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Patent Searching and Data


Title:
COATING DEVICE FOR APPLYING COATING MATERIAL IN AN ELECTROSTATICALLY GUIDED MANNER, AND CORRESPONDING METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/108437
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a coating device for applying coating material onto an object in an electrostatically guided manner, comprising an application device for dispensing coating material, a storage container for coating material, a coating material supply line which is connected to the storage container for supplying coating material to the storage container, and a coating line which connects the storage container to the application device. The application device and the coating line are designed to be under high voltage during a coating process. According to the invention, the coating device has a rinsing container for a rinsing liquid, a rinsing liquid supply line connected to the rinsing container for supplying rinsing liquid to the rinsing container, and a rinsing line which connects the rinsing container to the application device. The rinsing container and the rinsing line are designed to be under high voltage during a coating process. The invention further relates to a method for providing a coating material for a coating device for applying coating material onto an object in an electrostatically guided manner.

Inventors:
REICHLER JAN (DE)
BECK MARCUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/080313
Publication Date:
June 29, 2017
Filing Date:
December 08, 2016
Export Citation:
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Assignee:
EISENMANN SE (DE)
International Classes:
B05B5/16
Foreign References:
EP1314483A22003-05-28
EP2226126A12010-09-08
US5255856A1993-10-26
JPH0580549U1993-11-02
Attorney, Agent or Firm:
OSTERTAG & PARTNER PATENTANWÄLTE MBB (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

Beschichtungsvornchtung (1 1) zum elektrostatisch geführten Aufbringen von Be- schichtungsmaterial auf einen Gegenstand, mit a) einer Applikationseinrichtung (12) zur Abgabe von Beschichtungsmaterial, b) einem Vorlagebehälter (32, 33) für Beschichtungsmaterial, c) einer mit dem Vorlagebehälter (32, 33) verbundenen Beschichtungsmate- rial-Zuleitung (50, 51) zum Zuführen von Beschichtungsmaterial zu dem Vorlagebehälter (32, 33), d) einer den Vorlagebehälter (32, 33) mit der Applikationseinrichtung (12) verbindenden Beschichtungsleitung (18, 36, 37), e) wobei die Applikationseinrichtung (12) und die Beschichtungsleitung (18, 36, 37) dazu eingerichtet sind, während eines Beschichtungsvorgangs unter Hochspannung zu stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung (1 1 ) f) einen Spülbehälter (82, 83) für Spülflüssigkeit, g) eine mit dem Spülbehälter (82, 83) verbundenen Spülflüssigkeit-Zuleitung (84, 85) zum Zuführen von Spülflüssigkeit zu dem Spülbehälter (82, 83) und h) eine den Spülbehälter (82, 83) mit der Applikationseinrichtung (12) verbindenden Spülleitung (86, 87) aufweist, wobei i) der Spülbehälter (82, 83) und die Spülleitung (86, 87) dazu eingerichtet sind, während eines Beschichtungsvorgangs unter Hochspannung zu stehen.

Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 , wobei der Vorlagebehälter (32, 33), die Beschichtungsmaterial-Zuleitung (50, 51 ), die Beschichtungsleitung (18, 36, 37), der Spülbehälter (82, 83), die Spülflüssigkeits-Zuleitung (84, 85) und/oder die Spülleitung (86, 87) mehrfach vorhanden sind, um ein Aufbringen unterschiedlicher Be- schichtungsmaterialien zu ermöglichen.

Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Applikationseinrichtung ein Hochrotationszerstäuber (14) ist.

Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beschichtungsvorrichtung auf einem Beschichtungsroboter, insbesondere einem Mehrachsroboter, angebracht ist.

Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spülbehälter (82, 83) bei unter Hochspannung stehenden Bauteilen der Beschichtungsvorrichtung (1 1 ) angeordnet ist.

Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spülbehälter (82, 83) einen Druckluftanschluss aufweist.

Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Spülbehälter so mit Druckluft beaufschlagbar ist, dass Spülflüssigkeit in die Spülleitung drückbar ist.

Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spülbehälter (82, 83) und/oder die Spülleitung (86, 87) elektrisch isolierbar sind.

Verfahren zum Bereitstellen eines Beschichtungsmaterials für eine Beschichtungsvorrichtung zum elektrostatisch geführten Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf einen Gegenstand, wobei die Beschichtungsvorrichtung eine Applikationseinrichtung zur Abgabe von Beschichtungsmaterial, einen Vorlagebehälter für Beschichtungsmaterial, einen Spülbehälter für Spülflüssigkeit sowie eine den Spülbe hälter mit dem Rotationszerstäuber verbindende Spülleitung aufweist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: a) Beladen des Vorlagebehälters mit einem Beschichtungsmaterial; b) Beladen des Spülbehälters mit einer Spülflüssigkeit; c) Anlegen einer Hochspannung an die Applikationseinrichtung; und d) Befüllen der Spülleitung mit angelegter Hochspannung.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Befüllens der Spülleitung mit angelegter Hochspannung ein Spülen der Applikationseinrichtung umfasst.

