DE19860087A1 - Elektrostatisches Farbauftragssystem für auf Wasser und Lösungsmittel basierenden Beschichtungsmaterialien - Google Patents
Elektrostatisches Farbauftragssystem für auf Wasser und Lösungsmittel basierenden BeschichtungsmaterialienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft das Gebiet der elektrostatischen Sprühbeschichtung.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein System zum Abgeben elektrisch geladener
Beschichtungsmaterialien, die entweder auf Wasser basieren oder auf Lösungsmittel
basieren, von einer oder mehreren Abgabeeinrichtung(en), wobei die separaten, auf
Wasser basierenden und Lösungsmittel basierenden Farb-Zuführeinrichtungen für
das Beschichtungsmaterial elektrostatisch isoliert sind von Rotationszerstäubern,
die die leitenden Beschichtungsmaterialien versprühen. Zusätzlich sind sowohl eine
Quelle für Wasser als auch eine Quelle für Lösungsmittel, die beide zum Reinigen
des Sprühbeschichtungssystems verwendet werden, elektrisch von den Rotations
zerstäubern isoliert, wenn diese nicht in Betrieb sind. Diese Isolation ermöglicht die
schnelle und effektive Durchführung eines Wechsels von einem Beschichtungs
material einer Farbe zu einem Beschichtungsmaterial einer anderen Farbe, selbst
wenn es sich bei diesen um unterschiedliche Materialien handelt, beispielsweise
solchen auf Wasserbasis oder Lösungsmittelbasis.
Der Auftrag von Beschichtungsmaterialien unter Anwendung von Sprühtechniken
ist in der Industrie seit vielen Jahren praktiziert worden. Bei diesen Anwendungen
wird das Beschichtungsmaterial in fein zerstäubter Form abgegeben, und eine
elektrostatische Ladung wird auf die zerstäubten Partikel aufgebracht, welche dann
in Richtung auf ein Substrat geleitet werden, das auf einem unterschiedlichen
Potential gehalten wird, um eine elektrostatische Anziehung für die geladenen,
zerstäubten Partikel zu erzeugen. In der Vergangenheit sind Beschichtungs
materialien auf Lösungsmittelbasis, etwa Klarlack, Lack, Emaille und dergleichen,
die in erster Linie bei elektrostatischen Beschichtungsanwendungen verwendeten
Materialien gewesen. Das Problem bei derartigen auf Lösungsmitteln basierenden
Beschichtungsmaterialien ist es, daß sie eine Atmosphäre erzeugen, die sowohl
explosiv als auch toxisch ist. Der explosive Charakter einer solchen Umgebung stellt
eine Sicherheitsgefahr dar, falls ein Funke unbeabsichtigt erzeugt wird, etwa durch
eine aus Versehen stattfindende Erdung der Düse der Spritz- oder Sprühpistole, der
das Lösungsmittel in der Atmosphäre zünden und eine Explosion verursachen kann.
Der durch Lösungsmittelbeschichtungsmaterialien erzeugte giftige Charakter einer
Arbeitsplatzatmosphäre kann eine Gesundheitsgefährdung darstellen, wenn ein
Angestellter Lösungsmitteldämpfe inhaliert.
Als ein Resultat der Probleme mit auf Lösungsmitteln basierenden Beschichtungen
ist es jüngster Trend in der Industrie gewesen, auf Beschichtungen auf Wasserbasis
umzustellen, die die Probleme der Explosivität und Toxizität reduzieren. Un
glücklicherweise hat das elektrostatische Sprühen von Beschichtungen auf
Wasserbasis anstelle von Beschichtungen auf Lösungsmittelbasis das Risiko eines
elektrischen Schlags stark erhöht, welches bei Beschichtungen auf Lösungsmittel
basis relativ gering war. Das erhöhte Risiko eines elektrischen Schlags aufgrund der
Verwendung von auf Wasser basierenden Beschichtungen beruht auf deren hoher
elektrischer Leitfähigkeit und geringen Widerständen, welche häufig im Bereich
zwischen 100 und 10.000 Ωcm liegen. Dies steht im Gegensatz zu Widerständen
von 200.000 bis 100 Mio. Ωcm von mäßig elektrisch leitenden Beschichtungen wie
etwa Metallicfarbe und Widerständen über 100 Mio. Ωcm von auf Lösungsmitteln
basierenden Lacken, Klarlacken, Emaille und dergleichen.
