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Die
Erfindung betrifft eine Ventilanordnung zur Herstellung eines Mehrkomponenten-Lacks,
insbesondere in Form eines Mischers zur Herstellung eines Mehrkomponenten-Wasserlacks,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie ein Betriebsverfahren für eine derartige Ventilanordnung
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 12.
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Es
ist in der Lackiertechnik bekannt, zur Lackierung von Teilen, wie
beispielsweise Kraftfahrzeugkarosserieteilen, Mehrkomponenten-Lacke
einzusetzen, die aus einem Stammlack und einem Härter gemischt werden. Bei derartigen
Mehrkomponenten-Lacken
kann der Stammlack wahlweise auf Lösemittelbasis oder auf Wasserbasis
beruhen, wobei wässrige
Mehrkomponenten-Lacke eine bessere Umweltverträglichkeit bieten. In beiden
Fällen
ist der Härter
jedoch konventionell und beruht auf einer Lösemittelbasis.
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Aus
WO 97/00731 ist eine Ventilanordnung zur Mischung eines derartigen
Mehrkomponenten-Lack bekannt, die beispielsweise am Arm eines Lackierroboters
angeordnet sein kann und den Mehrkomponenten-Lack einem Zerstäuber zuführt, der ebenfalls
am Arm des Lackierroboters befestigt ist. Diese bekannte Ventilanordnung
weist eine Härter-Zuleitung
und eine Stammlack-Zuleitung
auf, die in eine gemeinsame Ausgangsleitung münden, wobei in der Härter-Zuleitung
und in der Stammlack-Zuleitung jeweils ein steuerbares Ventil angeordnet
ist. Darüber
hinaus weist die bekannte Ventilanordnung eine Spülleitung
auf, die über
ein Spülventil
ebenfalls in die gemeinsame Ausgangsleitung der Ventilanordnung
mündet.
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Während des
Lackierbetriebs sind die beiden steuerbaren Ventile in der Härter-Zuleitung
und in der Stammlack-Zuleitung geöffnet, wohingegen das Spülmittelventil
geschlossen ist, so dass sich der Stammlack in der gemeinsamen Ausgangsleitung
mit dem Härter
mischt und den Mehrkomponenten-Lack bildet.
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Zur
Spülung
und bei einem Farbwechsel werden die beiden steuerbaren Ventile
in der Härter-Zuleitung
und der Stammlack-Zuleitung dagegen geschlossen, während das
Spülventil
geöffnet
wird, woraufhin ein Wasserspülmittel
in die Ventilanordnung eingeleitet wird und die gemeinsame Ausgangsleitung
sowie die stromabwärts
hinter dem Härter-Ventil
bzw. dem Stammlack-Ventil befindlichen Leitungsabschnitte der Härter-Zuleitung und der Stammlack-Zuleitung
reinigt. Bei diesem Spülvorgang
wird abwechselnd Wasserspülmittel
und Pulsluft eingeleitet.
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Problematisch
ist hierbei die Tatsache, dass bei Mehrkomponenten-Lacken mit einem
auf Wasserbasis beruhenden Stammlack ein wässriges Spülmittel eingesetzt werden muss,
um eine befriedigende Spülwirkung
zu erreichen. Dies ist deswegen problematisch, weil ein wässriges
Spülmittel
mit dem auf Lösemittelbasis
beruhenden konventionellen Härter (z.B.
Isocyanat) chemisch reagiert, was zum Aushärten führen kann. Im Extremfall kann
diese chemische Reaktion zwischen dem konventionellen Härter und dem
Wasserspülmittel
dazu führen,
dass das in der Härter-Zuleitung
angeordnete Ventil sowie andere Ventile und Leitungsabschnitte der
Ventilanordnung blockiert werden, was mit einer irreversiblen Beschädigung verbunden
ist.
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Ein
weiteres Problem bekannter Ventilanordnungen folgt aus der Verwendung
sogenannter Pulsluft, die zur Reinigung in die Ventilanordnung eingeblasen
wird. Dies ist problematisch, weil die Pulsluft ebenfalls Luftfeuchtigkeit
enthält,
die mit dem auf Lösemittelbasis
beruhenden Härter
chemisch reagiert, was ebenfalls zu einem Aushärten und zu einer entsprechenden
irreversiblen Beschädigung
führen kann.