Description:
BESCH ICHTUNGSVORRICHTUNG ZUM ELEKTROSTATISCH GEFÜHRTEN AUFBRINGEN VON BESCHICHTUNGSMATERIAL UND ENTSPRECHENDES VERFAHREN

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung zum elektrostatisch geführten Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf einen Gegenstand, mit a) einer Applikationseinrichtung zur Abgabe von Beschichtungsmaterial, b) einem Vorlagebehälter für Beschichtungsmaterial, c) einer mit dem Vorlagebehälter verbundenen Beschichtungsmaterial-Zuleitung zum Zuführen von Beschichtungsmaterial zu dem Vorlagebehälter, d) einer den Vorlagebehälter mit der Applikationseinrichtung verbindenden Beschich- tungsleitung, e) wobei die Applikationseinrichtung und die Beschichtungsleitung während eines Be- schichtungsvorgangs unter Hochspannung stehen.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Derartige Applikationseinrichtungen werden in Beschichtungssystemen eingesetzt, um z. B. in der Automobilindustrie Gegenstände wie Fahrzeugkarosserien oder Karosserieteile zu beschichten. Das Beschichtungsmaterial, z. B. ein Lack, wird während eines solchen Be- schichtungsvorgangs von der Applikationseinrichtung abgegeben und einem elektrischen Feld ausgesetzt, in welchem das abgegebene Beschichtungsmaterial ionisiert und aufgrund elektrostatischer Kräfte zu dem Gegenstand transportiert wird. Der Gegenstand befindet sich hierzu beispielsweise auf Massepotential. Bei einer solchen Beschichtungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Hochrotationszerstäuber handeln, bei dem die Applikationseinrichtung einen rotierenden Glockenteller, auch Bell genannt, umfasst, von dem kleinste Beschichtungsmaterialpartikel, beispielsweise Lacktröpfchen, abgeschleudert werden. Dies bewirkt eine feinste Verteilung des Beschichtungsmaterials, beispielsweise als Lacknebel. Bei dem hier beschriebenen elektrostatischen Applizieren soll sowohl eine Außenaufladung, bei welcher das Beschichtungsmaterial über ein äußeres elektrisches Feld nach dem Verlassen der Applikationseinrichtung aufgeladen wird, als auch eine Direktaufladung verstanden werden, bei welcher das Beschichtungsmaterial bereits vor dem Verlassen der Applikationseinrichtung aufgeladen ist.

Bei elektrostatisch arbeitenden Systemen müssen Materialleitungen, die zu Bauteilen führen, die während des Beschichtungsvorgangs unter Hochspannung stehen, bei einem Be- schichtungsvorgang elektrisch isoliert sein. Um eine solche Isolationsstrecke aufzubauen, werden die Leitungen hierfür zumindest über einen ausreichend langen Abschnitt gereinigt und getrocknet. Die Leitungen selbst sind hierfür aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt.

Nach Abschluss eines Beschichtungsvorgangs verbleibt beispielsweise in der Beschich- tungsleitung oder in der Applikationseinrichtung stets Beschichtungsmaterial, das nicht auf den Gegenstand appliziert wurde. Im Hinblick auf umweltschonende Techniken und im Hinblick auf den Materialverbrauch besteht das Bestreben, von diesem Material so viel wie möglich zurückzugewinnen. Dazu kann das verbliebene Material aus den Leitungen beispielsweise in die jeweilige Quelle zurückgeschoben werden. Hierfür wird unter anderem die sog. Molchtechnik verwendet, bei der Material mit Hilfe eines Molches, der als Schiebekörper arbeitet, durch die Leitungen gefördert wird.

Wenn zur Beschichtung des Gegenstands das Beschichtungsmaterial gewechselt werden soll, beispielsweise weil mit einer anderen Farbe lackiert werden soll, muss ebenfalls ein Teil der Leitungen, beispielsweise die Beschichtungsleitung, gereinigt werden. Für einen solchen Reinigungsvorgang wird üblicherweise eine Spülflüssigkeit eingesetzt, die durch die entsprechenden zu reinigenden Leitungen geführt wird und das Beschich- tungsmaterial, das in den Leitungen verblieben ist, mit sich nimmt. Problematisch hierbei ist, dass während eines solchen Spülvorgangs die mit der Spülflüssigkeit benetzten Leitungen nicht unter Hochspannung stehen dürfen, da die Spülflüssigkeit normalerweise elektrisch leitfähig ist. Das Unterbrechen der Hochspannung stellt nicht nur einen Zeitverlust, sondern auch eine zusätzliche Materialbelastung und erhöhten Energieaufwand neben den mit der Hochspannung einhergehenden Sicherungsvorkehrungen dar.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Beschichtungsvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der der Spülvorgang schneller, effizienter und/oder gefahrloser durchgeführt werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Diese Aufgabe wird durch eine Beschichtungsvorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Beschichtungsvorrichtung zum elektrostatisch geführten Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf einen Gegenstand weist eine Applikationseinrichtung zur Abgabe von Beschichtungsmaterial, einen Vorlagebehälter für Beschichtungsmaterial, eine mit dem Vorlagebehälter verbundene Material-Zuleitung zum Zuführen von Beschichtungsmaterial zu dem Vorlagebehälter und eine den Vorlagebehälter mit der Applikationseinrichtung verbindende Beschichtungsleitung auf.

