Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung und zugehöriges Betriebsverfahren

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung, insbesondere für eine Lackieranlage. Aus WO 2004/037436 A1 ist ein mehrachsiger Lackierroboter bekannt, der als Applikationsgerät einen Rotationszerstäuber aufweist und beispielsweise zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosserieteilen eingesetzt werden kann. Die Zuführung des zu applizierenden Lacks erfolgt hierbei durch einen Kolbendosierer, der auf einem Arm des Lackierroboters angebracht ist und im Betrieb auf einem Hochspannungspotential liegt, so dass der von dem Rotationszerstäuber applizierte Lack elektrisch aufgeladen ist, was zu einem guten Auftragswirkungsgrad gegenüber den elektrisch geerdeten Kraftfahrzeugkarosserieteilen oder den sonstigen zu lackierenden Bauteilen führt. Auf demselben Roboterarm ist weiterhin ein Farbwechsler angeordnet, der über zahlreiche Farbzuleitungen mit Lacken unterschiedlicher Farben versorgt wird, wobei der Farbwechsler die Auswahl der gewünschten Farbe ermöglicht und den Kolbendosierer mit dem zugehörigen Lack versorgt. Im Betrieb liegt der Farbwechsler auf einem elektrischen Massepotential, so dass die zahlreichen Farbzuleitungen nicht elektrisch isolierend ausgeführt sein müssen. Die Verbindung zwischen dem Farbwechsler und dem Kolbendosierer erfolgt jedoch durch einen Isolationsschlauch, der eine elektrische Isolation zwischen dem auf Erdpotential liegenden Farbwechsler und dem zum Lackieren auf Hochspannungspotential liegenden Kolbendosierer sicherstellt. Die elektrische Potentialtrennung zwischen dem Farbwechsler und dem Kolbendosierer wird hierbei durch Spülen und Reinigen des Isolationsschlauchs erreicht.

[0002] Nachteilig an diesem bekannten Lackierroboter ist zum einen die relativ lange Farbwechseldauer, was insbesondere bei häufigen Farbwechseln zu einer Verlangsamung der Lackierprozesse führt.

[0003] Zum anderen muss der Kolbendosierer auch ohne einen Farbwechsel wieder befüllt werden, wenn das gesamte Füllungsvolumen des Kolbendosierers von dem Rotationszerstäuber appliziert worden ist. Die Wiederbefüllung des Kolbendosierers durch den Farbwechsler ist hierbei jedoch ebenfalls relativ zeitaufwändig, was die Lackierprozesse verlangsamt.

[0004] Aus DE 699 17 411 T2 ist ebenfalls ein Lackierroboter bekannt, bei dem eine Dosierpumpe und ein Farbwechsler gemeinsam in einem Roboterarm des Lackierroboters angeordnet sind, was mit den vorstehend erwähnten Nachteilen verbunden ist.

[0005] Weiterhin ist aus DE 697 14 886 T2 eine Lackiereinrichtung mit einem Zerstäuber und zwei Kolbendosierern bekannt, wobei der Zerstäuber wahlweise mit einem der beiden Kolbendosierer verbunden werden kann, während der andere Kolbendosierer befüllt wird. Die Auswahl des gewünschten Kolbendosierers erfolgt hierbei durch einen aufwändigen Drehmechanismus.

[0006] Aus DE 691 09 823 T2 und DE 690 01 744 T2 ist eine elektrostatische Farbspritzanlage mit zwei Beschichtungsmitteltanks bekannt, die in Strömungsrichtung hintereinander angeordnet sind und durch eine Isolierstrecke voneinander getrennt werden. Die Trennung der beiden Beschichtungsmitteltanks durch die Isolierstrecke ermöglicht es, den stromabwärts gelegenen Beschichtungsmitteltank während der Lackapplikation an Hochspannungspotential zu legen, während der stromaufwärts gelegene Beschichtungsmitteltank auf Erdpotential liegt und deshalb in einfacher Weise mit Lack befüllt werden kann. Weitere Beschichtungseinrichtungen sind bekannt aus DE 691 09 949 T2, DE 195 24 853 C2, DE 201 18 531 U1, DE 199 61 270 A1 und DE 692 28 249 T2.
Weiterhin ist zum Stand der Technik hinzuweisen auf DE 101 03 067 A1, EP 0 428 435 A, EP 0 487 378 A, EP 0 467 626 A, EP 1 108 474 A, US 4 313 475 A, US 5 197 676 A, US 5 364 035 A, GB 2 282 085 A; JP 6 154666 A, DE 195 24 853 A1, EP 0 455 110 A, EP 0 455 106 A, US 4 020 866 A, DE 36 44 536 C1, DE 10 2004 015117 A1 und EP 1 475 161 A. Keine dieser Druckschriften offenbart jedoch eine Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung, bei der sowohl der Beschichtungsmittel-Dosierer als auch der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter in einem oder mehreren Roboterarmen eines Lackierroboters oder in einem von dem Lackierroboter geführten Zerstäuber angeordnet sind. Die bekannten Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtungen weisen deshalb hinsichtlich der Dosierung eine relativ lange Ansprechzeit auf.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den eingangs beschriebenen bekannten Lackierroboter entsprechend zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung gelöst.
Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, den Beschichtungsmittel-Dosierer (z.B. einen Kolbendosierer) nicht direkt von dem Farbwechsler zu befüllen, sondern indirekt über einen dazwischen befindlichen Beschichtungsmittel-Speicherbehälter. Dies bietet die Möglichkeit, dass der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter bereits während des Lackierens mit Beschichtungsmittel befüllt wird und nicht erst in den Farbwechselzeiten, was zu einer Reduzierung der Farbwechselzeiten beiträgt. Das Umfüllen von dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter in den Beschichtungsmittel-Dosierer kann aufgrund der kurzen und direkten Verbindung mit sehr großen Volumenstrom erfolgen. Die kontinuierliche Befüllung des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters während des Lackierens bietet auch den Vorteil, dass aufgrund der zur Verfügung stehenden Zeit für die Befüllung relativ kleine Lackvolumenströme in den Versorgungsleitungen (z.B. Farb-Ringleitungen und Sonder-Farbversorgung) ausreichen, so dass die zugehörigen Leitungen einen kleineren Leitungsquerschnitt aufweisen können, wodurch die Installations-Aufwendungen gesenkt werden.

[0007] Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Beschichtungsmittel-Dosierers bzw. Dosierers bezeichnet vorzugsweise eine Einrichtung, mit der während der Beschichtung die am Applikationsgerät zuzuführende Beschichtungsmittelmenge (Momentandurchfluss) bedarfsabhängig, etwa in Abhängigkeit von dem jeweiligen Werkstückbereich und sonstigen Parametern geändert werden kann, wie z.B. in EP 1 314 483 A2 oder DE 691 03 218 T2 erläutert ist. Diese Möglichkeit besteht nicht bei bekannten Systemen, bei denen lediglich durch gesteuerte Verstellung eines Kolbens das Füllvolumen eines Behälters eingestellt wird, wie beispielsweise bei DE 690 01 744 T2.

