EP0273336A2 - Vorrichtung für eine Wasserlackapplikation mit Hochrotationszerstäubern oder mit anderen Applikationssystemen über Direktaufladung bzw. Kontaktaufladung - Google Patents

Vorrichtung für eine Wasserlackapplikation mit Hochrotationszerstäubern oder mit anderen Applikationssystemen über Direktaufladung bzw. Kontaktaufladung Download PDF

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EP0273336A2
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EP
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paint
ink reservoir
reservoir
ring line
flexible insulation
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Horst Klemm
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BASF Farben und Fasern AG
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BASF Lacke und Farben AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/16—Arrangements for supplying liquids or other fluent material
    • B05B5/1608—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive
    • B05B5/1616—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive and the arrangement comprising means for insulating a grounded material source from high voltage applied to the material
    • B05B5/1625—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive and the arrangement comprising means for insulating a grounded material source from high voltage applied to the material the insulating means comprising an intermediate container alternately connected to the grounded material source for filling, and then disconnected and electrically insulated therefrom
    • B05B5/1633—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive and the arrangement comprising means for insulating a grounded material source from high voltage applied to the material the insulating means comprising an intermediate container alternately connected to the grounded material source for filling, and then disconnected and electrically insulated therefrom the arrangement comprising several supply lines arranged in parallel, each comprising such an intermediate container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B05B5/043—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns using induction-charging

Definitions

  • the invention relates to a device for water-based paint application with high-speed rotary atomizers via direct or contact charging according to the preamble of the main claim.
  • the water-based paint system In contrast to a conventional filler or topcoat, the water-based paint system cannot be adjusted to the specific paint resistance normally required for electrostatics for chemical-physical reasons. It is therefore necessary for the normally earthed paint supply line to be galvanically isolated from the high-voltage spray systems in order to prevent the high voltage from flowing away, so to speak. For this reason, a so-called external charging system, i.e. to use a so-called external charge, but it had to be found that the precipitation efficiency was very negative, which is particularly important in the case of high relative atmospheric humidity.
  • ink reservoirs are used for direct charging, both of which are set up insulated from earth.
  • One ink supply container supplies one or more spray systems via a pump and a so-called cabin line, while the other ink supply container is designed as an intermediate filling station.
  • the cabin ring line and the first ink reservoir equipped with a pump are insulated from earth and since this ink reservoir can only hold a limited amount of ink material, on the other hand so-called continuous operation is desired, it must be refilled when a certain ink level is reached.
  • this ink reservoir can only hold a limited amount of ink material, on the other hand so-called continuous operation is desired, it must be refilled when a certain ink level is reached.
  • the first storage container from the ring line is filled with coloring material and during this time this storage container is at earth potential. After closing the valves, this intermediate container is placed at high voltage potential and then filled.
  • the filling of the ink reservoir equipped with a pump and the intermediate filling of the intermediate container are fully automatic.
  • the invention has for its object a to create direction for a water-based paint application with high-speed rotary atomizers and so-called direct charging, in which this mechanical effort, as was required in the prior art, is avoided.
  • the invention proposes that the normally grounded ring line be connected to two distributor lines, which are connected to the interior of a paint reservoir, with the interposition of an electrically insulating switching mechanism.
  • a flexible insulation is arranged within this ink reservoir, which divides the interior of the ink reservoir into two container interiors.
  • the flexible insulation is so large that it can lay against the inner wall of the paint reservoir in one or the other position. Due to the flexible insulation, the ink reservoir is also divided into two electrically separate areas with regard to its two container jacket parts.
  • storage container connect two paint supply lines, which are equipped with the high-speed rotary atomizers at their end.
  • one of the two distribution lines is connected to the ring line and now the interior of the ink reservoir located in the area of the mouth of this distribution line can be filled with color material, the ink supply line adjoining this interior being closed Color material filled via the ring line and the flexible insulation lies in the container on the inner wall of the container part, which is not connected to the distributor line connected to the ring line.
