-
Die
Erfindung betrifft ein Modul für
eine Wechseleinrichtung für
Beschichtungsmaterialien, insbesondere für Lacke, mit
- a)
einem Gehäuse;
- b) wenigstens einem Zuführkanal,
welchem von außen
Beschichtungsmaterial zuführbar
ist;
- c) wenigstens einem Abgabekanal, welcher mit einer Applikationseinrichtung
verbindbar ist und welcher über
einen Strömungsweg
mit dem Zuführkanal
in Verbindung steht;
wobei
- d) Mittel vorgesehen sind, mit denen der Strömungsweg zwischen dem Zuführkanal
und dem Abgabekanal wahlweise verschließbar oder freigebbar ist.
-
Außerdem betrifft
die Erfindung eine Wechseleinrichtung für Beschichtungsmaterialien,
welche aus mehreren Modulen aufgebaut ist.
-
Eine
Wechseleinrichtung für
Beschichtungsmaterialien, im Falle einer Lackieranlage eine Farbwechseleinrichtung,
wird in der Regel dann eingesetzt, wenn es im normalen Betrieb häufiger vorkommt,
daß für die Beschichtung
eines Gegenstandes ein anderer Lack verwendet werden soll als derjenige
Lack, mit welchem ein vorhergehender Gegenstand lackiert wurde.
-
Ein
Modul für
eine Wechseleinrichtung und eine Wechseleinrichtung der jeweils
eingangs genannten Art sind aus der
US 6 892 764 B2 bekannt. Das dort beschriebene
Modul umfaßt
als Abgabekanal einen einzigen Farbkanal, der beim Zusammensetzen
einzelner Module zu einer Farbwechseleinrichtung entsprechend verlängert wird.
Dieser Farbkanal steht im Betrieb über einen Farbschlauch mit einer
Lackspritzpistole in Verbindung. Eine modular aufgebaute Farbwechseleinrichtung
hat den Vorteil, daß sie
einfach um ein Modul erweitert oder verkleinert werden kann, wodurch
die Farbwechseleinrichtung entsprechend an die jeweils benötigte Anzahl von
zu verwendenden Lacken angepaßt
werden kann.
-
Bevor
bei einem Modul der
US
6 892 764 B2 bzw. der daraus zusammengesetzten Farbwechseleinrichtung
ein Farbwechsel erfolgen kann, muß der einzige Farbkanal der
Farbwechseleinrichtung und der einzige von dort zur Lackspritzpistole
führende Farbschlauch
gereinigt bzw. gespült
werden, damit es nach dem Farbwechsel innerhalb der lackführenden
Kanäle
und Schläuche
zu keiner das Lackierergebnis beeinträchtigenden Durchmischung zweier verschiedener
Lacke kommen kann. Dazu wird beispielsweise Reinigungsmittel durch
den Farbkanal und den zur Lackspritzpistole führenden Farbschlauch gepumpt.
Während
dieses Spülvorgangs kann
kein Lack über
den Farbkanal zur Lackspritzpistole geleitet und von dieser auf
einen zu beschichtenden Gegenstand abgegeben werden. Erst wenn der Reinigungsvorgang
abgeschlossen ist, kann Lack einer anderen Farbe über den
Farbkanal und den Verbindungsschlauch zur Lackspritzpistole gefördert werden.
Dies bedeutet, daß die
Lackspritzpistole und somit die Lackieranlage stillsteht, während das
die Lackspritzpistole speisende Leitungssystem gespült wird.
Bei jedem Farbwechsel kommt es so zu Verzögerungen, welche sich in einer
Verringerung des möglichen
Gesamtdurchsatzes der Lackieranlage niederschlagen. Das oben Gesagte
gilt sinngemäß entsprechend
für Beschichtungsanlagen,
bei welchen kein Lack, sondern ein anders geartetes Beschichtungsmaterial
auf einen zu beschichtenden Gegenstand appliziert wird.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Modul und eine Wechseleinrichtung der
jeweils eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß Verzögerungen
bei einem Farbwechsel auf ein geringeres Maß reduziert werden.
-
Diese
Aufgabe wird bei einem Modul der eingangs genannten Art dadurch
gelöst,
daß
-
- e) wenigstens zwei gesonderte Abgabekanäle vorgesehen
sind, wobei einem ersten Abgabekanal unabhängig von einem zweiten Abgabekanal Beschichtungsmaterial
zuführbar
ist.
-
Dadurch,
daß wenigstens
zwei Abgabekanäle
vorgesehen sind, die beide mit der Applikationseinrichtung verbunden
werden können,
ist die Möglichkeit
geschaffen, einen Farbwechsel ohne größere Verzögerungen durchzuführen. Wird
beispielsweise im Falle einer Lackieranlage eine Lackspritzpistole durch
den ersten von zwei Abgabekanälen
mit einem ersten Lack gespeist und soll nun ein Farbwechsel erfolgen,
so kann bereits im Vorfeld, also noch während die Beschichtung mit
dem ersten Lack erfolgt, der zweite Abgabekanal sowie ein damit
und mit der Lackspritzpistole verbundener Schlauch mit einem zweiten
Lack beschickt werden. Der Lack kann dann bereits an der Lackspritzpistole
anliegen, ohne daß er
von dieser auf den zu beschichtenden Gegenstand aufgetragen wird.
Bei einem Farbwechsel wird die Verbindung der Lackspritzpistole
zum ersten Abgabekanal unterbrochen, die Lackspritzpistole auf hier nicht
näher interessierende
Weise gespült,
der Weg vom zweiten Abgabekanal zur Lackspritzpistole freigegeben
und entsprechend der zweite Lack aus dem zweiten Abgabekanal von
der Lackspritzpistole auf einen zu beschichtenden Gegenstand aufgetragen. Während dieses
Beschichtungsvorganges kann der erste Abgabekanal nun seinerseits
gespült
werden und nach einem entsprechenden Reinigungsvorgang bereits mit
einem nächsten
Lack beschickt werden, der dann für einen weiteren Farbwechsel
an der Lackspritzpistole zur Verfügung steht.
