CN105080750A - 用于给物体涂装的涂装系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于给物体涂装的涂装系统，具有涂覆装置(20)和供料系统(26)，利用该供料系统能够经由流动路径(24、28、30、32)给所述涂覆装置(20)供给至少一种液体材料。存在温度控制系统(70)，利用该温度控制系统能够在至少一个温度控制区域(66)中对流动路径(24、28、30、32)中和/或涂覆装置(20)中的至少一种液体材料调温。

Description

用于给物体涂装的涂装系统
技术领域
本发明涉及一种用于给物体涂装的涂装系统，该涂装系统具有：
a)涂覆装置；
b)供料系统，利用该供料系统能够经由流动路径给所述涂覆装置供给至少一种液体材料。
背景技术
在开头所述类型的市售的已知涂装系统中，涂覆装置——该涂覆装置在喷漆过程中例如可以是高速转动喷雾器或者是喷枪——被供给液体材料。这一方面可以是要涂覆于待涂装的物体上的液体涂装材料，例如漆。
另一方面，溶剂、清洗介质或分离介质也流经流动路径到达涂覆装置并且在可能时还由该涂覆装置传递。因此例如在更换材料时，必须要从输送材料的管道和管路中清除掉之前所使用的漆，为此将清洗介质输送通过相应的管道和管路。例如，如果在常规操作中经常出现要使用另一种与之前给物体涂装时所用的漆不同的漆进行物体涂装的情况，在油漆车间，为进行这种材料交换，使用了用于涂装材料的转换装置，例如也就是颜色转换装置。
为了将漆损耗和所需的清洗介质的数量都保持在尽可能小的程度，通常使用所谓的清管技术，其中借助于清管器将涂装材料或清洗介质推过管道或管路。在此情况下，该清管器在两个清管站之间来回运动，这两个清管站一个设置在涂覆装置附近，另一个设置在转换装置附近。
除了漆，利用不同涂覆装置还可以涂覆其他涂装材料，例如像蜡等防腐剂、多成分粘结剂中的单个成分或者如果可能的话甚至高粘性的物质，例如密封材料。
液体材料未经其他措施在于环境温度相当的温度下或者在将材料引入到管路系统中所用温度下被输送通过流动路径。尤其是漆，当然还可以是清洗介质，通常被保持在容器中的供漆室中，并在该处调节至在将材料引入管路系统之前即使是在通过涂覆装置输送材料时都尽可能也存在的预先规定温度上。为此，要根据材料的起始温度和所需要的目标温度对材料进行加热或冷却。
但是在材料通过管路系统到达涂覆装置的路径上，材料的温度会受到环境温度的影响。此外，在不同的涂覆或操作工艺中，材料高于或低于环境温度的消耗温度会带来积极效果。因此，大多数常见清洗介质在更高温度下可能会比在更低温度下所能吸纳的污染物更多。即使在涂装材料方面，相对于环境温度得到升高或降低的温度也是更理想的。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种开头所述类型的涂装系统，该涂装系统将这些内容加以考虑。
该目的在开头所述类型的涂装系统中以如下方式实现：
c)存在温度控制系统，利用该温度控制系统能够在至少一个温度控制区域对流动路径和/或涂覆装置中的至少一种液体材料调温。
根据本发明，液体材料，无论是液体涂装材料还是清洗材料或者是其他液体材料，都可以在流动路径内部，优选在其通到涂覆装置的路径上或者在其涂覆装置本身中，被调节到所需的目标温度上。温度控制不仅指加热，还指冷却。
这样，待涂覆的材料的温度可以被精准设置。例如，在某一特定涂覆工艺中，单色漆可能在材料温度为20℃时具有最好的涂覆特性，而金属漆在材料温度为22℃时才能被最佳加工。
通过该温度控制系统，即使在颜色更换时，也能够快速地对变化的温度要求作出反应，并调节到所期望的、为得到尽可能最佳地涂装结果所需要的材料温度上。
现已确定，未进行涂覆且仍位于通向涂覆装置的管路中的涂装材料被回输到其材料源中以便使漆损耗最小化。在此情况下，材料，尤其是清洗介质也流过流动路径，但是这些介质然后可以朝背离于涂覆装置的方向运动。在此情况下有利的是，将运回供料管路中的材料大致调到材料源的材料的温度上。因此可以这样控制材料的温度，使得材料以其初始温度再次回流到材料源中。
在大多数情况下，液体材料的加热是必须的，因为该材料从初始温度开始在通向涂覆装置的流动路径上又略微冷却。因此特别有利的是，在实施至少一个温度控制区域中设有带有温度控制元件的温度控制单元。这样可以确保材料的可靠加热和冷却。