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Ferner
kann auch aus der Umgebung (z.B. aus der Lackierkabine, über die
Düse oder über einen
Schlauch) Luftfeuchtigkeit in die Ventilanordnung eindringen und
dort die vorstehend beschriebene chemische Reaktion mit dem auf
Lösemittelbasis
beruhenden Härter
auslösen,
was insbesondere bei einer längeren
Betriebsunterbrechung zu einer irreversiblen Beschädigung führen kann.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorstehend beschriebene
bekannte Ventilanordnung dahingehend zu verbessern, dass eine chemische
Reaktion des auf Lösemittelbasis
beruhenden Härters
mit Feuchtigkeit aus dem Wasserspülmittel, der Pulsluft oder
der Umgebung möglichst weitgehend
verhindert wird.
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Diese
Aufgabe wird, ausgehend von der vorstehend beschriebenen bekannten
Ventilanordnung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1 und – hinsichtlich
eines entsprechenden Betriebsverfahrens – durch die Merkmale des Anspruchs
12 gelöst.
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Die
Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, beim Spülen mit
einem Wasserspülmittel und/oder
beim Einblasen von feuchtigkeitshaltiger Pulsluft und/oder bei einer
längeren
Betriebsunterbrechung das Härter-Ventil
durch ein Absperrventil abzuschotten, um einen Kontakt zwischen
dem Härter
und der in dem Wasserspülmittel,
der Pulsluft bzw. der Umgebungsluft enthaltenen Feuchtigkeit zu
verhindern. Durch diese Abschottung wird vorteilhaft verhindert,
dass der auf Lösemit telbasis
beruhende Härter
(z.B. Isocyanat) durch Feuchtigkeitskontakt aushärtet, was zu einer irreversiblen
Beschädigung führen würde.
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Vorzugsweise
ist deshalb stromabwärts
hinter dem Härter-Ventil
ein steuerbares Absperrventil angeordnet, um das Härter-Ventil abzuschotten,
wobei das Absperrventil vorzugsweise in der Härter-Zuleitung angeordnet ist.
Der hier verwendete Begriff einer Härter-Zuleitung umfasst hierbei
vorzugsweise den gesamten Leitungsbereich für die Zuführung des Härters stromaufwärts vor
der Mündungsstelle
der Stammlack-Zuleitung. Die Härter-Zuleitung
ist also nicht auf den Leitungsbereich beschränkt, der stromaufwärts vor
dem Absperrventil oder gar stromaufwärts vor dem Härter-Ventil
liegt.
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Weiterhin
weist die erfindungsgemäße Ventilanordnung
vorzugsweise eine Spülmittel-Zuleitung auf,
die stromabwärts
hinter dem Absperrventil in die Ausgangsleitung mündet. Bei
einer Verwendung der erfindungsgemäßen Ventilanordnung zur Mischung eines
Mehrkomponenten-Wasserlacks wird über diese Spülmittel-Zuleitung ein Wasserspülmittel
zugeführt,
wobei das Absperrventil während
des Spülvorgangs
geschlossen wird, um einen Kontakt des Wasserspülmittels mit dem Härter zu
verhindern. Darüber hinaus
kann über
diese Spülmittel-Zuleitung
auch Pulsluft zur Reinigung der Ventilanordnung eingeblasen werden,
wobei das Absperrventil während
des Einblasens ebenfalls geschlossen wird, um einen Kontakt zwischen
der in der Pulsluft enthaltenen Luftfeuchtigkeit und dem Härter zu
verhindern. Zum Einblasen der Pulsluft kann jedoch alternativ auch
eine separate Pulsluft-Zuleitung vorgesehen sein, die stromabwärts hinter
dem Absperrventil in die Ausgangsleitung mündet.
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Es
besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, das Wasserspülmittel über die
Stammlack-Zuleitung zuzuführen.
Hierbei kann das Wasserspülmittel
von einem vorgeschalteten Farbwechsler beispielsweise bei einem
Farbwechsel über
die Stammlack-Zuleitung zugeführt
werden. Auch hierbei kann über
die Stammlack-Zuleitung abwechselnd Wasserspülmittel und Pulsluft eingeleitet
werden.
