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(11) |
EP 2 644 281 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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08.05.2019 Patentblatt 2019/19 |
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Anmeldetag: 29.03.2012 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Farbwechsler
Colour changer
Changeur de teinte
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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02.10.2013 Patentblatt 2013/40 |
| (73) |
Patentinhaber: ABB Schweiz AG |
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5400 Baden (CH) |
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Erfinder: |
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- Larsen, Ole-Morten
4056 Tananger (NO)
- Krogedal, Arnulf
4322 Sandnes (NO)
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| (74) |
Vertreter: Marks, Frank et al |
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ABB AG
GF-IP
Wallstadter Strasse 59 68526 Ladenburg 68526 Ladenburg (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
WO-A1-87/05832 US-A- 3 672 570 US-A- 5 402 826
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WO-A2-01/51216 US-A- 4 191 214
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Farbwechsler umfassend ein Ventilmodul mit einer ersten
Interaktionssfläche, mehrere im Ventilmodul vorgesehene Ventilmittel, welche an ihrer
jeweiligen Einlassseite mit einem jeweiligen Zuführungskanal und an ihrer jeweiligen
Auslassseite mit einem gemeinsamen Sammelkanal verbunden sind, wobei die Ventilmittel
über jeweilige Schaltmittel mit einem jeweils in der ersten Interaktionssfläche mündenden
ersten Betätigungsende öffen- und schließbar sind, ein Schaltmodul mit einer zweiten
Interaktionssfläche und genau einem Aktuator, welcher mit einem zweiten Betätigungsende
in der zweiten Interaktionssfläche mündet, wobei Ventilmodul und Schaltmodul mit ihren
jeweiligen Interaktionssflächen benachbart und entlang dieser gegeneinander verschiebbar
angeordnet sind und wobei durch eine jeweilige Verschiebebewegung das zweite Betätigungsende
gegenüber gleichzeitig maximal einem der ersten Betätigungsenden in eine jeweilige
Betätigungsposition bewegbar ist, so dass ein Öffnen und Schließen genau des jeweils
zugehörigen Ventilmittels durch den genau einen Aktuator ermöglicht ist.
[0002] Es ist allgemein bekannt, dass in industriellen Lackieranlagen eine Vielzahl von
verschiedenen Farbtönen zum Einsatz kommt, beispielsweise in Lackieranlagen für Automobilkarosserien
oder Anbauteile. Derartige Lackieranlagen sind zumeist roboterbasiert und bei typischen
Taktzeiten von 60s bis 90s dafür ausgelegt, in jedem Taktzyklus einen anderen Farbton
zu lackieren, wobei 20 bis 60 verschiedene Farbtöne in der Automobilindustrie eine
gängige Anzahl ist. Um beispielsweise einen jeweils an einem Roboterarm angebrachten
Zerstäuber mit einem Lackmaterial des gewünschten Farbtons zu versorgen sind zumeist
Farbwechsler vorgesehen. Diese weisen eine Vielzahl an Eingängen für Lackmaterial
auf, welche mit entsprechenden Versorgungsleitungen für die verschiedenen Lackmaterialien
verbunden sind. Die Lackmaterialien werden in der Regel mittels sogenannter Ringleitungen
an verschiedenen Abnahmestellen längs der Lackieranlage zur Verfügung gestellt und
von dort mittels der Versorgungsleitungen zum jeweiligen Farbwechsler geführt. Ein
Farbwechsler weist zudem üblicherweise einen gemeinsamen Sammelkanal auf, in welchen
die Versorgungsleitungen zumindest indirekt münden, wobei dessen Ausgang über eine
Leitung mit dem mit Lackmaterial zu versorgenden Zerstäuber verbunden ist.
[0003] Zwischen den jeweiligen Eingängen des Farbwechslers und dem gemeinsamen Sammelkanal
sind Ventilmittel vorgesehen. Je nachdem, welches der Ventilmittel geöffnet ist, wird
beim Lackierbetrieb das entsprechende Lackmaterial in den Sammelkanal eingeführt und
von dort an den Zerstäuber weitergeleitet. Wenigstens ein Eingang eines Farbwechsler
ist üblicherweise über ein Ventilmittel mit einer Lösemittelleitung verbunden, um
im Falle eines Farbwechsels den Sammelkanal für das nächste Lackmaterial mit anderem
Farbton zu reinigen. Häufig kommt bei einer Reinigung auch ein Einspeisen eines Luft-
Lösemittelgemisches zum Einsatz, welches durch abwechselndes, gepulstes Einspeisen
von Luft und Lösemittel erzeugt wird. Die Reinigungswirkung eines solchen Gemisches
ist bei verringertem Lösemittelverbrauch deutlich erhöht.
[0004] Die strikte Trennung von verschiedenen Farbtönen ist von höchster Bedeutung, weil
bereits geringste Farbrückstände zu einer Verfälschung des Farbtons kommen können,
beispielsweise bei einem marginalen Rückstand eines roten Farbtons in einem weißen
Farbton. Ventilmittel unterliegen einem Verschleiß und es können somit im Laufe der
Zeit auch Leckagen auftreten. Wenn ein Ventilmittel nicht mehr zuverlässig schließt,
so können trotz eigentlich geschlossenem Zustand eines Ventilmittels marginale Mengen
eines Lackmaterials eines ersten Farbtons in den Sammelkanal gelangen und sich mit
einem darin befindlichen Lackmaterial eines anderen Farbtons vermischen.
[0005] Aber auch durch versehentliche gleichzeitige Betätigung von mehreren Ventilmitteln
erfolgt das Mischen von mehreren Farbtönen, so dass das Lackierergebnis unbrauchbar
wird. Auch wenn Maßnahmen getroffen werden, dies steuerungstechnisch zu unterbinden,
so besteht immer noch ein Restrisiko einer gleichzeitigen Betätigung.
[0006] Der durch fehlerhaft lackierte Karosserien entstandene Schaden ist erheblich, weil
diese komplett aufgearbeitet und neu lackiert werden müssen. Da in einer Lackierstrasse
zumeist eine Vielzahl an Lackierrobotern sequentiell an der Lackierung ein und desselben
Objektes beteiligt ist, erweist sich eine Zuordnung einer fehlerhaften Lackierung
zu einem bestimmten Lackierroboter beziehungsweise dem diesen zugehörigen Farbwechsler
zumeist als sehr schwierig bis unmöglich. Daher ist eine Lackieranlage bei Vorhandensein
eines defekten Lackwechslers zumeist für den Zeitraum einer Fehlersuche stillzulegen,
wodurch deren Produktionskapazität in nachteiliger Weise reduziert wird.
[0007] Das Patentdokument
US 3 672 570 A offenbart einen pneumatisch gesteuerten Farbwechsler gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs
1, bei welchem eine Vielzahl an Lackmaterialien unterschiedlicher Farbe über ein jeweiliges
Ventil mit einem gemeinsamen Sammelkanal verbindbar ist. Das Patentdokument
US 4 191 214 A offenbart einen sequentiellen Verriegelungsmechanismus für Ventile, durch welchen
eine irrtümliche Bedienung ausgeschlossen wird. Die Patentanmeldung
WO 0151216 A2 offenbart eine Farbwechselvorrichtung, bei welcher die mit einem jeweiligen Ventil
verschließbaren Enden jeweiliger Farbversorgungsleitungen matrixähnlich in einer Ebene
münden und wahlweise mit einer korrespondierenden Abnahmeleitung verbunden werden
können, wobei im Verbindungsfall das jeweilige Ventil geöffnet ist.
[0008] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Farbwechsler
anzugeben, welche sich durch eine besonders hohe Zuverlässigkeit bezüglich der Vermeidung
einer möglichen Farbverschleppung auszeichnet.
[0009] Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Farbwechsler mit den im Anspruch 1 genannten
Merkmalen. Die Grundidee der Erfindung besteht einerseits darin, eine gleichzeitige
Betätigung mehrerer Ventilmittel physikalisch auszuschließen und weiterhin darin,
eine mögliche Leckage von Ventilmitteln möglichst deutlich optisch sichtbar werden
zu lassen.
