(19) |
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(11) |
EP 0 904 848 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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09.04.2003 Patentblatt 2003/15 |
(22) |
Anmeldetag: 23.09.1998 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)7: B05B 12/14 |
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(54) |
Verfahren und einrichtung zum serienweisen Beschichten von Werkstücken
Method and apparatus for coating series of objects
Procédé et installation de revêtement d'objets en série
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE ES FR GB IT |
(30) |
Priorität: |
26.09.1997 DE 19742588
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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31.03.1999 Patentblatt 1999/13 |
(73) |
Patentinhaber: Dürr Systems GmbH |
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70435 Stuttgart (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Sandmann, Manfred
74336 Brackenheim (DE)
- Grau, Reinhold, Dr.
74321 Bietigheim-Bissingen (DE)
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(74) |
Vertreter: Heusler, Wolfgang, Dipl.-Ing. et al |
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v. Bezold & Sozien
Patentanwälte
Akademiestrasse 7 80799 München 80799 München (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 19 709 988 US-A- 4 375 865 US-A- 5 221 047
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US-A- 3 672 570 US-A- 4 728 033 US-A- 5 230 842
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine
Einrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens.
[0002] Die Erfindung eignet sich besonders für Beschichtungsanlagen beispielsweise zur Serienbeschichtung
von Kraftfahrzeugkarossen, in denen die verfügbaren Lackmaterialien unterschiedlicher
Farbe üblicherweise in Ringleitungen zirkulieren, aus denen sie über eine als Farbwechsler
dienende Ventilanordnung und eine Stichleitung zu dem Applikationsorgan gelangen,
bei dem es sich z.B. um Rotationszerstäuber handeln kann oder auch um eine Sprühpistole,
die mit dem Farbwechsler durch einen relativ langen Schlauch verbunden ist. Vor jedem
Farbwechsel und auch vor längeren Betriebspausen muß bekanntlich die in der Stichleitung
befindliche Farbe restlos entfernt werden.
[0003] Bisher wurde das in der Stichleitung befindliche Beschichtungsmaterial entweder verworfen
oder wenigstens teilweise in die Ringleitung zurückgedrückt. Die Materialverluste
beim Verwerfen sind in heutigen Anlagen in der Regel nicht mehr akzeptabel, besonders
wenn es sich um relativ lange Stichleitungen handelt. Beim Zurückdrücken des Farbmaterials
in das Materialzufuhrsystem besteht andererseits die Gefahr, daß z.B. aufgrund klemmender
Farbventile oder Steuerungsfehler falsches Material in eine Ringleitung gelangt. Stattdessen
ist es auch bekannt, schon vor Beendigung eines Lackiervorgangs die Verbindung zwischen
der Ringleitung und der Stichleitung durch den Farbwechsler zu sperren und das restliche
Beschichtungsmaterial aus der Stichleitung durch Spülflüssigkeit zu dem Applikationsorgan
zu drücken, so daß es noch appliziert werden kann (US 4,348,425; EP 0 303 541 B1).
Hierbei wird zwar das Problem des Zürückdrückens unerwünschten Materials in eine Ringleitung
vermieden, doch kann sich das von der Spülflüssigkeit (Lösemittel) beaufschlagte restliche
Beschichtungsmaterial zu einem großen Teil mit der Spülflüssigkeit vermischen. Insbesondere
wurde festgestellt, daß das Lösemittel an der Kontaktstelle lanzenartig weit in die
Mitte der Farblackfront eindringt. Der von diesem Lanzeneffekt beeinträchtigte Teil
des Beschichtungsmaterials in der Stichleitung kann nicht appliziert werden, sondern
muß verworfen werden, so daß sich beträchtliche Materialverluste ergeben.
[0004] Aus der US-A 5,221,047 ist es bei einer Beschichtungsanlage mit einer von einem Farbwechsler
zu dem Applikationsorgan führenden Farbleitung bekannt, zum Farbwechsel vor der Beendigung
des laufenden Beschichtungsvorgangs noch in der Farbleitung befindliches Farbmaterial
mit einem Molch (slug) zum Zerstäuber zu drücken. Der Molch wird seinerseits durch
Druckluft über Verdünnerflüssigkeit angetrieben und muß über eine zusätzliche Rückführleitung
in die Molchstation zurückgefördert werden. Die Molchstation ist den Farbventilen
innerhalb der Materialwechselventilanordnung vorgeschaltet.
[0005] Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Einrichtung anzugeben, die beim Herausdrücken des Beschichtungsmaterials durch einen
durch das Lösemittel oder sonstige Druckmedium beaufschlagten Molch aus der Verbindungsleitung
in Richtung zum Applikationsorgan einfacher als bisher eine Vermischung von Beschichtungsmaterial
und Druckmedium vermeidet.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
[0007] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
[0008] Durch die Erfindung, wie bei der Beschichtungsanlage der US-A-5,221,047, wird erreicht,
daß beispielsweise vor einem Farbwechsel oder einer Betriebspause oder einem aus sonstigen
Gründen erforderlichen Spülvorgang das im laufenden Beschichtungszyklus verwendete
Beschichtungsmaterial nahezu verlustfrei appliziert werden kann, ohne zuvor in das
Ringleitungs- oder Materialzufuhrsystem zurückgedrückt werden zu müssen. Das Ergebnis
ist eine beträchtliche Einsparung von Beschichtungsmaterial sowie die Möglichkeit,
bei entsprechender Ausgestaltung der Einrichtung nach Beendigung eines Beschichtungszyklus
nahezu verzögerungsfrei mit dem nächsten Zyklus beginnen zu können.
