Farbwechslersystem und Verfahren zum Wechseln einer Farbe

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Farbwechslersystem zur selektiven Zufuhr von wenigstens zwei Farben zu einer Einrichtung zur Abgabe der Farben sowie ein entsprechendes Farbwechselverfahren.

[0002] Beispielsweise in der Automobilindustrie werden in Lackierereien häufig Roboter zum Lackieren von Karosserieteilen mit Farben eingesetzt. Unter Farben werden dabei vorliegend eingefärbte und farblose, meist flüssige Farben, Lacke, Grundierungen oder dergleichen Fluide verstanden. In bekannten Anlagen sind in einer Lackierkabine meist mehrere Roboter angeordnet, in deren Roboterarme die verschiedenen Farben, durchschnittlich etwa 20 Farben, als ein Schlauchpaket geführt und dort an einen Farbwechsler angeschlossen werden, damit die Karosserieteile in beliebiger Farbreihenfolge lackiert werden können. Die einzelnen Farben werden dabei häufig über Ringleitungen aus größeren Farbtanks unter einem Druck von bis zu 20 bar bis zu dem Farbwechsler geführt. Der Farbwechsler kann durch einen Block mit einem zentralen Kanal gebildet sein, in welchen die Zuführkanäle der einzelnen Farben münden. Diese Zuführkanäle sind jeweils durch ein selektiv öffenbares Ventil oder dergleichen Farbanschluss verschlossen. Zudem mündet in dem Kanal ein Spülmittelanschluss. Der Kanal führt dann über eine Farb- oder Lackdosierpumpe zu der Einrichtung zur Abgabe der Farben, beispielsweise zu einem pneumatisch oder elektrostatisch betriebenen Zerstäuber, einer Sprühpistole oder dergleichen.

[0003] Bei einem Farbwechsel wird zunächst das bisher geöffnete Farbventil der aktuell eingesetzten Farbe geschlossen und solange Spülmittel aus dem Spülmittelanschluss durch den Kanal bis zu der Einrichtung zur Abgabe der Farben geleitet, bis der zentrale Kanal des Farbwechslers sowie alle stromabwärts davon gelegenen Leitungen einschließlich der Farb- oder Lackdosierpumpe sowie der Einrichtung zur Abgabe der Farben von der bisherigen Farbe gereinigt und teilweise getrocknet sind. Die in dem Farbwechsler und den stromabwärts davon gelegenen Leitungen befindliche Farbe geht hierbei verloren und muss entsorgt werden. Dies führt zu hohen Kosten. Zudem wird es als nachteilig empfunden, dass das Öffnen und Schließen der Ventile der in den Farbwechsler mündenden Zuführkanäle nicht immer fehlerfrei erfolgt, so dass es zu einem ungewollten Austritt von zwei Farben gleichzeitig kommen kann.

[0004] Aus der EP 1 245 295 A2 ist ein Farbwechselsystem bekannt, welches mehrere mit je einer Farbversorgungsleitung verbundene Farbversorgungsventile und ein zerstäuberseitiges Anschlussventil aufweist, wobei das Anschlussventil mit einem der Farbversorgungsventile kuppelbar ist. Hierfür ist eine Kupplungseinrichtung vorgesehen, die eine relative Bewegung der zu einer Farbversorgungseinheit zusammengefassten Farbversorgungsventile zu dem Anschlussventil ermöglicht. Bei geöffnetem Anschlussventil kann Farbe zu angrenzenden Applikationsgeräten, wie Farbdruckregler, Dosierpumpe und Zerstäuber, gelangen. Zur Spülung bei einem Farbwechsel weist das Farbwechselsystem eine dem zerstäuberseitigen Anschlussventil zugeordnete Spülleitung mit einer zusätzlichen Ventilanordnung für das Spülmittel oder Druckluft auf.

[0005] Aus der DE 199 62 220 A1 ist ein Beschichtungsstoff-Wechselsystem bekannt, bei welchem ein Farbabnehmer unterschiedlichen Kupplungen zugeordnet werden kann. Der Farbausgang des Farbabnehmers kann zu einem Farbdruckregler und Dosierpumpen führen. In dem Farbabnehmer können Öffnungen zur Zufuhr von Spülmittel und/öder Druckluft vorgesehen sein.

[0006] In der DE 10 2006 005 341 A1 wird eine Lackiervorrichtung mit einer Farbwechseleinrichtung beschrieben, die aus zwei abschnittsweise aneinander anliegenden Teilen besteht, die relativ zueinander bewegbar sind. Zwischen der Farbwechseleinrichtung und einem Zerstäuber kann eine Dosierpumpe vorgesehen werden.

[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein kostengünstiges und kompaktes Farbwechslersystem, das sich gut reinigen lässt, sowie ein Verfahren zum Wechseln einer Farbe bereitzustellen, bei welchen möglichst wenig Farbe verloren geht und gleichzeitig ein besonders zuverlässiger Betrieb ohne Farbverschleppung ermöglicht wird.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen mit einem Farbwechslersystem nach Anspruch 1 gelöst, welches zur selektiven Zufuhr von wenigstens zwei Farben zu einer Einrichtung zur Abgabe der Farben geeignet ist. Das Farbwechslersystem weist ein erstes Element, in welches Zuführkanäle für die wenigstens zwei Farben münden, und ein relativ zu dem ersten Element verdreh-, verschwenk- und/oder verschiebbares zweites Element auf, in welches wenigstens eine mit der Einrichtung zur Abgabe der Farben verbindbare Leitung mündet und welches einen mit der Leitung verbundenen Kanal mit einer Öffnung aufweist, der durch Drehen, Verschwenken und/oder Verschieben der beiden Elemente zueinander selektiv mit jeweils einem der Zuführkanäle des ersten Elements verbindbar ist, wobei den Zuführkanälen diese verschließende und selektiv öffenbare Farbanschlüsse oder dergleichen Verschlussanordnungen zugeordnet sind, und wobei in der Leitung zwischen der Einrichtung zur Abgabe der Farben und dem Kanal in dem zweiten Element eine Pumpe zum Fördern von Farbe vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist die Öffnung des Kanals mit der Pumpe strömungsverbunden.

[0009] Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Farbwechslersystems wird einerseits erreicht, dass der vergleichsweise lange zentrale Kanal bekannter Farbwechsler entfallen kann, so dass nur die stromabwärts des Farbwechslers gelegenen Leitungen entleert und gereinigt werden müssen, Hierdurch lässt sich nicht nur die Menge der verworfenen Farbe und des erforderlichen Spülmittels verringern, sondern es kann auch die Reinigungszeit bei einem Farbwechsel deutlich gesenkt werden. Da bei dem erfindungsgemäßen Farbwechslersystem auch stets nur ein Zuführkanal mit dem zu der Einrichtung zur Abgabe der Farben führenden Kanal in Verbindung stehen kann, ist das gleichzeitige Austreten von zwei Farben ausgeschlossen. Die den Zuführkanälen zugeordneten Farbanschlüsse oder dergleichen Verschlussanordnungen sorgen zusätzlich dafür, dass nicht ungewollt Farbe austritt. Die Zuordnung eines Zuführkanals zu der zu dem Zerstäuber oder dgl. Einrichtung zur Abgabe der Farben führenden Leitung erfolgt durch eine Relativbewegung der beiden Elemente zueinander. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das zweite Element von dem ersten Element abgehoben und dann relativ zu diesem verschoben und/oder gedreht wird. Insbesondere bei der Verwendung eines elektrostatischen Zerstäubers sollten die Platten um mehr als 200 mm voneinander abgehoben werden können. Grundsätzlich ist es jedoch ausreichend, die Platten während eines Farbwechsels nur so weit abzuheben, so dass diese nicht reiben. Alternativ können die beiden Elemente verschwenkt und dann gedreht oder verschoben werden. Auch eine reine Verdrehung und/oder Verschiebung ohne vorheriges Abheben oder Wegschwenken der beiden Elemente ist möglich, allerdings besteht dann die Gefahr der Riefenbildung auf den einander zugewandten Flächen der Elemente.

[0010] Durch die erfindungsgemäß in der Leitung zwischen der Einrichtung zur Abgabe der Farben und dem Kanal in dem zweiten Element vorgesehene Pumpe kann Farbe während eines Farbwechsels in den jeweiligen Farbzuführkanal zurückgedrängt werden. Die Öffnung des Kanals ist mit der Pumpe strömungsverbunden, d.h. es sind keine Ventile oder dgl. Absperreinrichtungen stromabwärts des Farbanschlusses vor der Pumpe vorgesehen. Dies ermöglicht bei dem erfindungsgemäßen Farbwechslersystem das Zurückdrängen der Farbe aus den Leitungen in den Farbzuführkanal. Weiter besteht infolge des Fehlens eines Ventils oder dgl. in der Leitung bzw. dem Kanal nicht die Gefahr, dass während des Zurückdrängens der Farbe eine Leitung platzt, wenn ein Ventil nicht geöffnet ist oder verklebt oder in anderer Weise defekt ist.

