DE19524853C2 - Beschichtungsvorrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung gemäß
Anspruch 1.
Die US-A-4 792 092 zeigt ein Farbwechselsystem einer
Beschichtungsvorrichtung mit einer Ventileinheit, die
verschiedene Anschlußleitungen aufweist, wobei einzelne
Ventile die Durchflußrichtungen unterschiedlich schalten
können. Die US-A-5 255 856 zeigt eine elektrostatisch
Sprühbeschichtungsvorrichtung mit einem 3-Wege-Ventil oder
4-Wege-Ventil. Die US-A-5 221 194 zeigt einen Sensor, der
fühlt, wenn ein Zylinderkolben seine ausgestreckte Position
erreicht.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, auf
günstigere Weise eine elektrische Trennung im
Beschichtungsmaterialweg zu erzielen.
Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Erfindung betrifft Verbesserungen bei sogenannten
"Spannungsblöcken", d. h. Vorrichtungen zwischen Komponenten
mit hohem positivem oder negativem elektrischen Potential
und einem viel niedrigeren elektrischen Potential, z. B.
Erdpotential. Der Begriff "Spannungsblock" bedeutet somit
eine Vorrichtung zur Minimierung des elektrischen Strom
flusses durch ein Beschichtungsmaterial, welches nicht oder
nur schlecht elektrisch isolierend ist. Solche elektrisch
nicht-isolierenden Beschichtungsmaterialien sind beispiels
weise Beschichtungsmaterial auf Wasserbasis, durch welches,
sofern keine Unterbrechung gebildet wird, Strom von einem
elektrisch hohen Potential zu einem viel niedrigeren
elektrischen Potential, zum Beispiel Erdpotential,
fließt.
Der hier verwendete Begriff "elektrisch nicht-
leitend" bedeutet elektrisch mehr isolierend als der Begriff
"elektrisch leitend". Der Begriff "elektrisch nicht-
isolierend" bedeutet elektrisch leitender als der Begriff
"elektrisch isolierend". Der hier verwendete
Begriff "Lösungsmittel" beinhaltet jedes Material oder
jede Materialmischung, welches bzw. welche löst, suspendiert, emulgiert
oder anderweitig wirkt, um Beschichtungsmaterial-Rückstände
von Komponenten der hier beschriebenen Vorrichtung zu
entfernen und abzutransportieren. Das Lösungsmittel wirkt
so, daß es den Farbfilm von den inneren Oberflächen des
Ventils entfernt und den Farbrückstand abtransportiert. Die
offenbarten Lösungsmittel sind elektrisch hoch isolierend,
um Stromleitung zwischen Beschichtungsmaterial-Öffnungen
beim Ventil der Erfindung zu verhindern. Die
Beschichtungsmaterial-Öffnungen sind auch über eine
ausreichende Entfernung voneinander getrennt, so daß die
dielektrische Kraft des Lösungsmittels zwischen den
Beschichtungsmaterial-Öffnungen beim Ventil einen
Überschlag zwischen den Beschichtungsmaterial-Öffnungen
verhindert. Beispielsweise ist die Entfernung, welche die
Öffnungen trennt, größer als ungefähr ein Inch (ungefähr
2,5 cm), und bei einer beispielhaften Ausführungsform hat
die bewegliche Komponente des Ventils einen Durchmesser von
ungefähr 2,36 Inches (ungefähr 6 cm). Das Lösungsmittel
sollte daher die Kriterien erfüllen, daß es elektrisch
nicht-leitend ist, eine minimale Fähigkeit hat,
Beschichtungsmaterial-Feststoffe zu suspendieren und eine
angemessene Beschichtungsmaterial-Ablöse- oder
Reinigungskraft hat.
Die Erfindung wird offenbart im Zusammenhang mit
verschiedenen Vorrichtungen zur Zerstäubung und Abgabe
elektrostatisch geladener Teilchen von
Beschichtungsmaterialien, welche elektrische Nicht-
Isolatoren sind, wie Beschichtungsmaterialien auf
Wasserbasis. Es wird jedoch angenommen, daß sie auch in
anderen Zusammenhängen nützlich ist.
Viele Spannungsblöcke sind im Stand der Technik dargestellt
und beschrieben. Das sind zum Beispiel die Spannungsblöcke
in den US-Patenten
4 878 622, 4 982 903, 5 033 942, 5 154 357 und 5 193 750,
und in deren Entgegenhaltungen.
Eine Spannungs-blockierende Vorrichtung überträgt
elektrisch leitende Beschichtungsmaterialien, wie Farben
auf Wasserbasis, von einer Quelle auf Erdpotential zu einer
Abgabevorrichtung auf einem hohen Potential. Zur gleichen
Zeit begrenzt die Vorrichtung den elektrischen Strom
zwischen der Abgabevorrichtung und der Quelle auf einen
kleinen Wert. Dies hält die hohe Abgabevorrichtungs-
Spannung aufrecht und gewährleistet eine ausreichende
Beschichtungsmaterial-Aufladung und sicheren
Beschichtungsbetrieb. Es gibt zwei Versionen der
Vorrichtung, eine halbautomatische und eine automatische.
Die Erfindung kann am besten verstanden werden anhand der
folgenden detaillierten Beschreibung und anhand der
beigefügten Zeichnungen, welche die Erfindung darstellen.
In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 sehr schematisch eine Vorrichtung, welche gemäß der
vorliegenden Erfindung konstruiert wurde,
Fig. 2 sehr schematisch eine andere Vorrichtung, welche
gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert wurde,
Fig. 3 sehr schematisch eine andere Konstruktion eines
Details der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung,
Fig. 4a-b sehr schematisch eine andere Vorrichtung, welche
gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert wurde,
Fig. 5 sehr schematisch eine andere Vorrichtung, welche
gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert wurde,
Fig. 6 eine Vorderansicht eines Ventils im Schnitt, welches
gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert wurde, wobei
der Schnitt entlang der Achse des Ventils erfolgte,
Fig. 7 eine Vorderansicht des Gehäuses des Ventils, welches
in Fig. 6 gezeigt ist, im Schnitt, wobei der Schnitt in der
gleichen Richtung wie in Fig. 6 erfolgte,
Fig. 8 eine Schnittansicht des Ventilgehäuses, welches in
Fig. 6-7 dargestellt ist, entlang den Schnittlinien 8-8 von
Fig. 6-7,
Fig. 9 eine Draufsicht auf ein anderes Ventil, welches
gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert wurde, im
Schnitt, wobei der Schnitt quer zur Achse des Ventils
erfolgte,
Fig. 10a-b schematisch Seitenansichten von zwei
alternativen Abschnitten einer Vorrichtung im Schnitt,
welche gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert wurden,
Fig. 11 schematisch eine Seitenansicht eines Abschnitts
einer Vorrichtung im Schnitt, welcher gemäß der
vorliegenden Erfindung konstruiert wurde,
Fig. 12a-c Seitenansichten von Bechergläsern, welche
potentielle Lösungsmittel-Beschichtungsmaterial-Mischungen
enthalten, welche ein Lösungsmittel-Testprotokoll gemäß der
vorliegenden Erfindung darstellen,
Fig. 13 Aufzeichnungen von Hochspannungsquellen-Strom (in
µA) als Funktion der Anzahl von Ventil-Betriebszyklen
(linke Ordinate und Abszisse) und von spezifischem
Massenwiderstand des Lösungsmittels (in MΩ-cm) als
Funktion der Anzahl von Ventil-Betriebszyklen (rechte
Ordinate und Abszisse),
Fig. 14 teilweise schematisch einen Abschnitt einer
Beschichtungsmaterial-Zufuhr und -Abgabevorrichtung gemäß
einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei das
Beschichtungsmaterial-Zufuhrventil und Reservoir im
Querschnitt bzw. Längsschnitt dargestellt sind,
Fig. 14a-c Schnittansichten von drei alternativen Details
zu einem Detail des Beschichtungsmaterial-Zufuhrventils,
welches in Fig. 14 dargestellt ist,
Fig. 15 eine Schnittansicht des Beschichtungsmaterial-
Zufuhrventils von Fig. 14, hauptsächlich entlang den
Schnittlinien 15-15 von Fig. 14,
Fig. 15a-b Schnittansichten duch ein
Beschichtungsmaterial-Zufuhrventil, welches gemäß einer
anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
konstruiert wurde,
Fig. 16 teilweise schematisch einen Abschnitt einer
Lösungsmittel-/Spannung-blockierenden Mediumszufuhr und
Rückkehrkreislauf für das Ventil von Fig. 14-15,
Fig. 17 ein teilweises Block- und teilsweise schematisches
Diagramm einer elektrischen Schaltung, welche nützlich ist
zur Analysierung der Vorrichtung von Fig. 14-16,
Fig. 18 graphische Darstellungen von spezifischem
Widerstand von Lösungsmittel/Spannung-blockierendem Medium
als Funktion der Anzahl von Betriebszyklen für das in Fig.
14-17 dargestellte Ventil,
Fig. 19 graphische Darstellungen von Leckstrom als Funktion
von Betriebszyklen und Lösungsmittel-/Spannung-
blockierender Mediumswiderstand als Funktion von
Betriebezyklen für das Ventil von Fig. 14-17 mit einer
besonderen Lösungsmittel-/Spannung-blockierenden
Mediumszusammensetzung,
Fig. 20 graphische Darstellungen von Leckstrom als Funktion
von Betriebezyklen und Lösungsmittel-/Spannung-
blockierender Mediumswiderstand als Funktion von
Betriebszyklen für das Ventil von Fig. 14-17 mit einer
besonderen Lösungsmittel-/Spannung-blockierenden
Mediumszusammensetzung,
Fig. 21 graphische Darstellungen von Leckstrom als Funktion
von Betriebezyklen und Lösungsmittel-/Spannung-
blockierender Mediumswiderstand als Funktion von
Betriebezyklen für das Ventil von Fig. 14-17 mit einer
besonderen Lösungsmittel-/Spannung-blockierenden
Mediumszusammensetzung,
Fig. 22 graphische Darstellungen von Leckstrom als Funktion
von Betriebezyklen und Lösungsmittel-/Spannung-
blockierender Mediumswiderstand als Funktion von
Betriebszyklen für das Ventil von Fig. 14-17 mit einer
besonderen Lösungsmittel-/Spannung-blockierenden
Mediumszusammensetzung,
Fig. 23 sehr schematisch eine andere Vorrichtung, welche
gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert wurde, und
Fig. 24 sehr schematisch eine andere Vorrichtung, welche
gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert wurde.
Mit Bezug auf Fig. 1 führt eine Vorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung Beschichtungsmaterial auf
Wasserbasis von einem elektrisch geerdeten Reservoir 20
einer Abgabevorrichtung 22 auf Hochspannung zu, wie zum
Beispiel einer manuellen Handpistole des allgemeinen Typs
wie im US-Patent 3 169 882 dargestellt. Beschichtungs
material wird einer ersten Eingabeöffnung 24 eines ersten,
manuellen Dreiweg-Ventils 26 zugeführt. Eine andere
Eingabeöffnung 28 des Ventils 26 ist mit einer geerdeten
Wasserzufuhr verbunden, welche als ein Lösungsmittel zur
Reinigung der Vorrichtung von Fig. 1 während zum Beispiel
eines Farbwechsels wirkt. Eine Ausgabeöffnung 30 das
Dreiweg-Ventils 26 ist an eine Eingabeöffnung 32 eines mit
einem Stellglied 34 angetriebenen Dreiweg-Ventils 36
verbunden. Das dargestellte Ventil 36 ist ein Kugelventil,
es können aber auch zylindrische, Ventile des Spulen-Typs
und andere Typen von Dreiwegventilen bei dieser Anmeldung
verwendet werden. Die wesentlichen Eigenschaften des
Ventils 36 werden hier im folgenden detaillierter erörtert.
Das Ventil 36 hat eine Ausgabeöffnung 40, welche durch eine
Fluidleitung 42 mit der Abgabevorrichtung 22 verbunden ist.
Das Ventil 36 hat
eine gemeinsame, oder Eingabe-/Ausgabe-Öffnung 44, welche
durch eine Fluidleitung 46 mit einer Eingabe-/Ausgabe-
Öffnung 48 in einem Kopf 50 eines Fluidreservoir-Zylinders
52 verbunden ist.
Ein Kolben 54 wird im Zylinder 52 vom Kopf 50 weg durch
Fluid, welches durch die Öffnung 48 in den Zylinder 52
fließt, hin- und herbewegt. Der Kolben 54 wird zum Kopf 50
hin durch Druckluft hin- und herbewegt, welche durch ein
Dreiweg-Luftventil 56 von einer Druckluftquelle 58 zu einer
Lufteinlaß-/Auslaßöffnung 60 in einem Kopf 62 des Zylinders
52 zugeführt wird. Der Kolben 54 ist mit einer Kolbenstange
64 versehen, welche sich in einer Öffnung 66, welche im Kopf
62 gebildet ist, hin- und herbewegt. Ein Stellglied 68 am
Ende der Stange 64 außerhalb des Zylinders 52 kooperiert
mit Positionssensoren an zwei pneumatischen Schaltern 70,
72, um die Grenzen des Kolben 54-Weges zu definieren. Bei
maximalem Beschichtungsmaterialvolumen unter dem Kopf 50,
schaltet der Schalter 70 das Luftventil 56 an, führt
Druckluft durch die Öffnung 60 im Kopf 62 zu, um
Beschichtungsmaterial aus der Öffnung 48 zu drücken. Ein
Vierweg-Ventil 74, welches auch ein Kolben 54-Weg-
Grenzsignal vom Schalter 70 erhält, gibt dem Stellglied 34
ein Signal, welches die bewegende Komponente 78 90° relativ
zum Gehäuse 80 des Ventils 36 dreht. Dies konditioniert das
Ventil 36, das Beschichtungsmaterial von unter dem Kopf 50
durch die Fluidleitung 46, durch den Ventil-Durchgang 82 in
der bewegenden Komponente 78 und durch die Fluidleitung 42
zur Abgabevorrichtung 22 zuzuführen zum elektrostatischen
Aufladen durch eine Zufuhr 84 und zur Zerstäubung, um einen
Gegenstand 86 zu beschichten.
Wenn der Kolben 54 sich der Kopf 50-Grenze seines Weges
nähert, schließt sich der pneumatische Schalter 72, und
gibt dem Vierweg-Ventil 74 und dem Dreiweg-Ventil 56 durch
die entsprechenden Steuerventile 88, 90 ein Signal. Das
Signal zum Vierweg-Luftventil 74 verursacht, daß das
Stellglied 34 die bewegende Komponente 78 des Ventils 36
90° in die andere Richtung mit Bezug auf das Gehäuse 80
dreht und schneidet dabei die Zufuhr von
Beschichtungsmaterial durch die Fluidleitung 42 zur
Abgabevorrichtung 22 ab und konditioniert das Ventil 36,
mehr Beschichtungsmaterial vom Reservoir 20 durch das
Ventil 26, durch das Ventil 36, durch die Fluidleitung 46
und durch die Öffnung 48 zum Reservoir 52 zuzuführen.
Dieses Verfahren wird wiederholt so oft wie erforderlich, um
die Beschichtung eines oder mehrerer zu beschichtender
Gegenstände 86 durch die Abgabevorrichtung 22 zu
vervollständigen.
Manchmal ist es nötig oder bequem, in der Lage zu sein, die
in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung in den einen oder
anderen seiner Zustände zu versetzen. Dies könnte der Fall
sein, zum Beispiel, wenn die Vorrichtung vor der
Farbänderung des abzugebenden Materials gespült werden muß.
Unter diesen Umständen kann ein "Trigger ein"- oder
"Zurückstellen"-Signal oder ein "Trigger aus"- oder
"Start"-Signal durch einen pneumatischen Zeitgeber 94,
einen pneumatischen Pulsformer 96 und Steuerventile 88, 90
gesendet werden. Diese Signale setzen Ventile 56 und 74 in
die gleichen Zustände, wie die Signale, welche durch die
pneumatischen Grenzschalter 70, 72 erzeugt werden. Sie
erlauben, daß das Reservoir 52 teilweise gefüllt wird, zum
Beispiel mit Wasser oder einem anderen Lösungsmittel für
das Beschichtungsmaterial, und dann durch die
Abgabevorrichtung 22 geleert wird, um zurückgebliebenes
Beschichtungsmaterial aus dem Kreislauf 26, 36, 42, 22, 46,
52 zu spülen. Der Kreislauf ist dann bereit, die nächste
Beschichtungsmaterial-Farbe zu empfangen. Eine schnelle
Trennung kann an der Öffnung 24 zum bequemen Farbwechsel
geschaffen werden. Die Vorrichtung enthält einen
Einlaßverteiler 99, Einlässe 100, einen Auslaßverteiler 101
und Auslässe 102, um im Gehäuse 80 ein elektrisch nicht-
leitendes Lösungsmittel zirkulieren zu lassen. Diese
Lösungsmittel-Zirkulation liefert ein Mittel, die
Hochspannungs-Öffnung 40 von der Niederspannungs-Öffnung
32 des Gehäuses 80 zu isolieren. Die
Lösungsmittelzirkulation wäscht den
Beschichtungsmaterialfilm von den inneren Oberflächen des
Ventils 36 einschließlich der Fläche der beweglichen
Komponente 78. In einer Position des Ventils 36 ist die
Öffnung 44 mit der Öffnung 40 verbunden (siehe Fig. 1). In
diesem Fall ist die Öffnung 44 auf Hochspannung und muß von
der Öffnung 32 isoliert werden. In der anderen Position des
Ventils 36 ist die Öffnung 44 mit, der geerdeten Öffnung 32
verbunden und muß von der Öffnung 40 isoliert werden. Das
Beschichtungsmaterial, die Vorrichtung und die durch das
abgegebene Beschichtungsmaterial zu beschichtenden
Gegenstände 86 müssen in der Lage sein, kleine Mengen des
elektrisch nicht-leitenden Lösungsmittels zu ertragen aus
Gründen, welche erklärt werden.
Bei der Ausführungsform der Erfindung, welche in Fig. 2
dargestellt ist, werden zwei Dreiweg-Ventile 136, 236 und
ein doppeltwirkendes Zylinderreservoir 152 verwendet.
Beschichtungsmaterial, beispielsweise aus einer
ausgewählten Zufuhr der drei geerdeten Zufuhren durch ein
ausgewähltes Ventil der Verteiler-Ventile 120, 220, 320
wird durch Fluid-Kanäle 121 zu Öffnungen 132, 232 von
Ventilen 136 bzw. 236 geliefert. Die Einlaß-/Auslaß- oder
gemeinsamen Öffnungen 144, 244 der Ventile 136 bzw. 236
werden mit Einlaß-/Auslaß-Öffnungen 148, 248 in Köpfen
150, 250 an den Enden des Zylinderreservoirs 152 verbunden.
Kolben 154, 254, welche durch eine Verbindungsstange 164
verbunden sind, schließen die Reservoirs unter den Köpfen
150 bzw. 250. Druckluft-Steuersignale mit niedrigem
superatmosphärischem Druck werden Eingabeöffnungen 170, 172
des Zylinders 152 geliefert, so daß die Bewegungsgrenzen
der Kolben 154, 254 gefühlt werden können. Die
Zylinderreservoirköpfe 150, 250 sind konkav und die Kolben
154, 254 sind komplemetärerweise konvex, um die Spülzeit
und stellen für Beschichtungsmaterial-Taschen, welche sonst
widerstandsfähiger wären, vom Zylinderreservoir 152 gespült
zu werden, verringert werden. Der pneumatische
Fühlkreislauf für die Bewegungsgrenzen der Kolben 154, 254
im Zylinderreservoir 152 enthält das doppelt-gesteuerte,
pneumatische Vierweg-Ventil 174, welches den Betrieb der
pneumatischen Stellglieder 134, 234 steuert, welche den
Betrieb der Kugelventile 136, 236 steuern. Die
Führungszapfen 170', 172' des pneumatischen Vierweg-Ventils
174 arbeiten nach einem Druckausgleichsprinzip. Ein
geringes Luftvolumen strömt ständig aus jeder
Führungszapfen-Öffnung 170', 172'. Eine pneumatische
Rohrleitung verbindet jede der Führungszapfen-Öffnungen
170', 172' mit einer entsprechenden Öffnung 170, 270 im
Mittelabschnitt des Zylinders 152. Die Luft entweicht aus
dem Zylinder 152 durch Abzugsöffnungen 170", 172", welche
auch im Mittelabschnitt das Zylinders 152 vorgesehen sind.