[0008] Vorzugsweise liegt der Beschichtungsmittel-Dosierer hierbei zum Lackieren auf einem Hochspannungspotential, während der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter auf einem erdnahen Potential (vorzugsweise Massepotential) liegt, wobei der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter über eine Isolierstrecke mit dem Beschichtungsmittel-Dosierer verbunden ist, um den auf Hochspannungspotential liegenden Beschichtungsmittel-Dosierer gegenüber dem geerdeten Beschichtungsmittel-Speicherbehälter zu isolieren. Die elektrischen Potentiale des Beschichtungsmittel-Dosierers und des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters sind jedoch vorzugsweise schaltbar, so dass der Beschichtungsmittel-Dosierer nur zum Lackieren auf Hochspannungspotential gebracht wird, wohingegen die Hochspannung zum Befüllen des Beschichtungsmittel-Dosierers abgeschaltet werden kann.

[0009] Die Isolierstrecke kann hierbei aus einem Isolationsschlauch bestehen, in dem ein Abstreifer (z.B. ein Abstreifkolben oder ein Dichtkopf) verschiebbar ist, um Beschichtungsmittelreste von der Innenwand der Isolierstrecke zu entfernen. Zum einen verhindert diese Reinigung der Isolierstrecke, dass das Isolationsvermögen der Isolierstrecke durch Beschichtungsmittelreste beeinträchtigt wird, die in der Isolierstrecke verblieben sind. Zum anderen wird durch die Reinigung der Isolierstrecke eine Verunreinigung durch die in der Isolierstrecke verbliebenen Beschichtungsmittelreste vermieden, was insbesondere bei einem Farbwechsel wichtig ist.

[0010] In einer Variante der Erfindung erfolgt die Bewegung des Abstreifers in der Isolierstrecke in einer Richtung oder in beiden Richtungen durch eine Kolbenstange, die beispielsweise elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch angetrieben werden kann. Die Kolbenstange besteht hierbei vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material, um die gewünschte Isolationswirkung zu erzielen. Als Material für die Kolbenstange eignet sich besonders Keramik, da Keramik über ein gutes elektrisches Isolationsvermögen verfügt und zusätzlich eine hohe mechanische Starrheit aufweist, was für die Dosiergenauigkeit wichtig ist. Darüber hinaus weist Keramik eine hohe Abrieb- und Verschleißfestigkeit auf. Standardmäßig wird die Kolbenstange jedoch aus Stahl gefertigt. In diesem Fall muss der Abstreifer mit der Kolbenstange zur Potenzialtrennung zurück gefahren werden.

[0011] In einer anderen Variante der Erfindung ist der Abstreifer nicht fest mit der Kolbenstange verbunden, sondern in der Isolierstrecke frei beweglich. Der Abstreifer kann hierbei in der Isolierstrecke von der Kolbenstange nur geschoben werden. Die Bewegung des Abstreifers in die andere Richtung erfolgt dagegen durch eine einseitige Druckluftbeaufschlagung des Abstreifers.

[0012] Ferner besteht auch die Möglichkeit, dass der Abstreifer in der Isolierstrecke völlig frei beweglich ist, so dass auf eine Kolbenstange zum Antrieb des Abstreifers verzichtet wird. Die Bewegung des Abstreifers erfolgt hierbei ebenfalls durch eine einseitige Druckluftbeaufschlagung des Abstreifers auf der gewünschten Seite. In dieser Variante der Erfindung kann der Abstreifer also beidseitig mit Druckluft beaufschlagt werden.

[0013] In einer weiteren Variante der Erfindung wird der Abstreifer in der einen Richtung hin zu dem Beschichtungsmittel-Dosierer mittels Druckluft bewegt, während der Abstreifer mit dem verbliebenen Beschichtungsmittel von dem Beschichtungsmittel-Dosierer zurückgeschoben wird.

[0014] In einer anderen Variante erfolgt die Verbindung zwischen dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter und dem Beschichtungsmittel-Dosierer dagegen nicht permanent durch einen Isolationsschlauch, sondern durch eine lösbare Andock-Schnittstelle. Bei der Befüllung des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters liegt dieser dann getrennt von der Andock-Schnittstelle auf einem erdnahen Potential und wird dann zur Befüllung des Beschichtungsmittel-Dosierers von der Beschichtungsmittelzuleitung abgetrennt und mit der Andock-Schnittstelle verbunden, wobei sich der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter dann auf demselben Hochspannungspotential befindet wie der Beschichtungsmittel-Dosierer. Der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter ist in dieser Variante der Erfindung also zwischen dem Hochspannungspotential des Beschichtungsmittel-Dosierers und dem erdnahen Potential der Beschichtungsmittel-Zuleitung verfahrbar.

[0015] Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass die Verbindungsleitung zwischen dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter und dem Beschichtungsmittel-Dosierer aus einem molchbaren Schlauch besteht, der nach dem Umfüllvorgang (Beschichtungsmittel-Speicherbehälter → Beschichtungsmittel-Dosierer) mittels eines Molchs entleert wird. Damit findet auch die Potenzialtrennung statt.

[0016] Die Andock-Schnittstelle für die Verbindung des Beschichtungsmittel-Dosierers mit dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter kann hierbei in dem Lackierroboter angebracht sein, beispielsweise in einem Roboterarm, so dass die Andock-Schnittstelle mit dem Lackierroboter beweglich ist. Zusätzlich zu der Andock-Schnittstelle kann hierbei auch ein Farbwechsler in dem Lackierroboter angeordnet sein.

[0017] In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter ein einstellbares Speichervolumen auf, wobei das Speichervolumen beispielsweise durch einen druckluftbetätigten Kolben einstellbar ist. Dies bietet bei einem Farbwechsel die Möglichkeit, dass das in dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter nach der Befüllung des Beschichtungsmittel-Dosierers verbliebene neue Beschichtungsmittel wieder aus dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter zurück in die Beschichtungsmittel-Zuleitung gedrückt wird, was auch als "Reflow" bezeichnet wird. Zum einen wird durch diesen "Reflow" der Beschichtungsmittelverbrauch gesenkt, da das in dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter nach der Befüllung des Beschichtungsmittel-Dosierers verbliebene neue Beschichtungsmittel weiter genutzt werden kann. Zum anderen wird dadurch die Reinigung des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters erleichtert, so dass weniger Spülmittel benötigt wird.

[0018] Vorzugsweise handelt es sich bei dem Beschichtungsmittel-Dosierer um einen Kolbendosierer, wie er beispielsweise in der eingangs erwähnten Druckschrift WO 2004/037436 A1 beschrieben ist. Der Inhalt dieser Druckschrift ist deshalb der vorliegenden Beschreibung hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise eines Kolbendosierers. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich des Typs des Beschichtungsmittel-Dosierers nicht auf Kolbendosierer beschränkt, sondern grundsätzlich auch mit anderen Typen von Dosierern realisierbar.