Der Vorlagebehälter ist so ausgelegt, dass er ein definiertes Volumen an Beschichtungsmaterial pro zu beschichtendem Objekt bzw. pro Beschichtungsvorgang aufnehmen kann. Der Vorlagebehälter kann beispielsweise als Dosiereinheit wie beispielsweise ein Kolben- dosierer oder eine Zahnradpumpe ausgelegt sein. Es kann sich aber auch um einen geeignet geformten Leitungsabschnitt handeln. Die Applikationseinrichtung und die Beschichtungsleitung stehen während eines Beschich- tungsvorgangs unter Hochspannung. Des Weiteren weist die Beschichtungsvorrichtung einen Spülbehälter für eine Spülflüssigkeit, eine mit dem Spülbehälter verbundene Spülflüssigkeit-Zuleitung zum Zuführen von Spülflüssigkeit zu dem Spülbehälter und eine den Spülbehälter mit der Applikationseinrichtung verbindende Spülleitung auf. Der Spülbehälter und die Spülleitung sind dazu eingerichtet, während eines Beschichtungsvor- gangs unter Hochspannung zu stehen.

Es ist erfindungsgemäß also möglich, während beispielsweise die Applikationseinrichtung und die Beschichtungsleitung unter Hochspannung stehen, mittels der in dem Spülbehälter befindlichen Spülflüssigkeit und der Spülleitung einen Spülvorgang durchzuführen. Die Spülleitung und der Spülbehälter können also beispielsweise während eines Spülvorgangs unter Hochspannung gehalten werden. Eine galvanische Trennung, also der Aufbau einer Isolierstrecke beispielsweise durch ein zeitaufwändiges Trocknen einer Spülleitung zur Isolierung der unter Hochspannung stehenden Teile der Beschichtungsvorrichtung wie beispielsweise der Applikationseinrichtung und der Beschichtungsleitung kann entfallen. Dies ermöglicht eine Einsparung von Prozesszeit und Spülflüssigkeit.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass der Vorlagebehälter, die Beschichtungsmaterial-Zu- leitung, die Beschichtungsleitung, der Spülbehälter, die Spülflüssigkeits-Zuleitung und/oder die Spülleitung mehrfach vorhanden sind, um ein Aufbringen unterschiedlicher Be- schichtungsmaterialien zu ermöglichen. Wenn ein Gegenstand mit einem anderen Be- schichtungsmaterial, beispielsweise einer anderen Farbe, beschichtet werden soll als der zuvor beschichtete Gegenstand, muss ein Wechsel des Beschichtungsmaterials in der Beschichtungsvorrichtung durchgeführt werden. Damit ein solcher Beschichtungsmaterial- wechsel möglichst rasch und ohne Zeitverlust erfolgen kann, umfasst die Beschichtungsvorrichtung beispielsweise zwei Versorgungsstränge mit jeweils den genannten Elementen, so dass ein Wechselbetrieb möglich ist. Beispielsweise kann die Applikationsvorrich- tung aus einem Versorgungsstrang mit einem ersten Beschichtungsmaterial gespeist werden, während der andere Versorgungsstrang unter Verwendung eines anderen Beschich- tungsmaterials vorbereitet wird.

Bei einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Applikationseinrichtung ein Hochrotationszerstäuber ist.

Bei einer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Beschichtungsvorrich- tung auf einem Beschichtungsroboter, insbesondere einem Mehrachsroboter, angebracht ist. Insbesondere kann die Applikationseinrichtung an einem sog. Handgelenk eines Be- schichtungsroboters angeordnet sein.

In diesem Zusammenhang kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Spülbehälter bei unter Hochspannung stehenden Bauteilen der Beschichtungsvorrichtung angeordnet ist. Mit dem Begriff "bei" soll ausgedrückt sein, dass der Spülbehälter sich in örtlicher Nähe zu diesen Bauteilen, beispielsweise der Applikationseinrichtung, befindet. Bei der genannten Ausführungsform, bei der die Beschichtungsvorrichtung auf einem Beschichtungsroboter angebracht ist, kann der Spülbehälter beispielsweise ebenfalls auf dem Beschichtungsroboter in der Nähe des Handgelenks angeordnet sein und dann ebenfalls selbst unter der Hochspannung der Applikationseinrichtung stehen.

Bei einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Spülbehälter einen Druckluft- anschluss aufweist. Mittels des Druckluftanschlusses kann der Spülbehälter mit Druckluft beaufschlagt werden, wodurch beispielsweise in dem Spülbehälter befindliche Spülflüssigkeit zu den zu reinigenden Stellen gedrückt wird.

Beispielsweise kann die Spülflüssigkeit mittels Druckluft in die Spülleitung drückbar sein.