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Darüber hinaus
weist die erfindungsgemäße Ventilanordnung
vorzugsweise eine weitere Spülmittel-Zuleitung
auf, die in einen Leitungsabschnitt zwischen dem Härter-Ventil
und dem Absperrventil mündet.
Bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Ventilanordnung zur Mischung
eines Wasserlacks kann über
diese Spülmittel-Zuleitung
ein zusätzliches Spülmittel
zugeführt
werden, das auf Lösemittelbasis beruht
und/oder auf den Härter
abgestimmt ist und deshalb nicht mit dem Härter reagiert. Dieses zusätzliche
Spülmittel
kann eingesetzt werden, um im Rahmen eines Spülvorgangs Feuchtigkeit aus
der Ventilanordnung zu entfernen.
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Es
ist jedoch auch möglich,
dass der Leitungsabschnitt zwischen dem Härter-Ventil und dem Absperrventil
mit dem auf Lösemittelbasis
beruhenden Spülmittel
geflutet wird. Dies ist insbesondere bei einer längeren Betriebsunterbrechung
vorteilhaft, da das lösemittelhaltige
Spülmittel
dann als Sperrmedium verhindert, dass die Luftfeuchtigkeit mit dem
Härter
langsam reagiert.
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Auch über diese
zusätzliche
Spülmittel-Zuleitung
kann Pulsluft in die erfindungsgemäße Ventilanordnung eingeblasen
werden. Es ist jedoch alternativ auch möglich, dass zum Einblasen der
Pulsluft eine weitere zusätzliche
Pulsluft-Zuleitung vorgesehen ist, die in den Leitungsabschnitt
zwischen dem Härter-Ventil
und dem Absperrventil mündet.
Bei der Verwen dung eines konventionellen Härters (z.B. Isocyanat) wird
jedoch über
die zusätzliche
Spülmittel-Zuleitung
vorzugsweise keine Pulsluft eingeblasen, da der Härter mit
der in der Pulsluft enthaltenden Feuchtigkeit chemisch reagieren
könnte,
was zum Aushärten
des Härters
führen
kann.
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Zwischen
dem Härter-Ventil
und dem Absperrventil ist vorzugsweise eine Kammer angeordnet, die
bei einer Betriebsunterbrechung mit dem lösemittelhaltigen Spülmittel
geflutet werden kann, so dass während
der Betriebsunterbrechung an dem Härter-Ventil stets lösemittelhaltiges
Spülmittel
als Sperrmedium anliegt, wodurch ein Aushärten des Härters verhindert wird. Die
Kammer zwischen dem Härter-Ventil
und dem Absperrventil kann beispielsweise durch einen Schlauch oder
einen Schlauchabschnitt gebildet werden.
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Während des
normalen Lackierbetriebs wird das Absperrventil also geöffnet, so
dass der Härter durch
das ebenfalls geöffnete
Härter-Ventil
und das Absperrventil in die gemeinsame Ausgangsleitung gelangen
kann, um sich dort mit dem Stammlack zu dem Mehrkomponenten-Lack
zu mischen.
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Bei
kürzeren
Stillstandszeiten kann dann ein normaler Spülvorgang erfolgen, indem das
Wasserspülmittel
bzw. Pulsluft stromabwärts
hinter dem Absperrventil eingeleitet wird, wobei das Härter-Ventil, das
Stammlack-Ventil und das Absperrventil geschlossen wird. Durch das
geschlossene Absperrventil wird hierbei verhindert, dass das Wasserspülmittel
in Kontakt mit dem Härter
gerät.
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Bei
einer längeren
Betriebsunterbrechung erfolgt vorzugsweise nach dieser Spülung mit
dem wässrigen
Spülmittel
ein zusätzlicher
Spülvorgang, um
Verklumpungen zu verhindern, die durch die chemische Reaktion zwischen
dem wässrigen
Spülmittel und dem
Härter
entstehen können.
