DE69001744T2 - Anlage zum elektrostatischen Auftragen eines leitfähigen Beschichtungsproduktes. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Anlage zum elektrostatischen Auftragen eines leitfähigen Beschichtungsproduktes wie beispielsweise einer Wasserfarbe; sie betrifft insbesondere ein Anordnung, die schnelle Wechsel des Beschichtungsproduktes gestattet, die in der zwischen zwei zu beschichtenden Gegenständen verstreichenden Totzeit ausgeführt werden können.
• In einer Anlage zum Auftragen eines Beschichtungsproduktes, in der die zu beschichtenden Gegenstände derart von einer Transporteinrichtung getragen werden, daß sie gegenüber einem oder (im allgemeinen) mehreren Spritzgeräten verschoben werden, verstreicht ein Großteil der Zeit als Totzeit zwischen dem Ende des Auftragens eines Beschichtungsproduktes auf einen Gegenstand und dem Beginn des Auftragens eines oft verschiedenen Beschichtungsproduktes auf den folgenden Gegenstand. Diese Totzeit entspricht dem Durchlaufen der die beiden Gegenstände in der Transporteinrichtung trennenden Entfernung. Dies ist insbesondere in der Automobilindustrie der Fall, wo die Herstellungsbedingungen so sind, daß zwei aufeinanderfolgende, auf der Transporteinrichtung hintereinander angeordnete Karosserien mit im allgemeinen verschiedenen Beschichtungsprodukten bedeckt werden müssen. Um das Beschichtungsprodukt für jeden Gegenstand wechseln zu können, werden oft zwei Versorgungszweige parallel verwendet, um einen Zweig reinigen und trocknen und ihn anschließend mit dem nächsten Beschichtungsprodukt versorgen zu können, während der andere Zweig gerade eingesetzt wird. Dies führt zu teuren Anlagen, insbesondere beim Auftragen von leitfähigen Beschichtungsprodukten, die unabhängige, von der Erde isolierte Behälter erfordern.
• Die leitfähigen Beschichtungsprodukte werden durch lange, prozeßgekoppelt-geschlossene Zirkulationskreise bereitgestellt, die zwischen Behältern mit großer Kapazität und den verschieden Auftragungskabinen angeordnet sind. Diese prozeßgekoppelt-geschlossenen Zirkulationskreise werden aus Sicherheitsgründen notwendigerweise auf Erdpotential gehalten, und eine elektrische Isolierung muß während des Auftragens des leitfähigen Beschichtungsprodukts zwischen den geerdeten und den mit der Hochspannung verbundenen Teilen der Kreise vorgesehen sein.
• Unter den auf Hochspannung gehaltenen Elementen ist ein unabhängiger Behälter geringer Kapazität vorgesehen, die nichtsdestoweniger für das Beschichten eines Gegenstandes ausreichend ist. Bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt gestatteten es die leistungsfähigsten Anlagen dieser Art nicht, alle Vorgänge des Reinigens und des Austauschens des Beschichtungsprodukts in einer Zeit vorzunehmen, die kleiner als die vorstehend genannte Totzeit ist, woraus die Notwendigkeit von zwei parallelen Zweigen folgt.
• Es ist insbesondere festgestellt worden, daß das Reinigen und vor allem das Füllen des oder der unabhängigen Behälter eine bestimmte Zeit in Anspruch nahm. Wenn mehrere Behälter gleichzeitig mit einem gleichen Beschichtungsprodukt befüllt werden müssen, müßte ihnen der Zirkulationskreis dieses Beschichtungsproduktes die für die Versorgung der Spritzgeräte für eine ganze Spritzperiode benötigte Menge in einigen Sekunden zuführen, damit alle Vorgänge während der Totzeit ausgeführt werden. Der Durchsatz beim Füllen müßte somit ca. zehn Mal höher sein als der mittlere Durchsatz zur Versorgung der Spritzgeräte. Derartige Durchsätze hätten beträchtliche Druckverluste in den Versorgungskreisen zur Folge. Außerdem sind die Verbindungen zwischen dem oder den verschiedenen Spritzgeräten und dem durch Wahlschieber mit den verschiedenen Zirkulationskreisen verbundenen Kollektor des Beschichtungsproduktes mitunter relativ lang (mehrere Meter), weil die Spritzgeräte um die Bahn des zu beschichtenden Gegenstandes herum angeordnet sind. Des weiteren besitzen die Leitungen dieser Verbindungen einen relativ kleinen Querschnitt, um biegbar zu sein, da die Spritzgeräte mobil sind. Folglich wären diese Verbindungen bei hohem Durchsatz die Ursache starker Druckverluste.
• Es kommt daher vor, daß die von den Zirkulationskreisen am weitesten entfernten unabhängigen Behälter nur mit einem Bruchteil des Anfangsdrucks versorgt werden, was ihre Füllzeit vergrößert.
• Aus all diesen Gründen ist es gemeinhin als notwendig angesehen worden, zwei parallele, wahlweise schaltbare Versorgungszweige vorzusehen.
• Die US-A-4 313 475 beschreibt eine Anlage, die nur einen einzigen Versorgungszweig aufweist, der mit zwei analogen in Serie angeordneten Behältern versehen ist. Der erste dieser Behälter versorgt das Spritzgerät und ist zur gleichen Zeit wie jener mit der Hochspannung verbunden, während der zweite zwischen dem ersten Behälter und einer Einheit zum Wechsel des Beschichtungsproduktes angeordnet ist. Der zweite Behälter, der zur fortlaufenden Versorgung des ersten Behälters mit Beschichtungsprodukt dient, ist abwechselnd mit der Hochspannung verbunden, wenn er sich in den ersten Behälter entleert, und von der Hochspannung getrennt, wenn er wieder mit Beschichtungsprodukt gefüllt wird. Aus Sicherheitsgründen muß während des elektrostatischen Auftragens des Beschichtungsproduktes eine elektrische Isolierung zwischen jedem dieser Behälter und den geerdeten Teilen der Kreise vorgesehen sein. Diese elektrische Isolierung ist teuer.