-
Vorteilhafte
Weiterbildungen des Moduls sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis
7 angegeben.
-
Es
ist günstig,
wenn die Abgabekanäle
sich zwischen einem von außen
zugänglichen
ersten Anschluß auf
einer ersten Seite des Gehäuses
und einem von außen
zugänglichen
zweiten Anschluß auf einer
zweiten Seite des Gehäuses
erstrecken, wobei die beiden Anschlüsse derart komplementär zueinander
ausgebildet und derart zueinander angeordnet sind, daß bei zwei
miteinander verbundenen Modulen der erste Anschluß des ersten
Moduls und der zweite Anschluß des
zweiten Moduls dicht miteinander verbunden sind. Durch diese Ausbildung
können prinzipiell
beliebig viele Module miteinander verbunden werden, wobei die Abgabekanäle entsprechend immer
jeweils um die Dicke eines Moduls verlängert werden.
-
Es
ist vorteilhaft, wenn der erste Anschluß als Ausnehmung und der zweite
Anschluß als
Anschlußnippel
ausgebildet ist. Auf diese Weise können leicht zueinander komplementäre Anschlüsse gefertigt
werden.
-
Um
beispielsweise Reinigungsmittel und/oder Beschichtungsmaterial-Reste
aus einem Modul bzw. einer aus mehreren Modulen aufgebauten Wechseleinrichtung
entfernen zu können,
ist es günstig,
wenn die Abgabekanäle über einen
Verbindungsweg mit einem Entsorgungskanal in Verbindung stehen,
wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen der Verbindungsweg zwischen
dem Abgabekanal und dem Entsorgungskanal wahlweise verschließbar oder
freigebbar ist.
-
Eine
technisch günstige
Lösung
ist es, wenn die Mittel zum Verschließen und Freigeben des Verbindungsweges
zwischen dem Abgabekanal und dem Entsorgungskanal ein druckluftbetätigtes Ventil umfassen.
-
Letzteres
stellt ebenfalls eine gute Lösung für die Mittel
zum Verschließen
und Freigeben des Strömungsweges
zwischen dem Zuführkanal
und dem Abgabekanal dar.
-
Das
Modul kann in eine Beschichtungsmaterial führende Ringleitung integriert
werden, ohne radial dazu viel Raum in Anspruch zu nehmen, wenn sich der
Zuführkanal
zwischen zwei Anschlüssen
erstreckt, welche auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses angeordnet
sind.
-
Die
oben genannte Aufgabe wird bei einer Wechseleinrichtung für Beschichtungsmaterialien der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein einzelnes Modul als ein
Modul nach einem der Ansprüche
1 bis 7 ausgebildet ist.
-
Dadurch
ist eine Wechseleinrichtung für
Beschichtungsmaterialien geschaffen, welche wenigstens zwei gesonderte
Abgabekanäle
hat, wodurch ein Farbwechsel wie oben zum Modul beschrieben mit
geringeren Verzögerungszeiten
erfolgen kann.
-
Nachstehend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert. In
dieser zeigen:
-
1 eine
isometrische Ansicht eines Moduls einer Farbwechseleinrichtung;
-
2 einen
Schnitt des Moduls von 1 entlang der Schnittlinie II-II
in 4;
-
3 eine
Ansicht des Moduls von 1 aus der Richtung des dortigen
Pfeiles A in teilweiser Durchsicht; und
-
4 eine
Ansicht des Moduls von 1 aus der Richtung des dortigen
Pfeiles B in teilweiser Durchsicht.
-
Die 1 bis 4 zeigen
ein Modul 10 einer modular aufgebauten Farbwechseleinrichtung, welches
einen Gehäuseblock 12 umfaßt. Der
Gehäuseblock 12 ist
einstückig
aus einem Kunststoff gefertigt und weist einen zentralen Abschnitt 14 auf,
der zu beiden Seiten in jeweils einen Klemmabschnitt 16 bzw. 18 übergeht.
Der Gehäuseblock 12 ist
durch zwei sich gegenüberliegende
Verbindungsseiten 24, 26, über welche zwei Module 10 auf
später
zu erläuternde
Weise miteinander verbunden werden können, zwei weitere sich gegenüberliegende
Außenseiten 28, 30 und
jeweils eine Stirnseite an den freien Enden der Klemmabschnitte 16 bzw. 18 begrenzt.
-
Wie
insbesondere in 2 zu erkennen ist, verläuft zwischen
zwei Zugangsflächen 20 und 22, die
am Übergang
des zentralen Abschnitts 14 und den Klemmabschnitten 16 bzw. 18 zwischen
letzteren von außen
zugänglich
sind, ein zentraler Zuführkanal 32 mit
kreisrundem Querschnitt.
-
Dieser
mündet
an beiden Enden jeweils in eine von der entsprechenden Zugangsfläche 20 bzw. 22 her
zugängliche
Anschlußbohrung 34a bzw. 34b. In
der jeweiligen Wand der Anschlußbohrungen 34a, 34b sind
je zwei in Richtung der gemeinsamen Achse 36 der Anschlußbohrung 34a, 34b und
des zentralen Zuführkanals 32 voneinander
beabstandete Nuten 38a bzw. 38b zur Aufnahme eines
dichtenden O-Ringes bzw. eines Sprengringes vorgesehen. Über die Anschlußbohrungen 34a, 34b kann
der zentrale Zuführkanal 32 des
Gehäuseblocks 12 mit
zu den Anschlußbohrungen 34a, 34b komplementären Anschlüssen einer
hier nicht gezeigten Farbleitung, beispielsweise eines Farbschlauchs,
verbunden werden. Dadurch kann das Modul 10 mit einer Farbe bzw.
einem Lack beschickt werden, die bzw. der durch den Zuführkanal 32 zirkuliert.