Wenn der eine oder der andere der Kolben 154, 254 gegen
sein jeweiliges distales Ende 173, 171 von der Öffnung 172,
170 an einem Ende seines Hubes aufsitzt, ist seine
entsprechende Öffnung 172, 170 im Augenblick verschlossen
und verursacht, daß der Druck an der entsprechenden Öffnung
172', 170' des gesteuerten pneumatischen Vierweg-Ventils
174 sich erhöht. Dies wiederum verursacht, daß sein
entsprechendes Stellglied 134, 234 in Gang gebracht wird,
welches die Kugeln der Kugelventile 136, 236 dreht, um die
Kolben 154, 254 zu verschieben und in die entgegengesetzte
Richtung zurückzubringen.
Wenn die Vorrichtungskomponenten in den in Fig. 2
dargestellten Ausrichtungen sind, sind die Öffnung 232 des
Ventils 235 und die Öffnung 244 des Ventils 236 miteinander
verbunden, während die Öffnung 240 des Ventils 236 durch
die bewegliche Komponente 278 des Ventils 236 verschlossen
ist, die Öffnung 140 des Ventile 136 und die Öffnung 144
des Ventile 136 sind miteinander verbunden, während die
Öffnung 132 des Ventils 136 durch die bewegliche Komponente
178 des Ventils 136 verschlossen ist, das
Beschichtungsmaterial wird von unter dem Kopf 150
zugeführt, wenn die Kolben 154, 254 durch
Beschichtungsmaterial unter Druck nach links bewegt werden,
welches den Raum unter dem Kopf 250 füllt und aus dem
ausgewählten Farbventil 120, 220, 320 durch Fluidleitungen
121, das Ventil 236 und eine Fluidleitung 246 fließt. Wenn
dies geschieht, wird Beschichtungsmaterial einer
Beschichtungsmaterial-Abgabevorrichtung 122 zugeführt von
unter dem Kopf 150, durch eine Fluidleitung 146, ein Ventil
136 und eine Fluidleitung 142, welche mit der
Ausgabeöffnung 140 des Ventils 136 verbunden ist. Dia
Abgabevorrichtung 122 ist beispielsweise ein DeVilbiss
Ransburg AEROBELLTM Typ 33 Flüssigkeits-
Rotationszerstäuber, erhältlich von ITW Ransburg
Electrostatic Systems, 320 Phillips Avenue, Toledo, Ohio
43612. Wenn der Kolben 254 die Grenze seines Bewegungweges
zur Öffnung 170 erreicht, fühlt ein gesteuertes
pneumatische. Vierweg-Ventil 174 einen leichten
Druckanstieg an seiner Führungsöffnung 170', aufgrund der
Gegenwart des Kolbens 254 am Einlaß der Öffnung 170 in den
Zylinder 152, und schaltet die Stellglieder 174, 274, um die
beweglichen Komponenten 178, 278 um 90° mit Bezug auf die
Gehäuse 180, 280 zu drehen. Das Ergebnis des
Ventilschaltens wäre, die Öffnungen 132 und 144 des Ventils
136 zu verbinden, während die Öffnung 140 durch die
bewegliche Komponente 178 des Ventils 136 verschlossen
wäre, und die Öffnungen 244 und 240 des Ventile 236 zu
verbinden, während die Öffnung 232 des Ventils 236 durch
die bewegliche Komponente 278 des Ventils 236 verschlossen
wäre. Dies würde das Reservoir unter dem Kopf 150 durch die
Fluidleitung 146, das Ventil 136 und Fluidleitungen 121 mit
der Beschichtungsmaterialzufuhr durch das ausgewählte
Farbventil 120, 220, 320 verbinden. Beschichtungsmaterial
unter Druck beginnt unter den Kopf 150 zu fließen und
schiebt die Kolben 154 und 254 nach rechts, und drängt
Beschichtungsmaterial, welches zuvor unter dem Kopf 250
gespeichert wurde, heraus durch die Fluidleitung 246, das
Ventil 236 und die Fluidleitung 242, um durch die
Abgabevorrichtung 122 abgegeben zu werden.
Diese Schritte werden wiederholt bis es gewünscht wird, die
ausgewählte Farbe aus der Vorrichtung auszuspülen,
beispielsweise um einen Farbwechsel durchzuführen. Zu
dieser Zeit wird das ausgewählte Farbventil 120, 220, 320
geschlossen und ein Lösungsmittel-Ventil 420 wird geöffnet
und bietet eine Lösungsmittelzufuhr, zum Beispiel Wasser,
zu der Vorrichtung, so daß die vor dem Spülen verwendete
Farbe aus ihr herausgewaschen werden kann. Die Vorrichtung
wird über eine Vielzahl der oben beschriebenen Zyklen
betrieben, um sie zu reinigen, dann wird sie mit der
nächsten ausgewählten Farbe gefüllt, indem das Ventil 420
geschlossen wird und ein ausgewähltes Ventil 120, 220, 320
geöffnet wird und die Vorrichtung mit der ausgewählten
Farbe geladen wird. Ein Triggerventil 422 und ein
Ablaßventil 424 kooperieren, um mit was auch immer für
einem Fluid die Vorrichtung geladen ist, es entweder zur
Abgabevorrichtung 122, welche auf einem hohen
elektrostatischen Potential gehalten wird, oder zu einem
typischerweise geerdeten Sammelbehälter 426 zur
Wiederaufarbeitung zu lenken. Da der Sammelbehälter 426
geerdet ist, und da ein elektrisch leitender
Beschichtungsmaterialrückstand im Kanal, welcher sich zum
Sammelbehälter 426 erstreckt, am Ende eines Spülzyklus
zurückbleiben kann, kann es erforderlich sein,
Trocknungsluft durch den Kanal zu leiten, welcher sich zum
Sammelbehälter erstreckt, um die isolierte Integrität der
Vorrichtung zu erhalten. Alternativ kann die Leitung,
welche sich zum Sammelbehälter 426 erstreckt, von der Erde
isoliert werden, zum Beispiel durch einen zwölf Inch
(ungefähr 31 cm) breiten Luftspalt. Wie bei der
Ausführungsform von Fig. 1, sind ein Einlaßverteiler 199,
Einlässe 200, ein Auslaßverteiler 201 und Auslässe 202 für
ein elektrisch nicht-leitendes Lösungsmittel in den
Gehäusen 180, 280 der Ventile 136 bzw. 236 vorgesehen, um
in den Gehäusen 180, 280 als ein Mittel zu zirkulieren, um
die Hochspannungs- und Niederspannungsöffnungen der Gehäuse
180, 280 zu isolieren und um den Beschichtungsmaterialfilm
von den inneren Oberflächen des Gehäuses 180, 280 und von
den Oberflächen der beweglichen Komponenten 178, 278 zu
waschen. Eine geeignete Verfahrenssteuereinrichtung 428,
wie eine programmierbare Logik-Regler-Steuerung (PLC) bzw.
speicherprogrammierte Steuerung (SPS) oder ähnliches ist
vorgesehen, um die Beschichtungs- und Spülverfahren, welche
durch die Vorrichtung von Fig. 2 durchgeführt werden, zu
steuern.
PLC 428 kann dazu verwendet werden, die Farbwechsel-
Ablaufzeit zu minimieren. Um diese Zeit zu minimieren,
oszilliert PLC 428 die Kugelventile 136, 236 zwischen ihren
zwei Positionen in kurzen, zeitlich abgestimmten Zyklen und
begrenzt die Hübe der Kolben 154, 254 von ihren
entsprechenden Köpfen 150, 250. Diese Hübe können auf
Inches oder weniger begrenzt werden, und erlauben es, daß
das Reservoir 152 schnell gereinigt wird, ohne sich (einem)
kompletten Kolben 154, 254-Hüben (Hub) zu unterziehen, was
die Spülzeit und das Volumen des verwendeten Spülmaterials
minimiert.
Ein Detail einer alternativen Ausführungsform zur
Ausführungsform von Fig. 2 ist in Fig. 3 dargestellt. Bei
der Ausführungsform von Fig. 3 sind die Funktionen von
Ventil-Stellgliedern 134, 234 in einem einzigen Stellglied
334 vereinigt. Ansonsten ist die Vorrichtung, von der
Details in Fig. 3 dargestellt sind, die gleiche wie die
Vorrichtung, welche in Fig. 2 dargestellt ist. Folglich
werden in Fig. 3 die gleichen Bezugszahlen verwendet wie
in Fig. 2.
Bei der Ausführungsform der Erfindung, welche in den Fig. 4
a-b dargestellt ist, werden Zeitverzögerungen, welche mit
dem Herausspülen einer vor dem Wechsel verwendeten Farbe
aus der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung zusammenhängen,
virtuell beseitigt. Bei der Ausführungsform der Erfindung,
welche in den Fig. 4a-b dargestellt ist, sind zwei
Vorrichtungen nach Fig. 2 parallel nebeneinandergestellt.
Bei der "A"-Vorrichtung, welche in Fig. 4a links
dargestellt ist, werden zwei Dreiweg-Ventile 336, 436 und
ein doppeltwirkendes Zylinderreservoir 252 verwendet.
Beschichtungsmaterial, welches beispielsweise eines von
drei verschiedenen Beschichtungsmaterialien ist, welche
durch getrennte Ventile 520, 520', 520" an einem
gemeinsamen Verteiler mit einem Lösungsmittelventil 620
zugeführt werden, wird durch Fluidkanäle 221 zu Öffnungen
332, 432 von Ventilen 336 bzw. 436 geliefert. Die Einlaß-
/Auslaß- oder gemeinsamen Öffnungen 344, 444 der Ventile
336 bzw. 436 sind mit Einlaß-/Auslaßöffnungen 348, 448 in
Köpfen 350, 450 an den Enden des Zylinderreservoirs 252
verbunden. Kolben 354, 454, welche durch eine
Verbindungsstange 264 miteinander verbunden sind, schließen
die Reservoirs unter den Köpfen 350 bzw. 450. Druckluft-
Steuersignale mit niedrigem superatmosphärischem Druck
werden Eingabeöffnungen 270, 272 des Zylinders 252
zugeführt, so daß die Bewegungsgrenzen der Kolben 354, 454
gefühlt werden können. Wenn die Vorrichtungskomponenten
sich in den dargestellten Ausrichtungen befinden, wird
Beschichtungsmaterial von unter dem Kopf 350 zugeführt,
wenn die Kolben 354, 454 durch Beschichtungsmaterial unter
Druck, welches den Raum unter dem Kopf 450 füllt und
welches von der Quelle 520 durch Fluidleitungen 221, das
Ventil 436 und eine Fluidleitung 446 fließt, nach rechts
bewegt werden. Wenn dies geschieht, wird
Beschichtungsmaterial zu einer Beschichtungsmaterial-
Abgabevorrichtung 222 von unter dem Kopf 350 durch eine
Fluidleitung 346, das Ventil 336, eine Fluidleitung 342,
welche mit der Ausgabeöffnung 340 des Ventils 336 verbunden
ist, ein Absperrventil 525", ein Dreiweg-Ventil 736 des
gleich Typs wie die Ventile 336, 436, ein Lösungsmittel-
A/B-Ventil 523 und ein Triggerventil 522 zugeführt.
Wenn der Kolben 454 die Grenze seiner Bewegung zur Öffnung
270 hin erreicht, fühlt ein gesteuertes pneumatisches
Vierweg-Ventil 274 einen leichten Druckanstieg an seiner
Steueröffnung 270' aufgrund der Gegenwart des Kolbens 454
am Eingang der Öffnung 270 in den Zylinder 252. Das Ventil
274 schaltet Schalt-Stellglieder 334, 434, welche den
Ventilen 336 bzw. 436 zugeordnet sind, zu dann
entgegengesetzten Positionen. Als Ergebnis wird das
Reservoir unter dem Kopf 350 durch die Fluidleitung 346,
das Ventil 336 und Fluidleitungen 221 mit dem
Beschichtungsmaterial-Ventil 520 verbunden.
Beschichtungsmaterial unter Druck beginnt unter den Kopf
350 zu fließen und bewegt Kolben 354, 454 nach links und
drängt Beschichtungsmaterial, welches zuvor unter dem Kopf
450 gespeichert wurde, heraus durch die Fluidleitung 446,
das Ventil 436 und die Fluidleitung 342, um durch die
Abgabevorrichtung 222 abgegeben zu werden. Diese Schritte
werden wiederholt bis es gewünscht wird, das
Beschichtungsmaterial aus dem A-Kreislauf zu spülen, um zum
Beispiel einen Farbwechsel zu bewirken.
Die Hochspannungszufuhr zur Abgabevorrichtung 222 wird
unterbrochen. Die Luftzufuhr zum Ventil 520 wird entfernt,
was die Zufuhr von Beschichtungsmaterial durch das Ventil
520 zum A-Kreislauf unterbricht. Ein Lösungsmittelventil
525 wird dann für eine Zeit in der Größenordnung von
einigen Sekunden geöffnet, während die Abgabevorrichtung
222 weiter ausgelöst wird, um das Beschichtungsmaterial aus
der den A-Kreislauf versorgenden Abgabevorrichtung durch
das Ventil 736 zu spülen. Zu diesem Zweck werden
Absperrventile 525', 525" in die Leitung, welche das
Ventil 525 mit dem Ventil 736 verbindet, bzw. in die
Leitung 342 eingesetzt. Sobald das Ventil 525
ausgeschaltet ist, wird das Luftventil 527 für eine Zeit
wiederum in der Größenordnung von einigen Sekunden
eingeschaltet, während die Abgabevorrichtung 222
eingeschaltet wird, um den Kreislauf zwischen dem Ventil
527 und der Abgabevorrichtung 222 zu trocknen. Das
Stellglied 734 wird dann ausgelöst, um die Kugel 778 zu
drehen, um den B-Kreislauf mit der Abgabevorrichtung zu
verbinden. Hochspannung wird dann wieder über die
Abgabevorrichtung 222 und den durch Beschichtungsmaterial,
welches vom Beschichtungsmaterial-B-Kreislauf abgegeben
wird, zu beschichtenden Gegenstand hergestellt. Dem Ventil
720 wird Luft zugeführt und das Beschichten mit
Beschichtungsmaterial, welches durch das Ventil 720
gesteuert wird, beginnt.
Beschichtungsmaterial, welches in Kreislauf A zurückbleibt,
wird dann aus dem A-Kreislauf ausgespült, indem dem
Lösungsmittelventil 620 Luft zugeführt wird und das
Ablaßventil 529 geöffnet wird. Der Zylinder 252 wird dann
über eine Anzahl von Zyklen betrieben, beispielsweise vier,
begleitet durch komplementäres Auslösen der Ventile 336,
436. Dies führt zur Lösungsmittelzufuhr durch das Ventil
620, welches den A-Kreislauf bis zum Ventil 736 über ein
Absperrventil 525" füllt und hinab zum Sammelbehälter 526
über das Ablaßventil 529. Das Absperrventil 525' und ein
Absperrventil 529' verhindern den Lösungsmittelfluß über
den gerade beschriebenen Kreislauf hinaus. Die Luftzufuhr
wird dann vom Lösungsmittelventil 620 entfernt. Die
Ablaßleitung wird dann evakuiert und getrocknet, indem das
Lösungsmittelventil 531 und das Luftventil 533 nacheinander
ausgelöst werden. Das Beschichtungsmaterialventil 520' wird
durch das Anlegen eines Luftsignals daran ausgelöst, um
den Beschichtungsmaterial-Kreislauf-A mit
Beschichtungsmaterial, welches durch das Ventil 520'
gesteuert wird, zu füllen. Die Richtungen der Kolben 354,
454 im Zylinder 252 werden einige Male umgekehrt,
beispielsweise viermal, was durch die komplementäre
Auslösung von Stellgliedern 334, 434 begleitet wird, um
den Kreislauf A mit dem durch das Ventil 520' gesteuerte
Beschichtungsmaterial zu füllen, dem nächsten
Beschichtungsmaterial, welches durch die Abgabevorrichtung
222 abgegeben werden soll.
Zur gleichen Zeit, wenn der A-Kreislauf auf der linken
Seite der Fig. 4a-b gespült wird, um Beschichtungsmaterial
aus ihm zu entfernen, beginnt der B-Kreislauf auf der
rechten Seite der Fig. 4a-b Beschichtungsmaterial wie
folgt abzugeben. Beschichtungsmaterial, welches
beispielsweise eines von drei verschiedenen
Beschichtungsmaterialien ist, welche durch separate Ventile
720, 720', 720" an einem gemeinsamen Verteiler mit einem
Lösungsmittelventil 820 zugeführt werden, wird durch
Fluidkanäle 321 zu Öffnungen 532, 632 von Ventilen 536 bzw.
636 geliefert. Die Einlaß-/Auslaß- oder gemeinsamen
Öffnungen 544, 644 der Ventile 536 bzw. 636 sind mit
Einlaß-/Auslaß-Öffnungen 548, 648 in Köpfen 550, 650 an den
Enden eines Zylinderreservoirs 352 verbunden. Kolben 554,
654, welche durch eine Verbindungsstange 364 miteinander
verbunden sind, schließen die Reservoirs unter den Köpfen
550 bzw. 650. Druckluft-Steuersignale mit niedrigem
superatmosphärischem Druck werden Eingabeöffnungen 370, 372
des Zylinders 352 zugeführt, so daß die Bewegungsgrenzen
der Kolben 554, 654 gefühlt werden können.
Wenn die Komponenten der B-Vorrichtung in den in Fig. 4
dargestellten Ausrichtungen sind, wird sobald das Ventil
736 in seine nicht dargestellte Position in Gang gesetzt
wird, Beschichtungsmaterial von unter dem Kopf 550
zugeführt, wenn die Kolben 554, 654 durch
Beschichtungsmaterial unter Druck, welches den Raum unter
dem Kopf 650 füllt und vom Ventil 720 durch Fluidleitungen
321, Ventile 636 und eine Fluidleitung 646 fließt, nach
rechts bewegt werden. Wenn dies geschieht, wird
Beschichtungsmaterial der Beschichtungsmaterial-
Abgabevorrichtung 222 von unter dem Kopf 550 durch eine
Fluidleitung 546, Ventil 536, eine Fluidleitung 442, welche
mit der Ausgabeöffnung 540 des Ventils 536 verbunden ist,
ein Ventil 625", Dreiweg-Ventil 736, Lösungsmittel-A/B-
Ventil 523 und Triggerventil 522 zugeführt.
Wenn der Kolben 654 die Grenze seiner Bewegung zur Öffnung
370 hin erreicht, fühlt ein gesteuertes pneumatisches
Vierweg-Ventil 374 einen leichten Druckanstieg an seiner
Steueröffnung 370' aufgrund der Gegenwart des Kolbens 654
am Eingang der Öffnung 370 in den Zylinder 352. Das Ventil
374 schaltet, Schaltstellglieder 534, 634, welche Ventilen
536 bzw. 636 zugeordnet sind, in ihre entgegengesetzten
Positionen. Als Ergebnis wird das Reservoir unter dem Kopf
550 durch die Fluidleitung 546, das Ventil 536 und
Fluidleitungen 321 mit dem Beschichtungsmaterial-Ventil 720
verbunden. Beschichtungsmaterial unter Druck beginnt unter
den Kopf 550 zu fließen und bewegt Kolben 554, 654 nach
links und drängt Beschichtungsmaterial, welches zuvor
unter dem Kopf 650 gespeichert wurde, heraus durch die
Fluidleitung 646, das Ventil 636 und Fluidleitung 442, um
durch die Abgabevorrichtung 222 abgegeben zu werden. Diese
Schritte werden wiederholt, bis es gewünscht wird, das
Beschichtungsmaterial aus dem B-Kreislauf zu spülen, um zum
Beispiel einen Farbwechsel zu durchzuführen.