[0009] Zum Zurückdrücken des vor einem Farbwechsel oder einer Betriebspause im Verbindungsschlauch
einer Sprühpistole verbleibenden Farblacks in das Ringleitungssystem wurde an sich
in der DE-Patentanmeldung 197 09 988.2 vom 11.03.1997 schon vorgeschlagen, den Farblack
mit einem Verdrängerkörper (Molch) in Form einer Kugel aus elastisch verformbaren
Werkstoff zurückzudrücken, der zu diesem Zweck in einer geeigneten Ventilkonstruktion
an der Sprühpistole positioniert ist und von dort durch Druckluft entgegen dem in
der Ringleitung anstehenden Druck bis zu einem Anschlag in der Nähe des Farbwechlsers
bewegt wird, von wo er anschließend durch Spülflüssigkeit und/ oder Druckluft zurück
in die Ventilkonstruktion befördert wird. Das erläuterte Ziel der vorliegenden Erfindung
ist hiermit nicht erreichbar.
[0010] An den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung Näher
erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische und vereinfachte Darstellung einer Einrichtung zum Durchführen des
hier beschriebenen Verfahrens;
- Fig. 2
- eine Einrichtung, die auf zwei dasselbe Applikationsorgan unabhängig voneinander speisende
Systeme gemäß Fig. 1 erweitert ist;
- Fig. 3
- eine gegenüber Fig. 1 und Fig. 2 teilweise abgewandelte Einrichtung.
[0011] Gemäß Fig. 1 sind zwei getrennte, als Materialwechselventilanordnung dienende Farbwechsler
A bzw. B an sich bekannter und üblicher Art über Farbventile F, F
n z.B. an Ringleitungen für entsprechend viele Lackfarben und über weitere Ventile
V und PL an Leitungen für Spülflüssigkeit (Verdünner) bzw. für Druckluft angeschlossen.
Jeder Farbwechsler ist ausgangsseitig über je einen Farbdruckregler 2, eine Dosierpumpe
4 und je ein Umschaltventil 6A bzw. 6B an eine als erste "Molchstation" dienende Ventilkonstruktion
8 angeschlossen, die am Eingang einer zu dem Applikationsorgan 10 führenden Verbindungsleitung
12 angeordnet ist. Das Applikationsorgan 10 kann darstellungsgemäß ein Rotationszerstäuber
oder insbesondere auch eine Sprühpistole sein. Am Ausgang der Verbindungsleitung 12
ist eine als zweite "Molchstation" dienende weitere steuerbare Ventilanordnung 14
vorgesehen. An die Umschaltventile 6A, 6B und an die Ventilanordnung 14 sind darstellungsgemäß
über zugehörige Ventile jeweils Leitungen für Verdünner (V) und Druckluft (PL) angeschlossen.
Ferner sind an die Leitungen zwischen den Dosierpumpen 4 und den Umschaltventilen
6A bzw. 6B sowie an die Ventilkonstruktion 8 über je ein Ventil Abflußleitungen RF
angeschlossen, die bei Spülvorgängen den verwendeten Verdünner verwerfen.
[0012] Die erste "Molchstation" oder Ventilkonstruktion 8 kann beispielsweise zur Aufnahme
eines Verdrängerkörpers (nicht dargestellt) dienen, der entsprechend dem Vorschlag
der eingangs erwähnten Patentanmeldung 197 09 988.2 eine Kugel aus elastisch verformbaren
Werkstoff sein kann, deren Durchmesser im unverformten Zustand gleich oder etwas größer
als der Innendurchmesser der Verbindungsleitung 12 ist. Die Ventilkonstruktion 8 ist
(wie ebenfalls nicht im einzelnen dargestellt ist) zwischen zwei Stellungen derart
umschaltbar, daß der Verdrängerkörper bei der ersten Stellung den Weg von dem Farbwechsler
A oder B durch die Umschaltventile 6A oder 6B in die Verbindungsleitung 12 freigibt,
während er bei der zweiten Stellung durch in die Ventilkonstruktion 8 geleitetes Druckmedium
in die Verbindungsleitung 12 drückbar ist. Beispielsweise kann die Ventilkonstruktion
8 ähnlich der ein Membranventil enthaltenden totraumfreien Konstruktion gemäß Fig.
2 der erwähnten Patentanmeldung 197 09 988.2 gestaltet sein.
[0013] Die als zweite Molchstation dienende Ventilanordnung 14 ist ebenfalls so ausgebildet,
daß der Molch in einer Ventilstellung den Weg aus der Verbindungsleitung 12 in das
Applikationsorgan 10 freigibt und erfindungsgemäß in einer anderen Ventilstellung
in die Verbindungsleitung 12 zurückgedrückt wird. Stattdessen kann es aber genügen,
wenn der Molch am Applikationsorgan 10 lediglich gegen einen Anschlag stößt und durch
das in der Ventilanordnung 14 unter Druck eingeleitete Medium, also Verdünner und/oder
Druckluft in die Leitung zurückdrückbar ist.