Hierzu wird vorzugsweise ein herkömmliches, lösemittelhaltiges Spülmittel
in die Ventilanordnung eingeleitet, wobei die Einleitung vorzugsweise
zwischen dem Härter-Ventil
und dem Absperrventil erfolgt. Hierbei sind das Härter-Ventil
und das Stammlack-Ventil geschlossen, während das Absperrventil geöffnet ist. Zum
einen werden durch diese Spülung
Reste des Härters
herausgespült,
so dass spätere
Aushärtungen
während
der Betriebsunterbrechung verhindert werden. Zum anderen wird durch
diese Spülung Restfeuchtigkeit
entfernt, wodurch einem Aushärten des
Härters
ebenfalls entgegen gewirkt wird. Nach diesem zusätzlichen Spülvorgang wird das Absperrventil
dann vorzugsweise geschlossen, so dass der Leitungsbereich zwischen
dem Härter-Ventil und dem Absperrventil
während
der Betriebsunterbrechung vorzugsweise mit dem lösemittelhaltigen Spülmittel
gefüllt
bleibt, um Verklumpungen während
der Betriebsunterbrechung zu verhindern. Hierbei wirkt das lösemittelhaltige
Spülmittel
als Sperrmedium, das ein Aushärten
des Härters
verhindert.
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Die
erfindungsgemäße Ventilanordnung weist
also vorzugsweise zwei Spülmittel-Zuleitungen auf,
wobei die eine Spülmittel-Zuleitung vorzugsweise
ein wässriges
Spülmittel
zuführt
und vorzugsweise stromabwärts
hinter dem Absperrventil in die gemeinsame Ausgangsleitung mündet, während die andere
Spülmittel-Zuleitung
vorzugsweise ein wasserfreies, lösemittelhaltiges
Spülmittel
zuführt
und vorzugsweise in den Leitungsabschnitt zwischen dem Härter-Ventil
und dem Absperrventil mündet.
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Darüber hinaus
kann die erfindungsgemäße Ventilanordnung
auch eine Rückführleitung
aufweisen, die von der Stammlack-Zuleitung abzweigt und bei einem
Farbwechsel ein Andrücken
und Freispülen
der Stammlack-Zuleitung ermöglicht.
In diesem Zu sammenhang ist zu erwähnen, dass an die Stammlack-Zuleitung
stromaufwärts
vor der Ventilanordnung ein Farbwechsler angeschlossen sein kann, der
aus mehreren zur Verfügung
stehenden Stammlacken den Stammlack der gewünschten Farbe auswählt und
der Ventilanordnung zuführt.
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Weiterhin
kann auch an die Härter-Zuleitung ein
Härter-Wechsler angeschlossen
sein, der einen von mehreren verschiedenen Härtern zuführt.
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Vorzugsweise
sind das Härter-Ventil,
das Stammlack-Ventil und die Spülmittel-Ventile
in die erfindungsgemäße Ventilanordnung
integriert und Bestandteil derselben. Die Erfindung umfasst jedoch auch
solche Ausführungsformen,
bei denen diese Ventile als separate Bauteile ausgeführt sind
und der erfindungsgemäßen Ventilanordnung
vorgeschaltet sind.
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Ferner
ist zu erwähnen,
dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Ventilanordnung
beschränkt
ist, sondern auch ein entsprechendes Betriebsverfahren umfasst,
bei dem die gemeinsame Ausgangsleitung für den Mehrkomponenten-Lack
getrennt von der Härter-Zuleitung
spülbar ist.
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Vorzugsweise
werden die getrennt voneinander spülbaren Leitungsabschnitte der
Härter-Zuleitung
einerseits und der Ausgangsleitung und/oder der Stammlack-Zuleitung
andererseits hierbei mit unterschiedlichen Spülmitteln gespült. Dabei
wird zur Spülung
der Ausgangsleitung und/oder der Stammlack-Zuleitung vorzugsweise ein wasserhaltiges Spülmittel
verwendet, falls der Stammlack auf Wasserbasis beruht. Zur Spülung der
Härter-Zuleitung und/oder
zum Fluten des Leitungsabschnitts zwischen dem Härter-Ventil und dem Absperrventil
wird dagegen vorzugsweise ein wasserfreies, lösemittelhaltiges Spülmittel
eingesetzt, um eine chemische Reaktion zwi schen dem auf Lösemittelbasis
beruhenden Härter
(z.B. Isocyanat) und dem Spülmittel zu
verhindern, da dies zu einer irreversiblen Beschädigung führen könnte.
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Andere
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Figuren näher
erläutert.