Der relative Widerstand der Beschichtungsmaterialien ist direkt proportional zu dem
Potential eines elektrischen Schlags, der während einer elektrostatischen
Beschichtungsoperation auftreten kann. Bei Beschichtungsmaterialien, die entweder
nicht elektrisch leitend oder nur mäßig elektrisch leitend sind, weist die Säule aus
Beschichtungsmaterial, das sich von der Ladeelektrode an der Spitze der Beschich
tungsabgabeeinrichtung durch die Schläuche zurück zu dem Versorgungsbehälter
erstreckt, einen ausreichenden elektrischen Widerstand, um ein signifikantes
elektrisches Aufladen des Materials in dem Versorgungsbehälter oder des Behälters
selbst zu verhindern. Wenn das Beschichtungsmaterial aber elektrisch hoch leitend
ist, was bei auf Wasser basierenden Beschichtungen der Fall ist, ist der Widerstand
der Beschichtungssäule in den Zuführschläuchen sehr gering. Als ein Resultat
hieraus lädt die benachbart zu der Düse der Beschichtungsabgabeeinrichtung
angeordnete Hochspannungs-Ladeelektrode nicht nur die Beschichtungspartikel
elektrostatisch, sondern auch das Beschichtungsmaterial in dem Schlauch, das
Beschichtungsmaterial in dem Versorgungsbehälter und den Versorgungsbehälter
selbst. Unter diesen Umständen riskiert das Bedienungspersonal, das aus Versehen
in Kontakt mit einem zugänglichen Versorgungsbehälter, einem geladenen Schlauch
oder einem anderen geladenen Teil des Systems in Kontakt kommt, ernste elek
trische Schläge, es sei denn Geräte sind geerdet, um die Elektrizität abzuleiten. Ein
einfaches Erden der Geräte ist keine Lösung, weil, wenn die Geräte tatsächlich an
einer Stelle geerdet sind, die Elektrostatik nicht funktionieren wird, weil die
Hochspannungsladung von der Elektrode der Beschichtungsabgabeeinrichtung fort
geleitet wird.
Dieses Problem ist bei einer Vorrichtung angesprochen, die beispielsweise in dem
U.S. Patent 4,313,475 von Wiggins gezeigt ist. Bei einer Vorrichtung dieses Typs
wird ein "Spannungsblockier"-System verwendet, bei dem ein elektrisch leitendes
Beschichtungsmaterial erst von einer ersten Beschichtungszuführeinrichtung in
einen Transferbehälter transportiert wird, der elektrisch von einer oder mehreren
elektrostatischen Beschichtungsabgabeeinrichtungen isoliert ist. Sobald mit
Beschichtungsmaterial gefüllt, wird der Transferbehälter zunächst von der ersten
Beschichtungszuführeinrichtung getrennt und wird dann mit einem Vorratsbehälter
verbunden, der seinerseits mit den Beschichtungsabgabeeinrichtungen verbunden
ist. Das Beschichtungsmaterial wird von dem Transferbehälter in den Vorrats
behälter übertragen, während der Transportbehälter von der ersten Beschichtungs
zuführeinrichtung getrennt ist, um den Vorratsbehälter mit Beschichtungsmaterial
für einen nachfolgenden Transport zu den Beschichtungsabgabeeinrichtungen zu
befüllen. Nachdem der Vorratsbehälter gefüllt ist, wird der Transferbehälter von
dem Vorratstank getrennt und wieder mit der ersten Beschichtungszuführ
einrichtung verbunden, um eine weitere Menge von Beschichtungsmaterial zu
empfangen, so daß die Beschichtungsoperation im wesentlichen kontinuierlich
fortgesetzt werden kann.
Es ist eine der Aufgaben der Erfindung, ein System zum Abgeben von leitenden
Beschichtungsmaterialien wie auf Lösungsmitteln basierender Farbe, und elektrisch
leitenden Beschichtungsmaterialien wie auf Wasser basierenden Farben in einer
Weise bereitzustellen, die vor einer Übertragung einer elektrostatischen Ladung
zwischen der Hochspannungs-Ladeelektrode und den zwei oder mehreren unter
schiedlichen Beschichtungszuführeinrichtungen für auf Lösungsmitteln basierenden
oder auf Wasser basierenden Beschichtungsmaterialien schützt unter Beibehaltung
der Eignung zur Versorgung einer Mehrzahl von Beschichtungsabgabeeinrichtungen.