Die Begriffe "Lack" und "Farbe" sind synonym zu
verstehen und dienen als Beispiel für Beschichtungsmaterialien.
-
In
dem Bereich zwischen dem zentralen Zuführkanal 32 und der
Außenseite 28 des
zentralen Abschnitts 14 des Gehäuseblocks 12 sind
zwei Kanalsysteme vorgesehen, welche mit den Bezugszeichen 40a bzw. 40b versehen
sind und nachfolgend am Beispiel des in 2 rechts
zu erkennenden Kanalsystems 40a näher erläutert werden. Gleiche Komponenten
der Kanalsysteme 40a, 40b tragen dieselben Bezugszeichen,
wobei durch den zusätzlichen
Buchstaben a bzw. b ausgedrückt
ist, zu welchem Kanalsystem 40a oder 40b die fragliche
Komponente gehört.
Wird nachfolgend eine Komponente mit ihrem Bezugszeichen ohne den
kennzeichnenden Buchstaben a oder b genannt, so gilt die zugehörige Erläuterung
jeweils sinngemäß für beide
Kanalsysteme 40a, 40b.
-
Von
der in 2 unten liegenden Außenseite 28 in Richtung
auf den zentralen Zuführkanal 32 des
Gehäuseblocks 12 erstreckt
sich eine Stufenbohrung 42a. Deren Achse 44a verläuft von
der Außenseite 28 in
Richtung auf den zentralen Zuführkanal 32 schräg von der
senkrecht auf dessen Achse 36 stehenden Mittelebene 46 des
Gehäuseblocks 12 weg
und liegt in der Zeichenebene der 2. Ausgehend
von einer kreisrunden Öffnung 48a in
der Außenseite 28 des
Gehäuseblocks 12 weist
die Stufenbohrung 42a in Richtung auf den Zuführkanal 32 koaxial
zu ihrer Achse 44a einen Gewindeabschnitt 50a mit
Innengewinde, einen Aufnahmeabschnitt 52a mit glatter Innenwand,
einen sich in Richtung auf den Zuführkanal 32 verjüngenden
konischen Abschnitt 54a, eine Vorkammer 56a, eine
Ventilsitz-Kammer 58a sowie einen Verbindungskanal 60a auf.
Die Stufe zwischen der Ventilsitz-Kammer 58a und dem im
Durchmesser kleineren Verbindungskanal 60a bildet einen Ventilsitz.
Der Verbindungskanal 60a der Stufenbohrung 42a mündet in
den zentralen Zuführkanal 32 des Gehäuseblocks 12 und
verbindet diesen somit über die
Ventilsitz-Kammer 58a unter anderem mit der Vorkammer 56a der
Stufenbohrung 42.
-
Das
Kanalsystem 40a umfaßt
außerdem eine
weitere Stufenbohrung 62a, deren Aufbau weitgehend mit
demjenigen der Stufenbohrung 42a übereinstimmt. Die Stufenbohrung 62a umfaßt, bezogen auf
den Gehäuseblock 12 von
außen
nach innen, eine Öffnung 64a,
einen Gewindeabschnitt 66a, einen Aufnahmeabschnitt 68a,
einen sich verjüngenden
konischen Abschitt 70a, eine Vorkammer 72a, eine
Ventilsitz-Kammer 74a sowie einen Verbindungskanal 76a,
welche alle koaxial zu einer gemeinsamen Achse 78a verlaufen.
Die Stufe zwischen der Ventilsitz-Kammer 74a und dem im
Durchmesser kleineren Verbindungskanal 76a bildet einen
Ventilsitz.
-
Die
Achse 78a erstreckt sich senkrecht zur Achse 44a der Stufenbohrung 42a.
Die Stufenbohrung 62a ist derart in dem zentralen Abschnitt 14 des Gehäuseblocks 12 angeordnet,
daß ihre Öffnung 64a von
der Zugangsfläche 22 des
zentralen Abschnitts 14 des Gehäuseblocks 12 her zugänglich ist.
-
Die
Vorkammer 72a der Stufenbohrung 62a kreuzt den
Verbindungskanal 60a der Stufenbohrung 42a (vgl. 2).
Anders ausgedrückt
umfaßt
der Verbindungskanal 60a der Stufenbohrung 42a also
einen im Querschnitt erweiterten Abschnitt, welcher die Vorkammer 72a der
Stufenbohrung 62a bildet.
-
Der
Verbindungskanal 76a der Stufenbohrung 62a mündet in
einen als Abgabekanal dienenden Farbkanal 80a, welcher
sich zwischen den Verbindungsseiten 24 und 26 des
Gehäuseblocks 12 parallel
zu dessen Mittelebene 46 und senkrecht zu den Achsen 44a und 78a der
Stufenbohrungen 42a bzw. 62a erstreckt. Wie in 4 zu
erkennen ist, mündet der
Farbkanal 80a auf der Verbindungsseite 24 des Gehäuseblocks 12 in
eine Anschlußaufnahme 82a, welche
nach außen
hin bündig
mit der Verbindungsseite 24 abschließt. Auf der der Verbindungsseite 24 gegenüberliegenden
Verbindungsseite 26 des Gehäuseblocks 12 endet
der Farbkanal 80a in einem überstehenden Anschlußnippel 84a,
welcher zur Dichtung nicht eigens mit Bezugzeichen versehene O-Ringe
trägt und
komplementär
zur Anschlußaufnahme 82a ausgebildet
ist. Somit kann der Anschlußnippel 84a dichtend
in eine Anschlußaufnahme 82a eines
anderen Moduls 10 eingreifen.