Des Weiteren kann bei einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass der Spülbehälter und/oder die Spülleitung elektrisch isolierbar sind. Dies kann beispielsweise durch ein Entleeren und Trocknen der Spülflüssigkeit-Zuleitung erzielt werden. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Bereitstellen eines Beschichtungsmaterials für eine Beschichtungsvorrichtung zum elektrostatisch geführten Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf einen Gegenstand gelöst. Die Beschichtungsvorrichtung für das Verfah ren weist eine Applikationseinrichtung zur Abgabe von Beschichtungsmaterial, einen Vor lagebehälter für Beschichtungsmaterial, einen Spülbehälter für Flüssigkeit sowie eine den Spülbehälter mit dem Rotationszerstäuber verbindende Spülleitung auf. Das Verfahren weist die Schritte auf: a) Beladen des Vorlagebehälters mit einem Beschichtungsmaterial; b) Beladen des Spülbehälters mit einer Spülflüssigkeit; c) Anlegen einer Hochspannung an die Applikationseinrichtung; und d) Befüllen der Spülleitung mit angelegter Hochspannung.

Mit diesem Verfahren werden die bereits oben genannten Vorteile eines möglichen Spülvorgangs bzw. eines Vorbereitens eines Spülvorgangs bei angelegter Hochspannung wie eine Einsparung von Prozesszeit oder Spülmittel erzielt.

Bei einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, das der Schritt des Befüllens der Spülleitung mit angelegter Hochspannung ein Spülen der Applikationseinrichtung um- fasst.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen nähe erläutert. In diesen zeigen:

Figur 1 schematisch eine Beschichtungsvorrichtung, die in ein Beschichtungssystem mit zwei Versorgungssträngen eingebunden ist; und

Fig. 2-16 die Beschichtungsvorrichtung der Figur 1 in verschiedenen Stadien eines Be- schichtungsvorgangs. BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Figur 1 zeigt schematisch ein Beschichtungssystem 10 zum Beschichten von Gegenständen wie beispielsweise Fahrzeugkarosserien oder Anbauteile, welche in den Figuren nicht eigens dargestellt sind.

Das Beschichtungssystem 10 umfasst eine Beschichtungseinrichtung 1 1 mit einer nur schematisch dargestellten Applikationsvorrichtung 12, die in der vorliegenden Ausführungsform als elektrostatisch arbeitender Hochrotationszerstäuber 14 mit einem rotierenden Glockenteller 16 ausgebildet ist.

Wenn hier oder im Folgenden von einer Verbindung von Anschlüssen, Kanälen oder Leitungen die Rede ist, ist damit jeweils eine fluidische Verbindung solcher Komponenten gemeint, wodurch entsprechende Strömungswege gebildet werden. Als Leitungen sind vorliegend auch bereits Durchgangsöffnungen in Bauteilen zu verstehen. So ist eine Verbindungsleitung beispielsweise bereits ausgebildet, wenn zwei Durchgangsöffnungen von verschiedenen Komponenten strömungstechnisch miteinander gekoppelt sind.

Nachfolgend verwendete Begriffe wie Einlass, Auslass, Eingang oder Ausgang oder entsprechende Eingangs- oder Ausgangsanschlüsse beziehen sich auf eine Strömung eines Mediums in Richtung auf die Applikationseinrichtung 12 bzw. den Glockenteller 16. Ein solches Medium kann jedoch auch in die umgekehrte Richtung strömen und dabei durch einen Einlass oder Eingang ausströmen oder durch einen Auslass oder Ausgang einströmen.

Die Applikationsvorrichtung 12 umfasst eine Abgabeleitung 18, über die Beschichtungs- material auf einen Gegenstand abgegeben werden kann. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel führt die Abgabeleitung 18 zu dem Glockenteller 16 des Hochrotationszerstäubers 14. Glockenteller 16 und Abgabeleitung 18 bilden somit eine Abgabeeinrichtung.

Die Applikationsvorrichtung 12 kann wahlweise aus einem ersten Versorgungsstrang 20 oder aus einem zweiten Versorgungsstrang 21 versorgt werden. Der erste und der zweite Versorgungsstrang 20, 21 erstrecken sich jeweils zwischen einer Eingangsventileinrichtung 22 und einer Ausgangsventileinrichtung 24.

Die Eingangs-Ventileinrichtung 22 ist bei der vorliegenden Ausführungsform als Farbwechsler 26 ausgebildet, der aus Ringleitungen 28 mit unterschiedlichen Medien gespeist werden kann. In Figur 1 sind fünf Ringleitungen 28 gezeigt, von denen drei mit Lacken L1, L2 oder L3 belegbar sind. Des Weiteren weist die Eingangs-Ventileinrichtung 22 eine Arbeitsleitung 30 auf, über die der Eingangs-Ventileinrichtung 22 ein Arbeitsfluid wie Druckluft oder ein Spülmittel zugeführt werden. Die Arbeitsleitung 30 kann auch als sog. Dump dienen, um Material aus dem Beschichtungssystem 10 herauszuführen.