[0011] Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das zweite Element ein Betätigungsorgan zum Öffnen und/oder Verschließen der Farbanschlüsse auf. Die Farbanschlüsse können somit beispielsweise als durch den Fluiddruck in den Zuführkanälen und/oder durch ein elastisches Element belastet schließende Verschlussanordnungen ausgebildet sein, so dass ein versehentliches Austreten von Farbe verhindert wird. Die Farbanschlüsse oder dergleichen Verschlussanordnungen können also nur durch das Betätigungsorgan geöffnet werden, wenn der entsprechende Zuführkanal in einer dem Kanal zugeordneten Position ist, während alle anderen Farbanschlüsse oder Verschlussanordnungen stets geschlossen bleiben. Das Betätigungsorgan ist an einer beliebigen Position so angeordnet, dass es mit den Farbanschlüssen zusammenwirken kann.

[0012] In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass das zweite Element beispielsweise einen Stößel als Betätigungsorgan aufweist, weicher derart ausgebildet und angeordnet ist, dass der Stößel eine Hohlnadel, eine Kugel oder dergleichen eines der Farbanschlüsse zum Öffnen gegen die Kraft eines auf die Hohlnadel, die Kugel oder dergleichen wirkenden elastischen Elements von einem Sitz abhebt. Das Betätigungsorgan muss dabei nicht als ein Stößel ausgebildet sein, sondern kann durch ein beliebiges Element gebildet werden, welches zum Öffnen eines Verschlusselementes oder Farbanschlusses geeignet ist, d.h. beispielsweise ein Linearstellglied, eine Nadel, ein Magnetventil oder dergleichen.

[0013] Erfindungsgemäß ist die Rückstellkraft des elastischen Elements kleiner als die bei Betrieb der Pumpe während des Zurückdrängens von Farbe auf die Kugel oder Hohlnadel wirkende Druckkraft des Fluids aus dem Kanal. Somit wirkt der Farbanschluss gleichzeitig als ein Sicherheitsventil, das sich zum Zurückdrängen der Farbe selbsttätig öffnet, selbst wenn das Betätigungsorgan versagen sollte.

[0014] Wenn dem ersten und/oder dem zweiten Element ein Schrittmotor oder ein anderer geeigneter, bspw. pneumatischer Antrieb zur relativen Verdrehung der beiden Elemente zueinander und/oder ein Linearstellglied oder dergleichen zur relativen Bewegung der beiden Elemente zueinander in einer axialen Richtung zugeordnet sind, kann die für einen Farbwechsel erforderliche Rotation und Translation mit besonders einfachen Mitteln ausgeführt werden. Vorzugsweise ist dabei das erste Element als eine ortsfeste, kreisscheibenartige Platte gestaltet, in welche die Zuführkanäle münden, während das zweite Element als eine beispielsweise unterhalb dieser Platte liegende zweite Platte ausgebildet ist, die mit dem Schrittmotor um 180° bis 360° nach links oder rechts verdrehbar ist. Um die beiden Elemente vor dem Verdrehen voneinander abzuheben, können ein oder mehrere Linearstellglieder oder dergleichen Anordnungen vorgesehen sein, um einen Hub von beispielsweise etwa 20 mm bis etwa 30 mm zwischen den beiden Elementen zu erreichen. Grundsätzlich kann auch ein noch geringerer Hub ausreichen, um die beiden Elemente relativ zueinander zu bewegen, ohne dass diese aufeinander reiben. Zu Reinigungszwecken wird es bevorzugt, wenn ein größerer Hub von bspw. etwa 200 mm ermöglicht wird.

[0015] Für die Reinigung des Farbwechslersystems und der diesem im Betrieb nachgeschalteten Leitungen ist in dem ersten und/oder zweiten Element ein Spülmittelkanal zur Zufuhr von Spülmittel über einen Spülmittelanschluss ausgebildet, der mit dem Kanal in dem zweiten Element in Verbindung steht. Vorzugsweise ist der Spülmittelkanal dabei derart gestaltet, dass bei einer Reinigung das jeweils zuletzt benutzte Verschlusselement bzw. der Farbanschluss der zuletzt benutzten Farbe teilweise mit gereinigt wird und auch das Betätigungsorgan sowie sämtliche Kanäle insbesondere in dem zweiten Element gereinigt werden. Als Spülmittel kann beispielsweise ein Luft- und Lösemittelgemisch eingesetzt werden. Auch Wasser oder Gase wie Stickstoff sind in einigen Anwendungsfällen als ein Spülmittel geeignet. Das flüssige oder gasförmige Spülmittel kann gleichzeitig dazu genutzt werden, um die Farbe in den Farbzuführkanal zurückzudrängen. Hierzu wird das Spülmittel bspw. an der Pumpe und/oder an dem Zerstäuber oder dgl. zugeführt. Somit lassen sich die Pumpe und die Leitungen schon während des Zurückdrängens der Farbe vorreinigen, so dass anschließend allenfalls nur noch eine kurze Nachreinigung erfolgen muss.

[0016] Wenn nahe an den beiden Elementen eine vorzugsweise wahlweise vorwärts und rückwärts laufende Farb- oder Lackdosierpumpe angeordnet ist, kann der Leitungsweg zwischen der Farb- oder Lackdosierpumpe und den beiden Elementen kurz gehalten werden, wodurch sich der bei einem Farbwechsel zu reinigende Kanal weiter verkürzt. Zudem ermöglicht es eine rückwärts laufende Farb- oder Lackdosierpumpe, bei einem Farbwechsel die noch in den Leitungen befindliche Restfarbe entgegen der Strömungsrichtung im Betrieb, d.h. beim Lackieren, zurückzufördern, so dass die bisher verwendete Farbe in den Zuführkanal zurückgedrängt wird. Es sind somit nur noch die weitgehend farbfreien Leitungen durch das Spülmittel zu reinigen. Dies vereinfacht nicht nur die Reinigung, sondern der Farbverlust bei einem Farbwechsel wird nahezu auf Null reduziert. Dies führt zu einer erheblichen Kosteneinsparung. Gleichzeitig kann das gesamte Farbwechslersystem vergleichsweise einfach und kostengünstig aufgebaut werden, da insgesamt nur eine Farb- oder Lackdosierpumpe vorgesehen werden muss, während alle Zuführkanäle lediglich durch Verschlussanordnungen oder dergleichen verschlossen sind.

[0017] Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Farb- oder Lackdosierpumpe als eine in zwei Richtungen betätigbare Zahnradpumpe gebildet. Es können jedoch auch andere geeignete Pumpen oder Kolben-ZylinderEinheiten zur Förderung und Dosierung als Farb- oder Lackdosierpumpe eingesetzt werden.

[0018] Die Farb- oder Lackdosierpumpe ist vorzugsweise an einem der beiden Elemente fixiert, insbesondere an dem zweiten Element, wobei die Farb- oder Lackdosierpumpe durch eine insbesondere in einer Hohlwelle zur relativen Verdrehung der beiden Elemente zueinander angeordneten Antriebswelle angetrieben werden kann. Dies ermöglicht eine besonders platzsparende Ausgestaltung, die sich insbesondere für den Einbau in einem Roboterarm eignet. Alternativ kann die Antriebswelle für die Farb- oder Lackdosierpumpe auch seitlich außerhalb der Welle zum Verschwenken der beiden Elemente geführt sein. Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn zusätzliche Sensoren oder dgl. vorgesehen werden, die die Anordnung der Antriebswelle in einer Hohlwelle erschweren. Wenn die Einrichtung zur Abgabe der Farbe, welche beispielsweise eine Sprühpistole oder eine Zerstäuberglocke ist, als ein elektrostatisch arbeitender Zerstäuber ausgebildet ist, müssen ausreichende Abstände zwischen dem Zerstäuber und den übrigen Elementen des Systems eingehalten werden.

[0019] Alternativ kann die Farb- oder Lackdosierpumpe in oder an der Einrichtung zur Abgabe der Farben, insbesondere dem Sprühkopf zugeordnet angeordnet sein. Die Farb- oder Lackdosierpumpe weist vorzugsweise einen von der Hohlwelle bzw. dem ersten und dem zweiten Element separaten Antriebsanschluss, beispielsweise eine Antriebswelle oder einen Hydraulikanschluss auf.

[0020] Das erfindungsgemäße Farbwechslersystem ist derart ausgestaltet, dass in den Kanal in dem zweiten Element ein mittels eines Absperrorgans verschließbarer Spülmittelzulaufkanal zur Zufuhr von Spülmittel mündet. Zusätzlich zweigt von dem Kanal in dem zweiten Element und/oder von dem Spülmittelzulaufkanal ein ggf. mittels des Absperrorgans verschließbarer Spülmittelrücklaufkanal ab, der mit der Pumpe zur Zufuhr von Spülmittel zu der Pumpe verbindbar ist. Der Spülmittelzulaufkanal ist damit durch den Kanal durchgeschleift und versorgt über den Spülmittelrücklaufkanal die Pumpe mit Spülmittel, so dass durch die Spülmittelsäule Farbe aus der Pumpe und den Leitungen zwischen der Pumpe und dem Farbanschluss zurückgedrängt werden kann.

