DE4136675C2 - Verfahren zum elektrostatischen Spritzbeschichten eines Werkstücks mit einer Farbe auf Wasserbasis sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum elektrostatischen Spritzbeschichten eines Werkstücks mit einer Farbe auf Wasserbasis sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrostatischen Spritzbe
schichten eines Werkstücks mit einer Farbe auf Wasserbasis (Wasser
lack) sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.
Gemäß Fig. 1 befindet sich im Stand der Technik gemäß der US-PS 4
771 729 zwischen einem Farbwechsel-Ventilmechanismus 2 und einem
Zwischenreservoir 4 ein Isoliermechanismus 6. Wenn an einen Gegen
stand oder an ein Werkstück mit Hilfe einer Spritzpistole 8 leitende
Farbe gespritzt wird, wird der Isoliermechanismus 6 aktiviert, um den
Farbwechsel-Ventilmechanismus 2 und das Zwischenreservoir 4 elek
trisch voneinander zu isolieren. Der Isoliermechanismus 6 besitzt eine
elektrisch isolierte Leitung 10 mit einem Farbeinlaß und einem Farbaus
laß, an die Zweiwege-Umschaltventile 12a und 12b angeschlossen sind.
Die isolierte Leitung 10 besitzt einen oberen und unteren Endabschnitt
mit Zweiwege-Umschaltventilen 14a und 14b zum Einleiten von Reini
gungsfluid oder -flüssigkeit in die isolierte Leitung 10 sowie zum Aus
tragen der Flüssigkeit aus der Leitung, außerdem mit Zweiwege-Um
schaltventilen 16a und 16b zum Einführen von Luft in die isolierte
Leitung 10 bzw. zum Ausleiten der Luft aus der Leitung.
Bei dem oben dargestellten Stand der Technik enthält allerdings der
Isoliermechanismus 6 insgesamt sechs Zweiwege-Umschaltventile 12a,
12b, 14a, 14b, 16a und 16b und die an den angegebenen Stellen an die
isolierte Leitung 10 angeschlossenen Leitungen für die Anordnung der
Zweiwege-Umschaltventile 14a, 14b, 16a und 16b. Deshalb ergeben sich
im Stand der Technik folgende Probleme: man muß das Zweiwege-
Umschaltventil 12a elektrisch zuverlässig von dem Zweiwege-Umschalt
ventil 12b und das Zweiwege-Umschaltventil 12b zuverlässig von den
Umschaltventilen 14b und 16b trennen. Außerdem sind sowohl der
Isoliermechanismus 6 und der Gesamtaufbau der elektrostatischen Farb
spritzvorrichtung mit dem darin eingebauten Isoliermechanismus 6
äußerst voluminös und kompliziert, zusätzlich zu der großen Anzahl von
Umschaltventilen (Zweiwege-Umschaltventilen). Außerdem ist es be
schwerlich, den Weg zwischen den Zweiwege-Umschaltventilen 12a und
14a und einen Weg zwischen den Umschaltventilen 12b und 16b zu
reinigen. Die Reinigungsflüssigkeit hat die Neigung, in diesen Wegen zu
verbleiben, so daß beträchtliche Trocknungszeit erforderlich ist, wobei
dennoch die elektrische Isolierung instabil ist.
Aus dem Stand der Technik ist außerdem ein Farbumschaltsystem be
kannt (JP-OS 2-2885).
Dabei wird zunächst von einer Farbquelle über eine elektrisch isolierte
Leitung (eine Leitung mit mindestens einem isolierten Abschnitt) leitende
Farbe auf Wasserbasis in ein Zwischenreservoir eingeleitet. Danach wird
die isolierte Leitung gewaschen und getrocknet, um einen elektrisch
isolierenden Zustand (hier als "Spannungsblock", bezeichnet) zu errei
chen. Unter der Bedingung, daß ein Lecken von Strom zu der Farb
quelle verhindert wird, wird leitende Farbe (der Begriff "Farbe" ist hier
ganz allgemein zu verstehen und umfaßt auch Lacke und dergleichen)
von dem Zwischenreservoir an die Spritzpistole geliefert, und es wird
eine Hochspannung direkt an die leitende Farbe angelegt, um einen
Gegenstand oder ein Werkstück elektrostatisch mit der auf diese Weise
verarbeiteten leitenden Farbe zu bespritzen oder zu besprühen.
Wenn bei dem oben erläuterten Stand der Technik der Wunsch besteht,
die isolierte Leitung zu reinigen, wird deionisiertes Wasser verwendet,
um Leckströme zu vermeiden. Allerdings ist es nicht immer möglich,
Leckströme vollständig auszuschließen, auch wenn man deionisiertes
Wasser verwendet. Wenn das deionisierte Wasser in der isolierten
Leitung in Form eines dünnen Films verbleibt, werden Leckströme
induziert.
Deshalb kann keine Hochspannung an den auf Wasserbasis hergestellten
Anstrich oder die Farbe angelegt werden, wenn nicht das deionisierte
Wasser in einem Reinigungsvorgang vollständig abgetrocknet wird. Die
Bildung des Spannungsblocks kostet daher viel Zeit, so daß die Effizienz
des gesamten Spritzverfahrens leidet.
Um den Spannungsblock zu erzeugen, wird als Reinigungsflüssigkeit
entweder Wasser oder eine Lösung verwendet, die man durch Mischen
von Wasser mit 5 bis 10% hydrophiler Lösungsmittel erhält. Allerdings
wird die isolierte Leitung vornehmlich mit einer hauptsächlich aus
Wasser zusammengesetzten Reinigungsflüssigkeit gewaschen, so daß das
Problem der Reinigungsfähigkeit in den Vordergrund tritt.
Bei dem oben erläuterten Stand der Technik wird die isolierte Leitung
zunächst gereinigt und dann getrocknet, um den Spannungsblock zu
bilden. Daher besteht die Neigung, daß Harzanteile in der auf Wasser
basis hergestellten leitenden Farbe an der Innenwand der isolierten Lei
tung verbleiben und dort haften, wenn die Schritte zur Bildung des
Spannungsblocks wiederholt durchgeführt werden. Die Folge ist, daß
ein unerwünschter elektrischer Strom über oder durch die Harzkompo
nenten fließt, die an der Innenwand haften, so daß der Spannungs
blockiereffekt unzureichend ist oder der Spannungsblock sich nicht
vollständig einstellt. Außerdem werden die Harzkomponenten von der
Innenwand getrennt, so daß sie in Richtung Spritzpistole gelangen.
Deshalb besteht die Gefahr, daß die Harzkomponenten an das Werkstück
gelangen, so daß der Farbauftrag fehlerhaft wird.
Aus der DE 36 23 877 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
elektrostatischen Spritzbeschichten einer Oberfläche mit Wasserlack
bekannt, wobei eine getrennte Verarbeitung des Wasserlacks einerseits
und von entsalztem, leitfähigem Wasser andererseits vorgenommen wird.