[0014] Im normalen Betrieb wird das Beschichtungsmaterial von einem der beiden Farbwechsler,
z.B. dem Farbwechsler A kommend durch das Umschaltventil 6A, die Ventilkonstruktion
8, in der der Molch in seiner Ruheposition den Weg in die Verbindungsleitung 12 freigibt,
und durch die Ventilanordnung 14 zum Applikationsorgan 10 gefördert.
[0015] Zum Ende eines Beschichtungszyklus, nämlich sobald die üblicherweise vorgesehene
Programmsteuerung der Anlage errechnet oder feststellt, daß zum Vollenden eines Beschichtungsvorgangs,
beispielsweise zur Fertiglackierung einer Karosse oder eines bestimmten begrenzten
Teils des Werkstücks gerade noch soviel Beschichtungsmaterial benötigt wird, wie sich
in der Verbindungsleitung 12 zwischen den beiden Molchstationen befindet, wird das
bisher offene Farbventil F des betreffenden Farbwechslers A geschlossen, dessen Verdünnerventil
V geöffnet und zugleich die Ventilkonstruktion 8 in die Stellung umgeschaltet, in
der der Molch oder Verdränger von dem nun anstelle des Farbmaterials mit etwa demselben
Druck mittels der Dosierpumpe 4 zugeführten Verdünner in und durch die Verbindungsleitung
12 gedrückt wird. Der Molch bzw. Verdränger drückt seinerseits das in der Leitung
befindliche restliche Beschichtungsmaterial zum Applikationsorgan 10, wobei er dieses
Material von dem Verdünner isoliert, bis er die zweite Molchstation, also die Ventilanordnung
14 erreicht, womit der Applikationsvorgang beendet ist. Sollte bei Beendigung des
Beschichtungsvorgangs der Molch nicht zeitgleich mit dem Schließen des Hauptventils
des Applikationsorgans 10 seine Endposition in der Station 14 erreichen, also dort
nicht oder zu früh ankommen, so ist dafür zu sorgen, daß der Molch beim nächsten Applikationsvorgang
um eine entsprechende Zeitdifferenz früher bzw. später gestartet wird. Dies kann als
"Selbstlern"-Vorgang der Programmsteuerung realisiert werden. Beispielsweise wird
beim ersten Applikationsvorgang der Molch so spät gestartet, daß er die Station 14
voraussichtlich nicht bis zum Schließen des Hauptventils erreicht. Dann wird bei den
nächsten Applikationsvorgängen der Startzeitpunkt schrittweise jeweils um einen gegebenen
Zeitbetrag früher eingestellt. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis der Molch
schließlich zur richtigen Zeit in der Station 14 ankommt. Die Ankunft des Molches
in der Station wird durch ein Signal gemeldet. Vorzugsweise wird auch die Schaltstellung
des in der Regel durch die Farbnadel gebildeten Hauptventils des Applikationsvorgangs
abgefragt und durch entsprechende Signale gemeldet.
[0016] Sodann wird erfindungsgemäß der Molch durch in die Ventilanordnung 14 geleitete Verdünnerflüssigkeit
und/oder Druckluft wieder zurück in die Ventilkonstruktion 8 befördert. Der Verdünner
kann durch die an die Ventilkonstruktion 8 angeschlossene Leitung RF abfließen. Gleichzeitig
können das Farbsystem zwischen dem betreffenden Farbwechsler A oder B und dem zugehörigen
Umschaltventil 6A bzw. 6B sowie das Applikationsorgan 10 gespült werden, wobei die
Spülflüssigkeit aus dem Farbsystem über die Leitung RF am Umschaltventil abfließen
kann.
[0017] Sobald der Molch sich wieder in seiner Ruheposition in der Ventilkonstruktion 8 befindet,
kann das neue Farbmaterial für einen nächsten Beschichtungszyklus über das andere
Farbsystem vom Farbwechsler B bis zum Applikationsorgan 10 angedrückt werden. In einer
vereinfachten Ausführungsform könnte die beschriebene Einrichtung auch mit einem einzigen
Farbsystem ohne die Umschaltventile 6A und 6B arbeiten.
[0018] Die Einrichtung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 im wesentlichen
dadurch, daß zwischen den ersten Farbwechsler A und das Applikationsorgan 10 nach
dem Farbdruckregler2 undderDosierpumpe4eineerste als Molchstation dienende Ventilkonstruktion
28A (entsprechend 8 in Fig. 1), eine erste Verbindungsleitung 22A und eine erste Ventilanordnung
24A (entsprechend 14 in Fig. 1) und zwischen den zweiten Farbwechsler B und das Applikationsorgan
10 eine zweite als Molchstation dienende Ventilkonstruktion 28B, eine zweite Verbindungsleitung
22B und eine zweite Ventilanordnung 24B geschaltet sind.Darstellungsgemäß sind an
die Ventilanordnungen 24A, 24B Leitungen für Verdünner und Druckluft und an die Verbindungsleitungen
an den oder in der Nähe der Ventilanordnungen 24A, 24B Abflußleitungen RF angeschlossen.
