[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Medien-Förderanlage, insbesondere
Lackieranlage, mit mindestens einem Vorratsbehälter für ein Medium, das mittels einer
Steuereinheit in eine Förderleitung eingespeist wird und mittels einer Pumpeinheit
in einer Pumprichtung an eine Abgabeeinheit weitertransportiert wird, wobei für einen
Reinigungsvorgang ein Reinigungsmedium in die Förderleitung eingespeist wird.
[0002] Verfahren dieser Art finden insbesondere Anwendung in der Lackierindustrie, wo Lackieranlagen
beispielsweise der Lackierung von Karosserieteilen bei Kraftfahrzeugen dienen, wobei
der dahingehende Lackauftrag von Hand, aber auch mittels Automaten, wie Lackierroboter
oder dergleichen, erfolgen kann. Eine Anforderung an dahingehende Lackieranlagen ist
es, häufig die Lackart (Metallic-Lacke) und/oder die Farbe entsprechend wechseln zu
können. Moderne Lackieranlagen sind demgemäß nicht nur mit leistungsfähigen Farbwechsel-
und Dosieranlagen ausgerüstet, sondern auch mit Reinigungseinrichtungen, die es erlauben,
bei einem Farb- oder Lackwechsel das bisher in der Förderleitung eingesetzte Medium
(Farbe oder Lack) aus der Förderleitung derart in den Vorratsbehälter, aus dem das
Medium stammt, zurückzubringen und dabei die Förderleitung von Medienrückständen derart
zu befreien, dass beim Einsatz des neuen Mediums (Lack oder Farbe) es nicht dergestalt
zu Störungen kommt, dass in ungewollter Weise die Reste des jeweils zuvor verwendeten
Mediums wiederum auf die jeweilige Werkstückoberfläche (Kfz-Karosserieteil) gelangen
können.
[0003] Im Hinblick auf dieses Anforderungsprofil stellt der Stand der Technik Lösungen bereit,
beispielsweise Lackieranlagen (DE 199 37 474 C2) mit einer Pistoleneinheit, mit der
Lack auf ein Werkstück aufgebracht werden kann, mit einer Farbwechseleinrichtung,
an die mindestens zwei Lack-Speiseeinrichtungen angeschlossen sind, mit einer Verbindungseinrichtung,
mit der die Pistoleneinheit und die Farbwechseleinrichtung miteinander verbunden sind,
mit einer der Pistoleneinheit zugeordneten Molchstation, mit einer der Farbwechseleinrichtung
zugeordneten Molchstation sowie einem Molch, welcher während einer Reinigungsphase
von der der Pistoleneinheit zugeordneten Molchstation durch die Verbindungseinrichtung
hindurch in die der Farbwechseleinrichtung zugeordnete Molchstation und wieder zurück
bewegt werden kann. Ein dahingehender Molch ist nichts anderes als ein in der Förderleitung
hin und her bewegbarer Verdrängungskörper, der beispielsweise mittels Druckluft oder
mittels eines Reinigungsmediums angetrieben in umgekehrter Richtung als der Farboder
Lackstrom in der Förderleitung deren Abreinigung vornimmt, indem er das in der Förderleitung
von einem Farb- oder Lackwechsel verbliebene Medium in den Vorratsbehälter wieder
ausschiebt. Dahingehende Molch-Reinigungseinrichtungen sind in einer Vielzahl von
Ausführungsformen im Stand der Technik nachweisbar (DE 197 09 988 C2, DE 101 57 938
A1, DE 199 62 224 A1 etc.).
[0004] Zwar sind die dahingehenden Molch-Reinigungssysteme, was den eigentlichen Abreinigungsvorgang
anbelangt, sehr wirksam; im Hinblick auf die Komplexität bezogen auf den Aufbau und
die Teilevielfalt bei einer Molch-Reinigungseinrichtung ist aber mit Störungen und
Hemmnissen im Betrieb zu rechnen und die Anschaffungskosten sowie die Betriebskosten
für dahingehende Molch-Reinigungsanlagen sind als hoch einzustufen. Auch kommt es
in der Praxis zu Problemen, zu befriedigenden Abreinigungsergebnissen zu gelangen,
beispielsweise an den Stationen, wo der Molch im Betrieb der Lackieranlage oder nach
Abschluss eines Abreinigungsvorganges sich aufzuhalten hat.