Wenn es Zeit ist, das Abgeben des Beschichtungsmaterials,
welches durch das Ventil 520' gesteuert wird, zu beginnen,
wird die Hochspannungszufuhr zur Abgabevorrichtung 222
wieder unterbrochen. Die Luftzufuhr zum Ventil 720 wird
entfernt, wodurch die Zufuhr von Beschichtungsmaterial
durch das Ventil 720 zum B-Kreislauf unterbrochen wird. Das
Lösungsmittelventil 625 wird dann einige Sekunden geöffnet,
während die Abgabevorrichtung eingeschaltet wird, um
Beschichtungsmaterial aus der den B-Kreislauf versorgenden
Abgabevorrichtung durch das Ventil 736 zu spülen. Zu diesem
Zweck sind Absperrventile 625', 625" in die Leitung
eingesetzt, welche das Ventil 625 mit dem Ventil 736 bzw.
der Leitung 442 verbindet. Sobald das Ventil 625
ausgeschaltet ist, wird das Luftventil 627 einige Sekunden
eingeschaltet, während die Abgabevorrichtung 222
eingeschaltet ist, um den Kreislauf zwischen dem Ventil 627
und der Abgabevorrichtung 222 zu trocknen. Das Stellglied
734 wird dann ausgelöst, um die Kugel 778 zu drehen, um den
A-Kreislauf mit der Abgabevorrichtung 222 zu verbinden.
Hochspannung wird dann wieder über die Abgabevorrichtung
222 und den durch das vom Beschichtungsmaterial-A-Kraislauf
abzugebende Beschichtungsmaterial zu beschichtende
Gegenstand hergestellt. Dem Ventil 520' wird Luft zugeführt
und die Beschichtung mit Beschichtungsmaterial, welches
durch das Ventil 520' gesteuert wird, beginnt.
Beschichtungsmaterial, welches im Kreislauf B zurückbleibt,
wird dann aus dem B-Kreislauf durch Zufuhr von Luft zum
Lösungsmittelventil 820 und durch Öffnen des Ablaßventils
629 gespült. Der Zylinder 352 wird dann während einer
Anzahl von Zyklen betrieben, beispielsweise vier, was
durch die komplementäre Auslösung von Ventilen 536, 636
begleitet wird. Dies führt zur Lösungsmittelzufuhr durch
das Ventil 820, welches den B-Kreislauf bis zum Ventil 736
über Absperrventil 625" und bis zum Sammelbehälter 626
über Absperrventil 629 füllt. Absperrventil 625' und ein
Absperrventil 629' verhindern den Lösungsmittelfluß über
den gerade beschriebenen Kreislauf hinaus. Die Luftzufuhr
wird dann vom Lösungsmittelventil 820 entfernt. Die
Ablaßleitung wird dann evakuiert und getrocknet, indem das
Lösungsmittelventil 631 und das Luftventil 633
nacheinander ausgelöst werden. Das
Beschichtungsmaterialventil 720' wird durch das Anlagen
eines Luftsignals daran ausgelöst, um den
Beschichtungsmaterial-Kreislauf-B mit dem durch das Ventil
720' gesteuerten Beschichtungsmaterial zu füllen. Die
Richtungen der Kolben 554, 654 im Zylinder 352 werden
einige Male umgekehrt, beispielsweise viermal, begleitet
durch die komplementäre Auslösung von Stellgliedern 534,
634, um den Kreislauf B mit dem durch das Ventil 720'
gesteuerten Beschichtungsmaterial zu füllen, welches das
nächste Beschichtungsmaterial ist, welches durch die
Abgabevorrichtung 222 abgegeben werden soll.
Wie bei den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 sind ein
Einlaßverteiler 299, Einlässe 300, ein Auslaßverteiler 301
und Auslässe 302 für ein elektrisch nicht-leitendes
Lösungsmittel, um es in Gehäusen 380, 480, 580, 680, 780
von Ventilen 336, 436, 536, 636 bzw. 736 zirkulieren zu
lassen, als ein Mittel zur Isolierung von Hochspannungs-
und Niederspannungsöffnungen von Gehäusen 380, 480, 580,
680, 780 und um einen Beschichtungsmaterialfilm von den
inneren Oberflächen der Gehäuse 380, 480, 580, 680, 780 und
von den Oberflächen der beweglichen Komponenten 378, 478 zu
waschen, in den Gehäusen 380, 480, 580, 680, 780 der
Ventile 336, 436, 536, 636 bzw. 736 vorgesehen.
Eine geeignete Verfahrens-Steuereinrichtung (nicht
dargestellt), wie eine programmierbare Logik-Regler-
Steuerung (PLC) bzw. speicherprogrammierbare Steuerung
(SPS) oder ähnliches, ist vorgesehen, um die Beschichtungs-
und Spülverfahren, welche mit der Vorrichtung von Fig. 4
durchgeführt werden, zu steuern. Das so weit beschriebene
Spülen der A- und B-Vorrichtung spült kein
Beschichtungsmaterial aus Ventilen 736, 523, 522 oder der
Abgabevorrichtung 222. Eine separate Lösungsmittel-(Wasser-
)Zufuhr 740 ist mit einem Lösungsmittel-A/B-Ventil
verbunden. Da diese Komponenten auf der Ausgabeseite der
A- und B-Vorrichtung mit hohem elektrostatischen Potential
sind, wird die Zufuhr 740 von der Erde isoliert. Das Ventil
736-Stellglied 734 kann kurz in seiner dargestellten "A"-
Position gelassen werden, wenn das Abgeben der A-Farbe
gerade beendet wurde, oder in seiner "B"-Position, wann das
Abgeben der B-Farbe gerade beendet wurde. Sobald
Lösungsmittel die A- oder B-Vorrichtung gefüllt hat, läßt
man ein wenig durch das Ventil 736 und das Ablaßventil 524
zu einem Sammelbehälter fließen. Da der Sammelbehälter
geerdet ist und da ein elektrisch leitender
Beschichtungsmaterial-Rückstand in dem Kanal, welcher sich
zum Sammelbehälter erstreckt, am Ende eines Spülzyklus'
zurückbleiben kann, kann es erforderlich sein,
Trocknungsluft durch den Kanal zu leiten, welcher sich zum
Sammelbehälter erstreckt, um die isolierte Integrität der
Vorrichtung aufrechtzuerhalten. Alternativ kann der Kanal,
welcher sich zum Sammelbehälter erstreckt, von Erde
isoliert werden, zum Beispiel durch einen zwölf Inch
(ungefähr 31 cm) breiten Luftspalt. Dann wird das
Stellglied 734 geschaltet, um das Spülen der A- oder B-
Vorrichtung "offline" fortzusetzen. Jedes verbleibende
Spülen der Komponenten 523, 522 und 222 wird durch das
Ventil 523 von der Lösungsmittelzufuhr 740 bewirkt.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der
Erfindung werden zwei Dreiweg-Ventile 836, 936 und ein
doppeltwirkendes Zylinderreservoir 452 verwendet.
Beschichtungsmaterial wird durch Fluidkanäle 421 zu
Öffnungen 832, 932 von Ventilen 836 bzw. 936 geliefert. Die
Einlaß-/Auslaß- oder gemeinsamen Öffnungen 844, 944 der
Ventile 836 bzw. 936 sind mit Einlaß-/Auslaßöffnungen 848,
948 in Köpfen 850 bzw. 950 an den Enden des
Zylinderreservoirs 452 verbunden. Kolben 854, 954, welche
durch eine Verbindungsstange 464 verbunden sind, schließen
die Reservoirs unter den Köpfen 850 bzw. 950. Druckluft-
Steuersignale mit niedrigem superatmosphärischem Druck
werden zu Eingabeöffnungen 470, 472 des Zylinders 452
geschickt, so daß die Bewegungsgrenzen der Kolben 854, 954
gefühlt werden können. Ein Einlaß-Verteiler 399, Einlässe
400, ein Auslaß-Verteiler 401 und Auslässe 402 lassen ein
elektrisch nicht-leitendes Lösungsmittel um die
Ventilkugeln 878, 978 und die Innenseite der Gehäuse 880,
980 von Ventilen 836 bzw. 936 zirkulieren.
Die Vorrichtung arbeitet im allgemeinen in der gleichen Art
wie die in Fig. 2 dargestellte und zuvor beschriebene
Vorrichtung, außer während des Spülens der Vorrichtung, zum
Beispiel vor einem Farbwechsel. In der in Fig. 5
dargestellten Vorrichtung sind die Fluidkanäle 846, 946,
welche sich zwischen gemeinsamen Öffnungen 844, 944 von
Ventilen 836 bzw. 936 und Öffnungen 848, 948 in Köpfen 850
bzw. 950 erstrecken, mit entgegengesetzt angeordneten
Schnell-Trennkupplungen 851, 853 bzw. 951, 953 versehen.
Während des Spülens der Vorrichtung von Fig. 5 wird das
Zylinderreservoir 452 aus dem Kreislauf entfernt und
jegliches darin verbleibendes Beschichtungsmaterial kann
wiederaufgearbeitet oder anderweitig für späteren Gebrauch
aufbewahrt werden. Schnell-Trennkupplungen 851, 953 werden
miteinander verbunden und der Spülvorgang wird ohne das
Zylinderreservoir 452 in der Vorrichtung durchgeführt. Dies
verringert wesentlich die Spülzeit der Vorrichtung. Nachdem
die Vorrichtung gespült und getrocknet wurde, wie
erforderlich, zum Beispiel durch Durchleiten von Druckluft
durch einige Abschnitte oder den ganzen dargestellten
Kreislauf, kann das gleiche Zylinderreservoir 452 oder ein
anderes Zylinderreservoir in den Kreislauf eingekuppelt
werden und die Beschichtung wieder aufgenommen werden. Das
Ersatz-Zylindereservoir kann entweder mit einem gewünschten
Beschichtungsmaterial vorbeladen werden oder kann in situ
mit Beschichtungsmaterial beladen werden vor Beginn des
nächsten Beschichtungs-Abgabezyklus. Zusätzliche Schnell-
Trennkupplungen 857, 859 und 961 sind für die
Steuerluftkanäle und den Beschichtungsmaterialkanal zur
Abgabevorrichtung vorgesehen, um beim Ersetzen des
Zylinderreservoirs 452 zu helfen.
Die Konstruktion der Ventile 36, 136, 236, 336, 436, 536,
636, 736, 836, 936 wird nun beschrieben, insbesondere mit
Bezug auf die Fig. 6-9. Da diese Ventile gleich sein
können, wird Ventil 336 beschrieben.
Das Ventil 336 ist ein Kugelventil, welches ein Gehäuse 380
enthält, welches beweglich eine im allgemeinen
kugelförmige Kugel 378 trägt und unterbringt. Die Kugel
378 ist auf einer im allgemeinen gerade kreisförmig
zylindrischen Lagerstange 1000 befestigt, welche sich durch
einen im allgemeinen gerade kreisförmig zylindrischen
Durchgang 1002 erstreckt, welcher dafür im Gehäuse 380
vorgesehen ist. Dichtungshalter 1004, 1006 sind mit radial
nach außen sich erstreckenden Haltekragen 1008 versehen.
Die Ventil-Dichtungshalter 1004, 1006 liefern Öffnungen
332 bzw. 340. Die Halter 1004, 1006 sind auch mit
Aussparungen 1010 in ihren gegenüberliegenden Oberflächen
1012, 1014 versehen. Die Aussparungen 1010 nehmen Zwei-
Komponenten 1016, 1018-Ventildichtungen auf. Die Komponente
1016 ist die radial innere Komponente jeder Dichtung. Die
Komponente 1018 ist die radial äußere Komponente jeder
Dichtung. Nuten 1020 mit O-Ring-Dichtungen sind zwischen
benachbarten Oberflächen der Dichtungskomponenten 1016,
1018 vorgesehen. Die Nuten 1022 mit O-Ring-Dichtungen sind
zwischen den benachbarten Oberflächen der Komponenten 1016
und den Haltern 1004, 1006 vorgesehen. Nuten 1024, 1025 mit
O-Ring-Dichtungen sind zwischen den benachbarten
Oberflächen der Komponenten 1018 und den Haltern 1004, 1006
vorgesehen. Nuten 1026 mit O-Ring-Dichtungen sind zwischen
den benachbarten Oberflächen von Haltern 1004, 1006 und dem
Gehäuse 380 vorgesehen. Eine Nut 1028 mit einer O-Ring-
Dichtung erstreckt sich um die Stange 1000 an einen radial
nach außen sich erstreckenden Haltekragen 1030 angrenzend.
Mit Gewinde versehene Haltemuttern 1032, 1034, 1036
kooperieren mit Gewinden, welche auf dem Gehäuse 380
vorgesehen sind, und mit Kragen 1030, 1008, um die Stange
1000, Dichtungshalter 1004 bzw. Dichtungshalter 1006 am
Gehäuse 380 zu befestigen. Eine Öffnung 1038 ist im Gehäuse
380 für die Stellglied 334-Stange (nicht dargestellt)
vorgesehen. Das Ende der Stellglied 334-Stange ist so
gestaltet, daß es in einem unterschnittenen Schlitz 1040,
welcher in der Kugel 378 gebildet ist, in Eingriff gelangt.
Eine Nut 1042 mit einer O-Ring-Dichtung erstreckt sich um
eine zentrale Hülse 1044, welche in der Kugel 378 gebildet
ist, um das obere Ende der Stange 1000 aufzunehmen. Die
Stange 1000 ist mit einem Durchgang 1046 versehen, welcher
sich im allgemeinen entlang der Rotationsachse der Kugel
378 im Gehäuse 380 erstreckt. Der Durchgang 1046 endet im
Inneren der Stange 1000 in einem T. Die Enden des T
estrecken sich zu diametral gegenüberliegenden Öffnungen
1048, 1050 in der Oberfläche der Stange 1000. Aussparungen
1052 mit O-Ring-Dichtungen sind um Öffnungen 1048, 1050
herum vorgesehen. Die Kugel 378 ist mit einem einzigen
Durchgang 1054 versehen. Der Durchgang 1054 erstreckt sich
im allgemeinen radial zur Rotationsachse der Kugel 378 auf
der Stange 1000, um entweder die Öffnung 332 oder die
Öffnung 340 wahlweise mit der Öffnung 344, welche am
distalen Ende der Stange 1000 vorgesehen ist, zu verbinden.
Ein geringer Abstand zwischen der Stange 1000 und dem
Durchgang 1002 über der Nut 1028 schafft einen
Lösungsmittelkanal für das elektrisch nicht-leitende
Lösungsmittel, welches in den Raum zwischen der inneren
Oberfläche des Gehäuses 380 und der Kugel 378 fließt, um
durch Auslässe 302 am distalen Ende der Stange 1000 des
Ventils 336 auszutreten. Das Lösungsmittel wird durch
Öffnungen 300 im Gehäuse 380, welches in Fig. 7 und 8
dargestellt ist, zugeführt. Das durch die Öffnungen 302
abgezogene Lösungsmittel wird beispielsweise einem
Sedimentationsfilter (nicht dargestellt) zugeführt zur
Filtration von Beschichtungsmaterial daraus und
Wiederaufarbeitung des Lösungsmittels. Das Lösungsmittel,
welches durch Öffnungen 300 zugeführt wurde, füllt
Hohlräume 1060 innerhalb des Gehäuses 380. Auf diese Weise
gibt es eine ständige Zirkulation von im wesentlichen
sauberem Lösungsmittel überall um die Kugel 378 herum, um
den elektrisch nicht-leitenden Beschichtungs-Rückstand von
den angrenzenden Oberflächen der Kugel 378 und des Gehäuses
380 zu waschen.
Wenn die Kugel 378 durch das Stellglied 334 zwischen
solchen Ruhepositionen gedreht wird, wird die Oberfläche
der Kugel 378 durch das elektrisch nicht-leitende
Lösungsmittel gebadet, welches das elektrisch nicht-
leitende Beschichtungsmaterial davon abspült, um die
elektrische Stromleitung von der Hochspannungs-
Beschichtungsmaterialöffnung 340 zu der Niederspannungs-
Beschichtungsmaterialöffnung 332 zu minimieren und die
Spannungs-blockierende Integrität des Ventils 336
aufrechtzuerhalten. Wenn sich die Kugel 378 zwischen ihren
zwei Ruhe-Ausrichtungen dreht, tritt unvermeidbar ein
wenig Lösungsmittel in den Durchgang 1054 und wird mit dem
Beschichtungsmaterial abgegeben, wenn die Schaltung beendet
ist. Deshalb müssen das Beschichtungsmaterial, die
Abgabevorrichtung, und die zu beschichtenden Gegenstände in
der Lage sein, kleine Mengen von Lösungsmittel zu ertragen.
Bei einem anderen Ventil 1336, welche gemäß der Erfindung
(Fig. 9) konstruiert wurde, trägt und bringt ein Gehäuse
1380 beweglich eine im allgemeinen kugelförmige Kugel 1378
unter. Die Kugel 1378 ist auf einer im allgemeinen gerade
kreisförmig zylindrischen Lagerstange 1100 befestigt,
welche sich durch eine im allgemeinen gerade kreisförmig
zylindrische Bohrung 1102, welche dafür vorgesehen ist,
erstreckt. Dichtungshalter 1104, 1106 sind in das Gehäuse
1380 geschraubt. Die Ventil-Dichtungshalter 1104, 1106
liefern Öffnungen 332 bzw. 340. Die Halter 1104, 1106 sind
mit Aussparungen 1110 in ihren gegenüberliegenden
Oberflächen 1112, 1114 versehen. Aussparungen 1110 nehmen
die Ventildichtungen 1116 auf. Nuten 1120, 1122 mit O-Ring-
Dichtungen sind zwischen den benachbarten Oberflächen von
Dichtungen 1116 und Haltern 1104, 1106 vorgesehen.
Die Stange 1100 ist mit einem Durchgang 1146 versehen,
welcher sich im allgemeinen entlang der Rotationsachse der
Kugel 1378 im Gehäuse 1380 erstreckt. Der Durchgang 1146
endet im Inneren der Stange 1100 an einem T. Die Enden des
T erstrecken sich zu diametral gegenüberliegenden Öffnungen
1148, 1150 in der Oberfläche der Stange 1100. Aussparungen
1152 sind um Öffnungen 1148, 1150 herum vorgesehen.
Dichtungseinsätze 1153 sind mit elastisch verstärkten O-
Ringen versehen, um die Dichtungseinsätze 1153 nach außen
gegen eine zentrale Hülse 1142, welche in der Kugel 1378
gebildet ist, um das obere Ende der Stange 1100
aufzunehmen, zu drängen. Die Kugel 1378 ist mit einem
einzigen Durchgang 1154 versehen. Der Durchgang 1154
erstreckt sich im allgemeinen radial zur Rotationsachse der
Kugel 1378 auf der Stange 1100, um entweder die Öffnung 332
oder die Öffnung 340 wahlweise mit der Öffnung 344 (nicht
in Fig. 9 dargestellt), welche am distalen Ende der Stange
1100 vorgesehen ist, zu verbinden.
Elektrisch nicht-leitendes Lösungsmittel wird durch
Öffnungen 300 im Gehäuse 1380 zugeführt und durch Öffnungen
302 im Gehäuse 1380 daraus abgezogen, von wo es zum
Beispiel einem Sedimentationsfilter (Fig. 10a-b-11)
zugeführt wird, um Beschichtungsmaterial davon
abzufiltrieren und das Lösungsmittel wiederaufzuarbeiten.
Das durch Öffnungen 300 zugeführte Lösungsmittel fließt
radial nach innen zur Oberfläche der Kugel 1378 mit relativ
hoher Geschwindigkeit durch schmale ringförmige Nuten 1162,
welche in den Dichtungshaltern 1104, 1106 vorgesehen sind.
