EP1245295B1 - Colour changing system for a coating device - Google Patents
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- EP1245295B1 EP1245295B1 EP02007175A EP02007175A EP1245295B1 EP 1245295 B1 EP1245295 B1 EP 1245295B1 EP 02007175 A EP02007175 A EP 02007175A EP 02007175 A EP02007175 A EP 02007175A EP 1245295 B1 EP1245295 B1 EP 1245295B1
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- valves
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Definitions
- the invention relates to a color change system for a system for Series coating of workpieces such as vehicle bodies according to the preamble of claim 1.
- the color changers previously used in coating systems of this type are known to consist of a pneumatic of solenoid valves controlled valve block, each assigned to one of the selectable colors Color valve modules that are lined up at one and all Colors common color channel are connected, its output too leads to the atomizer to be supplied. Other valve modules are intended for rinsing purposes.
- These color changers allow one rapid changeover from one color to another during the painting process, but have several basic disadvantages. Above all, the number of colors in the Color changer and consequently on lined-up color control valves the common color line of the color change system. This fact negatively affects the consumption of color and detergent out. Another disadvantage is that for reasons of space, the atomizer-near Installation of the color changer in the painting arm of the painting machine is currently limited to 24 colors.
- the CH 531900 describes a manually operated powder spray gun for spraying different colored powders from one Gun powder channel.
- This powder spray gun has a Color switching device in which color changes after a color change should be reduced.
- the subject matter of this document is, however, only limited to powder spray guns and therefore not easily for an automated system for series coating suitable in large quantities.
- US 3,240,225 deals with a device for color selection and for rinsing the painting unit. Different colors each in different hoses of a paint distribution device fed. The one in the different tubes individual colors supplied can then be rotated selected a transport channel for the disc having the color become. During the painting operation the rotatable Disc fixed in the position of the selected color become. This is done by coupling pins that are in the rotatable Axially displaceable disc for coupling and uncoupling are. These coupling pins engage accordingly during the fixing provided openings in the fixed color distributor on.
- From US-A-3674207 is a color change system for a system for the serial coating of vehicle bodies known with a Arrangement of several connected to a paint supply line Paint supply valves for coating material with selectable different colors to which a connecting link connects an atomizer can be connected.
- the link is by means of a drive device to the supply valve for the selected color in a given direction of movement can be coupled and separated from it.
- the paint supply valves are in a direction transverse to the clutch movement direction lying level opposite the connecting link arranged, and with a position control device that is Link transverse to the direction of clutch movement in a Movable position in which the link with each selected ink supply valve is aligned.
- the invention has for its object a color change system indicate the disadvantages of known color changers avoids and with practically any number selectable colors one to the lowest possible, from the number of colors independent length enables shortened common color range.
- the invention is based on the basic principle of coupling and uncoupling Media couplings to implement a desired color change, by an atomizer-side coupling part by a as a position control device serving handling aid with a respective Coupling part of the paint supply system of a very specific one Color is connected.
- the drive device is the connection valve and / or the paint supply valves Movable in the coupling direction so that there are no malfunctions causing coupling pins more necessary, which in addition to a trouble-free Operation all the mechanics of the Color change system is simplified.
- the invention results in particular with an increasing number of colors a drastic shortening of the common paint line in the color changer, the length of which is independent of the number of colors is.
- One consequence is savings in color and detergent.
- the previously required solenoid valves for actuation by color valves which means that the investment, Installation and assembly work is reduced and space is also saved is achieved.
- the solenoid valves too associated control air lines for each individual color valve well-known: color changers and their space requirements.
- the color change system especially piggable when using ball valves.
- To the Pressing the respective ball valves of the individual colors can only common drive can be provided, which according to the Media coupling of the color change system is handled.
- Another advantage is the avoidance of parallel control of color valves, since only one connection to the common one Color line section can exist. Furthermore, in Comparison with the known color changers savings on installation material as well as assembly and commissioning effort. All in all fewer components are required, especially with a large number of colors. Depending on the application, the color change system can be very compact can be realized with optimal hose routing, which is above all is important when installing in spatially limited painting arms.
- the media couplings shut off on one or both sides, whereby at known shut-off devices can be used.
- the media couplings of the paint supply system can act as shut-off devices for example check valves, needle valves or ball valves be used.
- the media coupling, especially that of the atomizer Color change system can function valves in addition to the color valve for example for dilution, pulsed air and recycling contain.
- the media coupling of the atomizer side Color change system for example formed by a plunger Device for opening the media couplings of the paint supply system contain.
- the actuator can open the ball valves useful for the media coupling of the atomizer-side color change system are located.
- the handling aid for merging the media couplings can be an electric actuator for movements in a Cartesian Have coordinate system, the x, y and z axes of the possible Define directions of movement.
- the axis movements are in this case linear and can, for example, be along longitudinal rails respectively.
- the positioning of the respective media coupling the paint supply system and / or the media coupling of the atomizer-side color change system is here by the x and y-directions adopted.
- the axes must be connected before coupling of the media couplings to be connected to one another so that they are in line.
- the movement In contrast, the media couplings can be used in the z direction the paint supply system and the atomizer side To couple the color change system together. In certain applications it is also possible to guide on an x / y axis to do without and only a linear positioning (linear guide) make.
- a turntable can also be used for the media coupling in question become.
- the coupling movement can be in the z direction done, but is also a different direction relative to Rotation possible.
- By an additional linear movement of the media coupling on the atomizer side also creates the possibility of the circular arrangement of the media couplings of the Color supply system to run in two rows.
- a pneumatic drive can also be selected.
- a pneumatic drive can also be selected.
- the rotary table mentioned above can also be used instead of an electric drive are pneumatically driven. In this case too a binary coded turntable can be used.
- the separating body serving the coating material through the paint hoses to promote. Because also by extending the piggable If the color losses do not increase, they can be of any length Hoses between the atomizer-side color change system where there is a pig station, until the end of the pig line be installed, at which there is a second pig station. at In such a system, the color changer can be appropriately far from Atomizer in an easily accessible place, for example in one Paint cabinet, can be assembled.
- the pig is used, the one in the hose line any remaining paint after a coating process back in to press the paint supply, it may be useful to directly on Color output of the atomizer-side color changer after a color pressure regulator to place a dosing pump. Should not be a dosing pump can be used to avoid loss of color in this System part make sense, when changing colors the atomizer side Color change system with color pressure controller to handle. But if a dosing pump directly to the atomizer-side system part is connected downstream, it is to avoid loss of color required, either the entire paint supply part or the media coupling of the atomizer-side color change system with color pressure regulator and dosing pump.
- the newt can also be used to make the coating material from the common paint line towards the atomizer to press.
- the dosing pump is close to the atomizer, that is, at an appropriate distance from the color change system.
- FIG. 1A schematically shows a color change system 10 in which a Ink supply unit 11 uncoupled from a color changing unit 12 is shown.
- the ink supply unit 11 has ink supply valves 13 and the color changing unit 12 a connection valve 14 on.
- the valves 13 and 14 can be used as check valves, Needle valves, ball valves or the like may be formed.
- the Valves 13 and 14 can 15 media couplings at their junctions have, whereby the valves 13 and 14 are engaged State (see Fig. 1B) can be connected.
- the paint supply valves 13 lie in a direction transverse to the coupling direction level opposite the connection valve 14.
- Arrows 16 indicate the minimum degrees of freedom required shown for the movement of the media couplings 15. If the arrows 16 lying in the plane of the drawing are the x and z directions of a Cartesian coordinate system a further degree of freedom in the y direction perpendicular to it is possible his.
- FIG. 1B shows the ink supply unit in the coupled state with the color changing unit. It is now the middle of the three illustrated ink supply valves 13 by means of the media couplings 15 coupled together with the connecting valve 14. To the flow of the coating material to open in coupled state, the middle paint supply valve 13 and the connection valve 14. The other two paint supply valves 13 are closed to prevent undesirable leakage of coating material to avoid.