[0019] Bei dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter handelt es sich vorzugsweise um einen Zylinder mit einem Speicherkolben, der in dem Zylinder verschiebbar angeordnet ist, wobei der Antrieb des Speicherkolbens beispielsweise elektromotorisch, hydraulisch oder pneumatisch erfolgen kann. Die Stellung des Speicherkolbens bestimmt dann das Speichervolumen des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters.

[0020] In einer vorteilhaften Variante der Erfindung sind der Beschichtungsmittel-Dosierer und der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter in einem gemeinsamen Zylinder integriert.

[0021] In einem Ausführungsbeispiel dieser Variante ist der gemeinsame Zylinder durch eine mittig in dem Zylinder angeordnete Trennwand in zwei Teilzylinder getrennt, wobei in dem einen Teilzylinder der Dosierkolben des Beschichtungsmittel-Dosierers verschiebbar ist, während in dem anderen Teilzylinder der Speicherkolben des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters verschiebbar ist. Der Antrieb des Dosierkolbens erfolgt hierbei vorzugsweise durch eine Kolbenstange, während der Antrieb des Speicherkolbens vorzugsweise pneumatisch erfolgt.

[0022] In einem anderen Ausführungsbeispiel dieser Variante mit einem gemeinsamen Zylinder für den Beschichtungsmittel-Dosierer und den Beschichtungsmittel-Speicherbehälter ist dagegen keine Trennwand in dem gemeinsamen Zylinder angeordnet. Das Speichervolumen des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters befindet sich hierbei auf der Rückseite des Dosierkolbens, wobei in diesem Speichervolumen des gemeinsamen Zylinders der Speicherkolben verschiebbar angeordnet ist, wobei der Antrieb des Speicherkolbens vorzugsweise pneumatisch erfolgt. Der Pneumatikdruck zum Antrieb des Speicherkolbens wirkt dann jedoch nicht nur auf den Speicherkolben, sondern auch auf die Rückseite des Dosierkolbens, so dass der Antrieb des Dosierkolbens mechanisch hinreichend starr sein sollte und deshalb vorzugsweise durch eine Kolbenstange erfolgt.

[0023] Die Erfindung eignet sich besonders vorteilhaft zur Applikation von Wasserlack, jedoch ist die Erfindung hinsichtlich des zu applizierenden Beschichtungsmittels nicht auf Wasserlack beschränkt, sondern grundsätzlich auch mit anderen Beschichtungsmitteltypen realisierbar.

[0024] Ferner umfasst die Erfindung nicht nur die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung, sondern auch einen kompletten Lackierroboter mit einer derartigen Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung. In diesem Fall sind der Beschichtungsmittel-Dosierer und der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter in einem oder mehreren Roboterarmen des Lackierroboters angeordnet.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1

eine vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung für einen Lackierroboter, wobei ein Beschichtungsmittel-Speicherbehälter über eine Isolierstrecke mit einem Beschichtungsmittel-Dosierer verbunden ist,

Figuren 2A, 2B

ein alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung, bei dem der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter zwischen einem Massepotential und einem Hochspannungspotential verfahrbar ist und über eine Andock-Schnittstelle vorübergehend mit dem Beschichtungsmittel-Dosierer verbunden wird,

Figur 3

ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung, bei der der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter zusammen mit dem Beschichtungsmittel-Dosierer in einem gemeinsamen Zylinder integriert ist, wobei sich in dem gemeinsamen Zylinder eine Trennwand befindet,

Figur 4

eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 3 ohne eine Trennwand in dem gemeinsamen Zylinder,

Figuren 5A-5J

eine Lackieranlage mit einem Farbwechsler, einem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter, einer Isolierstrecke, einem Beschichtungsmittel-Dosierer und einem Rotationszerstäuber, wobei verschiedene Phasen während eines Farbwechsels dargestellt sind,

Figur 6

ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung der in den Figuren 5A-5J dargestellten verschiedenen Phasen während eines Farbwechsels,

Figur 7

ein Flussdiagramm eines alternativen Betriebsverfahrens mit einer Direktaufladung von Wasserlack, jedoch ohne "Reflow" aus dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter,

Figur 8

ein Flussdiagramm eines alternativen Betriebsverfahrens mit einer Außenaufladung von Wasserlack und mit "Reflow" aus dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter,

Figur 9

ein Flussdiagramm eines alternativen Betriebsverfahrens mit einer Außenaufladung von Wasserlack, jedoch ohne "Reflow" aus dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter,

Figur 10

eine vereinfachte Darstellung eines nicht erfindungsgemäßen Lackierroboters mit einem beweglich geführten Beschichtungsmittel-Dosierer und einem ortfest montierten Beschichtungsmittel-Speicherbehälter,

Figur 11

eine vereinfachte Darstellung eines Lackierroboters zur Applikation eines hochohmigen 1-Komponenten-Lösemittellacks mit Direktaufladung,

Figur 12

eine vereinfachte Darstellung eines Lackierroboters zur Applikation eines hochohmigen 2-Komponenten-Lösemittellacks mit Direktaufladung,

Figur 13

eine vereinfachte Darstellung der Isolierstrecke mit einem Abstreifkolben, der durch eine Kolbenstange zwangsgeführt wird,

Figur 14

ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Isolierstrecke, bei der der Abstreifkolben nur in eine Richtung von der Kolbenstange geschoben und in die andere Richtung durch Druckluftbeauschlagung bewegt wird,

Figur 15

ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Isolierstrecke, bei der der Abstreifkolben in beide Richtungen durch Druckluftbeaufschlagung bewegt wird.