In jeder der beiden Verbindungsleitungen 22A, 22B wird das darin befindliche Beschichtungsmaterial
in der beschriebenen Weise durch je einen eigenen, in der betreffenden Ventilkonstruktion
28A bzw. 28B positionierten Verdrängerkörper zu dem Applikationsorgan 10 gedrückt
und von dort der Verdrängerkörper erfindungsgemäß zuruckbewegt, wobei die beiden Systeme
autark, also unabhängig voneinander arbeiten können. Diese Einrichtung hat den besonderen
Vorteil, daß beim Zurückbewegen des Molches in der Verbindungsleitung 22A und während
des Spülens des zugehörigen Systems das andere, an den Farbwechsler angeschlossene
System bereits "vorgeladen" sein und mit diesem System ohne Verzögerung der nächste
Beschichtungsvorgang begonnen werden kann.
[0019] Eine weitere vorteilhafte Variante der beschriebenen Einrichtung ist in Fig. 3 dargestellt.
Wie bei Fig. 1 sind zwei Farbwechsler A, B wahlweise über Umschaltventile 36A bzw.
36B mit dem Applikationsorgan 10 koppelbar. Im Gegensatz zu Fig. 1 (und zu Fig. 2)
ist aber hier nur eine einzige Dosierpumpe 34 vorhanden, die sich in der Nähe des
Applikationsorgans 10 zwischen diesem und den Umschaltventilen 36A, 36B befindet,
während zwei im Vergleich mit der Strecke zwischen dem Applikationsorgan 10 und den
Umschaltventilen 36A, 36B wesentlich längere Verbindungsleitungen 32A bzw. 32B (entsprechend
der Leitung 12 in Fig. 1) zwischen den Umschaltventilen und den beiden Farbwechslern
A bzw. B verlaufen. Am farbwechslerseitigen Ende der beiden Verbindungsleitungen 32A,
32B ist je eine als Molchstation dienende Ventilkonstruktion 38A bzw. 38B (entsprechend
8 in Fig. 1) vorgesehen. Die darin positionierten Verdrängerkörper werden durch ein
Schiebemittel, das unter Druck zugeführter Verdünner, Druckluft oder stattdessen ein
beliebiges sonstiges Druckmedium sein kann und dem Farbwechsler darstellungsgemäß
durch das Ventil SMA bzw. SMB zugeführt wird, durch die betreffende Verbindungsleitung
32A bzw. 32B bis zu dem betreffenen Umschaltventil 36A bzw. 36B gedrückt. Anschließend
wird der Molch erfindungsgemäß von der bei den Umschaltventilen eingeleiteten Spülflüssigkeit
und/oder Druckluft in seine Ausgangsposition in der Ventilkonstruktion 38A bzw. 38B
zurückbewegt. Bei dieser Einrichtung kann das System vom Umschaltventil bis zum Farbwechsler
durch das beim Umschaltventil eingeleitete Lösemittel gespült werden, das am Farbwechsler
durch eine Abflußleitung RF verworfen werden kann.
[0020] Die Anordnung der Dosierpumpe 34 zwischen den zu molchenden Verbindungsleitungen
32A, 32B und dem Applikationsorgan 10 ist u.a. deshalb vorteilhaft, weil hier nur
das von den Molchen in Richtung zu dem Applikationsorgan gedrückte reine Lackmaterial
dosiert werden muß, was besser und genauer möglich ist als das Dosieren des Lösemittels,
mit dem bei den Einrichtungen nach Fig. 1 und Fig. 2 der Molch und damit das restliche
zu applizierende Farbmaterial gefördert werden müssen. Zugleich ergibt sich eine größere
Flexibilität hinsichtlich des verwendbaren Schiebemittels für den Molch. Außerdem
wird der Aufwand reduziert, da eine der beiden Dosierpumpen 4 gemäß Fig. 1 oder Fig.
2 eingespart wird.
[0021] In Abwandlung der beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung besteht die Möglichkeit,
als Verdränger, mit dem das restliche zu applizierende Beschichtungsmaterial durch
die Verbindungsleitung zu dem Applikationsorgan gedrückt wird, anstelle eines kompakten
Verdrängerkörpers ein fließfähiges Medium zu verwenden, das die Vermischung mit dem
Beschichtungsmaterial aufgrund seiner Beschaffenheit und Eigenschaften wie etwa besonders
hoher Oberflächenspannung oder zweckmäßiger Viskosität vermeidet, und das durch kurzzeitiges
Öffnen eines Ventils aus einer Zufuhrleitung zwischen der gesperrten Beschichtungsmaterialzufuhrleitung
und der Verbindungsleitung eingeleitet wird, bevor die Materialwechselventilanordnung
die Verbindung von der Materialzufuhrleitung für das als nächstes zu applizierende
Beschichtungsmaterial öffnet. Dieses ebenfalls wie ein Molch wirkende Sperr- oder
Isoliermedium kann beispielsweise durch ein hierfür vorgesehenes Ventil am Farbwechsler
eingeleitet werden oder auch in eine gesonderte Ventilkonstruktion entsprechend der
Molchstation gemäß Fig. 1. Diese Ventilkonstruktion ist hier umschaltbar zwischen
einer ersten Stellung, in der ein in der Ventilkonstruktion mündender Kanal für das
Sperr- oder Isoliermedium durch ein Ventil verschlossen und der Weg durch die Ventilkonstruktion
für das Beschichtungsmaterial freigegeben ist, und einer zweiten Stellung, in der
das genannte Medium in die Verbindungsleitung gedrückt wird. Es kann zweckmäßig sein,
das Ventil so kurzfristig oder impulsartig zu öffnen, daß das Medium nur in Form einer
kleinen Flüssigkeitsblase eingeleitet wird.
