DE19937474C2 - Lackiervorrichtung mit einer Pistoleneinheit, einer Farbwechseleinrichtung und einer molchbaren Verbindungseinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lackiervorrich­ tung mit einer Pistoleneinheit, einer Farbwechseleinrich­ tung und einer molchbaren Verbindungseinrichtung.

Derartige Lackiervorrichtungen sind vom Markt her bekannt. Bei ihnen wird zur Reinigung der Verbindungseinrichtung (im allgemeinen ein Schlauch) zwischen Farbwechselein­ richtung und Pistoleneinheit ein sogenannter "Molch" verwendet. Darunter versteht man ein Element, z. B. eine Kugel, welches z. B. druckbeaufschlagt durch die Verbindungs­ einrichtung bewegt wird. Hierdurch kann, ggf. unter Zusatz eines Reinigungsmittels, die Verbindungseinrichtung gereinigt werden.

Während des Lackierens befindet sich bei den bekannten Lackiervorrichtungen der Molch in einer Molchstation im Bereich der Pistoleneinheit. Eine weitere Molchstation befindet sich am der Verbindungseinrichtung zugewandten Ende der Farbwechseleinrichtung (hierunter versteht man eine Vorrichtung, welche die Lackierpistole wahlweise mit einer von mehreren vorgeförderten und in der Regel unter Druck stehenden Lackfarben verbinden kann).

Wenn der Benutzer den Lackiervorgang unterbricht, um z. B. auf eine neue Farbe zu wechseln, wird zunächst der sich noch in der Verbindungseinrichtung befindliche Lack mit einer Pumpe zurückgezogen. Dann wird der Molch aus seiner bei der Pistoleneinheit liegenden Molchstation bis zur Molchstation der Farbwechseleinrichtung bewegt und die Verbindungseinrichtung hinter dem Molch mit Luft und einem Reinigungsmittel, z. B. einem Lackverdünner, gespült. Die sich noch in der Verbindungseinrichtung befindlichen Lackreste werden dabei in die Farbwechseleinrichtung und in die entsprechende Lackzuleitung zurückgedrückt. Dann wird Preßluft an der der Farbwechseleinrichtung zuge­ ordneten Molchstation angelegt und hierdurch der Molch wieder in Richtung Pistoleneinheit zurückbewegt. Dabei schiebt der Molch das Reinigungsmittel mit darin gelösten Lackresten vor sich her, welches durch die Pistoleneinheit abgesprüht und z. B. in einem Behälter aufgefangen werden kann. An der Pistoleneinheit angelangt bewegt sich der Molch wieder in seine Ruheposition in der dortigen Molch­ station.

Bei der bekannten Lackiervorrichtung ist von Nachteil, daß am Ende des Reinigungsvorganges eine gewisse Menge an Restlack in der Farbwechseleinrichtung verbleibt. Zu Beginn eines neuen Lackiervorganges tritt daher aus der Pistole zunächst durch Restlack verunreinigter Lack aus. Daher muß der Benutzer zunächst etwas Lack absprühen, bevor er mit dem eigentlichen Lackiervorgang beginnen kann. Hierdurch erhöht sich der Lackverbrauch, was insbesondere unter Umwelt-Gesichtspunkten als schlecht empfunden wird.

Aus der EP 0 888 825 A2 ist eine Lackiervorrichtung mit Pistoleneinheit, Farbwechseleinrichtung sowie molch­ barer Verbindungsleitung, mit Molchstationen und Lackven­ tilen bekannt. Sie weist Lackspeiseeinrichtungen, eine Restlackventileinrichtung, eine Ablaßleitung sowie eine Systemsteuerung auf. Ein Sensor befindet sich im Bewegungs­ weg der Farbwechseleinrichtung und gibt ein Signal an die Systemsteuerung ab, wenn sich der Molch am Sensor vorbei in Richtung auf die der Farbwechseleinrichtung zugeordnete Molchstation bewegt. Die Systemsteuerung veranlaßt, daß die gerade geöffnete Lackventileinrichtung rechtzeitig geschlossen und die Restlackventileinrichtung dann geöffnet wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Lackiervorrichtung der eingangs genannten Art so weiter­ zubilden, daß die bei dem Reinigungsvorgang vergeudeten Lackmengen und die nach einem Reinigungsvorgang im System vorhandenen Mengen an Restlack deutlich reduziert werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Lackiervorrichtung gelöst.