[0005] Demgemäß wurden im Stand der Technik bereits Lösungen vorgeschlagen (EP 1 284 162
A1), die auf den Einsatz eines dahingehenden Molch-Reinigungssystems verzichten und
dennoch zu sehr guten Reinigungsergebnissen führen. So dient das bekannte Verfahren
an einer Lackieranlage zum Reinigen einer Lackförderleitung, die einen Vorratsbehälter
mit einem Auftragsgerät für den Lack verbindet, um den Lack während Arbeitsphasen
zum Vorratsbehälter zum Auftragsgerät'zu transportieren, wobei die hierfür zum Durchführen
des Verfahrens zum Einsatz kommende Vorrichtung eine Spüleinheit zur Förderung eines
Reinigungsmittels und/oder eines unter Druck stehenden Gases durch die Förderleitung
während zwischen den Arbeitsphasen liegenden Reinigungsphasen aufweist, um die Spüleinheit
enthält eine Inertgasquelle und Mittel, die zur Füllung der Förderleitung mit dem
Inertgas am Schluss einer Reinigungsphase und zum Belassen des Inertgases in der Förderleitung
bis zum Beginn der nachfolgenden Arbeitsphase dienen. Da die bekannte Lösung nach
der EP 1 284 162 A1 auf den Einsatz von Molchen in der Förderleitung verzichtet, kann
der Lacktransport zur Abgabeeinheit mittels einer Pumpeinheit in Form einer Zahnradpumpe
oder dergleichen erfolgen, was bedingt durch die vorgebbare Pumpleistung zu großen
Transportmengen an aufzutragendem Lack führen kann, was bei den Lackieranlagen mit
Reinigungsmolch nicht geht, da der dahingehende Verdrängungskörper (Molch) nicht durch
die Zahnradpumpe hindurch transportierbar wäre; trotz dieses Umstandes ist aber die
bekannte, auf den Einsatz eines Molches verzichtende Pumpenlösung insoweit nachteilig,
als durch den Einsatz von Inertgas (Stickstoff) erst eine Inertgasquelle zu schaffen
ist, was wiederum mit entsprechend hohen Kosten bei der Anschaffung und dem Betrieb
einhergeht, da das verbrauchte Inertgas für den Reinigungsvorgang ständig nachzubeschaffen
ist. Um die Materialverluste bei Farbwechsel möglichst gering zu halten, sind des
Weiteren technische Lösungen bekannt, bei denen die Zahnradpumpe und die Farbwechselblöcke
möglichst nahe an der Pistole beziehungsweise dem Zerstäuber positioniert sind. Dies
führt zum einen zu großen Aufbauten auf den Robotern oder zu Maschinen mit Nachteilen
betreffend die Luftführung in der Kabine, was wiederum mit Qualitätsproblemen beim
Endprodukt einhergeht. Ferner gestalten sich aufgrund der relativ unzugänglichen Aufbauten
die Installation und die Wartungsarbeiten als problematisch. Des Weiteren ist die
Anzahl der Farben durch den zur Verfügung stehenden Raum gleichfalls begrenzt.
[0006] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
die bekannten Verfahren dahingehend weiter zu verbessern, dass unter Beibehalten ihrer
guten Reinigungsergebnisse sich diese aber betriebssicherer durchführen lassen zu
geringen Kosten. Eine dahingehende Aufgabe löst ein Verfahren mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit.