- a color change unit 21 movable along the Cartesian x, y, z coordinate system is.
- a color supply unit 22 preferably shows as Check valves executed ink supply valves 23, the connected to a hose 24 supplying the coating material are.
- the paint supply valves 23 can be here movable table, not shown, which along the x-, y-, z coordinate system is movable, be arranged. You can the ink supply valves 23 either in the one shown here Arrangement or in other appropriate arrangements be grouped.
- the color changing unit 21 has different ones Valve functions and a plunger for uncoupling the paint supply unit 22 from the color changing unit 21.
- FIG. 3 shows a color change system 30 in which a color change unit 31 compared to an ink supply unit designed as a rotary table 32 lies opposite.
- the ink supply unit 32 has check valves 33, which with the coating material promotional hoses 34 are connected.
- the trained as a turntable Color changing unit 32 naturally has very compact dimensions and is therefore for installation in a painting arm of a painting machine or a painting robot particularly well suited.
- the rotary drive of the ink supply unit 32 can be both electrical be pneumatic as well.
- paint supply valves 33 as shown arranged on two circles concentric to each other can be used to couple the ink supply unit 32 with the color changing unit 31 an additional linear drive is required with which the color changing unit 31 in addition to the movement performs a movement in the x / y plane in the z direction. So is then a change between those in the two concentric circles arranged ink supply valves possible, as well as a movement the color changing unit 31 in the z direction; around the color changing unit 31 and to couple the ink supply unit 32 into one another and disengage from each other.
- FIG. 4A shows a color changing unit 40, which is equipped with a color supply unit 41 connected by means of coupling halves 42 and 43 can be.
- a drive 45 moves the color change unit 40 in y direction and a drive 44 or 49 (Fig. 4B) moves the color changing unit 40 in the x direction.
- a pneumatic cylinder 46 moves the color changing unit 40 in the z direction.
- FIG. 4B shows the color change unit 40 as a sectional illustration along the section line A-A of Fig. 4A.
- the color changing unit 40 is moved on guides 47 and 48 in the x and y directions.
- the drive 45 moves the color change unit 40 in the y direction and the drive 49 moves the color changing unit 40 in the x direction.
- the pneumatic cylinder 46 moves the color changing unit 40 in the z direction to the color changing unit 40 with the color supply unit 41 connect them from the ink supply unit 41 separate.
- the Media coupling 50 has the coupling half 51, that of the ink supply side is assigned to and the coupling half 52, the is assigned to the color change page.
- the coating material is promoted in the direction of arrow 53.
- the coupling half 51 has a check valve 54 which in the uncoupled Condition is to prevent color from undesirably entering the environment can reach. With a lock 55, the check valve locked and unlocked.
- a cylinder 56 is generated the movement for coupling and uncoupling the coupling halves 51 and 52.
- a cylinder 57 acts when connecting the two coupling halves 51 and 52 on a plunger 58, the check valve 54th opens.
- Needle valve 502 stands for functions such as feed, shut-off and Regulation of paint, thinner, pulse air or the like for Available.
- the cylinder 56 the serves to dock the two coupling halves 51 and 52 instead arranged on the color change side also on the ink supply side his.
- Fig. 6 shows a piggable color changer 60, the two along a separating plane 61 has separable halves 62 and 63.
- the coating material is promoted in the direction of arrow 64.
- the piggable color changer 60 has a unit 66 which a hose 67, a screw connection 68 and a ball valve 65 contains.
- the ball valve 65 can be opened and closed become.
- the actuator 601 can be pneumatic as well be operated electrically. If necessary, for each color on the respective Ball valve 65 has its own actuator. Depending on Use case and process technology, it may be appropriate to certain Functions such as flushing, returning, locking the pig etc.
- a cylinder 602 is used to connect and disconnect the two coupling halves 62 and 63.
- the piggable color changer 60 is for example to be preferred for special color coatings where Pigging technology the entire paint content from a paint bucket or the like to be promoted to the atomizer.
- FIG. 7 shows a schematic diagram of the media coupling from FIG. 5 detailed explanation of a color change cycle.
- media couplings 70 are shut off or opened via check valves 71.
- a Media coupling 72 on the atomizer side is with a valve 73 connected, the functions of dilution and pulse air for purging the common paint line can run.
- a valve 74 takes over the function for color that during the color change is not needed.
- the media coupling 72 of the atomizer side Color change system contains one not shown here Tappet for opening the check valve 71 of the respective media coupling 70 of the ink supply system.
- Tappet for opening the check valve 71 of the respective media coupling 70 of the ink supply system.
- Rinsing The rinsing is carried out in that of conventional color changers performed in a manner known per se.
- the plunger Z1 retracted, whereby the check valve 71 is closed. Thereby the flow of the first color F1 is blocked.
- the valve 71 is open for this color.
- the valves 73 for Dilution and pulse air are opened alternately.
- the common color path from the color changer to the atomizer. The interface is automatically rinsed.
- FIG. 8 shows a schematic diagram of a paint supply unit 80 and an atomizer-side color changing unit 81.
- a washing and loading unit 82 Between the Ink supply unit 80 and the color changing unit 81 is located a washing and loading unit 82.
- the washing and loading unit 82 is by means of couplings 83 to the ink supply unit 80 and the color changing unit 81 can be coupled.
- the rinsing and loading unit 82 assigns valves 84 for the dilution and pulsed air functions Rinse the common paint line. It also points a valve 85 for the color function, this function is not needed during a color change.
- FIG. 9A shows an atomizer changing device 90 with atomizers 92 and 93, which are rotatable about an axis 91.
- the atomizers 92 and 93 can be flushed by means of a flushing coupling 94 and by means of an ink sampling point 95, which have a check valve can be loaded with paint.
- the Atomizer changing device 90 is, for example, for special colors particularly suitable.
- the atomizers 92 and 93 can besides the Atomization function also the function of color storage and the Color dosing included and after each painting process by the Exchange device 90 are handled.
- Dosing device can be arranged directly in front of the atomizing device be, which means that when changing colors only very short color line sections must be emptied and rinsed. Besides, is by placing the atomizer changing device outside the painting arm can store an infinite number of colors. Since the atomizer changing device 90 is suitable anyway Handling devices available for handling the atomizer are the atomizer changing device shown here 90 with media couplings without problems.
- FIG. 10 shows an embodiment of a color change system 100, in the two separately with the paint supply system, not shown here detachable, each connected to an atomizer 100 or 102 Media couplings A and B are provided.
- Et al for faster Color change can be, for example, for the atomizer 101 Color changes are performed while the other atomizer 102 works in the coating shop. Simultaneous color change for both atomizers 101 and 102 are also possible.
- a shut-off device not shown here, is sufficient, for example one check valve per color.
- the respective color strand (A or B) a linear guide 103 or 104 is assigned to each. It is also possible to use a linear guide with a gripper to move the respective media coupling, creating a linear unit can be omitted.
- 11-13 is used for the color change system described here suitable pneumatic linear actuator with binary coding explained.
- Signals coming from the higher-level control of the coating system are each assigned to a cylinder ZA, ZB, ... ZN.
- the series connection of the cylinders ensures that the input signals of the cylinders are binary coded in the dual code.
- the division of the individual stroke lengths 1 is intended, for example, a total distance S 8 have the same switching points, so the individual cylinders is carried out according to Fig. 12.
