CN101175575A - 用于涂料喷涂机的穿梭推动系统 - Google Patents

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Abstract

一种穿梭推动系统(10)，其设置有移动物体(36)，所述移动物体(36)用于插入到供应管(26)中并在间隔开的位置处移出供应管。返流管(34)在移动物体移出供应管的位置(32)和插入供应管的位置(30)之间移动物体。

Description

用于涂料喷涂机的穿梭推动系统
技术领域
本发明通常涉及涂敷各种涂料的涂料喷涂机系统。更具体地，本发明涉及其中色彩频繁地变换的油漆喷涂机和用于这种喷涂机的清洁系统。
背景技术
在涂料喷涂机系统中，公知的是提供可互换的涂料源，这样，喷涂机可以连接至不同的源以在物体上提供不同的涂料。例如，在车身的制造中，公知的是提供自动喷涂站，其中，连续的车体部可以喷涂有任何大量的变化的喷涂色彩。因此，当在一个物体上喷涂完成时，通常需要为下一个喷涂物体改变色彩源。
已经提出多种不同的系统来用于提供多个涂料源，以及用于切换从一个涂料源至另一个涂料源的喷涂机连接。然而，在一些这种系统中，通过其将涂料分配至喷涂机的延伸长度的管或软管用在喷涂机和储存器之间，和/或用在涂料配置室和储存器或喷涂机之间。只要发生变化，就需要清洁喷涂机和涂料通过其供应的所有软管或管。必须十分彻底地清洁，这样随后穿过管的涂料才不被先前涂料的残余所污染。
当执行清洁功能时，在涂料应用完成时仍然残留在管或软管中的涂料被浪费。即使软管或管相对较短，频繁的变换也会导致涂料材料的实际量的浪费。如果管或软管相对较长，则浪费更加显著。因此，建议使用各种推动系统，以在涂料传送的最终移动过程中将涂料通过管推至目的地，这样，涂敷或传送包括了管中的大部分材料，而很少的涂料残留在管中，将被浪费。
还需要快速地执行清洁和切换功能，优选的是在从涂敷位置移动一个涂敷物体以及将下一个物体定位在用于涂敷的涂敷位置中所需的时间内。建议使用清洁溶剂将涂料通过管子推至最终目的地，这样甚至在目标体上的涂敷完成的同时即可以执行清洁的初始阶段。在一些状态下产生导致采用相对高粘性的涂料和相对低粘性的适当溶剂的问题。当采用溶剂来移动管中的涂料时，涂料和伴随涂料的溶剂之间的分界面未得到很好的维持。涂料倾向于附着至管子的表面，并且溶剂倾向于开辟通道进入到涂料的本体中。结果，尽管溶剂推动系统可以用于朝向其目的地移动一些油漆和其它涂料，然而在两种液体之间的分界面处的涂料和溶剂的互混性阻止涂料的实质部分被使用。
发明内容
本发明提供了一种诸如球之类的物体，其插入到涂料喷涂机系统中的涂料和溶剂之间的界面处。通过溶剂将物体推过涂料供应管，以有效地移动涂料经由供应管到达喷涂机。
在一个方面，本发明提供了一种涂料喷涂机系统，其具有：喷涂机；涂料源；以及供应管，其建立喷涂机和涂料源之间的流体连通。第一穿梭箱(shuttlebox)，其具有在第一位置连接至所述供应管的入口；以及第二穿梭箱，其具有在第二位置连接至所述供应管的出口。返流管将第一穿梭箱和第二穿梭箱互连。移动物体(displacing object)沿从第一穿梭箱经由所述供应管至第二穿梭箱的路径以及从第二穿梭箱经由返流管至第一穿梭箱的路径选择性地循环。
在另一方面，本发明提供了一种油漆供应管清洁系统，其具有：第一穿梭箱，其具有在第一位置连接至所述供应管的入口；以及第二穿梭箱，其具有在供应管中远离所述第一位置的第二位置连接至所述供应管的出口。返流管将所述第一穿梭箱和所述第二穿梭箱互连。移动物体通过第一穿梭箱注入到供应管中，并且通过第二穿梭箱从供应管中去除，以及从所述第二穿梭箱经由所述返流管传送至所述第一穿梭箱。