[0007] Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 für den Reinigungsvorgang
in einem ersten Schritt durch Umkehr der Pumprichtung das Medium in Richtung des Vorratsbehälters
zurückgedrängt wird und dass in einem zweiten Schritt inertgasfrei das Reinigungsmedium
in die Förderleitung eingespeist wird, wird die vorhandene Pumpeinheit (Zahnradpumpe),
die ansonsten den Förderstrom zur Abgabeeinheit (Lackierpistole) sicherstellt, durch
Umkehr ihrer Drehrichtung dazu benutzt, das in der Förderleitung verbliebene Medium
(Farbe oder Lack) in Richtung des Vorratsbehälters zurückzuschieben, so dass dergestalt
Verluste des Mediums reduziert sind. In einem weiteren zweiten Schritt, bei der die
Pumpeinheit vorzugsweise immer noch in Umkehrrichtung betrieben wird, wird dann ein
Reinigungsmedium durch die Förderleitung geschickt, die dergestalt die Abreinigung
der Förderleitung vornimmt. Der Eintrag des dahingehenden Reinigungsmediums kann inertgasfrei
erfolgen, so dass auf eine teure Bereitstellung und Nachbevorratung an Inertgas (Stickstoff)
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vollständig verzichtet werden kann. Bei dem Durchführen
der Abreinigung mittels des Reinigungsmediums wird das Verfahren jedenfalls mit den
vorrichtungsseitig gegebenen Komponenten derart betrieben, dass das Reinigungsmedium
nicht ungewollt auf die Vorratsbehälterseite gelangt, sondern dass vielmehr hier vorangehend
ein Austrag aus der Förderleitung stattfindet. Das erfindungsgemäße Verfahren braucht
nicht auf die Anwendung von Lackieranlagen eingeschränkt zu sein, sondern eignet sich
grundsätzlich für alle Arten von in einer Förderleitung zu transportierenden Medien,
die gegebenenfalls zu Verunreinigungen in der Förderleitung oder in der nachfolgend
angeordneten Abgabeeinheit führen.
[0008] Vorzugsweise wird als Reinigungsmedium Druckluft eingesetzt oder druckluftunterstützt
das Reinigungsmedium in der Förderleitung transportiert. Insbesondere im letztgenannten
Fall, bei der das Reinigungsmedium vorzugsweise ein Lösemittel ist, stören die Sauerstoffanteile
der Druckluft nicht derart, als diese einen schädigenden Einfluss auf das Medium in
Form einer Farbe oder eines Lackes haben könnten, wie dies in der EP 1 284 162 A1
beschrieben ist. Dem Grunde nach besteht aber auch die Möglichkeit, das Reinigungsmedium
ohne Einsatz von Druckluft mittels einer Pumpe, beispielsweise in Form einer in der
Drehrichtung umkehrbaren Zahnradpumpe, durch die Förderleitung zu transportieren.
Sofern aber druckluftgestützt das Reinigungsmedium durch die Förderleitung transportiert
wird, erlaubt dies die impulsartige Abreinigung durch Einsatz von Druckstößen über
die Druckluft.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Medienvolumen
zum Dosieren und Rückgewinnen durch die Pumpeinheit bewirkt. In einer Steuereinheit
der Pumpeinheit werden die vorgesehenen Ansteuerzeiten bestimmt, um das Dosieren und
Rückgewinnen des Mediumvolumens durchzuführen. Dadurch kann mit einer Einheit in Förderrichtung
und in umgekehrter Richtung das Medienvolumen in der Förderleitung transportiert werden.
Alternativ ist nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen,
dass zum Dosieren ein Mediendruckregler angesteuert und zum Rückgewinnen die Pumpeinheit
angesteuert wird. Dadurch können die beiden Strömungsrichtungen des Medienvolumens
durch unterschiedliche Einheiten gesteuert und überwacht werden.
[0009] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden mehrere Medien (Farben oder Lacke) eingesetzt, für die jeweils ein eigener
Vorratsbehälter und eine eigene Steuereinheit zur Anwendung kommen. Bei modernen Fahrzeug-Karosserie-Lackieranlagen
können durchaus 20 bis 40 verschiedene Medien nebst zugehörigen Vorratsbehältern und
Steuereinheiten, letztere regelmäßig in Form von ansteuerbaren Medienventilen (Steuerventilen),
zur Anwendung kommen.
[0010] Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist vor und hinter der Pumpeinheit (Zahnradpumpe) in der Förderleitung jeweils ein
Drucksensor eingesetzt, wobei in einer Bypassleitung zu der Pumpeinheit ein Bypassventil
eingesetzt wird. Mittels der genannten Drucksensoren lässt sich eine Systemüberwachung
sowohl im Betrieb bei der Medienförderung als auch im umgekehrten Fall beim Abreinigen
erreichen. Über das genannte Bypassventil ist ein Schnellspülvorgang erreichbar, bei
dem unter Umgehung der Zahnradpumpe das Reinigungsmedium beispielsweise in Form von
Lösemittel druckluftgestützt das Leitungssystem durchspült.
