本发明涉及一种用于以静电引导的方式将涂装材料涂敷到物体上的涂装设备，所述涂装设备具有：
a)用于输出涂装材料的涂覆装置，
b)用于涂装材料的预存储容器/接收容器，
c)与预存储容器连接的涂装材料输入管道，用于将涂装材料输送至预存储容器，
d)将预存储容器与涂覆装置连接的涂装管道，
e)其中，在涂装过程期间涂覆装置和涂装管道处于高电压下。
背景技术：
在涂装系统中使用这种涂覆装置，以便例如在汽车工业中涂装物体、如车辆车身或车身部件。在这种涂装过程期间涂装材料——例如漆——由涂覆装置输出并且受到电场的影响，在该电场中所输出的涂装材料离子化并且由于静电力被运输到物体。物体为此例如位于接地电位上。
这种涂装设备可以例如是高速旋转式雾化器，其中，涂覆装置包括旋转的钟形杯、也称为钟状件，由该钟形杯将最小的涂装材料颗粒、例如油漆滴离心分离。这引起涂装材料的最精细的分配，例如作为漆雾。在这里描述的静电式涂覆的情况下，外部充电——在该外部充电中涂装材料在离开涂覆装置之后通过外部电场被充电——以及直接充电都被理解为，在其中涂装材料在离开涂覆装置之前已经被充电。
在静电式工作的系统中，在涂装过程中延伸至在涂装过程期间处于高电压下的构件的材料管道必须电绝缘。为了建立这种绝缘路段，管道为此至少在足够长的部段上被清洁和干燥。管道本身为此由电绝缘的材料制成。
在涂装过程结束之后，例如涂装材料始终保留在涂装管道或涂覆装置中，该涂装材料未被涂覆到物体上。在环保技术方面和在材料消耗方面存在以下目标：尽可能多地回收这种材料。为此，保留的材料可以被从管道例如推回到相应的来源中。为此还使用所谓的清管器技术，其中，材料借助于作为推动体工作的清管器通过管道输送。
如果为了涂装物体应该更换涂装材料，例如因为应该借助于另一种涂料/颜料涂漆，则同样必须清洁所述管道的一部分、例如涂装管道。
为了实现这种清洁过程，通常使用冲洗流体，该冲洗流体通过相应待清洁的管道引导并且保留在管道中的涂装材料被一同带走。在此出现的问题是，在这种冲洗过程期间借助于冲洗流体润湿的管道不能处于高电压下，这是因为冲洗流体通常能导电。高电压的中断不仅引起时间损失，而且也引起额外的材料载荷并且除了随着高电压出现的安全预防措施之外还提高了能量耗费。
本发明的目的是，提出一种开头所述类型的涂装设备，其中，冲洗过程可以更快地、更高效地和/或更安全地进行。
技术实现要素：
所述目的通过根据独立权利要求1所述的涂装设备来实现。
根据本发明的用于以静电引导的方式将涂装材料涂敷到物体上的涂装设备具有：用于输出涂装材料的涂覆装置；用于涂装材料的预存储容器；与预存储容器连接的材料输入管道，用于将涂装材料输送至预存储容器；和将预存储容器与涂覆装置连接的涂装管道。
预存储容器被这样设计，即预存储容器可以对应于每个待涂装的物体或每个涂装过程接纳规定体积的涂装材料。预存储容器可以例如被设计为计量单元、像例如活塞型计量器或齿轮泵。但它也可以是合适地成型的管道部段。
涂覆装置和涂装管道在涂装过程期间处于高电压下。此外，涂装设备具有：用于冲洗流体的冲洗容器；与冲洗容器连接的冲洗流体输入管道，用于将冲洗流体输送至冲洗容器；和将冲洗容器与涂覆装置连接的冲洗管道。冲洗容器和冲洗管道被设计为用于在涂装过程期间处于高电压下。
因此根据本发明能实现，在例如涂覆装置和涂装管道处于高电压下期间，借助于位于冲洗容器中的冲洗流体和冲洗管道进行冲洗过程。冲洗管道和冲洗容器因此可以例如在冲洗过程期间保持在高电压下。可以免除建立电隔离、也就是绝缘路段的建立——这例如通过耗费时间的冲洗管道干燥实现以用于使处于高电压下的涂装设备部件、像例如涂覆装置和涂装管道绝缘。这能实现节省处理时间和冲洗流体。
本发明的其它设计方案在从属权利要求中给出。
