiale Leitungskanalabschnitt 148 weist einen Anschluss 152 auf, der den Leitungskanal 144 über die Beschichtungsmaterial-Abgabeleitung 52 mit dem Kolbendosierer 34, insbesondere der Dosierer-Ventileinheit 46 verbindet. Die Beschichtungsmaterial-Abgabeleitung 52 weist ein Ventil 521 zum Öffnen und Verschließen der Beschichtungsmaterial-Abgabeleitung 52 auf.
In dem Leitungsabschnitt 1 12 des Kanals 104 befindet sich ein erster Anschlag 154, der eine Bewegung des Räumkörpers 102 innerhalb des Kanals 104 in einer ersten Richtung begrenzt. Einen zweiten Anschlag 156 bildet der Übergang von dem Leitungsbereich 1 12 zu dem Isolationsbereich 1 10 des Kanals 104, der mit einer stufenförmigen Reduzierung der inneren Querschnittsfläche verbunden ist.
Die Abschnitte 130, 132 und 142, deren äußere Oberfläche komplementär zu der Innenmantelfläche 106 des Kanals 104 ist, sind so ausgestaltet, dass zwischen der äußeren Oberfläche der Abschnitte 130, 132 und 142 und der Innenmantelfläche 106 kein Durchtritt eines Fluids möglich ist. Dies kann beispielsweise durch geeignete Dichtmittel oder durch eine geeignete Wahl der Geometrien der zusammen wirkenden Oberflächen erreicht werden. Sollte bei einer Bewegung des Räumkörpers 102 an der Innenmantelfläche 106 noch Beschichtungsmaterial anhaften, kann dieses durch die Bewegung des Räumkörpers 102 von der Innenmantelfläche 106 entfernt werden.
Zwischen der Stirnseite 131 , die der Mündung 150 gegenüberliegt, und dem Molchkörper 482, der sich in der Einlassleitung 48 befindet, bildet sich ein Zwischenraum aus, der über Leitungen 483, 484 mit zugehörigen Ventilen 485, 486 belüftet und gegebenenfalls gespült bzw. unter Druck gesetzt werden kann.
2. Verfahren
Es wird nun im Folgenden die Funktionalität der Isolationseinrichtung 100 im Zusammenwirken mit dem Beschichtungssystem 10 beschrieben.
In den Figuren sind die in den Leitungen oder Behältern befindlichen Materialien wie folgt gekennzeichnet: Luft: kreuzschraffiert, Beschichtungsmaterial: senkrecht schraffiert, Spülmittel: schräg schraffiert, und Isoliermedium: punktiert.
Zunächst wird auf die Figur 1 Bezug genommen.
In dem in Figur 1 gezeigten Zustand wird zunächst ausgehend vom Farbwechsler 26 über die Einlassleitung 48, insbesondere über die Molchleitung 481, ein erstes Beschichtungsmaterial angedrückt. Entsprechend bewegt sich der Molch 482 in der Molchleitung 481 , angetrieben durch den Fluiddruck des geförderten Beschichtungsmaterials, auf die Isolationseinrichtung 100 zu. Zwischen Molch 482 und der Isolationseinrichtung 100, insbesondere dem Räumkörper 102, befindliches Fluid, wie beispielsweise Luft, kann über die Leitung 484 bei einer Offenstellung des Ventils 486 aus der Einlassleitung 48 entweichen.
Bei der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausgangstellung sind die Ventile 461 -465 bzw. 471 -475 der Dosierer- Ventileinheit 46 bzw. 47, die Ventile 241 -245 der Ausgangs-Venti- leinheit 24, das Ventil 521 der Beschichtungsmaterial-Abgabeleitung 52, die Ventile 1261, 1281 der Leitungen 126, 128, das Ventil 485 der Leitung 483 sowie das Ventil 1402 der Leitung 1401 am Anschluss 140 geschlossen. Figur 3 zeigt das Beschichtungssystem 10 der Figur 1. Im Unterschied zur Figur 1 sind die Isolationseinrichtungen 100, 101 nur teilweise geschnitten dargestellt.