[0022] Eine andere Möglichkeit der Abwandlung der beschriebenen Ausführungsbeispiele besteht
darin, den Molch statt durch Spülflüssigkeit und/oder Druckluft durch das nach dem
Sperren der Beschichtungsmaterialzufuhrleitung als nächstes zu applizierende Farbmaterial
als Druckmedium durch die Verbindungsleitung zu drücken. Die Reinigungswirkung des
Molches kann hierbei ausreichend sein, so daß kein zeitraubendes Spülen der Leitung
und Andrücken der nächsten Farbe erforderlich ist.
1. Verfahren zum serienweisen Beschichten von Werkstücken, bei dem das Beschichtungsmaterial
aus einer Materialzufuhrleitung einer Materialwechselventilanordnung (A, B) und von
dort durch eine Verbindungsleitung (12) einem Applikationsorgan (10) zugeführt wird,
wobei vor Beendigung eines Beschichtungsvorgangs die Verbindung zwischen der Materialzufuhrleitung
und der Verbindungsleitung (12) durch die Materialwechselventilanordnung (A, B) gesperrt,
ein zwischen eine Druckmediumzufuhrleitung und die Verbindungsleitung geschaltetes
Ventil (V) geöffnet und in der Verbindungsleitung (12) verbliebenes restliches Beschichtungsmaterial
durch den. Druck des Druckmediums zu dem Applikationsorgan (10) gefördert und von
diesem appliziert wird,
und wobei das restliche zu applizierende Beschichtungsmaterial von einem von dem Drückmedium
beaufschlagten Verdränger, der sich nicht mit dem Beschichtungsmaterial vermischt,
durch die Verbindungsleitung (12) zu dem Applikationsorgan (10) gedrückt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verdränger nach der Applikation des restlichen Beschichtungsmaterials der Verbindungsleitung
(12) durch an deren dem Applikationsorgan zugewandten Ende zugeführtes Druckmedium
durch diese Verbindungsleitung (12) in seine Ruheposition an dem dem Applikationsorgan
(10) abgewandten Ende der Verbindungsleitung (12) zurückbewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß als Verdränger ein Verdrängerkörper (Molch) verwendet wird, der von dem Druckmedium
beaufschlagt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß als Verdrängerkörper eine Kugel aus elastisch verformbarem Werkstoff verwendet wird,
deren Durchmesser in unverformtem Zustand gleich oder etwas größer als der Innendurchmesser
der Verbindungsleitung (12) ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß als Verdränger ein fließfähiges Medium verwendet wird, das aufgrund seiner Beschaffenheit
und Eigenschaften die Vermischung mit dem Beschichtungsmaterial vermeidet, und das
durch kurzzeitiges Öffnen eines Ventils aus einer Zufuhrleitung zwischen der gesperrten
Beschichtungsmaterialzufuhrleitung und der Verbindungsleitung eingeleitet wird, bevor
die Materialwechselventilanordnung die Verbindung von der Materialzufuhrleitung für
das als nächstes zu applizierende Beschichtungsmaterial öffnet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß als Druckmedium eine unter Druck zugeführte Spülflüssigkeit und/oder Druckluft verwendet
wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß als Druckmedium das nach dem Sperren der Beschichtungsmaterialzufuhrleitung als nächstes
zu applizierende Beschichtungsmaterial verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt, zu dem die Verbindung zwischen der Beschichtungsmaterialzufuhrleitung
und der Verbindungsleitung (12) gesperrt und damit begonnen wird, das in der Verbindungsleitung
verbliebene Beschichtungsmaterial durch den Verdränger zu dem Applikationsorgan (10)
zu drücken, von einer Programmsteuerung so gewählt wird, daß sich zu diesem Zeitpunkt
in der Verbindungsleitung (12) noch etwa die zur Vollendung der Beschichtung eines
Werkstücks oder eines bestimmten Teils des Werkstücks benötigte Materialmenge befindet.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Programmsteuerung feststellt, ob der Verdränger bei Beendigung des Beschichtungsvorgangs
eine vorgegebene Endposition (14) nicht erreicht hat oder dort schon früher angekommen
ist, wobei die Ankunft des Verdrängers in der Endposition (14) gemeldet wird, und
daß gegebenenfalls die Programmsteuerung den Verdränger bei einem darauffolgenden
Beschichtungsvorgang um eine entsprechende Zeitspanne früher bzw. später startet.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Beendigung des Beschichtungsvorgangs durch den Zeitpunkt des Schließens eines
Hauptventils des Applikationsorgans (10) definiert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß während der Zurückbewegung des Verdrängerkörpers durch die Verbindungsleitung (22A)
dem Applikationsorgan (10) Beschichtungsmaterial durch eine zweite, über eine zweite
Materialwechselventilanordnung (B) ebenfalls an ein Materialzufuhrsystem angeschlossene
Verbindungsleitung (22B) zugeführt wird.