[0011] Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist zwischen Förderleitung und Abgabeeinheit ein Medienblock eingesetzt zum Zuführen
von Druckluft und/oder von Reinigungsmedium und/oder von weiteren Medien, wie Härter,
Farben, Lacke oder dergleichen. Über den bei der Abgabeeinheit (Sprühpistole) angeordneten
Medienblock lässt sich dann dergestalt ein weiteres Medium, beispielsweise in Form
einer Farbe oder eines Lackes, abgeben und gleichzeitig kann die bisher dem Medientransport
dienende Förderleitung durch Umschalten der Drehrichtung der Pumpeinheit mittels des
Reinigungsmediums abgereinigt werden. Im Gegensatz zu den bekannten Lösungen erlaubt
dies insoweit ein Weiterarbeiten auch im Reinigungsmodus, wobei in einer weiteren
Ausbaustufe auch denkbar wäre, das dahingehend über den Medienblock zugeführte Medium
von der Vorrichtungsseite dergestalt auszurüsten, dass auch insoweit eine Abreinigung
möglich wäre. Demgemäß könnte dann über die eine Förderleitung der Medienzustrom erfolgen,
wohingegen die andere Förderleitung dann zeitgleich abgereinigt wird. Nach Vornahme
der Abreinigung würde dann die dahingehende Förderleitung wieder dem Medienzustrom
dienen und die bisher dem Medientransport dienende Förderleitung abgereinigt werden
usw. Es sind auch beim Einsatz der Molchtechnik A/B-Systeme bekannt, welche einen
fast kontinuierlichen Betrieb der Pistolen ermöglichen. Um jedoch innerhalb des Reinigungsmodus
ein Weiterarbeiten zu ermöglichen, benötigen diese bekannten Vorrichtungen zwei getrennte
Fördereinrichtungen und einen entsprechend aufgebauten Medienblock hinter der Pistole,
was mit einem hohen gerätetechnischen Aufwand einhergeht.
[0012] Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird mittels einer Steuereinrichtung, insbesondere im Reinigungsbetrieb der Anlage,
unter Berücksichtigung des Pumpvolumens der Pumpeinheit sowie der Anzahl ihrer Umdrehungen
das Medienvolumen bestimmt zum kontrollierten Abführen des Reinigungsmediums aus der
Förderleitung vor Erreichen der Steuereinheit.
Da das Reinigungsmedium nicht auf die Vorratsseite des Mediums gelangen soll, muss
ermittelt werden, wie viel Reinigungsmedium in der Fördereinheit transportiert wird,
bevor diese die Steuereinheit erreicht, an der die Medienvorratsseite angeschlossen
ist. Hierbei wird das Pumpenvolumen, die Drehzahl der Pumpe sowie das in der Förderleitung
befindliche Volumen (Fläche x Länge der Förderleistung) berücksichtigt. Dies dient
der kontrollierten Rückführung der Farbe in die Vorratsbehälter. So wird jedenfalls
sichergestellt, dass die Steuereinheit vorher sperrt und das Reinigungsmedium dann
über eine Abzweigleitung, die über eine weitere Ventileinheit ansteuerbar ist, das
eigentliche Auftragssystem mit Förderleitung verlässt, wobei die dahingehenden Medienreste
nebst Reinigungsmedium in einem Sammelbehälter bevorratbar sind. Gegebenfalls besteht
die Möglichkeit, das Reinigungsmedium, insbesondere, wenn es sich um ein lösemittelhaltiges
handeln sollte, dergestalt von den sonstigen abgereinigten Farbresten zu trennen,
um das Reinigungsmedium der Anlage wieder zuführen zu können. Dies kommt der Umwelt
zugute und spart Betriebskosten.
[0013] Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beim
Rückführen des Medienvolumens in den Vorratsbehälter das Medienvolumen mit Druckluft
beaufschlagt. Dadurch kann eine Verkürzung der Rückführungszeit ermöglicht werden.
Diese Aufschlagung mit Druckluft kann unterstützend zur Drehrichtungsumkehr der Pumpeinheit
gegeben sein.
[0014] Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anstelle
der Beaufschlagung mit Druckluft ein rückführendes Medienvolumen mit einem Unterdruck
versehen. Dieser kann dadurch erzielt werden, dass eine Drehrichtungsumkehr der Pumpeinheit
angesteuert wird, um das Medienvolumen in Richtung des Vorratsbehälters zurückzudrängen,
wobei während der Rückführung eine Zerstäuberdüse geöffnet wird, so dass der Atmosphärendruck
die Förderleitung beaufschlagt, um das Medienvolumen in der Förderleitung zurückzudrängen.