[0021] Um ein ungewolltes Austreten von Farbe in der Kontaktebene der beiden beispielsweise durch kreisförmige Platten gebildeten Elemente zu vermeiden, sind die während des Lackierens oder dergleichen aneinander anliegenden Kontaktflächen beispielsweise geschliffen. Zusätzlich sind in den einander zugewandten Flächen der beiden Elemente Dichtmittel vorgesehen, die einen ungewollten Farbaustritt verhindern. Hierzu kann entweder der in dem zweiten Element vorgesehene Kanal durch eine Dichtung umgeben sein und/oder es können jedem der Zuführkanäle oder Farbanschlüsse Dichtungen zugeordnet sein.

[0022] Zur exakten und aufeinander abgestimmten Betätigung der einzelnen Komponenten des erfindungsgemäßen Farbwechslersystems sind vorzugsweise zumindest dem Betätigungsorgan und/oder der Farb- oder Lackdosierpumpe eine Steuerungseinrichtung zugeordnet. Diese kann ggf. auch die für die Relativbewegung der beiden Elemente erforderlichen Antriebe, Verschlussanordnungen des Farbwechslersystems und/oder die Spülmittelzufuhr steuern.

[0023] Im Betrieb können die Farbanschlüsse verschmutzen oder aus anderen Gründen defekt werden. Der Austausch eines Farbanschlusses wird dadurch erleichtert, dass die Zuführkanäle mit dem ersten Element jeweils über eine Schnellkupplungseinrichtung verbunden sind, wobei jedem Zuführkanal zusätzlich zu dem Farbanschluss ein weiteres Absperrorgan zugeordnet ist. Ein Farbzuführkanal kann somit rasch von dem ersten Element getrennt werden, ohne dass Farbe austritt, wenn einer der Farbanschlüsse repariert oder ausgetauscht werden muss.

[0024] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiter durch ein Verfahren nach Anspruch 12 oder 14 zum Wechseln einer Farbe insbesondere zwischen zwei Lackierschritten (oder dgl. Schritten zum Ausbringen und/oder Auftragen eines Fluids), insbesondere mit einem Farbwechslersystem der oben genannten Art gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren weist dabei die folgenden Schritte auf:

[0025] Zufuhr einer ersten Farbe von einem Farbbehälter zu einer Einrichtung zur Abgabe der Farbe, wobei die Farbe durch einen ersten Zuführkanal bei geöffnetem Farbanschluss in ein erstes Element mündet, durch den Kanal in einem zweiten Element, welches dichtend an dem ersten Element anliegt, und durch eine Leitung zu einer in einer ersten Arbeitsrichtung wirkenden Farb- oder Lackdosierpumpe und von dort zu einer Einrichtung zur Abgabe der Farben geleitet wird, Umkehr der Arbeitsrichtung der Farb- oder Lackdosierpumpe für eine Zeitdauer, bis die Farbe im Wesentlichen vollständig aus den Leitungen stromabwärts des Farbanschlusses in den ersten Zuführkanal zurückgedrängt ist, Schließen des der ersten Farbe zugeordneten Farbanschlusses, Ausführen mindestens einer Relativbewegung der beiden Elemente zueinander bis ein zweiter Farbanschluss einer zweiten Farbe dem Kanal gegenübersteht und die beiden Elemente oder zumindest deren Dichtung(en) aneinander anliegen, Öffnen des der zweiten Farbe zugeordneten Farbanschlusses und Zufuhr der zweiten Farbe von einem Farbbehälter zu der Einrichtung zur Abgabe der Farben, wobei die Farbe durch den zweiten Zuführkanal bei geöffnetem Farbanschluss in das erste Element mündet, durch den Kanal in dem zweiten Element, welches dichtend an dem ersten Element anliegt, und durch die Leitung zu der wieder in der ersten Arbeitsrichtung wirkenden Farb- oder Lackdosierpumpe und von dort zu der Einrichtung zur Abgabe der Farben geleitet wird. Die Relativbewegung der beiden Elemente kann insbesondere zunächst ein Entfernen, Wegschwenken oder Abheben der beiden Elemente voneinander, ein anschließendes Drehen und/oder Verschieben und danach ein Annähern der beiden Elemente umfassen.

[0026] Durch die erfindungsgemäße Entleerung der in dem Leitungssystem befindlichen Farbreste in dem Zuführkanal wird nicht nur Farbe eingespart, sondern auch die Reinigung der Leitungen, d.h. der sich beim Lackieren stromabwärts von dem jeweiligen Farbanschluss erstreckenden Kanäle einschließlich der Farb- und Lackdosierpumpe sowie des Zerstäubers oder dergleichen Abgabeeinrichtung, erleichtert und verkürzt, Dies erfolgt insbesondere dann, wenn nach der Umkehr der Arbeitsrichtung der Farb- oder Lackdosierpumpe die Farbe aus den Leitungen stromabwärts des Farbanschlusses in den ersten Zuführkanal zurückgedrängt wird, indem von der Pumpe aus einem der Pumpe zugeordneten Spülmittelkanal und/oder aus einem der Einrichtung zur Abgabe der Farben zugeordneten Spülmittelkanal ein flüssiges oder gasförmiges Spülmittel in zumindest einige der Leitungen angesaugt wird.

[0027] Alternativ hierzu ist es zum Wechseln der Farben zwischen zwei Lackierschritten oder dgl. Schritten zum Ausbringen und/oder Auftragen eines Fluids erfindungsgemäß möglich, den der ersten Farbe zugeordneten Farbanschluss vor dem Ende des ersten Lackierschrittes zu schließen und den ersten Lackierschritt fortzusetzen, bis zumindest ein Teil der ersten Farbe aus den Leitungen stromabwärts des Farbanschlusses von der Einrichtung zur Abgabe der Farben abgegeben ist. Dabei werden vorzugsweise das Betätigungsorgan und/oder die Farb- oder Lackdosierpumpe durch eine Steuerungseinrichtung derart gesteuert, dass der erste Lackierschritt nach dem Schließen des der ersten Farbe zugeordneten Farbanschlusses so lange fortgesetzt wird, bis die Farbe im Wesentlichen vollständig aus den Leitungen stromabwärts des Farbanschlusses von der Einrichtung zur Abgabe der Farben abgegeben ist. Die Farbe muss daher weder verworfen noch zurückgedrängt werden, sondern kann bei dem ersten Lackierschritt so weit aus den Leitungen stromabwärts des Farbanschlusses ausgebracht werden, dass diese Leitungen nahezu frei von Farbresten sind.

[0028] Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass nach dem Schließen des der ersten Farbe zugeordneten Farbanschlusses vor dem Ende des ersten Lackierschrittes während des Fortsetzens des ersten Lackierschrittes Spülmittel in die Leitungen stromabwärts des Farbanschlusses eingebracht wird. Die Leitungen werden somit noch während des ersten Lackierschrittes gereinigt und mit Spülmittel befüllt. Dies erleichtert und verkürzt den Farbwechselvorgang deutlich.

[0029] Zur Beseitigung störender Einflüsse von Lufteinschlüssen in der Leitung ist es gemäß einer Weiterbildung der beschriebenen Verfahren vorgesehen, dass ein Lufteinschluss in der Leitung aus der Leitung heraus in eine in den Kanal mündende Spülmittelrücklaufleitung gedrängt und bspw. der Pumpe zugeführt wird. Das Herausdrängen kann dabei sowohl durch Spülmittel als auch durch Farbe bzw. Lack erfolgen.

[0030] Die Verfahren gemäß den vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen werden vorzugsweise so betrieben, dass eine bei einem Farbwechsel in der Leitungen verbleibende Restfarbmenge kleiner als 10 ml, insbesondere kleiner als 5 ml ist.

[0031] Dies wird beispielsweise durch eine zeit- oder/und sensorgesteuerte Steuerung der Farb- oder Lackdosierpumpe oder/und wenigstens einer der Verschlussanordnungen ermöglicht.

[0032] Vor dem Entfernen der beiden Elemente voneinander wird vorzugsweise zur Reinigung des ersten Farbanschlusses und der stromabwärts von diesem gelegenen Leitung Spülmittel durch den Spülmittelzulaufkanal zugeführt. Hierbei kann es sich um ein Luft- und Lösemittelgemisch handeln.