一个实施方式规定，预存储容器、涂装材料输入管道、涂装管道、冲洗容器、冲洗流体输入管道和/或冲洗管道被多路地/多重地提供，以便能实现涂敷不同的涂装材料。如果和前述物体相比物体被利用另一种不同的涂装材料、例如另一种不同的涂料涂装，则必须更换涂装设备中的涂装材料。为了使这种涂装材料更换能尽可能快速地且无时间损失地进行，涂装设备包括例如两个分别具有所述元件的供给管线，从而能实现更换运行。例如涂覆装置可以被从供给管线馈送第一涂装材料，而另一供给管线在使用另一涂装材料的情况下被准备好。
在一个实施方式中可以规定，涂覆装置是高速旋转式雾化器。
在本发明的一个设计方案中可以规定，涂装设备被安装在涂装机器人上，特别是被安装在多轴机器人上。特别地，涂覆装置可以被布置在涂装机器人的所谓的腕关节上。
在此情况下可以有利地规定，冲洗容器被布置在涂装设备的处于高电压下的构件附近。术语“附近”在此表示，冲洗容器在本地接近于该构件、例如涂覆装置。在所述的实施方式中——在其中涂装设备被安装在涂装机器人上，冲洗容器可以例如同样在涂装机器人上被布置在腕关节附近并且那么其本身同样处于涂覆装置的高电压下。
在一个实施方式中可以规定，冲洗容器具有压缩空气接口。借助于该压缩空气接口可以为冲洗容器加载压缩空气，由此例如将存在于冲洗容器中的冲洗流体压向待清洁的位置。
例如冲洗流体可以借助于压缩空气压入冲洗管道中。
此外可以在一个实施方式中规定，冲洗容器和/或冲洗管道能电绝缘。这可以例如通过排空和干燥冲洗流体输入管道实现。
所述目的通过一种用于为涂装设备提供涂装材料的方法来实现，该涂装设备用于以静电引导的方式将涂装材料涂敷到物体上。用于该方法的所述涂装设备具有用于输出涂装材料的涂覆装置、用于涂装材料的预存储容器、用于液体的冲洗容器以及将冲洗容器与旋转式雾化器连接的冲洗管道。所述方法包括以下步骤：
a)用涂装材料装填预存储容器；
b)用冲洗流体装填冲洗容器；
c)将高电压施加到涂覆装置上；和
d)填充被施加高电压的冲洗管道。
借助于所述方法能实现在所施加的高电压的情况下可能的冲洗过程或冲洗过程准备的上面已经描述的优点，还能实现节省处理时间或冲洗介质。
在所述方法的一个改进方案中规定，填充被施加高电压的冲洗管道的步骤包括冲洗所述涂覆装置。
附图说明
下面根据附图详细说明本发明的实施例。其中：
图1示意性地示出涂装设备，该涂装设备被集成到具有两个供给管线的涂装系统中；和
图2-图16示出在涂装过程的不同阶段中的图1的涂装设备。
具体实施方式
图1示意性地示出用于涂装物体、例如车辆车身或构件的涂装系统10，所述物体在图中未特别示出。
涂装系统10包括涂装设备11，该涂装设备具有仅示意性示出的涂覆装置12，该涂覆装置在当前的实施方式中被设计为静电式工作的、具有旋转的钟形杯16的高速旋转式雾化器14。
如果在此或在下面提到接口、通道或管道的连接，则由此分别表示这些部件的流体连接，从而形成相应的流动路径。在本例中也已经将构件中的通孔理解为管道。因此，当不同部件的两个通孔以流动技术相互耦合时就例如已经形成了连接管道。
下面使用的术语，如入口、出口、输入端或输出端或相应的输入端接口或输出端接口涉及介质朝向涂覆装置12或钟形杯16的方向的流动。然而，这种介质也可以沿相反的方向流动并且在此通过入口或输入端流出或通过出口或输出端流入。
涂覆装置12包括输出管道18，通过该输出管道可以将涂装材料输出到物体上。在附图所示的实施例中，输出管道18延伸到高速旋转式雾化器14的钟形杯16。钟形杯16和输出管道18因此形成输出装置。
涂覆装置12可以选择性地由第一供给管线20或由第二供给管线21供给。第一供给管线20和第二供给管线21分别在输入端阀装置22与输出端阀装置24之间延伸。