-
Zwischen
den Verbindungsseiten 24 und 26 des Gehäuseblocks 12 verläuft achsparallel
zum Farbkanal 80a ein Entsorgungskanal 86a, dessen Funktion
nachstehend noch erläutert
wird. Der Entsorgungskanal 86a kreuzt die Vorkammer 56a der Stufenbohrung 42a,
was inbesondere in 3 gut zu erkennen ist. In anderen
Worten umfaßt
der Entsorgungs kanal 86a also einen im Querschnitt erweiterten
Abschnitt, welcher die Vorkammer 56a der Stufenbohrung 42a bildet.
Der Entsorgungskanal 86a weist wie der Farbkanal 80a eine
Anschlußaufnahme und
einen Anschlußnippel
auf, die sich jeweils auf der Verbindungsseite 24 bzw. 26 des
Gehäuseblocks 12 befinden
und mit den Bezugzeichen 88a bzw. 90a gekennzeichnet
sind.
-
In
den Stufenbohrungen 42 bzw. 62 sitzt jeweils ein
druckluftbetätigtes
Ventil 92 bzw. 94, was der Übersichtlichkeit halber nur
in dem in 2 links zu erkennenden Kanalsystem 40b gezeigt
ist und nachstehend unter Bezugnahme darauf erläutert wird. Die Ventile 92b und 94b umfassen
jeweils ein von einem Ventilstößel 96b bzw. 98b getragenes Dichtelement 100b bzw. 102b,
welches in der Schließstellung
des Ventils 92b bzw. 94b dichtend an dem Ventilsitz
zwischen der Ventilsitz-Kammer 58b bzw. 74b und
der Stufenbohrung 42b bzw. 62b anliegt.
-
Die
Außenkontur
jedes der Ventile 92, 94 ohne Ventilstößel 96, 98 und
Dichtelement 100, 102 ist weitgehend zu derjenigen
Kontur komplementär, welche
durch den Gewindeabschnitt 50 bzw. 66, den Aufnahmeabschnitt 52 bzw. 68 und
den konischen Abschnitt 54 bzw. 70 der Stufenbohrung 42 bzw. 62 vorgegeben
ist. Jedes Ventil 92, 94 weist an seinem dem Dichtelement 100, 102 gegenüberliegenden Ende
einen Gewindebereich auf, über
den es in die Stufenbohrung 42 bzw. 62 eingeschraubt
ist und in deren Gewindeabschnitt 50 bzw. 66 eingreift.
-
Um
das Ventil 92 mittels Druckluft betätigen zu können, ist der Aufnahmeabschnitt 52 der
Stufenbohrung 42 über
einen Druckluftkanal 104 mit einer Anschlußbohrung 106 verbunden,
welche in der Außenseite 28 des
zentralen Abschnitts 14 des Gehäuseblocks 12 vorgesehen
ist. In ähnlicher
Weise steht der Aufnahmeabschnitt 68 der Stufenbohrung 62 über einen
Druckluftkanal 108 mit einer Anschlußbohrung 110 in Verbindung,
wobei sich letztere ebenfalls in der Außenseite 28 des zentralen
Abschnitts 14 des Gehäuseblocks 12 befindet.
-
Wie
insbesondere in 2 zu erkennen ist, hat die Außenseite 28 des
Gehäuseblocks 12 einen der
Geometrie bzw. der äußeren Kontur
der Kanalsysteme 40a bzw. 40b entsprechenden stufigen
bzw. gewinkelten Verlauf. Mit den Anschlußbohrungen 106 und 110 der
Druckluftkanäle 104 bzw. 108 kann jeweils
eine herkömmliche
Druckluftleitung dicht verbunden werden, welche mit einer an und
für sich
bekannten und hier nicht weiter interessierenden Ventilsteuerung
verbunden sind.
-
Wie
insbesondere in den 3 und 4 zu erkennen
ist, ist bei jedem Kanalsystem 40 vom Entsorgungskanal 86 ausgehend
ein Abführkanal 112 vorgesehen,
der in eine Anschlußöffnung 114 an
der Außenseite 28 des
Gehäuseblocks 12 mündet. Die Achse
des Abführkanals 112 steht
dabei senkrecht auf der Längsachse 36 des
Zuführkanals 32 und
ist nach außen
in Richtung auf die Verbindungsseite 26 geneigt.
-
An
der Verbindungsseite 24 des zentralen Abschnitts 14 des
Gehäuseblocks 12 sind
zwei im Wesentlichen kubische Vorsprünge 116 (vgl. 1 und 4)
vorgesehen, wovon einer nahezu an die Mittelebene 46 des
Gehäuseblocks 12 angrenzt
und der andere der an den Klemmabschnitt 16 angrenzenden
Zugangsfläche 20 benachbart
angeordnet ist. Auf der anderen Verbindungsseite, die das Bezugszeichen 26 trägt, sind
den Vorsprüngen 116 gegenüberliegend
Ausnehmungen 118 vorgesehen, welche zu den Vorsprüngen 116 komplementär ausgebildet
sind. In gleicher Weise sind auf der Verbindungsseite 26 ihrerseits
zwei Vorsprünge 116 und
auf der Verbindungsseite 24 diesen gegenüberliegende und
dazu komplementäre
Ausnehmungen 118 vorgesehen. Insgesamt sind so auf jeder
der Verbindungsseiten 24, 26 je zwei Vorsprünge 116 und
je zwei Ausnehmungen 118 vorhanden, welche versetzt zueinander
angeordnet sind. Auf diese Weise können zwei Module derart aneinandergesetzt
werden, daß die
Verbindungsseite 24 eines ersten Moduls 10 an der
Verbindungsseite 26 des zweiten Moduls 10 weitgehend
bündig
anliegt. Dabei sitzen die Vorsprünge 116 auf
der Verbindungsseite 24 des ersten Moduls 10 in
den dazu passenden Ausnehmungen 118 auf der Verbindungsseite 26 des
zweiten Moduls 10. Gleichzeitig sitzen dann die Vorsprünge 116 auf
der Verbindungsseite 26 des zweiten Moduls 10 in
den dazu passenden Ausnehmungen 118 auf der Verbindungsseite 24 des
ersten Moduls 10.