Ferner erlaubt die vorliegende Erfindung schnelle und effiziente Wechsel zwischen
sowohl auf Lösungsmitteln basierenden und auf Wasser basierenden Beschich
tungsmaterialien unterschiedlicher Farben durch Bereithaltung von Quellen für
Wasser und Lösungsmittel-Reinigungsflüssigkeiten, die ständig in einer Weise
verbunden sind, die vor einer Übertragung einer elektrischen Ladung zwischen einer
Hochspannungs-Ladeelektrode und den Quellen für Lösungsmittel und Wasser
schützt.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Vorrichtung zum Übertragen von elektrisch
leitenden und elektrisch nicht leitenden Beschichtungsmaterialien wie auf Wasser
basierenden und auf Lösungsmittel basierenden Farben von mindestens zwei
Quellen zu einer oder mehreren Beschichtungsabgabeeinrichtung(en) oder
Spritzpistolen zum Abgeben auf ein Substrat. Das elektrisch leitende Beschich
tungsmaterial wird typischerweise aus zwei "parallelen" Strömungswegen, die
jeweils eine große Vorratspumpe aufweisen, zu einem ersten Wechselventil
übertragen, das die Strömung zu den Beschichtungsabgabeeinrichtungen zwischen
den beiden Strömungswegen umschaltet. Jeder der beiden parallelen Strömungs
wege weist einen Spannungsblockierer, beispielsweise einen Luftspalt zwischen
den Quellen von Beschichtungsmaterial und den elektrostatisch geladenen
Spritzpistolen auf. Dieser Spannungsblockierer gewährleistet, daß niemals ein
elektrischer Pfad zwischen der Quelle für leitendes Beschichtungsmaterial und dem
geladenen Beschichtungsmaterial während einer Beschichtungsoperation existiert.
Zusätzlich ist ein weiterer Strömungspfad für auf Lösungsmittel basierenden, nicht
leitenden Beschichtungsmaterialien mit einem zweiten Wechselventil verbunden,
das seinerseits mit beiden Beschichtungsabgabeeinrichtungen und dem ersten
Wechselventil verbunden ist, das zwischen den Farben der auf Wasser basierenden
Beschichtungsmaterialien umschaltet. Das zweite Wechselventil leitet die Strömung
entweder der auf Wasser basierenden oder auf Lösungsmittel basierenden Farben
zu den Beschichtungs-Abgabeeinrichtungen. Zusätzlich ist die Möglichkeit eines
schnellen und effizienten Farbwechsels für das gesamte System vorgesehen, die
einen Wechsel zu Beschichtungen unterschiedlicher Farben der Beschichtungs
materialien auf entweder Wasserbasis oder Lösungsmittelbasis zum Abgeben von
der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Minimum an Abschaltzeit der
Beschichtungsoperation ermöglicht. Die Fähigkeit des Farbwechsels ermöglicht es,
das System mit auf Wasser oder Lösungsmittel basierenden Reinigungsflüssigkeiten
zu reinigen, während gewährleistet ist, daß kein elektrischer Pfad zwischen der
Quelle für Reinigungsflüssigkeiten auf Wasser- oder Lösungsmittelbasis und den
Beschichtungsabgabeeinrichtungen besteht.
Die Struktur, der Betrieb und die Vorteile des gegenwärtig bevorzugten Aus
führungsbeispieles der Erfindung werden ferner aus der nachfolgenden Be
schreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Systems zum Abgeben von
elektrisch leitenden Beschichtungsmaterialien auf Wasser- oder
Lösungsmittelbasis von Rotationszerstäubern und zum Reinigen des
Systems mit Reinigungsflüssigkeiten, die elektrisch von den Rota
tionszerstäubern isoliert sind, wenn diese nicht in Betrieb sind; und
Fig. 2A,
2B und 2C bilden Fig. 2, die eine detailliertere schematische Darstellung des in
Fig. 1 dargestellten Systems zeigt.