Zwischen einem Farbwechselmechanismus und einer Farbdosierein
richtung einerseits und einem Mischer andererseits befindet sich eine
Zuführleitung, bei der jedoch aufgrund des hohen spezifischen Wider
stands des Farbmaterials keine besondere Maßnahme zur elektrischen
Isolierung getroffen werden muß.
Aus der DE 37 17 929 A1 ist ein Verfahren zum elektrostatischen Be
schichten von Oberflächen bekannt, bei dem zwei Vorratsbehälter über
jeweilige Verbindungsleitungen eingangsseitig mit einer Farbquelle und
ausgangsseitig über ein Umschaltventil mit einer Spritzpistole verbunden
sind. Der eine Vorratsbehälter wird gefüllt, und die dazugehörigen
Leitungen zwischen Vorratsbehälter und Farbquelle werden gesäubert,
bevor der Farbspritzvorgang beginnt. Derweil kann der andere Vorrats
behälter mit Farbe gefüllt werden. Diese Druckschrift zeigt auch eine
Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 2.
Das Reinigen erfolgt im Stand der Technik durch Spülen der betroffenen
Anlagenteile mit Wasser und durch anschließendes Trocknen mittels
Druckluft. Dabei muß dafür Sorge getragen werden, daß zwischen dem
jeweiligen Vorratsbehälter und der Farbquelle eine elektrische Isolierung
zustandekommt.
Bei dem oben erläuterten Stand der Technik besteht aufgrund des
Durchspülens mit Wasser in Verbindung mit dem anschließenden
Trocknen die Neigung, daß Harzanteile des Wasserlacks an der Innen
wand des isolierenden Leitungsabschnitts verbleiben und dort haften,
wenn mehrere Zyklen eines Farbspritzvorgangs, die jeweils das Waschen
und Trocknen des isolierenden Leitungsabschnitts umfassen, durch
geführt sind. Die Folge ist, daß kleine Harzklümpchen über die Spritz
pistole auf die zu beschichtende Oberfläche gelangen. Der Lack weist
folglich Mängel auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum elektrostatischen Spritzbeschichten eines Werkstücks
anzugeben, bei dem bzw. bei der ein stets fehlerfreier Farbauftrag ge
währleistet ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 bzw. im Anspruch
2 angegebene Erfindung.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt nach Füllen des
Zwischenreservoirs ein Waschen des elektrisch isolierten Leitungsab
schnitts mittels wäßriger Reinigungsflüssigkeit, wonach der Leitungs
abschnitt getrocknet wird. Dann erfolgt der eigentliche Lackiervorgang.
Nachdem ein solcher Zyklus mehrere Male durchgeführt worden ist,
erfolgt das Waschen des elektrisch isolierenden Abschnitts mit Hilfe
einer Verdünnung, welche Harzkomponenten der Farbe zu lösen ver
mag. Nach diesem Beseitigen von Rest-Harzkomponenten mit Hilfe
eines Verdünners wird der elektrisch isolierte Abschnitt nochmals ge
waschen, um möglicherweise in der Leitung verbliebenen Verdünner zu
beseitigen.
Weiterhin ist vorgesehen, den Leckstrom zu messen, der über den
elektrisch isolierenden Abschnitt fließt. Wird die Stromstärke so groß,
daß sie einen Bezugswert übersteigt, erfolgt das Spülen mit Verdünner
und wäßriger Reinigungsflüssigkeit.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Skizze, die schematisch eine elektro
statische Farbspritzvorrichtung darstellt,
in der ein herkömmlicher Isoliermechanismus
eingebaut ist,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Aufbaus
einer elektrostatischen Farbspritzvorrich
tung zur Durchführung eines elektrostati
schen Farbspritzverfahrens gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3 ein Diagramm zum Erläutern des Betriebs
der elektrostatischen Farbspritzvorrich
tung,
Fig. 4 ein Diagramm, welches schematisch den Auf
bau eines Sperrventilmechanismus zeigt,
Fig. 5 ein Zeitdiagramm, welches Reinigungs- und
Trocknungsmuster basierend auf dem elektro
statischen Farbspritzverfahren veranschau
licht,
Fig. 6 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Temperatur deionisierten Wassers einer
seits und der spezifischen elektrischen
Leitfähigkeit andererseits in Bezug auf
die Trocknungszeit darstellt,
Fig. 7 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen
der Temperatur deionisierten Wassers und
der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit
veranschaulicht,
Fig. 8 ein Diagramm, welches schematisch eine mo
difizierte Ausgestaltung der elektrostati
schen Farbspritzvorrichtung zum Durchfüh
ren des elektrostatischen Farbspritzver
fahrens gemäß der ersten Ausführungsform
veranschaulicht,
Fig. 9 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Zeit zum Waschen eines bestimmten
Teils mit Reinigungsflüssigkeit bei dem
elektrostatischen Farbspritzverfahren ge
mäß einer zweiten Ausführungsform und der
Stärke eines Leckstroms veranschaulicht,
Fig. 10 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Zeit zum Waschen eines gewünschten
Teils mit Reinigungsflüssigkeit unter Be
dingungen, die sich von denen nach Fig. 9
unterscheiden, und der Stärke des Leck
stroms veranschaulicht,
Fig. 11 ein Diagramm, welches schematisch eine
elektrostatische Farbspritzvorrichtung
zum Durchführen eines elektrostatischen
Farbspritzverfahrens gemäß einer dritten
Ausführungsform der Erfindung zeigt, und
Fig. 12 ein Diagramm, welches schematisch eine
elektrostatische Farbspritzvorrichtung zum
Durchführen eines elektrostatischen Farb
spritzverfahrens gemäß einer vierten Aus
führungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 2 und 3 zeigen eine elektrostatische Farb- oder
Anstrich-Spritzvorrichtung gemäß einer ersten Ausfüh
rungsform der Erfindung. Die elektrostatische Farb
spritzvorrichtung 20 enthält eine geerdete
Farbquelle 22, einen
Spülventilmechanismus 24 zur selektiven Zufuhr von
Luft (A), deionisiertem Wasser (W) und Reinigungs
flüssigkeit (S) oder dergleichen, ein erstes Dreiwege
Umschaltventil (Richtungssteuerventil) 30, dessen
Einlässe an Speiseleitungen 26 und 28 gekoppelt sind,
die von der Farbquelle 22 bzw. dem
Spülventilmechanismus 24 kommen, eine elektrisch iso
lierte Blockierleitung (isolierte Leitung) 32 aus
einem Harz wie zum Beispiel Polytetrafluorethylen
(PTFE), dessen eines Ende mit einem Auslaß des ersten
Dreiwege-Umschaltventils 30 gekoppelt ist, ein zweites
Dreiwege-Umschaltventil (Richtungssteuerventil) 34,
dessen Einlaß an das andere Ende der Blockierleitung
32 gekoppelt ist, ein Zwischenreservoir (Zwischenspei
cherabschnitt) 38, das über eine Speiseleitung an
einen Auslaß des zweiten Dreiwege-Umschaltventils (im
folgenden einfach: Dreiwegeventil) 34 gekoppelt ist,
einen Ablauftank 42, der über eine Ablauflei
tung 40 an den anderen Auslaß des zweiten Dreiwege
ventils 34 angeschlossen ist, eine über eine Zuführ
leitung 44 mit dem Zwischenreservoir 38 verbundene
Spritzpistole 46, und eine Hochspannungseinrichtung 47
zum Anlegen einer Hochspannung an leitende Farbe
zwischen dem zweiten Dreiwegeventil 34 und der
Spritzpistole 46. Die Farbquelle
22 enthält ein Spülventil 48 zum Steuern der Zufuhr
von Luft (A), deionisiertem Wasser (W), der Reinigungs
flüssigkeit (S) und dergleichen, sowie mehrere Farb
ventile 50a bis 50e, die verschiedene Farben liefern.