[0033] Das Spülmittel wird nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nicht nur zum Reinigen der stromabwärts des Farbanschlusses gelegenen Leitungen sondern auch zur Reinigung des Zerstäubers oder dergleichen eingesetzt. Hierbei wird es bevorzugt, wenn das Spülmittel zunächst zusammen mit etwaigen Farbresten der ersten Farbe bis zu einem der Einrichtung zur Abgabe der Farben vorgeschalteten Ventil und von dort in einen Auffangbehälter geleitet wird und erst nach der Reinigung der stromabwärts des Farbanschlusses gelegenen Leitungen durch Umschaltung des Ventils in und/oder über die Einrichtung zur Abgabe der Farben geleitet wird. Der Zerstäuber oder dergleichen wird damit nur mit einem von der vorherigen Farbe weitestgehend unbelasteten Spülmittel gereinigt.

[0034] Um das Zurückdrängen der Restfarbe in den stromabwärts des Farbanschlusses gelegenen Leitungen zu ermöglichen, wird die Farb- oder Lackdosierpumpe mit einem höheren Druck als dem in den Zuführkanälen herrschenden Druck betrieben. So kann die Farb- oder Lackdosierpumpe einen Druck von beispielsweise etwa 70 bar aufbauen, während in den Ringleitungen und den Zuführkanälen nur bis zu etwa 20 bar herrschen.

[0035] Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den Zeichnungen.

Es zeigen schematisch:

[0036] 

Fig. 1

in teilweise geschnittener Ansicht das erfindungsgemäße Farbwechslersystem nach einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2

eine Ansicht des Farbwechslersystems gesehen in Richtung des Pfeils A aus Fig. 1,

Fig. 3

eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Farbwechselsystems und

Fig. 4

in teilweise geschnittener Ansicht das erfindungsgemäße Farbwechslersystem nach einer zweiten Ausführungsform.

[0037] Das Farbwechslersystem weist zwei kreisscheibenartige Elemente 1 und 2 auf, die in der Darstellung der Fig. 1 aneinander anliegen. In das in der Figur obere Element 1 münden mehrere Zuführkanäle 3, von denen in Fig. 1 nur einer dargestellt ist. Jedem der Zuführkanäle 3 ist in dem ersten Element 1 ein durch eine Verschlussanordnung gebildeter Farbanschluss 4 zugeordnet. Wie aus der Darstellung der Fig. 2 ersichtlich ist, sind mehrere Zuführkanäle und Farbanschlüsse auf einer kreisförmigen Bahn des ersten Elements 1 angeordnet.

[0038] Das zweite Element 2 ist dagegen nur mit einer Bohrung versehen, welche jeweils mit einem der Farbanschlüsse 4 in Überdeckung gebracht werden kann. In diese Bohrung ist ein Stößel 5 eingebracht, der die Kugel des Farbanschlusses 4 gegen die Kraft der Feder des Farbanschlusses 4 von ihrem Sitz abheben kann, um eine Strömungsverbindung zwischen dem Zuführkanal 3 und der Bohrung in dem zweiten Element 2 herzustellen.

[0039] In dem Kanal 6 ist eine Öffnung 6a ausgebildet, die dem ersten Element 1 zugewandt ist, so dass der jeweils dem zweiten Element 2 zugeordnete Farbanschluss 4 direkt der als Bohrung in der Stirnseite des zweiten Elements ausgebildeten Öffnung 6a gegenüberliegt. Weiter ist in dem zweiten Element 2 ein Kanal 6 mit freiem Durchgang ausgebildet, der mit der Bohrung 6a des Betätigungsorgans 5 in Verbindung steht. Die Bohrung 6a bildet einen Anschlussabschnitt des Kanals 6 zur selektiven Verbindung mit einem der Farbanschlüsse 4. In diesen Kanal 6 mündet auch ein Spülmittelanschluss 7, welcher mit einem in Fig. 3 dargestellten Spülmittelzulaufkanal 13 zur Zufuhr von Spülmittel verbunden ist, in die Bohrung 6a und den Kanal 6. Außerdem kann ein Absperrventil 15 für den Spülmittelkanal 7 vorgesehen sein, welches jedoch den freien Durchgang des Kanals 6 nicht beeinflusst. Alternativ kann der Kanal 7 auch als ein Rückführ- oder Ableitungskanal für Spülmittel und/oder Restfarbe genutzt werden, bspw. wenn während der Reinigungsphase Spülmittel von dem Zerstäuber 9 oder der Pumpe 8 in Richtung zu dem Farbanschluss 4 geleitet wird.

[0040] Über eine Leitung 10 ist der Kanal 6 mit einer Farb- oder Lackdosierpumpe 8 verbunden, welche wiederum über eine nicht dargestellte Leitung mit einer Einrichtung zur Abgabe der Farben verbunden ist, die in der dargestellten Ausführungsform durch einen Zerstäuber 9 gebildet wird. Die Farb- oder Lackdosierpumpe 8 ist starr mit dem zweiten Element 2 verbunden, wobei eine Antriebswelle 11 für die Farb- oder Lackdosierpumpe 8 durch eine zentrale Bohrung in den beiden Elementen 1 und 2 führt.

[0041] Die Antriebswelle 11 der Farb- oder Lackdosierpumpe 8 ist dabei durch eine Hohlwelle 12 geführt, welche starr mit dem zweiten Element 2 verbunden ist und drehbar durch eine Bohrung in dem ersten Element 1 geführt ist. Die Hohlwelle 12 ermöglicht es somit, das zweite Element 2 relativ zu dem ersten Element 1 zu drehen. Hierzu ist der Hohlwelle 12 beispielsweise ein in den Figuren nicht dargestellter Schrittmotor zugeordnet. Weiter ist eine in den Figuren ebenfalls nicht gezeigte Einrichtung zum Abheben der beiden Elemente 1 und 2 relativ zueinander in axialer Richtung der Hohlwelle 12 vorgesehen. Diese Einrichtung kann beispielsweise durch einen geeigneten Linearantrieb gebildet werden.

[0042] Im Betrieb wird Farbe aus einer Ringleitung von einem Farbreservoir unter einem Druck von beispielsweise bis zu 20 bar über den Zuführkanal 3 zu dem ersten Element 1 geleitet. Das Betätigungsorgan 5 öffnet den Farbanschluss 4, so dass die Farbe durch den Kanal 6 zu der Farb- oder Lackdosierpumpe 8 geleitet wird. Von dort wird die Farbe unter erhöhtem Druck zu dem Zerstäuber 9 geleitet, von welchem sie beispielsweise auf Karosserieteile aufgetragen wird. Mit Ausnahme des durch das Betätigungsorgan 5 geöffneten Farbanschlusses 4 sind alle übrigen Farbanschlüsse einerseits durch die Kraft der Feder und andererseits durch den Fluiddruck in den Zuführkanälen geschlossen, so dass aus diesen übrigen Zuführkanälen keine Farbe austreten kann.

[0043] Für einen Farbwechsel wird die Farb- oder Lackdosierpumpe 8 in entgegengesetzter Richtung betätigt, so dass die in den Leitungen 10 zwischen dem Farbanschluss 4 und dem Zerstäuber 9 verbleibende Restfarbe durch den Farbanschluss 4 zurück in den Zuführkanal 3 gefördert wird. Hierbei wird ein Gas, bspw. Luft oder Stickstoff, und/oder ein flüssiges Spülmittel in diese stromabwärts des Farbanschlusses 4 gelegenen Leitungen 6, 10 eingesaugt. Damit erfolgt eine Vorreinigung der Leitungen. Nach Entleerung dieser Leitungen wird zunächst Spülmittel durch den Spülmittelanschluss 7 zugeführt, welches sowohl die in der Figur untere Seite des Farbanschlusses 4, d.h. die Kugel, als auch die in den Kanal 6 hineinragenden Elemente des Betätigungsorgans 5 reinigt und alle stromabwärts des Farbanschlusses 4 gelegenen Leitungen durchspült. Dabei kann zwischen der Farb- oder Lackdosierpumpe 8 und dem Zerstäuber 9 ein Mehrwegeventil vorgesehen sein, welches es ermöglicht, zunächst Spülmittel mit Farbresten in einen Auffangbehälter zu leiten und erst danach Spülmittel, welches im Wesentlichen keine Farbreste mehr enthält, zur Reinigung des Zerstäubers 9 durch oder über diesen zu leiten.

[0044] Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass bereits Spülmittel in die Leitungen angesaugt wird, wenn für einen Farbwechsel die Farb- oder Lackdosierpumpe 8 in entgegengesetzter Richtung betätigt und hierdurch die in den Leitungen zwischen dem Farbanschluss 4 und dem Zerstäuber 9 verbleibende Restfarbe durch den Farbanschluss 4 zurück in den Zuführkanal 3 gefördert wird. Die Leitungen sind somit nach dem Austreiben der Restfarbe bereits mit dem Spülmittel gefüllt und können dann durch Zufuhr von weiterem Spülmittel gereinigt, durch Zufuhr von Luft getrocknet oder direkt mit der neuen Farbe gefüllt werden.