Diese Ausführungsform ist besonders geeignet beim Einsatz von Handsprühvorrichtungen
in Handlackierstationen, wodurch der Werker beim Rückführen des Mediumvolumens die
Zerstäuberdüse geöffnet hält oder indem die Zerstäuberdüse durch eine steuerbare Vorrichtung
in einer geöffneten Position gehalten wird.
[0015] Zur Reinigung der Medien-Förderanlage wird nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ein Reinigungsmedium in oder in umgekehrter Förderrichtung des Medienvolumens
durch die Förderleitung transportiert. Die Ansteuerung der Förderrichtung für das
Reinigungsvolumen kann sowohl von der Sprühseite als auch von der Bevorratungsseite
für die unterschiedlichen Medien erfolgen. Eine flexible Anpassung an unterschiedliche
Anforderungen und Ausgestaltungen der Medien-Förderanlage ist dadurch ermöglicht.
[0016] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist in einer Handlackierstation eine Handsprühvorrichtung vorgesehen, die zumindest
zur Rückführung des Medienvolumens über eine Schnellverbindungsvorrichtung mit einer
Abziehvorrichtung verbunden ist. Dadurch kann die Rückgewinnung und Reinigung beschleunigt
werden, indem zusätzlich ein Reinigungsmedium unter Beaufschlagung von Druckluft über
die Abziehvorrichtung eingespeist wird. Des Weiteren kann die Zuführung des Mediums
zur Zerstäuberdüse der Handsprühvorrichtung nach einem Reinigen der Förderleitung
oder einer Medienwechsel beschleunigt werden, indem ein zusätzlicher Querschnitt freigegeben
wird, um den Widerstand in der Leitung zu verringern.
[0017] Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels
nach der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur in prinzipieller
und nicht maßstäblicher Darstellung den grundlegenden Aufbau einer Vorrichtung zum
Durchführen des Verfahrens.
[0018] Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Betrieb einer Medien-Förderanlage, insbesondere
in Form einer Lackieranlage, wie sie beispielhaft in der Figur dargestellt ist.
[0019] Die gezeigte Lackieranlage weist drei Vorratsbehälter 10 auf zum Bevorraten verschiedener
Medien, beispielsweise in Form von Farben oder Lacken unterschiedlicher Farbprägung.
Die dahingehenden Medien lassen sich mittels einer als Ganzes mit 12 bezeichneten
Steuereinheit in eine Förderleitung 14 einspeisen. Die Steuereinheit 12 ist vorzugsweise
in der Art eines Ventilblocks aufgebaut mit einer Mehrzahl an Einzelventilen, vorzugsweise
in der Art von Medienventilen 16, wobei ein Teil der Medienventile 16 den Vorlauf
und den Rücklauf zu den einzelnen Vorratsbehältern 10 ansteuert, wobei der dahingehende
Medientransportweg mit Pfeilen angegeben ist und ein anderer Teil der Medienventile
16 dient dem Zuführen von Luft 18 und Lösemittel 20. Ein weiteres Medienventil 22
ist vor den Medienventilen 16 der Steuereinheit 12 angeordnet und gibt als Abzweigeinheit
den Weg frei zu einem Sammelbehälter 24. Als Medienventile 16 dienen Steuerventile
auch in Form von Magnetventilen. Der Einsatz eines Vordruckreglers ist bei dem erfindungsgemäßen
System nicht zwingend; verbessert jedoch die Dosiergenauigkeit des Systems.
[0020] In Medien-Transportrichtung gesehen ist hinter der Steuereinheit 12 ein Vordruckregler
26 vorhanden zur Einstellung des Pumpenvordrucks für die Pumpeinheit 28, beispielsweise
ausgebildet in Form einer Zahnradpumpe, Schneckenpumpe oder Schlauchpumpe, mit zwei
gegenläufigen Drehrichtungen. Vor und hinter der Pumpeinheit 28 sind an die Förderleitung
14 Drucksensoren 30, 32 angeschlossen, einmal bezogen auf den Pumpenausgang, einmal
bezogen auf den Pumpeneingang. Des Weiteren ist in einer Bypassleitung 34 zu der Zahnradpumpe
28 ein Medienventil 36 geschaltet, das in der geöffneten Stellung vorzugsweise dem
Durchführen schneller Spülvorgänge dient. In weiterer Medien-Transportrichtung ist
hinter der Pumpeinheit 28 eine Abgabeeinheit 38 angeordnet, die mit einer Zerstäuberdüse
40 versehen dem Medienauftrag, insbesondere in Form der Farbe oder des Lackes, dient.