In Figur 3 ist nach dem Belüftungsvorgang das Ventil 1281 geschlossen worden und das Beschichtungsmaterial ist soweit in Richtung der Applikationseinrichtung 19 herangefördert, dass der Molch 482 den Räumkörper 102 der Isolationseinrichtung 100 erreicht und bereits ein Stück weit mitgeschoben hat. Durch die Bewegung des Räumkörpers 102 verkleinert sich der Raum 138. Ein eventuell mitgefördertes Fluid, wie etwa Luft, kann über den Anschluss 140 und die zugehörige Arbeitsleitung 1401 abgeführt werden. Entsprechend befindet sich das Ventil 1402 in seiner Offenstellung. Die Bewegung des Räumkörpers 102 kann auch zusätzlich pneumatisch unterstützt werden.
Gleichzeitig wird ein Spülmittel über die Arbeitsleitung 54 in eine Spülmittelkammer (nicht gesondert dargestellt) des Kolbendosierers 34 eingebracht. Dazu befinden sich die Ventile 463, 465 der Dosierer- Ventileinheit 46 in einer Offenstellung, die Ventile 461 , 462, 464 der Dosier-Ventileinheit 46 in einer geschlossenen Stellung. Diese Spülmittelmenge kann in einem späteren Verfahrensschritt verwendet werden.
Die Ventilstellung der übrigen Ventile des Versorgungstrangs 20 verbleibt unverändert.
In Figur 4 hat der Räumkörper 102 seine endgültige Parkposition erreicht. Der Raum 138 ist nun minimal, da der Räumkörper 102 mit dem Abschnitt 142 an dem Anschlag 154 angeschlagen ist. Der Befüllungsvorgang des Kolbendosierers 34 mit Spülmittel ist beendet, die Leitungen 50, 54, der Arbeitsraum 44 des Kolbendosierers 34 sowie die beteiligten Leitungsabschnitte der Dosierer-Ventileinheit 46 werden mit Druckluft frei geblasen. Hierfür sind die Ventile 463, 465, 461 geöffnet.
Durch das Erreichen der Parkposition des Räumkörpers 102 wird in der Einlassleitung 48 für das geförderte Beschichtungsmaterial der Zugang zu dem Anschluss 152 frei, der die Isolationseinrichtung 100 über die Abgabeleitung 52 mit der Dosierer- Ventileinheit 46 und damit mit dem Kolbendosierer 34 verbindet. In Figur 5 ist dargestellt, wie der Kolbendosierer 34 über die Einlassleitung 48, die Isoliereinrichtung 100, die Abgabeleitung 52 und die Dosierer- Ventileinheit 46 mit Beschich- tungsmaterial gefüllt wird. Hierzu sind die Ventile 461, 463 der Dosierer-Ventileinheit 46 geschlossen, die Ventile 462, 465 geöffnet. Gleichzeitig ist das Ventil 521 der Abgabeleitung 52 ebenfalls geöffnet, sodass das Beschichtungsmaterial aus der Abgabeleitung 48, insbesondere den molchbaren Abschnitt 481 , über den Anschluss 152 in den Arbeitsraum 44 des Kolbendosierers 34 gedrückt werden kann.
In Figur 6 ist der Befüllvorgang des Kolbendosierers 34 abgeschlossen. Das Ventil 521 der Beschichtungsmaterial-Abgabeleitung 52 ist geschlossen. Der Räumkörper 102 wird über die Arbeitsleitung 1401 bei geöffnetem Ventil 1402 mittels Druckluft, die in den Raum 138 eingepresst wird, aus der Parkposition in die Isolierposition bewegt. Dabei wird der Molch 482 in der Molchleitung 481 zusammen mit dem noch in der Leitung 48 befindlichen Beschichtungsmaterial zurückgedrückt.