• Die Erfindung gestattet die Lösung dieser Probleme, indem sie eine neue Einrichtung bereitstellt, die ein sehr schnelles Auffüllen aller unabhängigen Behälter gestattet.
• Die Erfindung betrifft eine Anlage zum elektrostatischen Auftragen eines leitfähigen Beschichtungsproduktes mit mindestens einem elektrostatischen Spritzgerät, das mit einer einstellbaren oder abschaltbaren Hochspannungsquelle verbunden ist, mit einem ersten zur Versorgung des Spritzgerätes angeschlossenen und auf dem Potential der Quelle gehaltenen Behälter und einem zweiten Behälter, dessen Fassungsvermögen in der gleichen Größenordnung wie dasjenige des ersten Behälters liegt, mit Mitteln zum Füllen des ersten Behälters, die auf Erdpotential gehaltene und vom ersten Behälter durch mindestens ein eine Vorrichtung zum zeitweiligen Abdichten bildendes Leitungselement aufweist, und mit Mitteln zum Entleeren dieses zweiten Behälters, um seinen Inhalt durch ein die zeitweilige Abdichtvorrichtung bildendes Leitungselement zum ersten Behälter zu transportieren, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Behälter ständig auf Erdpotential gehalten ist, und daß die Mittel zum Entleeren derart angeordnet sind, daß sie in Abwesenheit von Hochspannung einen raschen Transport des Inhalts des zweiten Behälters zum ersten Behälter gewährleisten.
• Somit kann für Anlagen mit intermittierender Arbeitsweise und mit kurzen Totzeiten erreicht werden, daß alle Reinigungs- und Füllvorgänge der unabhängigen Behälter in einer sehr kurzen Zeitspanne ausgeführt werden, die unterhalb der Totzeit liegt, und folglich alle Verteilungs-, Reinigungs- und Isolationskreise beträchtlich vereinfachen.
• Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Beschreibung einer Anlage gemäß ihrem Prinzip noch besser verständlich, und weitere Vorteile von ihr gehen daraus hervor, wobei die Beschreibung unter Bezug auf die begleitende Zeichnung lediglich in beispielhafter Weise angegeben ist. Es zeigen:
• Figur 1 ein Prinzipschema einer erfindungsgemäßen Anlage zum Auftragen eines Beschichtungsproduktes;
• Figur 2 ein ausführliches Schema eines in der Anlage der Figur 1 verwendeten, eine Vorrichtung zum zeitweiligen Abdichten bildenden Leitungselementes und
• Figur 3 eine mögliche Ausführungsform eines eine Vorrichtung zum zeitweiligen Abdichten bildenden Leitungselemtentes, das in der Anlage der Figur 1 eingesetzt werden kann.
• In Figur 1 ist schematisch eine Anlage zum Auftragen eines Beschichtungsproduktes mit einem elektrostatischen Spritzgerät 11 dargestellt, hier mit rotierendem Zerstäubungsglied, das mit einer regelbaren oder abschaltbaren Hochspannungsquelle 12 verbunden und über eine ständig geerdete Einheit 13 zum Wechsel des Beschichtungsproduktes mit Beschichtungsprodukt versorgt wird, und mit einer Entnahmeeinheit 14, die beispielsweise auf demselben mobilen Träger sitzt wie das Spritzgerät 11. Die Entnahmeeinheit 14 ist zwischen das Spritzgerät 11 und den Ausgang der Einheit 13 zum Wechsel des Beschichtungsproduktes eingefügt. Letztere weist eine Anordnung von gesteuerten Ventilen 16a, 16b, 16c,... auf, die in einen gemeinsamen Kollektor 13a münden. Diese Ventile sind jeweils mit einem der Zirkulationskreise 18a, 18b, 18c,... der verschiedenen Beschichtungsprodukte verbunden, die jeweils mit nicht gezeigten Behältern großer Kapazität verbunden sind. Das Beschichtungsprodukt zirkuliert ständig druckbeaufschlagt in einer derartigen Leitung 18, um auf Anforderung ein bestimmtes Spritzgerät oder eine Gruppe von Spritzgeräten zu versorgen, das oder die mit einer bestimmten Einheit zum Wechsel des Beschichtungsproduktes verbunden ist bzw. sind. Die verschiedenen Beschichtungsprodukte (insbesondere Produkte von verschiedenen Farben) sind elektrisch leitend. Dies sind beispielsweise Wasserfarben oder Metalleffektfarben. Andererseits werden diese Behälter großer Kapazität und diese Zirkulationskreise 18 aus Sicherheitsgründen elektrisch auf Erdpotential gehalten. Gleiches gilt für jede Einheit 13 zum Wechsel des Beschichtungsproduktes. Die Entnahmeeinheit 14 weist ständig geerdete Elemente auf, sowie andere Elemente, die durch das leitende Beschichtungsprodukt auf Hochspannung gebracht werden, wenn die Hochspannungsquelle effektiv mit dem Spritzgerät 11 verbunden ist, d.h. während der ganzen Dauer des Zerstäubens und Auftragens des Beschichtungsproduktes auf den Gegenstand. Diese sequentiell an die Hochspannung angeschlossenen Elemente sind im wesentlichen ein erster unabhängiger Behälter 20 mit relativ geringem Inhalt, der beispielsweise ausreichend zur Versorgung des Spritzgerätes 11 während einer ganzen Beschichtungsphase eines Gegenstandes ist, und ein gesteuertes Ventil 22, das zwischen den Ausgang des Behälters 20 und das Spritzgerät 11 geschaltet ist. Der erste Behälter 20 weist einen Separator, wie beispielsweise einen Kolben 24 oder dergleichen, zum Fördern des Beschichtungsprodukts über das Ventil 22 zum Spritzgerät 11 auf. Dieser Kolben begrenzt im Behälter 20 eine Betätigungskammer 25, die mittels eines gesteuerten Ventils 26 mit einer Druckfluidquelle verbunden ist. Das Ventil 26 ist ein 3-Wege-Ventil mit Entlüftung. Die Entnahmeeinheit 14 weist eine Einrichtung zum Füllen des Behälters 20 mit geerdeten Elementen auf, die vom ersten Behälter durch mindestens ein eine Vorrichtung zum zeitweiligen Abdichten bildendes Leitungselement 28 getrennt sind, welches nachstehend beschrieben wird. Diese Einrichtung zum Füllen weist hauptsächlich einen zweiten Behälter 30 mit gleichfalls relativ geringem Inhalt (beispielsweise gleich dem des ersten Behälters 20) auf und ist ständig geerdet. Der Ausgang dieses zweiten Behälters ist mit dem eine Vorrichtung zum zeitweiligen Abdichten bildenden Leitungselement 28 durch ein gesteuertes Ventil 34 verbunden. Ein Ende des Kollektors 13a der Einheit 13 zum Wechsel des Beschichtungsproduktes ist ebenfalls mit diesem zweiten Behälter 30 durch eine dünne Leitung 35 verbunden, die relativ lang sein kann. Das andere Ende dieses Kollektors ist über ein gesteuertes Ventil 36 mit Mitteln 38 zur Rückgewinnung von Abfallstoffen verbunden, die ebenfalls geerdet sind.