  • the switching mechanism is switched over and now the coloring material is fed from the ring line into the interior of the container, which has not been filled with coloring material so far, the pressure in the ring line causing the flexible insulation to the one in the container Color expresses. If the previously closed ink supply line is now opened, the pressure from the ring line via the distributor line, with the flexible insulation interposed, presses the ink material in the container through the first ink supply line to the high-speed rotary bell, the ink supply line now being closed, which connects to the interior, which at this time is connected to the ring line by opening the switching mechanism.
  • the isolation gap on the switching mechanism and the flexible insulation in the container ensure galvanic potential isolation at all times, the material pressure of the ring line being sufficient to supply the paint to the high-speed rotary atomizers.
  • 1 denotes a ring line, at the end of which a switching mechanism 2 is arranged.
  • the two branches of the switching mechanism are connected to distribution lines 3 and 4, which open into an ink reservoir 5.
  • this ink reservoir 5 is shown as a ball or cylinder, but this is not absolutely necessary, the size of the amount of consumption should be adapted.
  • a flexible insulation 6 is provided which is of such a size that it is able to contact the inner wall of the ink reservoir 5.
  • the flexible insulation 6 is arranged centrally between the two ink reservoir parts. In this way, two mutually insulated container casing parts 7 and 8 are created and two mutually insulated container interiors 9 and 10.
  • Paint supply lines open into these interiors 9 and 10, a paint supply line 11 connecting to the interior 9 and a paint supply line 12 connecting to the interior 10, which lead to the actual high-speed rotary atomizers not shown in the drawing.
  • arrows F represent a position of the switching mechanism 2 such that the color material coming from the ring line 1 is supplied via the distributor line 3 to the interior 9 of the ink reservoir 5.
  • a valve provided in the paint supply line 11 is closed in this state and a valve provided in the paint supply line 12 is opened.
  • the interior 10 formed on the other side of the flexible insulation 6 is filled with paint material, so that the pressure of the ring line is now over the distribution line 3 acts on the outside of the flexible insulation 6 so that it is able to express the actual color material located in the interior 10 via the color supply line 12.
  • a switching mechanism 2 is switched.
  • the interior 9 has been filled with color material and the interior 10 is emptied and now, by switching the switching mechanism 2 via the distributor line 4, pressure is exerted on the other outside of the flexible insulation and thus, after opening the valve provided in the paint supply line 11, that in the interior 9 then located color material is expressed from the ink supply line 11, while the valve provided in the ink supply line 12 is closed.

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Abstract

Bei der Wasserlackapplikation sind, wenn eine Direkt- oder Kontaktaufladung der Hochro­tationszerstäuber angestrebt wird, schwierige elektrische Isolationsprobleme zu beherrschen, die die bisherigen Anlagen aufwendig machten.
Um diese Probleme zu überwinden, wird ein Farb­vorratsbehälter (5) vorgeschlagen, der durch eine flexible Isolierung (6) in zwei Innenräume (9, 10) unter­teilt wird, die mit je einer eigenen Verteiler­leitung (3, 4) und je einer eigenen Farbversorgungs­leitung (11, 12) in Verbindung stehen, wobei der An­schluß der Ringleitung (1) an die beiden Verteiler­leitungen (3, 4) unter Zwischenschaltung eines elek­trisch isolierenden Umschaltmechanismus (2) er­folgt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Wasserlackapplikation mit Hochrotationszerstäubern über Direkt- bzw. Kontaktaufladung gemäß dem Ober­begriff des Hauptanspruches.
  • Aus vielen Gründen wird heute in der Lackapplikation dazu übergegangen, sogenannte Wasserlacksysteme ein­zusetzen, die insbesondere aus Umweltgründen wün­schenswert sind.