Die in Figur 6 gezeigte Position des Räumkörpers 102 ist die Isolierposition. Durch den Isolationsabschnitt 1 14 des Räumkörpers 102 (siehe Figur 2) besteht nun eine Potentialtrennung zwischen der Einlassleitung 48 und den Arbeitsleitungen 126, 128 einerseits und dem Kolbendosierer 34, der Abgabeeinrichtung 12 und den Kolbendosierer 34 und die Abgabeeinrichtung 12 verbindenden Leitungen andererseits. Für eine besonders gute Isolationswirkung ist der Isolationsraum 120 üblicherweise mit einem Isolationsmedium permanent gefüllt. Das Isolationsmedium kann im Fall von Verunreinigungen über die Anschlüsse 122, 124 sowie die zugehörigen Arbeitsleitungen 126, 128 ausgetauscht werden. Die Isolationsposition und der Anpressdruck zwischen dem Räumkörper 102 und dem Farbwechsler 26 werden durch geeignete Maßnahmen gesichert.
Wie in Figur 7 dargestellt, erfolgt nach dem Erreichen der Isolationsposition des Räumkörpers 102 ein Andrücken des Beschichtungsmaterials, ausgehend von dem Kolbendosierer 34 über die Dosierer-Ventileinheit 46, die Beschichtungsmaterial-Abgabeleitung 52, den Anschluss 152, den Leitungskanal 144, die Mündung 150, den Kanal 104, der nach dem Anschlag 154 in die Versorgungsleitung 36 mündet, die Ausgangs-Ventileinrichtung 24 und die Abgabeleitung 18 zu dem Glockenteller 16. Dabei sind die Ventile 465, 462 der Dosierer-Ventileinheit 46, das Ventil 521 der Abgabeleitung 52 sowie das Ventil 242 der Ausgangs-Ventileinheit 24 geöffnet.
Gleichzeitig erfolgt ein Befüllen des Isolierraums 120 mit einem Isoliermedium, sofern es nicht geschehen ist. Hierzu sind die Ventile 1281 und 1261 geöffnet, sodass über die Leitung 128 das Isoliermedium zu und überschüssiges Isoliermedium über die Leitung 126 abgeführt werden kann. Die übrigen Ventile sind geschlossen.
Nach dem Beenden des Befüllvorgang des Isolierraums 120 und dem Abschluss des An- drückens kann der Beschichtungsmaterial-Abgabeprozess starten. Dies ist in Figur 8 dargestellt. Die Ventile 1281 und 1261 sind wieder geschlossen.
Mit dem Anlegen der Hochspannung an der Abgabeeinrichtung 12 stehen auch die mit der Abgabeeinrichtung 12 elektrisch verbundenen Teile des Beschichtungssystems 10 unter Hochspannung. Hierzu gehören aufgrund der Leitfähigkeit des Beschichtungsmaterials alle beschichtungsmaterialführenden Leitungen, somit insbesondere auch der Kolbendo- sierer 34 sowie Teile der Isolationseinrichtung 100. Die Grenze zwischen unter Hochspannung stehenden Teilen und dem Restsystem ist in Figur 8 als strichpunktierte Linie A angedeutet. Die Grenze verläuft durch die noch leere oder bereits wieder gereinigte Versorgungsleitung des zweiten Versorgungsstrangs 21 , die leere Arbeitsleitung 1401 des Anschlusses 140 der Isolationseinrichtung 100, den eigentlichen Isolationsraum 120 (durch eine ellipsenförmige Umrandung dargestellt) sowie durch die entleerte zweite Arbeitsleitung 54, die den Farbwechsler 26 mit der Dosierer-Ventileinheit 46 verbindet (ebenfalls dargestellt durch eine ellipsenförmige Umrandung),
Bereits während des Beschichtungsvorgangs kann parallel in dem zweiten Versorgungsstrang 21 eine Befüllung des Kolbendosierers 35 beginnen. Dies ist in Figur 9 dargestellt. Es wird bereits ein zweites Beschichtungsmaterial über die Einlassleitung 49, die Isolationseinrichtung 101 , die Abgabeleitung 53 und die Dosierer-Ventileinheit 47 in den Kolbendo- sierer 35 eingefüllt. Nach dem Ende des Beschichtungsvorgangs in dem ersten Versorgungsstrang 20 wird das mit Beschichtungsmaterial benetzte Leitungssystem des ersten Versorgungsstrangs 20 mit Spülmittel gespült und das verbliebene Beschichtungsmaterial in die Leitung 48 zurückgeschoben. Wird hierfür das in dem Kolbendosierer 34 bevorratete Spülmittel verwendet, kann dieser erste Spülvorgang noch mit angelegter Hochspannung durchgeführt werden. Danach wird die Hochspannung abgeschaltet und die Farbapplikationsstrecke, umfassend die Abgabeleitung 18, die in der Ausgangs-Ventileinheit 24 benetzten Leitungen und Ventile, die Versorgungleitung 36, den Kanal 104 der Isolationseinrichtung 100, die Beschich- tungsmaterial-Abgabeleitung 52 sowie die entsprechenden Leitungsabschnitte der Dosierer-Ventileinheit 46 unter weiterer Zugabe von Spülmittel, beispielsweise aus den Arbeitsleitungen 54, 38, gereinigt. Hierfür sind die Ventile 465, 463, 462 der Dosierer-Ventileinheit 46, das Ventil 521 der Abgabeleitung 52 sowie die Ventile 241 , 242 der Ausgangs-Ventileinheit 24 geöffnet.