11. Einrichtung zum serienweisen Beschichten von Werkstücken mit einer zwischen ein Materialzufuhrsystem
und eine zu einem Applikationsorgan (10) führende Verbindungsleitung (12) geschalteten
Materialwechselventilanordnung (A, B),
wobei eine zwischen zwei Stellungen umschaltbare Ventilkonstruktion (8) vorgesehen
ist, in der ein durch die Verbindungsleitung (12) passender, sich aufgrund seiner
Beschaffenheit nicht mit dem Beschichtungsmaterial vermischender Verdränger derart
angeordnet oder einführbar ist, daß er bei der ersten Stellung der Ventilkonstruktion
(8) den Weg von der Materialwechselventilanordnung (A, B) in die Verbindungsleitung
(12) freigibt, während er bei der zweiten Stellung in die Verbindungsleitung (12)
drückbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkonstruktion (8) zwischen der Materialwechselventilanordnung (A, B) und
der Verbindungsleitung (12) angeordnet ist und der Verdränger durch dieselbe Verbindungsleitung
(12) in Richtung zu dem Applikationsorgan (10) und zurück zu der Ventilkonstruktion
(8) bewegbar ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Verbindungsleitung (22B) zwischen das Applikationsorgan (10) und eine
zweite an das Materialzufuhrsystem angeschlossene Materialwechselventilanordnung (B)
geschaltet ist, wobei zwischen der zweiten Verbindungsleitung (22B) und der zweiten
Materialwechselventilanordnung (B) eine zweite . Ventilkonstruktion (28B) zur Aufnahme
eines zweiten Verdrängers vorgesehen ist, und daß der zweite Verdränger zwischen der
zweiten Ventilkonstruktion (28B) und einer zwischen der zweiten Verbindungsleitung
(22B) und dem Applikationsorgan (10) vorgesehenen Ventilanordnung (24B) unabhängig
von dem Verdränger in der anderen Verbindungsleitung (22A) hin- und herbewegbar ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (12) über die den Verdränger aufnehmende Ventilkonstruktion
(8) und über eine Umschaltventilanordnung (6A, 6B) wahlweise mit.der einen oder anderen
von zwei getrennten Farbwechselventilanordnungen (A, B) verbindbar ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Applikationsorgan (10) eine Dosierpumpe (34) vorgeschaltet ist, der Dosierpumpe
eine Umschaltventilanordnung (36A, 36B) vorgeschaltet ist und an die Umschaltventilanordnung
auf der der Dosierpumpe (34) abgewandten Seite zwei wahlweise mit dem Applikationsorgan
(10) verbindbare, zu je einer Farbwechselventilanordnung (A, B) führende Verbindungsleitungen
(32A, 32B) mit je einer zur Aufnahme eines Verdrängers dienenden Ventilkonstruktion
(38A, 38B) angeschlossen sind.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verdränger eine Kugel aus elastisch verformbarem Werkstoff ist, deren Durchmesser
im unverformten Zustand gleich oder etwas größer als der Innendurchmesser der Verbindungsleitung
(12) ist.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verdränger in einer zwischen die Verbindungsleitung (12) und das, Applikationsorgan
(10) geschalteten weiteren steuerbaren Ventilanordnung (14; 24A, 24B; 36A, 36B) von
dort zugeführtem Druckmedium in Richtung zurück zu der umschaltbaren Ventilkonstruktion
(8; 28A, 28B; 38A, 38B) beaufschlagt wird.
1. Method of serially coating workpieces in which the coating material is supplied from
a material supply conduit to a material changing valve arrangement (A, B) and from
there through a connecting conduit (12) to an applicator (10), whereby before termination
of the coating process the connection between the material supply conduit and the
connecting conduit (12) is closed by the material changing valve arrangement (A, B),
a valve (V) connected between a pressure medium supply conduit and the connecting
conduit is opened and residual coating material remaining in the connecting conduit
(12) is conveyed by the pressure of the pressure medium to the applicator (10) and
applied by it, and whereby the remaining coating material to be applied is forced
through the connecting conduit (12) to the applicator (10) by displacement means,
which is acted on by the pressure medium and does not mix with the coating material,
characterised in that after the application of the residual coating material in the connecting conduit
(12), the displacement means is moved back through this connecting conduit (12) into
its rest position at the end of the connecting conduit (12) remote from the applicator
(10) by pressure medium supplied to its end remote from the applicator.
2. A method as claimed in Claim 1, characterised in that a displacement body (slug) is used as the displacement means, which is acted on by
the pressure medium.
3. A method as claimed in Claim 2, characterised in that a ball of elastically deformable material is used as the displacement body, the diameter
of which in the undeformed state is equal to or somewhat larger than the internal
diameter of the connecting conduit (12).
4. A method as claimed in Claim 1, characterised in that a flowable medium is used as the displacement means, which avoids mixing with the
coating material as a result of its composition and characteristics and which is introduced
by briefly opening a valve from a supply conduit between the closed coating material
supply conduit and the connecting conduit before the material changing valve arrangement
opens the connection from the material supply conduit for the next coating material
to be applied.
5. A method as claimed in one of Claims 1 to 4, characterised in that a flushing liquid supplied under pressure and/or compressed air is used as the pressure
medium.
6. A method as claimed in one of Claims 1 to 4, characterised in that the next coating material to be applied is used as the pressure medium after closing
the coating material supply conduit.
7. A method as claimed in one of Claims 1 to 6, characterised in that the time at which the connection between the coating material supply conduit and
the connecting conduit (12) is closed and the forcing of the coating material remaining
in the connecting conduit by the displacement means to the applicator (10) is commenced
is so selected by a programmed controller that at this time approximately the amount
of material required to complete the coating of the workpiece or a predetermined portion
of the workpiece is still situated in the connecting conduit (12).