[0010] Durch das Vorhandensein genau eines Aktuators, dessen zweites Betätigungsende gegenüber
gleichzeitig maximal einem der ersten Betätigungsenden der Schaltmittel für die jeweiligen
Ventilmittel in eine jeweilige Betätigungsposition bewegbar ist, ist konstruktionsbedingt
sichergestellt, dass maximal ein Ventilmittel gleichzeitig öffenbar ist. Farbverschleppungen
beziehungsweise Farbvermischungen durch eine Fehlbedienung des Farbwechslers sind
damit in vorteilhafter Weise ausgeschlossen. Die Auswahl des jeweiligen Ventilmittels,
welches durch den genau einen Aktuator zu schalten ist, erfolgt durch eine jeweilige
Verschiebung des Schaltmoduls relativ zum Ventilmodul. Hierzu ist idealerweise eine
Antriebsvorrichtung vorgesehen, beispielsweise ein oder mehrere Schrittmotoren oder
auch pneumatische Aktuatoren. In einer Betätigungsposition ist das zweite Betätigungsende
des genau einen Aktuators gegenüber gleichzeitig maximal einem der ersten Betätigungsenden
positioniert, wobei in dieser Position ein Zusammenwirken der jeweiligen Betätigungsenden
ermöglicht ist. Die Betätigungsenden wirken vorzugsweise senkrecht zu den jeweiligen
Interaktionsflächen, beispielsweise in Form einer gemeinsamen Schub- oder auch Zugbewegung.
Es ist aber auch möglich, dass die jeweiligen Betätigungsenden Leitungen umfassen,
welche in der Betätigungsposition hermetisch miteinander verbunden sind. So ist es
beispielsweise auch möglich, eine Druckluft aus dem Aktuator durch den so gebildeten
Leitungskanal von dem Schaltmodul in das Ventilmodul zu leiten und damit ein Schalten
eines jeweils ausgewählten Ventilmittels zu bewirken.
[0011] Die Interaktionsflächen sind zumindest teilweise gegenüberliegend benachbart und
gegeneinander verschieb- beziehungsweise bewegbar angeordnet. Hierbei ist es sowohl
möglich, dass die Interaktionsflächen direkt aneinander grenzen, also aufeinander
gleitend bewegbar sind, aber auch, dass die Interaktionsflächen in einem Abstand zueinander,
beispielsweise 1-2 cm, angeordnet sind. Der in diesem Fall vorhandene Spalt ist dann
zumindest im Falle einer Betätigung eines jeweiligen Ventilmittels durch die Betätigungsenden
zu überbrücken, welche dann entsprechend aus der jeweiligen Interaktionsfläche ragen.
Es ist aber auch ohne weiteres möglich, dass beispielsweise alle ersten Betätigungsenden
der Schaltmittel im geschlossenen Zustand aus der ersten Interaktionsfläche herausragen.
Durch das Münden der ersten Schaltenden in der ersten Interaktionsfläche wird zudem
in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass sich im Fall einer eventuellen Leckage eines
der Ventilmittel austretendes Lackmaterial bevorzugter Weise an der ersten Interaktionsfläche
sammelt und damit besonders schnell sichtbar wird, so dass eine eventuelle Leckage
in vorteilhafter Weise einfach zu orten ist.
[0012] Die Schaltmittel stellen eine vorzugsweise mechanische Wirkverbindung zwischen ihrem
jeweiligen ersten Schaltende und dem zu schaltenden Ventilmittel dar, beispielsweise
in Form einer Schubstange oder dergleichen. Die Schubstange ist dann gegebenenfalls
mit ihrer dem Betätigungsende abgewandten Seite direkt mit dem Ventilmittel verbunden
und betätigt dieses somit bedarfsweise. Ein Aktuator ist vorzugsweise dafür vorgesehen,
eine Linearbewegung durchzuführen. Für den Fall, dass ein Aktuator lediglich für eine
seiner beiden Bewegungsrichtungen in der Lage ist, eine Kraft auszuüben, sind entweder
im Aktuator selbst oder aber in den Schaltmitteln entsprechende Federelemente vorzusehen,
so dass eine Rückstellung des Aktuators durch eine Federkraft erfolgt.
[0013] Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Farbwechslers
sind das Ventil- und das Schaltmodul um eine gemeinsame Drehachse gegeneinander bewegbar,
wobei die ersten Betätigungsenden der Schaltmittel längs einer Kreisbahn um die Drehachse
angeordnet sind. Somit ist durch eine einfache Drehbewegung der Aktuator des Schaltmoduls
beziehungsweise dessen zweites Betätigungsende in eine Betätigungsposition gegenüber
genau eines der ersten Betätigungsenden verbringbar. Die Auswahlbewegung ist damit
auf einen Bewegungsfreiheitsgrad reduziert und damit besonders einfach und positionsgenau
realisierbar. Zudem ist auch lediglich ein einziger Antrieb zur Durchführung dieser
Auswahlbewegung notwendig.
[0014] Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Farbwechslers geht
der gemeinsame Sammelkanal an seinem ersten Ende in einen Auslasskanal über. Hierzu
sind entsprechende Anschlussmittel am ersten Ende des Sammelkanals beziehungsweise
am Auslasskanal vorzusehen, beispielsweise eine jeweilige Schraubverbindung als Übergang
zu einem Schlauch. Typischerweise ist eine derartige Schlauchverbindung dann direkt
oder indirekt zu einem jeweiligen Zerstäuber geführt, welcher dann beispielsweise
auf einem Roboter montiert ist.
[0015] Einer weiteren Erfindungsvariante folgend mündet ein Einlasskanal in das zweite Ende
des gemeinsamen Sammelkanals, welcher für die Zuführung von Luft- und/oder Reinigungsmittel
vorgesehen ist. Durch die strömungstechnisch am Anfang des gemeinsamen Sammelkanals
vorgesehene Einmündung kann im Falle eines Farbwechsels nach Schließen aller Ventilmittel
der gesamte Sammelkanal von seinem zweiten Ende beginnend bis zum ersten Ende gereinigt
werden und so für einen nächsten Farbton vorbereitet werden. Es ist optional möglich,
ein entsprechendes Einlassventil für Luft- und/oder Reinigungsmittel auch von dem
genau einen Aktuator betätigen zu lassen, so dass ein gemeinsames Öffnen eines Ventilmittels
für Farbe zusammen mit dem Einlassventil für Luft- und/oder Reinigungsmittel ausgeschlossen
ist.
[0016] Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Farbwechslers sind
für den Einlasskanal und/oder insbesondere den Auslasskanal separat öffen- und schließbare
weitere Ventilmittel vorgesehen. Somit lässt sich im Falle des Auslasskanals ein Farbfluss
zum Zerstäuber in vorteilhafter Weise unterbrechen, beispielsweise um ein Andrücken
des Lackmaterials zu ermöglichen oder aber auch um ein synchrones Schalten des Farbflusses
entsprechend den Anforderungen eines Lackierprogramms eines Roboters zu ermöglichen.
[0017] Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Farbwechslers
sind das Ventilmodul und das Schaltmodul derart ausgestaltet und wirken derart zusammen,
dass die Ventilmittel in unbetätigtem Zustand verschlossen sind. Hierzu sind bevorzugter
Weise Federelemente vorzusehen, welche die Ventilmittel im Ruhezustand in den sicheren
geschlossenen Zustand drücken. Im Falle einer Betätigung eines der Ventilmittel durch
den genau einen Aktuator bringt dieser gegebenenfalls eine gegen die Federkraft wirkende
Kraft auf und bewirkt damit ein Öffnen des jeweiligen ausgewählten Ventilmittels.
[0018] Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Farbwechslers sind
die Schaltmittel derart ausgestaltet, dass ein Öffnen eines jeweiligen Ventilmittels
durch eine Rückfahrbewegung des zweiten Betätigungsendes des Aktuators in die zweite
Interaktionssfläche hinein bewirkt wird. Dies bedingt entweder, dass das jeweilige
erste Betätigungsende des jeweiligen ausgewählten Schaltmittels mit einer Federkraft
gegen das zweite Betätigungsende des gegenüber befindlichen Aktuators drückt oder
dass Kupplungsmittel zwischen zweitem Betätigungsende des Aktuators und dem jeweiligen
ersten Betätigungsende vorgesehen sind, durch welche die Übertragung einer Zugkraft
ermöglicht ist. Durch eine Rückfahrbewegung des Aktuators wird das zugehörige Ventilmittel
geöffnet.