Zwischen Förderleitung 14 und Abgabeeinheit 38 ist des Weiteren ein als Ganzes mit
42 bezeichneter Medienblock eingesetzt, der wiederum mit Medienventilen 16 versehen
ist, die wiederum der Ansteuerung von Luft 18 dienen, von Lösemitteln 20 sowie von
weiteren Medien, wie Härter 44 und/oder Farbe beziehungsweise Lack 46.
[0021] Nachdem nunmehr der grundlegende Systemaufbau der Medienförderanlage in Form einer
Lackieranlage beispielhaft erläutert ist, wird nunmehr das erfindungsgemäße Verfahren
zum Betrieb näher beschrieben. Das im jeweiligen Vorratsbehälter 10 bevorratete Farb-
oder Lackmedium wird mittels der Steuereinheit 12 über das jeweils zuordenbare Magnetventil
16 in die Förderleitung 14 eingespeist, wobei der Einspeisdruck dem Ringleitungsdruck
bedingt durch die Zahnradpumpe als Pumpeinheit 28 entspricht. Über den Vordruckregler
26 wird der Eingangsdruck zur Pumpeinheit 28 konstant gehalten, und die Zahnradpumpe
fördert das vorgegebene Medienvolumen für die Applikation durch die Abgabeeinheit
38. Die Ein- und Ausgangsseite der Pumpeinheit 28 wird dabei über die zugehörigen
Drucksensoren 30, 32 überwacht, und die zuordenbare Ventileinheit des Medienblockes
42 für den Hauptpfad der Förderleitung 14 wird geöffnet, und über die Zerstäuberdüse
40 erfolgt das Applizieren des gewünschten Lackes.
[0022] Ein Rückführbetrieb beim Medienwechsel gestaltet sich dann wie folgt. Um bei einem
gewünschten Wechsel der Medien beziehungsweise des Farbtons die in der Förderleitung
14 befindliche Menge in die Versorgungsleitung, an die der jeweilige Vorratsbehälter
10 angeschlossen ist, zurückzudrängen, ist der folgende Ablauf geplant. Das dem aktuell
eingesetzten Medium zugeordnete Ventil 16 bleibt geöffnet und die Drehrichtung der
Pumpeinheit 28 (Zahnradpumpe) wird umgekehrt bei geschlossenem Medienventil 36 in
der Bypassleitung 34. Das Medienventil 36 wird während der Rückführung des Medienvolumens
geschlossen gehalten. Dergestalt fördert die Zahnradpumpe das in der Förderleitung
14 befindliche Medium zurück in den zuordenbaren Vorratsbehälter 10. Nach Umkehr der
Drehrichtung wird zuerst das Medienventil 16 für die Druckluft 18 am Medienblock 42
geöffnet und damit ein Vordruck auf die Mediensäule in der Förderleitung erzeugt.
Der Vordruckregler 26 wird dabei auf maximalen Durchlass gestellt. Das Medienventil
16 für das Lösemittel 20 am Medienblock 42 wird geöffnet, wodurch ein Vordruck der
Mediensäule auf die Zahnradpumpe der Pumpeinheit 28 erzeugt wird. Die Anzahl der Umdrehungen
der Pumpeinheit 28 und damit das geförderte Volumen wird überwacht, und zwar mittels
einer nicht näher dargestellten Steuereinrichtung, und nach einer vordefinierten Anzahl
Umdrehungen das Medienventil 16 an der Steuereinheit 12 geschlossen, wodurch der Vorratsbehälter
10 von der Förderleitung 14 abgesperrt ist. Das an der Steuereinheit 12 befindliche
weitere Medienventil 22, das eine Art Dumpventil als Abzweigeinheit bildet, wird dann
zusammen mit dem Bypassventil (Medienventil 36) der Bypassleitung 34 geöffnet und
die Förderleitung 14 wird rückgespült. Als Reinigungsmedium kann dabei Druckluft 18
sowie Lösemittel 20, vorzugsweise ein Druckluft-18 Lösemittel-20-Gemisch, über die
Medienventile 16 des Medienblocks 42 in die Förderleitung 14 eingespeist werden. Dies
kann sowohl von der Seite der Steuereinheit 12 als auch von der Seite des Medienblocks
42 aus erfolgen. Mit der dahingehenden Mischung ist dann auch ein Impulsspülen über
Druckluftstöße des Druckluftnetzes möglich. Nach Ablauf des Spülvorganges in entgegengesetzter
Förderrichtung, wobei die Spülmenge in den Sammelbehälter 24 entsorgt wird, kann die
Drehrichtung der Pumpeinheit 28 wieder auf Fördern geändert werden, und das neue Medium
(Farbton, Metallic-Lack oder dergleichen) wird in die Förderleitung 14 eingespeist,
wobei dann ein anderer Vorratsbehälter 10 über die Steuereineinheit 12 angewählt wird.