Eine Farbzuführeinrichtung 52 setzt sich zusammen
aus dem ersten Dreiwegeventil 30, das zwischen der
Farbquelle 22 und dem Zwischenre
servoir 38 liegt, der Blockierleitung 32 und dem zwei
ten Dreiwegeventil 34. Das erste Dreiwegeventil 30
auf der Einlaßseite der Farbzuführeinrichtung 52
besitzt ein erstes und ein zweites Port 50, 56,
an die die Farbquelle 22 bzw. der
Spülventilmechanismus zum Steuern der Zufuhr der Luft
(A), des deionisierten Wassers (W) und der Reinigungs
flüssigkeit (S) angeschlossen sind, und ein drittes
Port 58, das mit einem Ende der Blockierleitung 32
verbunden ist und selektiv mit dem ersten und dem
zweiten Port 54, 56 verbindbar ist. Das zweite Drei
wegeventil 34 an der Auslaßseite des Blockierventil
mechanismus 52 enthält ein viertes Port 60, das mit
dem anderen Ende der Blockierleitung 32 verbunden ist,
ein fünftes und ein sechstes Port 62, 63, die an den
Ablauftank 42 bzw. das Zwischenreservoir 38
angeschlossen sind und selektiv mit dem vierten Port
60 verbindbar sind.
Das Zwischenreservoir 38 besitzt eine erste Zylinder
kammer 66, die von einem Kolben 64 abgeteilt wird
und zum Einspritzen von Farbe, Reinigungsflüssigkeit
usw. dient, und eine zweite Zylinderkammer 68, die
zur Luftzufuhr dient. Weiterhin kommuniziert eine
Luftquelle 70 über ein Strömungssteuerventil 72 und
ein Ein-Aus-Ventil 74 mit der zweiten Zylinderkammer
68. Die Luftquelle 70 ist über einen Verstärker 76
mit einem Farbstromsteuergerät 78 zum Steuern des
Luftdrucks verbunden. Das Stromsteuergerät 78 ermög
licht die Steuerung des Durchsatzes von Farbe und ist
in der Versorgungsleitung 44 montiert.
Die Spritzpistole 46 besitzt ein Ablaufventil 80 und
ein Auslöseventil 82 und ist elektrisch mit der be
kannten Hochspannungseinrichtung 47 verbunden.
Im folgenden soll die Arbeitsweise der elektrostati
schen Farbspritzvorrichtung 20 in Verbindung mit einem
elektrostatischen Anstrich- oder Farbspritzverfahren
gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung erläu
tert werden.
Wenn bei der Durchführung einer elektrostatischen Farb
aufspritzung mit Hilfe der elektrostatischen Farbspritz
vorrichtung 20 Farbe eines vorbestimmten Farbtons unter
Druck aus dem Farbventil 50a der Farbquelle
22 geliefert wird, läuft die Farbe sukzessi
ve durch das erste und das dritte Port 54, 58 des er
sten Dreiwegeventils 30 der Blockierleitung 32,
um anschließend zu dem vierten Port 60 des zweiten
Dreiwegeventils 34 zu gelangen. Außerdem wird die
Farbe von dem sechsten Port 63 zu dem Zwischenreser
voir 38 geliefert (siehe Fig. 2).
Die Farbe, mit der die erste Zylinderkammer 66 des
Zwischenreservoirs 38 gefüllt wird, gelangt durch
die Zuführleitung 44 zur Spritzpistole 66, bis diese
mit der Farbe gefüllt ist. Beim Füllen der Spritz
pistole 46 mit Farbe ist das Auslöseventil 82 geschlos
sen, und das Ablaufventil 80 ist geöffnet. Nach Ab
schluß der Füllung der Spritzpistole 46 mit Farbe
wird das Ablaufventil 80 geschlossen.
Dann erfolgt ein Ein- und Ausschalten des ersten und
des zweiten Dreiwegeventils 30, 34 der
Farbzuführeinrichtung 52, damit das zweite Port 56 mit dem drit
ten Port 58 verbunden wird und das vierte Port 60
mit dem fünften Port 62 verbunden wird (Fig. 3 und
4). In diesem Zustand wird der Spülventilmechanismus
24 betätigt, damit Reinigungsflüssigkeit zu dem er
sten Dreiwegeventil 30 gelangt. Dann waschen die Rei
nigungsflüssigkeit und das zugelieferte deionisierte
Wasser die Blockierleitung 32, wobei die Flüssigkeiten
durch die Ablaufleitung 40 in den Ablauftank
42 gelangen. Anschließend wird die
Farbzuführeinrichtung 52 getrocknet, damit die Farbquelle
22 elektrisch von dem Zwischenreservoir
38 isoliert wird.
Dann wird von der Luftquelle 70 Treiberluft oder An
triebsluft durch das Strömungssteuerventil 72 und
das Ein/Ausventil 74 in die zweite Zylinderkammer
68 des Zwischenreservoirs 38 geleitet, um den Kol
ben 64 in Richtung auf die erste Zylinderkammer 66
zu versetzen. Demzufolge gelangt die Farbe durch Ein
schalten des Auslöseventils 82 auf ein nicht darge
stelltes Werkstück, und zwar in einem Zustand, in
welchem eine Hochspannung durch die Hochspannungs
einrichtung 47 an die Farbe gelegt ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Blockier
leitung 32 der Farbzuführeinrichtung 52 mit de
ionisiertem Wasser gewaschen, welches eine spezifi
sche elektrische Leitfähigkeit besitzt, die kleiner
ist als eine gegebene Leitfähigkeit, wobei das Wa
schen über den Spülventilmechanismus 24 erfolgt. Da
durch wird es möglich, den Trocknungsvorgang (das
Beseitigen) des deionisierten Wassers in einer sehr
kurzen Zeitspanne durchzuführen.