Da sich die der Farbwechseleinrichtung zugeordnete Molch­ station am der Verbindungseinrichtung abgewandten Ende der Farbwechseleinrichtung befindet, kann sich der Molch durch die gesamte Farbwechseleinrichtung hindurchbewegen und diese reinigen. Daß ein sich ggf. hinter dem Molch befindliches Reinigungsmittel, z. B. ein flüssiger Verdünner, in die Lack-Speiseeinrichtung gelangt, wird dadurch verhindert, daß das entsprechende Lackventil geschlossen wird, sobald sich der Molch an der Mündung der entsprechen­ den Lackzuleitung vorbeibewegt. Die dann noch in der Farbwechseleinrichtung befindliche Lackmenge wird durch die Restlackventileinrichtung abgeführt. Sie kann ggf. wiederverwendet werden und ist jedenfalls um ein Vielfaches geringer als bei herkömmlichen Lackiervorrichtungen.

Auf seinem Weg von der Molchstation an der Farbwechselein­ richtung in die Ausgangsposition in der Molchstation in der Pistoleneinheit schiebt der Molch das ggf. vorhandene Reinigungsmittel vor sich her, welches über die Pistolen­ einheit z. B. in einen Auffangbehälter austritt und dabei die Pistoleneinheit bzw. die Düse der eigentlichen Lackierpistole ebenfalls reinigt.

Am Ende eines Reinigungsvorganges ist somit die Lackier­ vorrichtung einschließlich der Farbwechseleinrichtung gereinigt, so daß sofort mit dem Lackieren mit einer neuen Farbe begonnen werden kann. Die einzige Menge an Lack, die nicht sofort wieder verfügbar ist, ist jene, welche sich in der Farbwechseleinrichtung zwischen der Mündung der Lackzuleitung und der Endposition des Molches befindet. Somit werden die Lackverluste gegenüber herkömm­ lichen Lackiervorrichtung erheblich reduziert.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteran­ sprüchen angegeben.

Ein wichtiger Aspekt ist gemäß Anspruch 2, daß ein Farb­ druckregler vorhanden ist, welcher nicht im Bereich der Farbwechseleinrichtung, wo er deren Eingang für den Molch blockieren würde, sondern im Bereich der Pistolen­ einheit angeordnet ist. Somit wird der Eingang von der Verbindungseinrichtung zur Farbwechseleinrichtung für den Molch frei durchgängig, so daß dieser sich problemlos bis in die Farbwechseleinrichtung hinein und durch diese hindurchbewegen kann.

Gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 3 genügt ein einziger Sensor, um den Schließvorgang der Lackventileinrichtung und der Restlackventileinrichtung zu steuern.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 verein­ facht die Handhabung der erfindungsgemäßen Lackiervor­ richtung, da pistolenseitig keine zusätzlichen Vorrich­ tungen zum Antrieb des Molches erforderlich sind.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die einzige Figur im Detail erläutert. Diese zeigt in einem schema­ tischen Blockschaltbild eine Lackiervorrichtung, welche insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist (in dem Blockschaltbild sind zur besseren Kenntlichmachung fluidführende Leitungen mit doppelten Linien gezeichnet).

Sie umfaßt eine Pistoleneinheit 12, eine stationäre Einheit 14, eine die Pistoleneinheit 12 mit der statio­ nären Einheit 14 verbindende Verbindungseinrichtung, welche vorliegend als Schlauch 16 ausgebildet ist, sowie eine Steuerung 18, deren Funktionen später im Detail erläutert werden.

Zunächst wird die Pistoleneinheit 12 im Detail erklärt. Eine Pistole 20 umfaßt eine Spritzdüse 22, welche in der Figur auf einen Behälter 24 gerichtet ist. An die Pistole 20 ist ein Farb-Druckregler 26 angeschlossen. Dieser ist wiederum über ein Ventil 28 mit einem Lackkanal 30 verbunden, welcher Bestandteil des Schlauches 16 ist. Das Ventil 28 hat eine geöffnete und eine geschlossene Stellung und wird von der Steuerung 18 über eine Leitung 31 angesteuert.

Die Pistole 20 ist mechanisch mit einem Schalter 32 verbunden, welcher der Steuerung 18 über eine Leitung 34 ein Eingangssignal bereitstellt. Wie weiter unten dargestellt ist, wird durch den Schalter 32 ein Reini­ gungsvorgang ausgelöst.