• Ein zweites eine Vorrichtung zum zeitweiligen Abdichten bildendes Leitungselement 40 ist zwischen den ersten Behälter 20 und die Mittel 38 zur Rückgewinnung von Abfallstoffen geschaltet. Zwischen das Ventil 34 und das erste Leitungselement 28 sind ein mit einer Versorgungsleitung für Spülmittel verbundenes Ventil 42, ein mit einer Zufuhrleitung für Druckluft verbundenes Ventil 43 und ein Ventil 44 geschaltet, das die Verbindung mit den Mitteln 38 zur Rückgewinnung von Abfallstoffen herstellt. Alle diese Ventile sind gesteuert. Außerdem ist eine Versorgungsleitung 46 für (isolierendes) organisches Reinigungsmittel über ein gesteuertes Ventil 48 direkt mit dem Spritzgerät 11 verbunden. Das in der Leitung 46 zirkulierende Reinigungsmittel dient ausschließlich dem Spülen des Spritzgerätes 11. Die Stange des Kolbens 24 des Behälters 20 ist vorteilhafterweise mit einem Stellungsgeber 58 verbunden, der den Durchsatz an zum Spritzgerät 11 gefördertem Beschichtungsprodukt zu steuern gestattet. Die gleiche Vorrichtung ist für den Behälter 30 vorgesehen, dessen Kolbenstange mit einem Stellungsgeber 59 verbunden ist.
• Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung weist die Entnahmeeinheit 14 eine Einrichtung zum schnellen Entleeren des zweiten Behälters 30 auf, um seinen Inhalt über das Leitungselement 28 zum ersten Behälter 20 zu transportieren. Diese Einrichtung zum schnellen Entleeren ist hier in die Struktur des zweiten Behälters selbst integriert, die zu diesem Zweck einen einen Kolben bildenden Separator 50 aufweist, der im Behälter die Kammer für das Beschichtungsprodukt und eine Betätigungskammer 52 begrenzt, die mit einer Druckfluidquelle 54, hier Druckluft, über ein gesteuertes Ventil 56 verbunden ist. Das Ventil 56 ist ein 3-Wege-Ventil mit Entlüftung. Im gezeigten Beispiel ist der Kolben 50 ein abgestufter Kolben.
• Die Figur 2 zeigt im Detail eines der eine Vorrichtung zum zeitweiligen Abdichten bildenden Leitungselemente 28 oder 40 der Figur 1. Eine derartige Vorrichtung weist ein isolierendes Leitungsstück 112 mit festgelegter Länge, einen an der Innenwand dieses Leitungsstückes schabenden Kolben 114 und eine Einrichtung zum Verschieben dieses Schabkolbens in diesem Leitungsstück auf. Der Schabkolben ist mit einer ringförmigen Dichtung 115 aus elastomerem Material versehen, die an der Innenwand des Leitungsstückes anliegt. Im Ausführungsbeispiel wird die Einrichtung zum Verschieben des Kolbens von einem Stellglied 116 gebildet, das hier pneumatisch und doppelt wirkend ausgeführt ist, das in der Verlängerung des Leitungsstückes 112 angeordnet ist, und dessen Stange 118 aus isolierendem Material am Schabkolben 114 befestigt ist.