Das elektrisch nicht-leitende Lösungsmittel wird gegen die
Beschichtungsmaterial-Lagerflächen der Kugel 1378
gerichtet, wenn sich die Kugel 1378 zwischen ihren
Positionen dreht. Auf diese Weise gibt es eine ständige
Zirkulation von im wesentlichen sauberem Lösungsmittel
überall um die Kugel 1378 herum, um den elektrisch nicht-
leitenden Beschichtungsrückstand von seiner Oberfläche und
der Innenseite des Gehäuses 1380 zu waschen, um die
Spannungs-blockierende Integrität des Ventils 1336
aufrechtzuerhalten.
Wenn sich die Kugel 1378 zwischen ihren Ruhe-Ausrichtungen
dreht, tritt unvermeidlich etwas Lösungsmittel in den
Durchgang 1154 ein. Deshalb müssen das
Beschichtungsmaterial, die Abgabevorrichtung und die zu
beschichtenden Gegenstände wiederum in der Lage sein,
kleine Mengen des Lösungsmittels auszuhalten.
Da die Spannung durch das Ventil 36, 136, 236, 336, 436,
536, 636, 736, 836, 936, 1336 blockiert werden soll, müssen
Komponenten und zugehörige Anschlußstücke und
Befestigungsvorrichtungen, wie die Fluidkanäle,
Zylinderreservoirs 52, 152, 252, 352, 452, Kolben 54, 154,
254, 354, 454, 554, 654, 854, 954 und ähnliches aus
geeignetem elektrisch nicht-leitenden Material hergestellt
sein. Nur als Beispiel, und nicht als Beschränkung, können
die Ventilgehäuse, Ventilkugeln, andere bewegliche
Ventilkomponenten, Zylinderresevoirs und Kolben aus
Delrin®-Acetalharz hergestellt werden, obwohl Nylon und
Teflon® Polytetrafluorethylen (PTFE) auch geeignet sind.
Delrin®-Harz wurde wegen seiner guten mechanischen Stärke,
Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln,
Temperaturbeständigkeit, was ein wichtiger Umstand ist,
wenn erhitzte Beschichtungsmaterialien abgegeben werden,
und guten, das heißt elektrisch nicht-leitenden,
elektrischen Eigenschaften, ausgewählt. Die
Kugelventilsitze 1016, 1018, 1116 sind beispielsweise aus
PTFE hergestellt, obwohl halbleitende Materialien, wie
Thermocomp FP-EC 1004-Harz, erhältlich von LNP Engineering
Plastics, Inc., 475 Creamery Way, Exton, PA 19341 auch
verwendet werden kann. Die Verwendung von halbleitenden
Materialien für diese Sitze hilft, die elektrische Energie
an der Kontaktfläche zwischen den Sitzen 1016, 1018, 1116
und der Ventilkugel 378, 1378 zu verteilen, was einen
Überschlag über die Kontaktfläche zwischen der Kugel und
dem Sitz verhindert. Solch ein Überschlag kann zum Brennen
der Kugel und einer Verschlechterung der
Spannungsblockierung führen. Die statischen O-Ring-
Dichtungen sind beispielsweise aus synthetischem Viton®-
Gummi hergestellt. Die dynamischen O-Ring-Dichtungen sind
beispielsweise aus synthetischem Kalrez®-Gummi hergestellt.
Mit Bezug auf Fig. 10a enthält eine Lösungsmittel-
Zirkulationsvorrichtung für die Anwendung bei den in den
Fig. 1-5 dargestellten Vorrichtungen beispielsweise
eine Diaphragma-Pumpe 1400, Lösungsmitteleinlaß- 99, 199,
299, 399 und Auslaß- 101, 201, 301, 401 Verteiler, ein
Reservoir 1402, welches eine Kapazität von zum Beispiel 3-5
Gallonen (ungefähr 11,4-ungefähr 18,9 Liter) hat, für
eine Zufuhr von Lösungsmittel und einen Kerzenfilter 1404
am Einlaß 1406 oder Auslaß 1408 (Auslaß wird gegenwärtig
bevorzugt) der Diaphragma-Pumpe 1400. Die Pumpe 1400 zieht
Lösungsmittel aus dem oberen Teil des Reservoirs 1402,
pumpt das abgezogene Lösungsmittel durch den Filter 1404,
um darin mitgerissene Feststoffe zu entfernen, durch den
Einlaß-Verteiler 99, 199, 299, 399 zu den verschiedenen
Verbindungen 100, 200, 300, 400, 500 am Ventilgehäuse 80,
180, 280, 380, 480, 580, 680, 780, 980, 1380, zu den
verschiedenen Verbindungen 102, 202, 302, 402, dem Auslaß-
Verteiler 101, 201, 301, 401 und dann zurück zum Einlaß
1410 zum Reservoir 1402. Das Reservoir 1402 enthält ein
Sieb 1412 in seinem Rücklauf, welches die Geschwindigkeit
und Turbulenz verringert und eine Abscheidung von
Feststoffen 1414 vom zurückkehrenden Lösungsmittelstrom auf
den Boden des Reservoirs 1402 erlaubt. Ein Abfluß 1416 am
Boden des Reservoirs 1402 erlaubt eine periodische
Entfernung der abgesetzten Beschichtungsmaterial-Feststoffe
1414.
Mit Bezug auf Fig. 10b enthält eine Lösungsmittel-
Zirkulationsvorrichtung für die Anwendung bei den in Fig.
1-5 dargestellten Vorrichtungen beispielsweise eine
Diaphragma-Pumpe 1400, Lösungsmitteleinlaß- 99, 199, 299,
399 und Auslaß- 101, 201, 301, 401 Verteiler, ein Reservoir
1402, welches eine Kapazität von zum Beispiel 3-5 Gallonen
(ungefähr 11,4-ungefähr 18,9 Liter) hat, für eine Zufuhr
von Lösungsmittel und einen Kerzenfilter 1404 am Einlaß
1410 des Reservoirs 1402. Die Pumpe 1400 zieht
Lösungsmittel vom oberen Teil des Reservoirs 1402 ab, pumpt
das abgezogene Lösungsmittel durch den Einlaß-Verteiler 99,
199, 299, 399 zu den verschiedenen Verbindungen 100, 200,
300, 400< 69399 00070 552 001000280000000200012000285916928800040 0002019524853 00004 69280/BOL< am Ventilgehäuse 80, 180, 280, 380, 480, 580, 680,
780, 880, 980, 1380 zu den verschiedenen Verbindungen 102,
202, 302, 402, dem Auslaß-Verteiler 101, 201, 301, 401 und
einem Filter 1404, um Feststoffe zu entfernen, welche in
dem Lösungsmittel mitgerissen wurden, und dann zurück zu
dem Einlaß 1410 zum Reservoir 1402. Der Filter 1404 ist
durch jede geeignete Technik erneuerbar. Der Filter 1404
kann zum Beispiel eine Einwegkartusche haben oder eine
Kartusche, welche gereinigt werden kann, um
Beschichtungsmaterial-Rückstände zu entfernen, welche in
ihr eingeschlossen sind. Das Reservoir 1402 enthält ein
Sieb 1412 in seinem Rücklauf, welches die Geschwindigkeit
und Turbulenz verringert und eine Abscheidung von
Feststoffen 1414 aus dem zurückkehrenden Lösungsmittelstrom
auf den Boden des Reservoirs 1402 erlaubt. Ein Abfluß 1416
am Boden des Reservoirs 1402 erlaubt eine periodische
Entfernung der abgeschiedenen Beschichtungsmaterial-
Feststoffe 1414.
Eine andere Filtervorrichtung gemäß der Erfindung ist in
Fig. 11 dargestellt. Diese Vorrichtung verwendet ein
Reservoir 1502, welches Zufuhr- 1518 und Rücklauf- 1520
Räume hat, welche durch eine Barriere 1522, über welche
Lösungsmittel sickern darf, getrennt sind. Die
Lösungsmittel-Zufuhr- und Rücklaufkreisläufe und beide
Räume 1518, 1520 werden anfangs bis zur Höhe der Barriere
1522 gefüllt. Wenn eine Pumpe 1500 Lösungsmittel aus dem
Zufuhrraum 1518 abzieht und es zum Rücklaufraum 1520
zurückführt, sind seine Geschwindigkeit und Turbulenz
ausreichend reduziert, wenn es wieder in den Rücklaufraum
1520 eintritt, so daß Feststoffe 1514, welche durch den
Lösungsmittelstrom getragen wurden, im Rücklaufraum 1520
ausfallen und aus dem Rücklaufraum 1520 periodisch durch
einen Abfluß 1516 im Boden des Rücklaufraumes 1520 entleert
werden können.
Wenn die Geschwindigkeit des Spül-Lösungsmittels gegen die
Kugel 78, 178, 278, 378, 478, 578, 678, 778, 878, 978, 1378
ausreichend hoch ist aufgrund der Gestaltung des Ventils
36, 136, 236, 336, 436, 536, 636, 736, 836, 936, kann die
Lösungsmittelchemie keine zu große Rolle spielen, wenn das
Lösungsmittel ausreichend elektrisch nicht-leitend ist (100
M-cm oder größer). Die Geschwindigkeit des Lösungsmittels
kann ausreichend groß sein, um den Beschichtungsmaterial-
Rückstand von den Oberflächen der Ventilkugel und des
Gehäuses zu entfernen, ohne daß das Beschichtungsmaterial
tatsächlich im Lösungsmittel besonders löslich ist. Unter
solchen Umständen würde das Beschichtungsmaterial nicht im
Lösungsmittel dispergieren, und der Filter 1404 und das
Reservoir können in der Lage sein, im wesentlichen das gan
ze Beschichtungsmaterial aufzufangen, was zu einer längeren
Nutzungsdauer des Lösungsmittels führt. In solchen
Situationen jedoch, in welchen die Ventilgestaltung und die
Fluid-Dynamik des Ventils und des Lösungsmittels nicht so
sind, daß die Lösungsmittelgeschwindigkeit allein den
Beschichtungsmaterial-Rückstand von den Oberflächen des
Ventils abziehen kann, muß die Chemie des Spül-
Lösungsmittels berücksichtigt werden.
Das Spül-Lösungsmittel löst den Beschichtungsmaterialfilm
von der Oberfläche der Kugel 78, 178, 278, 378, 478, 578,
678, 778, 878, 978 und 1378 und entfernt
Beschichtungsmaterial-Rückstände von der Kugel-
Nachbarschaft, isoliert die Hochspannungs-Öffnungen 40,
140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940 von den
Niederspannungs-Öffnungen 32, 132, 232, 332, 432, 532, 632,
732, 832, 932 und minimiert die Strommenge, welche zwischen
diesen Öffnungen im Ventil 36, 136, 236, 336, 436, 536,
636, 736, 836, 936, 1336 fließt. Das Lösungsmittel muß
daher einen hohen spezifischen Massenwiderstand (≧ 100 MΩ-cm)
haben, um als ein isolierendes Medium im Ventil 36, 136,
236, 336, 436, 536, 636, 736, 836, 936, 1336 zu wirken, um
den Strom zwischen der Öffnung 32, 132, 232, 332, 432, 532,
632, 732, 832, 932, welche mit Erde verbunden ist, und der
Öffnung 40, 140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940,
welche mit Hochspannung verbunden ist, zu minimieren. Ein
Überschlag zwischen der Hochspannungs-Öffnung 40, 140, 240,
340, 440, 540, 640, 740, 840, 940 und der Niederspannungs-
Öffnung 32, 132, 232, 332, 432, 532, 632, 732, 832, 932 wird
durch das Vorsehen eines ausreichenden Trennungsabstandes
zwischen diesen Öffnungen verhindert, zur gleichen Zeit muß
das Lösungsmittel, welches den Raum zwischen diesen
Öffnungen füllt, eine höhere Durchschlagsfestigkeit haben.
Die Durchschlagsfestigkeit sollte höher sein als die
Spannungsdifferenz zwischen den Öffnungen geteilt durch die
sie trennende Entfernung.
Dies stellt ein Optimierungsproblem bei der Bestimmung des
geeigneten Lösungsmittels dar, um eine gute Reinigung des
Beschichtungsmaterialfilms von der Oberfläche der Kugel 78,
178, 278, 378, 478, 578, 678, 778, 878, 978, 1378 zu
erreichen und um den Verluststrom und Überschlag zwischen
der Öffnung 40, 140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840,
940, und der Öffnung 32, 132, 232, 332, 432, 532, 632, 732,
832, 932 zu minimieren. Eine kleine Beschichtungsmaterial-
Menge wird zum zirkulierenden, nicht-leitenden
Lösungsmittel übertragen, wenn das Ventil 36, 136, 236,
336, 436, 536, 636, 736, 836, 936, 1336 schaltet. Dieses
kleine Beschichtungsmaterial-Volumen muß schnell aus der
Kugel-/Sitz-Nachbarschaft durch das Lösungsmittel entfernt
werden, welches durch das Ventil 36, 136, 236, 336, 436,
536, 636, 736, 836, 936, 1336 zirkuliert und zum
Lösungsmittel-Reservoir zurückgeführt werden, um aus dem
zirkulierenden Lösungsmittel ausfiltriert zu werden.
Lösungsmittel, welche gute Reinigungseigenschaften zeigen
(schnelles Lösen des Beschichtungsmaterialfilms von der
Kugeloberfläche) sind im allgemeinen jedoch elektrisch
weniger isolierend. Schlechte elektrische Isolierung des
Lösungsmittel muß natürlich vermieden werden, da sie einen
höheren Strom im Ventil 36, 136, 236, 336, 436, 536, 636,
736, 836, 936, 1336 verursacht.
Eine Eigenschaft eines guten Lösungsmittels ist, daß wenn
es mit Beschichtungsmaterial gemischt wird, würde es das
Beschichtungsmaterial in kleine Teilchen aufbrechen und
diese kleinen Teilchen in Suspension halten. Wenn das
Lösungsmittel in Ruhe ist, neigen die kleinen Teilchen
dazu, aus dem Lösungsmittel auszufallen, aufgrund ihrer
höheren Massendichte. Die Beschichtungsmaterial-Feststoffe
müssen aus der Suspension ausbrechen und sich ziemlich
schnell auf dem Boden des Lösungsmittel-Reservoirs
absetzen, wo man sie periodisch abfließen lassen kann, und
daher die Verschmutzung des Lösungsmittels minimieren, die
unvermeidlich über einige hundert Schaltungen des Ventils
36, 136, 236, 336, 436, 536, 636, 736, 836, 936, 1336
auftritt. Das Lösungsmittel muß jedoch in der Lage sein,
das Beschichtungsmaterial vom Ventilgehäuse und den
Kugeloberflächen zu waschen. Deshalb muß das Lösungsmittel
drei Kriterien erfüllen. Es muß haben: (1) angemessene
Reinigungskraft, um den Beschichtungsmaterial-Rückstand von
der Nachbarschaft der Kugel 78, 178, 278, 378, 478, 578,
678, 878, 978, 1378 und dem Sitz 1016, 1018, 1116 schnell
abzuwaschen; (2) relativ hohen spezifischen
Massenwiderstand (< 100 M-cm), um Strom im Ventil 36, 136,
236, 336, 436, 536, 636, 736, 836, 936, 1336 zu minimieren;
und (3) minimale Fähigkeit, das Beschichtungsmaterial
unbeschränkt in einem bewegungslosen Zustand zu
suspendieren, um in dem Ausmaß, wie möglich, eine zu
schnelle Verringerung des spezifischen Widerstandes des
Lösungsmittels zu vermeiden.
Ein Bankexperiment kann das geeignete Lösungsmittel für
eine besondere Beschichtungsmaterialzusammensetzung
bestimmen. Ein Beispiel dieses Experiments ist in Fig. 12
a-c dargestellt. Fig. 12a-c zeigt drei Bechergläser 1530,
1532, 1534, welche Lösungsmittel enthalten. Eine Probe das
besonderen Beschichtungsmaterials, welches im
Spannungsblock verwendet wird, wird pipettiert und einige
Tropfen werden in jedes Becherglas mit zu untersuchendem
Lösungsmittel gegeben. Die Ergebnisse zeigen, wie das
Beschichtungsmaterial in verschiedenen Lösungsmitteln
reagiert.
Tropfen 1536 der zu untersuchenden Beschichtung (hier
Hellweiß DWB 9753, hergestellt von PPG Coatings) werden in
das erste Becherglas 1530 eingebracht, welches ein
aromatisches Lösungsmittel enthält, beispielsweise Xylol
oder Toluol. Die Beschichtungsmaterial-Tropfen 1536 bleiben
intakt und mischen sich praktisch überhaupt nicht mit dem
Lösungsmittel. Dies zeigt schlechte Reinigungsfähigkeit.
Das aromatische Lösungsmittel im Becherglas 1530 erfüllt
daher das zweite und dritte oben erörterte Kriterium, aber
nicht das erste. Wenn die Beschichtungsmaterial-Tropfen in
das zweite Becherglas 1532 eingebracht werden, welches ein
elektrisch leitenderes Lösungsmittel enthält
(beispielsweise einen Alkohol, ein Keton oder ein Acetat),
werden die Tropfen sofort suspendiert oder gelöst. Das
aktive Lösungsmittel im Becherglas 1532 erfüllt daher das
erste Kriterium, aber nicht das zweite und das dritte
Kriterium. Wenn die Beschichtungsmaterial-Tropfen in das
dritte Becherglas 1534 eingebracht werden, welches eine
Mischung aromatischer und aktiver Lösungsmittel enthält,
ist die Optimierung erreicht. Das
Lösungsmittel im Becherglas 1536 ist beispielsweise 80%
Xylol und 20% n-Butylalkohol. Die Mischung im Becherglas
1534 ist etwas wolkig oder trübe, aber der
Beschichtungsmaterial-Feststoffniederschlag 1538 ist am
Boden des Becherglases sichtbar. Die Reinigungsfähigkeit
ist geeignet, den Beschichtungsmaterial-Rückstand vom
Gebiet der Kugel 78, 178, 278, 378, 478, 578, 678, 778,
878, 978, 1378 und dem Sitz 1016, 1018, 1116 schnell zu
entfernen, und doch hat das Lösungsmittel einen geeigneten
spezifischen Massenwiderstand, und die Lösungsfähigkeit
des Beschichtungsmaterials im Lösungsmittel ist niedrig
genug, um zu verursachen, daß mindestens der Hauptteil der
Beschichtungsmaterial-Feststoffe ziemlich schnell aus der
Suspension ausfällt, sobald die Suspension die
bewegungslose Zone des Lösungsmittelreservoirs erreicht.
Am Anfang ist der spezifische Widerstand des
zirkulierenden, nicht-leitenden Lösungsmittels
typischerweise hoch (≧ 100 MΩ-cm). Wenn das Ventil 36, 136,
236, 336, 436, 536, 636, 736, 836, 936, 1336 geschaltet
wird, wird mehr nichtisolierendes Beschichtungsmaterial zu
dem zirkulierenden, nicht-leitenden Lösungsmittel
hinzugefügt, was zur Verringerung des spezifischen
Widerstandes dieses Lösungsmittels führt. An einem punkt
wird das Lösungsmittel zu leitfähig sein (spezifischer
Widerstands 1 MΩ-cm) zur Spannungsblockierung. An solch
einem Punkt muß das Lösungsmittel durch ein frisches (nicht
verschmutztes) Lösungsmittel ersetzt werden. Das Ausdehnen
der Nutzungsdauer des Lösungsmittels ist wichtig, und dies
geschieht durch die erfolgreiche Ventilgestaltung, welche
die Menge der Beschichtungsmaterial-Übertragung zum
Lösungsmittel während des Ventilschaltens minimiert und ein
Auslaufen des Beschichtungsmaterials an den Sitzen in das
Lösungsmittel verhindert, und eins wirkungsvolle
Filtrationsvorrichtung verwendet zum Ausfiltrieren der
Feststoff-Teilchen und anderer leitender Fluide aus dem
Lösungsmittel, welche zu ihm als Ergebnis einer
Verschmutzung mit dem Beschichtungsmaterial hinzugefügt
wurden.