在又一方面中，本发明提供了一种清洁涂敷系统的方法，所述涂敷系统具有：喷涂机、供应系统和在所述喷涂机和所述供应系统之间流体连通的涂料供应管，所述方法包括：将物体插入到靠近供应系统的供应管中；推动所述物体穿过所述供应管，并且在至少一部分涉及所述推动的时间中操作所述喷涂机；将所述物体从靠近所述喷涂机的供应管中移出；以及将物体从第二位置经由返流管移动至第一位置。
本发明的优点在于有效地清洁用于在涂料供应源和涂料喷涂机之间涂料的供应管。
本发明的另一优点在于提供一种有效地清洁管子的系统，其在管子中的第一流体和伴随第一流体的清洁流体之间几乎不存在混合物。
本发明的又一优点在于通过在喷涂机完成涂敷之前即在系统的上游部开始清洁，提供涂料喷涂机装置的快速清洁。
通过审阅以下详细的说明书、权利要求书以及附图(其中相同附图标记用于指示相同的特征)，本发明的其它特征和优点对本领域的技术人员将变得显而易见。
附图说明
图1为根据本发明的具有穿梭推动系统的喷涂机系统的示意图；
图2为图1中示出的穿梭推动系统的一部分的剖面图；
图3为与图2的剖面图类似的剖面图，但其中示出了在不同的操作条件下的穿梭推动系统的一部分；
图4为图1中示出的穿梭推动系统的另一部分的剖面图；以及
图5为与图4的剖面图类似的剖面图，但其中示出了在不同的操作条件下的穿梭推动系统的一部分。
在详细解释本发明的实施例之前，应当理解本发明不限于对其在以下的说明书中提出或在附图中示出的构造和部件的设置的细节的应用。本发明能够采用其它实施例，以及由多种方式实践或执行。同样，应当理解，在此使用的措辞和术语是为了说明的目的，而不能认作是限制。在此使用的“包括”、“包含”及其变型意味着包括其后列出的项目及其等价物以及其它项目及其等价物。
具体实施方式
现将更具体地参考附图，图1为在涂料喷涂机系统12中提供的、根据本发明的穿梭系统(shuttle system)10的示意图。喷涂机系统进一步包括供应系统14，所述供应系统14具有：多个涂料源16、18、涂料溶剂源20和加压空气源22，以经由供应管26将涂料、溶剂和加压空气供应至喷涂机24。在供应系统14和喷涂机24之间，穿梭系统10与供应管26协同工作。
在图1的示例性示意图中，供应系统14示出有两个涂料源16、18。然而，本领域的技术人员应当理解本发明也可以使用单一的涂料源，以及使用两个以上的多个涂料源。例如，本发明可以用在车身油漆棚，其中提供用于30种或更多种不同色彩的分离的独立源。
本发明可以用于不同类型的涂料(不仅仅是油漆)，并且可以用于通过涂料变换器等选择性地连接至供应管26的不同类型的涂料源。例如，本发明可以用在具有经由涂料变换器连接至供应管26的涂料配置室的喷涂机系统中。本发明还可以用于各种类型的、由涂料配置室提供的罐涂料源，其中所述涂料配置室对于单一涂敷操作具有充足的独立的涂料批量。此外，尽管示例性实施例示出了在供应系统14和喷涂机24之间操作的穿梭系统10，然而应当理解，本发明可以用在涂料源和各种类型的涂敷目标物之间。此外，通过实例的方式和非限制性的方式，穿梭系统10可以用在大型的源和小型的目标物之间，这样收集器足以满足覆盖单一项目的覆盖量。因此，涂敷系统可以包括本发明的多个穿梭系统，例如，涂料配置室其它主要供应源和用于较少的涂料批量收集器之间的一个操作，以及收集器和喷涂机之间的另一个穿梭系统操作。
喷涂机24可以为各种类型。例如，具有钟型罩杯28的旋转雾化喷涂机。喷涂机24可以为手持的、人工操作的喷雾器；或者喷涂机24可以安装在自动机械上，以自动操纵在物体上的涂敷。此外，喷涂机24可以为相对简单的喷雾器或在喷涂的涂料上提供电荷并成形空气系统以控制和引导喷涂涂敷朝向待涂敷的物体的更复杂的喷雾器。
穿梭系统10包括近邻供应系统14的第一穿梭箱30和邻近喷涂机24的第二穿梭箱32，第一穿梭箱30和第二穿梭箱32中的每一个与供应管26选择性地流体连通，如将在下文中进一步详细描述的。返流管34将第一穿梭箱30和第二穿梭箱32互连。诸如球体36之类的物体36经由供应管26和返流管24沿包括第一穿梭箱30和第二穿梭箱32的路径选择性地循环。