[0019] Erfindungsgemäß sind daher in einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante Kupplungsmittel
zwischen dem zweiten Betätigungsende des Aktuators und jeweiligen ersten Betätigungsenden
vorgesehen, welche dazwischen eine Zugkraftbeanspruchung ermöglichen. Hierdurch ist
eine permanente Gegenkraft zum Schließen der nicht betätigten Ventilmittel in vorteilhafter
Weise vermieden, so dass die Sicherheit des Farbwechslers in vorteilhafter Weise gesteigert
ist. Ein Kupplungsmittel kann beispielsweise in einer nagelkopfähnlichen Ausgestaltung
von jeweiligen ersten Betätigungsenden bestehen, welche dann von einem formschlüssig
korrespondierenden Greifelement des zweiten Betätigungsendes gegriffen werden können.
[0020] Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Farbwechslers sind
die Schaltmittel derart ausgestaltet, dass ein Öffnen eines jeweiligen Ventilmittels
durch eine Herausfahrbewegung des zweiten Betätigungsendes des Aktuators aus der zweiten
Interaktionssfläche heraus bewirkt wird. Auch hier sind die nicht betätigten Ventilmittel
ohne Einwirkung einer Kraft auf die ersten Schaltenden in vorteilhafter Weise geschlossen,
wobei ein Öffnen dann durch Einwirkung einer Druckbewegung auf das jeweils ausgewählte
erste Schaltende erfolgt.
[0021] Erfindungsgemäß weisen die Ventilmittel rohrähnliche Kupplungselemente für Lackmaterial
auf, welche im geöffnetem Zustand strömungstechnisch miteinander verbunden sind und
in geschlossenen Zustand voneinander wegbewegt sind, wobei dann eine Trennstrecke
gebildet ist. Die rohrähnlichen Kupplungselemente sind Teil des jeweiligen Schaltkanals,
der im geöffneten Zustand eines jeweiligen Ventilmittels von dem jeweiligen Zuführkanal
zum gemeinsamen Sammelkanal gebildet ist. Die Bildung einer Trennstrecke in geschlossenem
Zustand bedingt, dass beiderseits der Trennstrecke bedarfsweise weitere Ventil- und
oder Schaltmittel vorgesehen sind, welche diese im geschlossenen Zustand gegenüber
dem jeweiligen Zuführkanal beziehungsweise dem gemeinsamen Sammelkanal sicher verschließen.
Erfindungsgemäß ist bevorzugter Weise vorgesehen, dass die rohrähnlichen Kupplungselemente
Teil der Schaltmittel sind und insbesondere auch dafür geeignet sind, in gekuppeltem
Zustand eine Druckkraft beziehungsweise eine Druckbewegung zu übertragen, durch welche
dann das jeweils ausgewählte Ventilmittel geöffnet werden kann.
[0022] Die die Trennstrecke beiderseits verschließenden Ventil- beziehungsweise Schaltmittel
sind zuführungskanalseitig beispielsweise das bereits erwähnte erfindungsgemäße Schaltmittel
und sammelkanalseitig ein zusätzlicher Schließmechanismus, weleher ebenfalls über
die Schaltmittel betätigt wird oder auch durch die Schaltmittel selbst gebildet ist.
Die Bildung einer Trennstrecke schließt sicher aus, dass in geschlossenem Zustand
Lackmaterial durch die rohrähnlichen Kupplungselemente fließen kann. Jede eventuelle
Leckage eines der jeweiligen Ventilmittels führt zu einem Austritt von typischerweise
unter Druck stehendem Lackmaterial im Bereich der Trennstrecke.
[0023] Zur verbesserten Erkennung einer derartigen eventuellen Leckage ist in einer weiteren
Ausführungsvariante vorgesehen, dass die jeweiligen Trennstrecken in einem übergreifenden
Trennbereich gebildet sind, welcher also die Trennstrecken mehrerer Ventilmittel aufnimmt.
Es ist weiterhin optional vorgesehen, dass ein oder mehrere von außen zugängliche
und/oder einsehbare Trennbereiche gebildet sind. Ein solcher Trennbereich kann beispielsweise
eine Nut oder dergleichen sein, beispielsweise mit einer Breite von 1-2cm, in welche
beidseitig die Kupplungselemente hineinragen. Bevorzugter Weise sind die Trennstrecken
aller oder zumindest mehrerer Ventilmittel in derselben Nut gebildet. Somit sammelt
sich im Leckagefall eines beliebigen Ventilmittels austretendes Lackmaterial in derselben
Nut und ist damit besonders einfach auf optische Weise erkennbar.
[0024] Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Farbwechslers sind
die Ventilmittel derart ausgestaltet, dass sie neben dem geschlossenem und dem geöffneten
Ventilzustand auch einen dritten Ventilzustand einnehmen können, in welchem keine
Trennstrecke und keine strömungstechnische Verbindung zwischen den Kupplungselementen
gebildet ist. Dies bedeutet, dass die rohrähnlichen Kupplungselemente zwar miteinander
gekuppelt sind, der jeweilige Schaltkanal zwischen dem jeweiligen Zuführungskanal
und dem gemeinsamen Sammelkanal jedoch zumindest an der Kupplungsstelle durch jeweilige
Schalt- beziehungsweise Ventilmittel verschlossen ist. Dies ermöglicht in dieser speziellen
Reinigungsposition das Reinigen des Sammelkanals zusammen mit dem sammelkanalseitigen
Kupplungsstückes im Falle eines Farbwechsels, wobei sicher ausgeschlossen ist, dass
dabei Reinigungsmittel in das zuführungsseitige Kupplungsstück gelangt.
[0025] Deshalb umfasst eine weitere Erfindungsvariante auch, dass der Aktuator dafür vorgesehen
ist, drei Betätigungsstellungen einzunehmen, welche im Zusammenwirken mit dem jeweils
ausgewählten Ventilmittel mit jeweils einem der Ventilzustände korrespondieren. Somit
kann jeder der drei Ventilmittelzustände - nämlich geöffnet, geschlossen und Spülposition
- auch durch den Aktuator sicher eingestellt werden.
[0026] In einer weiteren erfindungsgemäßen Erfindungsvariante funktioniert der Aktuator
auf pneumatischer oder hydraulischer Basis und ist derart ausgestaltet, dass die erste
Betätigungsstellung durch Zuführen eines Druckmediums, beispielsweise Druckluft, in
einen ersten Eingang und die zweite Betätigungsstellung durch Zuführen eines Druckmediums
einen in zweiten Eingang erreicht ist. Eine mögliche Ausführungsform besteht beispielsweise
darin, dass der Aktuator einen Hubzylinder mit darin beweglichem Kolben umfasst, wobei
beiderseits des Kolbens Druckkammern gebildet sind. Der erste Eingang und der zweite
Eingang für die Druckluftzuführung münden in einer jeweils anderen Druckkammer. Je
nachdem, welcher der beiden Druckkammern nun Druckluft zugeführt wird, erfolgt eine
Bewegung des Kolbens in die eine beziehungsweise andere Richtung bis ein jeweiliger
Anschlag erreicht ist. Rückstellmittel, beispielsweise eine Feder, verbringen den
Kolben in eine Ausgangsposition, wenn keiner der beiden Ausgänge mit einer Druckluft
beaufschlagt ist.
[0027] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind den weiteren abhängigen Ansprüchen
zu entnehmen.
[0028] Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung,
weitere Ausführungsformen und weitere Vorteile näher beschrieben werden.
[0029] Es zeigen:
- Fig. 1
- einen ersten exemplarischern Farbwechsler,
- Fig. 2
- ein exemplarisches Ventilmodul,
- Fig. 3
- einen zweiten exemplarischern Farbwechsler,
- Fig. 4
- einen dritten exemplarischern Farbwechsler,
- Fig. 5
- einen vierten exemplarischern Farbwechsler mit erster Aktuatorposition,
- Fig. 6
- einen vierten exemplarischern Farbwechsler mit zweiter Aktuatorposition,
- Fig. 7
- Kontaktbereiche zwischen Schaltmodul und Ventilmodul sowie
- Fig. 8
- einen fünften exemplarischern Farbwechsler.
[0030] Fig. 1 zeigt einen ersten exemplarischern Farbwechsler 10 in einer Schnittdarstellung.