Fig. 13 zeigt eine graphische Darstellung der Ergebnisse
von Tests, welche unter Verwendung des
Beschichtungsmaterials von Fig. 12a-c durchgeführt wurden.
Das als Beispiel verwendete Lösungsmittel war eine Mischung
von 80% Toluol und 20% n-Butylalkohol, welche beide von
einer Vielzahl von Lösungsmittellieferern erhältlich sind.
In den in Fig. 13 dargestellten Tests war die
Beschichtungsmaterialzufuhr auf Erdpotential und die
Abgabevorrichtung war auf -100 kV Gleichstrom. Der Strom
von der Stromzufuhr wurde während einigen 100 Zyklen des
Ventils 36, 136, 236, 336, 436, 536, 636, 736, 836, 936,
1336 überwacht und aufgezeichnet. Der Dauerzustandsstrom
ist der Strom, der zwischen Schaltvorgängen des Ventile 36,
136, 236, 336, 436, 536, 636, 736, 836, 936, 1336 fließt.
Der Spitzenstrom ist der Strom, welcher momentan fließt,
wenn das Ventil 36, 136, 236, 336, 436, 536, 636, 736, 836,
936, 1336 schaltet. Es ist wichtig, den Dauerzustandsstrom
so niedrig wie möglich zu halten, um ein hohes Potential an
der Abgabevorrichtung während des Abgabebetriebes
aufrechtzuerhalten. Es ist gleich wichtig, den Spitzenstrom
(Größe und Dauer) zu minimieren, um die Möglichkeit eines
Überschlages über die Oberflächen der Kugel 78, 178, 278,
378, 478, 578, 678, 778, 878, 978, 1378 oder den Sitz 1016,
1018, 1116 zu verringern, was sonst letzlich zu einem
mechanischen Versagen der benachbarten Dichtungsflächen von
diesen führen könnte.
Während des Tests wurde auch der spezifische
Massenwiderstand des Lösungsmittels überwacht, unter
Verwendung von zum Beispiel einem Farbwiderstandsmesser
ITW Ransburg Modell 70408, erhältlich von ITW Ransburg, 320
Phillips Avenue, Toledo, Ohio 43612. Der spezifische
Widerstand des Lösungsmittels nahm langsam über einige
hundert Zyklen des Ventils 36, 136, 236, 336, 436, 536,
636, 736, 836, 936, 1336 ab, wenn mehr und mehr des
Beschichtungsmaterial-Vehikels (hier Wasser) sich mit dem
Lösungsmittel vermischte, und mehr und mehr der
Beschichtungsmaterial-Feststoffe wurden im Lösungsmittel
suspendiert. Bei einem typischen elektrostatischen
Beschichtungsbetrieb, welcher einen Spannungsblock dieses
Typs verwendet, würden jedoch ungefähr 500 Schaltungen
während einer Produktionsschicht vorkommen. Am Ende der
Schicht würden der Beschichtungsmaterial-Niederschlag und
ein Teil des Lösungsmittels entfernt werden und frisches
Lösungsmittel hinzugefügt werden, um die Zufuhr
aufzufrischen. Der Filter, welcher verwendet wurde, um zu
helfen, die Beschichtungsmaterial-Feststoffe aus dem
Lösungsmittel abzuziehen, würde entfernt werden, in einem
geeigneten Lösungsmittel gespült werden und wiederverwendet
oder ersetzt werden. Die täglichen Betriebskosten für die
Ersetzung des Lösungsmittels wären nur wenige Dollars.
Dieser Test kann leicht für die Verwendung bei einer
Vielzahl von Beschichtungstypen angepaßt werden, wie
Emulsionen, Dispersionen und Lösungen, welche eine Vielzahl
von Harzstrukturen in einer Vielzahl von Vehikeln
enthalten, um die besonderen Erfordernisse eines besonderen
Beschichtungsbetriebes zu erfüllen.
Die beschriebenen Verfahren und Einrichtungen sind nicht
auf die Verwendung bei Beschichtungen auf Wasserbasis
beschränkt, sondern können auch bei anderen hoch-leitenden
oder halb-leitenden Beschichtungsmaterial-Vehikel-
Mischungen oder Beschichtungen, welche Pigmente
enthalten, wie Metallic-Beschichtungen, welche elektrisch
hoch leitend sind, verwendet werden. Der hier beschriebene
Lösungsmittel-Kompabilitätstest kann auf diese anderen
Typen von leitenden Beschichtungs-Zusammensetzungen auch
angewendet werden.
Bei einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung,
welche in den Fig. 14-17 dargestellt ist, ist ein etwas
gerade kreisförmig zylindrischer oder trommelförmiger
Vierweg-Ventilkörper 1550 drehbar in einem Ventilgehäuse
1552 untergebracht, welches ein im allgemeinen gerade
kreisförmig zylindrisches Inneres 1554 hat. Das Gehäuse
1552 schließt einen Seitenwand-Abschnitt 1556 und zwei
Endwand-Abschnitte 1558, 1560 ein. Eine Antriebswelle 1562
mit einem quadratischen Querschnitt erstreckt sich durch
einen komplementär geformten Durchgang 1564, welcher dafür
im Körper 1550 vorgesehen ist. Die kreisförmigen
Querschnittsenden der Antriebswelle 1562 sind drehbar in
Endwandabschnitten 1558, 1560 durch geeignete Lager 1565
befestigt. Die Seitenwand 1556 ist mit vier in
Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander entfernten
Beschichtungsmaterial-Öffnungen 1566, 1568, 1570, 1572
versehen, welche alle gleich ausgebildet sind und so nur
eine von ihnen im Detail erörtert wird.
Die Öffnung 1566 wird durch eine Dichtung 1574, einen
Dichtungshalter 1576 und ein Haltergehäuse 1578 begrenzt.
Die innere konkave Oberfläche 1584 der Dichtung 1574,
welche physisch gegen die äußere Oberfläche des
Ventilkörpers 1550 in seinem zentralen Bereich 1586 liegt,
ist eine Fläche einer Kugel, welche einen Radius hat,
welcher gleich der Entfernung von der geometrischen Mitte
der Welle 1562 senkrecht nach außen von der Achse 1587 der
Welle 1562 zu der inneren Oberfläche der Seitenwand 1556
ist. Die äußere Fläche des Mittelbereiches 1586 des
Ventilkörpers 1550 ist auch eine Oberfläche einer Kugel,
welche den gleichen Radius hat und im Mittelpunkt der Länge
der Achse 1587 zentriert ist. Dies wird gemacht, um den
Einbau des Ventils 1588 zu erleichtern. Dieser Aufbau
liefert auch eine Ventildichtung 1574, 1584, 1586, welche
sich wirkungsvoll selbst feinschleift. Das heißt, der
Wirkungsgrad der Dichtung 1574, 1584, 1586 verschlechtert
sich durch den Gebrauch nicht und kann sich in der Tat
durch Betriebszyklen des Ventils 1588 sogar verbessern.
Andere Ausführungsformen der Dichtung, des Dichtungshalters
und des Haltergehäuses sind in den Fig. 14a-c dargestellt.
In Fig. 14a ist ein einzelner O-Ring 1606' in einer Nut
1600' zwischen der Dichtung 1574' und dem Dichtungshalter
1576' vorgesehen. In Fig. 14b ist die Oberfläche des
Dichtungshalters 1576", welcher der Rückseite der Dichtung
1574" gegenüberliegt, mit einem im Querschnitt
rechteckigen ringförmigen Hohlraum versehen, so daß die
Belastung der Dichtung 1574" in ihrer Mitte und um ihre
Umfangsfläche ist. Bei der in Fig. 14c dargestellten
Ausführungsform sind die O-Ring-Dichtungen 1606''' und
1608''' in Nuten 1600''' bzw. 1602''' vorgesehen, um
direkt gegen den Mittelbereich 1586 des Ventilkörpers 1550
zu drücken.
Der Mittelbereich 1586 geht jenseits der Oberfläche 1584
der Dichtung 1574 an Nuten 1585 und 1587 in im
wesentlichen gerade kreisförmig zylindrische Endregionen
1590 des Ventilkörpers 1550 über. Eine ringförmige Nut
1592 ist zwischen kooperierenden Oberflächen des
Seitenwand-Abschnittes 1556 und jeder der Endwand-
Abschnitte 1558, 1560 vorgesehen. In jeder Nut 1592 ist
eine ringförmige Dichtung 1594, welche zum Beispiel einen
hochdichten Polyethylen (HDPE)-Überzug 1596 mit extrem
hohem Molekulargewicht (UHMW) mit einer im allgemeinen U-
Form quer zu seiner Umfangsausdehnung und einen im
Querschnitt kreisförmigen Viton®-O-Ring 1598 zum Halten des
Überzuges 1596 in seiner voll geöffneten oder
ausgebreiteten Konfiguration enthält, untergebracht.
Dichtungen mit dieser Konfiguration sind erhältlich von zum
Beispiel Bal Seal Engineering Company, Inc., 620 West
Warner Avenue, Santa Ana, California 92707-3398.
Der Dichtungshalter 1576 ist mit zwei Nuten 1600, 1602
versehen, welche zum Eingang 1604 der Öffnung 1566
konzentrisch sind. Ein O-Ring 1606, 1608 ist in jeder der
Nuten 1600 bzw. 1602 vorgesehen, um gegen die Rückseite der
Dichtung 1574 zu drücken, um die Öffnung 1566 gegenüber dem
Raum radial außerhalb jenseits der O-Ringe 1606, 1608
abzudichten. Der Dichtungshalter 1576 ist verschiebbar
im Haltergehäuse 1578 aufgenommen. Eine Wellenfeder 1610
ist in einem ringförmigen Raum 1612 angeordnet, welcher
zwischen dem Halter 1576 und dem Gehäuse 1578 vorgesehen
ist, um die Dichtung 1574 in engen Dichtungskontakt mit dem
Mittelbereich 1586 des Ventilkörpers 1550 zu drängen.
Wellenfedern 1610 werden beispielsweise aus rostfreiem
Stahl hergestellt und sind zum Beispiel erhältlich von
Smalley Steel Ring Company, 385 Gilman Avenue, Wheeling,
Illinois 60090. Das Haltergehäuse 1578 ist in eine Öffnung
1614 geschraubt, welche dafür in der Seitenwand 1556
vorgesehen ist.
Durchgänge 1616, 1618 sind im Ventilkörper 1550 vorgesehen,
um sie wahlweise mit in Umfangsrichtung benachbarten
Öffnungen 1566, 1568 und 1570, 1572 oder 1566, 1572 und
1568, 1570 zu verbinden. Der Ventilkörper 1550, Seitenwand-
Abschnitt 1556, Endwand-Abschnitte 1558, 1560, die Dichtung
1574, der Dichtungshalter 1576 und das Gehäuse 1578 können
alle aus Delrin®-Harz oder ähnlichem hergestellt sein,
obwohl Polyetheretherketon (PEEK) oder Torlon®-Harz oder
ähnliches für stärker abrasive Beschichtungsmaterialien,
wie Beschichtungsmaterialien auf Mika-Basis und ähnliches,
geeigneter sein können.
Die Lösungsmittel-/Spannungs-blockierende Mediums-Einlaß-
1620 und Auslaß- 1622 Öffnungspaare sind in Seitenwand-
Abschnitten 1556 vorgesehen. In Umfangsrichtung des
Seitenwand-Abschnittes 1556 sind die Öffnungspaare 1620,
1622 zwischen benachbarten Beschichtungsmaterial-Öffnungen
156, 1568, 1570, 1572 mit gleichen Abständen angeordnet.
In axialer Richtung des Seitenwand-Abschnittes 1556 jedoch
sind die Öffnungen 1620 zu dem Endwand-Abschnitt 1558 hin
zurückgesetzt, und die Öffnungen 1622 sind zum Endwand-
Abschnitt 1560 hin zurückgesetzt. Die Öffnungen 1620, 1622
öffnen sich in das Innere 1554 das Gehäuses 1552 an den
Stellen der Nuten 1585, 1587 am Ventilkörper 1550. Diese
Konfiguration erlaubt des dem Lösungsmittel/Spannungs-
blockierenden Medium, ständig über die Region 1586 zwischen
den Öffnungen 1620 und 1622 zu waschen und jeden
Beschichtungsmaterial-Rückstand auf der Oberfläche der
Region 1586 abzuwaschen, wenn das Ventil 1588 in Betrieb
ist.
Die Öffnung 1566 ist mit einer geeigneten geerdeten
Beschichtungsmaterial-Quelle 1626 verbunden, wie eine
Quelle des zuvor beschriebenen Typs. Die Öffnung 1570 ist
mit einer geeigneten Beschichtungsmaterial-
Abgabevorrichtung 1628 verbunden, wie einer
Beschichtungsmaterial-Abgabevorrichtung eines der zuvor
beschriebenen Typen.
Die zwei Eingabe-Ausgabe-Öffnungen 1568, 1572 des Ventils
1588 sind mit den zwei Eingabe-/Ausgabe-Öffnungen 1636 bzw.
1638 eines doppeltwirkenden Zylinderreservoirs 1640 des
allgemeinen zuvor erörterten Typs verbunden. Obwohl nicht
dargestellt, können die zylindrischen Wände 1637, 1639 der
Reservoirs unter den Öffnungen 1636 bzw. 1638 zum Beispiel
mit Buchsen aus rostfreiem Stahl ausgekleidet sein, um die
Verschleißbeständigkeit zu verbessern. Die Buchsen sind
natürlich elektrisch voneinander isoliert durch die
Materialien, aus welchen die Kolben 1641, 1643,
Kolbenstange 1645 und Mittelbereich 1647 des Reservoirs
1640 hergestellt sind. Ein Rotations-Stellglied 1642,
welches mit der Welle 1562 verbunden ist, wird in Gang
gesetzt, um den Ventilkörper 1550 zwischen seiner Position
(nicht dargestellt), welche die Öffnungen 1566, 1568 durch
Durchgang 1616 und Öffnungen 1572, 1570 durch Durchgang
1618 und seiner Position (dargestellt), welche die
Öffnungen 1566, 1572 durch Durchgang 1618 und Öffnungen
1568, 1570 durch Durchgang 1616 verbindet, anzutreiben. Das
Stellglied 1642 ist beispielsweise ein Turn-Act®
pneumatisches Drehschieber-Stellglied, welches von Isaacs
Fluid Power Equipment Company, 8746 East 33rd Street,
Indianapolis, Indiana 46226 erhältlich ist. Das Stellglied
1642 wird durch ein Dreistellungs-Mittelauslaßventil 1644,
wie zum Beispiel das Ventil des Typs 180304-612-0304,
erhältlich von MAC Valves, Inc., P. O. Box 111, 30569 Beck
road, Wixom, Michigan 48393-7011, gesteuert. Ein
Mittelauslaßventil dieses Typs erlaubt es dem Stellglied,
daß am Ende jeder Vierteldrehung des Ventilkörpers 1550 die
Antriebsluft aus ihm entleert wird. Dies erhöht wesentlich
die Geschwindigkeit, mit welcher das Ventil 1588 arbeitet,
um zwischen seinen zwei soeben erörterten Positionen zu
schalten. Diese erhöhte Betriebsgeschwindigkeit wirkt
sich als eine niedrigere Stromimpulsspitze aus und eine
schmalere Stromimpulsbreite das Stromimpulses, welcher
zwischen der Hochspannungszufuhr 1646, welche mit der
Beschichtungsmaterial-Abgabevorrichtung 1628 verbunden ist,
und Erde durch das Ventil 1588 fließt.
Wie am besten in Fig. 14 dargestellt, können
Glimmschutzschilde 1650 (Corona-Schilde), welche sich zum
Beispiel über die volle Höhe des Seitenwand-Abschnitts 1556
erstrecken, wahlweise auf der äußeren Oberfläche das
Seitenwand-Abschnittes 1556 vorgesehen sein, um die
Entfernung über diese Oberfläche zwischen der Öffnung 1570,
welche durch die Zufuhr 1646 mehr oder weniger
ununterbrochen auf elektrostatischem Hochspannungspotential
gehalten wird, und den benachbarten Öffnungen 1568 und
1572, welche abwechselnd durch den Betrieb des Ventils 1588
auf ungefähr Erdpotential geschaltet werden, zu vergrößern.
In gleicher Weise können Glimmschutzschilde 1652 zwischen
den Öffnungen 1568 und 1572, welche durch den Betrieb das
Ventils 1588 abwechselnd auf elektrostatisches
Hochspannungspotential geschaltet werden, und der Öffnung
1585 vorgesehen sein, welche mehr oder weniger ständig auf
ungefähr Erdpotential gehalten wird.
Bei einer anderen Ausführungsform des Ventils, dargestellt
in den Fig. 15a-b, ist der Vierweg-Ventilkörper 1550'
drehbar in einem Ventilgehäuse 1552' montiert, welches ein
im allgemeinen gerade kreisförmig zylindrisches Inneres
1554' hat. Bei dieser Ausführungsform werden die
Lösungsmittel-/blockierendes Medium-Einlaßöffnungen 1620
und Lösungsmittel-/blockierendes Medium-Auslaßöffnungen
1622 der Ausführungsform der Fig. 14-15 durch die etwas
anders gestalteten Lösungsmittel-/blockierendes Medium-
Einlaßöffnungen 1620' und die Lösungsmittel-/blockierendes
Medium-Auslaßöffnungen 1622' ersetzt. Die in radialer
Richtung inneren Ausdehnungen der Öffnungen 1620' und 1622'
sind als gebogene Gänge 1619' mit knapper Höhe, zum
Beispiel mit ungefähr 0,057 Inch (ungefähr 1,4 mm), und
mit 1,25 Inch (ungefähr 3,2 cm) Radius ausgebildet, welche
sich mit mit Gewinde versehenen äußeren Bereichen mit im
allgemeinen kreisförmigem Querschnitt der Öffnungen 1620',
1622' überschneiden. Diese Konfiguration verteilt besser
das Lösungsmittel/blockierende Medium um das Ventilinnere,
verringert die Wahrscheinlichkeit einer Ansammlung des
Beschichtungsmaterials auf bestimmten Ventilflächen und
fördert die bessere Reinigung. Um die Verteilung des
Lösungsmittels/blockierenden Mediums um das Ventilinnere
weiter zu verbessern, sind zwei in Umfangsrichtung sich
erstreckende Nuten 1621', 1623' im Ventilkörper 1550'
vorgesehen. Eine, 1621', der Nuten ist auf einer Seite der
Beschichtungsmaterial-Eingangs- und Ausgangsöffnungen
1566', 1568', 1570' und 1572' vorgesehen. Die andere,
1623', der Nuten ist auf der anderen Seite der
Beschichtungsmaterial-Eingangs- und Ausgangsöffnungen
1566', 1568', 1570' und 1572' vorgesehen. Die
schlitzförmigen radial inneren Enden des Lösungsmittel-
/blockierendes Medium-Einlaß- und Auslaßöffnungen 1620',
1622 vereinigen sich mit den Umfangsnuten 1621', 1623', um
ein Plenum für das Lösungsmittel/blockierende Medium zu
schaffen, damit es um den ganzen Ventilkörper 1550' herum
verteilt wird. Da der Spalt zwischen dem Ventilkörper 1550'
und dem Ventilgehäuse 1552' anderswo minimal ist, wird das
Lösungsmittel/blockierende Medium
ziemlich gleichmäßig um den Ventilkörper 1550' mit ziemlich
gleichförmiger, gleichförmig höherer Geschwindigkeit
zugeführt. Dies führt zu einem besseren Abspülen des
Beschichtungsmaterial-Rückstandes von den Oberflächen des
Ventilkörpers 1550' und Ventilgehäuses 1552'.