Hierfür ist die Arbeitsleitung 30 mit einer nicht eigens gezeigten Ventileinrichtung verbunden, welche die Arbeitsleitung 30 mit einer Druckluftquelle, einer Spülmittelquelle und einem Auslass verbinden kann. Wenn nachfolgend weitere Leitungen als Arbeitsleitungen bezeichnet werden, erfüllen diese sinngemäß denselben Zweck und sind mit einer entsprechenden Ventileinrichtung und Materialquellen sowie einem Auslass verbunden.

Der erste Versorgungsstrang 20 und der zweite Versorgungsstrang 21 sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel baugleich. Nachfolgend werden der Aufbau und die Komponenten des ersten Versorgungsstrangs 20 erläutert. Das dazu Gesagte gilt entsprechend für den Aufbau und die Komponenten des zweiten Versorgungsstranges 21.

Der erste Versorgungsstrang 20 umfasst einen ersten Vorlagebehälter 32 in Form eines ersten Kolbendosierers 34, aus dem die Applikationsvorrichtung 12 über eine Beschich- tungsleitung 36 gespeist werden kann. Entsprechend umfasst der zweite Versorgungsstrang 21 einen Vorlagebehälter 33 in Form eines Kolbendosierers 35, aus dem die Applikationsvorrichtung 12 über eine Versorgungsleitung 37 ebenfalls mit Material gespeist werden kann. Der Kolbendosierer 34 des ersten Versorgungsstrangs 20 und der Kolbendosierer 35 des zweiten Versorgungsstrangs 21 veranschaulichen jeweils ein Beispiel für einen Vorlagebehälter für Beschichtungsmaterial. Um die Abgabeeinrichtung 16, 18 der Applikationsvorrichtung 12 mit den Versorgungssträngen 20, 21 wie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel konkret mit den Kolbendosie- rern 34, 35 zu verbinden, ist die Abgabeleitung 18 mit der Ausgangs-Ventileinrichtung 24 verbunden. In die Ausgangs-Ventileinrichtung 24 münden die Versorgungsleitungen 36, 37. Die Ausgangs-Ventileinrichtung 24 weist außerdem eine Arbeitsleitung 40 für Druckluft, Spülmittel oder Dump auf.

Die Versorgungsstränge 20, 21 weisen neben den genannten Komponenten zur Zuführung von Beschichtungsmaterial Komponenten zur Zuführung von Spülflüssigkeit auf. Es ist in den Versorgungssträngen 20, 21 jeweils ein Spülbehälter 82, 83 mit einer Spülflüssigkeit-Zuleitung 84, 85 vorgesehen. Die Spülbehälter 82, 83 sind mit der Applikationseinrichtung 12, konkret mit der Ausgangs-Ventileinrichtung 24 jeweils über eine Spülleitung 86, 87 verbunden.

Die Ausgangs-Ventileinrichtung 24 ist so eingerichtet, dass sie wahlweise eine Versorgungsleitung 36, 37 mit der Abgabeleitung 18, eine Versorgungsleitung 36, 37 mit einer Spülleitung 86, 87, oder eine Spülleitung 86, 87 mit der Abgabeleitung 18 verbinden kann. Darüber hinaus können gegebenenfalls auch die Versorgungsleitungen 36, 37 und die Spülleitungen 86, 87 mit der Arbeitsleitung 40 verbunden werden.

Gegebenenfalls kann die Ausgangs-Ventileinrichtung 24 so konfiguriert sein, dass sie alle Möglichkeiten der Verbindung von ein oder mehreren vorhandenen Leitungen mit einer oder mehreren der vorhandenen Leitungen ausschöpft und entsprechende Verbindungsvarianten herstellen kann.

Der Kolbendosierer 34, 35 umfasst einen Zylinder 42, 43, in dem ein Kolben 44, 45 mittels eines nicht dargestellten Kolbenantriebs bewegt werden kann. Der Kolben 44, 45 begrenzt mit dem Zylinder 42, 43 einen Arbeitsraum 46, 47, der über eine Dosier-Ventileinheit 48, 49 mit der Versorgungsleitung 36, 37 verbunden ist. Der Arbeitsraum 46, 47 ist des Weiteren über die Dosier-Ventileinheit 48, 49 mit einer Einlassleitung 50, 51 verbunden. Die Dosier-Ventileinheit 48, 49 ist mit einer Arbeitsleitung 52, 53 für Druckluft, Spülmittel oder Dump verbunden. Die Einlassleitung 50, 51 weist als molchbaren Leitungsabschnitt eine Molchleitung 54, 55 auf, die sich zwischen einer ersten Molchstation 56, 57 und einer zweiten Molchstation 58, 59 erstreckt. Nachfolgend werden die erste Molchstation 56, 57 als Startmolchstation und die zweite Molchstation 58, 59 als Zielmolchstation bezeichnet.