[0025] Im Folgenden wird zunächst das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung beschrieben, das beispielsweise auf einem Roboterarm eines Lackierroboters angeordnet sein kann, wie es in der bereits eingangs erwähnten Druckschrift WO 2004/037436 A1 für eine herkömmliche Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung beschrieben ist. Die dargestellte Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung weist einen Beschichtungsmittel-Dosierer 1 auf, wobei es sich in diesem Ausführungsbeispiel um einen Kolbendosierer handelt. Der Beschichtungsmittel-Dosierer 1 weist einen Zylinder 2 und einen in dem Zylinder 2 in Pfeilrichtung verschiebbaren Dosierkolben 3 auf, wobei der Antrieb des Dosierkolbens 3 mechanisch durch eine Schubstange 4 erfolgt, die beispielsweise elektromotorisch, pneumatisch oder hydraulisch angetrieben werden kann. In dem Zylinder 2 des Beschichtungsmittel-Dosierers 1 befindet sich an der Vorderseite des Dosierkolbens 3 ein Dosiervolumen 5, das durch eine Verschiebung des Dosierkolbens 3 in dem Zylinder 2 einstellbar ist. Das Dosiervolumen 5 mit dem darin befindlichen Beschichtungsmittel (z.B. Wasserlack) befindet sich im Betrieb auf einem Hochspannungspotential, wie durch das dargestellte Hochspannungszeichen symbolisiert wird. Das von der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung abgegebene Beschichtungsmittel liegt deshalb ebenfalls auf einem Hochspannungspotential, was bei einer elektrostatischen Lackierung zu einem guten Auftragswirkungsgrad beiträgt. Die dem Dosiervolumen 5 gegenüberliegende Seite des Zylinders 2 und der Schubstange 4 liegt dagegen auf einem Massepotential, wie durch das ebenfalls dargestellte Erdungszeichen symbolisiert ist. Zur elektrischen Potentialtrennung bestehen der Zylinder 2 und die Schubstange 4 deshalb aus einem elektrisch isolierenden Material. Das Material des Zylinders 2 und der Schubstange 4 muss jedoch andererseits hinreichend starr sein, um eine ausreichende Dosiergenauigkeit zu erreichen. Die zur Potentialtrennung erforderlichen Materialien und konstruktiven Einzelheiten sind beispielsweise in der Druckschrift DE 102 33 633 A1 beschrieben. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung in diesem Ausführungsbeispiel einen Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 auf, der im Wesentlichen aus einem Zylinder 7 und einem in dem Zylinder 7 verschiebbaren Speicherkolben 8 besteht, wobei der Speicherkolben 8 über eine Druckluftleitung 9 pneumatisch angetrieben wird und somit ein einstellbares Speichervolumen 10 in dem Zylinder 7 einschließt. Der gesamte Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 befindet sich hierbei auf einem Massepotential, wie durch das Erdungszeichen symbolisch dargestellt wird.
Die Versorgung des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters 6 erfolgt durch eine Beschichtungsmittel-Zuleitung 11, die in das Speichervolumen 10 mündet und beispielsweise von einem herkömmlichen Farbwechsler oder einer Ringleitung ausgeht. Bei der Befüllung des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters 6 ist es wünschenswert, dass aus der Ringleitung ein konstant niedriger Volumenstrom entnommen wird. Dies ist sinnvoll, weil eine Entnahme mit einem plötzlich ansteigenden Volumenstrom zu einem Druckabfall in der Ringleitung führen würde, wodurch druckempfindliche Entnahmestationen (z.B. Handspritzer) an der Ringleitung gestört würden. Zur Vermeidung derartiger Druckeinbrüche in der Ringleitung kann der Speicherkolben 8 über die Druckluftleitung 9 mit einem Gegendruck beaufschlagt werden, der so eingestellt wird, dass die Entnahme aus der Ringleitung mit dem gewünschten Volumenstrom erfolgt.

[0026] Hierbei ist zu berücksichtigen, dass der entnommene Volumenstrom auch von der Viskosität des entnommenen Beschichtungsmittels abhängt. So führt eine geringe Viskosität des Beschichtungsmittels zu einem relativ großen Volumenstrom aus der Ringleitung. Eine hohe Viskosität des Beschichtungsmittels führt dagegen zu einem entsprechend geringen Volumenstrom bei der Entnahme. Bei der Einstellung des pneumatischen Gegendrucks auf den Speicherkolben 8 wird deshalb vorzugsweise die Viskosität des Beschichtungsmittels berücksichtigt, so dass die Befüllung des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters 6 unabhängig von der Viskosität des Beschichtungsmittels stets mit einem konstant niedrigen Volumenstrom erfolgt. Die Befüllung des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters 6 erfolgt hierbei vorzugsweise so lange, bis der Speicherkolben 8 an einen vorgegeben Anschlag stößt, wodurch die Einhaltung einer definierten Füllmenge sichergestellt wird.

[0027] Alternativ zu der vorstehend beschriebenen Gegendruckregelung besteht die Möglichkeit, dass der pneumatische Gegendruck auf den Speicherkolben 8 zu Beginn einer Entnahme auf einen vorgegebenen Wert eingestellt und anschließend nicht geregelt wird. Bei der anschließenden Befüllung des Beschichtungs-Speicherbehälters 6 wird der Gegendruck dann nicht geregelt, sondern nimmt mit zunehmender Befüllung des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters 6 entsprechend zu, so dass der Gegendruck ein Maß für den Füllungsgrad des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters 6 ist. Während der Befüllung des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters 6 wird deshalb laufend der Gegendruck gemessen. Nach Erreichen eines vorgegebenen Sollwerts für den Gegendruck wird dann die Befüllung des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters 6 beendet. Bei einem definierten anfänglichen Volumenstrom zu Beginn der Befüllung wird der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 auf diese Weise mit einer definierten Menge des Beschichtungsmittels befüllt.
Aus dem Speichervolumen 10 des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters 6 zweigt weiterhin ein Isolationsschlauch 12 ab, der in das Dosiervolumen 5 des Beschichtungsmittel-Dosierers 1 mündet, wobei der Isolationsschlauch 12 im entleerten und gereinigten Zustand den Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 gegenüber dem Beschichtungsmittel-Dosierer 1 elektrisch isoliert, was an sich aus der bereits eingangs erwähnten Druckschrift WO 2004/037436 A1 bekannt ist. Der Isolationsschlauch 12 weist jedoch einen größeren Leitungsquerschnitt auf als die Beschichtungszuleitung 11, damit der Beschichtungsmittel-Dosierer 1 möglichst schnell aus dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 befüllt werden kann, wie noch detailliert beschrieben wird. Der geringere Leitungsquerschnitt der Beschichtungsmittelzuleitung 11 ist dagegen unschädlich, da die Befüllung des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters 6 während des Lackierens erfolgt, so dass für die Befüllung des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters 6 genügend Zeit zur Verfügung steht. Vorteilhaft an dem geringeren Leitungsquerschnitt der Beschichtungsmittelzuleitung 11 sind dagegen die geringeren Kosten, da kleinere Leitungen verwendet werden können.

[0028] Zu diesem Ausführungsbeispiel und zu den folgenden Ausführungsbeispielen ist ferner zu erwähnen, dass vor und hinter dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 und dem Beschichtungsmittel-Dosierer 1 weitere Bauelemente angeordnet sein können, wie beispielsweise steuerbare Ventile, die jedoch in der Zeichnung zur Vereinfachung nicht dargestellt sind.

[0029] Die Figuren 2A und 2B zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung, das weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung zu Figur 1 verwiesen wird.

[0030] Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 hierbei nicht permanent über den Isolationsschlauch 12 mit dem Beschichtungsmittel-Dosierer 1 verbunden ist. Stattdessen ist der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 zwischen zwei Stellungen verfahrbar, die in den Figuren 2A und 2B dargestellt sind.

[0031] In der in Figur 2A gezeigten Stellung ist der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 mit der Beschichtungsmittel-Zuleitung 11 verbunden, aber von dem Beschichtungsmittel-Dosierer 1 getrennt und liegt dann auf einem elektrischen Massepotential. In dieser Stellung erfolgt die Befüllung des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters 6 über die Beschichtungsmittelzuleitung 11.

[0032] In der in Figur 2B gezeigten Stellung ist der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 dagegen über eine Andock-Schnittstelle 13 mit dem Beschichtungsmittel-Dosierer 1 verbunden, aber von der Beschichtungsmittel-Zuleitung 11 getrennt und liegt dann auf demselben Hochspannungspotential wie der Beschichtungsmittel-Dosierer 1. In dieser Stellung erfolgt die Umfüllung des Beschichtungsmittels aus dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 in den Beschichtungsmittel-Dosierer 1.