• Die Länge des isolierenden Leitungsstücks 112 ist in der Weise festgelegt, daß bei einer gegebenen Hochspannung zwischen seinen Enden der Kriechstrom unterhalb eines gewählten Wertes bleibt, nachdem die innere Oberfläche des Leitungsstückes durch das Schaben gut genug vom leitfähigen Produkt befreit ist. Im dargestellten Beispiel ist das gerade isolierende Leitungsstück 112 in einem zylindrischen Block 120 aus starrem, elektrisch isolierendem Material ausgebildet, und dieser Block bildet auch den Körper des Stellglieds 116, das in axialer Verlängerung des Leitungsstückes 112 angeordnet ist. Dieses Stellglied 116 wird axial durch zwei Wände 122 und 124 begrenzt, die die Form von Stopfen besitzen, die in mit Innengewinde versehene Teile einer in dem Block 120 ausgebildeten zylindrischen Ausnehmung 126 eingeschraubt sind. Die Wand 122 trennt das Stellglied von einem zylindrischen Hohlraum 128, der mit einem das Leitungsstück 112 umschließenden ringförmigen Fortsatz 129 versehen ist. Die Wand 124 verschließt ein offenes Ende der Ausnehmung 126 und weist eine Anschlußöffnung 132 zu einer nicht gezeigten Druckluftquelle auf. Eine weitere Anschlußöffnung 133 zu einer Druckluftquelle ist nahe der Wand 122 vorgesehen. Der Kolben 134 des Stellglieds 116 bewegt sich in der Ausnehmung 126 zwischen den zwei Öffnungen 132 und 133 hin und her. Die Stange 118 ist mit einem ihrer Enden mit dem Kolben 134 verbunden und durchquert die Wand 122, welche eine die Dichtigkeit zwischen dem Stellglied und dem Hohlraum 128 gewährleistende ringförmige Dichtung 135 aufnimmt. Das isolierende Leitungsstück 112 ist an der Seite seines dem Stellglied entgegengesetzten Endes direkt mit einer Öffnung 136 verbunden, und es steht mit einer über einen Trennschieber 140 in den ringgförmigen Fortsatz 129 mündenden Öffnung 138 in Verbindung. Dieser Trennschieber ist in der Nähe eines Endes des isolierenden Leitungsstücks 112 angeordnet und hat die Aufgabe, die Zirkulation der Flüssigkeit zwischen der nahen Öffnung 138 und dem isolierenden Leitungsstück 112 zu unterbrechen. Der Trennschieber wird ständig in Richtung seiner Fließstellung gedrückt und wird vom Schabkolben selbst in die Öffnungsstellung bewegt, wenn sich dieser in der Nähe dieses Endes des isolierenden Leitungsstücks 112 befindet, d.h., wenn er sich an der Seite des Stellglieds 116 in Anschlag befindet. Um dies auszuführen, weist der Trennschieber 140 eine ringförmige Verschlußkappe 145 auf, die mit einer auf einer inneren Auflagefläche 142 des ringförmigen Fortsatz es 129 des Hohlraums 128 gleitenden zylindrischen Hülse 141 versehen ist. Die Öffnung 138 steht mit diesem ringförmigen Fortsatz 129 in Verbindung, und die Hülse 141 weist einen Durchgang 143 (hier ein einfaches Loch) auf, das den Abfluß der Flüssigkeit gestattet.
• Die Abdichtung zwischen der Öffnung 138 und dem Leitungsstück 112 wird durch Anlage der Stirnfläche des Ansatzes 142 gegen die gegenüberliegende Fläche der Hülse 145 gewährleistet, welche Fläche mit einer elastischen Dichtung versehen sein kann. Außerdem ist der Hohlraum 128 koaxial zum Leitungsstück 112 ausgerichtet und steht mit ihm derart in Verbindung, daß die rohrförmige Hülse 145 eingeklemmt ist, um sich im axialen Fortsatz des Leitungsstückes 112 zu verschieben, von dem sie eines der Enden bildet. Sie ist mit einer Bohrung 146 versehen, die das Leitungsstück 112 verlängert und den gleichen Durchmesser wie dieses besitzt. Der Schabkolben 114 kann in der Endstellung in diese Bohrung eintauchen, bis er auf eine Schulter 147 trifft. Eine Feder 144 ist im Hohlraum 128 zwischen der festen Wand 122 und einer Schulter der rohrförmigen Hülse 145 angeordnet. Sie ist mit einer Vorspannung montiert, um die rohrförmige Hülse in ihre Schließstellung zu drücken. Der Hohlraum 128 steht außerdem über eine Öffnung 148 mit einer nicht gezeigten Druckluftquelle in Verbindung. Der hierdurch im Hohlraum 128 aufgebaute Druck drückt die Hülse 145 ebenfalls in Richtung ihrer Schließstellung. Dieser Druck wirkt zufolge eines Loches 150 in der Hülse auf die Rückseite des Schabkolbens, d.h., auf diejenige, die nicht in Kontakt mit der im Leitungsstück 112 vorhandenen Flüssigkeit steht. Somit ist der Kolben 114 einem Gegenluftdruck ausgesetzt, der dem durch die Flüssigkeit im Leitungstück 112 ausgeübten Druck entgegenwirkt. Diese Anordnung gestattet einen gewissen Druckausgleich beidseits des Schabkolbens 114 und definiert eine Art von "Luftdichtung", die das Eindringen von Flüssigkeit entlang der Seitenwand des Schabkolbens verhindert und die Lebensdauer der ringförmigen Dichtung 115 verlängert.
• Solange sich der Schabkolben 114 in der in Figur 2 gezeigten Position befindet (Atmosphärendruck an der Öffnung 133 des Stellglieds 116), drängt er die gleitende Hülse gemäß Fig. 2 nach rechts, und der Durchgang 143 ist frei. Die leitfähige Flüssigkeit kann somit zwischen den Öffnungen 138 und 136 zirkulieren. Wenn die Zirkulation dieser Flüssigkeit unterbrochen und eine elektrische Isolation zwischen den zwei Teilen des Flüssigkeitsverteilerkreises gewährleistet werden soll, genügt es, Druck auf die zwei Kammern des Stellglieds 116 zu geben, was die Verschiebung des Schabkolbens 114 bewirkt. Schon am Anfang seines Weges gibt der Schabkolben die gleitende Hülse 145 frei, die die Zirkulation der Flüssigkeit unterbricht. Dann setzt der Schabkolben 114 seinen Weg im Leitungsstück 112 fort, indem er die Flüssigkeit wegdrückt und gleichzeitig das Innere dieser Leitung derart reinigt, daß, wenn er in seiner Endstellung ankommt, in dem Kreis ein Abschnitt der isolierenden Leitung besteht, der gut genug von leitendem Material befreit ist, um eine festgelegte Hochspannung "halten" zu können.
• Die Arbeitsweise der Anlage gemäß Figur 1 wird nachstehend beschrieben.