[0045] Vor diesem Spülvorgang wird das Betätigungsorgan 5 so weit zurückgezogen, dass der Farbanschluss 4, welcher dem Betätigungsorgan 5 gegenübersteht, durch den Fluiddruck in dem Zuführkanal 3 sowie durch das elastische Element des Farbanschlusses 4 geschlossen wird. Der Druck des Spülmittels ist dabei geringer als der Druck in dem Zuführkanal 3, so dass der Farbanschluss 4 während des Spülvorganges geschlossen bleibt.

[0046] Nach dem Spülen wird das erste Element 1 zunächst von dem zweiten Element 2 abgehoben oder umgekehrt, wobei bereits ein kleiner Hub von beispielsweise etwa 30 mm zur Beabstandung der beiden Elemente 1 und 2 voneinander ausreichend ist. Anschließend wird das zweite Element 2 durch Betätigung des Schrittmotors so weit gegenüber dem ersten Element 1 verdreht, bis der Zuführkanal und der Farbanschluss der als nächstes benötigten Farbe dem Betätigungsorgan 5 gegenüberliegt. Die beiden Elemente 1 und 2 werden dann wieder miteinander in Anlage gebracht und das Betätigungsorgan 5 kann den Farbanschluss zu einem neuen Lackiervorgang öffnen.

[0047] Zur besseren Übersicht ist in Fig. 3 eine Prinzipskizze des Leitungssystems dargestellt. Das Leitungssystem umfasst den Zuführkanal 3, welcher von der Verschlussanordnung 4 verschlossen ist. Durch das nicht dargestellte Betätigungsorgan 5 kann die Verschlussanordnung 4 geöffnet werden, so dass Farbe durch die in Fig. 3 nicht gezeigte Öffnung 6a in den Kanal 6 einströmen kann. Spülmittel kann aus einem Spülmittelzulaufkanal 13 über den Spülmittelanschluss 7 in den Kanal 6 eingebracht und über den Spülmittelrücklaufkanal 14 bspw. zu der Pumpe 8 weitergeleitet werden. Dem Spülmittelanschluss 7 ist ein Absperrorgan 15 zugeordnet, das die Zufuhr von Spülmittel sperrt oder bei Bedarf ermöglicht.

[0048] Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist das erste Element 1 nicht als eine kreisförmige Scheibe sondern als eine längliche Schiene ausgebildet, wobei die Farbanschlüsse 4 in einer oder mehreren Reihen auf der Schiene angeordnet sein können. Hierdurch können besonders viele Farbanschlüsse auf dem ersten Element 1 vorgesehen werden. Die den Farbanschiüssen 4 zugeordneten Zuführkanäle 3 können von oben oder von der Seite in das erste Element 1 münden, wobei die Verschlussanordnung 4 nicht auf der gleichen Seite wie die Zuführkanäle vorgesehen sein muss.

[0049] Das zweite Element 2 kann bei dieser Ausführungsform kompakt gehalten werden und weist den Kanal 6 mit der Öffnung 6a sowie ggf. das Betätigungselement 5 auf. Wie in Fig. 4 gestrichelt angedeutet, kann das Betätigungselement 5 auch auf der der Öffnung 6a abgewandten Seite des ersten Elements angeordnet werden, um die Verschlussanordnungen definiert zu öffnen und zu schließen.

Bezugszeichenliste:

[0050] 

1

erstes plattenförmiges Element

2

zweites plattenförmiges Element

3

Zuführkanal

4

Farbanschluss (Verschlussanordnung)

5

Betätigungsorgan (Stößel)

6

Kanal

6a

Öffnung

7

Spülmittelanschluss (oder Rückführung)

8

Farb- oder Lackdosierpumpe

9

Zerstäuber

10

Leitung

11

Antriebswelle

12

Hohlwelle

13

Spülmittelzulaufkanal

14

Spülmittelrücklaufkanal

15

Absperrorgan

Ansprüche

1. Farbwechslersystem zur selektiven Zufuhr von wenigstens zwei Farben zu einer Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben mit einem ersten Element (1), in welches Zuführkanäle (3) für die wenigstens zwei Farben münden, einem relativ zu dem ersten Element bewegbaren, insbesondere verdreh-, verschwenk- und/oder verschiebbaren zweiten Element (2), in welches wenigstens eine mit der Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben verbindbare Leitung (10) mündet und welches einen mit der Leitung verbundenen Kanal (6) mit einer dem ersten Element (1) zugewandten Öffnung (6a) aufweist, der durch Relativbewegung der beiden Elemente (1, 2) zueinander selektiv mit jeweils einem der Zuführkanäle (3) des ersten Elements (1) verbindbar ist, wobei den Zuführkanälen (3) diese verschließende und selektiv öffenbare Farbanschlüsse (4) zugeordnet sind, wobei in den Kanal (6) in dem zweiten Element (2) ein mittels eines Absperrorgans (15) verschließbarer Spülmittelzulaufkanal (13) zur Zufuhr von Spülmittel mündet, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung (10) zwischen der Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben und dem Kanal (6) in dem zweiten Element (2) eine, vorzugsweise wahlweise vorwärts und rückwärts laufende, Pumpe (8) zum Fördern von Farbe vorgesehen ist, wobei die Öffnung (6a) des Kanals (6) mit der Pumpe (8) derart strömungsverbunden ist, dass stromabwärts des jeweiligen Farbanschlusses (4) keine Absperreinrichtung vor der Pumpe (8) vorgesehen ist, und dass von dem Kanal (6) in dem zweiten Element (2) und/oder von dem Spülmittelzulaufkanal (13) ein ggf. mittels des Absperrorgans (15) verschließbarer Spülmittelrücklaufkanal (14) abzweigt, der mit der Pumpe (8) zur Zufuhr von Spülmittel zu der Pumpe (8) verbindbar ist.

2. Farbwechslersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (2) ein Betätigungsorgan (5) zum Öffnen und/oder Verschließen der Farbanschlüsse (4) aufweist.

3. Farbwechslersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (2) einen Stößel (5) als Betätigungsorgan aufweist, welcher derart ausgebildet und angeordnet ist, dass der Stößel (5) eine Hohlnadel oder eine Kugel eines der Farbanschlüsse (4) zum Öffnen gegen die Kraft eines auf die Hohlnadel oder die Kugel wirkenden elastischen Elements von einem Sitz abhebt.

4. Farbwechslersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft des elastischen Elements kleiner als die bei Betrieb der Pumpe (8) auf die Kugel oder Hohlnadel wirkende Druckkraft des Fluids aus dem Kanal (6) ist.

5. Farbwechslersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten und/oder dem zweiten Element (1, 2) ein Schrittmotor oder ein pneumatischer Antrieb zur relativen Verdrehung der beiden Elemente (1, 2) zueinander und/oder ein Linearstellglied zur relativen Bewegung der beiden Elemente (1, 2) zueinander in einer axialen Richtung zugeordnet sind.

6. Farbwechslersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nahe an den beiden Elementen (1, 2) eine wahlweise vorwärts und rückwärts laufende Farb- oder Lackdosierpumpe (8) angeordnet ist.

7. Farbwechslersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Farb- oder Lackdosierpumpe (8) an einem der beiden Elemente (2) fixiert ist, wobei die Farb- oder Lackdosierpumpe (8) durch eine insbesondere in einer Hohlwelle (12) zur relativen Verdrehung der beiden Elemente (1, 2) zueinander angeordneten Antriebswelle (11) antreibbar ist.

8. Farbwechslersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Farb- oder Lackdosierpumpe (8) in oder an der Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben, insbesondere einem Sprühkopf (9) zugeordnet angeordnet ist.

9. Farbwechslersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den einander zugewandten Flächen der beiden Elemente (1, 2) Dichtmittel vorgesehen sind, die den Kanal (6) und/oder die Zuführkanäle (3) umgeben.

10. Farbwechslersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Betätigungsorgan (5) und/oder der Farb- oder Lackdosierpumpe (8) eine Steuerungseinrichtung zugeordnet ist.

11. Farbwechslersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Zuführkanäle (3) mit dem ersten Element (1) über eine Schnellkupplungseinrichtung verbunden ist, wobei dem Zuführkanal (3) zusätzlich zu dem Farbanschluss (4) ein weiteres Absperrorgan zugeordnet ist.