Nach dem Spülvorgang wird die für die zurückliegende Beschichtung verwendete Strecke des Versorgungsstrangs 20 frei geblasen. Dies ist in Figur 10 dargestellt. Für diesen Vorgang sind die Ventile 463, 465, 462 der Dosierer-Ventileinheit 46, das Ventil 521 der Abgabeleitung 52 und die Ventile 242, 243 der Ausgangs-Ventileinheit 24 geöffnet, die Ventile 461, 464 der Dosierer-Ventileinheit 46 sowie die Ventile 241 , 244, 245 der Ausgangs-Ven- tileinrichtung 24 geschlossen. Die Druckluft kann beispielsweise über die Leitungen 54, 38 zugeführt bzw. abgeführt werden.
Gleichzeitig ist in dem zweiten Versorgungsstrang 21 der Befüllvorgang des Kolbendosie- rers 35 mit Beschichtungsmaterial sowie des Isolierraums 121 mit Isoliermedium abgeschlossen. Der Räumköper 103 der Isolationseinrichtung 101 des zweiten Versorgungsstrangs 21 befindet sich bereits in der Isolationsposition und das zweite Beschichtungsmaterial ist bereits bis zur Ausgangs-Ventileinheit 24 angedrückt.
Anschließend kann - nach Umschaltung der entsprechenden Ventile und einem Abschluss des Heranförderns des zweiten Beschichtungsmaterials bis zum Glockenteller 16 - erneut Hochspannung angelegt werden und der Beschichtungsvorgang kann mit dem zweiten Beschichtungsmaterial aus dem zweiten Versorgungsstrang 21 gestartet werden. Dies ist in Figur 1 1 dargestellt. Die aus der Stellung des Räumkörpers 103 in der Isolierposition und der geleertenArbeitsleitung 55 resultierende Potentialtrennung der Applikationseinrichtung 12, der elektrisch mit der Applikationseinrichtung 12 verbundenen Teile der Isoliereinrichtung 101 sowie des Kolbendosierers 33 von dem Rest des Beschichtungs- systems sind in der Figur 1 1 mittels der strichpunktierten Linie B dargestellt. Die Grenze verläuft durch die wieder geleerte Versorgungsleitung des ersten Versorgungsstrangs 20, die leere Arbeitsleitung des Belüftungsanschlusses der Isolationseinrichtung 101 des zweiten Versorgungstranges 21 , den eigentlichen Isolationsraum der Isolationseinrichtung 101 (durch eine ellipsenförmige Umrandung dargestellt) sowie durch die entleerte zweite Arbeitsleitung 55 des zweiten Versorgungstranges 21 , die den Farbwechsler 26 mit der Dosierer-Ventileinheit 47 des zweiten Versorgungstranges 21 verbindet (ebenfalls dargestellt durch eine ellipsenförmige Umrandung).