Die Pistoleneinheit 12 umfaßt ferner eine Molchstation 36, in welcher ein in der Figur nicht dargestellter Molch seine Ausgangsposition hat. Die Molchstation 36 ist an ihrem einen Ende mit dem Lackkanal 30 und an ihrem anderen Ende mit einem Ventil 38 verbunden. Dieses wird über eine Leitung 40 von der Steuerung 18 angesteuert und verbindet die Molchstation 36 mit einem Sekundärkanal 42, welcher ebenfalls Bestandteil des Schlauches 16 ist.

Im Bereich des Ausgangs der Molchstation 36 zum Lack­ kanal 30 ist ein Bewegungssensor 44 angeordnet, welcher über eine Leitung 46 ein Signal an die Steuerung 18 abgibt, wenn sich der Molch an ihm vorbeibewegt.

Nun werden die Funktionselemente der stationären Einheit 14 erläutert. Zunächst umfaßt diese eine Farbwechselein­ richtung 48, bei welcher es sich im wesentlichen um eine langgestreckte zylindrische Kammer handelt. An ihrem schlauchseitigen Stirnende ist die Farbwechsel­ einrichtung 48 mit dem Lackkanal 30 verbunden. An diesem Ende ist auch ein Bewegungssensor 50 angeordnet, welcher über eine Leitung 52 ein Signal an die Steuerung 18 abgibt, wenn sich der Molch an ihm vorbeibewegt.

Seitlich an der Farbwechseleinrichtung 48 sind Ventile 54, 56 und 58 angeordnet, welche den Innenraum der Farbwechsel­ einrichtung 48 wahlweise mit Lack-Speiseeinrichtungen 60, 62 und 64 verbinden können. Lackzuleitungen 61, 63 und 65 führen von den Lack-Speiseinrichtungen 60, 62 und 64 über die Lackventile 54, 56 und 58 zur Farbwechselein­ richtung 48. Die entsprechenden Mündungen der Zuleitungen 61, 63 und 65 in den Farbwechseleinrichtung 48 sind mit den Bezugszeichen 55, 57 und 59 bezeichnet. Die Ventile 54, 56 und 58 werden über Leitungen 92, 94 und 96 von der Steuerung 18 angesteuert.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß im vor­ liegenden Ausführungsbeispiel aus Gründen der Übersicht­ lichkeit der Figur nur drei Lack-Speiseeinrichtungen dargestellt sind. Bei anderen Ausführungsbeispielen können 50 Lack-Speiseeinrichtungen und mehr angeschlossen sein. Die Farbwechseleinrichtung muß dann natürlich entsprechend größer ausgelegt werden.

An dem vom Schlauch 16 abgewandten Ende ist die Farbwechsel­ einrichtung 48 mit einer Molchstation 66 verbunden, in welcher der Molch seine Endposition hat. Zwischen Molchstation 66 und Farbwechseleinrichtung 48 ist ein Bewegungssensor 68 angeordnet, welcher über eine Lei­ tung 70 ein Signal an die Steuerung abgibt, wenn sich der Molch an ihm vorbeibewegt.

An dem Ende der Molchstation 66, welches von der Farb­ wechseleinrichtung 48 abgewandt ist, ist die Molchstation 66 über einen Restlackkanal 72 und ein Restlackventil 74 mit einer Auslaßöffnung 76 verbunden, welche im vorliegen­ den Ausführungsbeispiel über einem Restlackbehälter 78 liegt. Das Restlackventil 74 wird über eine Leitung 84 von der Steuerung 18 angesteuert.

Die Molchstation 66 ist an ihrem von der Farbwechselein­ richtung 48 abgewandten Ende auch mit einem Ventil 82 verbunden, welches über eine Leitung 80 von der Steuerung 18 angesteuert wird. An seinem anderen Ende ist das Ventil 82 mit einer Druckluftquelle 86 verbunden.

Aus dieser wird über eine Leitung 88 auch ein Behälter 90 mit einem Reinigungsmittel, z. B. Lackverdünner, beauf­ schlagt, welcher wiederum mit dem Sekundärkanal 42 fluid­ verbunden ist.