Die spezifische elektrische Leitfähigkeit des de
ionisierten Wassers wird geändert, und die Zeit
zum Durchführen der Spannungsblock-Aktion wird unter
der Bedingung gemessen, daß die an die Farbe angeleg
te Spannung -60 kV beträgt, wobei die Blockierlei
tung 32 einen Innendurchmesser von 6 mm und eine
Länge von 20 cm besitzt. Das deionisierte Wasser
wird mit trockener Luft (mit einer Tau-Temperatur
von 20°C) getrocknet, die eine Temperatur von 20°
besitzt. In diesem Fall werden abwechselnd deioni
siertes Wasser und trockene Luft zugeführt, wie
es durch das in Fig. 5 dargestellte Muster veran
schaulicht ist.
Im Ergebnis konnte ein gewünschter Spannungsblock er
zielt werden, indem der Trocknungsvorgang 12 Sekun
den lang durchgeführt wurde, während deionisiertes
Wasser mit einer Spezifischen elektrischen Leitfähig
keit von 1,0 µS (Mikrosiemens) verwendet wurde.
Das Ergebnis war, daß das Innere der Blockierleitung
32 vollständig getrocknet war. Wenn andererseits de
ionisiertes Wasser mit einer spezifischen elektrischen
Leitfähigkeit von 0,1 µS verwendet wurde, konnte
ein zufriedenstellender Spannungsblock erreicht
werden, wenn der Trocknungsvorgang 4 Sekunden lang
durchgeführt wurde. Wenn außerdem deionisiertes Was
ser mit einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit
von 0,03 µS verwendet wurde, konnte ein zufrieden
stellender Spannungsblock erreicht werden, indem der
Trocknungsvorgang 3 Sekunden lang durchgeführt wurde.
Allerdings war das Innere der Blockierleitung 32
nicht vollständig ausgetrocknet, und es befand sich
dort immer noch deionisiertes Wasser in Form eines
dünnen Films. Auf diese Weise wurde verifiziert, daß
der Spannungsblock innerhalb einer kurzen Zeitspanne
erreichbar ist, wenn man deionisiertes Wasser verwen
det, welches eine niedrige spezifische elektrische
Leitfähigkeit besitzt.
Wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, ändert sich
die spezifische elektrische Leitfähigkeit des deioni
sierten Wassers abhängig von der Temperatur. Die
spezifische elektrische Leitfähigkeit nimmt bei zu
nehmender Temperatur des deionisierten Wassers zu,
und dementsprechend lang ist die Trocknungszeit. Des
halb ist es notwendig, die Temperatur des deionisier
ten Wassers im Hinblick auf die Isoliereigenschaften
so niedrig wie möglich zu wählen. Allerdings ist es
erwünscht, daß die Temperatur des deionisierten Was
sers im Hinblick auf die Reinigung auf einen relativ
hohen Wert eingestellt wird. Hervorragende Reinigung
und Isoliereigenschaften lassen sich erreichen, wenn
man deionisiertes Wasser verwendet, welches sich aus
heißem Wasser von 35°C oder mehr als Reinigungsflüs
sigkeit zusammensetzt, und wenn man Trocknungsluft ge
ringer Temperatur, vorzugsweise einer Temperatur von
20°C oder darunter, verwendet. Dementsprechend läßt
sich der Spannungsblock innerhalb einer kurzen Zeit
spanne erreichen, so daß man den gesamten Anstrich- oder
Beschichtungsvorgang des Werkstücks in sehr kur
zer Zeit und einfach durchführen kann.
Bei dieser Ausführungsform enthält die zwischen der
Farbquelle 22 und dem Zwischenre
servoir 38 eingefügte Farbzuführeinrichtung 52
die Blockierleitung 32 und das erste und das zweite
Dreiwegeventil 30, 34, die an die beiden Enden der
Blockierleitung 32 angeschlossen sind. Damit werden
lediglich zwei Umschaltventile, nämlich das erste und
das zweite Dreiwegeventil 30, 34 tatsächlich angeord
net. Damit läßt sich die Anzahl von Umschaltventilen
im Vergleich zu dem oben erwähnten herkömmlichen Iso
liermechanismus, der mehrere Zweiwegeventile (zum
Beispiel 6 Umschaltventile) aufweist, spürbar re
duzieren.
Auch ist es nicht notwendig, einen Abschnitt der
Blockierleitung 32 abzuzweigen oder zu unterteilen,
wie es bei herkömmlichen Zweiwege-Umschaltventilen
der Fall ist. Selbst wenn eine Verzweigung vorge
sehen wird, ist eine Berücksichtigung der Isolierung
oder dergleichen gegenüber den Verzweigungsleitungen
nicht notwendig. Damit läßt sich durch den Blockier
ventilmechanismus 52 ein zuverlässiger Isolierzustand
erreichen. Außerdem ist der Aufbau der Farbzuführein
richtung 52 sehr einfach.
Die Farbquelle 22 und der Spül
ventilmechanismus 24 sind über ihre entsprechenden
Speiseleitungen 26 und 28 direkt an das erste Drei
wegeventil 30 gekoppelt. Ferner sind das Zwischenre
servoir 38 und der Ablauftank 42 über die
Speiseleitung 36 bzw. die Abflußleitung 40 direkt an
das zweite Dreiwegeventil 34 angeschlossen. Hierdurch
vereinfacht sich der Gesamtaufbau der elektrostatischen
Farbspritzvorrichtung 20 erheblich.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Strömungs
steuergerät 78 an die Zuführleitung 44 gekoppelt, die
von dem Zwischenreservoir 38 kommt. Allerdings kann an
die Zuführleitung 44 in der in Fig. 8 dargestellten
Weise ein Vierwegeventil 90 angeschlossen sein. Das
Vierwegeventil 90 ist derart aufgebaut, daß ein
Spülventilmechanismus 92 zum Steuern der Zufuhr von
Luft (A), deionisiertem Wasser (W), Reinigungsflüssig
keit (S) usw. und der Altflüssigkeitstank 94 daran an
geschlossen sind, um so die Spritzpistole 46 zu waschen.
Im folgenden wird ein Verfahren zum elektrostatischen
Farbspritzen gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung beschrieben. Dieses Verfahren läßt sich un
ter Verwendung der in den Fig. 2 bis 4 elektrostati
schen Farbspritzvorrichtung 20 durchführen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform läßt sich die
Zeit zum Reinigen der Farbzuführeinrichtung 52
verkürzen, indem als Reinigungsflüssigkeit lediglich
hydrophile Lösungsmittel verwendet werden, wie bei
spielsweise Ethylenglykolmonobutylether oder Iso
propylalkohol. Als Reinigungsflüssig
keit wird einfach Ionenaustauschwasser, Ethylenglykolmonobutylether
bzw. Isopropylalkohol verwendet.