物体36可以为球形物体，或者可以为能紧密地安装在供应管26中的其它形状，这样物体36前面的涂料由供应管26的内壁表面刮掉，以及这样，物体36后面的溶剂不会流过物体36以及与物体36前面的涂料混合。
在图2和图3中示出了穿梭箱30，并且在图4和图5中示出了穿梭箱32。穿梭箱30具有壳体38和可以在壳体38中移动的筒40。致动器42在壳体38中抵抗弹簧或其它偏压装置44的偏压地移动筒40。致动器42可以为气压缸、液压缸、电磁螺线管、步进电机或能够将筒40在壳体38中重新定位在图2中示出的第一或接收位置和在图3中示出的第二或插入位置之间的其它推进器。在示例性实施例中，致动器42为连接至空气供应源46的空气缸。
筒40限定嵌套50，嵌套50用于在致动器42移动筒40时接收和重新定位物体36。嵌套50敞开至返流管34，并且穿梭箱30位于在图2中示出的接收位置。当筒40位于在图2中示出的接收位置时，供应通道52与供应管26对准。薄壁挡板54将供应通道52与嵌套50分离。当物体36从其中物体36自返流管34接收的接收位置(如图2所示)移动至其中物体36被设置在进入和移动通过供应管26的插入位置(如图3所示)时，薄壁挡板54横向移动通过供应管26。薄壁挡板54优选地薄至当挡板54移动穿过管时，不能显著地中断推进穿过并进入供应管26的涂料流。
当穿梭箱30位于在图2中示出的接收位置时，限制通道56与嵌套50和引导至废料场60的废料管线58连通。穿梭箱30进一步限制流通通道62，以在图3中示出的插入位置中与返流管34对准。
通过将图2中示出的穿梭箱30的条件与图3中示出的穿梭箱30的条件进行比较可以理解第一穿梭箱30的操作。在图2的接收位置中，嵌套50与返流管34对准，以接收并保留沿返流管34推进的物体36。供应通道52在供应系统14和供应管26之间对准。流道62处于非操作位置。当通过致动器42移动时，筒40在壳体38中调节至使得嵌套50与供应管26对准，并且流道62与返流管34和废料管线58对准。
第二穿梭箱32构造为将物体36从相对于供应管26的端部位置移动入返流管34中，以返回第一穿梭箱30。穿梭箱32包括具有筒72的壳体70，筒72可以通过致动器74在壳体70中移动。诸如弹簧76之类的偏压装置76将筒72从传送位置(图5)驱使至捕获位置(图4)。
筒72形成供应通道78，以使涂料流过其中。孔80捕获物体36，以防止物体36的通道越过孔80到达喷涂机24。在优选的实施例中，与孔80结合的物体36防止流体流穿过物体36。L通道82被限定在筒72中，并且具有直通通道84和侧向通道86。清洁管线88基本上与直通管道84对准，并且侧向通道86具有包括阶梯式下降通道90的远端部。清洁管线88和阶梯式下降通道90能够使流动平衡，并且能够优选地选择所需的流率。
第二穿梭箱32的操作可以通过将在图4中示出的穿梭箱32的条件与在图5中示出的穿梭箱32的条件进行比较而得到理解。在图4的捕获位置中，诸如涂料之类的流体流过供应通道78到达喷涂机24中，除非或直到物体36与孔80碰触。流动随后结束。当致动器74将筒72调节至在图5中示出的传送位置时，尽管通道84和清洁管线88设置为在供应管26和喷涂机24之间流体连通。物体36设置为进入返流管34。供应管26也经由管道84、侧管道86和阶梯式下降管道90与返流管34流体连通。