8. A method as claimed in one of the preceding Claims, characterised in that a programmed controller determines whether the displacement means has not reached
a predetermined end position (14) or has arrived there earlier, on termination of
the coating process, whereby the arrival of the displacement means in the end position
(14) is indicated and that, if required, the programmed controller starts the displacement
body in a subsequent coating process earlier or later by an appropriate period of
time.
9. A method as claimed in one of the preceding Claims, characterised in that the termination of the coating process is defined by the time at which a main valve
of the applicator (10) is closed.
10. A method as claimed in one of Claims 1-3, characterised in that during the return movement of the displacement body through the connecting conduit
(22A), coating material is supplied to the applicator (10) by a second connecting
conduit (22B), which is also connected to a material supply system via a second material
changing valve arrangement (B).
11. Apparatus for serially coating workpieces including a material changing valve arrangement
(A, B), connected between a material supply system and a connecting conduit (12) leading
to an applicator (10), a valve construction (8) being provided, which may be switched
between two positions and in which displacement means is arranged or introducable,
which fits through the connecting conduit (12) and does not mix with the coating material
as a result of its characteristics such that it opens the pathway in the connecting
conduit (12) from the material changing valve arrangement (A, B), in the first position
of the valve construction, (8) whilst it may be forced into the connecting conduit
(12), in the second position, characterised in that the valve construction (8) is arranged between the material changing valve arrangement
(A, B) and the connecting conduit (12) and the displacement means is moveable through
the same connecting conduit (12) in the direction towards the applicator (10) and
back to the valve construction (8).
12. Apparatus as claimed in Claim 11, characterised in that a second connecting conduit (22B) is connected between the applicator (10) and a
second material changing valve arrangement (B) connected to the material supply system,
a second valve construction (28B) for receiving a second displacement means being
provided between the second connecting conduit (22B) and the second material changing
valve arrangement (B) and that the second displacement means is moveable back and
forth between the second valve construction (28B) and a valve arrangement (24B), which
is provided between the second connecting conduit (22B) and the applicator (10), independently
of the displacement means in the other connecting conduit (22A).
13. Apparatus as claimed in Claim 11, characterised in that the connecting conduit (12) is selectively connectable to one or other of two separate
paint changing valve arrangements (A, B) via the valve construction (8) accommodating
the displacement means and via a switch-over valve arrangement (6A, 6B).
14. Apparatus as claimed in Claim 11, characterised in that connected upstream of the applicator (10) is a metering pump (34), connected upstream
of the metering pump is a switch-over valve arrangement (36A, 36B) and connected to
the switch-over valve arrangement on the side remote from the metering pump (34) are
two connecting conduits (32A, 32B), which are selectively connectable to the applicator
(10) and lead to a respective paint changing valve arrangement (A, B), with a respective
valve construction (38A, 38B) serving to accommodate a displacement means.
15. Apparatus as claimed in one of the Claims 11 to 14, characterised in that the displacement means is a ball of elastically deformable material, the diameter
of which in the undeformed state is the same as or somewhat greater than the internal
diameter of the connecting conduit (12).
16. Apparatus as claimed in one of Claims 12 to 15, characterised in that the displacement means is acted on a further controllable valve arrangement (14;
24A, 24B; 36A, 36B), which is connected between the connecting conduit (12) and the
applicator (10), by pressure medium supplied there in the direction back towards the
switchable valve construction (8; 28A, 28B; 38A, 38B).
1. Procédé pour l'enduction en série de pièces, dans lequel la matière d'enduction est
amenée par un conduit d'alimentation de matière d'un dispositif sélecteur de circuit
de matière (A, B) et, à partir de là, à travers un conduit de raccordement (12) vers
un organe d'application (10), moyennant quoi, avant la fin d'une opération d'enduction,
le raccordement entre le conduit d'alimentation de matière et le conduit de raccordement
(12) est fermé par le dispositif sélecteur de circuit de matière (A, B), une soupape
(V) montée entre un conduit d'alimentation d'un milieu sous pression et le conduit
de raccordement est ouverte et la matière d'enduction résiduelle restée dans le conduit
de raccordement (12) est transportée par la pression du milieu sous pression jusqu'à
l'organe d'application (10) et appliquée par celui-ci, et moyennant quoi la matière
d'enduction résiduelle à appliquer est pressée par un organe de refoulement alimenté
par le milieu sous pression, qui ne se mélange pas avec la matière d'enduction, à
travers le conduit de raccordement (12) jusqu'à l'organe d'application (10), caractérisé en ce que l'organe de refoulement, après l'application de la matière d'enduction résiduelle
du conduit de raccordement (12), est replacé dans sa position de repos à l'extrémité
du conduit de raccordement (12) opposée à l'organe d'application (10) par un milieu
sous pression amené à l'extrémité du conduit de raccordement (12) orientée vers l'organe
d'application.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme organe de refoulement un corps de refoulement (refouleur) qui
est alimenté par le milieu sous pression.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on utilise comme corps de refoulement une bille faite d'un matériau élastique déformable
dont le diamètre à l'état non déformé est égal ou un peu supérieur au diamètre intérieur
du conduit de raccordement (12).