• Es wird angenommen, daß der erste Behälter 20 mit einem Beschichtungsprodukt gefüllt ist, und daß das Druckfluid in die Kammer 25 eingeleitet wird. Das Beschichtungsprodukt wird dann über das offene Ventil 22 zum auf Hochspannung gebrachten Spritzgerät 11 gefördert. Die zwei Leitungselemente 28 und 40 sind in entsprechenden Stellungen und halten ihre Leitungsstücke 112 ausreichend sauber und trocken. Die Hochspannungsquelle ist folglich gut von den geerdeten Elementen isoliert. Während der Auftragungsphase des Beschichtungsproduktes auf einen Gegenstand (beispielsweise eine Automobilkarosserie), die üblicherweise ca. 60 Sekunden dauert, ist genügend Zeit, um den Behälter 30 (der sich gerade in den Behälter 20 entleert hat und dessen Kolben 50 in der unteren Position der Figur 1 ist) zu reinigen und zu trocknen, indem die Einheit 13 zum Wechsel des Beschichtungsproduktes und die Reinigungsleitung das Spülmittel und die Luft, gesteuert von den Ventilen 42 und 43, in diese Elemente einführen, wobei die Ventile 34 und 36 geöffnet sind. Dann werden die Ventile 36, 42 und 43 geschlossen und das Ventil 44 sowie eines der Ventile 16a, 16b oder 16c,... geöffnet, bis das Produkt das Ventil 44 erreicht, das folglich geschlossen wird. Eine festgelegte Menge eines neuen Produktes wird dann unter der Überwachung des mit dem Kolben des Behälters 30 verbundenen Stellungsgebers 59 in den Behälter 30 eingeführt. Die Anlage bleibt in diesem Zustand bis zum Ende der elektrostatischen Zerstäubungsphase, d.h., bis der Kolben 24 des Behälters 20 das Beschichtungsprodukt vollständig zum Spritzgerät 11 befördert hat. Ab diesem Moment sind die zu reinigenden Volumina und die gemäß Figur 1 "rechts" der Leitungselemente 28 und 40 liegenden Restmengen an zu beseitigendem Beschichtungsprodukt sehr gering. Die Hochspannung wird auf Null zurückgefahren und das Ventil 22 geschlossen. Nun läßt man die Kolben 114 sich in den zwei Leitungselementen 28 und 40 verschieben, was eine Zirkulation von Spülmittel und von Luft, gesteuert von den Ventilen 42 und 43, gestattet, die die Beseitigung von Resten des Beschichtungsproduktes gewährleistet, welches gerade im Behälter 20 und den benachbarten Leitungen verwendet worden ist. Das Ventil 22 wird für eine kurze Zeitspanne geöffnet, um das kurze Leitungsstück zwischen diesem Ventil und dem Spritzgerät 11 zu reinigen. Während dieser Zeit wird das Spritzgerät 11 mittels über die Leitung 46 und das Ventil 48 eingeleitetem isolierendem Lösungsmittel gereinigt. Dann wird das Ventil 34 geöffnet, und der schnelle Transport des neuen Beschichtungsproduktes vom Behälter 30 zum Behälter 20 beginnt, bis der Kreis in Strömungsrichtung vor dem Leitungselement 40 mit dem neuen Beschichtungsprodukt unter Überwachung des dem Behälter 30 zugeordneten Stellungsgebers 59 gefüllt ist. Das eine Vorrichtung zum Abdichten bildende Leitungselement 40 wird dann betätigt, um den Behälter 20 von den Mitteln zur Rückgewinnung von Abfallstoffen zu isolieren. Das Ventil 26 wird dann zur Umgebungsatmosphäre geöffnet, und der schnelle Transport des neuen Beschichtungsproduktes wird unter Zurückschieben des Kolbens 24 des Behälters 20 fortgesetzt. Die Wahl der zwei Durchmesser des Kolbens 50 und/oder des Drucks des von der Quelle 54 gelieferten Fluides erfolgt derart, daß die Transportzeit des neuen Beschichtungsproduktes zum Behälter 20 wie gewünscht eingestellt werden kann. Insbesondere kann die Quelle 54 nötigenfalls ein Fluid unter relativ hohem Druck liefern, beispielsweise dem Doppelten des Drucks der weiteren in der Anlage verteilten Fluide. Der abgestufte Kolben 52 bildet seinerseits einen Druckverstärker. Am Ende dieses Transportes erreicht die Verschiebung des Schabkolbens 114 in dem eine Abdichtvorrichtung bildenden Leitungselement 28, daß das Beschichtungsprodukt im Behälter 20 zurückgedrängt wird und gewährleistet gleichzeitig die elektrische Isolierung dieses Behälters und des Spritzgerätes 11. Die Hochspannung wird wieder angelegt, und eine neue elektrostatische Zerstäubungsphase auf einen neuen Gegenstand kann beginnen. Aufgrund der Tatsache, daß der Transport des Beschichtungsproduktes zum Behälter 20 nicht mehr vom Druck abhängt, mit dem das Produkt durch die Einheit 13 zum Wechsel des Beschichtungsproduktes geliefert wird, ist immer sichergestellt, daß alle Vorgänge der Reinigung und der Füllung des Behälters 20 in einer Zeit ausgeführt werden können, die kürzer als die vorstehend definierte Totzeit ist, während der die Hochspannung auf Null oder einen geringen Wert zurückgefahren werden kann.
• In Figur 3 ist eine Ausführungsform des eine Abdichtvorrichtung bildenden Leitungselements dargestellt. Diese Ausführungsform besteht aus einer gesteuerten Verbindungsvorrichtung 211, die einen mechanisch betätigten Schnellanschluß bildet. In dieser Ausführungsform wird die elektrische Isolierung durch Entfernen von zwei Teilen des Leitungselementes voneinander ausgeführt. Sie ist beispielsweise dazu bestimmt,die Vorrichtung 28 der Figur 1 zu ersetzen. Eine analoge Vorrichtung kann dazu verwendet werden, die Isolationsvorrichtung 40 zu ersetzen. Diese Verbindungsvorrichtung 211 weist im wesentlichen zwei trennbare Teilsysteme auf, nämlich einen einen Fluidauslaß 213 enthaltenden ersten Rohrnippel 212 sowie einen einen Fluidauslaß 215 für das gleiche Fluid enthaltenden zweiten Rohrnippel 214. Einlaß und Auslaß sind hier im Sinne der Verschaltung der Vorrichtung 28 in Figur 1 definiert. Die beiden Rohrnippel können stirnseitig längs einer gemeinsamen axialen Richtung zusammengefügt werden, wie gezeigt ist. Der Rohrnippel 212 umfaßt eine Stirnfläche 218 in Gestalt einer ringförmigen Querwand, in deren Mitte ein erstes Ventilorgan 220 angebracht ist, das im Inneren eines mit dem Auslaß 213 in Verbindung stehenden Hohlraums axial beweglich ist, wobei das Ventilorgan von einer Feder 222 gegen einen Ventilsitz 223 gepreßt wird, um den Auslaß 213 zu verschließen. Das Ventilorgan weist eine konvexe Fläche 224 in Gestalt einer Kugelkalotte auf. Wenn das Ventilorgan auf seinem Ventilsitz ruht, springt diese konvexe Fläche ein wenig über die die Stirnfläche 218 bildende Wand vor.