[0023] Während des beschriebenen Rückspülvorganges würde dem Grunde nach die Möglichkeit
bestehen, über ein Medienventil 16 des Medienblocks 42 ein anderes Farbmedium gegebenenfalls
in Verbindung mit einer Härterkomponente der Abgabeeinheit 38 zuzuführen. Vorzugsweise
benötigt man, um kontinuierlich lackieren zu können, eine zweite Dosiereinheit, was
jedoch Vorteile mit sich bringt sowohl für handbetätigte Anlagen als auch für Roboteranlagen.
Sofern eine vergleichbare Rückspüleinrichtung, wie beschrieben, an den dahingehenden
Medienblock 42 angeschlossen ist, ergibt dies die Möglichkeit, immer mit einer Förderleitung
14 zu lackieren, wohingegen für die andere Förderleitung (nicht dargestellt) die Abreinigung
vorgenommen wird. Demgemäß wäre es möglich, quasi kontinuierlich Lackiervorgänge vorzunehmen,
was insbesondere dann von Vorteil ist, sofern über Robotereinrichtungen oder dergleichen
der Lackierbetrieb automatisiert ist.
[0024] Die in Figur 1 dargestellte Anlage ist bevorzugt für Roboteranlagen vorgesehen. Beim
Einsatz der Medien-Förderanlage in einer Handlackierstation ist an der Stelle des
Medienblocks 42 und der Ausgabeeinheit 38 eine Abziehvorrichtung und eine Handsprühvorrichtung
vorgesehen, um die Medien auszugeben. Während der Ausgabe der Medien wird die Handsprühvorrichtung
über eine Schnellverbindungsvorrichtung von der Abziehvorrichtung getrennt. Die Abziehvorrichtung
kann beim Rückgewinnen des Mediums die Förderleitung 14 mit Druckluft beaufschlagen.
Zusätzlich kann beim Spülvorgang zum Reinigen der Förderleitung als Reinigungsmedium
Druckluft oder ein Lösemittel zugeführt werden. Während dem Zuführen des Mediums nach
dem Reinigen kann die Abziehvorrichtung als eine Art Dumpventil wirken. Die Funktionen
sind im Wesentlichen mit dem Medienblock 42 vergleichbar und an das Handsprühsystem
angepasst. Bevorzugt ist bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass beim Rückführen
des Medienvolumens durch Betätigen der Handsprühvorrichtung die Zerstäuberdüse geöffnet
wird. In der Pumpeneinheit 28 wird ein Unterdruck in der Förderleitung 14 erzeugt,
wodurch durch den Atmosphärendruck eine Rückführung des Mediums in den Vorratsbehälter
10 ermöglicht ist.
[0025] Der erfindungsgemäße Verfahrensaufbau kommt ohne kostenintensive Molcheinrichtungen
aus und kann auf den Einsatz von Inertgas (Stickstoff) verzichten. Anstelle von Lösungsmittel
können auch andere Reinigungsmedien verwendet werden. Die beschriebene Anlage nebst
Verfahren lässt sich kostengünstig realisieren, da ein Druckluftnetz regelmäßig vor
Ort ohnehin vorhanden ist und Lösemittel während des Lackiervorganges benötigt wird.
Die beschriebene Medienförderanlage ist nicht auf den Transport und die Abreinigung
von Farben oder Lacken eingeschränkt, sondern kann auch in anderen Anwendungsbereichen
zum Einsatz kommen, bei denen ein Medientransport nebst Abreinigung notwendig wird.