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme refouleur un milieu coulant qui, en raison de sa nature et de
ses propriétés, évite le mélange avec la matière d'enduction et qui, grâce à l'ouverture
momentanée d'une soupape, est introduit par un conduit d'alimentation entre le conduit
d'alimentation de matière d'enduction fermé et le conduit de raccordement avant que
le dispositif sélecteur de circuit de matière n'ouvre la connexion du conduit d'alimentation
de matière pour la matière d'enduction suivante à appliquer.
5. Procédé selon l'un des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise comme milieu sous pression un liquide de rinçage amené sous pression
et/ou de l'air comprimé.
6. Procédé selon l'un des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise comme milieu sous pression la matière d'enduction suivante à appliquer
après la fermeture du conduit d'alimentation de matière d'enduction.
7. Procédé selon l'un des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le moment auquel la connexion entre le conduit d'alimentation de matière d'enduction
et le conduit de raccordement (12) est fermée et auquel commence donc la pression
de la matière d'enduction restée dans le conduit de raccordement vers l'organe d'application
(10) par l'intermédiaire du refouleur est choisi par une commande programmée de manière
à ce que la quantité de matière nécessaire pour terminer l'enduction d'une pièce ou
d'une partie déterminée de la pièce se trouve à ce moment-là encore dans le conduit
de raccordement (12).
8. Procédé selon l'un des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une commande programmée détermine si, à la fin de l'opération d'enduction, le refouleur
n'a pas atteint une position extrême prédéterminée (14) ou est déjà arrivé antérieurement
dans cette position, moyennant quoi l'arrivée du refouleur dans la position extrême
(14) est signalée, et en ce que, le cas échéant, la commande programmée démarre plus tôt ou plus tard lors d'une
opération d'enduction suivante.
9. Procédé selon l'un des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fin de l'opération d'enduction est définie par le moment de la fermeture d'une
soupape principale de l'organe d'application (10).
10. Procédé selon l'un des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, pendant le déplacement arrière du corps de refoulement à travers le conduit de raccordement
(22A), de la matière d'enduction est amenée à l'organe d'application (10) par un second
conduit de raccordement (22B) également raccordé à un système d'alimentation de matière
par un second dispositif sélecteur de circuit de matière (B).
11. Dispositif pour l'enduction en série de pièces, avec un dispositif sélecteur de circuit
de matière (A, B) monté entre un système d'alimentation de matière et un conduit de
raccordement (12) conduisant vers un organe d'application (10), moyennant quoi il
est prévu une construction de soupape (8) commutable entre deux positions dans laquelle
un refouleur, adapté au conduit de raccordement (12) et qui, à cause de sa nature,
ne se mélange pas à la matière d'enduction, est disposé ou insérable de manière à
ce que, dans la première position de la construction de soupape (8), il libère la
voie du dispositif sélecteur de circuit de matière (A, B) dans le conduit de raccordement
(12) et à ce que, dans la seconde position, il puisse être pressé dans le conduit
de raccordement (12), caractérisé en ce que la construction de soupape (8) est disposée entre le dispositif sélecteur de circuit
de matière (A, B) et le conduit de raccordement (12) et en ce que le refouleur est déplaçable à travers le même conduit de raccordement (12) dans la
direction de l'organe d'application (10) et inversement vers la construction de soupape
(8).
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'un second conduit de raccordement (22B) est monté entre l'organe d'application (10)
et un second dispositif sélecteur de circuit de matière (B) raccordé au système d'alimentation
de matière, moyennant quoi une seconde construction de soupape (28B) est prévue entre
le second conduit de raccordement (22B) et le second dispositif sélecteur de circuit
de matière (B) pour loger un second refouleur, et en ce que le second refouleur peut effectuer un mouvement de va-et-vient entre la seconde construction
de soupape (28B) et un dispositif de soupape (24B) prévu entre le second conduit de
raccordement (22B) et l'organe d'application (10) indépendamment du refouleur dans
l'autre conduit de raccordement (22A).
13. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le conduit de raccordement (12) est raccordable, au choix, à l'un ou à l'autre des
deux dispositifs sélecteurs de circuit de matière (A, B) séparés par la construction
de soupape (8) recevant le refouleur et par un dispositif de soupape d'inversion (6A,
6B).
14. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'une pompe de dosage (34) est placée en amont de l'organe d'application (10), en ce qu'un dispositif de soupape d'inversion (36A, 36B) est placé en amont de la pompe de
dosage et en ce que deux conduits de raccordement (32A, 32B), avec chacun une construction de soupape
(38A, 38B) servant à loger un refouleur, raccordables au choix à l'organe d'application
(10), conduisant respectivement à un dispositif sélecteur de circuit de couleur (A,
B), sont. raccordés au dispositif de soupape d'inversion du côté opposé à la pompe
de dosage (34).
15. Dispositif selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que le refouleur est une bille faite d'un matériau . élastique déformable dont le diamètre
à l'état non déformé est égal ou un peu supérieur au diamètre intérieur du conduit
de raccordement (12).
16. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que le refouleur est alimenté dans un autre dispositif de soupape (14; 24A; 24B; 36A;
36B) actionnable monté entre le conduit de raccordement (12) et l'organe d'application
(10) par un milieu sous pression amené à partir de là dans la direction de retour
vers la construction de soupape d'inversion (8; 28A; 28B; 38A; 38B).