-
Die
Vorsprünge 116 weisen
jeweils eine Gewindebohrung 120 auf, die parallel zu den
Verbindungsseiten 24 und 26 des Gehäuseblocks 12 und senkrecht
zur Achse 36 des Zuführkanals 32 verlaufen.
Auf Höhe
jeder der Ausnehmungen 118 sind zwischen den Ausnehmungen 118 und
der Seitenfläche 28 des
Gehäuseblocks 12 jeweils
Durchgangsbohrungen 122 vorgesehen. Zwei Module 10 können somit
aneinander befestigt werden, indem die Vorsprünge 116 des einen
Moduls 10 in entsprechende Ausnehmungen 118 des
anderen Moduls eingeführt werden
und Schrauben durch die Durchgangsbohrungen 122 in die
Gewindebohrungen 120 eingedreht werden.
-
Wie
am besten in 2 zu erkennen ist, sind die
Klemmabschnitte 16 und 18 grundsätzlich spiegelbildlich
baugleich. Aus diesem Grund wird der Einfachheit halber nun lediglich
der in den Figuren links zu erkennende Klemmabschnitt 16 beschrieben.
Das dazu Gesagte gilt entsprechend für den Klemmabschnitt 18.
-
Der
Klemmabschnitt 16 weist einen einstückig an den zentralen Abschnitt 14 des
Gehäuseblocks 12 angeformten
Steg 124 auf, dessen eine Außenfläche fluchtend in die Außenseite 30 des
Gehäuseblocks 12 übergeht.
Der Steg 124 geht nach außen parallel zur Achse 36 des
Zuführkanals 32 in einen
im Schnitt senkrecht zur Achse 36 des Zuführkanals 32 U-förmigen Halteabschnitt 126 über, dessen
U-Schenkel parallel
zu den Verbindungsseiten 24 bzw. 26 des Gehäuseblocks 12 verlaufen.
Der Steg 124 und der Halteabschnitt 126 bilden
so gemeinsam einen ersten Klemmflügel 128 des Klemmabschnitts 16.
-
Dem
Klemmflügel 128 gegenüberliegend
ist ein zweiter Klemmflügel 130 vorgesehen,
welcher seinerseits einen im Querschnitt senkrecht zur Achse 36 des
Zuführkanal 32 U-förmigen Halteabschnitt 132 aufweist.
Die Enden von dessen U-Schenkeln liegen den entsprechenden Enden
der U-Schenkel des
Halteabschnitts 126 gegenüber. Der Halteabschnitt 132 ist über zwei
schmale Stege 134 an die Stirnfläche 20 des zentralen
Abschnitts 14 des Gehäuseblocks 12 angeformt.
Zwischen den beiden Stegen 134 verbleibt so ein Zwischenraum
(vgl. auch 1), durch welchen gewährleistet
ist, daß die
das Ventil 94 aufnehmende Stufenbohrung 62 gut
von außen
her zugänglich
ist (vgl. auch 2).
-
Wie
insbesondere in 1 zu erkennen ist, weisen die
innenliegenden Längskanten
der U-förmigen
Halteabschnitte 126 bzw. 132 halbkreisförmige Ausnehmungen 136 auf,
von denen in 1 lediglich eine Ausnehmung 136 im
Klemmflügel 128 des Klemmabschnittes 18 mit
einem Bezugszeichen versehen ist. Der Halteabschnitt 126 ist
jeweils mit einer zur Verbindungsseite 24 und einer zur
Verbindungsseite 26 benachbarten Gewindebohrung 138 versehen,
die parallel zu den Verbindungsseiten 24, 26 und
senkrecht zur Achse 36 des Zuführkanals 32 verlaufen.
Koaxial dazu weist der Halteabschnitt 132 jeweils eine
gestufte Durchgangsbohrung 140 auf (vgl. 2 und 3).
-
Das
oben beschriebene Modul 10 funktioniert wie folgt:
Das
Modul 10 wird über
seine Anschlußbohrungen 34a, 34b jeweils
mit einem einen dazu komplementären
Anschlußnippel
aufweisenden Ende eines Farbschlauchs verbunden, wobei der Endbereich
jedes Farbschlauchs jeweils zwischen den Klemmflügeln 128 bzw. 130 des
entsprechenden Klemmabschnitts 16 bzw. 18 verläuft, so
daß der
Zuführkanal 32 des Moduls 10 in
einem Kreislauf von Lack durchströmt werden kann. Dazu bilden
die beiden hier nicht dargestellten, mit dem Modul 10 verbundenen
Farbschläuche
und das Modul 10 einen Kreislauf, der mit einem entsprechenden
Reservoir verbunden ist, aus dem Lack in üblicher Weise gefördert wird.
-
Zur
Befestigung der Farbschläuche
in den Anschlußbohrungen 34a, 34b des
Moduls 10 wird der Anschluß des jeweils zu befestigende
Farbschlauchs und der Schlauch selber von außen zwischen den U-Schenkeln
der Halteabschnitte 126, 132 des Klemmabschnitts 16 bzw. 18 hindurchgeführt. Der
jeweilige Anschlußnippel
der Farbschläuche
ist zweckmäßig sowohl
mit einem dichtenden O-Ring als auch mit einem Sprengring versehen,
die dann in den Nuten 38a, 38b der Anschlußbohrungen 34a, 34b des
Moduls 10 sitzen, wodurch jeder Farbschlauch flüssigkeitsdicht
mit dem Modul 10 verbunden und axial gegen ein Herausziehen
gesichert ist.