Ein Lösungsmittel-/Spannungs-blockierende Mediumszufuhr-
und -rückkehrkreislauf für die Vorrichtung von Fig. 14-15
ist in Fig. 16 dargestellt. In der in Fig. 16 dargestellten
Vorrichtung ist ein Behälter 1656, welcher mit
Molekularsieben 1658 vollgepackt ist, in einer Leitung
1660, welche von Lösungsmittel-/blockierende Mediums-
Auslaßöffnungen 1622 wegführt, angeordnet. Die
Molekularsiebe 1658 enthalten beispielsweise 8-bis-12-
Mesh-Kügelchen (ungefähr 0,06 Inch - 1,6 mm Durchmesser)
aus kristallinen Metall-Aluminosilikaten oder ähnlichem,
von welchen das natürliche Hydratationswasser durch
Erhitzen entfernt wurde, um sie in die Lage zu versetzen,
selektiv Moleküle einer besonderen Größe, wie zum Beispiel
3 Angström (A), 4 A, 5 A und so weiter, zu adsorbieren.
Molekularsiebe dieses Typs sind erhältlich von zum Beispiel
Aldrich Chemical Co., Inc., P. O. Box 355, Milwaukee,
Wisconsin 53201. Diese Molekularsiebe 1658 sind nützlich,
das Wasser zu trocknen, welches, es muß daran erinnert
werden, das typische Vehikel für die umweltfreundlichen
Beschichtungsmaterialien ist, welche verwendet werden, und
welches diese Beschichtungsmaterialien elektrisch hoch
leitend macht und die Spannungs-blockierende Vorrichtung
der Erfindung in erster Linie erforderlich macht. Das
Wasser wird daher im wesentlichen aus dem
Lösungsmittel/Spannungs-blockierenden Medium der Erfindung
entfernt, das Lösungsmittel/Spannungs-blockierende Medium
wird dann zu einem Reservoir 1661 des allgemeinen Typs,
welcher in Fig. 10a-b und 11 beschrieben wurde,
zurückgeführt zum anschließenden Abzug durch eine Pumpe
1662 und zur Zufuhr zu den Lösungsmittel-/blockierende
Mediums-Einlaßöffnungen 1620 des Ventils 1588.
Beim Betrieb der Vorrichtung von Fig. 14-17 nehmen wir an,
daß die Vorrichtungskomponenten in den in Fig. 14
dargestellten Positionen sind und daß das Reservoir,
welches mit der Öffnung 1638 verbunden ist, voll von
elektrischem Beschichtungsmaterial ist. Das Ventil 1644
wird durch die Positionen der Kolben im doppeltwirkenden
Kolben-und-Zylinder-Reservoir 1640 in Gang gesetzt, um das
Stellglied 1642 zur Drehung des Ventilelements 1550 zu
seiner nicht in Fig. 14 dargestellten Position zu
veranlassen. In dieser Position ist die Öffnung 1638 durch
die Öffnung 1572, den Durchgang 1618 und die Öffnung 1570
mit der Abgabevorrichtung 1628 verbunden. Die
Abgabevorrichtung 1628 ist auf einem hohen negativen
Potential mit Bezug auf Erde, aber der Stromfluß von der
Vorrichtung 1628 zur Erde durch das elektrisch leitende
Beschichtungsmaterial, welches der Vorrichtung 1628
zugeführt wird, wird wirkungsvoll durch die elektrische
Isolation und den elektrisch isolierenden Charakter des
Ventilelements 1550, des Ventilgehäuses 1556, des
doppeltwirkenden Kolben-und-Zylinder-Reservoirs 1640 und
zugehörigen Komponenten der Vorrichtung blockiert. Wenn die
Verbindung zwischen den Öffnungen 1638 und 1570 gemacht
wird, wird gleichzeitig eine Verbindung zwischen den
Öffnungen 1566 und 1568 durch den Durchgang 1616
hergestellt. Ein Beschichtungsmaterialfluß von der
geerdeten Quelle 1626 unter Druck bewegt die Kolben von
Fig. 14 nach links und führt dadurch Beschichtungsmaterial
vom Reservoir unter der Öffnung 1638 der Abgabevorrichtung
1628 zu. Zur gleichen Zeit wird das mit der Öffnung 1636
verbundene Reservoir mit dem elektrisch leitenden
Beschichtungsmaterial gefüllt. Wenn das Ventil 1644 fühlt,
daß das Reservoir unter der Öffnung 1636 ungefähr voll ist,
schaltet das Ventil 1644 und veranlaßt das Stellglied 1642,
das Ventilelement 1550 zu seiner in Fig. 14 dargestellten
Position zurückzuführen.
Das Beschichtungsmaterial unter Druck an der Öffnung 1566
füllt das Reservoir unter der Öffnung 1638 durch den
Durchgang 1618 und schiebt dadurch die Kolben des
doppeltwirkenden Kolben-und-Zylinders von Fig. 14 nach
rechts, wenn es dies tut. Zur gleichen Zeit beginnt nun das
Reservoir unter der Öffnung 1636, welches nun durch die
elektrisch nicht-leitende Konstruktion des Ventilelements
1550, das Ventilgehäuse 1556, das doppeltwirkende Kolben-
und-Zylinder-Reservoir 1640 und alle ihre zugehörigen
Komponenten von der Erde isoliert ist, das elektrisch
nicht-isolierende Beschichtungsmaterial durch die Öffnung
1636, den Durchgang 1615 und die Öffnung 1570 zur
Abgabevorrichtung 1628 zu übertragen. Wiederum wird der
Stromfluß von der Quelle 1646 zur Erde durch das elektrisch
nicht-isolierende Beschichtungsmaterial zwischen dem
Reservoir unter der Öffnung 1636 und Erde wirkungsvoll
durch die elektrisch nicht-leitenden Materialien und
Isolation des Ventilelements 1550, des Ventilgehäuses 1556,
des doppeltwirkenden Kolben-und-Zylinderreservoirs 1640 und
zugehörigen Komponenten verhindert, obwohl die Öffnung 1570
durch eine Hochspannungsquelle 1646 wirkungsvoll auf einem
hohen negativen Potential mit Bezug auf die Erde gehalten
wird. Wenn das Reservoir unter der Öffnung 1636 leergemacht
wurde, wird dieser Zustand durch das Ventil 1644 gefühlt
und das Verfahren beginnt wieder. Während des gerade
beschriebenen Beschichtungsverfahrens fließt
Lösungsmittel/Spannungs-blockierendes Medium vom Reservoir
1661 von Fig. 16 durch die Pumpe 1662 und den Kanal 1665 zu
Einlaßöffnungen 1620 am Ventilgehäuse 1556. Das
Lösungsmittel/Spannung-blockierende Medium fließt von
Öffnungen 1556 durch die Nut 1585 und über die kugelförmige
Dichtungsfläche 1586 des Ventilelements 1550 zur Nut 1587
und nimmt dadurch den elektrisch leitenden
Beschichtungsmaterial-Rückstand am Ventilelement 1550, am
Ventilgehäuse 1556 und an den zugehörigen Dichtungsflächen
der Dichtungen 1574 auf und transportiert den
Beschichtungsmaterial-Rückstand ab. Das den Rückstand
enthaltende Lösungsmittel/Spannungs-blockierende Medium wird
durch Öffnungen 1622 gespült und über einen Kanal 1660 und
Behälter 1656 zum Lösungsmittel-/Spannungs-blockierenden
Mediums-Reservoir 1661 zurückgeführt. Wenn das
Lösungsmittel/Spannungs-blockierende Medium durch den
Behälter 1656 strömt, adsorbieren die Molekularsiebe 1658
viel des elektrisch leitenden Beschichtungsmaterial-
Vehikels, zum Beispiel Wasser. Die Beschichtungsmaterial-
Feststoffe, welche in dem Lösungsmittel/Spannungs-
blockierenden Medium zurückbleiben, welches zum Reservoir
1661 zurückkehrt, setzen sich wirkungsvoll in dem relativ
bewegungslosen Lösungsmittel-/Spannungs-blockierenden
Mediumsvolumen in der unteren Region des Reservoire 1661 ab
und lassen mehr oder weniger unverfälschtes
Lösungsmittel/Spannungs-blockierendes Medium zurück zum
Rezirkulieren durch die Pumpe 1662, den Kanal 1665 und den
Rest des Lösungsmittel-/Spannungs-blockierenden
Mediumskreislaufes.
Auf diese Weise wäscht das Lösungsmittel/Spannungs-
blockierende Medium, welches von Öffnungen 1620 zugeführt
wurde, ständig die Oberflächen 1584, 1586 des Ventils 1588
von elektrisch hoch-leitendem Beschichtungsmaterial-
Rückstand rein, fördert den Rückstand-tragenden
Lösungsmittel-/blockierenden Mediumsstrom durch Öffnungen
1622 und eine Rückkehrleitung 1663 in Kontakt mit den
Molekularsieben 1658 zur Entfernung des Wassers davon, und
in das Reservoir 1661, wo jeglicher zurückgebliebene
Feststoff oder ähnliches fremdes Material sich aus dem
Lösungsmittel/blockierenden Medium ausfällen kann bevor es
wieder durch die Pumpe 1662 abgezogen und über eine
Lösungsmittel-/blockierende Mediums-Zufuhrleitung 1665 zu
Lösungsmittel-/blockierende Mediums-Einlaßöffnungen 1620
zurückgeführt wird. Es kann eine zusätzliche Filtration
vorgesehen werden, wie in Fig. 10a-b oder 11 dargestellt.
Gegenwärtig bevorzugte Lösungsmittel/blockierende Medien
schließen eine Mischung von ein Teil n-Butanol und vier
Teilen suprahohes Flash-Naphtha (SC100), wie Produkt 11435
erhältlich von Unocal Corporation, 1201 West 5th Street,
Los Angeles, California 90017 oder ähnlichem ein. Andere
Lösungsmittelmedien wie reines Toluol, reines suprahohes
Flash-Naphtha, reines n-Butanol, reines Isopropanol und
andere Mischungen von zwei oder mehreren von diesen können
auch verwendet werden. Bei einer typischen Anwendung werden
ein doppeltwirkendes Zylinderreservoir 1640 mit 500 ml
Kapazität pro Ende und eine Ventil 1588-Vorrichtung des in
den Fig. 14-15 dargstellten Typs auf einer zwei-Schicht-
pro-Tag-, fünf-Tage-pro-Woche-Basis betrieben. Der
Beschichtungsmaterial-Verbrauch beträgt 500 ml/min. Eine
Lösungsmittel-/Spannungs-blockierende Mediums-
Zirkulationsvorrichtung des in Fig. 16 dargestellten Typs
enthält ungefähr 4,7 Gallonen (ungefähr 17,8 Liter) von ein
Teil n-Butanol und vier Teilen SC100 und ungefähr vier
Pfund (ungefähr 1,8 kg) von 4A-Molekularsieben 1658 des
zuvor beschriebenen Typs. Bei 500 ml/min
Beschichtungsmaterial arbeitet das Ventil 1588 960 mal
während des zwei-Schicht-Tages oder ungefähr 5000 Zyklen
pro Fünf-Tage-Woche mit Zwei-Schicht-Tagen. Das
Lösungsmittel/blockierende Medium und Molekularsiebe müssen
nur einmal pro Woche bei Kosten von ungefähr 30 Dollars
ersetzt werden.
Wenden wir uns nun Fig. 17 zu, dort ist eine elektrische
Analyse einer Vorrichtung, welche allgemein wie in
Verbindung mit Fig. 14-16 beschrieben, konstruiert ist.
Jede von einer oder mehreren Beschichtungsmaterial-
Abgabevorrichtungen 1628, welche mit der
Hochspannungszufuhr 1646 verbunden ist, verbraucht Strom,
wenn sie das Beschichtungsmaterial abgibt. Der Strom fließt
teilweise als Corona-Entladung und teilweise als Ladung auf
den Beschichtungsmaterial-Teilchen, welche zu den
typischerweise geerdeten, durch das Beschichtungsmaterial
zu beschichtenden Gegenständen hin, abgegeben werden. Jeder
Abgabevorrichtung ist ein Widerstand 1666 zugeordnet.
Jeder Widerstand ist in der Größenordnung von 750 MΩ.
Zusätzlich fließt etwas Strom "rückwärts" durch den
Beschichtungsmaterial-Zufuhrkreislauf von Fig. 17, getragen
durch das leitfähige Beschichtungsmaterial, zurück zu der
geerdeten Beschichtungsmaterialzufuhr 1626 durch den
Wirkwiderstand 1670 der Beschichtungsmaterialsäule zwischen
der Abgabevorrichtung 1628 und dem Ventil 1588, den
Wirkwiderstand 1672, 1674 der Beschichtungsmaterialsäule
zwischen dem Ventil 1588 und der geerdeten Zufuhr 1626 und
drei Abzweigungen. Eine dieser Abzweigungen enthält den
Wirkwiderstand 1676 zwischen dem Ventil 1588 und der
geerdeten Lösungsmittel-/Spannungs-blockierenden
Mediumsquelle 1661 durch die Rückführleitung 1660. Eine
enthält den Wirkwiderstand 1678 zwischen dem Ventil 1588
und der geerdeten Lösungsmittel-/Spannungs-blockierenden
Mediumsquelle 1661 durch die Zufuhrleitung 1665.
Die dritte Abzweigung erstreckt sich von einem leitenden
Anschlußstück 1669 in der Beschichtungsmaterial-
Zufuhrleitung zwischen den Widerständen 1672 und 1674, zur
Erde durch den Widerstand 1680 eines Meßgerätes, welches
die Spannungs-blockierende Fähigkeit des
Lösungsmittels/Spannungs-blockierenden Mediums überwacht.
Das Meßgerät kann jedes einer Anzahl von bekannten Typen
sein, wie zum Beispiel der Ransburg®-Modell 70408-00
Testaufbau. Ein typischer Widerstand für solch einen Aufbau
und deshalb für den Widerstand 1680 wären 1800 Ω.
Widerstände 1676, 1678 sind beispielsweise virtuell
identisch, es gibt nur geringe Unterschiede zu jeder Zeit
zwischen den spezifischen Widerständen der Zufuhr- und
Rückführsäulen des Lösungsmittels/Spannungs-blockierenden
Mediums von/zu dem Reservoir 1661. Der Wirkwiderstand der
in ausgezogenen Linien in Fig. 17 dargestellten Schaltung
einschließlich der Widerstände 1666, 1670, 1672, 1674,
1676, 1678 und 1680 ist ungefähr ein Drittel des
Widerstandes des Luftspaltes zwischen der Abgabevorrichtung
1628 und dem zu beschichtenden Gegenstand, so daß unter
geeigneten Betriebsbedingungen ungefähr dreimal mehr Strom
durch den Widerstand 1670 fließt als über den
Abgabevorrichtung-Gegenstands-Raum, und wegen des relativ
viel niedrigeren Widerstandes 1680 das Meßgerätes als jedes
anderen Widerstandes, fließt fast der ganze Strom durch den
Meßgeräte-Widerstand 1680. Daher bietet dieser Aufbau eine
geeignete Technik für die ständige Überwachung das
Zustandes (Leitfähigkeit/spezifischer Widerstand) des
Lösungsmittels/Spannungs-blockierenden Mediums. Ja-Nein-
Grenzen können eingerichtet werden zum Anfordern, wenn das
Lösungsmittel/Spannungsblockierende Medium (und
Molekularsiebe 1658) erneuert werden müssen.
Fig. 18-22 zeigen graphisch Vorrichtungsergebnisse mit und
ohne Molekularsiebe 1658 und mit verschiedenen
Lösungsmittel-/Spannungs-blockieranden Mediums-
Zusammensetzungen. Fig. 18 zeigt den spezifischen
Widerstand des Lösungsmittels/Spannungs-blockierenden
Mediums (in MΩ) als Funktion der Anzahl von Ventil 1588-
Zyklen für ein Lösungsmittel-/Spannungs-blockierendes
Mediumsvolumen von 10 Litern (2 Liter n-Butanol und 8 Liter
SC100) ohne Molekularsiebe 1558. Am Ende von ungefähr 650
Ventil 1588-Zyklen war der Feststoffgehalt des
Lösungsmittels/Spannungs-blockierenden Mediums weniger als
ungefähr ein halbes Prozent, aber sein spezifischer
Widerstand hatte um mehr als zwei Größenordnungen
abgenommen.
Fig. 19 zeigt Leckstrom (in µA auf einer logarithmischen
Skala) auf der linken Ordinate als Funktion von Ventil
1588-Zyklen (in Tausenden), und Lösungsmittel-/Spannungs-
blockierender Mediums-Widerstand (in MΩ auf einer
logarithmischen Skala) auf der rechten Ordinate als
Funktion von Ventil 1588-Zyklen (in Tausenden). Das
Lösungsmittel/blockierende Medium enthält bei diesem Test
ungefähr 2 Liter Isopropanol und ungefähr 8 Liter SC100. Es
werden 5A-Molekularsiebe verwendet. Wie durch Vergleich
mit Fig. 18 anerkannt wird, wird ungefähr eine
Größenordnung Verbesserung (Anstieg) im Widerstand des
Lösungsmittels/blockierenden Mediums über die ungefähr 650
Ventil 1588-Zyklen, welche in Fig. 18 dokumentiert sind,
erreicht. Es wird angenommen, daß dies in erster Linie dem
Vorhandensein der Molekularsiebe 1658 zuzuschreiben ist.
Fig. 20 zeigt Leckstrom (in µA auf einer logarithmischen
Skala) auf der linken Ordinate als Funktion von Ventil
1588-Zyklen (in Tausenden), und Lösungsmittel-/Spannungs-
blockierenden Mediums-Widerstand (in MΩ auf einer
logarithmischen Skala) auf der rechten Ordinate als
Funktion der Ventil 1588-Zyklen (in Tausenden). Das
Lösungsmittel/Spannungs-blockierende Medium enthält bei
diesem Test wieder ungefähr 2 Liter Isopropanol und
ungefähr 8 Liter SC100. Es werden 4A-Molekularsiebe 1658
verwendet. Wieder wird eine Verbesserung des Widerstandes
das Lösungsmittels/Spannungs-blockierenden Mediums über die
ersten 650 Zyklen des Ventil 1588-Betriebes in ungefähr
einer Größenordnung durch Vergleich mit den in Fig. 18
dokumentierten Ergebnissen offensichtlich.
Fig. 21 zeigt Leckstrom (in µA auf einer logarithmischen
Skala) auf der linken Ordinate als Funktion von Ventil
1588-Zyklen (in Tausenden) und Lösungsmittel-/Spannungs-
blockierenden Mediums-Widerstand (in M auf einer
logarithmischen Skala) auf der rechten Ordinate als
Funktion der Ventil 1588-Zyklen (in Tausenden). Bei diesem
Test enthält das Lösungsmittel/Spannungs-blockierende
Medium ungefähr 2 Liter n-Butanol und ungefähr 8 Liter
SC100. Es werden 4a-Molekularsiebe verwendet. Es wird
wieder eine Verbesserung des spezifischen Widerstandes des
Lösungsmittels/Spannungs-blockierenden Mediums über 650
Zyklen um ungefähr eine Größenordnung durch Vergleich mit
Fig. 18 offensichtlich.
Fig. 22 zeigt schließlich Leckstrom (in µA auf einer
logarithmischen Skala) auf der linken Ordinate als Funktion
von Ventil 1588-Zyklen (in Tausenden) und Lösungsmittel-
/Spannungs-blockierenden Mediums-Widerstand (in MΩ auf
einer logarithmischen Skala auf der rechten Ordinate als
Funktion der Ventil 1588-Zyklen (in Tausenden). Bei diesem
Test enthält das Lösungsmittel/Spannungs-blockierende Medium
ungefähr 3,6 Liter n-Butanol und ungefähr 14,4 Liter SC100.