Es zeigen:
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1a eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung zur Herstellung eines
Mehrkomponenten-Wasserlacks,
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1b eine
vereinfachte Querschnittsansicht eines Rotationszerstäubers mit
der Ventilanordnung gemäß 1a,
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2a eine
schematische Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung
sowie
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2b eine
vereinfachte Querschnittsansicht der Ventilanordnung gemäß 2a.
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Die
Querschnittsansicht in
1b zeigt einen Rotationszerstäuber
1,
der weitgehend herkömmlich
aufgebaut ist, so dass im Folgenden keine detaillierte Beschreibung
des Rotationszerstäubers
1 erfolgt
und lediglich die erfindungswesentlichen Besonderheiten beschrieben
werden. Der vordere Teil des Rotationszerstäubers
1 ist hierbei
zur Vereinfachung schraffiert dargestellt, um nicht von den erfindungswesentlichen
Einzelheiten abzulenken. Hinsichtlich der Einzelheiten des herkömmlichen
Aufbaus des Rotationszerstäubers
1 wird
beispielhaft auf
DE
93 21 294 U1 und
DE
43 06 800 A1 verwiesen, deren Inhalt der vorliegenden Beschreibung
in vollem Umfang zuzurechnen ist.
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Der
Rotationszerstäuber 1 dient
zur Beschichtung von Teilen, wie beispielsweise Kraftfahrzeugkarosserieteilen,
mit einem Mehrkomponenten-Wasserlack, der aus einem Härter H und
einem Stammlack SL besteht, wobei der Härter H in einer in 1a schematisch
dargestellten Ventilanordnung 2 mit dem Stammlack SL gemischt
wird.
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Zur
Zuführung
des Stammlacks SL weist die Ventilanordnung 2 eine Stammlack-Zuleitung 3 auf, die
von der in der Zeichnung links befindlichen Stirnfläche der
Ventilanordnung 2 ausgeht und über ein steuerbares Stammlack-Ventil 4 in
eine gemeinsame Ausgangsleitung 5 für den Härter H und den Stammlack SL
mündet,
wobei das Stammlack-Ventil 4 aus einem druckluftbetätigten Aktor 6 und
einer verschiebbar gelagerten Ventilnadel 7 besteht. In
ihrer unteren Anschlagsposition blockiert die Ventilnadel 7 den Übergang
von der Härter-Zuleitung 3 in
die gemeinsame Ausgangsleitung 5, während der Übergang bei angehobener Stellung
der Ventilnadel 7 freigegeben wird. Die Ansteuerung des
Aktors 6 des Härter-Ventils 4 erfolgt
hierbei über
eine Druckluft-Steuerleitung 8, die ebenfalls von der in
der Zeichnung links befindlichen Stirnfläche der Ventilanordnung 2 ausgeht
und an dem Aktor 6 endet.
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Zur
Zuführung
des Härters
H weist die Ventilanordnung 2 eine entsprechende Härter-Zuleitung 9 auf,
die ebenfalls von der in der Zeichnung links liegenden Stirnfläche der
Ventilanordnung 2 ausgeht und über ein steuerbares Härter-Ventil 10 in
eine Kammer 11 oder ein entsprechendes Leitungsvolumen
mündet,
wobei das Härter-Ventil 10 aus
einem pneumatisch betätigten
Aktor 12 und einer von dem Aktor 12 angetriebenen
und verschiebbar gelagerten Ventilnadel 13 besteht. In
ihrer unteren Anschlagsposition blockiert die Ventilnadel den Übergang
von der Härter-Zuleitung 9 in
die Kammer 11, so dass kein Härter H in die Kammer 11 eindringen
kann. In ihrer an gehobenen Position gibt die Ventilnadel 13 dagegen
den Übergang
von der Härter-Zuleitung 9 in
die Kammer 11 frei, so dass der Härter H aus der Härter-Zuleitung 9 in
die Kammer 11 gelangen kann. Die Ansteuerung des Aktors 12 des
Härter-Ventils 10 erfolgt
hierbei pneumatisch über
eine Druckluft-Steuerleitung 14,
die ebenfalls von der in der Zeichnung links liegenden Stirnfläche der
Ventilanordnung 2 ausgeht und in dem Aktor 12 endet.