In einem Ventilmodul 32 sind mit ihrer Auslassseite in einen gemeinsamen Sammelkanal
24 mündend mehrere Ventilmittel 18, 20, 22 angeordnet, welche mit ihrer Einlassseite
mit jeweiligen Zuführungskanälen 12, 14, 16 für Lackmaterial verschiedener Farbe verbunden
sind. Mit den Ventilmitteln 18, 20, 22 wirken mit einem jeweiligen ersten Betätigungsende
in eine Interaktionsfläche 34 mündende Schaltmittel 26, 28, 30 derart zusammen, dass
die Ventilmittel 18, 20, 22 von der Interaktionsfläche 34 aus öffen- und schließbar
sind. In diesem Fall umfassen die jeweiligen Schaltmittel 26, 28, 30 im Wesentlichen
eine Schaltstange, welche interaktionsflächenseitig heruntergedrückt werden kann,
so dass eine Öffnung des zugehörigen Ventilmittels 18, 20, 22 erfolgt, welches wie
alle anderen Ventilmittel auch in unbetätigtem Zustand geschlossen ist. Es ist aber
unter Verwendung entsprechender Kupplungsmittel auch möglich, eine Öffnung des Ventilmittels
18, 20, 22 durch eine Zugbewegung herbeizuführen. Die ersten Betätigungsenden der
Schaltmittel 26, 28, 30 werden in diesem Fall von nagelkopfähnlichen Aufweitungen
gebildet. Es ist aber durchaus auch ein rein pneumatisches Betätigen der Ventilmittel
18, 20, 22 über einen in Betätigungsposition hermetisch geschlossenen Verbindungskanal
denkbar, wobei der Verbindungskanal dann zumindest teilweise von den jeweiligen Schaltmitteln
gebildet ist.
[0031] In der Zeichnung oberhalb des Ventilmoduls 32 angeordnet ist ein Schaltmodul 44,
welches einen Aktuator 48 umfasst und eine zweite Interaktionsfläche 46 aufweist.
Ventilmodul 32 und Schaltmodul 44 sind derart angeordnet, dass sich ihre jeweiligen
Interaktionsflächen 34 und 46 gegenüber liegen, wobei beide Module 32, 44 entlang
deren Interaktionsflächen 34, 46 gegeneinander beweglich 52 sind, beispielsweise mittels
zweier nicht gezeigter Antriebe in X- Y- Richtung. Der Aktuator 48 mündet mit einem
zweiten Betätigungsende 50 in die zweite Interaktionsfläche 46, wobei die Bewegungsrichtung
des Betätigungsendes 50 senkrecht zu den parallel angeordneten Interaktionsflächen
34, 46 ist. Der Begriff münden bedeutet keinesfalls, dass ein Betätigungsende mit
der betreffenden Interaktionsfläche bündig abschließen muss, vielmehr ist auch ein
Heraus- oder Hereinragen des Betätigungsendes möglich.
[0032] In diesem Beispiel ist das Schaltmodul 44 derart in eine Betätigungsposition für
das Ventilmittel 18 verschoben, dass sich das zweite Betätigungsende 50 des Aktuators
48 genau gegenüber dem ersten Betätigungsende der Schaltmittel für das Ventilmittel
18 befindet. Durch eine Herausfahrbewegung des zweiten Betätigungsendes 50 aus der
zweiten Interaktionsfläche 46 wird das damit zusammenwirkende erste Betätigungsende
heruntergedrückt und ein Öffnen des Ventilmittels 18 bewirkt. Ein gleichzeitiges Betätigen
aller anderen Ventilmittel 20, 22 ist in vorteilhafter Weise ausgeschlossen.
[0033] An dem ersten Ende des Sammelkanals 24 des Farbwechslers 10 ist ein Auslasskanal
für den Abfluss des jeweils gewählten Lackmaterials vorgesehen. Zwischen Auslasskanal
und einem zugehörigen Auslassschlauch 42, welcher beispielsweise zu einem Zerstäuber
führt, ist ein weiteres separat schaltbares Ventilmittel 38 vorgesehen, um einen Lackfluss
zum Zerstäuber bedarfsweise zu unterbrechen. Am zweiten Ende des gemeinsamen Sammelkanals
24 ist zwischen einem Einlasskanal und einem Einlassschlauch 40 ein weiteres Ventilmittel
36 vorgesehen, mit welchem über den Einlassschlauch 36 bereit gestelltes Reinigungsmittel
bedarfsweise in den Sammelkanal 24 geleitet werden kann, so dass dieses durch den
Sammelkanal 24 fließt und diesen dann reinigt. Der Abfluss des Lösemittels im Reinigungsfall
erfolgt dann typischerweise über den Auslasskanal. Um ein gleichzeitiges Fluten des
gemeinsamen Sammelkanals 24 mit Reinigungsmittel und Lackmaterial zu vermeiden ist
aber auch alternativ eine Zuführung des Reinigungsmittels über das strömungstechnisch
zuerst in den gemeinsamen Sammelkanal mündende Ventilmittel möglich, in diesem Beispiel
also das Ventilmittel 18.
[0034] Fig. 2 zeigt ein exemplarisches Ventilmodul 60 in einer Draufsicht. In eine erste
Interaktionsfläche 62 des Ventilmoduls 60 mündet eine Vielzahl von ersten Betätigungsenden
66 von jeweiligen Schaltmitteln, welche jeweiligen Ventilmitteln des Ventilmoduls
60 zugeordnet sind. Die ersten Betätigungsenden sind längs einer Kreisbahn 68 angeordnet,
deren Mittelpunkt von einer gemeinsamen Drehachse 64 des Ventilmoduls 60 und eines
nicht gezeigten Schaltmoduls gebildet wird. Im Inneren des Ventilmoduls 60 ist im
Wesentlichen der Kreisbahn 68 folgend ein gemeinsamer Sammelkanal 70 angeordnet, welcher
an seinem ersten Ende 72 mit einem Anschlussstück 76 für einen Auslassschlauch und
an seinem zweiten Ende 74 mit einem Anschlussstück 78 für einen Einlassschlauch für
Reinigungsmittel verbunden ist. Das nicht gezeigte Schaltmodul ist relativ zum Ventilmodul
60 um die gemeinsame Drehachse 64 drehbar, wobei ein ebenfalls nicht gezeigtes Schaltende
eines zugehörigen Aktuators im Abstand des Radius der Kreisbahn 68 angeordnet ist,
so dass dieses mit genau einem der jeweiligen ersten Betätigungsenden 66 in eine jeweilige
Betätigungsposition verbringbar ist.
[0035] Die Fig. 3 zeigt einen zweiten exemplarischen Farbwechsler 80 in einer Schnittdarstellung.
Um eine gemeinsame Drehachse 86 angeordnet sind ein zylinderähnliches Ventilmodul
82 und ein zylinderähnliches Schaltmodul 84. Das Ventilmodul 82 umfasst ein exemplarisches
Ventilmittel 88, welches in diesem Beispiel in einem geöffneten Zustand abgebildet
ist und ein jeweils schaltbares Verbindungsstück zwischen einem jeweiligen Zuführungskanal
100 und einem Anschlussstück zu einem rohrähnlichen Kupplungselement in dessen rückwärtigem
Bereich darstellt. Im Kontaktbereich 104, welcher in der Fig. 7 nachfolgend noch im
Detail gezeigt ist, erfolgt eine Kupplung des rohrähnlichen Kupplungselements mit
einem korrespondierenden Kupplungselement, welches seinerseits mit einem gemeinsamen
Sammelkanal verbunden ist. Im geöffneten Zustand fließt Lackmaterial aus dem Zuführungskanal
100 durch das Ventilmittel 88 in seinen rückwärtigen Bereich und von dort durch die
im Kontaktbereich 104 gekuppelten Kupplungselemente in den gemeinsamen Sammelkanal.
Das bewegliche, ventilmittelseitige rohrähnliche Kupplungselement dient einerseits
der Durchleitung des Lackmaterials aus dem geöffneten Ventilmittel 88 aber andererseits
auch der Betätigung des Ventilmittels 88. Dieses ist derart ausgestaltet, dass es
bei einer Druckbewegung des Kupplungselementes von dem geöffneten in den geschlossenen
Zustand gesetzt wird. Es sind weitere vergleichbare Ventilmittel in dem Ventilmodul
82 vorgesehen, welche jedoch nicht dargestellt sind.