-
Die
Halteabschnitte 126 und 132 der Klemmflügel 128 bzw. 130 werden
nun unter elastischer Verformung gegen einander gedrückt, indem
eine Schraube durch jede Durchgangsbohrung 140 im Halteabschnitt 132 geführt wird,
welche dann in die entsprechende Gewindebohrung 138 im
Halteabschnitt 126 eingreift. Auf Grund der gestuften Ausbildung
der Durchgangsbohrungen 140 im Halteabschnitt 132 kann
der Kopf der verwendeten Schrauben versenkt werden. Beim Anziehen
der Schrauben werden die Halteabschnitte 126 und 132 zueinander gezogen,
wodurch der sich dazwischen befindliche Schlauch, der einen entsprechenden
Durchmesser aufweist, eingeklemmt wird. An der Innenseite des dem
Steg 124 bzw. den Stegen 134 zugewandten Endbereichs
der Halteabschnitte 126 bzw. 132 sind zusätzlich jeweils
Spannbacken 127 bzw. 133 vorgesehen. Diese liegen
jeweils mit einem etwa halbkreisförmigen Innenrand in Umfangsrichtung
an dem Schlauch an und umfassen diesen, wodurch der Schlauch sicher
gehalten ist, ohne die Gefahr, daß der Schlauch durch die Halteabschnitte 126 bzw. 132 zerdrückt werden
könnte.
-
Die
Klemmflügel 128 und 130 bilden
somit die Anschlußbohrungen 34a, 34b und
deren Nuten 38a, 38b ergänzende Befestigungsmittel zur
Befestigung der Farbschläuche.
So ist beispielsweise auch ein Knicken der Farbschläuche nahe
der Anschlußstelle
an das Modul 10 weitgehend verhindert.
-
Dadurch,
daß im
Betrieb des Moduls 10 bzw. einer daraus aufgebauten Farbwechseleinrichtung der
Zuführkanal 32 des
Moduls 10 in einem Kreislauf von einem Lack durchströmt ist,
ist ein Absetzen von Lack an der Innenwand des Zuführkanals 32 weitgehend
verhindert. Ferner ist die Wahrscheinlichkeit verringert, daß sich Lack
an den Übergangsstellen des
Zuführkanals 32 zu
den Verbindungskanälen 60 der
Kanalsysteme 40 absetzt.
-
Ein
Modul 10 kann zwar auch einzeln, quasi als Farbweiche verwendet
werden. Zweckmäßig werden
jedoch mehrere miteinander verbundene Module 10, welche
jeweils in einem eigenen Farbkreislauf angeordnet sind, als Farbwechseleinrichtung verwendet.
Dazu werden die entsprechenden Module 10 so aneinander
gesetzt, daß ihre
Außenseiten 28 in
die gleiche Richtung weisen und ein erstes Modul 10 mit
seiner Verbindungsseite 24 an der Verbindungsseite 26 eines
zweiten Moduls 10 anliegt. Sind die beiden Module 10 ordnungsgemäß aneinander gesetzt,
sitzen die Anschlußnippel 84 und 90 des zweiten
Moduls 10 dichtend in den entsprechenden Anschlußaufnahmen 82 bzw. 88 des
ersten Moduls 10. Ferner sitzen dann, wie bereits oben
angesprochen, die Vorsprünge 116 auf
der Verbindungsseite 24 des ersten Moduls 10 und
die Vorsprünge 116 auf der
Verbindungsseite 26 des zweiten Moduls 10 in den
entsprechenden Ausnehmungen 118 des jeweils anderen Moduls 10.
-
Bei
einem alternativen Ausführungbeispiel erfolgt
die dichtende Verbindung der jeweiligen Farbkanäle 80 und der jeweiligen
Entsorgungskanäle 86 zweier
Module 10 nicht über
Anschlußaufnahmen 82 und 88 sowie
dazu passende Anschlußnippel 84 bzw. 90.
Stattdessen sind in den Verbindungsseiten 24 und 26 jeweils
koaxial zu den Farbkanälen 80 bzw. den
Entsorgungskanälen 86 Ringnuten
vorgesehen, in die O-Ringe eingesetzt werden können. Beispielsweise werden
dann vor dem Aneinandersetzen zweier Module 10 O-Ringe
in die Ringnuten auf der Verbindungsseite 24 des ersten
Moduls 10 eingesetzt. Sind die zwei Module 10 aneinandergesetzt,
so bildet eine Ringnut auf der Verbindungsseite 24 des
ersten Moduls 10 mit jeweils einer Ringnut auf der Verbindungsseite 26 des
zweiten Moduls 10 einen Ringraum, in dem ein O-Ring sitzt.
Auf diese Weise sind die Übergänge zwischen
den Farbkanälen 80 des ersten
Moduls 10 jeweils zu den Farbkanälen 80 des zweiten Moduls 10 und
zwischen den Entsorgungskanälen 86 des
ersten Moduls 10 jeweils zu den Entsorgungskanälen 86 des
zweiten Moduls 10 abgedichtet.
-
Bei
einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel
ist zur Verbindung zweier Module 10 zwischen diesen Modulen 10 jeweils
ein Adapter vorgesehen, über
welchen die entsprechenden Farbkanäle 80 bzw. Entsorgungskanäle 86 dicht
miteinander verbunden werden.
-
Beim
in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiel
werden zur sicheren Verbindung jeweils zweier Module 10 miteinander
Konusschrauben in die entsprechenden Bohrungen 122 in der
jeweiligen Außenseite 28 der
beiden aneinander gesetzten Module 10 eingeführt und
in die Gewindebohrungen 120 der nunmehr in den Ausnehmungen 118 des
jeweils benachbarten Moduls 10 sitzenden Vorsprünge 116 eingedreht.
Durch den Konus der Konusschrauben werden die zwei Module 10 aneinander
gezogen und gleichzeitig zueinander ausgerichtet.