12. Verfahren zum Wechseln einer Farbe, insbesondere zwischen zwei Lackierschritten in einem Farbwechslersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Schritten:

- Zufuhr einer ersten Farbe von einem Farbbehälter zu einer Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben, wobei die Farbe durch einen ersten Zuführkanal (3) bei geöffnetem Farbanschluss (4) in ein erstes Element (1) mündet, durch eine Öffnung (6a) in einen Kanal (6) in einem zweiten Element (2), welches dichtend an dem ersten Element (1) anliegt, und durch eine Leitung (10) zu einer in einer ersten Arbeitsrichtung wirkenden Farb- oder Lackdosierpumpe (8) und von dort zu der Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben geleitet wird,

- Umkehr der Arbeitsrichtung der Farb- oder Lackdosierpumpe (8) für eine Zeitdauer, bis zumindest im Wesentlichen alle Farbe aus den Leitungen (6, 8, 9, 10) stromabwärts des Farbanschlusses (4) in den ersten Zuführkanal (3) zurückgedrängt ist,

- Schließen des der ersten Farbe zugeordneten Farbanschlusses (4),

- Durchführen wenigstens einer Relativbewegung der beiden Elemente (1, 2) zueinander bis ein zweiter Farbanschluss einer zweiten Farbe der Öffnung (6a) des Kanals (6) gegenübersteht und die beiden Elemente (1, 2) oder zumindest deren Dichtung(en) aneinander anliegen,

- Öffnen des der zweiten Farbe zugeordneten Farbanschlusses und Zufuhr der zweiten Farbe von einem Farbbehälter zu der Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben, wobei die Farbe durch den zweiten Zuführkanal bei geöffnetem Farbanschluss (4) in das erste Element (1) mündet, durch die Öffnung (6a) in den Kanal (6) in dem zweiten Element (2), welches dichtend an dem ersten Element anliegt, und durch die Leitung zu der wieder in der ersten Arbeitsrichtung wirkenden Farb- oder Lackdosierpumpe (8) und von dort zu der Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Umkehr der Arbeitsrichtung der Farb- oder Lackdosierpumpe (8) die Farbe aus den Leitungen (6, 8, 9, 10) stromabwärts des Farbanschlusses (4) in den ersten Zuführkanal (3) zurückgedrängt wird, indem von der Pumpe (8) aus einem der Pumpe (8) zugeordneten Spülmittelkanal (14) und/oder aus einem der Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben zugeordneten Spülmittelkanal ein flüssiges oder gasförmiges Spülmittel in zumindest einige der Leitungen (6, 8, 9, 10) angesaugt wird.

13. Verfahren zum Wechseln einer Farbe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Relativbewegung der beiden Elemente (1, 2) zur Reinigung des ersten Farbanschlusses (4) und der stromabwärts von diesem gelegenen Leitungen (6, 8, 9, 10) Spülmittel durch einen Spülmittelzulaufkanal (7) zugeführt wird, welcher zumindest zeitweise mit dem Kanal (6) in Strömungsverbindung steht.

14. Verfahren zum Wechseln einer Farbe, insbesondere zwischen zwei Lackierschritten in einem Farbwechslersystem nach einem der Ansprüche 1-11, mit folgenden Schritten:

- Zufuhr einer ersten Farbe während eines ersten Lackierschrittes von einem Farbbehälter zu einer Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben, wobei die Farbe durch einen ersten Zuführkanal (3) bei geöffnetem Farbanschluss (4) in ein erstes Element (1) mündet, durch eine Öffnung (6a) in einen Kanal (6) in einem zweiten Element (2), welches dichtend an dem ersten Element (1) anliegt, und durch eine Leitung (10) zu einer in einer ersten Arbeitsrichtung wirkenden Farb- oder Lackdosierpumpe (8) und von dort zu der Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben geleitet wird,

- Schließen des der ersten Farbe zugeordneten Farbanschlusses (4) vor dem Ende des ersten Lackierschrittes und Fortsetzen des ersten Lackierschrittes bis zumindest ein Teil der ersten Farbe aus den Leitungen (6, 8, 9, 10) stromabwärts des Farbanschlusses (4) von der Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben abgegeben ist,

- Durchführen wenigstens einer Relativbewegung der beiden Elemente (1, 2) zueinander bis ein zweiter Farbanschluss einer zweiten Farbe dem Kanal (6) gegenübersteht und die beiden Elemente (1, 2) oder zumindest deren Dichtung(en) aneinander anliegen,

- Öffnen des der zweiten Farbe zugeordneten Farbanschlusses und Zufuhr der zweiten Farbe während eines zweiten Lackierschrittes von einem Farbbehälter zu der Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben, wobei die Farbe durch den zweiten Zuführkanal bei geöffnetem Farbanschluss (4) in das erste Element (1) mündet, durch die Öffnung (6a) in den Kanal (6) in dem zweiten Element (2), welches dichtend an dem ersten Element anliegt, und durch die Leitung (10) zu der wieder in der ersten Arbeitsrichtung wirkenden Farb- oder Lackdosierpumpe (8) und von dort zu der Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben geleitet wird , dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schließen des der ersten Farbe zugeordneten Farbanschlusses (4) vor dem Ende des ersten Lackierschrittes während des Fortsetzens des ersten Lackierschrittes Spülmittel in die Leitungen (6, 8, 9, 10) stromabwärts des Farbanschlusses (4) eingebracht wird.

15. Verfahren zum Wechseln einer Farbe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan (5) und/oder die Farb- oder Lackdosierpumpe (8) durch eine Steuerungseinrichtung derart gesteuert werden, dass der erste Lackierschritt nach dem Schließen des der ersten Farbe zugeordneten Farbanschlusses (4) so lange fortgesetzt wird, bis im Wesentlichen alle Farbe aus den Leitungen (6, 8, 9) stromabwärts des Farbanschlusses (4) von der Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben abgegeben ist.

16. Verfahren zum Wechseln einer Farbe nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung der beiden Elemente (1, 2) folgende Schritte umfasst:

- Entfernen der beiden Elemente (1, 2) voneinander und anschließendes Drehen und/oder Verschieben der beiden Elemente (1, 2) relativ zueinander bis ein zweiter Farbanschluss einer zweiten Farbe dem Kanal (6) gegenübersteht,

- Annähern der beiden Elemente (1, 2) aneinander bis diese oder zumindest deren Dichtung(en) aneinander anliegen.

17. Verfahren zum Wechseln einer Farbe nach einem der Ansprüche 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülmittel zunächst zusammen mit etwaigen Farbresten der ersten Farbe bis zu einem der Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben vorgeschalteten Ventil und von dort in einen Auffangbehälter geleitet wird und erst nach der Reinigung der stromabwärts des Farbanschlusses (4) gelegenen Leitungen (6, 8, 9, 10) durch Umschaltung des Ventils in und/oder über die Einrichtung (9) zur Abgabe der Farben geleitet wird.

18. Verfahren zum Wechseln einer Farbe nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Farb- oder Lackdosierpumpe (8) mit einem höheren Druck, vorzugsweise bis zu etwa 70 bar, als dem in den Zuführkanälen herrschenden Druck, vorzugsweise bis zu etwa 20 bar, betrieben wird.

Claims

1. A colour change system for selectively supplying at least two colours to a colour-transfer device (9) with a first element (1) into which lead supply channels (3) for the at least two colours, with in particular a twistable, pivotable and/or slidable second element (2) movable relative to the first element, into which second element leads at least one line (10) connectable with the colour-transfer device (9) and which comprises a channel (6) connected with the line and comprising an opening (6a) facing the first element (1), which channel is selectively connectable by a relative movement of the two elements (1, 2) in relation to each other with respectively one of the supply channels (3) of the first element (1), wherein the supply channels (3) are associated with these closable and selectively openable colour connections (4), wherein a detergent flow channel (13) for supplying detergent and closable by means of a shut-off device (15) leads into the channel (6) in the second element (2), characterised in that a preferably selectively forward and backward running pump (8) for conveying colour is provided in the line (10) between the colour-supplying device (9) and the channel (6) in the second element (2), wherein the opening (6a) of channel (6) is in flow-connection with pump (8) such that downstream of the respective colour connection (4) no shut-off device is provided ahead of the pump (8) and in that a detergent return channel (14) possibly closable by means of the shut-off device (15) branches off from the second element (2) and/or from the detergent flow channel (13), which return channel is connectable with pump (8) for supplying detergent to the pump (8).

2. The colour-change system according to claim 1, characterised in that the second element (2) comprises an actuating device (5) for opening and/or closing the colour connections (4).

3. The colour-change system according to claim 2, characterised in that the second element (2) comprises a plunger (5) as actuating device, which is designed and disposed such that the plunger (5) lifts a hollow needle or a ball of one of the colour connections (4) off a seat for opening, against the force, an elastic element acting upon the hollow needle or the ball.

4. The colour-change system according to claim 3, characterised in that the restoring force of the elastic element is smaller than the compressive force of the fluid from the channel (6), acting upon the ball or hollow needle during operation of the pump (8)

5. The colour-change system according to one of the preceding claims, characterised in that the first and/or second element (1, 2) are associated with a step motor or a pneumatic drive for twisting the two elements (1, 2) relatively to each other and/or with a linear actuator for moving the two elements (1, 2) relatively to each other in an axial direction.

6. The colour-change system according to one of the preceding claims, characterised in that an optionally forward- or backward-running colour- or varnish-metering pump (8) is disposed close to the two elements (1, 2).