• Der Rohrnippel 214 umfaßt ein rohrförmiges Teil 225, in dessen Innerem axial eine Einlaßleitung 215a verläuft, die mit dem Einlaß 215 in Verbindung steht und deren eines Ende das auf eine Querfläche 226 mündet, zur Anlage an die Fläche des Endstücks 218 bestimmt ist und einen kegelstumpfartigen Abschnitt aufweist, der den Ventilsitz 227 eines zweiten Ventilorgans 228 bildet. Diese Anordnung gestattet, den Einlaß 215 zu verschließen. Das zweite Ventilorgan 228 mit im allgemeinen kegelstumpfartiger Gestalt weist eine konkave Endfläche 230 in Form einer Kugelkalotte auf, die an die Fläche 224 des Ventilorgans 220 anzuliegen kommt. Die beiden Kugelkalotten besitzen vorzugsweise den gleichen Radius, so daß nach dem Zusammenbau praktisch kein Luftspalt zwischen den zwei Ventilorganen auftreten kann. Um indessen ein gutes Schließen der jeweiligen Ventilorgane zu gewährleisten, kann ein sehr kleiner Spalt zwischen ihren einander gegenüberliegenden Flächen vorgesehen werden. Mit anderen Worten, die zwei Ventilorgane sind jeweils mit gegenseitigen formkomplementären Kontaktflächen versehen. Sie sind so ausgebildet, daß sie gemeinsam verschoben werden können und dabei in Berührung miteinander bleiben, so daß das Fluid vom Einlaß 215 zum Auslaß 213 fließen kann. Um dies zu ermöglichen, ist der Außendurchmesser des Ventilorgans 228 etwas kleiner als der Durchmesser der Öffnung des Ventilsitzes 223 des ersten Ventilorgans, so daß das Ventilorgan 228, solange es von seinem Ventilsitz 227 abgehoben ist, auch das Ventilorgan 220 von seinem Ventilsitz 223 abhebt, was den Fluiddurchfluß vom Einlaß 215 zum Auslaß 213 gestattet. Der Rohrnippel 214 umfaßt außerdem eine Einrichtung zum Reinigen der beiden Ventilorgane sowie, allgemeiner ausgedrückt, der gesamten Trennfläche der beiden Rohrnippel.
• Im Ausführungsbeispiel umfaßt die Reinigungseinrichtung ein außerhalb des rohrförmigen Teils 225 angebrachtes koaxiales Teil 235. Diese zwei Teile sind relativ zueinander axial verschiebbar angeordnet. Diese Verschiebung wird von einem auf dem Teil 225 angebrachten Sicherungsring 236 begrenzt. Das koaxiale Teil 235 ist derart eingerichtet, daß es an die Stirnfläche 218 des ersten Rohrnippels anlegbar ist und sich dort fixiert. Das koaxiale Teil 235 bildet somit eine Art Gleithülse, wohingegen das rohrförmige Teil 225 an seinem Ende einen Außenbund aufweist, der mit dem koaxialen Teil 235 und der Stirnfläche 218 des ersten Rohrnippels eine ringförmige Kammer 237 zum Einspritzen des Reinigungsfluids bildet. Die Wände dieser Kammer 237 sind vorteilhafterweise behandelt, um ein Anhaften des verwendeten Fluids zu verhindern; sie sind beispielsweise mit Polytetrafluoräthylen beschichtet. Das fragliche Reinigungsfluid besteht aus mindestens einer Spülflüssigkeit, die an die Art des Produktes und vorzugsweise auch an die nach dem eigentlichen Spülen eingeführte Druckluft angepaßt ist. Eine Dichtung 238 verhindert jegliche Leckage nach draußen. Die mechanische Verbindung der beiden Rohrnippel wird hier mittels Kugeln 239 hergestellt, die sich in entsprechenden Ausnehmungen eines Zylindermantels 240 des koaxialen Teils 235 befinden. Außerhalb desselben befindet sich ein rohrförmiges Verriegelungselement 242, das auf dem koaxialen Teil verschieblich angebracht ist und eine Schrägfläche 244 mit geringer Steigung umfaßt, die dafür sorgt, daß die Kugeln in ihren Ausnehmungen bleiben. Das Verriegelungselement wird auf die Kugeln zu mittels einer Feder 246 gepreßt, die vorgespannt zwischen dem Verriegelungselement und einem Sicherungsring 247 angeordnet ist, der mit dem koaxialen Teil 235 fest verbundenen ist. Zwischen den Teilen 235 und 242 ist eine Betätigungskammer 248 vorgesehen. Hier hinein wird Druckluft eingeblasen, um die Freigabe der Kugeln zu bewirken. Eine Hülse 249 mit Schulter begrenzt den Weg des Teils 242 bei Druckluftbeaufschlagung. Sie umgibt die Feder 246 und stützt sich gegen den Sicherungsring 247 ab. Wenn die beiden Rohrnippel miteinander verbunden sind, greifen die von dem Verriegelungselement festgehaltenen Kugeln in eine außen liegende, eine schräge Flanke 251 aufweisende Ringnut 250 des Rohrnippels 212 ein. Dies sichert das Anpressen der Querfläche 226 gegen die Stirnfläche 218 des ersten Rohrnippels, wobei eine Ringdichtung 252 zwischen diesen beiden Flächen vorgesehen ist. Weiterhin ist eine Feder 255 zwischen entsprechenden Schultern des koaxialen Teils 235 und dem rohrförmigen Teil 225 angebracht. Die Wirkung dieser Feder besteht darin, das rohrförmige Teil 225 axial von dem koaxialen Teil 235 wegzudrücken. Auf diese Weise wird das Endstück des rohrförmigen Teils 225 durch die Kraft der Feder 255 gegen die Stirnfläche 218 gepreßt, solange das koaxiale Teil mit dem ersten Rohrnippel 212 verriegelt ist. Dadurch wird die ringförmige Kammer 237 gebildet und begrenzt, solange die beiden Rohrnippel miteinander verbunden sind. Das koaxiale Teil 235 weist mindestens eine Einlaßleitung 262 für Reinigungsfluid (Spülflüssigkeit und/oder Trocknungsluft) sowie eine Auslaßleitung 264 für Reinigungsfluid auf. Diese Leitungen 262 und 264 münden auf die Innenfläche des koaxialen Teils 235 an Stellen, die mit der ringförmigen Kammer 237 in Verbindung stehen. Die Auslaßleitung 264 für das Reinigungsfluid umfaßt eine kalibrierte Auslaßdrossel 266.