Zwischen der Zielmolchstation 58, 59 und der Dosier-Ventileinheit 48, 49 ist ein Verbindungsabschnitt 60, 61 vorgesehen. Start-und Zielmolchstation 56, 57, 58, 59 sind jeweils mit einer Arbeitsleitung 64, 65 für Druckluft, Spülmittel und/oder Dump verbunden. Die Zielmolchstation 58, 59 ist außerdem mit der Spülflüssigkeit-Zuleitung 84, 85 verbunden, so dass über die Arbeitsleitung 64, 65 beispielsweise Spülmittel zu dem Spülbehälter 82, 83 gefördert werden kann.

Die Startmolchstation 56, 57 ist mit einem Abgabeanschluss 66, 67 eines Speicherbehälters 68, 69 verbunden. Der Speicherbehälter 68, 69 kann über eine Zuführleitung 70, 71 aus dem Farbwechsler 26 gespeist werden. Der Speicherbehälter 68, 69 ist mit einer Arbeitsleitung 72, 73 für Druckluft, Spülmittel und/oder Dump verbunden. Der Speicherbehälter 68, 69 kann ähnlich wie der Vorlagebehälter 32, 33 als Kolbendosierer ausgebildet sein, so dass Beschichtungsmaterial von dort durch Kolbenkraft gefördert wird. Alternativ kann auf den Speicherbehälter auch verzichtet werden und der Vorlagebehälter auch direkt über die Eingangs-Ventileinrichtung 22 befüllt werden.

Das Beschichtungssystem 10 wird nun anhand der Figuren 2-16 im Betrieb beschrieben. Die Figuren 2-16 zeigen den bei der nun folgenden Beschreibung relevanten Teil der Figur 1. Es wird vorausgesetzt, dass für das Befüllen von Komponenten mit einem Medium jeweils eine gegebenenfalls erforderliche Entlüftung eingerichtet ist. Es ist in den Figuren 2- 16 außerdem eine alternative Variante der Leitungsführung der Spülflüssigkeit-Zuleitung 84, 85 dargestellt. Die Spülflüssigkeit-Zuleitung mündet nicht in die Zielmolchstation 58, 59, sondern kann beispielsweise in die Eingangsventileinrichtung 22 münden.

Bei der in Figur 1 gezeigten Ausgangskonfiguration wird davon ausgegangen, dass alle Leitungen und Kanäle von Material gesäubert und trocken sind. Ausgehend von dieser Konfiguration wird zunächst der Kolbendosierer 34 des ersten Versorgungsstrangs 20 mit einem ausgewählten Beschichtungsmaterial gefüllt. Dies ist beispielhaft ein Lack L1 aus einer der Ringleitungen 28, der in den Figuren rechtsschraffiert dargestellt ist.

Aus dem Farbwechsler 26 wird ein Lack L1 über die Zuführleitung 70 in den Speicherbehälter 68 und von dort in die Startmolchstation 56 eingedrückt. Ein nicht dargestellter Molch wird dann in die Molchleitung 54 vor das Lackvolumen eingebracht und von dem Lack L1 zur Zielmolchstation 58 geschoben. Der Lack L1 strömt dann durch den Verbindungsabschnitt 60 und die Dosier-Ventileinheit 48 in den Kolbendosierer 34 ein, bis dieser das gewünschte zu applizierende Lackvolumen aufgenommen hat. Dies ist im Detail in Figur 2 dargestellt.

Danach wird die Lackförderung aus der Ringleitung 28 beendet und die Zielmolchstation 58 und die Dosier-Ventileinheit 48 werden in eine Konfiguration geschaltet, in der die Arbeitsleitungen 64 und 52 mit dem Verbindungsabschnitt 60 verbunden sind.

Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, wird nun unter anderem der Verbindungsabschnitt 60 gespült, indem Spülmittel durch die Arbeitsleitung 52 der Dosier-Ventileinheit 48 zur Zielmolchstation 58 und aus deren Arbeitsleitung 64 herausgedrückt wird. Das Spülmittel ist in den Zeichnungen kreuzschraffiert dargestellt.

Figur 4 zeigt den Zustand, in dem der Verbindungsabschnitt 60 von Spülmittel befreit und trockengeblasen ist. Hierzu kann beispielsweise Druckluft über den Arbeitskanal 52 der Dosier-Ventileinheit 48 eingeblasen werden. Der so von Lack befreite und trockene Verbindungsabschnitt 60 bildet eine elektrische Isolationsstrecke 88 zwischen dem Kolbendosierer 34 und der Zielmolchstation 58 und sorgt so für eine galvanische Trennung. Elektrische Isolierstrecken sind in den Figuren mit einer Punktmusterung gekennzeichnet.

Gleichzeitig wird, wie ebenfalls in Figur 4 dargestellt, der Spülbehälter 82 mit Spülmittel befüllt. Hierzu wird über die Arbeitsleitung 30 des Farbwechslers 26 die Spülflüssigkeit-Zuleitung 84 und der Spülbehälter 82 befüllt. Gleichzeitig kann die Spülleitung 86 bis zur Ausgangs-Ventileinrichtung 24 befüllt werden. Dieser Zustand ist in Figur 4 dargestellt. Anschließend wird die Spülflüssigkeit-Zuleitung 84 getrocknet, um eine elektrische Isolation des Spülbehälters 82 durch Schaffen einer Isolierstrecke 78 zu erreichen. Dies ist in Figur 5 dargestellt: Der Kolbendosierer 34 ist über die Isolierstrecke 78 und der Spülbehälte 82 ist über die Isolierstrecke 88 galvanisch getrennt.