Ferner wird als Reinigungsflüssigkeit ein Gemisch aus
Ionenaustauschwasser und dem Butylzellen-Lösungsmit
tel und/oder dem Isopropylalkohol verwendet. Unter
dieser Bedingung wurde die Beziehung zwischen der
Zeit, die zum Waschen der Farbzuführeinrichtung
52 mit der oben erwähnten Reinigungsflüssigkeit er
forderlich ist, und jedem Wert von Leckströmen, die
bei dem Anlegen einer Hochspannung an die Farbe in
duziert werden, experimentell ermittelt. Die Ergeb
nisse sind in den Fig. 9 und 10 aufgezeichnet. Die
Reinigungszeit zeigt die Summe der Zeitintervalle,
die erforderlich sind, um abwechselnd Trocknungsluft
und Reinigungsflüssigkeit zuzuführen.
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß, wenn der
Reinigungsprozeß unter Verwendung von lediglich Ionen
austauschwasser durchgeführt wird, die spezifische
elektrische Leitfähigkeit des Ionenaustauschwassers
hoch ist (etwa 1,0 µS). Deshalb muß die Feuchtig
keit oder das Wasser in der Blockierleitung 32 von
der Trocknungsluft vollständig abgetrocknet werden,
so daß zum Abtrocknen des Wassers relativ viel Zeit
erforderlich ist. Wenn also gewünscht wird, einen
Leckstrom von 80 µA oder darunter zu erhalten,
so beträgt die Reinigungszeit insgesamt mindestens
15 bis 18 Sekunden.
Wenn andererseits der Reinigungsvorgang erfolgt, in
dem entweder Ethylenglykolmonobutylether oder Iso
propylalkohol als Reinigungsflüssigkeit verwendet werden, so ist die
Reinigungswirkung hervorragend im Vergleich zur Ver
wendung von Ionenaustauschwasser, so daß man die Zeit
zum Waschen der Farbzuführeinrichtung reduzieren
kann. Außerdem ist die elektrische Leitfähigkeit von
Ethylenglykolmonobutylether oder Isopropylalkohol nie
driger als die von Ionenaustauschwasser. Daher ist
es möglich, einen geeigneten elektrisch isolierenden
Zustand auch dann zu erreichen, wenn Feuchtigkeit oder
Wasser in der Blockierleitung 32 nicht vollständig ab
getrocknet sind. Die gesamte Reinigungszeit läßt sich
in einfacher Weise reduzieren, so daß dementsprechend
der gesamte Farbspritzvorgang effizient durchgeführt
werden kann.
Im folgenden wird eine dritte Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen elektrostatischen Farbspritzverfah
rens beschrieben. Bei der folgenden Beschreibung wer
den für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen für
die dritte elektrostatische Farbspritzvorrichtung ver
wendet wie bei der Vorrichtung 20 nach Fig. 2 und 8,
auf eine Erläuterung der bereits beschriebenen Teile
wird verzichtet.
Wie aus Fig. 11 hervorgeht, enthält eine zur Durch
führung des elektrostatischen Farbspritzverfahrens
gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung ver
wendete elektrostatische Farbspritzvorrichtung 100
einen ersten Spülventilmechanismus 102. Dieser Me
chanismus 102 ist mit einem Verdünnungsmittel-Füll
ventil 104 als Verdünnungsmittel-Zuführeinrichtung aus
gestattet, um Harzkomponenten der auf Wasserbasis
hergestellten Farbe zu beseitigen, welche zumindest
in der Blockierleitung 32 verbleiben.
Ein zweiter und ein dritter Spülventilmechanismus
108, 110 sind angeschlossen an eine Ablaufleitung 105,
die an das Vierwegeventil 90 gekoppelt ist, bzw. an
eine Ablaufleitung 106, die an ein Ablaufventil 80
als Umschaltventil gekoppelt ist. Der zweite und
der dritte Spülventilmechanismus 108, 110 besitzen
Verdünnungsmittelfüllventile 112 bzw. 114. Die Ab
laufleitungen 105 bzw. 106 werden dazu verwendet,
Ablaufflüssigkeit oder Altflüssigkeit, die leitende
Farbe und Reinigungsflüssigkeit enthält, die beim
Reinigungsvorgang benutzt wird, aus der Zuführlei
tung 44 nach außen abzuführen. Der zweite und der
dritte Spülventilmechanismus 108, 110 besitzen je
weils die Funktion eines Luftzuführmechanismus, um
Trocknungsluft beiden Ablaufleitungen 105 und 108
zuzuleiten.
Wenn wiederholt ein elektrostatischer Farbspritz
zyklus durchgeführt wird, der jeweils einen Vorgang
zum Füllen des Zwischenreservoirs 38 mit Farbe,
einen Vorgang zum Reinigen und Trocknen der Blockier
leitung 32 und einen Vorgang zum Abgeben von Farbe
aus der Spritzpistole 36 umfaßt, so können in der
Blockierleitung 32 Harzkomponenten der Farbe ver
bleiben und dort haften. Um dies zu vermeiden, ist
das vorliegende Ausführungsbeispiel derart konstruiert,
daß, nachdem der oben erläuterte Zyklus mit einer be
stimmten Häufigkeit wiederholt durchgeführt wurde,
ein Verdünnungsmittel wie beispielsweise Azeton und
Toluol von dem Verdünnungsmittel
füllventil 104 des ersten Spülventilmechanismus 102
über das erste Dreiwegeventil 30 in die Blockierlei
tung 32 geleitet wird. Hierdurch werden Harzkomponen
ten, die im Inneren der Blockierleitung 32 haften ge
blieben waren, von dem Verdünnungsmittel zuverlässig
gelöst, so daß sie über das zweite Dreiwegeventil
34 und die Ablaufleitung 40 in den Ablauf
tank 42 abgeleitet werden.
Damit kann das vorliegende Ausführungsbeispiel der Er
findung zuverlässig das Problem lösen, daß, wenn eine
Hochspannung direkt an die Farbe angelegt wird, ein
unerwünschter elektrischer Stromfluß über oder durch
die in der Blockierleitung 32 verbliebenen Harzkompo
nenten erfolgt und die verfestigten Harzkomponenten
von der Blockierleitung 32 separiert oder gelöst wer
den, um dann an dem Werkstück zu haften. Da die Harz
komponenten speziell in Wasser unlöslich sind, können
sie von dem Wasser nicht vollständig beseitigt werden,
auch nicht von der Reinigungsflüssigkeit, die sich
aus einem Gemisch aus Wasser und Lösungsmittel zusam
mensetzt, die früher beide verwendet wurden. Bei
der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung wird
das oben erwähnte Verdünnungsmittel verwendet, wo
durch die Möglichkeit besteht, diese Harzkomponenten
vollständig zu beseitigen. Der elektrostatische Farb
spritzvorgang läßt sich dadurch mit hoher Genauigkeit
und sehr wirksam durchführen.
Nachdem die Blockierleitung 32 mit dem Verdünnungs
mittel ausgewaschen wurde, wird entweder Wasser oder
das Gemisch aus Wasser und Lösungsmittel von dem
ersten Spülventilmechanismus 102 in die Blockierlei
tung 32 eingeleitet, um das Verdünnungsmittel aus
der Blockierleitung 32 zu entfernen. Hierdurch kann
ein fehlerhafter Betrieb beim Spritzvorgang, zum
Beispiel eine Blasenbildung aufgrund der in der Blockier
leitung 32 verbliebenen Verdünnung, vermieden werden.