输入端阀装置22在当前的实施方式中被设计为涂料更换器26，可以从环形管道28为该涂料更换器馈送不同的介质。在图1中示出五个环形管道28，这些环形管道中的三个环形管道能被漆l1，l2或l3占据。此外，输入端阀装置22具有工作管道30，通过该工作管道向输入端阀装置22输送工作流体、如压缩空气或冲洗介质。工作管道30也可以用作所谓的倾卸装置/排出装置，以便将材料从涂装系统10中向外引导。
为此，工作管道30与未特别示出的阀装置连接，该阀装置可以将工作管道30与压缩空气源、冲洗介质源和出口连接。如果下面将其它管道称为工作管道，那么这些管道基本上满足同样的目的并且与相应的阀装置和材料源以及出口连接。
在当前的实施例中第一供给管线20和第二供给管线21是结构相同的。下面说明第一供给管线20的结构和部件。对此所述的内容相应地适用于第二供给管线21的结构和部件。
第一供给管线20包括第一活塞型计量器34形式的第一预存储容器32，从该第一预存储容器可以通过涂装管道36向涂覆装置12馈送。相应地，第二供给管线21包括活塞型计量器35形式的预存储容器33，从该预存储容器可以通过供给管道37同样为涂覆装置12馈送材料。第一供给管线20的活塞型计量器34和第二供给管线21的活塞型计量器35分别显示出用于涂装材料的预存储容器的例子。
为了将涂覆装置12的输出装置16，18与供给管线20，21——如在当前的实施例中具体地与活塞型计量器34，35连接，将输出管道18与输出端阀装置24连接。供给管道36，37通入输出端阀装置24中。输出端阀装置24还具有用于压缩空气、冲洗介质或倾卸物的工作管道40。
供给管线20，21除了所述的用于输送涂装材料的部件之外还具有用于输送冲洗流体的部件。在供给管线20，21中还分别设有具有冲洗流体输入管道84，85的冲洗容器82，83。冲洗容器82，83与涂覆装置12、具体地与输出端阀装置24分别通过冲洗管道86，87连接。
输出端阀装置24被这样设计，即该输出端阀装置可以选择性地将供给管道36，37与输出管道18连接，将供给管道36，37与冲洗管道86，87连接，或将冲洗管道86，87与输出管道18连接。此外，必要时也可以将供给管道36，37和冲洗管道86，87与工作管道40连接。
必要时，输出端阀装置24可以被这样配置，即该输出端阀装置充分利用将一个或多个现有的管道与所述现有的管道中的一个或多个连接的所有的可能性并且可以建立相应的连接变型。
活塞型计量器34，35包括缸42，43，在该缸中可以借助于未示出的活塞驱动器移动活塞44，45。活塞44，45与缸42，43限定工作室46，47，该工作室通过计量阀单元48，49与供给管道36，37连接。此外，工作室46，47通过计量阀单元48，49与入口管道50，51连接。计量阀单元48，49与用于压缩空气、冲洗介质或倾卸物的工作管道52，53连接。
入口管道50，51具有作为可清管的管道部段的清管器管道54，55，该清管器管道在第一清管器站56，57与第二清管器站58，59之间延伸。下面将第一清管器站56，57标记为起始清管器站，将第二清管器站58，59标记为目标清管器站。
在目标清管器站58，59与计量阀单元48，49之间设有连接部段60，61。起始清管器站56，57和目标清管器站58，59分别与用于压缩空气、冲洗介质和/或倾卸物的工作管道64，65连接。此外目标清管器站58，59与冲洗流体输入管道84，85连接，从而可以通过工作管道64，65例如将冲洗介质输送至冲洗容器82，83。
起始清管器站56，57与储存容器68，69的输出接口66，67连接。可以通过输送管道70，71从涂料更换器26馈送至储存容器68，69。储存容器68，69与用于压缩空气，冲洗介质和/或倾卸物的工作管道72，73连接。储存容器68，69可以和预存储容器32，33类似地被设计为活塞型计量器，从而从那里通过活塞力输送涂装材料。另选地，也可以放弃储存容器并且预存储容器也直接通过输入端阀装置22填充。