Die Lackiervorrichtung 10 funktioniert wie folgt:

Im normalen Lackierbetrieb befindet sich der Molch in der Molchstation 36 der Pistoleneinheit 12. Das Ventil 38 in der Pistoleneinheit 12 ist geschlossen, ebenso die Ventile 74 und 82 hinter der stationären Molchstation 66. Von den Lackventilen 54, 56 und 58 ist grundsätzlich höchstens eines geöffnet. Vorliegend sei angenommen, daß das Lackventil 56 geöffnet und die Lackventile 54 und 58 geschlossen sind. Somit gelangt Lack aus der Lack-Speise­ einrichtung 62 über die Lackzuleitung 63 durch das Lack­ ventil 56 hindurch und über die Mündung 57 in die Farb­ wechseleinrichtung 48 und von dort über den Lackkanal 30 durch das geöffnete Ventil 28 in der Pistoleneinheit 12 hindurch über den Farb-Druckregler 26 in die Pistole 20. Der Lack wird über die Düse 22 ausgesprüht.

Möchte der Benutzer nun z. B. die Farbe des Lackes wechseln, hängt er die Pistoleneinheit 12 in den Behälter 24. Hierdurch wird der Schalter 32 betätigt, welcher ein Signal an die Steuerung 18 abgibt (der Schalter kann mechanisch oder berührungslos mit dem Behälter 24 zu­ sammenarbeiten). Der Steuerung 18 wird durch das Signal angezeigt, daß die Pistoleneinheit 12 in den Behälter 24 eingehängt ist. Sie veranlaßt hierauf, daß das Ventil 28 geschlossen und das Ventil 38 geöffnet wird. Über den Sekundärkanal 42 gelangt aufgrund der Druckbeaufschlagung durch den Druckbehälter 86 Reinigungsmittel aus dem Behälter 90 über das geöffnete Ventil 38 in die Molch­ station 36 und drückt den Molch (nicht dargestellt) in den Lackkanal 30. In diesem bewegt sich der Molch zunächst zur Farbwechseleinrichtung 48 der stationären Einheit 14 und drückt dabei den in dem Lackkanal 30 verbliebenen Rest­ lack vor sich her und zurück in die Lackzuleitung 63. Gleichzeitig füllt sich der hinter dem Molch liegende Abschnitt des Lackkanals 30 mit Reinigungsmittel.

Wenn der Molch sich am Eingang der Farbwechseleinrichtung 48 vorbeibewegt, wird dies vom Sensor 50 erfaßt, welcher ein Signal über die Leitung 52 an die Steuerung 18 abgibt.

In einem Speicher der Steuerung 18 wird nun ein dort abgelegtes Zeitintervall abgerufen, welches der berechneten oder in Vorversuchen ermittelten Zeit entspricht, die der Molch benötigt, um die Strecke vom Sensor 50 bis zur Mündung 57 der Lackzuleitung 63 zurückzulegen. Gleichzeitig beginnt ein Zeitzähler (nicht dargestellt) zu laufen. Wenn die abgelaufene Zeit dem abgerufenen Speicherwert entspricht, wenn sich der Molch also vor der Mündung 57 befindet, schließt die Steuerung 18 das Lackventil 56 und öffnet das Restlackventil 74.

Der Molch bewegt sich nun weiter bis in die Endposition in der Molchstation 66 und drückt dabei die in der Kammer der Farbwechseleinrichtung 48 zwischen der Mündung 57 und der Molchstation 66 vorhandene Restlackmenge über den Restlackkanal 72 und die Auslaßöffnung 76 in den Restlackbehälter 78. Dadurch, daß das Lackventil 56 geschlossen ist, wird verhindert, daß Reiniungsmittel in die Lackzuleitung 63 gelangt.

Sobald der Molch in seiner Endposition in der Molch­ station 66 ist, wird dies vom Sensor 68 erfaßt, welcher ein Signal über die Leitung 70 an die Steuerung 18 ab­ gibt. Hierdurch veranlaßt die Steuerung 18, daß die Ventile 28 und 82 geöffnet und die Ventile 38 und 74 geschlossen werden. Der Molch wird nun von der anderen Seite mit Druckluft aus dem Druckluftbehälter 86 beauf­ schlagt und durch die Farbwechseleinrichtung 48 hindurch in den Lackkanal 30 zurückgedrückt.