Es werden wieder 4A-Molskularsiebe 1658 verwendet. Es wird
eine Verbesserung des spezifischen Widerstandes des
Lösungsmittel/Spannungs-blockierenden Mediums über 650
Zyklen um ungefähr fast zwei Größenordnungen durch
Vergleich mit Fig. 18 offensichtlich.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 23
dargestellt. Eine Vorrichtung 1800 führt elektrisch nicht-
isolierendes Beschichtungsmaterial von einem elektrisch
geerdeten Reservoir 1802 einer Abgabevorrichtung 1804 eines
der zuvor erörterten Typen auf Hochspannung zu.
Beschichtungsmaterial wird einer ersten Eingabeöffnung 1806
eines ersten, manuellen Dreiweg-Ventils 1808 zugeführt.
Eine andere Eingabeöffnung 1810 des Ventils 1808 ist mit
einer geerdeten Lösungsmittelzufuhr verbunden, welche als
ein Lösungsmittel zum Spülen der Vorrichtung 1800 wirkt,
zum Beispiel während eines Farbwechsels. Eine
Ausgabeöffnung 1812 das Dreiweg-Ventils 1808 ist mit einer
Eingabeöffnung 1814 eines Stellglied 1816-betriebenen
Zweiweg-Ventils 1818 verbunden. Das dargestellte Ventil
1818 ist ein Kugelventil, es kann aber jeder geeignete Typ
von Zweiweg-Ventil verwendet werden. Eine Ausgabeöffnung
1820 des Ventils 1818 ist durch eine Fluidleitung 1822 mit
einer Eingabeöffnung 1824 in einem Kopf 1826 eines
Fluidreservoir-Zylinders 1828 verbunden. Eine
Ausgabeöffnung 1830 im Kopf 1826 ist mit einer
Eingabeöffnung 1831 eines Stellglied 1832-betriebenen
Zweiweg-Ventils 1834 verbunden. Das Ventil 1834 ist
beispielsweise in der Konstruktion gleich wie das Ventil
1818. Eine Ausgabeöffnung 1836 des Ventils 1834 ist mit
einer Eingabeöffnung der Abgabevorrichtung 1804 verbunden.
Ein Kolben 1838 wird im Zylinder 1828 vom Kopf 1826 weg
durch Fluid, welches durch die Öffnung 1840 in den Zylinder
1828 fließt, hin- und herbewegt. Der Kolben 1838 wird zum
Kopf 1826 hin durch Druckluft, welche durch ein Dreiweg-
Luftventil 1842 von einer Druckluftquelle 1844 zu einer
Lufteinlaß-/Auslaßöffnung 1846 in einen Kopf 1848 des
Zylinders 1828 zugeführt wird, hin- und herbewegt. Der
Kolben 1838 ist mit einer Kolbenstange 1850 versehen,
welche sich in einer im Kopf 1848 gebildeten Öffnung 1852
hin- und herbewegt. Ein Stellglied 1854 am Ende der Stange
1850 außerhalb des Zylinders 1828 kooperiert mit
Positionssensoren an zwei pneumatischen Schaltern 1856,
1858, um die Grenzen des Kolben 1838-Bewegungsweges zu
definieren. Bei maximalem Beschichtungsmaterialvolumen
unter dem Kopf 1826 schaltet der Schalter 1856 das
Luftventil 1842 an und führt durch die Öffnung 1846 im Kopf
1848 Druckluft zu, um Beschichtungsmaterial aus der Öffnung
1830 zu drängen. Ein Vierweg-Luftventil 1860, welches auch
ein Kolben 1838-Bewegungsweg-Grenzsignal vom Schalter 1856
erhält, gibt ein Signal an die Stellglieder 1816, 1832,
welche die beweglichen Komponenten 1862, 1854 der Ventile
1818, 1834 synchron um 90° relativ zu ihren entsprechenden
Gehäusen 1866, 1868 drehen. Dies isoliert das Reservoir
1870 zwischen dem Kolben 1838 und dem Kopf 1826 von der
geerdeten Beschichtungsmatarialzufuhr 1802 und verbindet
das Reservoir 1870 mit der Abgabevorrichtung 1804, welche
auf einem hohen elektrostatischen Potential gehalten wird.
Beschichtungsmaterial wird vom Reservoir 1870 durch das
Ventil 1834 zur Abgabevorrichtung 1804 zum
elektrostatischen Laden durch eine Zufuhr 1872 und zur
Zerstäubung, um einen Gegenstand 1874 zu beschichten,
zugeführt.
Wenn der Kolben 1838 sich der Kopf 1826-Grenze seiner
Bewegung nähert, schließt der pneumatische Schalter 1858
und gibt dem Vierweg-Ventil 1860 und dem Dreiweg-Luftventil
1842 Signale durch die entsprechenden Steuerventile 1890,
1892. Das Signal zum Vierweg-Ventil 1860 veranlaßt das
Stellglied 1815 die bewegenden Komponenten 1862, 1864 der
Ventile 1818 bzw. 1834 zu drehen, beide um 90° in die
andere Richtung mit Bezug auf ihre jeweiligen Gehäuse 1866,
1868, und schneidet die Baschichtungsmaterialzufuhr durch
das Ventil 1834 zur Abgabevorrichtung 1804 ab und
konditioniert das Ventil 1818, mehr Beschichtungsmaterial
aus dem Reservoir 1802 durch das Ventil 1818 dem Reservoir
1870 zuzuführen. Dieses Verfahren wird so oft wiederholt,
wie es erforderlich ist, um die Beschichtung von einem oder
mehreren durch die Abgabevorrichtung 1804 zu beschichtenden
Gegenständen 1874 zu vollenden.
Manchmal ist es erforderlich oder angenehm, in der Lage zu
sein, die in Fig. 23 dargestellte Vorrichtung in den einen
oder anderen ihrer Zustände zu versetzen. Dies kann der
Fall sein, zum Beispiel, wenn die Vorrichtung vor einem
Wechsel der Farbe des abzugebenden Beschichtungsmaterials
gespült werden soll. Unter solchen Umständen, kann ein
"Trigger ein"- oder "Zurückstellen"-Signal oder ein
"Trigger aus"- oder "Start"-Signal durch einen
pneumatischen Zeitgeber 1898, einen pneumatischen
Pulsformer 1900 und Steuerventile 1890, 1892 gesendet
werden. Diese Signals versetzen die Ventile 1842 und 1860
in die gleichen Zustände, wie es die durch die
pneumatischen Grenzschalter 1856, 1858 erzeugten Signals
tun. Sie erlauben es, daß das Reservoir 1870 teilweise mit
Lösungsmittel für das Beschichtungsmaterial gefüllt wird
und dann durch die Abgabevorrichtung 1804 geleert wird, um
des verbleibende Beschichtungsmaterial aus dem Vorrichtungs
1800-Kreislauf zu spülen. Die Vorrichtung 180° ist dann
bereit, die nächste Beschichtungsmaterialfarbe zu erhalten.
An der Öffnung 1806 kann eine Schnell-Trennkupplung zum
bequemen Farbwechsel vorgesehen sein. Die Vorrichtung 1800
schließt ferner einen Einlaßverteiler 1902, Einlässe 1904
an den Ventilgehäusen 1866, 1868, einen Auslaßverteiler
1906 und Auslässe 1908 am Ventilgehäuse 1866, 1868 ein.
Diese zirkulieren ein elektrisch nicht-leitendes
Lösungsmittel in den Ventilgehäusen 1866, 1868. Zirkulation
des elektrisch nicht-leitenden Lösungsmittels hilft, die
Hochspannungs-Öffnung 1836 des Ventile 1834 von der
Niederspannungs-Öffnung 1814 des Ventils 1818 zu
isolieren, und wäscht den Beschichtungsmaterial-Rückstand
auf den inneren Oberflächen der Ventile 1818, 1834
einschließlich der angrenzenden
Oberflächen der Gehäuse 1866, 1868 und ihrer zugehörigen
beweglichen Komponenten 1862, 1864.
Bei der Ausführungsform der Erfindung, welche in Fig. 24
dargestellt ist, werden vier Zweiweg-Ventile 1910, 1912,
1914, 1916 und ein doppeltwirkendes Zylinderreservoir 1918
verwendet. Beschichtungsmaterial, beispielsweise aus einer
aus drei geerdeten Zufuhren ausgewählten Zufuhr durch ein
aus Verteilerventilen 1920, 1922, 1924 ausgewähltes Ventil
1920, 1922, 1924 wird durch Fluidkanäle 1926, 1928 zu
Einlaßöffnungen 1930 bzw. 1932 der Ventile 1910 bzw. 1912
geliefert. Die Auslaßöffnungen 1934, 1936 der Ventile 1910
bzw. 1912 werden mit Einlaßöffnungen 1938, 1940 in Köpfen
1942 bzw. 1944 an den Enden des Zylinderreservoirs 1918
verbunden. Die Auslaßöffnungen 1945, 1947 in den Köpfen
1942 bzw. 1944 sind mit den Einlaßöffnungen 1949, 1951 der
Ventile 1914 bzw. 1916 verbunden. Die Auslaßöffnungen 1953,
1955 der Ventile 1914 bzw. 1916 sind durch die Kanäle 1957,
1959 mit einem Trigger- (1961)/Ablaß- (1963)
Ventilverteiler verbunden.
Die Ausgabeöffnung des Triggerventils 1961 liefert
Beschichtungsmaterial zu einer Beschichtungs-
Abgabevorrichtung 1965, welche gewöhnlicherweise durch eine
elektrostatische Hochspannungszufuhr 1967 und die
elektrisch nicht-leitenden Komponenten, zum Beispiel Harz
oder gefülltes Harz, aus welchen der Beschichtungsmaterial-
Kreislauf hauptsächlich hergestellt ist, auf einem hohen
elektrostatischen Potential gehalten wird. Die
Ausgabeöffnung des Ablaßventils 1963 ist durch einen
elektrisch nicht-leitenden Kanal 1969 mit einem
Sammelbehälter 1971 verbunden.
Kolben 1946, 1948, welche durch eine Verbindungsstange 1950
miteinander verbunden sind, schließen die Reservoirs unter
den Köpfen 1942 bzw. 1944. Druckluft-Steuersignale mit
niedrigem superatmosphärischem Druck werden
Eingabeöffnungen 1952, 1954 des Zylinders 1918 zugeführt,
so daß die Bewegungsgrenzen der Kolben 1946, 1948 gefühlt
werden können. Der pneumatische Fühl-Kreislauf für die
Bewegungsgrenzen der Kolben 1946, 1948 im Zylinderreservoir
1918 enthält das doppelt-gesteuerte pneumatische Vierweg-
Ventil 1956, welches den Betrieb der pneumatischen
Stellglieder 1958, 1960, 1962, 1964 steuert, welche den
Betrieb der Ventile 191, 1912, 1914 bzw. 1916 steuern. Die
Steueröffnungen 1966, 1968 des pneumatischen Vierweg-
Ventils 1956 arbeiten auf einem Druckgleichgewichtsprinzip.
Ein geringes Luftvolumen strömt ständig aus jeder der
Steueröffnungen 1966, 1968. Eine pneumatische Rohrleitung
verbindet jede der Steueröffnungen 1966, 1968 mit einer
entsprechenden Öffnung 1952, 1954 im Mittelbereich 1974 des
Zylinders 1918. Die Luft entweicht aus dem Zylinder 1918
durch Auslaßöffnungen 1976, 1978, welche auch im
Mittelbereich 1974 des Zylinders 1918 vorgesehen sind. Wenn
der eine oder der andere der Kolben 1946, 1948 an seinem
entsprechenden distalen Ende 1980, 1982 der Öffnung 1952,
1954 an einem Ende seines Hubes aufsitzt, ist seine
entsprechende Öffnung 1952, 1954 momentan versperrt, was
verursacht, daß der Druck an der entsprechenden Öffnung
1966, 1968 des gesteuerten pneumatischen Vierweg-Ventils
1956 ansteigt. Dies wiederum verursacht, daß die
Stellglieder 1958, 1960, 1962, 1964 in Gang gesetzt werden,
womit die Ventile 1910, 1912, 1914 und 1916 zum Verstellen
veranlaßt und die Kolben 1946, 1948 in die entgegengesetzte
Richtung zurückgeführt werden.
Wenn sich die Vorrichtungskomponenten in den in Fig. 24
dargestellten Ausrichtungen befinden, fließt
Beschichtungsmaterial unter Druck durch das Ventil 1910 in
das Reservoir unter dem Kopf 1942 und aus dem Reservoir
unter dem Kopf 1944 durch das Ventil 1916 zur
Abgabevorrichtung 1965. Elektrische Isolation der
Hochspannungszufuhr 1967 von den geerdeten
Beschichtungsmaterialzufuhren 1920, 1922, 1924 wird durch
die elektrisch nicht-leitenden, zum Beispiel Harz-,
Konstruktionen der Ventile 1912 und 1914 und zugehörigen
Komponenten erreicht. Wenn sich der Kolben 1946 der Öffnung
1980 nähert, wird ein Druckanstieg durch das Ventil 1956
über Öffnungen 1952 und 1966 gefühlt. Das Ventil 1956
schaltet die Stellglieder 1958, 1960, 1962 und 1964, welche
die beweglichen Komponenten der Ventile 1910, 1912, 1914,
1916 in ihre nicht dargestellten Positionen drehen. Bei
diesen Positionen fließt Beschichtungsmaterial unter Druck
durch das Ventil 1912 in das Reservoir unter dem Kopf 1944,
und aus dem Reservoir unter dem Kopf 1942 durch das Ventil
1914 zur Abgabevorrichtung 1965. Elektrische Isolation der
Hochspannungszufuhr 1967 von den geerdeten
Beschichtungsmaterialzufuhren 1920, 1922, 1924 wird nun
durch die elektrisch nicht-leitenden, zum Beispiel Harz-,
Konstruktionen der Ventile 1910 und 1916 und zugehörigen
Komponenten erreicht.
Dieses Verfahren wird wiederholt, bis es gewünscht wird,
die ausgewählte Farbe aus der Vorrichtung auszuspülen, zum
Beispiel um einen Farbwechsel zu bewirken. Zu dieser Zeit
wird das ausgewählte Farbventil 1920, 1922, 1924
geschlossen und ein Lösungsmittel-Ventil 1990 wird
geöffnet, welches eine Lösungsmittelzufuhr, zum Beispiel
Wasser, zu der Vorrichtung liefert, so daß die vorgespülte
Farbe aus ihr herausgewaschen werden kann. Die Vorrichtung
wird durch eine Anzahl der oben beschriebenen Zyklen
betrieben, um sie zu reinigen, dann mit der nächsten
ausgewählten Farbe durch Schließen des Ventils 1990
gefüllt, Trockenblasen der Vorrichtung mit Druckluft,
welche durch ein Ventil 1992 zugeführt wird, und dann
Öffnen eines ausgewählten Farbventils 1920, 1922, 1924 und
Beladen der Vorrichtung mit der ausgewählten Farbe.
Das Triggerventil 1961 und das Ablaßventil 1963
kooperieren, um mit was auch immer für einem Fluid die
Vorrichtung geladen ist, es entweder zur Abgabevorrichtung
1965, welche normalerweise auf einem elektrostatischen
Hochspannungspotential gehalten wird, oder zu dem
typischerweise geerdeten Sammelbehälter 1971 zur
Rückgewinnung zu lenken. Da der Sammelbehälter 1971
normalerweise geerdet ist, und da ein elektrisch leitender
Beschichtungsmaterial-Rückstand im Kanal 1969, welcher
sich zum Sammelbehälter 1971 erstreckt, am Ende eines
Spülzyklus verbleiben kann, kann es notwendig sein,
Trocknungsluft durch den Kanal 1969 zu leiten, als auch die
isolierte Integrität der Vorrichtung aufrechtzuerhalten.
Alternativ kann der Kanal 1969 zum Beispiel durch einen
zwölf Inch (ungefähr 31 cm) breiten Luftspalt von Erde
isoliert werden. Ein Einlaßverteiler 2000, Einlässe 2002,
Auslässe 2004 und ein Auslaßverteiler 2006 zirkulieren ein
elektrisch nicht-leitendes Lösungsmittel in den Ventilen
1910, 1912, 1914 und 1916, als Mittel, die Hochspannungs-
und Niederspannungsöffnungen der Ventile 1910, 1912, 1914
und 1916 zu isolieren und um einen
Beschichtungsmaterialfilm von den Oberflächen der Ventile
1910, 1912, 1914 und 1916 zu waschen. Eine geeignete
Verfahrenssteuervorrichtung 2008, wie eine programmierbare
Logik-Regler-Steuerung (PLC) bzw. speicherprogrammierbare
Steuerung (SPS) oder ähnliches, ist vorgesehen, um die
Beschichtungs- und Spülverfahren, welche durch die
Vorrichtung der Fig. 24 durchgeführt werden, zu steuern.