[0036] Der Zuführungskanal 100 ist Teil einer Farbversorgung mit Farbumlauf, wobei der Rückführungskanal
aus dem Farbwechsler mit der Bezugsziffer 102 gekennzeichnet ist. Somit ist das jeweilige
Lackmaterial der verschiedenen Farbtöne in einem steten Umlauf, auch wenn es nicht
in den gemeinsamen Sammelkanal geleitet wird. Eine Sedimentierung von Farbpigmenten
wird hierdurch in vorteilhafter Weise vermieden.
[0037] Das Schaltmodul 84 umfasst einen Aktuator 94, welcher dafür vorgesehen ist, in Pfeilrichtung
96 eine Linearbewegung parallel zur gemeinsamen Drehachse 86 durchzuführen und hierbei
eine von drei definierten Positionen einzunehmen. Die Ansteuerung des Aktuators 94
erfolgt über eine Druckluftzuführung 98 und eine Druckluftzuführung 106, wobei jeweils
nach einzunehmender Position eine der beiden Druckluftzuführungen oder auch gar keine
mit Druckluft beaufschlagt ist. In diesem Beispiel ist eine Öffnungsposition des Aktuators
94 angesteuert, so dass er eine erste rückwärtige Position eingenommen hat. Die Bewegung
des Aktuators 94 wird als Zugbewegung auf das eine Ende eines beweglichen Stangenelementes
übertragen, welches an seinem anderen Ende in den gemeinsamen Sammelkanal mündet und
diesen je nach Schaltposition verschließt oder nicht. Es sind Kupplungsmittel vorgesehen,
welche eine lösbare Verbindung zwischen dem ersten (Betätigungs-) Ende des Stangenelementes
und dem zweiten Betätigungsende des Aktuators 94 ermöglichen. Somit Ist auch eine
Zugbewegung des Aktuators 94 in vorteilhafter Weise auf die Schaltmittel 90 übertragbar.
[0038] Die Zugbewegung wirkt gegen die Kraft eines Federelementes, welches im unbetätigten
Zustand das Stangenelement in Richtung des Ventilmittels 88 drückt und dieses damit
sicher schließt. Somit führt eine Rückbewegung des Aktuators 94 und des damit verbundenen
Stangenelementes zu einem Öffnen des Ventilmittels 88. Gleichzeitig weist das Stangenelement
an seinem sammelkanalseitigen Ende eine Verdickung auf, welche den Sammelkanal im
geschlossenen Zustand des Ventilmittels 88 zum Ventilmittel hin verschließt. Bei einer
rückwärts gerichteten Öffnungsbewegung des Stangenelementes wird sowohl der Sammelkanal
in Richtung des Ventilmittels 88 als auch das Ventilmittel 88 selber freigegeben,
wie in dieser Fig. exemplarisch gezeigt und in der Fig. 7 im Detail.
[0039] Das Ventilmodul 82 und das Schaltmodul 84 sind um die Drehachse 86 in eine derartige
Position gegeneinander gedreht, dass der Aktuator 94 in einer Betätigungsposition
gegenüber dem Ventilmittel 88 ist. Eine Kraftübertragung zwischen Aktuator 94 und
Ventilmittel 88 erfolgt in einem Kupplungsbereich 90 mit entsprechenden Schaltmitteln,
von denen ein exemplarisches Schaltmittel, eine Rückstellfeder, mit der Bezugsziffer
92 versehen ist. Ein Kupplungsbereich von jeweiligen Schaltmittelelementen ist für
ein geöffnetes Ventilmittel mit der Bezugsziffer 104 versehen und in einer Detailansicht
132 in der Fig. 7 gezeigt.
[0040] Die Fig. 4 zeigt einen dritten exemplarischen Farbwechsler 108 in einer Schnittdarstellung.
Dieser entspricht im Wesentlichen dem in der Fig. 3 gezeigten Farbwechsler, wobei
der Aktuator jedoch keine Öffnungsposition sondern eine Reinigungsposition einnimmt.
Dies bedeutet, dass die rohrähnlichen Kupplungselemente zwar miteinander gekuppelt
sind, der jeweilige Schaltkanal zwischen dem jeweiligen Zuführungskanal und dem gemeinsamen
Sammelkanal jedoch zumindest an der Kupplungsstelle durch jeweilige Schalt- beziehungsweise
Ventilmittel verschlossen ist. Ein Kupplungsbereich von jeweiligen Schaltmittelelementen
für das Ventilmittel in Reinigungsposition ist mit der Bezugsziffer 109 versehen und
in einer Detailansicht 136 in der Fig. 7 gezeigt.
[0041] Die Fig. 5 zeigt einen vierten exemplarischen Farbwechsler 110 in einer Schnittdarstellung.
Um eine gemeinsame Drehachse angeordnet sind ein zylinderähnliches Ventilmodul 112
und ein zylinderähnliches Schaltmodul 114. Das Ventilmodul 112 umfasst zwei exemplarische
Ventilmittel 120, welche in diesem Beispiel in einem geschlossenen Zustand abgebildet
sind und ein jeweils schaltbares Verbindungsstück zwischen einem jeweiligen Zuführungskanal
und einem Anschlussstück zu einem gemeinsamen Sammelkanal darstellen.
[0042] In eine erste Interaktionsfläche 116 des Ventilmoduls 112 mündende und aus dieser
ragende Schaltmittel 122 stellen eine mechanische Wirkverbindung zwischen dem jeweiligen
Ventilmittel 120 und einem einer zweiten Interaktionsfläche 118 des Schaltmoduls 114
gegenüber liegenden Betätigungsende dar. Die Schaltmittel 122 sind derart ausgestaltet,
dass die Ventilmittel in diesem unbetätigten Zustand sicher geschlossen sind. Eine
Betätigung durch einen Aktuator ist in dieser Darstellung nicht vorgesehen. Jedes
der nicht vom Aktuator betätigten Ventile des Farbwechslers befindet sich in einer
derartigen geschlossenen Stellung. Durch entsprechendes Verdrehen des Schaltmoduls
um die Drehachse kann ein nicht gezeigter Aktuator mit einem nicht gezeigten zweiten
Betätigungsende in eine Betätigungsposition für eines der Ventilmittel verbracht werden.
Ein Kupplungsbereich von jeweiligen Schaltmittelelementen ist für ein geschlossenes
Ventilmittel mit der Bezugsziffer 124 versehen und in einer Detailansicht 134 in der
Fig. 7 gezeigt.
[0043] Fig. 6 stellt denselben vierten Farbwechsler in derselben Ventilposition, aber mit
nunmehr im Eingriff befindlichen Aktuator dar. Dieses ist durch entsprechendes Verdrehen
des Schaltmoduls erreicht. Das Ventilmittel kann nunmehr geöffnet werden.
[0044] Fig. 7 stellt in Detailzeichnungen 130 Kontaktbereiche von ineinander in Wirkverbindung
stehenden exemplarischen Schaltmittelkomponenten dar, und zwar mit der Bezugsziffer
132 für das Detail mit der Bezugsziffer 104 in der Fig. 3 (geöffneter Zustand), mit
der Bezugsziffer 134 für das Detail mit der Bezugsziffer 124 in der Fig. 4 (geschlossener
Zustand) und mit der Bezugsziffer 136 für das Detail mit der Bezugsziffer 109 in der
Fig. 5 (Reinigungszustand).
[0045] In der Detailzeichnung mit der Bezugsziffer 132 ist ein rohrähnliches Kupplungselement
139 mit kegelähnlicher Spitze gezeigt, welches mittels der Kraft eines nicht gezeigten
Federelementes gegen eine formschlüssig korrespondierende Bohrung eines weiteren Kupplungselementes
gedrückt ist, welche in einen gemeinsamen Sammelkanal 137 mündet. Das weitere Kupplungselement
ist zusammen mit einer Vielzahl anderer weiterer Kupplungselemente in ein und dasselbe
Bauelement eingefräst, in welchem auch der gemeinsame Sammelkanal vorgesehen ist.