Fig. 1 veranschaulicht schematisch das Parallelströmungs-System 10 der
Erfindung. Das System 10 enthält eine Struktur zum Fördern von Beschichtungs
materialien auf Wasserbasis oder Lösungsmittelbasis zu einer oder mehreren
Sprühpistolen oder Rotationszerstäubern 12A, 12B, während ein "Spannungs
blockierer" oder Luftspalt zwischen den Quellen von Beschichtungsmaterial und den
Rotationszerstäubern 12A, 12B aufrechterhalten wird. Beispiele für Sprühvor
richtungen 12A, 12B sind des Typs der durch Nordson Corporation, Westlake,
Ohio, auf die die Rechte dieser Erfindung übertragen wurden, als Modell Nr. AN-9
verkauft wird, oder Rotationszerstäuber, die von Nordson Corporation als Modell
Nr. RA-12 verkauft werden. Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern,
illustriert das in Fig. 1 dargestellte System 10 in einer vereinfachten schemati
schen Version der detaillierteren schematischen Darstellung der Fig. 2A, 2B und
2C die allgemeinen Komponenten des Systems, die zur Ausführung der besonderen
Operationen des Systems 10 erforderlich sind. Das System 10 ist deshalb
nachfolgend allgemein mit Bezug auf jede einzelne Komponente beschrieben, und
anschließend wird eine vollständige Diskussion des Betriebs des Systems
einschließlich der Farbwechseloperation vorgenommen.
Insbesondere in Fig. 1 sind die Komponenten des Systems 10 veranschaulicht, die
erforderlich sind, um Beschichtungsmaterialien auf Wasserbasis oder Lösungsmittel
basis zu den Rotationszerstäubern 12A, 12B während des normalen Betriebs zu
fördern. Das System 10 weist Verteiler 14A und 14B für auf Wasser basierende
Farben auf, die mit Leitungen für auf Wasser basierende Farben, Wasser und Luft
verbunden sind. Die auf Wasser basierende Farbe wird durch die Leitungen 22A und
22B in isolierte Pumpenkammern 24A und 24B geleitet. Die isolierten Pumpenkam
mern 24A, 24B weisen eine Mehrzahl von Pumpen zum Fördern des auf Wasser
basierenden Farbmaterials zu einem isolierten Pendel- oder Wechselventil 26 auf,
das das auf Wasser basierende Farbmaterial wahlweise von der Pumpenkammer
24A oder 24B zu einem Farbwahl-Pendel-Wechselventil 30 für auf Lösungsmittel
basierende oder auf Wasser basierende Farbe leitet. Das Farbwahl-Wechselventil
30 ist durch eine Leitung 34 auch mit einem Verteiler 36 für Farbe auf Lösungs
mittelbasis verbunden. Das Wechselventil 30 ist durch eine Leitung 34 mit dem
Verteiler 36 für Farbe auf Lösungsmittelbasis verbunden. Entweder die Farbe auf
Wasserbasis oder Farbe auf Lösungsmittelbasis ist Ausgangsstoff von dem
Wechselventil 30 durch eine Leitung 38 zu einem isolierten Durchflußmessergehäu
se 40. Die Farbe wird dann durch Auslaßleitungen 42A und/oder 42B zu dem
Rotationszerstäuber 12A bzw. 12B geleitet.
Um die Details der Förderung von Farben auf Wasserbasis oder Farben auf
Lösungsmittelbasis zu den Rotationszerstäubern 12A und/oder 12B besser zu
verstehen, wird der normale Betrieb des Teils des Systems 10, der für die Zufuhr
von Beschichtungsmaterial erforderlich ist, beschrieben. Der normale Betriebs
abschnitt des Systems 10 weist zwei primäre oder erste Strömungspfade auf, das
heißt, einen zum Fördern von auf Wasser basierenden Farben von den Verteilern
14A, 14B zu den Rotationszerstäubern 12A und/oder 12B und den anderen
Strömungspfad zum Fördern von auf Lösungsmittel basierenden Farben von dem
Verteiler 36 für Farben auf Lösungsmittelbasis zu den Rotationszerstäubern.
Wenn die auf Wasser basierenden Farben zu den Rotationszerstäubern 12A und
12B gefördert werden, ist die spezifische Leitung 16A oder 16C in dem Verteiler
14A oder Leitung 16B oder 16D in Verteiler 14B geöffnet, um eine spezifische
Farbe des auf Wasser basierenden Beschichtungsmaterials in die Auslaßleitung 22A
bzw. 22B zu fördern. Die auf Wasser basierende Farbe wird in die isolierten
Pumpenkammern 24A oder 24B geleitet, die zwei im wesentlichen identische
Pendler oder Wechsler 44A und 46A (die in Fig. 2B gezeigt sind) und 44B und 46B
enthalten. Die isolierten Pumpenkammern 24A und 24B sind im wesentlichen
identisch, und deshalb werden nur Details der Pumpenkammer 24 und deren Betrieb
nachfolgend beschrieben. Die isolierte Pumpenkammer 24A bildet einen Spannungs
blockierer und weist eine Füllstation auf, die männliche Kopplungselemente 48A
und 50A aufweist, die mit der Zuführleitung 22A verbunden sind. Beabstandete
weibliche Kopplungselemente 52A und 54A sind an Pendlern oder Wechslern 53A,
55A befestigt, die durch Betätigung von Pneumatikzylindern 60A bzw. 62A axial
bewegbar sind. Die Pneumatikzylinder 60A, 62A weisen jeweils ein Zylindergehäu
se und eine Zylinderstange auf, die mit den Wechslern 53A, 55A verbunden sind.