[0033] Für einen Farbwechsel wird hierbei also zunächst der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 über die Beschichtungsmittel-Zuleitung 11 mit dem neuen Beschichtungsmittel befüllt, wobei der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 von der Andock-Schnittstelle 13 abgetrennt ist, wie in Figur 2A dargestellt ist. Während dieser Befüllung des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters 6 kann der Beschichtungsmittel-Dosierer 1 weiterhin das alte Beschichtungsmittel dosieren, so dass für die Befüllen des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters 6 keine Unterbrechung des Lackiervorgangs erforderlich ist und deshalb genügend Zeit für die Befüllung zur Verfügung steht.

[0034] Nach der Befüllung des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters 6 wird der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 dann nach weiteren Zwischenschritten mit der Andockschnittstelle 13 verbunden, was in Figur 2B dargestellt ist. Nach der Herstellung der Verbindung mit der Andock-Schnittstelle 13 kann dann das in dem Speichervolumen 7 enthaltene neue Beschichtungsmittel in das Dosiervolumen 5 des Beschichtungsmittel-Dosierers 1 überführt werden.

[0035] Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung, das teilweise mit dem vorstehend beschriebenen und in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen teilweise auf die vorstehende Beschreibung zu Figur 1 verwiesen wird.

[0036] Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 in den Zylinder 2 des Beschichtungsmittel-Dosierers 1 auf der Rückseite des Dosierkolbens 3 integriert ist. Hierzu ist in dem Zylinder 2 eine Trennwand 14 angeordnet, die den Zylinder 2 in zwei Teilzylinder trennt, wobei in dem in der Zeichnung rechts befindlichen Teilzylinder der Speicherkolben 8 druckluftbetätigt verschiebbar ist.

[0037] Figur 4 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 3, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen weitgehend auf die vorstehende Beschreibung zu Figur 3 verwiesen wird.

[0038] Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass auf die Trennwand 14 zur Abtrennung der beiden Teilzylinder verzichtet wird. Die Druckluft zum Antrieb des Speicherkolbens 8 wirkt hierbei also auch auf die Rückseite des Dosierkolbens 3, was einen mechanisch hinreichend starren Antrieb des Dosierkolbens 3 voraussetzt.

[0039] Die Figuren 5A bis 5J zeigen eine Lackieranlage mit einer erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung in verschiedenen Phasen eines Farbwechsels, wobei der Farbwechselablauf in dem Flussdiagramm in Figur 6 dargestellt ist und später noch detailliert beschrieben wird.

[0040] Die in den Figuren 5A bis 5J dargestellte Lackieranlage weist den Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 und den Beschichtungsmittel-Dosierer 1 auf, wobei deren Aufbau und Funktionsweise vorstehend unter Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben wurde.

[0041] Eingangsseitig ist der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 über eine Ventilanordnung 15 mit einem Farbwechsler 16 verbunden, wobei der Farbwechsler 16 herkömmlich ausgeführt sein kann, wie es beispielsweise in der Druckschrift DE 103 35 358 A1 beschrieben ist. Ausgangsseitig ist der Beschichtungsmittel-Dosierer 1 über eine weitere Ventilanordnung 17 mit einem Rotationszerstäuber 18 verbunden, wobei von dem Rotationszerstäuber 18 eine Rückführleitung 19 abgeht, über die restliches Beschichtungsmittel ausgespült werden kann.
Eine weitere Rückführleitung 20 geht von der Ventilanordnung 15 ab, wobei über die Rückführleitung 20 ebenfalls verbliebenes Beschichtungsmittel abgeführt werden kann.
Im Folgenden werden nun die in den Figuren 5A bis 5J dargestellten einzelnen Phasen während eines Farbwechsels beschrieben, wobei die fluidführenden Leitungen in den Zeichnungen jeweils fett dargestellt sind.
Figur 5A zeigt zunächst den normalen Lackierbetrieb, wenn der Beschichtungsmittel-Dosierer 1 noch mit dem alten Beschichtungsmittel gefüllt ist und dieses zu dem Rotationszerstäuber 18 dosiert. Der Rotationszerstäuber 18 und der Beschichtungsmittel-Dosierer 1 liegen dann auf einem Hochspannungspotential, um eine elektrostatische Bauteilbeschichtung zu ermöglichen. Zur elektrischen Isolierung des Beschichtungsmittel-Dosierers 1 gegenüber dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 ist der Isolationsschlauch dann gereinigt und entleert, was eine Potentialtrennung bewirkt. Der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 ist dagegen zunächst noch leer, wobei über die Druckluftleitung 9 nur ein relativ geringer Druck von 2 bar an den Speicherkolben 8 angelegt wird. Über den Farbwechsler 16 und die Ventilanordnung 15 wird der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 deshalb bereits während des Lackiervorgangs mit dem neuen Beschichtungsmittel gefüllt.

[0042] Nach dem Beenden des Lackierens mit der alten Farbe wird dann die Hochspannung an dem Rotationszerstäuber 18 und dem Beschichtungsmittel-Dosierer 1 abgeschaltet und die in dem Beschichtungsmittel-Dosierer 1 verbliebene alte Farbe wird über die Rückführleitung 19 ausgedrückt, was in Figur 5B gezeigt ist.

[0043] Nach dem Ausdrücken der in dem Beschichtungsmittel-Dosierer 1 verbliebenen alten Farbe wird dann der Beschichtungsmittel-Dosierer 1 zusammen mit dem Rotationszerstäuber 18 und dem Isolationsschlauch 12 gespült, was in Figur 5C gezeigt ist.

[0044] In der nächsten Phase gemäß Figur 5D öffnet die Ventilanordnung 15 dann die Verbindung zwischen dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 und dem Beschichtungsmittel-Dosierer 1, so dass der Beschichtungsmittel-Dosierer 1 und die Hauptleitung mit der neuen Farbe angedrückt werden.

[0045] Anschließend wird dann in der in Figur 5E gezeigten Betriebsphase der Beschichtungsmittel-Dosierer 1 aus dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 über den Isolationsschlauch 12 und die Ventilanordnung 17 mit der neuen Farbe befüllt.

[0046] Nach der Befüllung des Beschichtungsmittel-Dosierers 1 wird dann die noch in dem Isolationsschlauch 12 befindliche Farbe in den Beschichtungsmittel-Dosierer 1 aufgenommen, was in Figur 5F dargestellt ist. Diese Entleerung des Isolationsschlauchs 12 ist wichtig, damit der Isolationsschlauch 12 anschließend während des Lackierbetriebs den dann auf Hochspannungspotential liegenden Beschichtungsmittel-Dosierer 1 elektrisch gegenüber dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 isolieren kann.

[0047] Nach dieser Entleerung des Isolationsschlauchs 12 wird dann in der in Figur 5G dargestellte Phase die Hochspannung für den Rotationszerstäuber 18 und den Beschichtungsmittel-Dosierer 1 eingeschaltet, wobei der Isolationsschlauch 12 dann den Beschichtungsmittel-Dosierer 12 gegenüber dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 elektrisch isoliert.