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Die
Kammer 11 in der Ventilanordnung 2 ist über ein
steuerbares Absperrventil 15 mit der gemeinsamen Ausgangsleitung 5 verbunden,
wobei das Absperrventil 15 im Wesentlichen aus einem Aktor 16 und
einer von dem Aktor 16 angetriebenen und verschiebbar gelagerten
Ventilnadel 17 besteht. In ihrer in der Zeichnung rechts
liegenden Anschlagsposition versperrt die Ventilnadel 17 den Übergang
von der Kammer 11 in die gemeinsame Ausgangsleitung 5,
so dass kein Härter
H aus der Kammer 11 in die Ausgangsleitung 5 eintreten
kann. In der in der Zeichnung links liegenden Position gibt die
Ventilnadel 17 dagegen den Übergang von der Kammer 11 zu
der Ausgangsleitung 5 frei, so dass der Härter H aus
der Kammer 11 in die Ausgangsleitung 5 gelangen
kann, um sich dort mit dem Stammlack SL zu dem Mehrkomponenten-Wasserlack
zu mischen. Die Ansteuerung des Aktors 16 des Absperrventils 15 erfolgt durch
eine Druckluft-Steuerleitung 18, die von der in der Zeichnung
links liegenden Stirnfläche
der Ventilanordnung 2 ausgeht und zu dem Aktor 16 geführt ist.
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Zur
Spülung
der gemeinsamen Ausgangsleitung 5 weist die Ventilanordnung 2 eine
Spülmittel-Zuleitung 19 auf,
die von der in der Zeichnung links liegenden Stirnfläche der
Ventilanordnung 2 ausgeht und über ein Spülmittelventil 20 in
die Ausgangsleitung 5 mündet,
wobei das Spülmittelventil 20 aus
einem pneumatisch betätigten
Aktor 21 und einer von dem Aktor 21 angetriebenen
und in der Ventilanordnung 2 verschiebbar gelagerten Ventilnadel 22 besteht.
In ihrer in der Zeichnung oben liegenden Anschlagsposition versperrt
die Ventilnadel 22 den Übergang
von der Spülmittel-Zuleitung 19 zu
der gemeinsamen Ausgangsleitung 5, so dass keine Spülung erfolgt.
In einer in der Zeichnung unten liegenden Position gibt die Ventilnadel 22 des
Spülmittelventils 20 dagegen
den Übergang
von der Spülmittel-Zuleitung 19 zu
der gemeinsamen Ausgangsleitung 5 frei, so dass der Rotationszerstäuber 1 mit
einem wasserhaltigen Spülmittel
V1 gespült
werden kann, das über
die Spülmittel-Zuleitung 19 zugeführt wird.
Die Ansteuerung des Aktors 21 des Spülmittelventils 20 erfolgt
pneumatisch durch eine Druckluftsteuerleitung 23, die von
der in der Zeichnung links liegenden Stirnfläche der Ventilanordnung 2 ausgeht und
zu dem Aktor 21 geführt
ist.
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Die
Verwendung eines wasserhaltigen Spülmittels ist bei der Verwendung
eines Mehrkomponenten-Wasserlacks sinnvoll, da der dabei verwendete Stammlack
ebenfalls auf Wasserbasis beruht.
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Darüber hinaus
weist die Ventilanordnung 2 eine weitere Spülmittel-Zuleitung 24 auf,
die von der in der Zeichnung links liegenden Stirnfläche der
Ventilanordnung 2 ausgeht und über ein Spülmittelventil 25 in
die Kammer 11 mündet,
wobei das Spülmittelventil 25 aus
einem pneumatisch betätigten
Aktor 26 und einer von dem Aktor 26 mechanisch
angetriebenen und in der Ventilanordnung 2 verschiebbar
gelagerten Ventilnadel 27 besteht. In einer in der Zeichnung
oben liegenden Position versperrt die Ventilnadel 27 des
Spülmittelventils 25 hierbei
den Übergang von
der Spülmittel-Zuleitung 24 in
die Kammer 11, so dass kein Spülmittel V2 zugeführt wird.