Wenn alternativ zu dem Farbventil 50a der Farbquelle
22 das Farbventil 50b oder das Farb
ventil 50c ausgewählt wird, wird ein Vorgang zum Rei
nigen der Speiseleitung 36, des Zwischenreservoirs 38
und der Spritzpistole 46 durchgeführt. Jetzt wird nicht
benötigte Ablaufflüssigkeit in die Ablaufleitungen 105
und 106 eingeleitet. Dadurch entsteht die Möglichkeit,
daß die Harzkomponenten der Farbe innen an jeder der
Ablaufleitungen 105 und 106 haften bleiben, wenn der
Vorgang zum Wechseln der Farbe von einer vorher ver
wendeten Farbe zu einer später verwendeten Farbe wie
derholt durchgeführt wird. Nachdem der Reinigungsvor
gang für den Farbwechsel mit einer vorbestimmten Häu
figkeit wiederholt durchgeführt wurde, wird das Ver
dünnungsmittelfüllventil 112 des zweiten Spülventil
mechanismus 108 betätigt, damit das Vierwegeventil 90
das Verdünnungsmittel in die Ablaufleitung 105 ein
füllt. Dann wird die Ablaufleitung 105 gereinigt,
wobei sämtliches Verdünnungsmittel in der Ablauf
leitung 105 in den Ablauftank 94 ausgetragen
wird. Andererseits wird das Verdünnungsmittelfüllven
til 114 des dritten Spülventilmechanismus 110 betätigt,
um die Harzkomponenten in der Ablaufleitung 106 zu
beseitigen.
Die für den oben erläuterten Reinigungsvorgang verwen
dete Reinigungsflüssigkeit sowie nicht benötigte lei
tende Farbe werden aus der an das Ablaufventil 80 ge
koppelten Ablaufleitung 106 in den Ablauf
tank 94 geleitet. Allerdings verbleibt etwas von dem
Stoff an der Innenwand der Ablaufleitung 106. Deshalb
sieht die vorliegende Ausführungsform folgende Maß
nahme zur Lösung dieses Problems vor: der dritte
Spülventilmechanismus 110 ist über ein Verbindungs
glied 107 an die Ablaufleitung 106 gekoppelt. Nach
Beendigung des Reinigungsvorgangs wird das Ablauf
ventil 80 geschlossen, und der dritte Spülventilme
chanismus 110 wird betätigt, um die Luft aus ihm
auszuleiten. Anschließend wird die Luft zu dem Ver
bindungsglied 107 geleitet, wo sie in die Ablauf
leitung 106 umgeleitet wird. Die in die Ablaufleitung
106 eingeleitete Luft dient zum Trocknen der Ablauf
leitung 106, woran sich ein Entleeren in den
Ablauftank 94 anschließt. Demzufolge wird die
sich von dem Verbindungsglied 107 zu dem
Ablauftank 94 erstreckende Ablaufleitung 106 getrocknet.
Dementsprechend läßt sich ein unerwünschter Strom
fluß über oder durch die Ablaufleitung 106 zuverläs
sig verhindern, wenn es erwünscht ist, eine hohe
Spannung an die einen neuen Farbton aufweisende lei
tende Farbe anzulegen, nachdem der Reinigungsvorgang
abgeschlossen ist. Dementsprechend fällt auch die an
die leitende Farbe angelegte Hochspannung nicht ab,
so daß der elektrostatische Farbspritzvorgang mit
hoher Exaktheit durchgeführt werden kann. Wenn ein
Prozeß zum Trocknen der Ablaufleitung 106 während
einer Zeitspanne durchgeführt wird, in der auch die
Spritzpistole 46 mit der neuen leitenden Farbe über
die Zuführleitung 44 gefüllt wird, nachdem die Zu
führleitung 44 gewaschen wurde, so läßt sich der
Trocknungsvorgang sehr effizient durchführen.
Wenn die Ablaufleitung 106 nach dem Waschen mit der
von dem dritten Spülventilmechanismus 110 geliefer
ten Reinigungsflüssigkeit getrocknet wird, läßt sich
noch zuverlässiger ein unerwünschter Stromfluß über
oder durch Harzkomponenten der Farbe vermeiden, wel
che an der Innenfläche der Ablaufleitung 106 haften
geblieben sind. Im Hinblick auf einen unerwünschten
Stromfluß ist dies ein besonders bevorzugtes Merkmal
der Erfindung.
Im folgenden wird eine vierte Ausführungsform eines
elektrostatischen Farbspritzverfahrens unter Bezug
nahme auf Fig. 12 erläutert. Hier bezeichnen gleiche
Bezugszeichen entsprechende Teile wie bei der elektro
statischen Farbspritzvorrichtung 100 nach Fig. 11,
so daß auf eine Wiederholung der Beschreibung die
ser Teile verzichtet wird.
Eine elektrostatische Farbspritzvorrichtung 200 ge
mäß der vierten Ausführungsform enthält: einen er
sten Vergleicher 202 zum Feststellen der Stärke des
Leckstroms zwischen dem ersten und dem zweiten Drei
wegeventil 30 bzw. 34 der Farbzuführeinrichtung
52, einen zweiten Vergleicher 204 zum Feststellen der
Stärke des Leckstroms über oder durch die Ablauflei
tung 40, einen dritten Vergleicher 206 zum Feststel
len der Stärke des Leckstroms über oder durch die
Ablaufleitung 105, und einen vierten Vergleicher 208
zum Feststellen der Stärke des Leckstroms über oder
durch die Ablaufleitung 106. Der erste Vergleicher
202 ist elektrisch an das erste Dreiwegeventil 30 an
geschlossen, während der zweite, der dritte und der
vierte Vergleicher 204 bis 208 elektrisch an Metall
verbinder 210, 212, 214 angeschlossen sind, die in
Zwischenabschnitten der Ablaufleitungen 40, 105 bzw.
106 liegen. In der elektrostatischen Farbspritzvor
richtung 200, die den oben erläuterten Aufbau auf
weist, wird die Stärke des Leckstroms, der durch
jeden der Abschnitte fließt, an denen möglicherwei
se Harzkomponenten haften bleiben, mittels des er
sten bis vierten Vergleicher 202 bis 208 erfaßt,
d. h., die Erfassung erfolgt für die Blockierleitung
32 der Farbzuführeinrichtung 52 und jede der Ab
laufleitungen 40, 105 und 106. Wenn jede Leckstrom
stärke einen vorbestimmten Referenzwert erreicht oder
darüber liegt, können das Verdünnungsmittel und Rei
nigungsflüssigkeit zu irgendeiner der Ablaufleitungen
40, 105 und 106 geliefert werden, wo die Stärke des
dortigen Leckstroms in der Ablaufleitung 40, 105 bzw.