Als Reaktion auf die Betätigung der Zylinder 60A, 62A werden die Wechsler 53A,
55A auf den dargestellten Haltestangen zwischen einer Kopplungs- oder Farbtrans
ferstellung und einer neutralen, physikalisch beabstandeten Stellung in Bezug auf
die Füllstation bewegt. Die Detailkonstruktion dieser Kopplungselemente bildet
keinen Teil dieser Erfindung und ist in dem U.S. Patent 5,078,168 beschrieben. Die
weiblichen Kopplungselemente 52A, 54A der Wechsler sind durch eine Leitung
68A, 70A mit Kolbenpumpen 64A, 66A verbunden. Die Detailkonstruktion der
Kolbenpumpen 64A, 66A bildet keinen Teil dieser Erfindung. Die Kolbenpumpen
64A, 66A enthalten jeweils ein großes Pumpenreservoir und sind durch die
Leitungen 72A und 74A mit den bewegbaren Wechslern 53A, 55A verbunden. Wie
in Fig. 2B dargestellt ist, sind die männlichen Kopplungselemente 80A, 82A an
den Wechslern 53A bzw. 55A durch die Leitungen 72A und 74A mit den
Reservoirs der Pumpen 66A bzw. 66B verbunden, und die männlichen Kopplungs
elemente 80A, 82A dieser Wechsler sind in Eingriff mit weiblichen Kopplungs
elementen 83A, 85A, die ihrerseits mit einer Leitung 28A verbunden sind, die die
auf Wasser basierenden Farben zu dem Wechselventil 26 leiten. Das Wechselventil
26 ist in einem Schrank angeordnet und bildet einen Spannungsblockierer, der so
wirkt, daß von der Leitung 28A oder 28B empfangene Farbe auf Wasserbasis durch
Leitung 32 zu dem Farbwechselventil 30 für Farbe auf Lösungsmittelbasis oder
Farbe auf Wasserbasis übertragen wird. Das Wechselventil 30 weist einen pneuma
tisch betätigten Pendler oder Wechsler auf, wir Fig. 2A zeigt, der zwischen einer
ersten Kopplungs- oder Farbübertragungsstellung, die Farbe aus der Leitung 32 in
Leitung 38 leitet, und einer zweiten Kopplungs- oder Farbübertragungsposition
bewegt wird, die Farbe aus der Leitung 34 in die Leitung 38 leitet. Die ausgewählte
Farbe strömt dann in einen Farbverteiler 91 innerhalb des Durchflußmessergehäuses
40 und dann durch die Leitungen 42A und 42B in die Rotationszerstäuber 12A bzw.
12B. Darüberhinaus ermöglicht es der Wasser-zu-Lösungsmittel-Wechsler oder
Pendler 102, Wasser oder Lösungsmittel zu verwenden, um die Becher oder Deckel
der Rotationszerstäuber 12A, 12B vor einem Austrocknen von Farbe an den
Deckeln während kurzer Produktionsunterbrechungen zu hindern. Der Wasser-zu-
Lösungsmittel-Wechsler 102 hat einen Pendler oder Wechsler 106, der positioniert
werden kann, um mit männlichen und weiblichen Kopplungsgliedern 108 in Eingriff
zu kommen, so daß Reinigungswasser oder Lösungsmittel durch Leitung 110 und
dann in den Zerstäuber 12A zu dem Lösungsmittel/Wasser-Ventil 136 strömt.
Ferner wird Wasser auch von dem Zerstäuber 12A durch Leitung 112 zu Zerstäuber
12B zu Lösungsmittel/Wasser-Ventil 138 geleitet.
In nicht dargestellter Weise ist eine Steuerungs- und Regelungseinrichtung, die
typischerweise computergesteuert ist, mit jeder individuellen Komponente des
Systems verbunden, um die richtige Farbe nach Bedarf zu jedem der Rotationszer
stäuber zu leiten. Zusätzlich kann die Steuerungs- und Regelungseinrichtung die
Reinigung des Systems mit Wasser oder einem Lösungsmittel je nach Bedarf
steuern.