In einer in der Zeichnung unten liegenden Position gibt die Ventilnadel 27 des
Spülmittelventils 25 dagegen
den Übergang
von der Spülmittel-Zuleitung 24 zu
der Kammer 11 frei, so dass das Spülmittel V2 aus der Spülmittel-Zuleitung 24 in
die Kammer 11 eindringen kann. Die Ansteuerung des Aktors 26 erfolgt
hierbei pneumatisch über
eine Druckluft-Steuerleitung 28, die von der in der Zeichnung
links liegenden Stirnfläche
der Ventilanordnung 2 ausgeht und zu dem Aktor 26 des Spülmittelventils 25 geführt ist.
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Darüber hinaus
weist der Rotationszerstäuber 1 noch
ein herkömmliches
Hauptventil 29 auf, das in der Ausgangsleitung 5 angeordnet
ist und die Abgabe des Mehrkomponenten-Wasserlacks steuert, wobei
das Hauptventil 29 wiederum aus einem pneumatisch betätigten Aktor 30 und
einer von dem Aktor 30 mechanisch angetriebenen und in
dem Rotationszerstäuber 1 verschiebbar
gelagerten Ventilnadel 31 besteht. Die Ansteuerung des
Aktors 30 erfolgt hierbei pneumatisch durch eine weitere
Druckluftsteuerleitung 32, die von der in der Zeichnung links
liegenden Stirnfläche
der Ventilanordnung 2 ausgeht und zu dem Aktor 30 des
Hauptventils 29 geführt
ist.
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Im
Folgenden wird nun anhand der schematischen Darstellung in 1a die
Betriebsweise der erfindungsgemäßen Ventilanordnung 2 beschrieben.
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Im
normalen Lackierbetrieb sind die beiden Spülventile 20, 25 geschlossen,
so dass keine Spülung
erfolgt.
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Das
Härter-Ventil 10 und
das Absperrventil 15 sind dagegen während des normalen Lackierbetriebs
geöffnet,
so dass der Härter
H über
das Härter-Ventil 10,
die Kammer 11 und das geöffnete Absperrventil 15 in
die Ausgangsleitung 5 gelangt, wo sich der Härter H mit
dem Stammlack SL mischt, der über
das geöffnete
Stammlack-Ventil 4 ebenfalls in die Ausgangsleitung 5 gelangt.
Der auf diese Weise entstehende Mehrkomponenten- Wasserlack wird dann von dem Rotationszerstäuber 1 entsprechend der
Ventilstellung des Hauptventils 29 appliziert.
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Bei
einer kurzen Betriebsunterbrechung des Rotationszerstäubers 1 werden
dagegen das Härter-Ventil 10 und
das Stammlack-Ventil 4 geschlossen,
da kein weiterer Härter
H und kein weiterer Stammlack SL benötigt wird.
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Bei
einer längeren
Betriebsunterbrechung des Rotationszerstäubers, beispielsweise am Wochenende,
oder bei Ablauf der materialspezifischen Topfzeit erfolgt dagegen
eine mehrstufige Spülung des
gesamten Rotationszerstäubers 1 mit
der Ventilanordnung 2.
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Wie
bei einer kurzfristigen Betriebsunterbrechung des Rotationszerstäubers 1 werden
hierbei zunächst
das Härter-Ventil 10 und
das Stammlack-Ventil 4 geschlossen, damit keine weiteren Lackkomponenten
H, SL zugeführt
werden.
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Anschließend wird
das Spülmittelventil 20 geöffnet, während das
Absperrventil 15 und das andere Spülmittelventil 25 geschlossen
bleiben. Über die
Spülmittel-Zuleitung 19 werden
dann abwechselnd Pulsluft PL und ein wasserhaltiges Spülmittel V1
zugeführt,
die in die gemeinsame Ausgangsleitung 5 gelangen und diese
sowie den gesamten Rotationszerstäuber 1 von Resten
des 2-Komponentenlacks reinigen.