106 den Referenzwert erreicht hat oder überschritten
hat, nachdem der elektrostatische Farbsprühzyklus
abgeschlossen ist.
Bei der vierten Ausführungsform läßt sich jedes mit
dem Verdünnungsmittel zu waschende und zu spülende
Teil automatisch und zuverlässig dadurch feststel
len, daß man die Stärke des durch den Abschnitt, wo
die Harzkomponenten möglicherweise haften, fließen
den Leckstroms erfaßt. Hierdurch gestaltet sich der
gesamte elektrostatische Farbspritzvorgang sehr
effizient.
Durch die elektrostatischen Farbspritzverfahren und
-vorrichtungen gemäß den oben erläuterten vier Aus
führungsbeispielen führen zu folgenden vorteilhaften
Effekten:
Ein Effekt der Erfindung besteht darin, daß, nachdem
eine vorbestimmte Menge auf Wasserbasis hergestellte
Farbe von einer geerdeten Farbquelle über eine Spei
seleitung in ein Zwischenreservoir geliefert wurde,
ein in zumindest einem Teil der Speiseleitung gebil
deter, elektrisch isolierter Abschnitt mit deionisier
tem Wasser gewaschen wird, dessen spezifische elektri
sche Leitfähigkeit niedriger als eine vorgegebene
Leitfähigkeit ist. Deshalb können die Farbquelle für
die auf Wasserbasis hergestellte Farbe und das Zwi
schenreservoir elektrisch voneinander auch dann iso
liert werden, wenn das deionisierte Wasser nicht voll
ständig aus dem elektrisch isolierten Abschnitt, zum
Beispiel durch Trocknung, entfernt wurde, d. h., wenn
lediglich ein Beseitigungsvorgang für das deionisier
te Wasser durchgeführt wurde. Mithin ist es möglich,
einen Prozeß zur Erzeugung eines Spannungsblocks in
nerhalb kurzer Zeitspanne durchzuführen, so daß sich
der gesamte Farbspritzvorgang sehr effizient gestal
tet.
Ein anderer Effekt der Erfindung besteht darin, daß
mindestens der elektrisch isolierte Abschnitt mit
einem hydrophilen Lösungsmittel allein gewaschen
wird, nachdem die auf Wasserbasis hergestellte Far
be aus der geerdeten Farbquelle zu dem Zwischenre
servoir geliefert ist. Daher wird die Reinigungs
wirkung bezüglich des elektrisch isolierten Abschnitts
durch das hydrophile Lösungsmittel stark verbessert,
verglichen mit dem Fall, daß entweder das Wasser
oder die Reinigungsflüssigkeit, die hauptsächlich
aus Wasser besteht, eingesetzt wird. Es ist möglich,
den elektrisch isolierten Abschnitt innerhalb kurzer
Zeit zuverlässig zu reinigen. Da außerdem die spezifi
sche elektrische Leitfähigkeit des hydrophilen Lösungs
mittels niedriger ist als diejenige des dionisierten
Wassers, werden die Farbquelle und das Zwischenreser
voir elektrisch voneinander auch in einem Zustand ge
trennt, in welchem das hydrophile Lösungsmittel nicht
vollständig getrocknet ist. Dadurch läßt sich die Rei
nigungszeit weiter verkürzen. Der gesamte Farbspritz
vorgang läßt sich mithin effizient und in einfacher
Weise durchführen.
Ein weiterer Effekt der Erfindung besteht darin, daß
zumindest der elektrisch isolierte Abschnitt mit einem
Verdünnungsmittel-Lösungsmittel gewaschen wird, nach
dem eine vorbestimmte Anzahl von elektrostatischen
Farbspritzzyklen durchgeführt ist. Daher werden die
Harzanteile der auf Wasserbasis hergestellten Farbe,
die möglicherweise an der inneren Umfangswand des
elektrisch isolierten Abschnitts haften, gelöst und
können nicht an dem elektrisch isolierten Abschnitt
verbleiben. Hierdurch ist es möglich, einen unerwünsch
ten Stromfluß über oder durch die Harzkomponenten zu ver
meiden und einen Fehlbetrieb zu vermeiden, der mögli
cherweise dadurch entsteht, daß Harzkomponenten an
dem zu spritzenden oder zu beschichtenden Werkstück
verbleiben. Das elektrostatische Farbspritzen erfolgt
also mit hoher Genauigkeit.
Ein weiterer Effekt der Erfindung besteht darin, daß,
wenn die Stärke des Leckstroms über oder durch zumin
dest den elektrisch isolierten Abschnitt gemessen
wird und die so gemessenen Werte einem Referenzwert
entsprechen oder diesen übersteigen, zumindest der
elektrisch isolierte Abschnitt mit dem Verdünnungs
mittel gewaschen wird, nachdem der elektrostatische
Spritzvorgang abgeschlossen ist. Damit ist es möglich,
zuverlässig einen unerwünschten Stromfluß über oder
durch den elektrisch isolierten Abschnitt hindurch
zu vermeiden. Weiterhin kann die Reinigungsarbeit
mit dem Verdünnungsmittel effizienter als sonst durch
geführt werden.
Ein weiterer Effekt der Erfindung besteht darin, daß
die elektrostatische Farbspritzvorrichtung gemäß der
Erfindung zuverlässig das Waschen des elektrisch iso
lierten Abschnitts durchführen kann, indem die Ver
dünnungsmittelfülleinrichtung selektiv aktiviert wird,
um zuverlässig Harzkomponenten der Farbe, die in dem
elektrisch isolierten Abschnitt verblieben sind, zu
entfernen.
Die erfindungsgemäße elektrostatische Farbspritzvor
richtung kann in einfacher Weise und zuverlässig eine
Ablaufleitung trocknen. Ein solches Trocknen wird
folgendermaßen durchgeführt: wenn die Farbauswahl und
der Reinigungsprozeß durchgeführt sind, wird ein Um
schaltventil geschaltet, um eine Leitung mit einer
Ablaufleitung zu verbinden, so daß dadurch Altflüssig
keit, zum Beispiel leitende Farbe und Reinigungsflüs
sigkeit, die in dieser Leitung verblieben sind, aus
der Ablaufleitung auszuleiten. Anschließend wird ein
Luftzufuhrmechanismus betätigt, um Luft in die Ablauf
leitung einzulassen und so die Ablaufleitung zu
trocknen. Die elektrostatische Farbspritzvorrichtung
eignet sich also zum wirksamen Verhindern eines un
erwünschten Stromflusses durch oder über die Ablauf
leitung, wobei sich der Stromfluß möglicherweise ent
wickelt, wenn eine Hochspannung an die leitende Farbe
angelegt wird, um ein Werkstück mit Hilfe des Spritz
verfahrens zu behandeln. Folglich läßt sich das
elektrostatische Farbspritzverfahren mit hoher Genauig
keit durchführen, indem eine gewünschte Hochspannung
an die leitende Farbe angelegt wird.