为了能够追踪式监测液体材料的温度，温度控制单元优选具有至少一个温度传感器，该温度传感器设置于温度控制元件的上游或下游。
特别有效的是，温度控制区域设置在涂覆装置之上/旁边或之中。因此可以在就要通过涂覆装置进行输送的时刻前对温度进行设置和在必要时进行监测。
如果涂覆装置具有出口端管路，那么有利的是，在该出口端管路上设有温度控制单元的温度控制元件。
作为备选或补充，温度控制元件可以设置在用于涂装材料的供料管路的、穿过涂覆装置的区段上。
还有利的是，在流动路径上或中设有至少一个温度控制区域。
在上述的材料更换方面有利的是，流动路径具有阀装置，该阀装置由多个材料源供给液体材料，在该阀装置之上/旁边或之中设有至少一个温度控制区域。在此情况下，材料温度可以直接在进入流动路径中时就设置好。
有利的是，流动路径具有至少一个活塞配料器，在该活塞配料器上或中设有温度控制区域。借助于活塞配料器可以将材料有效地输送至涂覆装置。活塞配料器通常具有工作腔，其横截面大于进行输入或输出的管路。因此有利的是，能够在此设置温度。
还有利的是：
a)在活塞配料器和涂覆装置之间的供料管路之上/旁边或之中设有温度控制区域；
和/或
b)在活塞配料器和材料源之间的输入管路上或中设有温度控制区域。
为了有效清洁涂覆装置，该涂覆装置优选与清洗装置连接，借助于该清洗装置能够经由清洗介质管路给涂覆装置供给清洗介质。为了控制清洗介质的温度，并由此达到更好的清洗效果，在此情况下有利的是：
a)在清洗装置上或中设有温度控制区域；
和/或
b)在清洗介质管路上或中设有温度控制区域。
在加热材料方面，有利的是，温度控制单元是加热单元，温度控制元件是加热元件。
加热单元然后优选是感应式加热单元，该感应式加热单元具有作为加热元件的加热线圈，该线圈包围流动路径和/或涂覆装置的一个区段，从而使液体材料能够流过所述加热线圈。
作为备选或补充，温度控制单元可以具有热交换单元或帕尔贴元件来作为温度控制元件。
附图说明
下面借助附图对本发明的实施例进行详细说明。附图示出：
图1示意性地示出了涂装系统布局，其中借助于加热系统对液体介质加热，该加热系统具有一个或多个加热单元；
图2A、2B和2C示意性示出了用于获取涂覆装置中的介质温度的三种替代系统。
具体实施方式
图1示出了整体以10表示的用于向物体12上涂覆涂装材料的涂装系统，该物体12在此被示作是车身14。物体12被固定在支承结构16上，在车身14的情况下，该支承结构例如由所谓的滑板18构成。
涂装系统具有涂覆装置20。在此示例性地描述了一种用于漆/涂料的涂装系统10。在此情况下，涂覆装置20例如可以是已知的喷枪或者高速转动喷雾器22。
涂覆装置20与一个整体以26表示的供料系统的供料管路24连接，其中该供料管路24通向供料系统26的仅仅非常概略地示出的、已知的活塞配料器28。
活塞配料器28其自身经由输入管路30与阀装置32——该阀装置在本实施例中由用于涂装材料的转换装置34构成——相连，并且同样如已知那样，其自身由多个材料源36供给液体材料。
在本实施例中存在环形管道36.1至36.5形式的5个材料源36，但是也可以存在更少的或者明显更多的这样的材料源，其数目完全可以是50或者更多。由环形管36.1至36.5所提供的液体材料除了可以是不同的涂装材料、尤其是不同的漆之外，还可以是压缩空气和清洗介质。在涂漆时，所述转换装置34因此可以是颜色转换装置38。
涂覆装置20还可以经由单独的压缩空气管路42由清洗块40形式的清洗装置供给压缩空气，和经由单独的清洗介质管路44供给清洗介质。清洗块40为此选择式地将压缩空气管路42与压缩空气源46连接和/或将清洗介质管路42与清洗介质源48连接，从而使所述涂覆装置20能够选择式地被供给压缩空气和/或清洗介质。
供料管路24、活塞配料器28、输入管路30和阀装置32一起构成了材料从材料源36至涂覆装置20的流动路径。
物体12的涂装在涂装区域50中进行，该涂装区域例如通过本身未示出的涂装腔定界。该涂装区域50中的操作环境以公知的方式受到调节，尤其是在湿度、存在的溶剂浓度以及温度方面受到监测。为此目的，可以如图1所示，存在一个感测装置52，该感测装置52监测所需的参数，对此仅示意性示出了传感器54。