现在根据图2-图16描述涂装系统10的运行。图2-图16示出在后面的说明中图1的有关部分。假定为了给部件填充介质而设计可能需要的通气。在图2-图16中还示出冲洗流体输入管道84，85的管道延伸的另选的变型方案。冲洗流体输入管道不通入目标清管器站58，59中，而是可以例如通入输入端阀装置22中。
在图1所示的输出端配置中假定，所有管道和通道都被清除了材料并被干燥。从这个配置出发首先为第一供给管线20的活塞型计量器34填充所选出的涂装材料。这例如是来自环形管道28之一的漆l1，该漆在图中用朝向右侧的阴影线示出。
从涂料更换器26将漆l1通过输送管道70压入/注入储存容器68中并且从那里压入起始清管器站56中。在漆体积之前未示出的清管器被引入清管器管道54中并且被漆l1推向目标清管器站58。漆l1随后通过连接部段60和计量阀单元48流入活塞型计量器34中，直到其接纳期望的待涂覆漆体积。这在图2中详细地示出。
随后，终止从环形管道28输送漆，并且目标清管器站58和计量阀单元48被接入一种配置中，在该配置中工作管道64和52与连接部段60连接。
如从图3可见，现在还通过以下方式冲洗连接部段60，即冲洗介质通过计量阀单元48的工作管道52被压向目标清管器站58并从其工作管道64中向外压出。冲洗介质在附图中用交叉阴影线显示。
图4示出以下状态，在该状态中连接部段60被去除冲洗介质并吹干。为此，压缩空气可以例如通过计量阀单元48的工作通道52吹入。被这样去除漆并干燥的连接部段60在活塞型计量器34与目标清管器站58之间形成电绝缘路段88并且因此用于电隔离。电绝缘路段在附图中用点状图案表示。
同时，如同样在图4中示出地，冲洗容器82被填充冲洗介质。为此，通过涂料更换器26的工作管道30填充冲洗流体输入管道84和冲洗容器82。同时，冲洗管道86可以被填充直至输出端阀装置24。这种状态在图4中示出。
随后干燥冲洗流体输入管道84，以便通过产生绝缘路段78来实现冲洗容器82的电绝缘。这在图5中示出：活塞型计量器34通过该绝缘路段78电隔离，冲洗容器82通过绝缘路段88电隔离。
图6现在示出一个过程，该过程在前述的初始情况下不是必需的。然而如果——在初始配置之前——已经通过第一供给管线20实现了涂装，则可以通过冲洗容器82在实现电隔离之后经由输出端阀装置24和工作通道52对供给管道36进行冲洗。另选地或附加地，可以借助于可通过冲洗容器82提供使用的冲洗介质也冲洗输出管道18以及必要时也冲洗钟形杯16。另选地或附加地，可以通过前面未提到的输出端阀装置24工作管道90对高速旋转式雾化器14进行冲洗。
漆l1现在可以从活塞型计量器34通过供给管道36朝向输出端阀装置24被压入输出管道18中直到钟形杯12。在图7所示的配置中，涂装系统10已经准备好执行涂装过程或将漆从涂覆装置12涂覆到未示出的物体上。高速旋转式雾化器被连接在高压电位上。通过绝缘路段78，88实现与涂装系统10的其余区域的电隔离。高电压的施加在图8中示出。
在实际的涂装过程期间——该涂装过程在图8中示出，高速旋转式雾化器14、活塞型计量器34和冲洗容器82处于高电压下。工作管道18中的可导电的漆以及工作管道18本身、输出端阀装置24、供给管道36和活塞型计量器34也处于施加在高速旋转式雾化器14上的高压电位上。同样的情况适合于冲洗容器82、冲洗管道86和输出端阀装置24。