-
Die
jeweiligen Farbkanäle 80a, 80b und
Entsorgungskanäle 86a, 86b von
mehreren Modulen 10 sind dann zu jeweils einem entsprechend
verlängerten
Farbkanal 80a, 80b bzw. Entsorgungskanal 86a, 86b verbunden.
Die beiden von außen
frei zugänglichen
Anschlußnippel 84a, 84b der
Farbkanäle 80a, 80b des
ersten außenliegenden
lackführenden
Moduls 10 am ersten Ende der Farbwechseleinrichtung werden
dann je nach Bedarf entweder über
einen weiterführenden
Schlauch mit einer Applikationseinrichtung, insbesondere einer Lackspritzpistole,
oder einem sonstigen Verbraucher verbunden oder mit einem Blindstopfen
verschlossen. Die von außen
zugänglichen
Anschlußnippel 90a, 90b der
Entsorgungskanäle 86a, 86b des
ersten außenliegenden Moduls 10 sind
ebenfalls mit einem Blindstopfen ver schlossen.
-
Das
zweite außenliegende
Modul 10 am gegenüberliegenden
zweiten Ende der Farbwechseleinrichtung ist nicht lackführend. Bei
diesem Modul 10, welches nachstehend als Entsorgungsmodul
bezeichnet wird, sind die Abführkanäle 112 mit
einer Entsorgungsschlauch verbunden, der zu einem Sammelreservoir
führt.
Die von außen
zugänglichen
Anschlußaufnahmen 88a, 88b der
Ensorgungskanäle 86a, 86b sind
mit jeweils einem Blindstopfen verschlossen. Letzters gilt auch
für die
von außen
zugänglichen
Anschlußaufnahmen 82a, 82b der
Farbkanäle 80a, 80b des
Entsorgungsmoduls. Bei allen übrigen
Modulen 10 der Farbwechseleinrichtung sind jeweils die
Abführkanäle 112 mit
Blindstopfen verschlossen.
-
Über ein
nächstes
mit dem Entsorgungsmodul verbundenes, ebenfalls nicht lackführendes
Modul 10 kann der Farbwechseleinrichtung Lösemittel bzw.
Reinigungsmittel zugeführt
werden; nachstehend wird dieses Modul 10 als Reinigungsmodul
bezeichnet. Das Reinigungsmodul ist über seine Zuführleitung 32 mit
einem Reservoir für
Lösemittel bzw.
Reinigungsmittel verbunden. Ein nächstes Modul 10, welches
seinerseits an das Reinigungsmodul gesetzt ist, wird nachstehend
als Druckluftmodul bezeichnet. Dessen Zuführleitung 32 ist mit
Druckluft bei einem Druck von etwa 6 bar beaufschlagt. An das Druckluftmodul
schließen
sich die weiteren, jeweils in einem Farbkreislauf angeordneten lackführenden Module 10 an.
-
In
Strömungsrichtung
auf die Applikationseinrichtung gesehen umfaßt die Farbwechseleinrichtung
somit ein Entsorgungsmodul, ein Reinigungsmodul, ein Druckluftmodul
und mehrere lackführende
Module 10, von denen das außenliegende Modul 10 mit
der Applikationseinrichtung verbunden ist.
-
Jeder
Farbkanal 80 des Moduls 10 steht über einen
Strömungsweg
mit dem Zuführkanal 32 in
Verbindung. Dieser Strömungsweg
wird durch den Verbindungskanal 60, die Vorkammer 72,
die Ventilsitz-Kammer 74 und den Verbindungskanal 76 des entsprechenden
Kanalsystems 40 gebildet.
-
Der
Entsorgungskanal 86 des Moduls 10 ist seinerseits
mit dem Farbkanal 80 über
einen Verbindungsweg verbunden. Dieser ist durch die Vorkammer 56 und
die Ventilsitz-Kammer 58,
den die Ventilsitz-Kammer 58 mit der Vorkammer 72 verbindenden Abschnitt
des Verbindungskanals 60, die Vorkammer 72 sowie
die Ventilsitz-Kammer 74 und den Verbindungskanal 76 gebildet.
-
Soll
der den zentralen Zuführkanal 32 eines Moduls 10 der
Farbwechseleinrichtung durchströmende
Lack nun beispielsweise über
den Farbkanal 80 zur Lackspritzpistole gefördert werden,
so wird zunächst
dessen druckluftbetätigtes
Ventil 92 über
den Druckluftkanal 106 mit Druckluft beaufschlagt und auf
diese Weise in seine Freigabestellung gebracht. Aufgrund des Druckes
innerhalb des Zuführkanals 32 des
betreffenden Moduls 10 wird Lack in den Verbindungskanal 60 gedrückt und
restliche Luft oder Lösungsmittelreste,
die sich noch in der Vorkammer 72 befinden, in den Entsorgungskanal 86 hineingedrückt, was über den
Abführkanal 112 des
Entsorgungsmoduls aus der Farbwechseleinrichtung entfernt werden
kann. Dann wird das Ventil 92 des betreffenden Moduls 10 in
seine Schließstellung
gebracht, in welcher sein Dichtelement 100 dichtend gegen
den Ventilsitz zwischen der Ventilsitz-Kammer 58 der Stufenbohrung 42 einsitzt,
wodurch der Weg zum Entsorgungskanal 86 versperrt ist.
-
Anschließend wird
das druckluftbetätigte Ventil 94 des
betreffenden Moduls 10 in seine Freigabestellung gebracht,
indem es über
den Druckluftkanal 108 mit Druckluft beaufschlagt wird.