[0048] In der in Figur 5H dargestellten nächsten Betriebsphase wird dann die Hauptnadel des Rotationszerstäubers 18 mit der neuen Farbe angedrückt und der Lackiervorgang beginnt, was in Figur 5H dargestellt ist.

[0049] In der in Figur 5I dargestellten Betriebsphase wird dann die in dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 verbliebene neue Farbe über die Ventilanordnung 15 und den Farbwechsler 16 wieder in die Beschichtungsmittelzuleitung 11 zurück gedrückt, was auch als "Reflow" bezeichnet wird.

[0050] In der letzten Betriebsphase eines Farbwechsels gemäß Figur 5J wird dann der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 zusammen mit der Ventilanordnung 15 und dem Farbwechsler 16 gespült, um anschließend ohne Verunreinigungen durch Farbreste eine Befüllung mit einer neuen Farbe zu ermöglichen.

[0051] Figur 7 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens, das weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen wird.

[0052] Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der sogenannte "Reflow" gemäß Figur 5I entfällt. Es wird also aus dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 kein Beschichtungsmittel zurück in die Beschichtungsmittelzuleitung 11 gedrückt. Dies wird dadurch ermöglicht, dass bei der Befüllung des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters 6 gemäß Figur 5A exakt die benötigte Farbmenge eingefüllt wird, was durch einen Sensor überprüft werden kann.

[0053] Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich insbesondere für die Lackierung mit Wasserlack und Direktaufladung.

[0054] Figur 8 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens, das weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen wird.

[0055] Hierbei erfolgt die Lackierung mit Wasserlack und Außenaufladung und "Reflow". Die Außenaufladung bietet gegenüber der Direktaufladung des Beschichtungsmittels den Vorteil, dass auf die Belüftung der Isolierstrecke 12 (vgl. Figur 5G) verzichtet werden kann, da das Isolationsvermögen der Isolierstrecke 12 nur bei einer Direktaufladung des Beschichtungsmittels erforderlich ist.

[0056] Figur 9 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens, das weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen wird.

[0057] Hierbei erfolgt eine Lackierung von Wasserlack mit Außenaufladung und ohne "Reflow", so dass die in den Figuren 5G und 5I dargestellten Betriebsphasen entfallen.

[0058] Figur 10 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines Lackierroboters 21 mit einer nicht erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung, die weitgehend mit den vorstehend beschriebenen Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtungen übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird.

[0059] Der Beschichtungsmittel-Dosierer 1 ist hierbei als Kolbendosierer ausgeführt und in einen Zerstäuber 22 integriert, der an einer Handachse 23 montiert ist und von einem hochbeweglichen Roboterarm 24 geführt wird.

[0060] Der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 ist dagegen außerhalb des Lackierroboters 21 ortsfest angeordnet und kann über die Andock-Schnittstelle 13 mit dem Beschichtungsmittel-Dosierer 1 verbunden werden. Hierzu bewegt der Lackierroboter 21 den Zerstäuber 22 so, dass die Andock-Schnittstelle 13 an dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 andockt, woraufhin der Beschichtungsmittel-Dosierer 1 aus dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 befüllt werden kann.

[0061] Weiterhin zeigt die Zeichnung eine alternative Variante, bei der der gestrichelt gezeichnete Beschichtungsmittel-Dosierer 1 in den Roboterarm 24 integriert ist.

[0062] Der in Figur 11 gezeigte Lackierroboter 21 stimmt teilweise mit dem vorstehend beschriebenen und in Figur 10 gezeigten Lackierroboter 21 überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

[0063] Hierbei sind der Beschichtungsmittel-Dosierer 1, der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 und ein Farbwechsler 25 in den Roboterarm 24 integriert, wobei der Farbwechsler 25 ohne eine Isolierstrecke direkt vorne an den Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 und den Beschichtungsmittel-Dosierer 1 angebaut ist.

[0064] Der Lackierroboter 21 dient in diesem Ausführungsbeispiel zur Applikation eines hochohmigen 1-Komponenten-Lösemittellacks mit einer elektrischen Direktaufladung des Lacks oder zum Lackieren ohne Hochspannung (reine Hochrotationszerstäubung).

[0065] Der in Figur 12 dargestellte Lackierroboter 21 stimmt weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in Figur 11 gezeigten Lackierroboter 21 überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

[0066] Eine Besonderheit des Lackierroboters 21 besteht darin, dass 2-Komponenten-Lösemittellack mit elektrischer Direktaufladung appliziert wird, wobei die eine Lackkomponente von dem Beschichtungsmittel-Dosierer 1 dosiert wird, während die andere Lackkomponente von einem Kolbendosierer 26 über eine Schlauchleitung 27 dosiert wird. Der zusätzliche Kolbendosierer 26 ist hierbei außerhalb des Lackierroboters 21 ortsfest angeordnet.

[0067] Figur 13 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer Isolierstrecke 28, die anstelle des in den Figuren 5A-5J gezeigten Isolationsschlauchs 12 eingesetzt werden kann.

[0068] Die Isolierstrecke 28 besteht im Wesentlichen aus einem elektrisch nicht leitfähigen Rohr 29, das zwischen den beiden Ventilanordnungen 15 und 17 verläuft.

[0069] In dem Rohr 29 ist ein Abstreifkolben 30 linear verschiebbar, wobei der Antrieb des Abstreifkolbens 30 durch eine Kolbenstange 31 erfolgt, an deren Ende ein Antriebskolben 32 befestigt ist. Der Antriebskolben 32 ist in einem Druckzylinder 33 verschiebbar geführt, wobei in den Druckzylinder 33 beiderseits des Antriebskolbens 32 zwei Druckluftanschlüsse 34, 35 münden, über die der Antriebskolben 32 einseitig mit Druckluft beaufschlagt werden kann, um den Antriebskolben 32 mit der Kolbenstange 31 und dem Abstreifkolben 30 zu verschieben.

[0070] Zum einen dient die Verschiebung des Abstreifkolben 3 dazu, Beschichtungsmittelreste an der Innenwand des Rohrs 29 abzustreifen, um das gewünschte elektrische Isolationsvermögen der Isolierstrecke zu erreichen.

[0071] Zum anderen verhindert das Abstreifen der Farbreste von der Innenwand des Rohrs 29 bei einem Farbwechsel Verunreinigungen durch Restfarbe.

[0072] Das Beschichtungsmittel wird hierbei im geerdeten Zustand über einen Einlass A und einen Auslass B übergeleitet, wobei sich der Abstreifkolben 30 in seiner Ruheposition befindet, die in Figur 13 dargestellt ist.

[0073] Nach der Befüllung des Beschichtungsmittel-Dosierers 1 aus dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter 6 wird das in dem Rohr 29 verbliebene Beschichtungsmittel dann durch den vorfahrenden Abstreifkolben 30 aus dem Rohr 29 hinausgeschoben.

[0074] Falls die Kolbenstange 31 aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht, wird die Kolbenstange 31 dann vor dem Einschalten der elektrischen Spannung für die Beschichtungsmittelaufladung wieder aus dem Rohr 29 herausgezogen.