在变型方案中，在数据的基础上，还可以探测涂装区域52中的操作环境，这些数据在前面对将要输入到涂装区域中的空气的调节过程中被确定。被调节的空气通常从充气室自上而下地流过涂装区域50并同时携带过喷材料，由此从涂装区域50移除过喷材料。
涂覆装置20、活塞配料器28、阀装置32和清洗块40都借助于如图1虚线所示的控制单元56启动。感测装置52也与控制单元56通信，该控制单元根据所获得的传感器信息控制能够用于设置涂装区域50中的操作环境的各装置(未示出)。
在操作过程中，过喷材料沉积到涂覆装置20的外表面上，因此必须定时清洁该涂覆装置。为此设有带有容器60的清洁装置58，涂覆装置20能够被插入到该容器的内部空间中并且几乎被没入其中。通过清洗介质管路62和在此未特意示出的喷嘴可以向容器60的内部空间中吹入清洗介质，该清洗介质润湿涂覆装置20并洗掉存留的污染物。携带了污染物的清洗介质然后在容器60中向下流，在此通过排出管路62排出。在本实施例中，容器60整体设计为漏斗形。
涂装系统10在此具有位于流动路径24、28、30、32之中或之上/旁边的一个或多个温度控制区域66，在这些温度控制区域中可以对流动路径24、28、30、32和/或涂覆装置20中的流体介质进行加热或冷却。尤其是可以在所述一个或多个温度控制区域66中对涂装系统10的流动路径24、28、30、32中的液体材料进行加热或冷却。为此，在每个温度控制区域66中都存在一个带有温度控制元件68的温度控制单元67。
根据应用情况和需要，原则上对于所有输入到管路中的介质而言，因此对于物体涂装所必须的涂装材料、尤其是漆、溶剂、清洗介质、分离介质还有空气而言，温度控制都是可取的。
在本实施例中，作为温度控制单元67的是温度控制系统70的加热单元69。温度控制区域66在此也就是加热区域。
图1和图2共示出了大量温度控制区域66.1至66.9。但是，替代于所有所示出的温度控制区域66，涂装系统10还可以只具有唯一一个所示的温度控制区域66或者一些所示的温度控制区域66。下面所示的和加以说明的温度控制区域66因此可以相互替代或互补存在。
温度控制单元67此外可以具有各自的温度传感器72，以便探测介质的温度。出于清晰性原因，在图2A、2B和2C中仅示出了温度传感器72。因此形成了一个或多个与控制器56相连的控制回路，通过这些控制回路将材料的实际温度调整到目标温度上。所有存在的温度传感器72都能够通过控制器56被读取，从而在持续的操作过程中能够在多个温度控制单元67中沿流动路径24、28、30、32建立从材料源36至涂覆装置20的出口之间的液体材料的温度曲线。
加热单元69被设计为感应式加热单元，其温度控制元件68分别是加热线圈形式的加热元件74，该加热线圈在下面同样用附图标记74表示并且包围着输送相应材料的管路或者输送相应材料的区域，概括地讲，亦即包围着管路系统24、28、30、32、36的和/或涂覆装置20的区段，使得液体材料能够经过加热线圈74。各加热单元69中的仅一些加热线圈74设有附图标记。在未特意示出的变型方案中，加热单元69的相应的加热元件还可以不同地设计。例如可以考虑辐射源。
可选地或附加地，还可以设有温度控制元件68，该温度控制元件原则上能够进行加热和冷却。为此，该温度控制元件68例如可以是现有技术已经公知的热交换元件、尤其是珀耳帖元件。也可以设有纯冷却元件。
根据温度控制元件68在流动路径24、28、30、32中的类型、方式和布置，待调温的材料可以在其通向涂覆装置的路径上以类似梯级的方式/阶式被调整至所需的目标温度。
出于清晰性原因，并未示出单个加热单元的能量供给。相应存在的加热单元69同样由控制单元56协调。
第一温度控制区域66.1被限定在涂覆装置之上/旁边或之中，使得将要通过该涂覆装置20输送的介质能够在输送前很快加热到所需的温度。图2A至2C中详细示出了涂覆装置20。如在此可以看出的，供料系统26的供料管路24和从清洗块40伸出的压缩空气管路和清洗介质管路42和44连同位于换向阀76中的涂覆装置20内部的子区段24a、42a和44a一起延伸，出口端管路78从该换向阀通向涂覆装置20的出口。
在根据图2A的变型方案中，加热单元69.1的加热线圈74设置在换向阀74附近的供料管路区段24a上。该温度传感器72在该处位于加热线圈74上游，从而能够探测临近的介质的温度。