[0026] Grundsätzlich eignet sich das beschriebene Verfahren auch für die Rückführung des
Mediums vor einer längeren Betriebspause. Sofern über die Anlage auch Härter zugeführt
werden, kann es von Vorteil sein, ein Inertgas zur Druckbeaufschlagung für die Härterkomponente
einzusetzen; es kann aber auch mit extra getrockneter Luft gearbeitet werden. Für
den Einsatz von Molchen bei den bekannten Systemen ist ein Mindestdurchmesser von
6 mm Nennweite der Lackschläuche zwingend erforderlich. Demgemäß kann mit dem erfindungsgemäßen
System das Materialvolumen in den Förderschläuchen mit einem Nenndurchmesser von beispielsweise
4,8 mm um 35 % gegenüber den bekannten Molchsystemen reduziert werden, was mit einer
deutlichen Kostensenkung einhergeht.
1. Verfahren zum Betrieb einer Medien-Förderanlage, insbesondere Lackieranlage, mit mindestens
einem Vorratsbehälter (10) für ein Medium, das mittels einer Steuereinheit (12) in
eine Förderleitung (14) eingespeist wird und mittels einer Pumpeinheit (28) in einer
Pumprichtung an eine Abgabeeinheit (38) weitertransportiert wird, wobei für einen
Reinigungsvorgang ein Reinigungsmedium in die Förderleitung (14) eingespeist wird,
dadurch gekennzeichnet, dass für den Reinigungsvorgang in einem ersten Schritt durch Umkehr der Pumprichtung das
Medium in Richtung des Vorratsbehälters (10) zurückgedrängt wird und dass in einem
zweiten Schritt inertgasfrei das Reinigungsmedium (20) in die Förderleitung (14) eingespeist
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Reinigungsmedium Druckluft (18) eingesetzt wird oder dass druckluftunterstützt
das Reinigungsmedium Lösemittel (20) in der Förderleitung (14), vorzugsweise impulsartig
durch die Förderleitung, transportiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Dosieren und Rückgewinnen des Medienvolumens die Pumpeinheit (28) angesteuert
wird oder dass zum Dosieren ein Vordruckregler (26) und zum Rückgewinnen die Pumpeinheit
(28) angesteuert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Medien eingesetzt werden, für die jeweils ein eigener Vorratsbehälter (10)
und eigene Medienventile (16) der Steuereinheit (12) eingesetzt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Pumpeinheit (28) eine Zahnradpumpe mit zwei gegenläufigen Drehrichtungen eingesetzt
wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeeinheit (38) mit einer Zerstäuberdüse (40) versehen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor und hinter der Pumpeinheit (28) in der Förderleitung (14) jeweils ein Drucksensor
(30, 32) eingesetzt wird und dass in einer Bypassleitung (34) zu der Pumpeinheit ein
Bypassventil (Medienventil (36)) eingesetzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Förderleitung (14) und Abgabeeinheit (38) ein Medienblock (42) eingesetzt
wird zum Zuführen von Druckluft (18) und/oder von Reinigungsmedium (20) und/oder von
weiteren Medien, wie Härter (44), Farben, Lacke (46) oder dergleichen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Steuereinrichtung, insbesondere im Reinigungsbetrieb der Anlage, unter
Berücksichtigung des Pumpenvolumens der Pumpeinheit (28) sowie der Anzahl ihrer Umdrehungen
einschließlich das in der Förderleitung (10) befindliche Volumen (Fläche x Länge der
Fördeleitung) das Medienvolumen bestimmt wird zum kontrollierten Abführen des Reinigungsmediums
aus der Förderleitung (10) vor Erreichen der Steuereinheit (12) mit ihren Ventilen
(16), wobei vorzugsweise beim Rückführen das Medienvolumen mit Druckluft oder mit
einem Unterdruck, insbesondere durch Öffnen der Zerstäuberdüse (40), beaufschlagt
wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reinigungsmedium in oder in umgekehrter Förderrichtung des Mediumvolumens durch
die Förderleitung (14) transportiert wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Handsprühvorrichtung mit einer Zerstäuberdüse (40) versehen wird und vorzugsweise
zumindest zur Rückführung des Medienvolumens über eine Schnellverbindungsvorrichtung
mit einer Abziehvorrichtung verbunden wird.