Von der gegenüber liegenden Seite mündet ein bewegliches Stangenelement 138 in den
gemeinsamen Sammelkanal, welches auf seiner dem Sammelkanal abgewandten Seite mit
einem nicht gezeigten Aktuator kraftschlüssig zusammenwirkt. Das Stangenelement 138
ist mittels des Aktuators von der formschlüssigen Bohrung wegbewegt worden, so dass
diese Bohrung strömungstechnisch freigegeben ist. Somit kann - wie mit den Pfeilen
angedeutet - durch dass rohrähnliche Kupplungselement 139 Lackmaterial von einem geöffneten
nicht gezeigten Ventilmittel in den gemeinsamen Sammelkanal 137 strömen. Die Wegbewegung
des Stangenelementes 138 durch den Aktuator erfolgt gegen die Kraft eines nicht gezeigten
Federelementes, so dass das Stangenelement 138 in unbetätigtem Zustand durch die Federkraft
mit seiner kegelähnlichen Spitze an das rohrähnliche Kupplungselement 139 gedrückt
wird und dieses verschließt, wie in der Detailzeichnung mit der Bezugsziffer 134 für
den geschlossenen Zustand angedeutet.
[0046] Die Federkraft, mit welcher das Stangenelement 138 gegen das rohrähnliche Kupplungselement
139 gedrückt wird, ist größer als die Federkraft, mit welcher das rohrähnliche Kupplungselement
139 von dem nicht gezeigten Ventilmittel weggedrückt wird. Daher wird das rohrähnliche
Kupplungselement 139 durch die Federkraft des Stangenelementes 138 in Richtung des
Ventilmittels gedrückt und bewegt - wie in der Detailzeichnung 134 ersichtlich - und
verschließt dieses. Weiterhin verfügt das Stangenelement 138 über eine wulstartige
Verdickung in seinem hinteren Bereich, welche in der gezeigten Position den gemeinsamen
Sammelkanal 137 verschließt. Das rohrähnliche Kupplungselement dient damit sowohl
der Weiterleitung von Lackmaterial in seinem Inneren als auch als Schubstange zur
Betätigung des nicht gezeigten Ventilmittels. Durch die Bewegung der Kupplungselemente
139 voneinander weg ist in geschlossenem Zustand in vorteilhafter Weise eine Trennstrecke
gebildet, womit bei einer eventuellen Leckage eines der die Trennstrecke beidseitig
verschließenden Schalt- beziehungsweise Ventilmittel ein Austritt von Lackmaterial
in die gezeigte Nut erfolgt, womit eine eventuelle Leckage dann besonders einfach
optisch zu detektieren ist und womit weiterhin ein Farbverschleppung ausgeschlossen
ist.
[0047] Mit der Bezugsziffer 136 ist ein Kontaktbereich für den Reinigungszustand dargestellt.
In diesem Fall verschließt zwar das Stangenelement 138 mit seiner kegelähnlichen Spitze
das rohrähnliche Kupplungselement 139, drückt dieses jedoch nicht in Richtung des
nicht gezeigten Ventilmittels. In dieser Position kann der gemeinsame Sammelkanal
137 sicher gereinigt werden.
[0048] Fig. 8 zeigt einen vierten exemplarischen Farbwechsler 140 in einer Seitenansicht.
Es sind ein um eine gemeinsame Drehachse angeordnetes Ventilmodul 142 und Schaltmodul
144 dargestellt, wobei das Ventilmodul 142 sternförmig auf die Drehachse zulaufende
Zuführkanäle 146 für Lackmaterialien verschiedener Farben aufweist.
Bezuqszeichenliste
[0049]
- 10
- erster exemplarischer Farbwechsler
- 12
- erster Zuführungskanal von erstem Farbwechsler
- 14
- zweiter Zuführungskanal von erstem Farbwechsler
- 16
- dritter Zuführungskanal von erstem Farbwechsler
- 18
- erstes Ventilmittel von erstem Farbwechsler
- 20
- zweites Ventilmittel von erstem Farbwechsler
- 22
- drittes Ventilmittel von erstem Farbwechsler
- 24
- gemeinsamer Sammelkanal von erstem Farbwechsler
- 26
- erste Schaltmittel von erstem Farbwechsler
- 28
- zweite Schaltmittel von erstem Farbwechsler
- 30
- dritte Schaltmittel von erstem Farbwechsler
- 32
- Ventilmodul von erstem Farbwechsler
- 34
- erste Interaktionsfläche von Ventilmodul
- 36
- weiteres Ventilmittel zum Schalten des Zuführungskanals
- 38
- weiteres Ventilmittel zum Schalten des Auslasskanals
- 40
- Einlassschlauch zu gemeinsamen Sammelkanal
- 42
- Auslassschlauch aus gemeinsamen Sammelkanal
- 44
- Schaltmodul von erstem Farbwechsler
- 46
- zweite Interaktionsfläche von Schaltmodul
- 48
- Aktuator
- 50
- zweites Betätigungsende von Aktuator
- 52
- Verschiebebewegung zwischen Ventilmodul und Schaltmodul
- 60
- exemplarisches Ventilmodul
- 62
- erste Interaktionsfläche von exemplarischem Ventilmodul
- 64
- gemeinsame Drehachse von Ventilmodul und Schaltmodul
- 66
- erstes Betätigungsende von Schaltmitteln für Ventilmittel
- 68
- Kreisbahn
- 70
- gemeinsamer Sammelkanal
- 72
- erstes Ende von gemeinsamem Sammelkanal
- 74
- zweites Ende von gemeinsamem Sammelkanal
- 76
- Anschlussstück für Auslassschlauch
- 78
- Anschlussstück für Zuführungsschlauch
- 80
- exemplarischer zweiter Farbwechsler
- 82
- Ventilmodul von zweitem Farbwechsler
- 84
- Schaltmodul von zweitem Farbwechsler
- 86
- gemeinsame Drehachse
- 88
- exemplarisches Ventilmittel in geöffnetem Zustand
- 90
- Kupplungsbereich
- 92
- exemplarische Schaltmittel
- 94
- Aktuator
- 96
- Bewegungsrichtung Aktuator
- 98
- Druckluftzuführung
- 100
- Zuführungskanal
- 102
- Rückführungskanal
- 104
- erster Kontaktbereich
- 106
- Entlüftung
- 108
- exemplarischer dritter Farbwechsler
- 109
- erster Kontaktbereich
- 110
- exemplarischer vierter Farbwechsler mit erster Aktuatorposition
- 112
- Ventilmodul von viertem Farbwechsler
- 114
- Schaltmodul von viertem Farbwechsler
- 116
- erste Interaktionsfläche von Ventilmodul
- 118
- zweite Interaktionsfläche von Schaltmodul
- 120
- exemplarisches Ventilmittel in geschlossenem Zustand
- 122
- exemplarische Schaltmittel
- 124
- dritter Kontaktbereich
- 126
- Trennbereich
- 128
- exemplarischer vierter Farbwechsler mit zweiter Aktuatorposition
- 130
- Kontaktbereiche
- 132
- Kontaktbereich in erstem öffnendem Zustand
- 134
- Kontaktbereich in zweitem teilschließendem Zustand
- 136
- Kontaktbereich in drittem schließendem Zustand
- 137
- gemeinsamer Sammelkanal
- 138
- Stangenelement
- 139
- rohrähnliches Kupplungselement
- 140
- exemplarischer fünfter Farbwechsler
- 142
- Ventilmodul von fünftem Farbwechsler
- 144
- Schaltmodul von fünftem Farbwechsler
- 146
- Zuführkanäle
1. Farbwechsler (10, 80, 110, 140) umfassend
• ein Ventilmodul (32, 60, 82, 112, 142) mit einer ersten Interaktionsfläche (34,
116),
• mehrere im Ventilmodul (32, 60, 82, 112, 142) vorgesehene Ventilmittel (18, 20,
22, 88, 120), welche an ihrer jeweiligen Einlassseite mit einem jeweiligen Zuführungskanal
(12, 14, 16, 100, 146) für Lackmaterial und an ihrer jeweiligen Auslassseite mit einem
gemeinsamen Sammelkanal (24, 70, 72, 74, 137) verbunden sind, wobei die Ventilmittel
(18, 20, 22, 88, 120) über jeweilige Schaltmittel (26, 28, 30, 90, 122, 138, 139)
mit einem jeweils in der ersten Interaktionsfläche (34, 116) mündenden ersten Betätigungsende
(66) öffen- und schließbar sind,
• ein Schaltmodul (44, 84, 114, 144) mit einer zweiten Interaktionsfläche (46, 118)
und genau einem Aktuator (48, 94), welcher mit einem zweiten Betätigungsende (50)
in der zweiten Interaktionsfläche (46, 118) mündet,
• wobei Ventilmodul (32, 60, 82, 112, 142) und Schaltmodul (44, 84, 114, 144) mit
ihren jeweiligen Interaktionsflächen (34, 46, 116, 144) benachbart und entlang dieser
gegeneinander verschiebbar (52) angeordnet sind und wobei durch eine jeweilige Verschiebebewegung
(52) das zweite Betätigungsende (50) gegenüber gleichzeitig maximal einem der ersten
Betätigungsenden (66) in eine jeweilige Betätigungsposition bewegbar ist, so dass
ein Öffnen und Schließen genau des jeweils zugehörigen Ventilmittels (18, 20, 22,
88, 120) durch den genau einen Aktuator (48, 94) ermöglicht ist,
dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ventilmittel (18, 20, 22, 88, 120) wenigstens ein rohrähnliches Kupplungselement
(139) zum Durchströmen mit Lackmaterial aufweist, welches gegen eine formschlüssig
korrespondierende Bohrung eines weiteren Kupplungsmittels drückbar ist, wobei das
wenigstens eine Kupplungselement (139) und das weitere Kupplungselement im geöffnetem
Zustand strömungstechnisch miteinander verbunden sind und in geschlossenem Zustand
voneinander wegbewegt sind, wobei dann eine Trennstrecke gebildet ist, wobei das rohrähnliche
Kupplungselement (139) sowohl der Weiterleitung von Lackmaterial in seinem Inneren
dient als auch als Schubstange zur Betätigung des Ventilmittels.