- the arrangement shown here as a linear unit can be divided into one according to the same principle via linked rotary drives in one radial or circular unit can be modified, with certain Switching points are scanned on the circumference.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Farbwechselsystem für eine Anlage zur
Serienbeschichtung von Werkstücken wie namentlich Fahrzeugkarossen
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a color change system for a system for
Series coating of workpieces such as vehicle bodies
according to the preamble of
Die bisher in Beschichtungsanlagen dieser Art üblichen Farbwechsler bestehen bekanntlich aus einem pneumatisch von Magnetventilen gesteuerten Ventilblock mit jeweils einer der wählbaren Farben zugeordneten Farbventilmodulen, die aneinandergereiht an einen allen Farben gemeinsamen Farbkanal angeschlossen sind, dessen Ausgang zu den zu versorgenden Zerstäubern führt. Weitere Ventilmodule sind für Spülzwecke vorgesehen. Diese Farbwechsler ermöglichen zwar eine rasche Umstellung von einer Farbe zur anderen während des Lackierbetriebes, haben aber verschiedene prinzipielle Nachteile. Vor allem verlängert sich mit wachsender Anzahl an Farben beim Farbwechsler und folglich an aneinandergereihten Farbsteuerventilen die gemeinsame Farbleitungsstrecke des Farbwechselsystems. Diese Tatsache wirkt sich negativ auf den Farb- und Spülmittelverbrauch aus. Nachteilig ist auch, dass aus Platzgründen die zerstäubernahe Installation des Farbwechslers im Lackierarm der Lackiermaschine auf derzeit 24 Farben begrenzt ist. Ferner steigt mit der Anzahl an Farben auch die Anzahl an Magnetventilen, die aufwendig und platzraubend sind, sowie die Anzahl an Steuerleitungen vom Magnetventil zum Farbsteuerventil, wodurch hohe Aufwendungen an Installationsmaterialien, Energieketten usw. notwendig sind. Auch wird der zur Verfügung stehende Bauraum in der Maschine durch die Steuerleitungen eingeschränkt. Überdies sind die bekannten Farbwechsler insofern nicht unbedingt betriebssicher, als bei fehlerhafter Parallelansteuerung von zwei Farbventilen gleichzeitig verschiedene Farben in den gemeinsamen Farbkanal gelangen können. The color changers previously used in coating systems of this type are known to consist of a pneumatic of solenoid valves controlled valve block, each assigned to one of the selectable colors Color valve modules that are lined up at one and all Colors common color channel are connected, its output too leads to the atomizer to be supplied. Other valve modules are intended for rinsing purposes. These color changers allow one rapid changeover from one color to another during the painting process, but have several basic disadvantages. Above all, the number of colors in the Color changer and consequently on lined-up color control valves the common color line of the color change system. This fact negatively affects the consumption of color and detergent out. Another disadvantage is that for reasons of space, the atomizer-near Installation of the color changer in the painting arm of the painting machine is currently limited to 24 colors. Further increases with the number of colors also the number of solenoid valves that are complex and space-consuming, as well as the number of control lines from the solenoid valve to the color control valve, which means high expenses of installation materials, energy chains, etc. necessary are. The available space is also in the machine restricted by the control lines. Moreover, the well-known Color changers are not necessarily reliable to the extent that faulty parallel control of two color valves at the same time different colors can get into the common color channel.
Die CH 531900 beschreibt eine manuell betriebene Pulverspritzpistole zum Verspritzen von verschieden farbigen Pulvern aus einem Pistolen-Pulverkanal. Diese Pulverspritzpistole verfügt über eine Farbumschaltvorrichtung, bei der nach einem Farbwechsel Farbfehler reduziert werden sollen. Der Patentgegenstand dieser Druckschrift ist jedoch ausschließlich auf Pulverspritzpistolen beschränkt und deshalb nicht ohne Weiteres für eine automatisierte Anlage zur Serienbeschichtung in großen Stückzahlen geeignet.The CH 531900 describes a manually operated powder spray gun for spraying different colored powders from one Gun powder channel. This powder spray gun has a Color switching device in which color changes after a color change should be reduced. The subject matter of this document is, however, only limited to powder spray guns and therefore not easily for an automated system for series coating suitable in large quantities.
Die US 3,240,225 behandelt eine Vorrichtung zur Farbauswahl und zum Spülen der Lackiereinheit. Dabei werden unterschiedliche Farben jeweils in unterschiedlichen Schläuchen einer Farbverteileinrichtung zugeführt. Die in den einzelnen unterschiedlichen Schläuchen zugeführten einzelnen Farben können dann mittels einer drehbaren einen Transportkänal für die Farbe aufweisenden Scheibe ausgewählt werden. Während des Lackierbetriebes muss die drehbare Scheibe in der Position der jeweils ausgewählten Farbe fixiert werden. Dies geschieht durch Kupplungsstifte, die in der drehbaren Scheibe axial verschiebbar zum Ein- und Entkuppeln angeordnet sind. Während des Fixierens greifen diese Kupplungsstifte in entsprechend dafür vorgesehene Öffnungen im fest stehenden Farbverteiler ein. Nachteilig ist hierbei jedoch, dass die Kupplungsstifte leicht zum Verklemmen im fest stehenden Farbverteiler neigen und andererseits beim Einkuppeln nicht immer sauber in die für die Aufnahme der Kupplungsstifte vorgesehene Öffnung im fest stehenden Farbverteiler eingreifen. Dadurch kann es zu unerwünschten Betriebsstörungen kommen, die den gesamten Lackierprozess unterbrechen und somit verteuern. US 3,240,225 deals with a device for color selection and for rinsing the painting unit. Different colors each in different hoses of a paint distribution device fed. The one in the different tubes individual colors supplied can then be rotated selected a transport channel for the disc having the color become. During the painting operation the rotatable Disc fixed in the position of the selected color become. This is done by coupling pins that are in the rotatable Axially displaceable disc for coupling and uncoupling are. These coupling pins engage accordingly during the fixing provided openings in the fixed color distributor on. The disadvantage here, however, is that the coupling pins easy to jam in the fixed color distributor and on the other hand, when engaging not always clean in the for Receiving the coupling pins provided opening in the fixed Intervene color distributor. This can lead to undesirable malfunctions come that interrupt the entire painting process and therefore more expensive.
Aus der US-A-3674207 ist ein Farbwechselsystem für eine Anlage zur Serienbeschichtung von Fahrzeugkarossen bekannt mit einer Anordnung mehrerer an je eine Farbversorgungsleitung angeschlossener Farbversorgungsventile für Beschichtungsmaterial mit wählbaren unterschiedlichen Farben, an die über ein Verbindungsglied ein Zerstäuber anschließbar ist. Das Verbindungsglied ist mittels einer Antriebsvorrichtung an das Versorgungsventil für die jeweils gewählte Farbe in einer vorgegebenen Bewegungsrichtung ankuppelbar und von ihm trennbar. Die Farbversorgungsventile sind in einer quer zu der Kupplungsbewegungsrichtung liegenden Ebene dem Verbindungsglied gegenüberliegend angeordnet, und mit einer Positionssteuervorrichtung ist das Verbindungsglied quer zu der Kupplungsbewegungsrichtung in eine Position bewegbar, in der das Verbindungsglied mit dem jeweils gewählten Farbversorgungsventil ausgerichtet ist.From US-A-3674207 is a color change system for a system for the serial coating of vehicle bodies known with a Arrangement of several connected to a paint supply line Paint supply valves for coating material with selectable different colors to which a connecting link connects an atomizer can be connected. The link is by means of a drive device to the supply valve for the selected color in a given direction of movement can be coupled and separated from it. The paint supply valves are in a direction transverse to the clutch movement direction lying level opposite the connecting link arranged, and with a position control device that is Link transverse to the direction of clutch movement in a Movable position in which the link with each selected ink supply valve is aligned.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Farbwechselsystem anzugeben, das die geschilderten Nachteile bekannter Farbwechsler vermeidet und bei praktisch beliebig großer Anzahl wählbarer Farben eine auf die geringst mögliche, von der Farbanzahl unabhängige Länge verkürzte gemeinsame Farbstrecke ermöglicht. The invention has for its object a color change system indicate the disadvantages of known color changers avoids and with practically any number selectable colors one to the lowest possible, from the number of colors independent length enables shortened common color range.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.This object is solved by the features of the claims.