Nachdem der normale Abgabebetrieb des Systems 10 beschrieben worden ist, ist
die nachfolgende Beschreibung auf die verschiedenen Schritte zum Wechseln von
einer Farbe und/oder einem Typ von Beschichtungsmaterial zu einem anderen
gerichtet. Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, daß eine Anzahl von
verschiedenen Reinigungs- oder Spülschritten gleichzeitig ausgeführt werden kann,
um gewissermaßen alle Elemente des Systems zur gleichen Zeit zu reinigen und
dadurch die gesamte Ausfallzeit im Zusammenhang mit einem Farbwechselbetrieb
zu reduzieren. Dies geschieht mittels eines Systems aus speziell entwickelten
Isolations/Übertragungs-Pendel- oder Wechselvorrichtungen, die es ermöglichen,
den Farbauftragsbetrieb fortzusetzen unabhängig von den einbezogenen Beschich
tungsmaterialien und nur bei einer geringen Abschaltzeit, während welcher der
Wechsel von einer Farbe oder einem Typ von Farbe zu einem anderen vervoll
ständigt werden kann. Die folgende Beschreibung geht davon aus, daß das System
einen Farbauftrag mit auf Wasser basierenden Materialien ausgeführt hat.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird Wasser in den Verteiler 14A für auf Wasser
basierender Farbe durch Leitung 18A und dann in den Verteiler 14B für auf Wasser
basierender Farbe durch Leitung 18B geleitet. Das Wasser wird dann durch eine
Leitung 90 in einen Wasser- und Speicher-Wechselschrank 92 geleitet. Das Wasser
strömt durch einen Spannungsblockierer innerhalb des Wasser- und Speicher-
Wechselschranks 92, wie in Fig. 2B gezeigt ist. Ein Wasser-Pendler oder
-Wechsler 95, der in der Vorrichtung 92 angeordnet ist, weist männliche und
weibliche Kopplungselemente 94 bzw. 96 auf, die in und außer Eingriff mitein
ander/voneinander durch ein Betätigungselement 98 bewegt werden, um Wasser
durch Leitung 100 in ein isoliertes Wechselventil 26 strömen zu lassen. Das Wasser
strömt dann durch interne Leitungen in das isolierte A/B-Wechselventil 26 und
durch Leitung 32 zu dem Farbwahl-Wechselventil 30 für auf Lösungsmittel
basierender Farbe/auf Wasser basierender Farbe. Das Wasser strömt dann in einen
Farbverteiler 91 innerhalb des Durchflußmessergehäuses 40 und dann durch
Leitungen 42A und 42B in die Rotationszerstäuber 12A bzw. 12B. In den
Rotationszerstäubern 12A und 12B strömt das Wasser durch Farbventile 138A
bzw. 138B durch Ablaßventile 140A bzw. 140B. Das Wasser, das aus dem
Ablaßventil 140B des Rotationszerstäubers 12B herauskommt, strömt durch Leitung
114, um mit dem Wasser aus dem Ablaßventil 140A des Rotationszerstäubers 12A
verbunden zu werden, und strömten zusammen durch Leitung 118 zu Ablaß-
Pendler- oder Wechsler 116, der in dem Wasser- und Speicher-Wechsler-Schrank
92 angeordnet ist. Das Ablaßwechselventil 116 kann durch ein pneumatisches
Element des zuvor diskutierten Typs betätigt werden, um die männliche und
weibliche Kopplungsanordnung 119 zu schließen und Ablaßwasser durch eine
Leitung 120 zu einem Speicherkanister 122 zu schicken.