Figur 6 veranschaulicht nun einen Vorgang, der bei der eingangs beschriebenen Ausgangssituation nicht notwendig wäre. Ist jedoch - der Ausgangskonfiguration vorausgehend - bereits über den ersten Versorgungsstrang 20 eine Beschichtung erfolgt, kann übe den Spülbehälter 82 nach erfolgter galvanischer Trennung eine Spülung der Versorgungsleitung 36 über die Ausgangs-Ventileinrichtung 24 und den Arbeitskanal 52 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann mit über den Spülbehälter 82 verfügbarem Spülmittel auch die Abgabeleitung 18 sowie gegebenenfalls auch der Glockenteller 16 gespült werden. Alternativ oder zusätzlich kann über eine bislang nicht erwähnte Arbeitsleitung 90 der Ausgangs-Ventileinrichtung 24 eine Spülung des Hochrotationszerstäubers 14 erfolgen.

Nun kann der Lack L1 aus dem Kolbendosierer 34 über die Versorgungsleitung 36 zur Ausgangs-Ventileinrichtung 24 in die Abgabeleitung 18 bis zum Glockenteller 12 angedrückt werden. In der in Figur 7 gezeigten Konfiguration ist das Beschichtungssystem 10 bereit, den Beschichtungsprozess durchzuführen oder den Lack von der Applikationsvorrichtung 12 auf einen nicht dargestellten Gegenstand zu applizieren. Der Hochrotationszerstäuber wird auf ein Hochspannungspotential gelegt. Durch die Isolierstrecken 78, 88 ist eine galvanische Trennung zu dem restlichen Bereich des Beschichtungssystems 10 erfolgt. Das Anlegen der Hochspannung ist in Figur 8 dargestellt.

Während des eigentlichen Beschichtungsvorgangs, der in Figur 8 dargestellt ist, stehen de Hochrotationszerstäuber 14, der Kolbendosierer 34 und der Spülbehälter 82 unter Hochspannung. Auf dem an dem Hochrotationszerstäuber 14 anliegenden Hochspannungspotential liegen auch der elektrisch leitfähige Lack in der Arbeitsleitung 18 sowie die Arbeitsleitung 18 selbst, die Ausgangs-Ventileinrichtung 24, die Versorgungsleitung 36 und der Kolbendosierer 34. Das gleiche gilt für den Spülbehälter 82, die Spülleitung 86 und die Ausgangs-Ventileinrichtung 24. Während des Applikationsvorgangs wird je nach Anforderungsprofil des Lackiervorgangs beispielsweise ein konstanter Lackvolumenstrom über den Kolbendosierer 34 zu dem Glockenteller 16 gefördert. Gleichzeitig kann über den zweiten Versorgungsstrang 21 ein Farbwechsel vorbereitet werden. Hierzu wird aus dem Farbwechsler 26 ein anderer als der gerade applizierte Lack, beispielsweise Lack L3 - links schraffiert dargestellt, aus einer der Ringleitungen 28 über die Zuführleitung 71 in den Speicherbehälter 69 und von dort in die Startmolchstation 57 in dem zweiten Versorgungsstrang 21 eingedrückt. Dies kann problemlos während der Hochspannungsphase erfolgen, da die Versorgungsleitung 37 und die Spülleitung 87 in dem zweiten Versorgungsstrang 21 Isolierstrecken 92 bzw. 94 ausbilden, siehe hierzu Figur 8.

Diese zweite Befüllphase, die - wie bereits erläutert - während des Applikationsvorgangs und damit unter Hochspannung stehend erfolgen kann, findet ihren Abschluss mit der Aufnahme des zu applizierenden Lackvolumens in dem Kolbendosierer 35, siehe hierzu Figur 9. Zur Herstellung einer galvanischen Trennung wird, wie bereits zur Figur 3 beschrieben, der Verbindungsabschnitt 61 gespült, indem Spülmittel durch die Arbeitsleitung 53 der Dosier-Ventileinheit 49 zur Zielmolchstation 59 und aus deren Arbeitsleitung 65 herausgedrückt wird. Während all dieser Vorgänge im zweiten Versorgungsstrang 21 läuft parallel die Applikation aus dem ersten Versorgungsstrang 20 ab. Durch das Trocknen und Ausblasen des Verbindungsabschnitts 61 ist eine elektrische Isolationsstrecke 96 zwischen dem zweiten Kolbendosierer 35 und der Zielmolchstation 59 im zweiten Versorgungsstrang 21 gebildet.

Dies ist als Ergebnis in Figur 10 dargestellt. Gleichzeitig kann bereits eine Befüllung des Spülbehälters 83 im zweiten Versorgungsstrang 21 erfolgen. Im Unterschied zur Figur 4 kann nun nicht bereits eine Befüllung der Spülleitung 87 erfolgen, da nach wie vor der Hochrotationszerstäuber 14 unter Hochspannung steht und somit die Isolationsstrecke 92 aufrechterhalten werden muss.