Claims (28)
1. Beschichtungsvorrichtung enthaltend eine Quelle (20),
elektrisch nicht-isolierenden Beschichtungsmaterials,
eine Abgabevorrichtung (22; 122; 222; 1804; 1965) zur
Abgabe des Beschichtungsmaterials zu einem zu
beschichtenden Gegenstand (86; 1874) hin, eine elektro
statische Hochspannungszufuhr (84; 1872; 1967) zur
Zufuhr von elektrischer Ladung zum Beschichtungs
material und von diesem auf
den Gegenstand
(86; 1874), ein erstes Reservoir (50; 150; 350, 550; 850;
1637; 1826; 1942), ein erstes Ventil (36; 136; 336, 536;
736; 836; 1336; 1588), welches ein erstes Gehäuse (80;
180; 380, 580; 780; 880; 1380; 1552) hat, wobei das erste
Gehäuse (80; 180; 380, 580; 780; 880; 1380; 1552) erste (32;
132; 332, 532; 832; 1566), zweite (44; 144; 344, 544; 844;
1568), dritte (40; 140; 340, 540; 840; 1570) und vierte
Öffnungen (100; 200; 300; 400; 1620) aufweist, und eine
erste Komponente (78; 178; 378, 578; 778; 878; 1378; 1550),
und einen ersten Durchgang
(82; 1616) hat, um wahlweise die erste Öffnung (32; 132;
332, 532; 832; 1566) mit der zweiten Öffnung (44; 144; 344,
544; 844; 1568) zu verbinden, um den Beschichtungsmater
ialfluß zwischen der ersten Öffnung (32; 132; 332, 532;
832; 1566) und der zweiten Öffnung (44; 144; 344, 544; 844;
1568) zu ermöglichen, Mittel (26; 120, 220, 220, 320; 520, 720;
1808; 1920, 1922, 1924) zum Verbinden der ersten Öffnung
(32; 132; 332, 532; 832; 1566) mit der Beschichtungsmateri
alquelle (20), Mittel (46; 146; 346, 546; 846) zum Ver
binden der zweiten Öffnung (44; 144; 344, 544; 844; 1568)
mit dem ersten Reservoir (50; 150; 350, 550; 850; 1637;
1826; 1942), Mittel (42; 142; 342, 442) zum Verbinden der
dritten Öffnung (40; 140; 340, 540; 840; 1570) mit der
Abgabevorrichtung (22; 122; 222; 1804; 1965), wobei die
erste Komponente (78; 178; 378, 578; 778; 878; 1378; 1550) im
Gehäuse (80; 180; 380, 580; 780; 880; 1380; 1552) beweglich
ist, um wahlweise die zweite Öffnung (44; 144; 344, 544;
844; 1568) mit der dritten Öffnung (40; 140; 340, 540;
840; 1570) zu verbinden, um den Beschichtungsmaterial
fluß zwischen dem ersten Reservoir (50; 150; 350, 550;
850; 1637; 1826; 1942) und der Abgabevorrichtung (22; 122;
222; 1804; 1965) zu ermöglichen, eine Quelle eines elek
trisch nicht-leitenden Fluids, wobei das erste Gehäuse
(80; 180; 380, 580; 780; 880; 1380; 1552) und die erste
bewegliche Komponente (78; 178; 378, 578; 778; 878; 1378;
1550) zwischen sich einen zweiten Durchgang
definieren, und Mittel (99; 199; 299; 399) zum Verbinden
der Quelle des elektrisch nicht-leitenden Fluids mit
der vierten Öffnung (100; 200; 300; 400; 1620), um einen
Fluß des elektrisch nicht-leitenden Fluids von der
Quelle des elektrisch nicht-leitenden Fluids durch den
zweiten Durchgang zu schaffen, wodurch Beschichtungs
material von Oberflächen des ersten Gehäuses (80; 180;
380, 580; 780; 880; 1380; 1552) und der ersten beweglichen
Komponente (78; 178; 378, 578; 778; 878; 1378; 1550), welche
am zweiten Durchgang angrenzen,
über mindestens einem Auslaß (102; 202; 302; 402; 1622)
weggespült wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste bewegliche Komponente (78; 178; 378, 578;
778; 878; 1378; 1550) einen kreisförmigen Querschnitt und
eine Rotationsachse hat, welche durch das Zentrum
des kreisförmigen Querschnitts geht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste bewegliche Komponente
(78; 178; 378, 578; 778; 878; 1378; 1550) einen Teil mit
kugelförmig ausgebildeter Oberfläche hat.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Gehäuse (80; 180; 380, 580;
780; 880; 1380; 1552) ferner eine fünfte Öffnung (102;
202; 302; 402; 1622) enthält, wobei mindestens ein Teil
des elektrisch nicht-leitenden Fluides, welches durch
die vierte Öffnung (100; 200; 300; 400; 1620) fließt, auch
durch die fünfte Öffnung (102; 202; 302; 402; 1622)
fließt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Durchgang zwischen der ersten beweg
lichen Komponente (78; 178; 378, 578; 778; 878; 1378; 1550)
und einer inneren Oberfläche des ersten Gehäuses
(80; 180; 380, 580; 780; 880; 1380; 1552) an die erste beweg
liche Komponente (78; 178; 378, 578; 778; 878; 1378; 1550)
angrenzend und zwischen der vierten Öffnung (100; 200;
300; 400; 1620) und der fünften Öffnung (102; 202; 302;
402; 1622) definiert ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Gehäuse (1552) ferner
eine sechste Öffnung (1572) enthält, daß die erste
Komponente (1550) einen dritten Durchgang (1618)
enthält, daß ein zweites Reservoir (1639) und Mittel
zum Verbinden der sechsten Öffnung (1572) mit dem
zweiten Reservoir (1639) vorgesehen sind, daß eine
Bewegung der ersten Komponente (1550) im ersten Gehäu
se (1552), um die erste Öffnung (1566) mit der zweiten
Öffnung (1568) zu verbinden, die dritte Öffnung (1570)
mit der sechsten Öffnung (1572) verbindet, um den Be
schichtungsmaterialfluß zwischen dem zweiten Reservoir
(1639) und der Abgabevorrichtung (122) zu ermöglichen,
und daß eine Bewegung der ersten Komponente (1550) im
ersten Gehäuse (1552), um die erste Öffnung (1566) mit
der sechsten Öffnung (1572) zu verbinden, um den
Beschichtungsmaterialfluß zwischen der Beschichtungs
materialquelle (20) und dem zweiten Reservoir (1639)
zu ermöglichen, die zweite Öffnung (1568) mit der dritten
Öffnung (1570) verbindet, um den Beschichtungsma
terialfluß zwischen dem ersten Reservoir (1637) und
der Abgabevorrichtung (122) zu ermöglichen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten (1637) und zweiten Reservoirs (1639)
zusammen einen ersten doppeltwirkenden Fluidkolben
(1641, 1643) und Zylinder (1640) enthalten, wobei der
Kolben (1641, 1643) im Zylinder (1640) hin- und herbe
wegbar ist und erste und zweite zueinander entgegen
gesetzte Kolbenflächen hat, wobei das erste Reservoir
(1637) zwischen der ersten Kolbenfläche und einem
ersten Kopf des ersten Zylinders (1640) definiert ist,
der erste Zylinder (1640) einen zweiten Kopf an einem
zum ersten Kopf entgegengesetzten Ende hat, das zweite
Reservoir (1639) zwischen der zweiten Kolbenfläche und
dem zweiten Kopf definiert ist, der erste Kopf mit
einer siebten Öffnung (1636) versehen ist, die Mittel
zum Verbinden der zweiten Öffnung (1568) mit dem
ersten Reservoir (1637) die siebte Öffnung (1636)
enthalten, der zweite Kopf mit einer achten Öffnung
(1638) versehen ist, die Mittel zum Verbinden der
sechsten Öffnung (1572) mit dem zweiten Reservoir
(1639) die achte Öffnung (1572) enthalten, und daß sie
ferner Mittel (428) enthält zum abwechselnden In-Gang-
Setzen des ersten Ventils (1588), um die Beschich
tungsmaterialquelle (20) mit dem ersten Reservoir
(1637) und das zweite Reservoir (1639) mit der Abgabe
vorrichtung (122) zu verbinden, um Beschichtungsmater
ial vom zweiten Reservoir (1639) zur Abgabevorrichtung
(122) zu pumpen, und um die Beschichtungsmaterialquel
le (20) mit dem zweiten Reservoir (1639) und das erste
Reservoir (1637) mit der Abgabevorrichtung (122) zu
verbinden, um Beschichtungsmaterial vom ersten Reser
voir (1637) zu der Abgabevorrichtung (122) zu pumpen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie ferner Mittel (1400-1416) zum
Trennen von mindestens einer Komponente des
Beschichtungsmaterials vom nicht-leitenden Fluid,
wobei die Trennmittel (1400-1416) einen Einlaß (101;
201; 301; 401) und einen Auslaß (99; 199; 299; 399) haben,
Mittel zum Verbinden der fünften Öffnung (102; 202; 302;
402; 1622) mit dem Trennmitteleinlaß (101; 201; 301; 401)
und Mittel zum Verbinden des Trennmittelauslasses (99;
199; 299; 399) mit der Quelle elektrisch nicht-leitenden
Fluides enthält, um elektrisch nicht-leitendes Fluid
dorthin zurückzuführen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Reservoir (50; 150; 350,
550; 850; 1637; 1826; 1942) einen ersten Kolben (54; 154;
354, 554; 854; 1641; 1838; 1946) und Zylinder (52; 152; 252,
352; 452; 1640; 1828; 1918) enthält, wobei der erste
Kolben (54; 154; 354, 554; 854; 1641; 1838; 1946) im ersten
Zylinder (52; 152; 252, 352; 452; 1640; 1828; 1918) hin- und
herbewegbar ist, und das erste Reservoir (50; 150; 350,
550; 850; 1637; 1826; 1942) zwischen einer Oberfläche des
ersten Kolbens (54; 154; 354, 554; 854; 1641; 1838; 1946) und
einem ersten Kopf (50; 150; 350, 550; 850; 1826; 1942) des
ersten Zylinders (52; 152; 252, 352; 452; 1640; 1828; 1918)
definiert ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste bewegliche Komponente
(78; 178; 378, 578; 778; 878; 1378; 1550) und das erste
Ventilgehäuse (80; 180; 380, 580; 780; 880; 1380; 1552) elek
trisch nicht-leitendes Material enthalten.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Reservoir (50; 150; 350,
550; 850; 1826; 1942) elektrisch nicht-leitendes Material
enthält.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Kopf (150; 350, 550; 850)
eine sechste Öffnung (148; 348, 548; 848) enthält, daß
das Mittel (146; 345, 546; 846) zum Verbinden der zweiten
Öffnung (144; 344, 544; 844) mit dem ersten Reservoir
(150; 350, 550; 850) die sechste Öffnung (148; 348, 548;
848) enthält, daß der erste Zylinder (152; 252, 352; 452)
einen zweiten Kopf (250; 450, 650; 950) an einem zum
ersten Kopf (150; 350, 550; 850) entgegengesetzten Ende
hat, daß der zweite Kopf (250; 450, 650; 950) eine siebte
Öffnung (248; 448, 648; 948) enthält, eine Antriebsfluid-
Quelle und Mittel zum wahlweisen Verbinden der siebten
Öffnung (248; 448, 648; 948) mit der Antriebsfluid-Quelle
enthält, um das Beschichtungsmaterial vom ersten
Reservoir (150; 350, 550; 850) zur Abgabevorrichtung
(122) zu pumpen oder um Antriebs fluid von der siebten
Öffnung (248; 448, 648; 948) abzuziehen, um es Beschich
tungsmaterial zu ermöglichen, von der Beschichtungs
materialquelle (20) durch erste (132; 332, 532; 832) und
zweite Öffnungen (144; 344, 544; 844) in das erste Reser
voir (150; 350, 550; 850) zu fließen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß sie ferner Mittel (174; 274; 374) zum synchronen
Betrieb des ersten Ventils (136; 336, 536; 736; 836) und
der Mittel zum wahlweisen Verbinden der siebten
Öffnung (248; 448, 648; 948) mit der Antriebsfluid-Quelle
enthält.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie ferner Mittel (170, 172; 270, 272, 370,
372; 470, 472) zum Fühlen der Position des ersten
Kolbens (154; 354, 554; 854) im ersten Zylinder (152; 252,
352; 452) und Mittel zum Verbinden des ersten kolbenpo
sitionfühlenden Mittels (170, 172; 270, 272, 370, 372; 470,
472) mit dem Mittel (134; 334, 534; 834) zum Betrieb des
ersten Ventils (136; 336, 535; 736; 836) und dem Mittel
zum wahlweisen Verbinden der siebten Öffnung (248; 448,
648; 948) mit der Antriebsfluid-Quelle enthält.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch ein zweites Reservoir (250; 450;
650; 950), ein zweites Ventil (236; 436, 636; 936),
welches ein zweites Gehäuse (280; 480, 680; 980) hat, das
mit achten (244; 444, 644; 944), neunten (240; 440,
640; 940), zehnten (232; 432; 632; 932) und elften
Öffnungen (200; 300; 400) versehen ist, Mittel (246; 446,
646; 946) zum Verbinden der achten Öffnung (244; 444,
644; 944) mit dem zweiten Reservoir (250; 450; 650; 950),
Mittel (242; 442, 642; 942) zum Verbinden der neunten
Öffnung (240; 440, 640; 940) mit der Abgabevorrichtung
(122), Mittel (120, 220, 320; 520,720) zum Verbinden der
zehnten Öffnung (232; 432, 632; 932) mit einer Beschich
tungsmaterialquelle (20), eine zweite Komponente (278;
478, 678; 978), welche im zweiten Gehäuse (280; 480, 680;
980) beweglich ist und einen dritten Durchgang hat, um
wahlweise die achte Öffnung (244; 444, 644; 944) mit der
neunten Öffnung (240; 440, 640; 940) zu verbinden, um den
Beschichtungsmaterialfluß vom zweiten Reservoir (250;
450; 650; 950) durch die ächte Öffnung (244; 444, 644;
944), den dritten Durchgang, und die neunte Öffnung
(240; 440, 640; 940) zur Abgabevorrichtung (122) zu er
möglichen, wobei die zweite Komponente (278; 478, 678; 978)
im zweiten Gehäuse (280; 480, 680; 980) beweglich ist, um
wahlweise die achte Öffnung (244; 444, 644; 944) mit der
zehnten Öffnung (232; 432, 632; 932) zu verbinden, um den
Beschichtungmaterialfluß von der zehnten Öffnung (232;
432, 632; 932) zur achten Öffnung (244; 444, 644; 944) zu
erlauben, wobei das zweite Gehäuse (280; 480, 680; 980)
und die zweite bewegliche Komponente (278; 478, 678; 978)
zwischen sich einen vierten Durchgang definieren, und
Mittel zum Verbinden der Quelle elektrisch nicht-
leitenden Fluides mit der elften Öffnung (200; 300;
400), um einen Fluß des elektrisch nicht-leitenden
Fluides von der Quelle elektrisch nicht-leitenden
Fluides durch die elfte Öffnung (200; 300; 400) und den
vierten Durchgang zu schaffen, um Beschichtungsmater
ial von Oberflächen des zweiten Gehäuses (280; 480, 680;
980) und der zweiten beweglichen Komponente (278; 478,
678; 978), welche an den vierten Durchgang angrenzen,
zu spülen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste (178; 378, 578; 878) und die zweite beweg
liche Komponente (278; 478, 678; 978) erste und zweite
kreisförmige Querschnitte und erste und zweite
Rotationsachsen haben, welche durch die Mittel
punkte der kreisförmigen Querschnitte gehen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten (178; 378, 578; 878) und
zweiten beweglichen Komponenten (278; 478, 678; 978)
erste und zweite kugelförmig ausgebil
dete Oberflächen haben.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine fünfte
Öffnung (202; 302; 402) enthält, welche am ersten
Gehäuse (180; 380, 580; 780; 880) gebildet ist, wobei
mindestens ein Teil des elektrisch nicht-leitenden
Fluidflusses, welcher durch die vierte Öffnung (200;
300; 400) zugeführt wurde, auch durch die fünfte
Öffnung (202; 302; 402) fließt, und daß sie eine zwölfte
Öffnung (202; 302; 402) enthält, welche am zweiten
Gehäuse (280; 480, 680; 980) gebildet ist, wobei mindes
tens ein Teil des elektrisch nicht-leitenden Fluid
flusses, welcher durch die elfte Öffnung (200; 300; 400)
zugeführt wurde, auch durch die zwölfte Öffnung (202;
302; 402) fließt.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Durchgang zwischen der ersten bewegli
chen Komponente (178; 378, 578; 878) und einer inneren
Oberfläche des ersten Gehäuses (180; 380, 580; 880) an
die erste bewegliche Komponente (178; 378, 578; 878)
angrenzend und zwischen der vierten Öffnung (200; 300;
400) und der fünften Öffnung (202; 302; 402) definiert
ist, und daß der vierte Durchgang zwischen der zweiten
beweglichen Komponente (278; 478, 678; 978) und einer
inneren Oberfläche des zweiten Gehäuses (280; 480,
680; 980) an die zweite bewegliche Komponente (278; 478,
678; 978) angrenzend und zwischen der elften Öffnung
(200; 300; 400) und der zwölften Öffnung (202; 302; 402)
definiert ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie ferner Mittel (1400-1416) zum Tren
nen von mindestens einer Komponente des Beschichtungs
materials vom nicht-leitenden Fluid, wobei das
Trennmittel (1400-1416) einen Einlaß (201; 301; 401) und
einen Auslaß (199; 299; 399) hat, Mittel zum Verbinden
der fünften (202; 302; 402) und zwölften Öffnungen (202;
302; 402) mit dem Trennmitteleinlaß (201; 301; 401) und
Mittel zum Verbinden des Trennmittelauslasses (199;
299; 399) mit der Quelle elektrisch nicht-leitenden
Fluides hat, um abgetrenntes elektrisch nicht-leiten
des Fluid dorthin zurückzuführen.
21. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten (150; 350, 550; 850) und zweiten Reser
voirs (250; 450, 650; 950) zusammen einen ersten
doppeltwirkenden Fluidkolben (154, 254; 354, 454, 554, 654;
854, 954) und Zylinder (152; 252; 352; 452) enthalten, daß
der Kolben (154, 254; 354, 454, 554, 654; 854, 954) im Zylin
der hin- und herbewegbar ist und erste und zweite
einander gegenüberliegende Kolbenflächen aufweist, daß
das erste Reservoir (150; 350, 550; 850) zwischen der
ersten Kolbenfläche und einem ersten Kopf (150; 350,
550; 850) des ersten Zylinders (152; 252; 352; 452)
definiert ist, daß der erste Zylinder (152; 252; 352;
452) einen zweiten Kopf (250; 450, 650; 950) an einem zum
ersten Kopf (150; 350, 550; 850) entgegengesetzten Ende
hat, daß das zweite Reservoir (250; 450, 650; 950)
zwischen der zweiten Kolbenfläche und dem zweiten Kopf
(250; 450, 650; 950) definiert ist, daß der erste Kopf
(150; 350, 550; 850) mit einer sechsten Öffnung
(148; 348, 548; 848) versehen ist, daß das Mittel (146;
346, 546; 846) zum Verbinden der zweiten Öffnung
(144; 344, 544; 844) mit dem ersten Reservoir (150; 350,
550; 850) die sechste Öffnung (148; 348, 548; 848)
enthält, daß der zweite Kopf (250; 450, 650; 950) mit
einer siebten Öffnung (248; 448, 648; 948) versehen ist,
daß das Mittel (246; 446, 646; 946) zum Verbinden der
achten Öffnung (244; 444, 644; 944) mit dem zweiten
Reservoir (250; 450, 650; 950) die siebte Öffnung
(248; 448, 648; 948) enthält, und daß ferner Mittel (428)
zum alternativen und wahlweisen In-Gang-Setzen der
ersten (136; 336, 536; 836) und zweiten Ventile (236; 436,
636; 936) vorgesehen sind, um alternativ die Beschich
tungsmaterialquelle (20) mit dem ersten Reservoir
(150; 350, 550; 850) und das zweite Reservoir (250; 450,
650; 950) mit der Abgabevorrichtung (122) zu verbinden,
um Beschichtungsmaterial vom zweiten Reservoir (250;
450, 650; 950) zur Abgabevorrichtung (122) zu pumpen,
und um die Beschichtungsmaterialquelle (20) mit dem
zweiten Reservoir (250; 450, 650; 950) und das erste
Reservoir (150; 350, 550; 850) mit der Abgabevorrichtung
(122) zu verbinden, um Beschichtungsmaterial vom
ersten Reservoir (150; 350, 550; 850) zur Abgabevorrich
tung (122) zu pumpen.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (178; 378, 578;
878) und zweiten beweglichen Komponenten (278; 478,
678; 978) und die ersten (180; 380, 580; 880) und zweiten
Ventilgehäuse (280; 480, 680; 980) elektrisch nichtlei
tendes Material enthalten.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (150; 350,
550; 850) und zweiten Reservoirs (250; 450, 650; 950)
elektrisch nicht-leitendes Material enthalten.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch nicht-
leitende Material Harz enthält.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch
gekennzeichnet, daß die vierte Öffnung (1620, 1620')
Mittel enthält, welche einen Gang (1619, 1619') im
ersten Gehäuse (1552) schaffen, wobei der Gang (1619,
1619') mit einer schlitzförmigen Öffnung (1621)
versehen ist, welche der ersten beweglichen Komponente
(1550) gegenüberliegt.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß die fünfte Öffnung (1622, 1622') Mittel enthält,
welche einen Gang (1619) im ersten Gehäuse (1552)
schaffen, wobei der Gang (1619) mit einer schlitz
förmigen fünften Toröffnung (1623) versehen ist,
welche der ersten beweglichen Komponente (1550)
gegenüberliegt.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Öffnung (200;
300; 400) Mittel enthält, welche einen Gang im ersten
Gehäuse (180; 380, 580; 880; 1380) schaffen, wobei der
Gang mit einer schlitzförmigen vierten Toröffnung
versehen ist, welcher der ersten beweglichen
Komponente (178; 378, 578; 878; 1378) gegenüberliegt, und
daß die elfte Öffnung (200; 300; 400) Mittel enthält,
welche einen Gang im zweiten Gehäuse (280; 480, 680; 980;
1380) schaffen, wobei der Gang mit einer schlitzförmi
gen elften Toröffnung versehen ist, welche der zweiten
beweglichen Komponente (278; 478, 678; 978; 1378) gegen
überliegt.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß die fünfte Öffnung (202; 302; 402) Mittel enthält,
welche im ersten Gehäuse (180; 380, 580; 880; 1380) einen
Gang schaffen, wobei der Gang mit einer schlitz
förmigen fünften Toröffnung versehen ist, welche der
ersten beweglichen Komponente (178; 378, 578; 878; 1378)
gegenüberliegt, und daß die zwölfte Öffnung (202;
302; 402) Mittel enthält, welche im zweiten Gehäuse
(280; 480, 680; 980; 1380) einen Gang schaffen, wobei der
Gang mit einer schlitzförmigen zwölften Toröffnung
versehen ist, welche der zweiten beweglichen Kompo
nente (278; 478, 678; 978; 1378) gegenüberliegt.
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