Wenn die nächste zu verwendende Farbe auch ein auf Wasser basierendes Material
ist, wird-das isolierte A/B-Wechselventil 26 in seine alternative Stellung übergehen,
die es der neuen, auf Wasser basierenden Farbe erlaubt, durch Leitung 32 zu dem
Farbwahl-Wechselventil 30 für auf Lösungsmittel basierender Farbe/auf Wasser
basierender Farbe zu strömen. Die neue, auf Wasser basierende Farbe strömt dann
in einen Farbverteiler 91 innerhalb des Durchflußmessergehäuses 40 und dann
durch Leitungen 42A und 42B in die Rotationszerstäuber 12A bzw. 12B. In den
Rotationszerstäubern 12A und 12B strömt die neue auf Wasser basierende Farbe
durch Farbventile 138A bzw. 138B und durch Ablaßventile 140A bzw. 140B. Die
aus dem Ablaßventil 140B des Rotationszerstäubers 12B kommende neue, auf
Wasser basierende Farbe strömt durch Leitung 114, um mit der neuen, auf Wasser
basierenden Farbe aus dem Ablaßventil 140A des Rotationszerstäubers 12A
zusammenzukommen und zusammen durch Leitung 118 zu dem Ablaß-Pendler-
oder Wechsler 116 zu strömen, das in dem Wasser- und Ablaß-Wechsel-Schrank
92 angeordnet ist. Das Speicher-Wechsel-Ventil 116 kann durch ein pneumatisches
Element des zuvor diskutierten Typs betätigt werden, um die männliche und
weibliche Kopplungsanordnung 119 zu schließen und die neue, auf Wasser
basierende Farbe durch eine Leitung 120 zu einem Speicherkanister 122 zu
schicken. Zu diesem Zeitpunkt schließen die Ablaßventile 140A, 140B, um es dem
System zu ermöglichen, Betriebsdruck zu entwickeln. Ferner bringen der Wasser
wechsler 95 und Ablaßwechsler 116 deren jeweilige männliche und weibliche
Kopplungselemente außer Eingriff, um eine elektrische Isolation zu den Drehzer
stäubern 12A, 12B wieder herzustellen.
Wenn die nächste zu verwendende Farbe ein auf Lösungsmittel basierendes
Material ist, wird das Farbwahl-Wechselventil 30 für auf Wasser basierender
Farbe/auf Lösungsmittel basierender Farbe die Stellung wechseln, um mit Leitung
34 in Verbindung zu kommen. Aus dem Verteiler 36 für auf Lösungsmittel
basierender Farbe gelieferter Alkohol strömt durch Leitung 34 zu dem Farbwahl-
Wechselventil 30 für auf Wasser basierender Farbe/auf Lösungsmittel basierender
Farbe. Von hier folgt die Alkoholspülung demselben Pfad wie zuvor für die Wasser
spülung beschrieben ist, wodurch das Wasser aus dem System in Vorbereitung für
ein Füllen des Systems mit auf Lösungsmittel basierender Farbe ausgestoßen wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Alkoholzufuhr bei dem Verteiler 36 für auf Lösungs
mittel basierender Farbe unterbrochen, und die neue, auf Lösungsmittel basierende
Farbe wird eingeschaltet. Die neue, auf Lösungsmittel basierende Farbe strömt
durch Leitung 34 zu dem Farbwahl-Wechselventil 30 für auf Wasser basierender
Farbe/auf Lösungsmittel basierender Farbe. Von hier folgt die neue, auf Lösungs
mittel basierende Farbe demselben Pfad wie zuvor für die Füllung mit auf Wasser
basierender Farbe beschrieben wurde und drückt dadurch den Alkohol aus dem
System zur Vorbereitung einer Farbbeschichtung mit auf Lösungsmittel basierender
Farbe.
Um einen schnellen und effizienten Wechsel zwischen zwei auf Wasser basierenden
Materialien zu erzielen, kann die unbenutzte isolierte Pumpenkammer 24A oder 24B
gespült und mit einer neuen Farbe gefüllt werden, während die andere verwendet
wird, ohne die Isolation der Rotationszerstäuber 12A, 12B zu gefährden. Die
isolierten Pumpenkammern sind im wesentlichen identisch, weswegen nur Details
der Pumpenkammer 24A verwendet werden, um den Farbwechsel zu erläutern.
Wasser strömt aus dem Verteiler 14A für auf Wasser basierender Farbe durch
Leitung 22A zu der isolierten Pumpenkammer 24A. Das Wasser strömt weiter durch
die isolierte Pumpenkammer 24A, wie zuvor unter "Normaler Betrieb des Systems"
beschrieben ist. Das Wasser verläßt die isolierte Pumpenkammer 24A und strömt
durch Leitung 28A zu dem isolierten A/B Pendel- oder Wechselventil 26. Das
isolierte A/B-Wechselventil 26 wird vorgesehen, um Farbe aus Leitung 28B zu
verwenden, so daß Leitung 28A elektrisch von dem Farbauftragsbetrieb isoliert ist.