2. Farbwechsler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ventil- (32, 60, 82, 112, 142) und Schaltmodul (44, 84, 114, 144) um eine gemeinsame
Drehachse (64, 86) gegeneinander bewegbar sind und dass die ersten Betätigungsenden
(66) der Schaltmittel (26, 28, 30, 90, 122, 138, 139) längs einer Kreisbahn (68) um
die Drehachse (64, 86) angeordnet sind.
3. Farbwechsler nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Sammelkanal (24, 70, 137) an seinem ersten Ende (72) in einen Auslasskanal
(42) übergeht.
4. Farbwechsler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das zweite Ende (74) des gemeinsamen Sammelkanals (24, 70, 137) ein Einlasskanal
(40) mündet, welcher für die Zuführung von Luft- und/oder Reinigungsmittel vorgesehen
ist.
5. Farbwechsler nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass für den Einlasskanal (40) und/oder den Auslasskanal (42) separat öffen- und schließbare weitere Ventilmittel (36, 38) vorgesehen
sind.
6. Farbwechsler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Ventilmodul (32, 60, 82, 112, 142) und Schaltmodul (44, 84, 114, 144) derart ausgestaltet
sind und derart zusammenwirken, dass die Ventilmittel (18, 20, 22, 88, 120) in unbetätigtem
Zustand verschlossen sind.
7. Farbwechsler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel (26, 28, 30, 90, 122) derart ausgestaltet sind, dass ein Öffnen
eines jeweiligen Ventilmittels (18, 20, 22, 88, 120) durch eine Rückfahrbewegung des
zweiten Betätigungsendes (50) des Aktuators (48, 94) in die zweite Interaktionsfläche
(46, 118) hinein bewirkt wird.
8. Farbwechsler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Kupplungsmittel zwischen dem zweiten Betätigungsende (50) des Aktuators (48, 94)
und jeweiligen ersten Betätigungsenden (66) vorgesehen sind, welche dazwischen eine
Zugkraftbeanspruchung ermöglichen.
9. Farbwechsler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel (26, 28, 30, 90, 122) derart ausgestaltet sind, dass ein Öffnen
eines jeweiligen Ventilmittels (18, 20, 22, 88, 120) durch eine Herausfahrbewegung
des zweiten Betätigungsendes (50) des Aktuators (48, 94) aus der zweiten Interaktionsfläche
(46, 118) heraus bewirkt wird.
10. Farbwechsler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrähnlichen Kupplungselemente (139) Teil der Schaltmittel (26, 28, 30, 90,
122) sind und dafür geeignet, in miteinander gekuppeltem Zustand eine Druckkraft beziehungsweise
eine Druckbewegung zu übertragen, durch welche dann das jeweils ausgewählte Ventilmittel
(18, 20, 22, 88, 120) geöffnet werden kann.
11. Farbwechsler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Trennstrecken in einem übergreifenden Trennbereich gebildet sind.
12. Farbwechsler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Trennstrecken in einem von außen zugänglichen und/oder einsehbaren
Trennbereich gebildet sind.
13. Farbwechsler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilmittel (18, 20, 22, 88, 120) derart ausgestaltet sind, dass sie neben dem
geschlossenem und dem geöffneten Ventilzustand auch einen dritten Ventilzustand einnehmen
können, in welchem keine Trennstrecke und keine strömungstechnische Verbindung zwischen
den Kupplungselementen gebildet ist.
14. Farbwechsler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (46, 118) dafür vorgesehen ist, drei Betätigungsstellungen einzunehmen,
welche im Zusammenwirken mit einem jeweiligen Ventilmittel (18, 20, 22, 88, 120) mit
jeweils einem der Ventilzustände korrespondieren.
15. Farbwechsler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator auf pneumatischer Basis funktioniert und derart ausgestaltet ist, dass
die erste Betätigungsstellung durch Zuführen eines Druckmediums in einen ersten Eingang
und die zweite Betätigungsstellung durch Zuführen eines Druckmediums in einen zweiten
Eingang erreicht ist.
1. Colour changer (10, 80, 110, 140), comprising
• a valve module (32, 60, 82, 112, 142) with a first interaction area (34, 116),
• a plurality of valve means (18, 20, 22, 88, 120) provided in the valve module (32,
60, 82, 112, 142), which are connected on their respective inlet side to a respective
supply duct (12, 14, 16, 100, 146) for paint material and are connected on their respective
outlet side to a common collecting duct (24, 70, 72, 74, 137), the valve means (18,
20, 22, 88, 120) being openable and closable via respective switching means (26, 28,
30, 90, 122, 138, 139) by means of a first actuation end (66) discharging in each
case into the first interaction area (34, 116), and
• a switching module (44, 84, 114, 144) with a second interaction area (46, 118) and
precisely one actuator (48, 94), which discharges by means of a second actuation end
(50) into the second interaction area (46, 118),
• wherein the valve module (32, 60, 82, 112, 142) and switching module (44, 84, 114,
144) are arranged with their respective interaction areas (34, 46, 116, 144) adjacent
and are displaceable (52) therealong relative to one another, and wherein, as a result
of a respective displacement movement (52), the second actuation end (50) is simultaneously
movable with respect to at most one of the first actuation ends (66) into a respective
actuation position so that the respective associated valve means (18, 20, 22, 88,
120) can be opened and closed by the precisely one actuator (48, 94),
characterized in that each valve means (18, 20, 22, 88, 120) has at least one tubular coupling element
(139), through which paint material can flow and which can be pressed against an interlockingly
corresponding bore in a further coupling means, wherein the at least one coupling
element (139) and the further coupling element are fluidically interconnected in the
open state and are moved away from one another in the closed state, a separation gap
then being formed, wherein the tubular coupling element (139) is used both to forward
paint material in its interior and as a push rod for actuation of the valve means.
2. Colour changer according to Claim 1, characterized in that the valve module (32, 60, 82, 112, 142) and the switching module (44, 84, 114, 144)
are movable relative to one another about a common axis of rotation (64, 86), and
in that the first actuation ends (66) of the switching means (26, 28, 30, 90, 122, 138, 139)
are arranged around the axis of rotation (64, 86) along a circular path (68).
3. Colour changer according to one of Claims 1 and 2, characterized in that the common collecting duct (24, 70, 137) transitions at its first end (72) into an
outlet duct (42).
4. Colour changer according to one of the preceding claims, characterized in that an inlet duct (40) discharges into the second end (74) of the common collecting duct
(24, 70, 137) and is intended for the supply of air and/or cleaning agent.
5. Colour changer according to one of Claims 3 and 4, characterized in that further valve means (36, 38) that can be opened and closed separately are provided
for the inlet duct (40) and/or the outlet duct (42).
6. Colour changer according to one of the preceding claims, characterized in that the valve module (32, 60, 82, 112, 142) and the switching module (44, 84, 114, 144)
are designed and cooperate in such a way that the valve means (18, 20, 22, 88, 120)
are closed in the unactuated state.