Die Erfindung beruht auf dem Grundprinzip, über an- und abkuppelbare Medienkupplungen einen gewünschten Farbwechsel zu realisieren, indem ein zerstäuberseitiger Kupplungsteil durch eine als Positionssteuervorrichtung dienende Handhabungshilfe mit einem jeweiligen Kupplungsteil des Farbversorgungssystems einer ganz bestimmten Farbe verbunden wird. Durch Verwendung der Antriebsvorrichtung ist das Anschlussventil und/oder die Farbversorgungsventile in Kupplungsrichtung bewegbar, sodass keine Betriebsstörungen verursachende Kupplungsstifte mehr nötig, wodurch neben einem störungsfreien Betrieb auch gleichzeitig die gesamte Mechanik des Farbwechselsystems vereinfacht wird.The invention is based on the basic principle of coupling and uncoupling Media couplings to implement a desired color change, by an atomizer-side coupling part by a as a position control device serving handling aid with a respective Coupling part of the paint supply system of a very specific one Color is connected. By using the drive device is the connection valve and / or the paint supply valves Movable in the coupling direction so that there are no malfunctions causing coupling pins more necessary, which in addition to a trouble-free Operation all the mechanics of the Color change system is simplified.
Durch die Erfindung ergibt sich vor allem bei steigender Farbanzahl eine drastische Verkürzung der gemeinsamen Farbleitungsstrecke im Farbwechsler, dessen Länge von der Anzahl an Farben unabhängig ist. Eine Folge ist Einsparung an Farbe und Spülmittel. Ferner kann auf die bisher notwendigen Magnetventile zur Ansteuerung von Farbventilen verzichtet werden, wodurch der Investitions-, Installations- und Montageaufwand sinkt und überdies eine Raumersparnis erreicht wird. Mit den Magnetventilen entfallen auch die zugehörigen Steuerluftleitungen für jedes einzelne Farbventil der bekannten: Farbwechsler und deren Platzbedarf.The invention results in particular with an increasing number of colors a drastic shortening of the common paint line in the color changer, the length of which is independent of the number of colors is. One consequence is savings in color and detergent. Furthermore, the previously required solenoid valves for actuation by color valves, which means that the investment, Installation and assembly work is reduced and space is also saved is achieved. With the solenoid valves, too associated control air lines for each individual color valve well-known: color changers and their space requirements.
Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung ist das Farbwechselsystem insbesondere bei Verwendung von Kugelhähnen molchbar. Zum Betätigen der jeweiligen Kugelhähne der einzelnen Farben kann ein einziger gemeinsamer Antrieb vorgesehen sein, der entsprechend der Medienkupplung des Farbwechselsystems gehandhabt wird.According to a special feature of the invention, the color change system especially piggable when using ball valves. To the Pressing the respective ball valves of the individual colors can only common drive can be provided, which according to the Media coupling of the color change system is handled.
Zu weiteren Vorteilen gehört die Vermeidung der Parallelansteuerung von Farbventilen, da immer nur eine Verbindung zu der gemeinsamen Farbleitungsstrecke bestehen kann. Ferner ergeben sich im Vergleich mit den bekannten Farbwechslern Einsparungen an Installationsmaterial sowie an Montage- und Inbetriebnahmeaufwand. Insgesamt werden vor allem bei großer Farbzahl weniger Bauteile benötigt. Je nach Anwendungsfall kann das Farbwechselsystem sehr kompakt mit optimaler Schlauchführung realisiert werden, was vor allem beim Einbau in räumlich begrenzten Lackierarmen wichtig ist.Another advantage is the avoidance of parallel control of color valves, since only one connection to the common one Color line section can exist. Furthermore, in Comparison with the known color changers savings on installation material as well as assembly and commissioning effort. All in all fewer components are required, especially with a large number of colors. Depending on the application, the color change system can be very compact can be realized with optimal hose routing, which is above all is important when installing in spatially limited painting arms.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung können die Medienkupplungen einseitig oder beidseitig absperrend sein, wobei an sich bekannte Absperrorgane verwendet werden können. Für die Medienkupplungen des Farbversorgungssystems können als Absperrorgane beispielsweise Rückschlagventile, Nadelventile oder Kugelhähne verwendet werden. Die Medienkupplung insbesondere des zerstäuberseitigen Farbwechselsystems kann außer dem Farbventil Funktionsventile beispielsweise für Verdünnung, Pulsluft und Rückführung enthalten. Ferner kann die Medienkupplung des zerstäuberseitigen Farbwechselsystems eine beispielsweise durch einen Stößel gebildete Vorrichtung zum Öffnen der Medienkupplungen des Farbversorgungssystems enthalten.In preferred embodiments of the invention, the media couplings shut off on one or both sides, whereby at known shut-off devices can be used. For the media couplings of the paint supply system can act as shut-off devices for example check valves, needle valves or ball valves be used. The media coupling, especially that of the atomizer Color change system can function valves in addition to the color valve for example for dilution, pulsed air and recycling contain. Furthermore, the media coupling of the atomizer side Color change system, for example formed by a plunger Device for opening the media couplings of the paint supply system contain.
Wenn die Medienkupplungen des Farbversorgungssystems und/oder des zerstäuberseitigen Farbwechselsystems einen Kugelhahn besitzen, wodurch der Farbwechsler bei geöffneter Schaltstellung der Kugelhähne molchbar ist, kann sich der Antrieb zum Öffnen der Kugelhähne zweckmäßig bei der Medienkupplung des zerstäuberseitigen Farbwechselsystems befinden.If the media couplings of the paint supply system and / or the have a ball valve on the atomizer-side color change system, whereby the color changer when the ball valves are in the open switch position is piggable, the actuator can open the ball valves useful for the media coupling of the atomizer-side color change system are located.
Die Handhabungshilfe für das Zusammenführen der Medienkupplungen kann einen elektrischen Antrieb für Bewegungen in einem kartesischen Koordinatensystem haben, dessen x-, y- und z-Achsen die möglichen Bewegungsrichtungen definieren. Die Achsenbewegungen sind in diesem Fall linear und können beispielsweise längs Verfahrschienen erfolgen. Die Positionierung der jeweiligen Medienkupplung des Farbversorgungssystems und/oder der Medienkupplung des zerstäuberseitigen Farbwechselsystems wird hier durch die x- und y-Richtungen übernommen. Dabei müssen vor dem Ankuppeln die Achsen der miteinander zu verbindenden Medienkupplungen gegenseitig'ausgerichtet werden, so dass sie in einer Linie fluchten. Die Bewegung in z-Richtung kann dagegen dafür verwendet werden, die Medienkupplungen des Farbversorgungssystems und des zerstäuberseitigen Farbwechselsystems zusammenzukuppeln. In bestimmten Anwendungsfällen ist es auch möglich, auf eine Achse der x-/y-Führung zu verzichten und nur eine lineare Positionierung (Linearführung) vorzunehmen.The handling aid for merging the media couplings can be an electric actuator for movements in a Cartesian Have coordinate system, the x, y and z axes of the possible Define directions of movement. The axis movements are in this case linear and can, for example, be along longitudinal rails respectively. The positioning of the respective media coupling the paint supply system and / or the media coupling of the atomizer-side color change system is here by the x and y-directions adopted. The axes must be connected before coupling of the media couplings to be connected to one another so that they are in line. The movement In contrast, the media couplings can be used in the z direction the paint supply system and the atomizer side To couple the color change system together. In certain applications it is also possible to guide on an x / y axis to do without and only a linear positioning (linear guide) make.
Anstelle einer x- und y-Führung zur Positionierung und Ausrichtung der betreffenden Medienkupplung kann auch ein Drehtisch verwendet werden. Auch in diesem Fall kann die Ankuppelbewegung in z-Richtung erfolgen, doch ist auch eine andere Richtung relativ zur Drehbewegung möglich. Durch eine zusätzliche Linearbewegung der zerstäuberseitigen Medienkupplung wird ferner die Möglichkeit geschaffen, die kreisförmige Anordnung der Medienkupplungen des Farbversorgungssystems zweireihig auszuführen.Instead of an x and y guide for positioning and alignment a turntable can also be used for the media coupling in question become. In this case too, the coupling movement can be in the z direction done, but is also a different direction relative to Rotation possible. By an additional linear movement of the media coupling on the atomizer side also creates the possibility of the circular arrangement of the media couplings of the Color supply system to run in two rows.