Wasser strömt durch interne Leitungen in dem isolierten A/B-Wechselventil 26 und
durch Leitung 128 zu den Ablaß-Pendel- oder Wechselventil 130. Das Ablaß-
Wechselventil 130 wird pneumatisch betätigt, um es dem Wasser zu ermöglichen,
durch Leitung 118 zu strömen, um den Kanister 117 zu füllen. Nach dem Spülen
mit Wasser wird das Wasserventil an dem Verteiler 14A für auf Wasser basierender
Farbe geschlossen und das Ventil für neue Farbe geöffnet. Die neue, auf Wasser
basierende Farbe folgt dem Pfad, der zuvor im Zusammenhang mit der Wasser
spülung beschrieben ist, bis die neue, auf Wasser basierende Farbe die Leitung zu
dem Ablaß-Wechselventil 130 vollständig gefüllt hat. Zu diesem Zeitpunkt bringt
der Ablaß-Wechsler 130 die männlichen und weiblichen Kopplungselemente außer
Eingriff und isoliert dadurch die neue Farbe von der Erde zur Vorbereitung für eine
Verwendung nach dem nächsten Farbwechsel.
Ein wichtiger Vorteil des in den Fig. 1, 2A, 2B, 2C dargestellten und hier be
schriebenen Systems 10 ist der Einschluß eines Wasser-Pendlers oder Wechslers
95, der einen Hochspannungs-Leistungsschalter für das Wasser aus Leitung 132
über den Wasser-zu-Lösungsmittel-Wechsler 102 zu den Rotationszerstäubern 12A,
12B bereitstellt. Dieses Merkmal gewährleistet, daß kein elektrischer Pfad zwischen
der Quelle von Wasser und den Farbauftragseinrichtungen besteht, der einen Abfall
der elektrostatischen Ladung verursachen kann.
Es ist ersichtlich, daß gemäß dieser Erfindung eine Vorrichtung bereitgestellt ist zur
elektrischen Isolierung einer Quelle von Wasser und einer Quelle von Lösungs
mitteln, die verwendet werden, um ein Sprühbeschichtungssystem zu reinigen, von
einer Mehrzahl von Rotationszerstäubern, die die zuvor beschriebenen Aufgaben,
Mittel und Vorteile erfüllt. Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Abgeben
von elektrisch nicht leitenden und elektrisch leitenden Beschichtungsmaterialien wie
auf Lösungsmitteln basierender Farbe bzw. auf Wasser basierender Farbe in einer
Weise bereitgestellt, die vor der Übertragung einer elektrostatischen Ladung
zwischen der Hochspannungs-Ladungselektrode und den zwei oder mehreren
Beschichtungszuführungen für Beschichtungsmaterialien auf Lösungsmittelbasis und
Wasserbasis schützen. Ferner sind schnelle und effiziente Wechsel zwischen auf
Lösungsmitteln und Wasser basierendem Beschichtungsmaterialien unterschiedli
cher Farben möglich bei gleichzeitigem Schutz vor der Übertragung einer elektro
statischen Ladung zwischen den Hochspannungs-Ladungselektroden und Quellen
von Wasser und Lösungsmitteln.
Während die Erfindung in Verbindung mit Ausführungsbeispielen beschrieben
worden ist, ist ersichtlich, daß viele Alternativen, Modifikationen und Variationen
im Lichte der vorstehenden Lehren für Fachleute erkennbar sind. Demgemäß
beabsichtigt die Erfindung, derartige Alternativen, Modifikationen und Variationen
einzuschließen.
Claims (1)
- System zum Abgeben von elektrisch nicht leitenden, auf Lösungsmittel basierenden Beschichtungsmaterialien und elektrisch leitenden, auf Wasser basierenden Beschichtungsmaterialien, mit:
Schutzmitteln zum Schutz vor einer Übertragung einer elektrostatischen Ladung zwischen einer Hochspannungs-Ladeelektrode und mindestens zwei Zuführ einrichtungen für auf Lösungsmittel basierenden und auf Wasser basierenden Beschichtungsmaterialien; und
Mitteln zum Wechseln zwischen beiden auf Lösungsmittel basierenden und auf Wasser basierenden Beschichtungsmaterialien unterschiedlicher Farbe und zum gleichzeitigen Schutz vor der Übertragung einer elektrostatischen Ladung zwischen der Hochspannungs-Ladeelektrode und den mindestens zwei Zuführeinrichtungen für auf Lösungsmittel basierenden und auf Wasser basierenden Beschichtungs materialien.
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US86353997A | 1997-12-31 | 1997-12-31 |
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Also Published As
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Legal Events
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