• Das zweite Ventilorgan 228 ist fest mit einem Schaft 268 verbunden, der eine Wand 269 axial durchquert, die die Einlaßleitung 215a von einem Stellantrieb 272 trennt, der in einem zylindrischen Hohlraum 273 des zweiten Rohrnippels angeordneten ist. Der Schaft 268 ist am Kolben 275 des Stellantriebs befestigt. Ein Antriebsfluid kann durch eine Öffnung 276 in eine Kammer des Stellantriebs eingespeist werden, um den Kolben in eine Richtung zu treiben, die ein Abheben des Ventilorgans 228 von seinem Ventilsitz 227 bewirkt. Eine Feder 278 ist in diesem Hohlraum zwischen dem einen seiner axialen Enden und dem Kolben derart angebracht, daß sie das zweite Ventilorgan 228 in Verschlußstellung drückt, das heißt gegen den Ventilsitz 227 preßt.
• Solange die beiden Rohrnippel 212 und 214 getrennt sind, verhindern die zwei Ventilorgane den Fluidaustritt vollständig, wobei insbesondere die Feder 278 eine ausreichende Kraft ausübt, um das Ventilorgan 228 auf seinen Sitz 227 zu pressen. Während die Kammer 248 zum Freigeben der Kugeln 239 druckbeaufschlagt wird, werden die zwei Rohrnippel 212 und 214 aufeinander zu bewegt. Der Kupplungsvorgang bewirkt zunächst das Anpressen der Ringdichtung 252 gegen die Stirnfläche 218, sodann das Anpressen des Ventilorgans 220 gegen das Ventilorgan 228 und der Querfläche 226 gegen die Stirnfläche 218 des Rohrnippels 212. Das Zusammenpressen der Feder 255 nach vollendetem Kuppeln bringt die Fläche 218 des Rohrnippels 212 zur Anlage an die Dichtung 238. Die Druckentlastung der Kammer 248 gestattet es der Feder 246 mittels des Zusammenwirkens der Schrägfläche 244, der Kugeln 239 und der schrägen Flanke 251 der Ringnut 250, die Anlage des koaxialen Teils 235 gegen die Stirnfläche 218 des Rohrnippels 212 zu bewirken. Hierdurch wird die ringförmige Kammer 237 erzeugt.
• Wenn der Stellantrieb 272 über die Öffnung 276 mit einem Steuerdruck beaufschlagt wird, oder wenn der Fluiddruck in der Leitung 215a den ausreichend hohen voreingestellten Wert erreicht, hebt das Ventilorgan 228 von seinem Sitz 227 ab und drückt das Ventilorgan 220 zurück. Somit kann das Fluid vom Einlaß 215 zum Auslaß 213 fließen. Dies geschieht beim Transport des Beschichtungsproduktes vom Behälter 30 zum Behälter 20.
• Wenn die zwei Teile getrennt werden sollen, genügt es, die Steuerdruckbeaufschlagung des Stellantriebs 272 zu beenden. Die beiden Ventilorgane 228 und 220 kehren auf ihre Lagersitze 227 und 223 zurück. Die Zirkulation des Fluids wird gestoppt. Ein Spülfluid, beispielsweise aus einer Mischung einer geeigneten Flüssigkeit mit Druckluft, wird dann über die Leitung 262 der Kammer 237 zugeführt. Es wird durch die Leitung 264 wieder abgeführt. Aufgrund des Druckabfalls an der Drossel 266 reicht der Druck des Spülfluids in der Kammer 237 aus, um die Kraft der Feder 255 zu überwinden und ein Zurückgleiten des rohrförmigen Teils 225 im koaxialen Teil 235 zu bewirken. Das Spülfluid kann dann die ganze Stoßfläche zwischen den Rohrnippeln 212 und 214 reinigen.
• Nach dem Trocknen durch Luft wird der Druck der Luft drastisch vermindert, und die beiden Rohrnippel kommen wieder in Kontakt. Sie können dann mechanisch voneinander getrennt werden. Bei neuerlicher Betrachtung des Schemas der Anlage gemäß Figur 1 wird ersichtlich, daß die soeben beschriebene Ausführungsform der Vorrichtung das Leitungselement 28 wie beschrieben ersetzen kann. Eine analoge Vorrichtung ersetzt das Leitungselement 40. Alle Zufuhrleitungen für Luft und für Spülmittel sind auf der Seite der zwei Rohrnippel 214 angebracht, die auf der Entnahmevorrichtung 14 befestigt sind. Die zwei beweglichen Rohrnippel 212 sind über geschmeidige, schleifenförmig geführte Schläuche mit dem Behälter 20 verbunden. Sie werden zusammen mit von einem nicht gezeigten Stellantrieb verschoben. Somit werden die zwei beweglichen Rohrnippel 212 während einer Zerstäubungsphase getrennt von den zwei Rohrnippeln 214 gehalten. Wie in der vorherigen Ausführungsform können die Vorgänge der Reinigung der Vorrichtungen 211 und des Transports des Beschichtungsproduktes während der vorstehend beschriebenen Totzeit ausgeführt werden.
• Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die soeben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es wurden insbesondere in beispielhafter Weise zwei Arten von eine Abdichtvorrichtung bildenden Leitungselementen beschrieben, die für die Anlage gemäß Figur 1 geeignet sein können. Es können jedoch weitere, eher herkömmliche Isolationsvorrichtungen verwendet werden, insbesondere kann ein derartiges Element aus lediglich einem festen Leitungsstück gebildet sein, das an seinen zwei Enden mit Einrichtungen zum Spülen und Trocknen verbunden ist, und das die gewünschte elektrische Isolation dadurch zu erhalten gestattet, daß alle Reste von leitendem Beschichtungsprodukt von den Innenwänden des Leitungsstückes entfernt werden.

Claims (11)

1. Anlage zum elektrostatischen Auftragen eines leitfähigen Beschichtungsproduktes mit mindestens einem elektrostatischen Spritzgerät (11), das mit einer einstellbaren oder abschaltbaren Hochspannungsquelle (12) verbunden ist, mit einem ersten zur Versorgung des Spritzgerätes angeschlossenen und auf dem Potential der Quelle gehaltenen Behälter (20) und einem zweiten Behälter (30), dessen Fassungsvermögen in der gleichen Größenordnung wie dasjenige des ersten Behälters (20) liegt, mit Mitteln zum Füllen des ersten Behälters, die auf Erdpotential gehaltene und vom ersten Behälter durch mindestens ein eine Vorrichtung zum zeitweiligen Abdichten bildendes Leitungselement (28) aufweist, und mit Mitteln (50, 54, 56) zum Entleeren dieses zweiten Behälters, um seinen Inhalt durch ein die zeitweilige Abdichtvorrichtung (28) bildendes Leitungselement zum ersten Behälter zu transportieren, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Behälter (30) ständig auf Erdpotential gehalten ist, und daß die Mittel zum Entleeren derart angeordnet sind, daß sie in Abwesenheit von Hochspannung einen raschen Transport des Inhalts des zweiten Behälters zum ersten Behälter gewährleisten.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Behälter (30) einen Separator (50), wie einen Kolben, der eine Betätigungskammer (52) begrenzt, die mit einer Quelle (54) eines Druckfluides, beispielsweise von Druckluft, über ein gesteuertes Ventil (56) verbunden ist, sowie eine Kammer für das Beschichtungsprodukt aufweist.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfluidquelle einen Druck hat, der höher als die Drücke der weiteren in der Anlage verteilten Fluide ist.

4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Separator (50) einen Druckverstärker bildet.

5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Behälter (30) mit einer an sich bekannten Beschichtungsprodukt- Wechseleinheit (13) verbunden ist.

6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes eine Vorrichtung zum zeitweiligen Abdichten bildendes Leitungselement (28) zwischen die zwei Behälter geschaltet ist, und daß ein zweites eine Vorrichtung zum zeitweiligen Abdichten bildendes Leitungselement (40) zwischen den ersten Behälter (20) und ständig auf Erdpotential gehaltene Mittel (38) zur Rückgewinnung von Abfallstoffen geschaltet ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (42) zur Versorgung mit Spülmittel und Mittel (43) zur Versorgung mit Druckluft zwischen den zweiten Behälter (30) und das erste Leitungselement (28) geschaltet sind.

8. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine Vorrichtung zum zeitweiligen Abdichten bildendes Leitungselement ein isolierendes Leitungsstück (112) festgelegter Länge, das einen an den jeweiligen Enden dieses Leitungsstücks vorgesehenen Flüssigkeitseinlaß und -auslaß besitzt, sowie einen Schabkolben (114) der Innenwand des Leitungsstücks, der in dessen Innerem beweglich ist, und Mittel (116) zum Verschieben des Schabkolbens im Leitungsstück aufweist.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine Vorrichtung zum zeitweiligen Abdichten bildendes Leitungselement von einer gesteuerten, einen schnellen Anschluß herstellenden Verbindungsvorrichtung (211) gebildet ist.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung aufweist:

- einen ersten Rohrnippel (212), der ein elastisch in Richtung eines ersten Ventilsitzes (223) beaufschlagtes erstes Ventilorgan (220) zum Abdichten einer Fluidleitung umschließt,

- einen zweiten Rohrnippel (214), der ein eine weitere Leitung (215a) bildendes rohrförmiges Teil aufweist und ein elastisch in Richtung eines zweiten Ventilsitzes (224) beaufschlagtes Ventilorgan (228) zum Abdichten der weiteren Leitung umschließt,

- daß die zwei Ventilorgane jeweils mit gegenseitig formkomplementären Kontaktflächen versehen sind, und daß sie derart angeordnet sind, daß sie sich zusammen verschieben lassen und dabei in Kontakt bleiben, so daß der Durchfluß des Fluids ermöglicht wird, und

- daß die Verbindungsvorrichtung des weiteren Mittel zum Reinigen der Stoßflächen der zwei Rohrnippel, insbesondere derjenigen der zwei Ventilorgane, aufweist.

11. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der zwei Behälter (20, 30) einen Separator (24, 50), beispielsweise einen Kolben, aufweist, um das Beschichtungsprodukt zu fördern, und daß der Separator mit Mitteln (58, 59) zum Steuern der Position verbunden ist, die die Bestimmung der Menge oder des Durchsatzes an diesem Behälter zufließendem oder daraus abfließendem Beschichtungsprodukt gestattet.