Statt eines elektrischen Antriebs für die x-/y-Positionierung kann auch ein pneumatischer Antrieb gewählt werden. In diesem Fall besteht die besondere Möglichkeit, zur Verringerung der Anzahl an Ventilfunktionen und zur Verkleinerung des Bauraumes eine Linearführung mit binärcodierten Hubbewegungen zu realisieren.Instead of an electric drive for the x- / y-positioning can a pneumatic drive can also be selected. In this case there is the special way to reduce the number of Valve functions and a linear guide to reduce the installation space with binary-coded lifting movements.
Auch der oben erwähnte Drehtisch kann statt eines elektrischen Antriebs pneumatisch angetrieben werden. Auch in diesem Fall kann eine binärcodierte Dreheinheit verwendet werden.The rotary table mentioned above can also be used instead of an electric drive are pneumatically driven. In this case too a binary coded turntable can be used.
Zur Positionierung besteht die Möglichkeit, die Medienkupplung des zerstäuberseitigen Farbwechselsystems und/oder die Medienkupplungen des Farbversorgungssystems zu handhaben. In vielen Fällen ist die Handhabung der Farbversorgung trotz eines eventuell größeren mechanischen Aufwandes zu bevorzugen, da sich bei dieser Variante Farbwechselverluste im Farbwechselsystems fast vollkommen vermeiden lassen. For positioning there is the option of the media coupling of the atomizer-side color change system and / or the media couplings of the paint supply system. In many cases the handling of the paint supply despite a possibly larger one mechanical effort to be preferred, since this variant Avoid loss of color changes in the color change system almost completely to let.
Durch die erwähnte Molchtechnik ist es möglich, mit dem als Trennkörper dienenden Molch das Beschichtungsmaterial durch die Farbschläuche zu fördern. Da auch durch Verlängern der molchbaren Strecke die Farbverluste nicht größer werden, können beliebig lange Schläuche zwischen dem zerstäuberseitigen Farbwechselsystem, an dem sich eine Molchstation befindet, bis zum Ende der Molchstrecke verlegt werden, an der sich eine zweite Molchstation befindet. Bei einem solchen System kann der Farbwechsler zweckmäßig fern vom Zerstäuber an einer gut zugänglichen Stelle, beispielsweise in einem Farbschrank, montiert werden.Thanks to the pigging technique mentioned, it is possible to use the separating body serving the coating material through the paint hoses to promote. Because also by extending the piggable If the color losses do not increase, they can be of any length Hoses between the atomizer-side color change system where there is a pig station, until the end of the pig line be installed, at which there is a second pig station. at In such a system, the color changer can be appropriately far from Atomizer in an easily accessible place, for example in one Paint cabinet, can be assembled.
Wenn der Molch dazu verwendet wird, den in der Schlauchleitung ggf. verbleibenden Lack nach einem Beschichtungsvorgang zurück in die Farbversorgung zu drücken, kann es zweckmäßig sein, direkt am Farbausgang des zerstäuberseitigen Farbwechslers nach einem Farbdruckregler eine Dosierpumpe zu platzieren. Soll keine Dosierpumpe verwendet werden, kann es zur Vermeidung von Farbverlusten in diesem Systemteil sinnvoll sein, bei einem Farbwechsel das zerstäuberseitige Farbwechselsystem mitsamt Farbdruckregler zu handhaben. Wenn aber eine Dosierpumpe dem zerstäuberseitigen Systemteil unmittelbar nachgeschaltet ist, ist es zur Vermeidung von Farbverlusten erforderlich, entweder den gesamten Farbversorgungsteil oder die Medienkupplung des zerstäuberseitigen Farbwechselsystems mitsamt Farbdruckregler und Dosierpumpe zu handhaben.If the pig is used, the one in the hose line any remaining paint after a coating process back in to press the paint supply, it may be useful to directly on Color output of the atomizer-side color changer after a color pressure regulator to place a dosing pump. Should not be a dosing pump can be used to avoid loss of color in this System part make sense, when changing colors the atomizer side Color change system with color pressure controller to handle. But if a dosing pump directly to the atomizer-side system part is connected downstream, it is to avoid loss of color required, either the entire paint supply part or the media coupling of the atomizer-side color change system with color pressure regulator and dosing pump.
Der Molch kann auch dazu verwendet werden, das Beschichtungsmaterial aus der gemeinsamen Farbleitung in Richtung zum Zerstäuber zu drücken. In diesem Fall befindet sich die Dosierpumpe in Zerstäubernähe, also in entsprechender Entfernung vom Farbwechselsystem.The newt can also be used to make the coating material from the common paint line towards the atomizer to press. In this case the dosing pump is close to the atomizer, that is, at an appropriate distance from the color change system.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.
Im Einzelnen zeigen:
- Fign. 1A, 1B
- eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Farbwechselsystems;
- Fig. 2
- eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Farbwechselsystems;
- Fig.3
- eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Farbwechselsystems;
- Fign. 4A, 4B
- eine schematische Darstellung einer x-, y- und z-Führung des zerstäuberseitigen Farbwechselsystems;
- Fig. 5
- eine schematische Darstellung einer Medienkupplung;
- Fig. 6
- eine schematische Darstellung eines molchbaren Farbwechsler;
- Fig. 7
- eine Prinzipskizze zur Handhabung der Medienkupplungen des Farbversorgungssystems;
- Fig. 8
- eine Prinzipskizze zur Handhabung der angebauten Ventilfunktionen für Anlagen und Verfahren mit einem lösbaren Zerstäuber;
- Fig. 9
- eine dritte Ausführungsform eines Farbwechslers;
- Fig. 10
- eine vierte Ausführungsform eines Farbwechslers;
- Fign. 11 - 13
- einen pneumatischen Linearantrieb mit binärer Codierung.
- FIGS. 1A, 1B
- a schematic diagram of the color change system according to the invention;
- Fig. 2
- a perspective view of a first embodiment of the color changing system;
- Figure 3
- a perspective view of a second embodiment of the color change system;
- FIGS. 4A, 4B
- a schematic representation of an x, y and z guide of the atomizer-side color change system;
- Fig. 5
- a schematic representation of a media coupling;
- Fig. 6
- a schematic representation of a piggable color changer;
- Fig. 7
- a schematic diagram for handling the media couplings of the paint supply system;
- Fig. 8
- a schematic diagram for handling the attached valve functions for systems and processes with a detachable atomizer;
- Fig. 9
- a third embodiment of a color changer;
- Fig. 10
- a fourth embodiment of a color changer;
- FIGS. 11-13
- a pneumatic linear actuator with binary coding.
Fig. 1A zeigt schematisch ein Farbwechselsystem 10, bei dem eine
Farbversorgungseinheit 11 von einer Farbwechseleinheit 12 entkuppelt
dargestellt ist. Die Farbversorgungseinheit 11 weist Farbversorgungsventile
13 und die Farbwechseleinheit 12 ein Anschlussventil
14 auf. Die Ventile 13 und 14 können als Rückschlagventile,
Nadelventile, Kugelhähne oder dergleichen ausgebildet sein. Die
Ventile 13 und 14 können an ihren Verbindungsstellen 15 Medienkupplungen
aufweisen, wodurch die Ventile 13 und 14 im eingekuppelten
Zustand (siehe Fig. 1B) miteinander verbunden werden können.
Die Farbversorgungsventile 13 liegen in einer quer zur Kupplungsrichtung
befindlichen Ebene gegenüber dem Anschlussventil 14.
Durch die Pfeile 16 werden die mindestens erforderlichen Freiheitsgrade
für die Bewegung der Medienkupplungen 15 dargestellt.