  • Im Gegensatz zu einem konventionellen Füll- oder Decklack kann das Wasserlacksystem aus chemisch-phy­sikalischen Gründen nicht auf den für die Elektro­statik normalerweise notwendigen spezifischen Lack­widerstand eingestellt werden. Es ist daher erfor­derlich, daß die normalerweise geerdete Farbzulei­tung von den unter Hochspannung stehenden Sprüh­systemen galvanisch getrennt wird, um sozusagen ein Abfließen der Hochspannung zu verhindern. Aus diesem Grunde wurde dazu übergegangen, ein sogenanntes ex­ternes Aufladungssystem, d.h. eine sogenannte Außen­aufladung einzusetzen, wobei aber festgestellt wer­den mußte, daß der Niederschlagwirkungsgrad sehr ne­gativ war, was insbesondere bei hohen relativen Luftfeuchtigkeiten von besonderer Bedeutung wird.
  • Die Direktaufladung ergibt demgegenüber optimalere Werte, wobei aber die Vorrichtung zur Durchführung derartiger Direktaufladungen aufwendig ist.
  • Im Stand der Technik wurde vorgeschlagen, daß für die Direktaufladung zwei Farbvorratsbehälter eingesetzt werden, die beide gegen Erde isoliert aufgestellt sind. Der eine Farbvorratsbehälter ver­sorgt dabei über eine Pumpe und eine sogenannte Ka­binenleitung ein oder mehrere Sprühsysteme, während der andere Farbvorratsbehälter als Zwischenfüll­station ausgebildet ist.
  • Die Kabinenringleitung und der erste mit einer Pumpe ausgerüstete Farbvorratsbehälter sind dabei gegen Erde isoliert und da dieser Farbvorratsbehälter nur eine begrenzte Menge an Farbmaterial aufnehmen kann, andererseits ein sogenannter kontinuierlicher Betrieb erwünscht ist, muß er bei Erreichen eines bestimmten Farbfüllstandes nachgefüllt werden. Während des normalen Betriebes, d.h. der Applikation der Farbe, wird der erste Vorratsbehälter aus der Ringleitung mit Farbmaterial gefüllt und während dieser Zeit liegt dieser Vorratsbehälter auf Erd­potential. Nach dem Schließen der Ventile wird die­ser Zwischenbehälter auf Hochspannungspotential ge­legt und danach wird gefüllt. Das Befüllen des mit einer Pumpe ausgerüsteten Farbvorratsbehälters und das Zwischenbefüllen des Zwischenbehälters läuft dabei vollautomatisch ab.
  • Es ist erkennbar, daß bei einer solchen Anordnung nicht nur zwei Farbvorratsbehälter eingesetzt werden müssen, sondern auch der Installationsaufwand erheb­lichen Umfang annimmt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung für eine Wasserlackapplikation mit Hochro­tationszerstäubern und sogenannter Direktaufladung zu schaffen, bei welcher dieser maschinelle Aufwand wie er im Stand der Technik erforderlich war, ver­mieden wird.
  • Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Lehre des Hauptanspruches gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteran­sprüchen erläutert.
  • Mit anderen Worten ausgedrückt, schlägt die Erfin­dung vor, daß die üblich geerdete Ringleitung unter Zwischenschaltung eines elektrisch isolierenden Umschaltmechanismus an zwei Verteilerleitungen an­schließt, die mit dem Inneren eines Farbvorratsbe­hälters in Verbindung stehen. Innerhalb dieses Farb­vorratsbehälters ist eine flexible Isolierung ange­ordnet, die den Farbvorratsbehälter im Innenbereich in zwei Behälterinnenräume unterteilt. Die flexible Isolierung ist dabei so groß, daß sie sich an die Innenwandung des Farbvorratsbehälters in der einen oder in der anderen Stellung anlegen kann. Der Farb­vorratsbehälter wird dabei durch die flexible Iso­lierung ebenfalls hinsichtlich seiner beiden Be­hältermantelteile in zwei elektrisch voneinander getrennte Bereiche unterteilt.
  • Es handelt sich hierbei um eine statische Dichtung, die elektrisch abisoliert werden kann. Im Gegensatz hierzu können dynamische Dichtungen elektrisch nicht abisoliert werden.
  • An die beiden so geschaffenen Innenräume des Farb­ vorratsbehälters schließen zwei Farbversorgungs­leitungen an, die an ihrem Ende mit den Hochro­tationszerstäubern ausgerüstet sind.
  • Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist wie folgt:
  • Durch entsprechende Schaltung des Umschaltmechanis­mus wird eine der beiden Verteilerleitungen an die Ringleitung angeschlossen und nunmehr kann der im Bereich der Mündung dieser Verteilerleitung lie­gende Innenraum des Farbvorratsbehälters mit Farb­material gefüllt werden, wobei die an diesen In­nenraum anschließende Farbversorgungsleitung ge­schlossen ist Auf diese Weise wird der gesamte Behälter mit Farbmaterial über die Ringleitung ge­füllt und die flexible Isolierung legt sich im Be­hälter an die Innenwandung des Behälterteiles an, das nicht mit der mit der Ringleitung in Verbindung stehenden Verteilerleitung verbunden ist.
  • Ist der Behälter gefüllt, wird der Umschaltmechanis­mus umgeschaltet und nunmehr erfolgt eine Zuführung des Farbmaterials aus der Ringleitung in den Innen­raum des Behälters, der bisher nicht mit Farb­material gefüllt ist, wobei der Druck in der Ring­leitung bewirkt, daß die flexible Isolierung auf die im Behälter befindliche Farbe drückt. Wird nun­mehr die vorher geschlossene Farbversorgungsleitung geöffnet, drückt der Druck aus der Ringleitung über die Verteilerleitung unter Zwischenschaltung der flexiblen Isolierung das im Behälter befindliche Farbmaterial durch die erste Farbversorgungsleitung nach außen zur Hochrotationsglocke, wobei nunmehr die Farbversorgungsleitung geschlossen ist, die an den Innenraum anschließt, der zu diesem Zeitpunkt mit der Ringleitung unter Öffnen des Umschaltmecha­nismus verbunden ist.
  • Es ist ersichtlich, daß durch die Isolierstrecke am Umschaltmechanismus und über die flexible Isolie­rung im Behälter zu jeder Zeit eine galvanische Po­tentialtrennung gewährleistet ist, wobei der Mate­rialdruck der Ringleitung ausreicht, um die Farbe den Hochrotationszerstäubern zuzuführen.
  • Wichtig ist dabei zu bemerken, daß derartige Behäl­ter in beliebiger Größe gefertigt werden können und daß sie dann Bestandteil der Ringleitung sind, wobei es aber auch möglich ist, daß die Behälter in Klein­format hergestellt werden und dadurch Bestandteil der Farbversorgungsleitungen bzw der Hochrotations­zerstäuber werden können.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfol­gend anhand der Zeichnung erläutert.
  • In der Zeichnung ist mit 1 eine Ringleitung bezeich­net, an deren Ende ein Umschaltmechanismus 2 ange­ordnet ist. Die beiden Abzweige des Umschalt­mechanismus stehen mit Verteilerleitungen 3 und 4 in Verbindung, die in einen Farbvorratsbehälter 5 münden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser Farbvorratsbehälter 5 als Kugel oder Zylinder dargestellt, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist, wobei die Größe der Verbrauchs­menge angepaßt sein sollte. Innerhalb des Farbvor­ratsbehälters 5 und die Wandung des Farbvorrats­behälters 5 in zwei elektrisch voneinander iso­lierte Teile teilend, ist eine flexible Isolierung 6 vorgesehen, die eine solche Größe aufweist, daß sie in der Lage ist, sich an die Innenwandung des Farbvorratsbehälters 5 anzulegen. Hierbei ist die flexible Isolierung 6 mittig zwischen den beiden Farbvorratsbehälterteilen angeordnet. Auf diese Weise werden zwei voneinander isolierte Behäl­termantelteile 7 und 8 geschaffen und zwei vonein­ander isolierte Behälterinnenräume 9 und 10.
  • An diese Innenräume 9 und 10 münden Farbversor­gungsleitungen, wobei an den Innenraum 9 eine Farb­versorgungsleitung 11 und an den Innenraum 10 eine Farbversorgungsleitung 12 anschließt, die zu den eigentlichen in der Zeichnung nicht dargestellten Hochrotationszerstäubern führen.