[0075] Falls die Kolbenstange 31 dagegen aus einem elektrisch isolierenden Material besteht, bleibt die Kolbenstange 31 bei eingeschalteter Spannung in dem vorgeschobenen Zustand und wird erst nach dem Ausschalten der Spannung wird zurück gezogen. Dies ist vorteilhaft, weil das Zurückziehen des Abstreifkolbens 30 zu Schlieren an der Innenwand des Rohrs 29 führen kann, wodurch das Isolationsvermögen beeinträchtigt wird.

[0076] Figur 14 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Isolierstrecke, das weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in Figur 13 dargestellten Ausführungsbeispiel übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

[0077] Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Abstreifkolben 30 nicht fest mit der Kolbenstange 31 verbunden ist, so dass die Kolbenstange 31 den Abstreifkolben 30 nur in eine Richtung schieben kann, d.h. in der Zeichnung nach links.

[0078] Die Bewegung des Abstreifkolbens 30 in die andere Richtung (d.h. in der Zeichnung nach rechts) erfolgt dagegen durch eine einseitige Druckluftbeaufschlagung des Abstreifkolbens 30 über einen weiteren Druckluftanschluss 36, der in das Rohr 29 mündet.

[0079] Figur 15 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Isolierstrecke, das weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in Figur 14 dargestellten Ausführungsbeispiel übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

[0080] Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Abstreifkolben 30 in beiden Richtungen pneumatisch angetrieben wird, wozu ein zusätzlicher Druckluftanschluss 37 in das Rohr mündet, so dass der Antriebskolben 30 beidseitig mit Druckluft beaufschlagt werden kann. Dies bietet den Vorteil, dass auf die Kolbenstange 31 zum Antrieb des Abstreifkolbens 30 verzichtet werden kann.

Bezugszeichenliste:

[0081] 

1

Beschichtungsmittel-Dosierer

2

Zylinder

3

Dosierkolben

4

Schubstange

5

Dosiervolumen

6

Beschichtungsmittel-Speicherbehälter

7

Zylinder

8

Speicherkolben

9

Druckluftleitung

10

Speichervolumen

11

Beschichtungsmittelzuleitung

12

Isolationsschlauch

13

Andock-Schnittstelle

14

Trennwand

15

Ventilanordnung

16

Farbwechsler

17

Ventilanordnung

18

Rotationszerstäuber

19

Rückführleitung

20

Rückführleitung

21

Lackierroboter

22

Zerstäuber

23

Handachse

24

Roboterarm

25

Farbwechsler

26

Kolbendosierer

27

Schlauchleitung

28

Isolierstrecke

29

Rohr

30

Abstreifkolben

31

Kolbenstange

32

Antriebskolben

33

Druckzylinder

34

Druckluftanschluss

35

Druckluftanschluss

36

Druckluftanschluss

37

Druckluftanschluss

Ansprüche

1. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung, insbesondere für eine Lackieranlage, mit

a) einem Beschichtungsmittel-Dosierer (1), der ein zu applizierendes Beschichtungsmittel zu einem Applikationsgerät dosiert, und

b) einem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter (6) zur vorübergehenden Aufnahme des Beschichtungsmittels und zur Versorgung des Beschichtungsmittel-Dosierers (1) mit dem Beschichtungsmittel, wobei der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter (6) stromaufwärts vor dem Beschichtungsmittel-Dosierer (1) angeordnet und ausgangsseitig mit dem Beschichtungsmittel-Dosierer (1) verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet,

c) dass der Beschichtungsmittel-Dosierer (1) und der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter (6) in einem oder mehreren Roboterarmen (24) eines Lackierroboters (21) oder in einem von dem Lackierroboter (21) geführten Zerstäuber (22) angeordnet sind.

2. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

a) dass der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter (6) über eine Isolierstrecke (12) mit dem Beschichtungsmittel-Dosierer (1) verbunden ist, und/oder

b) dass die Isolierstrecke (28) eine Leitung (12, 29) aufweist, in der ein Abstreifer (30) oder ein Molch verschiebbar ist, um Beschichtungsmittelreste aus der Leitung (12, 29) zu entfernen, und/oder

c) dass der Abstreifer (30) von einer Kolbenstange (31) angetrieben ist, und/oder

d) dass die Kolbenstange (31) aus einem elektrisch isolierenden Material besteht.

3. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsmittel-Dosierer (1) zumindest zeitweise auf einem Hochspannungspotential liegt, während der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter (6) auf einem erdnahen Potential liegt.

4. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter (6) zwischen dem Hochspannungspotential und dem erdnahen Potential verfahrbar ist.

5. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit dem Beschichtungsmittel-Dosierer (1) verbundene Andock-Schnittstelle (13) zur trennbaren Verbindung des Beschichtungsmittel-Dosierers (1) mit dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter (6).

6. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter (6) ein einstellbares Speichervolumen (10) aufweist.

7. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichervolumen (10) des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters (6) durch einen Kolben (8) einstellbar ist.

8. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (8) des Beschichtungsmittel-Speicherbehälters (6) druckluftbetätigt oder hydraulisch angetrieben ist.

9. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsmittel-Dosierer (1) ein Kolbendosierer ist, der einen Zylinder (2) und einen in dem Zylinder (2) verschieblichen Dosierkolben (3) aufweist.

10. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter (6) in dem Zylinder (2) auf der Rückseite des Dosierkolbens (3) befindet, wobei das Speichervolumen (10) durch einen in dem Zylinder (2) verschieblichen Speicherkolben (8) einstellbar ist.

11. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (2) eine Trennwand (14) aufweist, die den Beschichtungsmittel-Dosierer (1) von dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter (6) trennt.

12. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsmittel-Speicherbehälter (6) eine Zuleitung (11) mit einem kleineren Leitungsquerschnitt aufweist als der Beschichtungsmittel-Dosierer (1).

13. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

a) dass zur Beschichtung mit verschiedenfarbigen Beschichtungsmittel ein Farbwechsler (25) vorgesehen ist, der ausgangsseitig mit dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter (6) verbunden ist,

b) dass der Farbwechsler (25) zusammen mit dem Beschichtungsmittel-Dosierer (1) und dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter (6) in dem Lackierroboter (21) angeordnet ist.

14. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbwechsler (25) ohne eine zwischengeschaltete Isolierstrecke mit dem Beschichtungsmittel-Speicherbehälter (6) und dem Beschichtungsmittel-Dosierer (1) verbunden ist.

15. Lackieranlage mit einer Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Claims

1. Coating agent supply device, particularly for a painting installation,

a) a coating agent metering device (1) for metering the coating agent to be applied to an application device;

b) a coating agent storage tank (6) for temporary receiving the coating agent and for supplying the coating agent to the coating agent metering device (1), wherein the coating agent storage tank (6) is located upstream before the coating agent metering device (1) and is connected on an output side to the coating agent metering device (1),

characterized in that

c) the coating agent metering device (1) and the coating agent storage tank (6) are arranged in one or more robot arms (24) of a painting robot (21) or in an atomizer (22) guided by the painting robot (21).