Wenn die in der Zeichenebene liegenden Pfeile 16 die x- und z-Richtungen
eines kartesischen Koordinatensystems darstellen, kann
ein weiterer Freiheitsgrad in y-Richtung senkrecht dazu möglich
sein.1A schematically shows a
Fig. 1B zeigt die Farbversorgungseinheit im eingekuppelten Zustand
mit der Farbwechseleinheit. Dabei ist jetzt das mittlere der drei
dargestellten Farbversorgungsventile 13 mittels der Medienkupplungen
15 mit dem Anschlussventil 14 zusammengekuppelt. Um den Durchfluss
des Beschichtungsmaterials zu ermöglichen, öffnen sich im
eingekuppelten Zustand das mittlere Farbversorgungsventil 13 und
das Anschlussventil 14. Die anderen beiden Farbversorgungsventile
13 sind geschlossen, um einen unerwünschten Austritt von Beschichtungsmaterial
zu vermeiden.1B shows the ink supply unit in the coupled state
with the color changing unit. It is now the middle of the three
illustrated
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform
eines Farbwechselsystems 20, wobei eine Farbwechseleinheit
21 entlang des kartesischen x-, y-, z-Koordinatensystems verfahrbar
ist. Eine Farbversorgungseinheit 22 weist vozugsweise als
Rückschlagventile ausgeführte Farbversorgungsventile 23 auf, die
mit einem das Beschichtungsmaterial liefernden Schlauch 24 verbunden
sind. Die Farbversorgungsventile 23 können auf einem hier
nicht näher dargestellten bewegbaren Tisch, der entlang des x-, y-,
z-Koordinatensystems bewegbar ist, angeordnet sein. Dabei können
die Farbversorgungsventile 23 entweder in der hier dargestellten
Anordnung oder auch in anderen zweckmäßig erscheinenden Anordnungen
gruppiert sein. Die Farbwechseleinheit 21 weist verschiedene
Ventilfunktionen und einen Stößel zum Entkuppeln der Farbversorgungseinheit
22 von der Farbwechseleinheit 21 auf.2 shows a perspective view of a first embodiment
a
Fig. 3 zeigt ein Farbwechselsystem 30, bei der eine Farbwechseleinheit
31 gegenüber einer als Drehtisch ausgebildeten Farbversorgungseinheit
32 gegenüber liegt. Die Farbversorgungseinheit 32
weist Rückschlagventile 33 auf, die mit das Beschichtungsmaterial
fördernde Schläuche 34 verbunden sind. Die als Drehtisch ausgebildete
Farbwechseleinheit 32 hat naturgemäß sehr kompakte Abmessungen
und ist somit für den Einbau in einen Lackierarm einer Lackiermaschine
oder eines Lackierroboters besonders gut geeignet.
Der Drehantrieb der Farbversorgungseinheit 32 kann sowohl elektrisch
als auch pneumatisch sein. Wenn die Farbversorgungsventile
33 wie dargestellt auf zwei zueinander konzentrischen Kreisen angeordnet
sind, kann zum Ankuppeln der Farbversorgungseinheit 32
mit der Farbwechseleinheit 31 zusätzlich ein Linearantrieb nötig
sein, mit den die Farbwechseleinheit 31 zusätzlich zu der Bewegung
in z-Richtung eine Bewegung in der x-/y-Ebene ausführt. Somit ist
dann ein Wechsel zwischen den in den beiden konzentrischen Kreisen
angeordneten Farbversorgungsventilen möglich, als auch eine Bewegung
der Farbwechseleinheit 31 in z-Richtung; um die Farbwechseleinheit
31 und die Farbversorgungseinheit 32 ineinander einzukuppeln
und voneinander auszukuppeln.3 shows a
Fig. 4A zeigt eine Farbwechseleinheit 40, die mit einer Farbversorgungseinheit
41 mittels Kupplungshälften 42 und 43 verbunden
werden können. Ein Antrieb 45 bewegt die Farbwechseleinheit 40 in
y-Richtung und ein Antrieb 44 oder 49 (Fig. 4B) bewegt die Farbwechseleinheit
40 in x-Richtung. Ein Pneumatikzylinder 46 bewegt die Farbwechseleinheit
40 in z-Richtung. Zum Ankuppeln der Farbwechseleinheit
40 mit der Farbversorgungseinheit 41 muss die Mittelachse der
Kupplungshälfte 43 mit der Mittelachse der jeweils anzukuppelnden
Kupplungshälfte 42 in einer Linie fluchten, das heißt die Kupplungshälfte
43 muss in x- und y-Richtung genau auf die Position
der anzukuppelnden Kupplungshälfte 42 ausgerichtet sein. Ein Farbdruckregler
401 sorgt während des Beschichtungsvorganges für den
richtigen Farbdruck.4A shows a
Fig. 4B zeigt die Farbwechseleinheit 40 als Schnittdarstellung
entlang der Schnittlinie A-A aus Fig. 4A. Die Farbwechseleinheit
40 wird dabei auf Führungen 47 und 48 in x- und y-Richtung bewegt.
Der Antrieb 45 bewegt dabei die Farbwechseleinheit 40 in y-Richtung
und der Antrieb 49 bewegt die Farbwechseleinheit 40 in x-Richtung.
Der Pneumatikzylinder 46 bewegt die Farbwechseleinheit
40 in z-Richtung, um die Farbwechseleinheit 40 mit der Farbversorgungseinheit
41 zu verbinden oder sie von der Farbversorgungseinheit
41 zu trennen.4B shows the
Fig. 5 zeigt eine Medienkupplung 50 (siehe Pos. 15 in Fig. 1). Die
Medienkupplung 50 weist die Kupplungshälfte 51, die der Farbversorgungsseite
zugeordnet ist, auf und die Kupplungshälfte 52, die
der Farbwechselseite zugeordnet ist. Das Beschichtungsmaterial
wird dabei in Richtung des Pfeiles 53 gefördert. Die Kupplungshälfte
51 weist ein Rückschlagventil 54 auf, das im entkuppelten
Zustand verhindern soll, dass Farbe unerwünschterweise in die Umgebung
gelangen kann. Mit einer Verriegelung 55 kann das Rückschlagventil
ver- und entriegelt werden. Ein Zylinder 56 erzeugt
die Bewegung zum Ein- und Entkuppeln der Kupplungshälften 51 und
52. Ein Zylinder 57 wirkt beim Verbinden der beiden Kupplungshälften
51 und 52 auf einen Stößel 58, der das Rückschlagventil 54
öffnet. Beim Trennen der beiden Kupplungshälften 51 und 52 in einer
Trennebene 59 wird das Rückschlagventil 54 durch Zurückfahren
des Stößels 58 und mittels einer Feder 501 wieder geschlossen. Ein
Nadelventil 502 steht für Funktionen wie Zufuhr, Absperrung und
Regulierung von Farbe, Verdünner, Pulsluft oder dergleichen zur
Verfügung. Anders als hier dargestellt kann der Zylinder 56, der
zum Andocken der beiden Kupplungshälften 51 und 52 dient, statt
auf der Farbwechselseite auch auf der Farbversorgungsseite angeordnet
sein.5 shows a media coupling 50 (see
Fig. 6 zeigt einen molchbaren Farbwechsler 60, der zwei entlang
einer Trennebene 61 trennbare Hälften 62 und 63 aufweist. Das Beschichtungsmaterial
wird dabei in Richtung des Pfeiles 64 gefördert.