7. The colour-change system according to claim 6, characterised in that the colour- or varnish-metering pump (8) is fixed on one of the two elements (2), wherein the colour- or varnish-metering pump (8) can be driven by a drive shaft (11) disposed in particular in a hollow shaft (12) for twisting the two elements (1, 2) relatively to each other.

8. The colour-change system according to one of claims 1 to 5, characterised in that the colour- or varnish-metering pump (8) is disposed in or on the colour-transfer device (9), in particular in association with a spray head (9).

9. The colour-change system according to one of the preceding claims, characterised in that sealing means are provided in the surfaces of the two elements (1, 2) facing each other, which sealing means surround the channel (6) and/or the supply channels (3).

10. The colour-change system according to one of the preceding claims, characterised in that the actuating device (5) and/or the colour- or varnish-metering pump (8) has a control device associated with it.

11. The colour-change system according to one of the preceding claims, characterised in that at least one of the supply channels (3) is connected with the first element (1) via a quick-coupling device, wherein the supply channel (3), in addition to the colour connection (4), has a further shut-off device associated with it.

12. A method for changing colour, in particular between two varnishing steps in a colour change system according to one of the preceding claims, comprising the following steps:

- supplying a first colour from a colour reservoir to a colour-transfer device (9), wherein the colour flows through a first supply channel (3) into a first element (1) when the colour connection (4) is open, through an opening (6a) into a channel (6) in a second element (2) sealingly supported against the first element (1), and through a line (10) to a colour- or varnish-metering pump (8) acting in a first working direction and from there to the colour-transfer device (9),

- reversing the working direction of the colour- or varnish-metering pump (8) for a period of time, until at least substantially all colour has been urged back into the first supply channel (3) from the lines (6, 8, 9, 10) downstream of the colour connection (4),

- closing the colour connection (4) associated with the first colour,

- performing at least one relative movement of the two elements (1, 2) to each other, until a second colour connection of a second colour lies opposite the opening (6a) of channel (6) and the two elements (1, 2) or at least their seal(s) are resting against each other,

- opening the colour connection associated with the second colour and supplying the second colour from a colour reservoir to the colour-transfer device (9), wherein the colour flows through the second supply channel into the first element (1) when the colour connection (4) is open, and is directed through the opening (6a) into the channel (6) in the second element (2) sealingly resting against the first element, and through the line to the colour- or varnish-metering pump (8) acting again in the first working direction and from there to the colour-transfer device (9), characterised in that after reversing the working direction of the colour- or varnish-metering pump (8) the colour is urged back into the first supply channel (3) from the lines (6, 8, 9, 10) downstream of the colour connection (4), in that a liquid or gaseous detergent is sucked from a detergent channel (14) associated with pump (8) and/or a detergent channel associated with the colour-transfer device (9) into at least some of the lines (6, 8, 9, 10).

13. The method for changing a colour according to claim 12, characterised in that prior to the relative movement of the two elements (1, 2) a detergent is supplied through a detergent flow channel (7) for cleaning the first colour connection (4) and the lines (6, 8, 9, 10) downstream therefrom, which flow channel is, at least from time to time in flow-connection with channel (6).

14. The method for changing a colour, in particular between two varnishing steps in a colour-change system according to one of claims 1 - 11, comprising the following steps:

- supplying a first colour during a first varnishing step from a colour reservoir to a colour-transfer device (9), wherein the colour flows through a first supply channel (3) into a first element (1) when the colour connection (4) is open, through an opening (6a) into a channel (6) in a second element (2) sealingly supported against the first element (1), and through a line (10) to a colour- or varnish-metering pump (8) acting in a first working direction and from there to the colour-transfer device (9),

- closing the colour connection (4) associated with the first colour prior to the end of the first varnishing step and continuing with the first varnishing step, until at least part of the first colour has been discharged by the colour-transfer device (9) from the lines (6, 8, 9, 10) downstream of the colour connection (4),

- performing at least one relative movement of the two elements (1, 2) to each other, until a second colour connection of a second colour lies opposite the channel (6) and the two elements (1, 2) or at least their seal(s) are resting against each other,

- opening the colour connection associated with the second colour and supplying the second colour during a second varnishing step from a colour reservoir to the colour-transfer device (9), wherein the colour flows through the second supply channel into the first element (1) when the colour connection (4) is open, and is directed through the opening (6a) into the channel (6) in the second element (2) sealingly resting against the first element, and through the line (10) to the colour- or varnish-metering pump (8) acting again in the first working direction and from there to the colour-transfer device (9), characterised in that after closing the colour connection (4) associated with the first colour and prior to the end of the first varnishing step detergent is introduced, during the continuation of the first varnishing step, into the lines (6, 8, 9, 10) downstream of the colour connection (4).

15. The method for changing the colour according to claim 14, characterised in that the actuating device (5) and/or the colour- or varnish-metering pump (8) is controlled by the control device such that the first varnishing step, after closing the colour connection (4) associated with the first colour is continued until substantially all colour has been discharged by the colour-transfer device (9) from the line (6, 8, 9) downstream of the colour connection (4).

16. The method for changing the colour according to one of claims 12 to 15, characterised in that the relative movement of the two elements (1, 2) comprises the following steps:

- distancing the two elements (1, 21) from each other and subsequent rotating and/or displacing of the two elements (1, 2) relative to each other, until a second colour connection of a second colour lies opposite the channel (6),

- bringing the two elements (1, 2) closer together until these or at least their seal(s) come to rest against each other.

17. The method for changing the colour according to one of claims 13, 14 or 15, characterised in that the detergent is directed initially together with any residues of the first colour as far as a valve upstream of the colour-transfer device (9) and from their into a collecting reservoir and is not directed into and/or via the colour-transfer device (9) until after cleaning the line (6, 8, 9, 10) downstream of the colour connection (4) by a switch-over of the valve.

18. The method for changing the colour according to one of claims 12 to 17, characterised in that the colour- or varnish-metering pump (8) is operated at a higher pressure, preferably up to approximately 70 bar, than the pressure prevalent in the supply channels, preferably up to approximately 20 bar.

Revendications

1. Système de changement de couleur pour alimentation sélective d'au moins deux couleurs d'un dispositif (9) pour distribuer des couleurs avec un premier élément (1) dans lequel débouchent des conduits d'alimentation (3) pour au moins les deux couleurs, avec un deuxième élément (2) mobile par rapport au premier élément, pouvant en particulier tourner, pivoter et/ou coulisser, dans lequel débouche au moins une conduite (10) raccordable au dispositif (9) pour distribuer des couleurs et qui présente un conduit (6) raccordé à la conduite avec une ouverture (6a) tournée vers le premier élément (1), qui est raccordable par un mouvement relatif des deux éléments (1,2) de façon sélective l'un avec l'autre avec respectivement un des conduits d'alimentation (3) du premier élément (1), ces raccords de couleurs (4) fermables et ouvrables de façon sélective étant attribués aux conduits d'alimentation (3), un conduit d'alimentation de produit de rinçage (13) pour amener des produits de rinçage fermable au moyen d'un organe d'arrêt (15) débouchant dans le deuxième élément (2) caractérisé en ce que dans la conduite (10) entre le dispositif (9) destiné à distribuer des couleurs et le conduit (6) dans le deuxième élément (2), est prévue une pompe (8), fonctionnant de préférence, au choix, en marche avant ou arrière, pour transporter de la couleur, l'ouverture (6a) du conduit (6) étant reliée pour écoulement avec la pompe (8) de telle sorte qu'il n'est prévu aucun dispositif d'arrêt avant la pompe (8) en aval du raccord de couleur (4) respectif et qu'un conduit de retour de produit de rinçage (14) fermable, le cas échéant avec l'organe d'arrêt (15), dérive du conduit (6) dans le deuxième élément (2) et/ou du conduit d'alimentation de produit de rinçage (13) qui est raccordable à la pompe (8) pour alimenter ladite pompe (8) en produit de rinçage.

2. Système de changement de couleur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le deuxième élément (2) présente un organe de commande (5) pour ouvrir et/ou fermer les raccords de couleur (4).

3. Système de changement de couleur selon la revendication 2 caractérisé en ce que le deuxième élément (2) comporte un poussoir (5) en tant qu'organe de commande qui est constitué et monté de telle sorte que le poussoir (5) soulève d'un siège une aiguille creuse ou une bille d'un des raccords de couleur (4) pour ouvrir par rapport à la force d'un élément élastique agissant sur l'aiguille creuse ou sur la bille.

4. Système de changement de couleur selon la revendication 3 caractérisé en ce que la force de rappel de l'élément élastique est plus faible que la force de pression du fluide venant du conduit (6) agissant sur la bille ou l'aiguille creuse pendant le fonctionnement de la pompe (8).

5. Système de changement de couleur selon une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un moteur pas à pas ou une commande pneumatique est attribué au premier et/ou au deuxième élément (1,2) pour la rotation relative des deux éléments (1,2) l'un avec l'autre et/ou un organe de réglage linéaire pour le déplacement relatif des deux éléments (1,2) l'un avec l'autre dans un sens axial.