Bereits während des Beschichtungsvorgangs aus dem Versorgungsstrang 21 kann in dem Versorgungsstrang 20 eine Spülung des molchbaren Abschnitts 481 und gegebenenfalls der Einlassleitung 48 erfolgen. Durch Einbringen des Spülmediums über die Leitung 483 bei geöffnetem Ventil 485 kann der Molch 482 zurückgeschoben und die Einlassleitung 84 gereinigt werden.
Aus der zweigeteilten Ausbildung des Farbversorgungssystems resultieren geringe Farbverluste und eine kurze Farbwechselzeit aufgrund der wechselseitigen Befüllbarkeit der Versorgungsstränge 20, 21.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Isolationseinrichtung (100) für ein Beschichtungssystem zum Beschichten von Gegenständen, wobei das Beschichtungssystem eine elektrostatisch arbeitende Applikationsvorrichtung mit einer Abgabeeinrichtung, mittels welcher ein Beschichtungsmaterial abgebbar ist, und wenigstens einem Vorlagebehälter für Beschichtungsmaterial um- fasst, der über eine Einlassleitung mit einer Eingangs-Ventileinrichtung und über eine Versorgungsleitung mit der Abgabeeinrichtung verbunden ist, wobei die Isolationseinrichtung (100) einen Kanal (104) mit einem in dem Kanal (104) bewegbaren Räumkörper (102) umfasst, wobei der Räumkörper (102) ein elektrisch isolierendes Material aufweist und zwischen einer Parkposition und einer Isolationsposition bewegbar ist, wobei der Räumkörper (102) so ausgebildet ist, dass der Räumkörper (102) bei einer Bewegung von der Parkposition zu der Isolationsposition oder von der Isolationsposition zu der Parkposition eine Innenmantelfläche (106) des Kanals (104) von Material befreit, so dass zwischen dem Vorlagebehälter und der Eingangs-Ventileinrichtung eine elektrische Isolationsstrecke ausbildbar ist, wobei der Räumkörper (102) mittels eines Fluiddrucks bewegbar ist und wobei der Räumkörper (102) einen Isolationsabschnitt (1 14) zur elektrischen Isolation und einen Leitungsabschnitt (1 16) für eine Materialleitung aufweist.
2. .Isolationseinrichtung nach Anspruch 2, wobei der Räumkörper (102) eine Längsachse (X) in Bewegungsrichtung aufweist und Isolationsabschnitt (1 14) und Leitungsabschnitt (1 16) entlang dieser Längsachse (X) angeordnet sind.
3. Isolationseinrichtung nach Anspruch 2 oder 2, wobei der Isolationsabschnitt (1 14) in dem Kanal (104) einen Isolationsraum (120) definiert.
4. Isolationseinrichtung nach Anspruch 3, wobei der Isolationsraum (120) mit einem Isolationsmaterial füllbar ist.
5. Isolationseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Leitungsabschnitt (1 16) eine Beschichtungsmaterialleitung (144) aufweist.
6. Isolationseinrichtung nach Anspruch 5, wobei die Beschichtungsmaterialleitung (144) einen radial zur Bewegungsrichtung liegenden ersten Leitungsanschluss (152) und einen an einer Stirnseite des Räumkörpers liegenden zweiten Leitungsanschluss (150) aufweist.
7. Isolationseinrichtung nach Anspruch 6, wobei der radiale Leitungsanschluss (152) in der Isolationsposition eine Leitungsverbindung zwischen der Beschichtungsmaterialleitung (144) und dem Vorlagebehälter und/oder der stirnseitige Leitungsanschluss (150) eine Leitungsverbindung zwischen der Beschichtungsmaterialleitung (144) und der Abgabeeinrichtung ermöglicht.
8. Beschichtungssystem (10) zum Beschichten von Gegenständen, umfassend eine elektrostatisch arbeitende Applikationsvorrichtung (12) mit einer Abgabeeinrichtung (16, 18), mittels welcher ein Beschichtungsmaterial abgebbar ist, und wenigstens einen Vorlagebehälter (32) für Beschichtungsmaterial, der über eine Einlassleitung (54) mit einer Eingangs-Ventileinrichtung (22) und über eine Versorgungsleitung (36) mit der Abgabeeinrichtung verbunden ist (16, 18), dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungssystem (10) eine Isolationseinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst.
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