Der molchbare Farbwechsler 60 weist eine Einheit 66 auf, die
einen Schlauch 67, eine Verschraubung 68 und einen Kugelhahn 65
enthält. Mittels eines selbsthemmenden Ubertragungsgliedes 69 und
eines Antriebes 601 kann der Kugelhahn 65 geöffnet und verschlossen
werden. Der Antrieb 601 kann sowohl pneumatisch als auch
elektrisch betätigt werden. Wenn nötig kann für jede Farbe am jeweiligen
Kugelhahn 65 ein eigener Antrieb vorhanden sein. Je nach
Einsatzfall und Verfahrenstechnik kann es zweckmäßig sein, bestimmte
Funktionen wie Spülen, Rückführung, Arretieren des Molches
usw. über hier nicht näher dargestellte Mehrwegkugelhähne oder
Ventile zu verwirklichen. Auch ist es denkbar, die zerstäuberseitige
Kupplungshälfte 63 durch einen Kugelhahn abzusperren. Ein Zylinder
602 dient zum Verbinden und Trennen der beiden Kupplungshälften
62 und 63. Der molchbare Farbwechsler 60 ist beispielsweise
für Sonderfarbbeschichtungen zu bevorzugen, bei denen mit
Molchtechnik der gesamte Lackinhalt aus einem Farbeimer oder dergleichen
bis zum Zerstäuber gefördert werden soll.Fig. 6 shows a
Fig. 7 zeigt eine Prinzipskizze der Medienkupplung aus Fig. 5 zur
näheren Erläuterung eines Farbwechselzyklusses. Medienkupplungen
70 werden über Rückschlagventile 71 abgesperrt oder geöffnet. Eine
Medienkupplung 72 auf der Zerstäuberseite ist mit einem Ventil 73
verbunden, das die Funktionen Verdünnung und Pulsluft zum Spülen
der gemeinsamen Farbleitungsstrecke ausführen kann. Ein Ventil 74
übernimmt die Funktion für Farbe, das während des Farbwechsels
nicht benötigt wird. Die Medienkupplung 72 des zerstäuberseitigen
Farbwechselsystems enthält einen hier nicht näher dargestellten
Stößel zum Öffnen des Rückschlagventils 71 der jeweiligen Medienkupplung
70 des Farbversorgungssystems. Als Handhabungsvorrichtung
wird eine hier nicht näher dargestellte, elektrisch angetriebene
Linearführung für die x-Richtung und eine ebenfalls hier nicht näher
dargestellte pneumatisch angetriebene Linearführung für die z-Richtung
verwendet.FIG. 7 shows a schematic diagram of the media coupling from FIG. 5
detailed explanation of a color change cycle. media couplings
70 are shut off or opened via
Lackieren mit der ersten Farbe: Die Achsen der Medienkupplung 70
des Farbversorgungssystems F1 und der Medienkupplung 72 des zerstäuberseitigen
Farbwechselsystems sind in x-Richtung ausgerichtet.
Ein Zylinder Z2 ist ausgefahren, womit die beiden Kupplungshälften
70 und 72 eingekuppelt sind. Ein Stößel Z1 ist ebenfalls
ausgefahren, womit das Rückschlagventil geöffnet wird. Durch das
geöffnete Ventil 71 für Farbe F gelangt die erste Farbe in die gemeinsame
Farbleitungsstrecke zu den angrenzen Applikationsgeräten
wie Farbdruckregler, Dosierpumpe und Zerstäuber, die hier nicht
gezeigt sind.Painting with the first color: the axes of the
Start des Farbwechselprogramms: Bei einem anstehenden Farbwechsel wird durch die Anlagensteuerung ein automatisches Spül- und Andrückprogramm gestartet.Start of the color change program: With an upcoming color change the system control turns an automatic rinsing and pressing program started.
Spülen: Das Spülen wird in der von konventionellen Farbwechslern
an sich bekannten Weise durchgeführt. Dabei wird der Stößel Z1
eingefahren, womit das Rückschlagventil 71 geschlossen wird. Dadurch
wird der Durchfluss der ersten Farbe F1 gesperrt. Beim Spülen
ist das Ventil 71 für diese Farbe geöffnet. Die Ventile 73 für
Verdünnung und Pulsluft werden im Wechsel geöffnet. Dabei wird der
gemeinsame Farbweg vom Farbwechsler bis zum Zerstäuber gespült.
Die Schnittstelle wird automatisch mitgespült.Rinsing: The rinsing is carried out in that of conventional color changers
performed in a manner known per se. The plunger Z1
retracted, whereby the
Handhaben: Nach beendetem Spülvorgang gehen alle Ventile 71 in ihren
Ausgangszustand, und der Zylinder Z2 fährt wieder ein, wodurch
die beiden Kupplungshälften getrennt werden. Nun wird durch die
Linearführung mit elektrischem Antrieb die Achse der zerstäuberseitigen
Medienkupplung 72 in x-Richtung verfahren, bis sie mit
der Achse der Medienkupplung 70 beispielsweise des Farbversorgungssystems
F3 ausgerichtet ist. Anschließend fahren nacheinander
die Zylinder Z2 und Z1 aus, wodurch die beiden Kupplungshälften 70
und 72 eingekuppelt werden und die nächste Farbe F3 in die gemeinsame
Farbleitungsstrecke gelangt. Nach dem Andrückvorgang im Zerstäuber
laufen dieselben Vorgänge wie beim Lackieren mit der ersten
Farbe ab.Handling: After the rinsing process, all
Fig. 8 zeigt eine Prinzipskizze einer Farbversorgungseinheit 80
und einer zerstäuberseitigen Farbwechseleinheit 81. Zwischen der
Farbversorgungseinheit 80 und der Farbwechseleinheit 81 befindet
sich eine Spül- und Ladeeinheit 82. Die Spül- und Ladeeinheit 82
ist mittels Kupplungen 83 an die Farbversorgungseinheit 80 und an
die Farbwechseleinheit 81 ankuppelbar. Folglich handelt es sich
bei der zerstäuberseitigen Farbwechseleinheit 81 um eine lösbare
Einheit, so dass die Anlage in einem sogenannten Zerstäuberwechselbetrieb
gefahren werden kann. Die Spül- und Ladeeinheit 82
weist Ventile 84 für die Funktionen Verdünnung und Pulsluft zum
Spülen der gemeinsamen Farbleitungsstrecke auf. Ferner weist sie
ein Ventil 85 für die Funktion Farbe auf, wobei diese Funktion
während eines Farbwechsels nicht benötigt wird.8 shows a schematic diagram of a
Fig. 9A zeigt eine Zerstäuberwechseleinrichtung 90 mit Zerstäubern
92 und 93, die um eine Achse 91 drehbar sind. Die Zerstäuber 92
und 93 können mittels einer Spülkupplung 94 gespült werden und
mittels einer Farbentnahmestelle 95, die ein Rückschlagventil aufweisen
kann, mit Farbe beladen werden.9A shows an atomizer changing device 90 with
Fig. 9B zeigt die Zerstäuberwechseleinrichtung 90 von oben. Die
Zerstäuberwechseleinrichtung 90 ist beispielsweise für Sonderfarben
besonders geeignet. Die Zerstäuber 92 und 93 können außer der
Zerstäubungsfunktion auch die Funktion der Farbbevorratung und der
Farbdosierung enthalten und nach jedem Lackiervorgang von der
Wechseleinrichtung 90 gehandhabt werden. Das hier nicht näher gezeigte
Dosierorgan kann unmittelbar vor dem Zerstäubungsorgan angeordnet
sein, wodurch bei einem Farbwechsel nur sehr kurze Farbleitungsstrecken
entleert und gespült werden müssen. Außerdem ist
durch die Platzierung der Zerstäuberwechseleinrichtung außerhalb
des Lackierarmes eine Bevorratung von unendlich vielen Farben möglich.
Da bei der Zerstäuberwechseleinrichtung 90 ohnehin geeignete
Handhabungsvorrichtungen für das Handhaben des Zerstäubers vorhanden
sind, lässt sich die hier dargestellte Zerstäuberwechseleinrichtung
90 mit Medienkupplungen problemlos realisieren.9B shows the atomizer changing device 90 from above. The
Atomizer changing device 90 is, for example, for special colors
particularly suitable. The
Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform eines Farbwechselsystems 100,
bei dem zwei separat mit dem hier nicht gezeigten Farbversorgungssystem
kuppelbare, jeweils mit einem Zerstäuber 100 bzw. 102 verbundene
Medienkupplungen A und B vorgesehen sind. U.a. für schnelleren
Farbwechsel kann beispielsweise für den Zerstäuber 101 ein
Farbwechsel durchgeführt werden während der andere Zerstäuber 102
im Beschichtungsbetrieb arbeitet. Gleichzeitiger Farbwechsel für
beide Zerstäuber 101 und 102 ist ebenfalls möglich.10 shows an embodiment of a
Da immer nur ein Farbstrang mit einer ganz bestimmten Farbe lackiert,
genügt ein hier nicht dargestelltes Absperrorgan, beispielsweise
ein Rückschlagventil pro Farbe. Dem jeweiligen Farbstrang
(A oder B) wird jeweils eine Linearführung 103 oder 104 zugeordnet.