在诸如油漆喷涂机系统12中的油漆循环之类的涂料应用循环的过程中，在远离油漆(或通过供应管26的其它涂料)流或在油漆(或通过供应管26的其它涂料)流外部的位置处，物体36存储在第一穿梭箱30中。由此，物体36不干涉油漆流或穿过供应管26的其它涂料。作为油漆循环的端部，来自供应系统14的涂料流终止且供应溶剂。操作致动器52，以将物体36从其存储位置移动至供应管26的流注中，并且将筒40从其在图2中示出的接收位置调节至其在图3中示出的用于插入物体36的位置。物体36在供应管26中的涂料和溶剂的过渡或界面处进入供应管26，并且物体36的下游为涂料且物体36的上游为溶剂。通过物体36后面的清洁溶剂朝向喷涂机24推动物体36。这种作用使得供应管26内部的油漆或其它涂料朝向喷涂机24移动，以用作待涂敷的最后量的涂料。当物体36到达第二穿梭箱32中时，物体固定在孔80处，以完全堵塞进入喷涂机24的流体流。在这种方式下，所有在物体36前面的涂料被推入喷涂机24中，并且不允许物体36后面的流体(实际上为溶剂)进入喷涂机24。可以显著地降低涂料材料的浪费。被推过供应管26的物体36执行供应管26的内表面的一些清洁。即使在物体36前面的涂料通过喷涂机24涂敷的同时，物体36后面的溶剂也能够进一步清洁供应管26。因此，甚至在涂料的最终涂敷完成之前，在喷涂机系统12中上游部分的清洁即开始，并且喷涂机系统12的所有操作和效率增强。
当最终涂敷处理完成时，物体36被接收在孔80处，穿梭箱32通过致动器74将物体36移入返流管34(图5)中。溶剂被泵送穿过供应管26以清洁供应管26及喷涂机24，并且以移动物体36穿过返流管34至第一穿梭箱30。在图5中示出的位置中的L通道82能够使流注从供应管26经由通道84和清洁管线88流至喷涂机24。将溶剂供应至喷涂机24以清洁喷涂机24中的刚刚涂敷的涂料的任何残余。来自加压空气源22的空气可以用于干燥供应管26和随后由来自溶剂源20的溶剂清洁的喷涂机24的表面。在所谓的“空气/溶剂断层”中，溶剂和空气的交互突变可以用于有效地清洁。
L通道82还能够使流注经由通道84、侧向通道86和阶梯式下降通道90从供应管26流至返流管34。物体36能够在返流管34中清洁，并且也可以在位于穿梭箱30中时被进一步清洁，这样在物体36的表面上不会保留涂料。有利的是，提供直径略大于物体36的直径的返流管34，这样允许物体36(尤其是构造为球形的)在返流管34中翻滚，以更彻底地清洁。在所有清洁完成之后，开始新的油漆循环。
溶剂可以根据需要用于清洁薄壁隔板54和嵌套50和筒40、72的其它部分，以防止一种涂料由其它涂料残余物导致的任何污染。为此目的，可以将适当的溶剂管线通至穿梭箱30和32。
前述的修改和改型落入到本发明的范围内。应当理解，在此公开和限定的发明延伸至两个或多个由文本和/或附图提到或证明的独立特征的所有可选结合。所有这些不同的结合构成了本发明的各种可选方案。在此描述的实施例解释了用于实施本发明的已知的最佳模式，并且能够使得本领域的其它技术人员利用本发明。权利要求书应当被解释为包括达到现有技术容许的程度的可选实施例。
本发明的各种特征在以下的权利要求书中提出。

Claims (20)

1.一种涂料喷涂机系统，包括：
喷涂机；
涂料源
供应管，在所述喷涂机和所述涂料源之间建立流体连通；
第一穿梭箱，具有在第一位置连接至所述供应管的入口；
第二穿梭箱，具有在第二位置连接至所述供应管的出口；
返流管，将所述第一穿梭箱和所述第二穿梭箱互连；以及
移动物体，其沿从所述第一穿梭箱经由所述供应管至所述第二穿梭箱的路径以及从所述第二穿梭箱经由所述返流管至所述第一穿梭箱的路径选择性地循环。
2.根据权利要求1所述的涂料喷涂机，所述第一穿梭箱具有：嵌套，构造为将所述移动物体保留在其中；以及连接至所述嵌套的致动器，其适于将所述嵌套选择性地定位在用于从所述返流管接收所述物体的第一位置中和用于将所述物体插入所述供应管的第二位置中。
3.根据权利要求1所述的涂料喷涂机，所述第二穿梭箱具有：可移动筒，构造为将所述移动物体捕获在其中；以及致动器，其连接至所述筒，以将所述筒选择性地定位在用于从所述供应管捕获所述移动物体的第一位置中和用于将所述移动物体传送进所述返流管的第二位置中。