Bei der Erfindung wird ein erstes Richtungssteuerven
til geschaltet, um einen Farbwechsel-Ventilmechanismus
und einen Spülventilmechanismus zu veranlassen, selek
tiv an eine Blockierleitung angeschlossen zu werden.
Weiterhin wird ein zweites Richtungssteuerventil ge
schaltet, um die Blockierleitung zu veranlassen, selek
tiv mit einem Zwischenreservoir und einem Ablauf
tank verbunden zu werden. Dadurch ist es möglich,
die Anzahl von Umschaltventilen im Vergleich zum Stand
der Technik, wo Zweiwege-Umschaltventile verwendet wer
den, zu verringern. Die Reinigungswirkung ist außerdem
hervorragend, und der Gesamtaufbau der elektrostatischen
Farbspritzvorrichtung kann in einfacher Weise verein
facht werden.
Ferner ist es nicht notwendig, einen bestimmten Ab
schnitt der isolierten Leitung zu verzweigen oder auf
zuteilen, weil Umschaltventile eingesetzt werden. Man
kann also einen stabilen isolierten Zustand erreichen,
wobei die Gesamtkonstruktion des Isoliermechanismus
vereinfacht ist.
Claims (3)
1. Verfahren zum elektrostatischen Spritzbeschichten eines Werk
stücks mit Farbe auf Wasserbasis, mit den Schritten:
Zuführen von Farbe von einer geerdeten Farbquelle zu einem Zwischen reservoir über eine Speiseleitung, die zumindest in einem Teil mit einem elektrisch isolierten Abschnitt versehen ist,
Waschen des elektrisch isolierten Abschnitts mit wäßriger Reinigungs flüssigkeit nach Beendigung der Zufuhr von Farbe, gefolgt von einem Trocknen des elektrisch isolierten Abschnitts, um die Farbquelle von dem Zwischenreservoir elektrisch zu isolieren,
Zuführen der Farbe von dem Zwischenreservoir zu einer Spritzpistole unter der Bedingung, daß die Farbquelle und das Zwischenreservoir elektrisch voneinander isoliert sind, um so eine elektrostatische Spritzbe schichtung vorzunehmen, und
nachdem ein elektrostatischer Spritzbeschichtungs-Zyklus mit den jeweiligen Schritten mit vorbestimmter Häufigkeit durchgeführt worden ist, Waschen des elektrisch isolierten Abschnitts mit einem Ver dünnungslösungsmittel, das Harzkomponenten der Farbe zu lösen vermag, gefolgt von einem weiteren Waschen des elektrisch isolierten Abschnitts mit der wäßrigen Reinigungsflüssigkeit, wobei
das Waschen des elektrisch isolierten Abschnitts (32) mit Verdünnungs lösungsmittel und der wäßrigen Reinigungsflüssigkeit durchgeführt wird, wenn die Stärke eines Leckstroms, welcher durch den elektrisch isolierten Abschnitt fließt, einen Referenzwert erreicht oder übersteigt.
Zuführen von Farbe von einer geerdeten Farbquelle zu einem Zwischen reservoir über eine Speiseleitung, die zumindest in einem Teil mit einem elektrisch isolierten Abschnitt versehen ist,
Waschen des elektrisch isolierten Abschnitts mit wäßriger Reinigungs flüssigkeit nach Beendigung der Zufuhr von Farbe, gefolgt von einem Trocknen des elektrisch isolierten Abschnitts, um die Farbquelle von dem Zwischenreservoir elektrisch zu isolieren,
Zuführen der Farbe von dem Zwischenreservoir zu einer Spritzpistole unter der Bedingung, daß die Farbquelle und das Zwischenreservoir elektrisch voneinander isoliert sind, um so eine elektrostatische Spritzbe schichtung vorzunehmen, und
nachdem ein elektrostatischer Spritzbeschichtungs-Zyklus mit den jeweiligen Schritten mit vorbestimmter Häufigkeit durchgeführt worden ist, Waschen des elektrisch isolierten Abschnitts mit einem Ver dünnungslösungsmittel, das Harzkomponenten der Farbe zu lösen vermag, gefolgt von einem weiteren Waschen des elektrisch isolierten Abschnitts mit der wäßrigen Reinigungsflüssigkeit, wobei
das Waschen des elektrisch isolierten Abschnitts (32) mit Verdünnungs lösungsmittel und der wäßrigen Reinigungsflüssigkeit durchgeführt wird, wenn die Stärke eines Leckstroms, welcher durch den elektrisch isolierten Abschnitt fließt, einen Referenzwert erreicht oder übersteigt.
2. Vorrichtung zum elektrostatischen Spritzbeschichten
zur Durchführung
des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend:
eine elektrisch geerdete Farbquelle (22) für die leitende Farbe,
eine elektrisch geerdete Farbquelle (22) für die leitende Farbe,
- - ein Zwischenreservoir (38) zur vorübergehenden Speicherung der Farbe und zum Abgeben der Farbe zu einer Spritzpistole (46);
- - eine Farbzuführeinrichtung (52), über die Farbe aus der Farbquelle zu dem Zwischenreservoir geleitet wird und die einen elektrisch isolierten Abschnitt (32) zum elektrischen Isolieren des Zwischenreservoirs (38) von der Farbquelle (22) nach dem Füllen des Zwischenreservoirs aufweist, und
- - einen Spülventilmechanismus (24) zum Herstellen eines Isolierzustands in dem elektrisch isolierten Abschnitt (32),
dadurch gekennzeichnet, daß die Farbzuführeinrichtung (52) ein erstes
und ein zweites Drei-Wege-Umschaltventil (30, 34) aufweist, daß der
Spülmechanismus (24) den Isolierzustand in dem elektrisch isolierten
Abschnitt herstellt durch Zuführen
- - eines zu einer Gruppe wäßriger Reinigungsflüssigkeiten gehörigen Reinigungmittels, um den Abschnitt (32) zu waschen,
- - von Luft zum Trocknen des Abschnitts nach dem Waschen und
- - eines Verdünnungslösungsmittels zum Entfernen von in dem Abschnitt verbliebenen Harzkomponenten, daß das erste Umschaltventil (30) ein erstes, und ein zweites Port (54, 56) aufweist, die an die Farbquelle (22) und an den Spülventilmechanismus (24) angeschlossen sind, und ein drittes Port (58) aufweist, das an ein Ende des elektrisch isolierten Abschnitts (32) angeschlossen ist und wahlweise mit dem ersten oder dem zweiten Port (54, 56) verbindbar ist und daß das zweite Drei-Wege- Umschaltventil (34) ein viertes Port (60) besitzt, das an das andere Ende des Abschnitts (32) angeschlossen ist, und ein fünftes und ein sechstes Port (63, 62) besitzt, die an das Zwischenreservoir und an einen Ablauftank (42) angeschlossen sind und selektiv mit dem vierten Port verbindbar sind.
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