Das sich im Lackkanal 30 befindliche Reinigungsmittel wird durch den Molch durch das geöffnete Ventil 28, den Farb-Druckregler 26 und die Pistole 20 zur Spritzdüse 22 gedrückt und tritt aus dieser in den Behälter 24 aus. Sobald der Molch wieder in der Molchstation 36, also seiner Ausgangsposition, angelangt ist, wird dies vom Sensor 44 festgestellt, welcher ein Signal an die Steuerung 18 abgibt. Die Steuerung 18 schließt das Ventil 82 wieder, wodurch der Reinigungsvorgang abgeschlossen ist. Der Benutzer kann nun z. B. an der Steuerung 18 eine neue Farbe wählen und das entsprechende Ventil 54, 56 oder 58 öffnen.

Claims (4)

1. Lackiervorrichtung mit

• a) einer Pistoleneinheit (12), mit der Lack auf ein Werkstück aufgebracht werden kann;
• b) einer Farbwechseleinrichtung (48), an die mindes­ tens zwei Lack-Speiseeinrichtungen (60, 62, 64) angeschlossen sind;
• c) einer Verbindungseinrichtung (16), mit der die Pistoleneinheit (12) und die Farbwechseleinrich­ tung (48) miteinander verbunden sind;
• d) einer der Pistoleneinheit (12) zugeordneten Molch­ station (36)
• e) einer der Farbwechseleinrichtung (48) zugeordneten Molchstation (66);
• f) einem Molch, welcher während einer Reinigungs­ phase von der der Pistoleneinheit (12) zugeord­ neten Molchstation (36) durch die Verbindungsein­ richtung (16) hindurch in die der Farbwechselein­ richtung (48) zugeordnete Molchstation (66) und wieder zurück bewegt werden kann;
• g) einer Lackventileinrichtung (54, 56, 58), welche wahlweise eine der Lack-Speiseeinrichtungen (60, 62, 64) mit der Farbwechseleinrichtung (48) verbinden oder die Verbindung vollständig unter­ brechen kann;
• h) einer Restlackventileinrichtung (74), welche die Farbwechseleinrichtung (48) mit einer Ablaßleitung (72) verbinden kann;
• i) einer Steuerung (18), welche mit der Pistolenein­ heit (12), der Lackventileinrichtung (54, 56, 58) und der Restlackventileinrichtung (74) zusammenarbeitet; wobei
• j) die der Farbwechseleinrichtung (48) zugeordnete Molchstation (66) sich in der Nähe des der Verbindungseinrichtung (12) abgewandten Endes der Farbwechseleinrichtung (48) befindet und
• k) mindestens ein Sensor (50) am Eingang zur Verbin­ dungseinrichtung (16) zur Farbwechseleinrichtung (48) angeordnet ist oder an jeder Mündung (55, 57, 59) einer Lackspeiseeinrichtung (60, 62, 64) in die Farbwechseleinrichtung (48) jeweils ein Sensor angeordnet ist, welcher oder welche ein Signal an die Steuerung (18) abgibt bzw. abgeben, wenn der Molch sich an dem Sensor (50) oder den Sensoren vorbei in Richtung auf die der Farbwech­ seleinrichtung (48) zugeordnete Molchstation (66) bewegt;
• l) die Steuerung (18) das Signal des Sensors (50) oder der Sensoren derart verarbeitet, daß die gerade geöffnete Lack-Ventileinrichtung (56) in dem Moment geschlossen wird, in dem sich der Molch an der Mündung (57) der entsprechenden Lack-Speiseeinrichtung (62) auf seinem Weg in die der Farbwechseleinrichtung (48) zugeordnete Molchstation (66) vorbeibewegt; und
• m) die Steuerung (18) die Restlackventileinrichtung (74) in diesem Moment öffnet.

2. Lackiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß sie einen Farbdruckregler (26) aufweist, welcher in der Pistoleneinheit (12) angeordnet ist.

3. Lackiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die Steuerung (18) einen Speicher umfaßt, in dem das Zeitintervall abgelegt ist, das der Molch für die Bewegung vom Sensor (50) bis zur Mündung (57) der gerade in Fluidverbindung mit der Farbwechselein­ richtung (48) stehenden Lack-Speiseeinrichtung (62) benötigt;
• b) die Steuerung die entsprechende Lackventileinrichtung (56) nach Ablauf des Zeitintervalls seit Eingang des Signals schließt und die Restlackventileinrichtung (74) nach Ablauf dieses Zeitintervalls öffnet.

4. Lackiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungs­ einrichtung (16) einen Schlauch umfaßt, welcher mindestens einen Kanal (30) für Lack sowie mindestens einen Kanal (42) für Druckluft und/oder Reinigungsmittel umfaßt.