In der Freigabestellung des Ventils 94 sitzt dessen Dichtelement 102 in
der Vorkammer 72 der Stufenbohrung 62. Dabei sind
das Dichtelement 102 und die Vorkammer 72 in ihren
Abmessungen derart aufeinander abgestimmt, daß das Dichtelement 102 des
Ventils 94 von Lack umströmt werden kann, wenn es in
die Vorkammer 72 eingezogen ist. Durch den im zentralen
Zuführkanal 32 anliegenden
Druck wird Lack aus dem Zuführkanal 32 durch
den Verbindungskanal 60 in die Vorkammer 72 und
an dem Dichtelement 102 des Ventils 94 vorbei über den
Verbindungskanal 76a der Stufenbohrung 62 in den
Farbkanal 80 gedrückt
und darüber
weiter zur Lackspritzpistole gefördert.
-
Nachdem
eine bestimmte zur Beschichtung eines Gegenstands benötigte Lackmenge
in den Farbkanal 80 des Moduls 10 und darüber in den
zur Lackspritzpistole weiterführenden
Schlauch eingebracht wurde, kann zur Unterstützung der Förderung des Lackes der Farbkanal 80 mittels
des oben erläuterten
Druckluftmoduls mit Druckluft beaufschlagt werden, wozu dessen Ventil 92 in
seine Schließstellung
und dessen Ventil 94 in seine Freigabestellung gebracht
wird; die Ventile 94 der übrigen Module 10 der
Farbwechseleinrichtung nehmen dabei ihre Schließstellung ein. Die Druckluft
fördert
den Lack in Form eines Lackpakets zur Lackspritzpistole. Auf diese
Weise kommt es nur zu einem geringen Farbverlust, da im wesentlichen
lediglich so viel Lack zur Lackspritzpistole gefördert wird, wie dort tatsächlich zur
Beschichtung eines Gegenstands benötigt wird.
-
Soll,
nachdem Lack aus dem zentralen Zuführkanal 32 eines ersten
Moduls 10 über
den Farbkanal 80 in den weiter führenden Verbindungsschlauch
und darüber
zur Lackspritzpistole gefördert wurde,
der Lack gewechselt werden, so müssen
der Farbkanal 80 und der Verbindungsschlauch von Lackresten
gereinigt werden, bevor ein neuer Lack über denselben Farbkanal 80 zur
Lackspritzpistole gefördert
werden kann.
-
Die
Reinigung des Farbkanals 80 erfolgt dadurch, daß Reinigungsmittel
in den Farbkanal 80 eingebracht wird, indem das druckluftbetätigte Ventil 94 des
oben angegebenen Reinigungsmoduls in seine Freigabestellung gebracht
wird, wogegen dessen Ventil 92 seine Schließstellung
einnimmt. Dann strömt
Reinigungsmittel aus dem Zuführkanal 32 des Reinigungsmoduls
in den Farbkanal 80 und befreit so den Weg zur Lackspritzpistole
von Farbe. Gleichzeitig kann in der oben beschriebenen Weise über das Druckluftmodul
gepulste Druckluft in den Farbkanal 80 eingebracht werden,
so daß ein
Gemisch aus Druckluft und Reinigungsmittel in den Farbkanal 80 eingepreßt wird,
wie es zur Reinigung von Farbkanälen
bzw. Farbschläuchen
häufig
angewendet wird.
-
Zweckmäßig sind
bei einer aus mehreren Modulen 10 gebildeten Farbwechseleinrichtung
beide Farbkanäle 80a, 80b über jeweils
separate Schläuche
mit derselben Lackspritzpistole verbunden. Dadurch ist eine zweikanalige
Beschickung der Lackspritzpistole unter Verwendung einer einzigen Farbwechseleinrichtung
möglich.
Dies bedeutet, daß beispielsweise
ein erster Gegenstand mit einem ersten Lack beschichtet wird, welcher
der Lackspritzpistole über
die Farbleitung 80a zugeleitet wird. Der andere Farbkanal 80b und
ein damit verbundener zur Lackspritzpistole führender Schlauch können gegebenenfalls
gereinigt und bereits mit demjenigen Lack beschickt werden, welcher
nach einem geplanten Farbwechsel von der Lackspritzpistole auf den
zu beschichtenden Gegenstand aufgetragen werden soll.
-
Ist
der Zeitpunkt des Farbwechsels gekommen, so kann an der Lackspritzpistole
in hier nicht näher
interessierender Weise durch entsprechende Schaltung von Ventilen
mehr oder weniger direkt auf den zweiten Farbkanal 80b umgeschaltet
werden, wodurch der Farbwechsel weitgehend ohne Verzögerung erfolgt.
Bevor der zweite Lack aus dem Farbkanal 80b auf den zu
beschichtenden Gegenstand abgegeben wird, müssen in an und für sich bekannter Weise
noch in der Lackspritzpistole vorliegende Reste des ersten Lacks
entfernt werden, was durch Spülen
und/oder durch gezieltes "Abblasen" erfolgen kann.
-
Während der
Lackspritzpistole jetzt Lack aus dem zweiten Farbkanal 80b der
aus mehreren Modulen 10 zusammengesetzten Farbwechseleinrichtung zugeführt wird,
kann deren erster Farbkanal 80a in oben beschriebener Weise
gespült
werden. Nachdem der Spülvorgang
abgeschlossen ist, kann eine vorgegebene Menge des in Planung stehenden nächsten Lacks
aus dem Zuführkanal 32 eines
entsprechenden Moduls 10 über den Farbkanal 80a zur Lackspritzpistole
gefördert
werden und daran anliegen, ohne daß dieser Lack bereits von der
Lackspritzpistole abgegeben werden muß.
-
Bei
einem erneut erfolgenden Farbwechsel wiederholt sich der eben erläuterte Vorgang
in der Weise, daß nun
Lack aus dem ersten Farbkanal 80a über die Lackspritzpistole abgegeben
wird, während der
zweite Farbkanal 80b gereinigt und danach mit dem nächsten Lack
beschickt wird.