  • In der Zeichnung durch die Pfeile F dargestellt ist eine Stellung des Umschaltmechanismus 2 derart, daß das aus der Ringleitung 1 kommende Farbmaterial über die Verteilerleitung 3 dem Innenraum 9 des Farbvorratsbehälters 5 zugeführt wird. Ein in der Farbversorgungsleitung 11 vorgesehenes Ventil ist in diesem Zustand geschlossen und ein in der Farbver­sorgungsleitung 12 vorgesehenes Ventil geöffnet Innerhalb des Farbvorratsbehälters 5 ist der auf der anderen Seite der flexiblen Isolierung 6 ge­bildete Innenraum 10 mit Farbmaterial gefüllt, so daß nunmehr der Druck der Ringleitung über die Verteilerleitung 3 auf die Außenseite der flexiblen Isolierung 6 wirkt, so daß diese in der Lage ist, das eigentliche im Innenraum 10 befindliche Farb­material über die Farbversorgungsleitung 12 auszu­drücken.
  • Hat die flexible Isolierung 6 eine Stellung er­reicht, die umgekehrt der Stellung ist, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, wird ein Umschalt­mechanismus 2 umgeschaltet. Hierbei hat sich der Innenraum 9 mit Farbmaterial gefüllt und der Innenraum 10 ist geleert und nunmehr wird durch Umschalten des Umschaltmechanismus 2 über die Ver­teilerleitung 4 Druck auf die andere Außenseite der flexiblen Isolierung ausgeübt und dadurch nach Öff­nen des in der Farbversorgungsleitung 11 vorge­sehenen Ventiles das im Innenraum 9 dann befind­liche Farbmaterial aus der Farbversorgungsleitung 11 ausgedrückt, während das in der Farbversorgungs­leitung 12 vorgesehene Ventil geschlossen ist.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Wasserlackapplikation mit Hochrotationszerstäubern und Direkt- bzw. Kontaktaufladung mit einem geerdeten Ring­leitungssystem zur Zuführung des Lackes zu den Sprühorganen unter Einschaltung eines Lackvorratsbehälters zwischen Ringleitung und Farbsprühorgan, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringleitung (1) vor dem Farbvorrats­behälter (5) in einen Umschaltmechanismus (2) mündet, der eine Isolationsstrecke zwischen der Ringleitung (1) und den beiden sich an­schließenden Verteilerleitungen (3, 4) schafft und
der Farbvorratsbehälter (5) in seinem Inne­ren durch eine flexible Isolierung (6) unter­teilt ist, deren Fläche dem Innenumfang der einen Hälfte des Farbvorratsbehälters (5) entspricht, wobei die flexible Isolierung (6) den Farbvorratsbehälter (5) isolierend in zwei Teile teilt und die beiden so gebilde­ten Innenräume (9, 10) des Farbvorratsbehäl ters an mit den Sprühsystemen in Verbindung stehende Kabinenleitungen (11, 12) an­schließen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Farbvorratsbehälter (5) aus Kunststoff besteht.
3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vor­hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­net, daß die flexible Isolierung (6) den Farbvorratsbehälter in zwei voneinander elek­trisch isolierte Behältermantelteile (7, 8) unterteilt.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vor­hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­net, daß im Umschaltmechanismus (2) eine elektrisch wirkende Isolationsstrecke ge­schaffen wird.
EP19870118911 1986-12-24 1987-12-19 Vorrichtung für eine Wasserlackapplikation mit Hochrotationszerstäubern oder mit anderen Applikationssystemen über Direktaufladung bzw. Kontaktaufladung Expired - Lifetime EP0273336B1 (de)

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DE3644536A DE3644536C1 (de) 1986-12-24 1986-12-24 Vorrichtung fuer eine Wasserlackapplikation mit Hochrotationszerstaeubern ueber Direktaufladung oder Kontaktaufladung

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EP0273336A3 EP0273336A3 (en) 1988-09-21
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