6. Système de changement de couleur selon une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'une pompe doseuse de couleur ou de peinture (8) fonctionnant au choix en avant ou en arrière est montée proches des deux éléments (1,2).

7. Système de changement de couleur selon la revendication 6 caractérisé en ce que la pompe doseuse de couleur ou de peinture (8) est fixée à un des deux éléments (2), la pompe doseuse de couleur ou de peinture (8) pouvant être entraînée par un arbre de commande (11) disposé en particulier dans un arbre creux (12) pour mettre en rotation relative les deux éléments (1,2) l'un par rapport à l'autre.

8. Système de changement de couleur selon une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la pompe doseuse de couleur ou de peinture (8) est montée attribuée en particulier à une tête de pulvérisation (9), dans ou sur un dispositif (9) distribuant les couleurs.

9. Système de changement de couleur selon une des revendications précédentes caractérisé en ce que dans les surfaces tournées l'une vers l'autre des deux éléments (1 ,2) sont prévus des moyens d'étanchéité qui entourent le conduit (6) et/ou les conduits d'alimentation (3).

10. Système de changement de couleur selon une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un dispositif de régulation est attribué à l'organe de commande (5) et/ou à la pompe doseuse de peinture ou de couleur (8).

11. Système de changement de couleur selon une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins un des conduits d'alimentation (3) est relié au premier élément (1) par un dispositif d'accouplement rapide, un autre organe d'arrêt étant attribué au conduit d'alimentation (3) en plus du raccord de couleur (4).

12. Procédé de changement de couleur, en particulier entre deux phases de peinture dans un système de changement de couleur selon les revendications précédentes avec les phases suivantes :

- Alimentation d'une première couleur depuis un réservoir de couleur vers un dispositif (9) distribuant les couleurs, la couleur débouchant par un premier conduit d'alimentation (3) à raccord de couleur ouvert (4) dans un premier élément (1), par une ouverture (6a) dans un conduit (6) dans un deuxième élément (2) qui adhère de façon hermétique au premier élément (1) et par une conduite (10) vers une pompe doseuse de couleur ou de peinture (8) agissant dans une première direction de fonctionnement et dirigée depuis ce point vers le dispositif (9) pour distribuer des couleurs,

- Inversion de la direction de fonctionnement de la pompe doseuse de couleur ou de peinture (8) pour une durée de temps, jusqu'à ce qu'au moins pour l'essentiel toute la couleur soit refoulée des conduites (6,8,9,10) en aval du raccord de couleur (4) dans le premier conduit d'alimentation (3),

- fermeture du premier raccord de couleur (4) attribué à la première couleur,

- exécution d'au moins un mouvement relatif des deux éléments (1,2) l'un par rapport à l'autre jusqu'à ce qu'un deuxième raccord de couleur d'une deuxième couleur se trouve en face de l'ouverture (6a) du conduit (6) et que les deux éléments (1,2) ou au moins leur(s) joint(s) d'étanchéité adhèrent l'un à l'autre,

- ouverture du raccord de couleur attribué à la deuxième couleur et alimentation de la deuxième couleur depuis un réservoir de couleur vers le dispositif (9) pour distribuer des couleurs, la couleur débouchant par le deuxième conduit d'alimentation à raccord de couleur (4) ouvert dans le premier élément (1), par l'ouverture (6a) dans le conduit (6) dans le deuxième élément (2), qui adhère hermétiquement au premier élément et par la conduite vers la pompe doseuse de couleur ou de peinture (8) agissant à nouveau dans la première direction de travail et est dirigée depuis ce point vers le dispositif (9) pour distribuer des couleurs caractérisé en ce qu'après inversion de la direction de fonctionnement de la pompe doseuse de couleur ou de peinture (8), la couleur est refoulée des conduites (6,8,9,10) en aval du raccord de couleur (4) dans le premier conduit d'alimentation (3) un produit de rinçage liquide ou gazeux étant aspiré dans au moins plusieurs des conduits (6,8,9,10) par la pompe (8) à partir d'un conduit de produit de rinçage (14) attribué à la pompe (8) et/ou à partir d'un conduit de produit de rinçage attribué au dispositif (9) pour distribuer les couleurs.

13. Procédé de changement de couleur selon la revendication 12 caractérisé en ce qu'avant le mouvement relatif des deux éléments (1,2), un produit de rinçage est introduit par un conduit d'alimentation de produit de rinçage (7) pour nettoyer le premier raccord de couleur (4) et les conduites (6,8,9,10) situées en aval de celui-ci, qui est au moins temporairement en raccordement d'écoulement avec le conduit (6).

14. Procédé de changement de couleur, en particulier entre deux phases de peinture dans un système de changement de couleur selon une des revendications 1 à 11, avec les phases suivantes :

- alimentation d'une première couleur pendant une première phase de peinture depuis un réservoir de couleur vers un dispositif (9) pour distribuer des couleurs, la couleur débouchant par un premier conduit d'alimentation (3) à raccord de couleur (4) ouvert dans un premier élément (1), par une ouverture (6a) dans un conduit (6) dans un deuxième élément (2), qui adhère hermétiquement au premier élément (1) et par une conduite (10) vers une pompe doseuse de couleur ou de peinture (8) agissant dans la première direction de fonctionnement et est dirigée depuis ce point vers le dispositif (9) pour distribuer des couleurs,

- fermeture du premier raccord de couleur (4) attribué à la première couleur avant la fin de la première phase de peinture et continuation de la première phase de peinture jusqu'à ce qu'au moins une partie de la première couleur soit délivrée des conduites (6,8,9,10) en aval du raccord de couleur (4) par le dispositif (9) pour distribuer des couleurs,

- exécution d'au moins un mouvement relatif des deux éléments (1,2) l'un par rapport à l'autre jusqu'à ce qu'un deuxième raccord de couleur d'une deuxième couleur se trouve en face du conduit (6) et que les deux éléments (1,2) ou au moins leur(s) joint(s) d'étanchéité adhèrent l'un à l'autre,

- ouverture du raccord de couleur attribué à la deuxième couleur et alimentation de la deuxième couleur pendant une deuxième phase de peinture depuis un réservoir de couleur vers le dispositif (9) pour distribuer des couleurs, la couleur débouchant par le deuxième conduit d'alimentation à raccord de couleur (4) ouvert dans le premier élément (1), par l'ouverture (6a) dans le conduit (6) dans le deuxième élément (2), qui adhère hermétiquement au premier élément et par la conduite (10) vers la pompe doseuse de couleur ou de peinture (8) agissant à nouveau dans la première direction de travail et est dirigée depuis ce point vers le dispositif (9) pour distribuer des couleurs caractérisé en ce qu'après la fermeture du premier raccord de couleur (4) attribué à la première couleur du produit de rinçage est introduit dans les conduites (6,8,9,10) en aval du raccord de couleur (4) avant la fin de la première phase de peinture pendant la continuation de la première phase de peinture.

15. Procédé de changement de couleur selon la revendication 14 caractérisé en ce que l'organe de commande (5) et/ou la pompe doseuse de couleur ou de peinture (8) sont régulés par un dispositif de régulation de telle sorte que la première phase de peinture continue après la fermeture du premier raccord de couleur (4) attribué à la première couleur jusqu'à ce que pour l'essentiel toute la couleur des conduites (6,8,9) en aval du raccord de couleur (4) soit distribuée du dispositif (9) pour distribuer des couleurs.

16. Procédé de changement d'une couleur selon une des revendications 12 à 15 caractérisé en ce que le mouvement relatif des deux éléments (1,2) comprend les phases suivantes :

- éloignement des deux éléments (1,2) l'un de l'autre et rotation et/ou coulissement ultérieur des deux éléments (1,2) relativement l'un par rapport à l'autre jusqu'à ce qu'un deuxième raccord de couleur d'une deuxième couleur se trouve en face du conduit (6),

- rapprochement des deux éléments (1,2) l'un de l'autre jusqu'à ce que ceux-ci ou au moins leur(s) joint(s) d'étanchéité adhérent l'un à l'autre.

17. Procédé de changement d'une couleur selon les revendications 13, 14 ou 15 caractérisé en ce que le produit de rinçage soit d'abord dirigé ensemble avec des restes de couleur de la première couleur jusqu'à un clapet monté en amont du dispositif (9) pour distribuer des couleurs et de là dans un bac de réception et soit dirigé seulement après le nettoyage des conduites (6,8,9,10) situées en aval du raccord de couleur (4) par basculement du clapet dans et/ou sur le dispositif (9) pour distribuer des couleurs.

18. Procédé de changement d'une couleur selon les revendications 12 à 17 caractérisé en ce que la pompe doseuse de couleur ou de peinture (8) soit actionnée à une pression plus élevée, de préférence jusqu'à environ 70 bars, que la pression régnant dans les conduits d'alimentation, de préférence jusqu'à environ 20 bars.

Zeichnung