2. Coating agent supply device according to claim 1, characterized in that

a) the coating agent storage storage tank (6) is connected to the coating agent metering device (1) via an insulating section (12), and/or

b) the insulating section (28) has a line (12, 29) in which a stripper (30) or a pig can be displaced in order to remove coating agent residues from the line (12, 29), and/or

c) the stripper (30) is driven by a piston rod (31), and/or

d) the piston rod (31) consists of an electrically insulating material.

3. Coating agent supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the coating agent metering device (1) is at least temporarily at a high voltage potential while the coating agent storage tank (6) is at a near earth potential.

4. Coating agent supply device according to claim 3, characterized in that the coating agent storage tank (6) is movable between the high voltage potential and the near earth potential.

5. Coating agent supply device according to one of the preceding claims, characterized by a docking interface (13) connected to the coating agent metering device (1) for separably connecting the coating agent metering device (1) to the coating agent storage tank (6).

6. Coating agent supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the coating agent storage tank (6) has an adjustable storage volume (10).

7. Coating agent supply device according to claim 6, characterized in that the storage volume (10) of the coating agent storage tank (6) is adjustable by a piston (8).

8. Coating agent supply device according to claim 7, characterized in that the piston (8) of the coating agent storage tank (6) is compressed-air-operated or hydraulically driven.

9. Coating agent supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the coating agent metering device (1) is a piston dispenser comprising a cylinder (2) and a metering piston (3) displaceable in the cylinder (2).

10. Coating agent supply device according to claim 9, characterized in that the coating agent storage tank (6) is located in the cylinder (2) on the rear side of the metering piston (3), the storage volume (10) being adjustable by a storage piston (8) displaceable in the cylinder (2).

11. Coating agent supply device according to claim 10, characterized in that the cylinder (2) has a partition wall (14) which separates the coating agent metering device (1) from the coating agent storage tank (6).

12. Coating agent supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the coating agent storage tank (6) has a supply line (11) with a smaller line cross-section than the coating agent metering device (1).

13. Coating agent supply device according to one of the preceding claims, characterized in that,

a) a colour changer (25), which is connected on the outlet side to the coating agent storage tank (6), is provided for coating with coating agents of different colours,

b) the color changer (25) is arranged together with the coating agent metering device (1) and the coating agent storage tank (6) in the painting robot (21).

14. Coating agent supply device according to claim 13, characterized in that the colour changer (25) is connected to the coating agent storage tank (6) and the coating agent metering device (1) without an intermediate insulating section.

15. Painting installation with a coating agent supply device according to one of the preceding claims.

Revendications

1. Dispositif d'alimentation en produit de revêtement, plus particulièrement pour une installation de peinture, avec

a) un dispositif de dosage de produit de revêtement (1) qui dose un produit de revêtement à appliquer vers un appareil d'application et

b) un réservoir de produit de revêtement (6) pour le logement provisoire du produit de revêtement et pour l'alimentation du dispositif de dosage de produit de revêtement (1) en produit de revêtement, le réservoir de produit de revêtement (6) étant disposé en amont avant le dispositif de dosage de produit de revêtement (1) et étant relié côté sortie avec le dispositif de dosage de produit de revêtement (1),

caractérisé en ce que

c) le dispositif de dosage de produit de revêtement (1) et le réservoir de produit de revêtement (6) étant disposés dans un ou plusieurs bras robotiques (24) d'un robot de peinture (21) ou dans un pulvérisateur (22) guidé par le robot de peinture (21).

2. Dispositif d'alimentation en produit de revêtement selon la revendication 1, caractérisé en ce que

a) le réservoir de produit de revêtement (6) est relié au dispositif de dosage de produit de revêtement (1) par l'intermédiaire d'un tronçon d'isolation (12) et/ou

b) le tronçon d'isolation (28) comprend une conduite (12, 29) dans laquelle un racleur (30) ou un écouvillon coulisse, afin d'éliminer les restes de produit de revêtement dans la conduite (12, 29) et/ou

c) le racleur (30) est entraîné par une tige de piston (31) et/ou

d) la tige de piston (31) est constituée d'un matériau électriquement isolant.

3. Dispositif d'alimentation en produit de revêtement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de dosage de produit de revêtement (1) se trouve au moins temporairement à un potentiel de haute tension, tandis que le réservoir de produit de revêtement (6) se trouve à un potentiel proche de la terre.

4. Dispositif d'alimentation en produit de revêtement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le réservoir de produit de revêtement (6) peut être déplacé entre le potentiel de haute tension et le potentiel proche de la terre.

5. Dispositif d'alimentation en produit de revêtement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par une interface d'accueil (13) pour la liaison amovible du dispositif de dosage de produit de revêtement (1) avec le réservoir de produit de revêtement (6).

6. Dispositif d'alimentation en produit de revêtement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir de produit de revêtement (6) présente une capacité (10) réglable.

7. Dispositif d'alimentation en produit de revêtement selon la revendication 6, caractérisé en ce que la capacité (10) du réservoir de produit de revêtement (6) peut être réglée à l'aide d'un piston (8).

8. Dispositif d'alimentation en produit de revêtement selon la revendication 7, caractérisé en ce que le piston (8) du réservoir de produit de revêtement (6) est entraîné de manière pneumatique ou hydraulique.

9. Dispositif d'alimentation en produit de revêtement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de dosage de produit de revêtement (1) est un dispositif de dosage à piston qui comprend un cylindre (2) et un piston de dosage (3) coulissant dans le cylindre (2).

10. Dispositif d'alimentation en produit de revêtement selon la revendication 9, caractérisé en ce que le réservoir de produit de revêtement (6) se trouve dans le cylindre (2) sur la face arrière du piston de dosage (3), la capacité (10) pouvant être réglée par un piston de réservoir (8) coulissant dans le cylindre (2).

11. Dispositif d'alimentation en produit de revêtement selon la revendication 10, caractérisé en ce que le cylindre (2) comprend une cloison (14) qui sépare le dispositif de dosage de produit de revêtement (1) du réservoir de produit de revêtement (6).

12. Dispositif d'alimentation en produit de revêtement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir de produit de revêtement (6) comprend une conduite d'alimentation (11) avec une section de conduite inférieure à celle du dispositif de dosage de produit de revêtement (1).

13. Dispositif d'alimentation en produit de revêtement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que

a) pour le revêtement avec différents produits de revêtement, un changeur de couleur (25) est prévu, qui est relié côté sortie avec le réservoir de produit de revêtement (6),

b) le changeur de couleur (25) est disposé conjointement avec le dispositif de dosage de produit de revêtement (1) et le réservoir de produit de revêtement (6) dans le robot de peinture (21).

14. Dispositif d'alimentation en produit de revêtement selon la revendication 13, caractérisé en ce que le changeur de couleur (25) est relié sans tronçon d'isolation avec le réservoir de produit de revêtement (6) et le dispositif de dosage de produit de revêtement (1).

15. Installation de peinture avec un dispositif d'alimentation en produit de revêtement selon l'une des revendications précédentes.

Zeichnung