Es ist auch möglich, über eine Linearführung mit Greifer
die jeweilige Medienkupplung zu bewegen, wodurch eine Lineareinheit
entfallen kann.Since only one color strand is painted with a specific color,
a shut-off device, not shown here, is sufficient, for example
one check valve per color. The respective color strand
(A or B) a
Statt der dargestellten linearen Anordnung der Farbversorgungsventile F1-F8 ist auch eine kreisförmige Anordnung mit Radialbewegungen möglich.Instead of the linear arrangement of the ink supply valves shown F1-F8 is also a circular arrangement with radial movements possible.
Anhand Fig. 11-13 wird ein für das hier beschriebene Farbwechselsystem geeigneter pneumatischer Linearantrieb mit binärer Codierung erläutert. 11-13 is used for the color change system described here suitable pneumatic linear actuator with binary coding explained.
Von der übergeordneten Steuerung der Beschichtungsanlage kommende Signale (A, B, ..N) werden je einem Zylinder ZA, ZB,...ZN zugeordnet. Durch die Reihenschaltung der Zylinder wird erreicht, dass die Eingangssignale der Zylinder binär im Dualcode codiert werden. Durch Decodierung ist es möglich, aus n Eingangssignalen, also n Zylindern 2n Schaltstellungen, also Ausgangssignale zu erhalten (für n = 0, 1, 2 ...). Das Decodierungssystem für beispielsweise n = 3 Eingangssignale in 2n = 8 Ausgangssignale ist der Tabelle in Fig. 11 zu entnehmen.Signals coming from the higher-level control of the coating system (A, B, ..N) are each assigned to a cylinder ZA, ZB, ... ZN. The series connection of the cylinders ensures that the input signals of the cylinders are binary coded in the dual code. By decoding it is possible to obtain 2 n switching positions, i.e. output signals, from n input signals, i.e. n cylinders (for n = 0, 1, 2 ...). The decoding system for, for example, n = 3 input signals in 2 n = 8 output signals can be found in the table in FIG. 11.
Diese Logik kann beliebig weitergeführt werden. So ist es möglich,
beispielsweise mit sechs Steuersignalen (A, B, C, D, E, F) als
Eingangssignal 64 Ausgangssignale für das Abfahren der einzelnen
Schaltpunkte zu erhalten. Ein pneumatischer Linearantrieb mit einer
solchen binären Codierung ist in Fig. 12 dargestellt.This logic can be continued as desired. So it is possible
for example with six control signals (A, B, C, D, E, F) as
Soll z.B. eine Gesamtstrecke S 8 gleiche Schaltpunkte besitzen, so
erfolgt die Aufteilung der einzelnen Hublängen der einzelnen Zylinder
gemäß Fig. 12. Der Hub lässt sich nach Lk = S 2n mit n =
0, 1, 2, ... und k = 1, 2, 3,... berechnen.The division of the
Es gilt:
Eine Möglichkeit zur Optimierung dieser Anordnung hinsichtlich der Baulänge besteht darin, dass man Zylinder der Reihenschaltung je nach Bedarf parallel anordnet. Ein dementsprechender pneumatischer Linearantrieb mit binärer Codierung in Kurzbauweise ist in Fig. 13 dargestellt.One way to optimize this arrangement in terms of Overall length is that you can connect cylinders in series Arrange in parallel as needed. A corresponding pneumatic Linear drive with binary coding in short design is shown in Fig. 13 shown.
Für günstigere Bauformen ist auch der Einsatz von ineinander gesteckten Hohlwellenzylindern denkbar.For cheaper designs, the use of one another is also inserted hollow shaft cylinders conceivable.
Die hier als lineare Einheit dargestellte Anordnung kann in eine nach dem gleichen Prinzip über verknüpfte Schwenkantriebe in eine radiale oder kreisförmige Einheit abgewandelt werden, wobei bestimmte Schaltpunkte am Umfang abgefahren werden.The arrangement shown here as a linear unit can be divided into one according to the same principle via linked rotary drives in one radial or circular unit can be modified, with certain Switching points are scanned on the circumference.
Claims (18)
- A paint changing system for an installation for the serial coating of workpieces including an arrangement of a plurality of paint supply valves (13, 23, 33), connected to respective paint supply lines, for coating material with selectively different paints, to which at least one atomiser of the coating installation is connectable via at least one connecting valve (14), characterised in that a drive device (46) is provided, with which the connecting valve (14) and the supply valve (13, 23, 33) for the selected paint are movable in a predetermined direction of movement relative to one another and may thus be coupled together and separated from one another, that the paint supply valves (13, 23, 33) are arranged opposite to the connecting valve (14) in a plane situated transversely to the direction of coupling movement, and that a position controller is provided, with which the paint supply valves (13, 23, 33) and/or the connecting valve (14) are movable in two different directions transversely to the direction of coupling movement into a position in which the connecting valve (14) is aligned with the selected paint supply valve (13, 23, 33).
- A paint changing system as claimed in Claim 1, characterised in that the position controller includes a linear drive, with which the paint supply valve arrangement (13, 23, 33) and/or the connecting valve (14) are movable in a direction x or in two directions x, y perpendicular to one another and situated in the same plane.
- A paint changing system as claimed in Claim 1, characterised in that the paint supply valve arrangement (13, 23, 33) and/or the connecting valve (14) are arranged on a rotary table or a rotatably mounted carrier.
- A paint changing system as claimed in Claim 3, characterised in that the connecting valve (14) is also linearly movable.
- A paint changing system as claimed in Claim 3 or 4, characterised in that the rotary table may be driven electrically or pneumatically.
- A paint changing system as claimed in one of Claims 1 to 5, characterised in that the paint supply valves (13, 23, 33) and the connecting valve (14) have medium couplings (15, 42, 43) at their connection points.
- A paint changing system as claimed in Claim 6, characterised in that the medium couplings (15, 42, 43) may be shut off on one side or on both sides.
- A paint changing system as claimed in Claim 6 or 7, characterised in that the medium couplings (15, 42, 43) also include functional valves (73, 74) in addition to the paint valves (84, 85).
- A paint changing system as claimed in one of Claims 6 to 8, characterised in that the medium couplings (15, 42, 43) include an opening device, for instance in the form of a push-rod (58).
- A paint changing system as claimed in one of Claims 6 to 9, characterised in that the medium couplings (15, 42, 43) are connected to a ball valve (65).
- A paint changing system as claimed in one of Claims 6 to 10, characterised in that the handling aid for the moving together of the medium couplings (15, 42, 43) includes an electrical drive (45, 49) or a pneumatic drive (44) for movements in a spatial, Cartesian coordinate system.
- A paint changing system as claimed in Claim 11, characterised in that the x-/y- positioning is effected by means of a pneumatic drive.
- A paint changing system as claimed in one of Claims 6 to 12, characterised in that the paint supply valves (13, 23, 33) and/or the connecting valve (14) are positionable.
- A paint changing system as claimed in Claim 13, characterised in that it includes ball valves (65).
- A paint changing system as claimed in one of Claims 1 to 14, characterised in that it includes at least one pig station.
- A paint changing system as claimed in Claim 15, characterised in that the paint changer (12, 21, 31) is arranged remote from the atomiser.
- A paint changing system as claimed in one of Claims 1 to 16, characterised in that a metering pump is positioned after a paint pressure regulator (401) at the paint outlet of the paint changer (12, 21, 31) on the atomiser side.
- A paint changing system as claimed in one of Claims 1 to 16, characterised in that the metering pump is arranged in the vicinity of the atomiser.
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