4.根据权利要求1所述的涂料喷涂机，所述第一穿梭箱具有：嵌套，构造为将所述移动物体保留在其中；以及致动器，其连接至所述嵌套，适于将所述嵌套选择性地定位在用于从所述返流管接收所述物体的第一位置中和用于将所述物体插入所述供应管的第二位置中；以及
所述第二穿梭箱具有：可移动筒，构造为将所述移动物体捕获在其中；以及致动器，其连接至所述筒，以将所述筒选择性地定位在用于从所述供应管捕获所述移动物体的第一位置中和用于将所述移动物体传送进所述返流管的第二位置中。
5.根据权利要求4所述的涂料喷涂机系统，所述返流管的直径大于所述供应管的直径。
6.根据权利要求5所述的涂料喷涂机系统，所述移动物体为球体。
7.根据权利要求1所述的涂料喷涂机系统，所述移动物体紧密地装配在所述供应管中。
8.一种供应管清洁系统，包括：
第一穿梭箱，具有在第一位置连接至供应管的入口；
第二穿梭箱，具有在供应管中远离所述第一位置的第二位置连接至供应管的出口；
返流管，将所述第一穿梭箱和所述第二穿梭箱互连；以及
移动物体，其通过所述第一穿梭箱注入到所述供应管中，通过所述第二穿梭箱从所述供应管中移出，且从所述第二穿梭箱经由所述返流管传送至所述第一穿梭箱。
9.根据权利要求8所述的清洁系统，所述移动物体为球体。
10.根据权利要求8所述的清洁系统，所述返流管的内径大于所述移动物体的直径。
11.根据权利要求10所述的清洁系统，所述移动物体紧密地装配在所述供应管中。
12.根据权利要求8所述的清洁系统，所述第一穿梭箱具有：嵌套，构造为将所述移动物体保留在其中；以及连接至所述嵌套的致动器，其适于将所述嵌套选择性地定位在用于从所述返流管接收所述物体的第一位置中和用于将所述物体插入所述供应管的第二位置中。
13.根据权利要求8所述的清洁系统，所述第二穿梭箱具有：可移动筒，其构造为将所述移动物体捕获在其中；以及致动器，其连接至所述筒，以将所述筒选择性地定位在用于从所述供应管捕获所述移动物体的第一位置中和用于将所述移动物体传送进所述返流管的第二位置中。
14.根据权利要求8所述的清洁系统，所述第一穿梭箱具有：嵌套，其构造为将所述移动物体保留在其中；以及连接至所述嵌套的致动器，其适于将所述嵌套选择性地定位在用于从所述返流管接收所述物体的第一位置中和用于将所述物体插入所述供应管的第二位置中；以及
所述第二穿梭箱具有：可移动筒，其构造为将所述移动物体捕获在所述筒中；以及连接至所述筒的致动器，以将所述筒选择性地定位在用于从所述供应管捕获所述移动物体的第一位置中和用于将所述移动物体传送进所述返流管的第二位置中。
15.一种清洁涂敷系统的方法，所述涂敷系统具有：喷涂机、供应系统和在所述喷涂机和所述供应系统之间且与所述喷涂机和所述供应系统流体连通的涂料供应管，所述方法包括：
将物体插入到靠近所述供应系统的供应管中；
推动所述物体穿过所述供应管，同时在至少一部分包括在所述推动的时间内操作所述喷涂机；
将所述物体从靠近所述喷涂机的供应管中移出；以及
将所述物体从执行所述移出步骤的位置经由与所述供应管分离的返流管移动至用于执行所述插入步骤的位置。
16.根据权利要求15所述的方法，包括通过将溶剂抽吸至物体的上游的所述供应管中以推动所述物体穿过所述供应管。
17.根据权利要求15所述的方法，包括通过将溶剂抽吸至所述返流管中以移动所述物体穿过所述返流管。
18.根据权利要求17所述的方法，包括在执行所述移动步骤的同时在所述返流管中翻滚所述物体。
19.根据权利要求17所述的方法，包括通过将溶剂抽吸至物体的上游的所述供应管中以推动所述物体穿过所述供应管。
20.根据权利要求19所述的方法，包括在执行所述移动步骤的同时在所述返流管中翻滚所述物体。
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