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Nach
diesem ersten Spülvorgang
wird das Spülmittelventil 20 geschlossen,
woraufhin das Spülmittelventil 25 und
das Absperrventil 15 geöffnet
werden. Über
die Spülmittel-Zuleitung 24 wird
dann ein wasserfreies, lösemittelhaltiges
herkömmliches
Spülmittel
V2 zugeführt,
das in die Kammer 11 eindringt und über das geöffnete Absperrventil 15 in
die Ausgangsleitung 5 gelangt, bis der Rotationszerstäuber 1 mit
dem lösemittelhaltigen,
wasserfreien Spülmittel V2
gefüllt mittelhaltigen,
wasserfreien Spülmittel
V2 gefüllt
und ggf. gespült
ist. Anschließend
wird dann das Absperrventil 15 und das Spülmittel-Ventil 25 geschlossen,
wobei das in der Kammer 11 befindliche lösemittelhaltige,
wasserfreie Spülmittel
V2 verhindert, dass wasserhaltige Spülmittelreste des Spülmittels
V1 in dem Rotationszerstäuber 1 bzw.
der Ventilanordnung 2 chemisch mit dem Härter H reagieren, was
im Extremfall zu einem Zusetzen des Härter-Ventils 10 und
der anderen Ventile führen
könnte.
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Das
in den 2a und 2b dargestellte Ausführungsbeispiel
stimmt weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in den 1a und 1b dargestellten
Ausführungsbeispiel überein, so
dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung
verwiesen wird und im Folgenden für entsprechende Bauteile dieselben
Bezugszeichen verwendet werden.
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Eine
Besonderheit dieses Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass von der Stammlack-Zuleitung 3 über ein
Rückführventil 33 eine
Rückführleitung 34 abzweigt,
wobei das Rückführventil 33 wiederum
aus einem pneumatisch betätigten
Aktor 35 und einer von dem Aktor 35 angetriebenen
und in der Ventilanordnung 2 verschiebbar gelagerten Ventilnadel 36 besteht.
In einer in der Zeichnung rechts befindlichen Anschlagsposition
sperrt die Ventilnadel 36 des Rückführventils 33 den Übergang
von der Stammlackzuleitung 3 in die Rückführleitung 34, so dass
kein Stammlack SL zurückgeführt wird.
In einer in der Zeichnung links liegenden Position gibt die Ventilnadel 36 des
Rückführventils 33 dagegen
den Übergang
von der Stammlack-Zuleitung 3 zu
der Rückführleitung 34 frei,
so dass eine Rückführung von
Stammlack SL erfolgt. Das Rückführventil 33 für den Stammlack
SL dient zum Andrücken
und Freispülen
der Stammlack-Zuleitung 3 bei Verwendung von mehreren unterschiedlichen
Stammlacken SL mit demselben Härter
H. Die ver schiedenen Stammlacke SL sind dann an einem vorgeschalteten
und nicht dargestellten Farbwechsler zentral angeschlossen und werden
je nach Bedarf zu dem Rotationszerstäuber 1 angedrückt. Die
Ansteuerung des Aktors 35 des Rückführventils 34 erfolgt
wiederum pneumatisch durch eine Druckluftsteuerleitung 37.
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Die
Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten
Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar,
die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in
den Schutzbereich fallen.
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- 1
- Rotationszerstäuber
- 2
- Ventilanordnung
- 3
- Stammlack-Zuleitung
- 4
- Stammlack-Ventil
- 5
- Ausgangsleitung
- 6
- Aktor
- 7
- Ventilnadel
- 8
- Druckluft-Steuerleitung
- 9
- Härter-Zuleitung
- 10
- Härter-Ventil
- 11
- Kammer
- 12
- Aktor
- 13
- Ventilnadel
- 14
- Druckluft-Steuerleitung
- 15
- Absperrventil
- 16
- Aktor
- 17
- Ventilnadel
- 18
- Druckluft-Steuerleitung
- 19
- Spülmittel-Zuleitung
- 20
- Spülmittelventil
- 21
- Aktor
- 22
- Ventilnadel
- 23
- Druckluft-Steuerleitung
- 24
- Spülmittel-Zuleitung
- 25
- Spülmittelventil
- 26
- Aktor
- 27
- Ventilnadel
- 28
- Druckluft-Steuerleitung
- 29
- Hauptventil
- 30
- Aktor
- 31
- Ventilnadel
- 32
- Druckluft-Steuerleitung
- 33
- Rückführventil
- 34
- Rückführleitung
- 35
- Aktor
- 36
- Ventilnadel
- 37
- Druckluft-Steuerleitung
- H
- Härter
- SL
- Stammlack
- V1
- wasserhaltiges
Spülmit
-
- tel
- V2
- wasserfreies
Spülmittel
- PL
- Pulsluft