在涂覆过程期间，根据涂漆过程的要求(anforderungsprofil)例如通过活塞型计量器34将恒定的漆体积流输送至钟形杯16。同时可以通过第二供给管线21为涂料更换做好准备。为此，从涂料更换器26将不同于刚才涂敷的漆的另一种漆、例如漆l3——用朝向左侧的阴影线示出——从环形管道28之一通过输送管道71压入储存容器69中并且从那里压入第二供给管线21中的起始清管器站57中。这在高电压阶段期间可以没有任何问题地实现，这是因为第二供给管线21中的供给管道37和冲洗管道87形成绝缘路段92或94，对此见图8。
第二填充阶段——如已经说明地——可以在涂覆过程期间和因此在高电压下进行，该第二填充阶段随着在活塞型计量器35中接收待涂覆的漆体积而结束，对此见图9。为了形成电隔离，如已经关于图3所述，连接部段61通过以下方式冲洗，即冲洗介质被压过计量阀单元49的工作管道53朝向目标清管器站59并且从其工作管道65压出。在第二供给管线21中的所有这些过程中，并行地进行从第一供给管线20的涂覆。通过干燥和吹净连接部段61，在第二供给管线21中在第二活塞型计量器35与目标清管器站59之间形成电绝缘路段96。
这作为结果在图10中示出。同时可以在第二供给管线21中已经实现冲洗容器83的填充。和图4不同的是，现在不能实现冲洗管道87的填充，这是因为高速旋转式雾化器14始终处于高电压下并且因此绝缘路段92必须被维持。
在完全地填充第二供给管线21的冲洗容器83之后，如已经在图5中对于第一供给管线20所述地，冲洗流体输入管道85被干燥，以便在第二供给管线21的冲洗容器83与涂装系统10的剩余部分之间保持绝缘路段98。结果在图11中示出。冲洗容器83和活塞型计量器35形式的预存储容器33不仅和涂装系统10的剩余部分而且也和处于高电压下的涂覆装置14电隔离。
现在完全结束对于涂料更换的准备。第一供给管线20的活塞型计量器34现在可以被停止。同时可以切断高电压。但是这在所述的实施方式中不是必需的。另选地，高电压也可以保持为继续施加。现在可以从冲洗容器83填充第二供给管线21的冲洗管道87直至输出端阀装置24。因为在前面描述的过程中还没有通过供给管道37输出漆l3，因此在这里也不必进行冲洗。然而如果是这种情况，则可以通过输出端阀装置24、供给管道37和工作管道53进行冲洗。这在图12中显示。如果在所述的冲洗过程中还施加了高电压，则可以执行例如在同样电绝缘的中间容器中接收冲洗介质的剩余部分，冲洗介质的剩余部分被收集在其中，直至高电压被切断。
图13示出如何并行地实现漆l1被压回到活塞型计量器34中并且同时通过从冲洗容器82输出冲洗介质冲洗第一供给管线20的供给管道36。同时，漆l3被一直压到输出端阀装置24。同样地，同时可以通过第一冲洗容器82或第二冲洗容器83实现通过输出管道18和输出端阀装置24冲洗钟形杯16。在此，如果可以在同样被电隔离的容器中接收冲洗介质剩余部分，那么也可以始终保持施加高电压。
如在图14中所示，冲洗管道86以及供给管道36通过以下方式被冲洗并且干燥：将冲洗介质和压缩空气压入管道中。结果产生了绝缘路段110，102，该绝缘路段将活塞输送器34和冲洗容器82与涂覆装置12电隔离。在所述隔离过程之后，如果之前高电压被切断并且——在前面进行的、将漆l3完全压入输出管道18中之后——借助于所更换的漆l3进行涂覆过程，那么可以重新接通高电压。
图15示出，可以在通过第二供给管线21开始的第二涂覆过程期间，如在图15中所示地并行地清洁和干燥第一供给管线20中的活塞型计量器34和入口管道50。为此，活塞型计量器34可以将未被使用的漆l1通过计量阀单元48压回到入口管道50中。在此，第一供给管线20的清管器管道54中的漆借助于清管器从目标清管器站58朝向起始清管器站56的方向被挤压。随后可以例如通过工作管道52和计量阀单元48将冲洗介质填充到活塞型计量器34中以及连接部段60中，必要时也填充到入口管道50的可清管的部段54中直至起始清管器站56。这在图16中示出。