Nach dem vollständigen Befüllen des Spülbehälters 83 des zweiten Versorgungsstrangs 21 wird die Spülflüssigkeit-Zuleitung 85 getrocknet, wie dies bereits in Figur 5 für den ersten Versorgungsstrang 20 beschrieben wurde, um eine Isolationsstrecke 98 zwischen dem Spülbehälter 83 des zweiten Versorgungsstrangs 21 und dem Rest des Beschichtungssys- tems 10 zu erhalten. Das Ergebnis ist in Figur 1 1 dargestellt. Der Spülbehälter 83 und der Vorlagebehälter 33 in Form des Kolbendosierers 35 sind sowohl von dem Rest des Be- schichtungssystems 10 als auch von der unter Hochspannung stehenden Applikationseinrichtung 14 elektrisch getrennt.

Nun sind die Vorbereitungen für einen Farbwechsel vollständig abgeschlossen. Es kann nun der Kolbendosierer 34 des ersten Versorgungsstrangs 20 gestoppt werden. Gleichzeitig kann die Hochspannung abgeschaltet werden. Dies ist aber bei der beschriebenen Ausführungsform nicht notwendig. Alternativ kann die Hochspannung auch weiter angelegt bleiben. Es kann nun die Spülleitung 87 des zweiten Versorgungsstrangs 21 von dem Spülbehälter 83 aus befüllt werden bis zur Ausgangs-Ventileinrichtung 24. Da bei dem bisher beschriebenen Vorgang noch keine Abgabe des Lacks L3 über die Versorgungsleitung 37 erfolgt ist, muss hier auch nicht gespült werden. Sollte dies jedoch der Fall sein, kann über die Ausgangs-Ventileinrichtung 24, die Versorgungsleitung 37 und die Arbeitsleitung 53 ein Spülen erfolgen. Dies ist in Figur 12 dargestellt. Sollte bei den genannten Spülvorgängen noch Hochspannung anliegen, kann die Aufnahme der Spülmittelreste beispielsweise in einem ebenfalls elektrisch isolierten Zwischenbehälter erfolgen, in dem die Spülmittelreste gesammelt werden, bis die Hochspannung abgeschaltet wird.

Figur 13 zeigt, wie parallel der Lack L1 zurück in den Kolbendosierer 34 gedrückt wird und gleichzeitig eine Spülung der Versorgungsleitung 36 des ersten Versorgungsstrangs 20 über eine Abgabe von Spülmittel aus dem Spülbehälter 82 erfolgt. Gleichzeitig wird der Lack L3 bis zur Ausgangs-Ventileinrichtung 24 angedrückt. Ebenfalls gleichzeitig kann über den ersten oder den zweiten Spülbehälter 82, 83 eine Spülung des Glockentellers 16 über die Abgabeleitung 18 und die Ausgangs-Ventileinrichtung 24 erfolgen. Auch hier kann die Hochspannung nach wie vor angelegt bleiben, sofern eine Aufnahme der Spülmittelreste in einem ebenfalls galvanisch getrennten Behälter erfolgen kann.

Wie in Figur 14 dargestellt, werden die Spülleitung 86 sowie die Versorgungsleitung 36 gespült und getrocknet, indem Spülmittel und Druckluft in die Leitungen gedrückt werden. Im Ergebnis entstehen Isolierstrecken 1 10, 102, die den Kolbenförderer 34 und den Spülbehälter 82 galvanisch von der Applikationseinrichtung 12 trennen. Nach diesem Trennungsvorgang kann die Hochspannung wieder eingeschaltet werden, sofern sie ausgeschaltet war und - nach einem vorher erfolgten vollständigen Andrücken des Lacks L3 in die Abgabeleitung 18 - der Applikationsvorgang mit dem gewechselten Lack L3 erfolgen.

Figur 15 veranschaulicht, dass während des gestarteten zweiten Applikationsvorgangs über den zweiten Versorgungsstrang 21 wie in Figur 15 dargestellt parallel der Kolbendo- sierer 34 und die Einlassleitung 50 im ersten Versorgungsstrang 20 gereinigt und getrocknet werden können. Hierzu kann der Kolbendosierer 34 den nicht verwendeten Lack L1 über die Dosier-Ventileinheit 48 in die Einlassleitung 50 zurückdrücken. Dabei wird der Lack in der Molchleitung 54 des ersten Versorgungsstrangs 20 mit einem Molch aus der Zielmolchstation 58 in Richtung auf die Startmolchstation 56 gedrückt. Danach kann beispielsweise über die Arbeitsleitung 52 und die Dosier-Ventileinheit 48 Spülmittel in den Kolbendosierer 34 sowie in den Verbindungsabschnitt 60, gegebenenfalls auch in den molchbaren Abschnitt 54 der Einlassleitung 50 bis zur Startmolchstation 56, gefüllt werden. Dies ist in Figur 16 dargestellt.