7. Colour changer according to Claim 6, characterized in that the switching means (26, 28, 30, 90, 122) are designed in such a way that a respective
valve means (18, 20, 22, 88, 120) is opened as a result of a return movement of the
second actuation end (50) of the actuator (48, 94) into the second interaction area
(46, 118).
8. Colour changer according to Claim 7, characterized in that coupling means are provided between the second actuation end (50) of the actuator
(48, 94) and respective first actuation ends (66) and enable application of a pulling
force therebetween.
9. Colour changer according to Claim 6, characterized in that the switching means (26, 28, 30, 90, 122) are designed in such a way that a respective
valve means (18, 20, 22, 88, 120) is opened by moving the second actuation end (50)
of the actuator (48, 94) out of the second interaction area (46, 118).
10. Colour changer according to one of the preceding claims, characterized in that the tubular coupling elements (139) are part of the switching means (26, 28, 30,
90, 122) and are suitable for transferring a compressive force or a compressive movement
in the coupled state, as a result of which the respective selected valve means (18,
20, 22, 88, 120) can then be opened.
11. Colour changer according to one of the preceding claims, characterized in that the respective separation gaps are formed in an overlapping separation region.
12. Colour changer according to one of the preceding claims, characterized in that the respective separation gaps are formed in a separation region accessible and/or
visible from the outside.
13. Colour changer according to one of the preceding claims, characterized in that the valve means (18, 20, 22, 88, 120) are designed in such a way that, besides the
closed and the open valve state, they can also adopt a third valve state, in which
no separation gaps and no fluidic connection between the coupling elements is formed.
14. Colour changer according to Claim 13, characterized in that the actuator (46, 118) is intended to adopt three actuation positions, which, in
cooperation with a respective valve means (18, 20, 22, 88, 120), each correspond to
a respective one of the valve states.
15. Colour changer according to Claim 14, characterized in that the actuator functions on a pneumatic basis and is designed in such a way that the
first actuation position is reached by supplying a pressure medium into a first input
and the second actuation position is reached by supplying a pressure medium into a
second input.
1. Changeur de teinte (10, 80, 110, 140), comprenant
• un module de soupapes (32, 60, 82, 112, 142) avec une première face d'interaction
(34, 116),
• plusieurs moyens de soupape (18, 20, 22, 88, 120) prévus dans le module de soupapes
(32, 60, 82, 112, 142), qui sont raccordés à leur côté d'admission respectif à un
canal d'alimentation respectif (12, 14, 16, 100, 146) pour une matière de laque et
à leur côté de sortie respectif à un canal de collecte commun (24, 70, 72, 74, 137),
dans lequel les moyens de soupape (18, 20, 22, 88, 120) peuvent être ouverts et fermés
par des moyens de commutation respectifs (26, 28, 30, 90, 122, 138, 139) avec une
première extrémité d'actionnement (66) débouchant respectivement dans la première
face d'interaction (34, 116),
• un module de commutation (44, 84, 114, 144) avec une deuxième face d'interaction
(46, 118) et exactement un actionneur (48, 94), qui débouche avec une deuxième extrémité
d'actionnement (50) dans la deuxième face d'interaction (46, 118),
• dans lequel le module de soupapes (32, 60, 82, 112, 142) et le module de commutation
(44, 84, 114, 144) sont disposés à proximité avec leurs faces d'interaction respectives
(34, 46, 116, 144) et de façon déplaçable l'un par rapport à l'autre le long de celles-ci
et dans lequel la deuxième extrémité d'actionnement (50) est déplaçable par un mouvement
de déplacement respectif (52) par rapport simultanément à maximum une des premières
extrémités d'actionnement (66) dans une position d'actionnement respective, de telle
manière qu'une ouverture et une fermeture exactement du moyen de soupape respectivement
associé (18, 20, 22, 88, 120) soit permise par ledit exactement un actionneur (48,
94),
caractérisé en ce que chaque moyen de soupape (18, 20, 22, 88, 120) présente au moins un élément de couplage
tubulaire (139) pour l'écoulement de matière de laque, qui peut être pressé contre
un alésage d'emboîtement correspondant d'un autre moyen de couplage, dans lequel ledit
au moins un moyen de couplage (139) et l'autre élément de couplage sont dans l'état
ouvert assemblés en écoulement l'un à l'autre et sont dans l'état fermé écartés l'un
de l'autre, dans lequel une section de séparation est alors formée, dans lequel l'élément
de couplage tubulaire (139) sert aussi bien pour la transmission de matière de laque
dans son intérieur que de tige de poussée pour l'actionnement du moyen de soupape.
2. Changeur de teinte selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de soupapes (32, 60, 82, 112, 142) et le module de commutation (44, 84,
114, 144) sont mobiles l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation commun
(64, 86) et en ce que les premières extrémités d'actionnement (66) des moyens de commutation (26, 28, 30,
90, 122, 138, 139) sont disposées le long d'une trajectoire circulaire (68) autour
de l'axe de rotation (64, 86).
3. Changeur de teinte selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le canal de collecte commun (24, 70, 137) se poursuit à sa première extrémité (72)
en un canal de sortie (42).
4. Changeur de teinte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un canal d'admission (40), qui est prévu pour l'alimentation d'air et/ou d'agent de
nettoyage, débouche dans la deuxième extrémité (74) du canal de collecte commun (24,
70, 137).
5. Changeur de teinte selon une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il est prévu pour le canal d'admission (40) et/ou le canal de sortie (42) d'autres
moyens de soupape (36, 38) pouvant être ouverts et fermés séparément.
6. Changeur de teinte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de soupapes (32, 60, 82, 112, 142) et le module de commutation (44, 84,
114, 144) sont configurés de telle manière et coopèrent de telle manière que les moyens
de soupape (18, 20, 22, 88, 120) soient fermés dans l'état non actionné.
7. Changeur de teinte selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de commutation (26, 28, 30, 90, 122) sont configurés de telle manière
qu'une ouverture d'un moyen de soupape respectif (18, 20, 22, 88, 120) soit provoquée
par un mouvement de retrait de la deuxième extrémité d'actionnement (50) de l'actionneur
(48, 94) dans la deuxième face d'interaction (46, 118).
8. Changeur de teinte selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est prévu entre la deuxième extrémité d'actionnement (50) de l'actionneur (48,
94) et les premières extrémités d'actionnement respectives (66) des moyens de couplage,
qui permettent une application d'une force de traction entre ceux-ci.
9. Changeur de teinte selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de commutation (26, 28, 30, 90, 122) sont configurés de telle manière
qu'une ouverture d'un moyen de soupape respectif (18, 20, 22, 88, 120) soit provoquée
par un mouvement de sortie de la deuxième extrémité d'actionnement (50) de l'actionneur
(48, 94) hors de la deuxième face d'interaction (46, 118) .
10. Changeur de teinte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de couplage tubulaires (139) font partie des moyens de commutation (26,
28, 30, 90, 122) et conviennent, dans l'état couplé l'un à l'autre, pour transmettre
une force de compression ou un mouvement de compression, par lequel/laquelle le moyen
de soupape respectivement choisi (18, 20, 22, 88, 120) peut alors être ouvert.
11. Changeur de teinte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sections de séparation respectives sont formées dans une région de séparation
à recouvrement.
12. Changeur de teinte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sections de séparation respectives sont formées dans une région de séparation
accessible et/ou visible de l'extérieur.
13. Changeur de teinte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de soupape (18, 20, 22, 88, 120) sont configurés de telle manière, qu'ils
puissent, en plus de l'état fermé et de l'état ouvert des soupapes, occuper aussi
un troisième état de soupape, dans lequel aucune section de séparation et aucun assemblage
à écoulement n'est formé(e) entre les éléments de couplage.
14. Changeur de teinte selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'actionneur (46, 118) est prévu pour occuper trois positions d'actionnement, qui
correspondent respectivement à un des états de soupape en coopération avec un moyen
de soupape respectif (18, 20, 22, 88, 120).
15. Changeur de teinte selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'actionneur fonctionne sur une base pneumatique et est configuré de telle manière
que la première position d'actionnement soit atteinte par introduction d'un milieu
sous pression dans une première entrée et que la deuxième position d'actionnement
soit atteinte par introduction d'un milieu sous pression dans une deuxième entrée.
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