在根据图2B的变型方案中，温度传感器72反而设置在加热线圈74的下游，从而能够探测到加热后的介质的温度。
在根据图2C的变型方案中，加热线圈74位于出口端管路78上，从而输送通过管路24、42或44的各介质都能够被加热。温度传感器72在此示例性地还设置在加热线圈74的上游，但是也可以设置在下游。
在一种改进方案中，在加热元件——在此是加热线圈74——的上游和下游都可以分别设有温度传感器72。这样不仅可以探测到流向加热元件69的材料的温度，还可以探测到从加热元件69流走的材料的温度。
在所有的加热元件69中，所分配的温度传感器72都相应可以设置在相应加热线圈74的上游或下游，其中优选在下游的布置，因为这样能够直接探测到介质所达到的温度。
另一带有加热单元69.2的温度控制区域66.2位于供料管路24之上/旁边或之中。温度控制区域66.3位于活塞配料器28之上/旁边或之中，另一温度控制区域66.4位于阀装置32和活塞配料器28之间的输入管路30之上/旁边或之中。在活塞配料器28中，该处的加热线圈74包围着活塞配料器28的用附图标记28a表示的活塞腔。
在阀装置32之上/旁边或之中示出的温度控制区域66.5示出了加热单元69.5，该加热单元示意性代表了一个或多个加热单元69，利用这些加热单元能够将来自于材料源36的材料在进入阀装置32中时直接进行加热。
在清洗块40上或中示出的温度控制区域66.6示出了加热单元69.6，该加热单元示意性代表了一个或多个加热单元69，利用这些加热单元能够将来自于压缩空气源46或清洗介质源48的材料在进入清洗块40时直接进行加热。替代地或附加地，在分别从清洗块40伸出的压缩空气管路42和/或清洗介质管路44上或中存在一个温度控制区域69.7。
在清洁装置58的清洗介质管路62上设有另一温度控制区域66.8，从而能够加热涂覆于此的清洁介质。替代地或附加地，在容器60上限定了温度控制区域66.9。
由于能够在涂装系统10的持续操作中在各单独温度控制区域66中加热介质，所以还可以节省资源。这首先适用于能够在流经相应管路时被加热的清洗介质和溶剂方面，因为这些清洗介质和溶剂在较高温度时能够比在较低温度时吸附更多的污染物。但就算在涂装材料方面，材料的加工温度也对涂装结果有不可忽略的影响，使得在此可以单独对各种涂装材料进行不同的温度调整。
如果有必要或者需要的话，利用温度控制单元67还可以在流动路径24、28、30、32中或者在涂覆装置20中对空气或其他气体介质的温度进行控制。

Claims (14)

1.一种用于给物体涂装的涂装系统，该涂装系统具有：
a)涂覆装置(20)；
b)供料系统(26)，利用该供料系统能够经由流动路径(24、28、30、32)给所述涂覆装置(20)供给至少一种液体材料，
其特征在于，
存在温度控制系统(70)，利用该温度控制系统能够在至少一个温度控制区域(66)中对流动路径(24、28、30、32)中和/或涂覆装置(20)中的至少一种液体材料调温。
2.根据权利要求1所述的涂装系统，其特征在于，在所述至少一个温度控制区域(66)中设有带有温度控制元件(68)的温度控制单元(67)。
3.根据权利要求2所述的涂装系统，其特征在于，所述温度控制单元(67)具有至少一个温度传感器(72)，所述温度传感器设置在温度控制元件(68)的上游或下游。
4.根据权利要求1至3之一所述的涂装系统，其特征在于，在涂覆装置(20)之上或之中设有至少一个温度控制区域(66.1)。
5.根据权利要求4所述的涂装系统，其特征在于，所述涂覆装置(20)具有出口端管路(78)，所述温度控制单元(67)的温度控制元件(68)设置在该出口端管路上。
6.根据权利要求1至5之一所述的涂装系统，其特征在于，所述温度控制元件(68)设置在用于涂装材料的供料管路(24)的一区段(24a)上，该区段延伸通过所述涂覆装置(20)。
7.根据权利要求1至6之一所述的涂装系统，其特征在于，在所述流动路径(24、28、30、32)之上或之中设有至少一个温度控制区域(66)。
8.根据权利要求1至7之一所述的涂装系统，其特征在于，所述流动路径(24、28、30、32)具有阀装置(32)，该阀装置由多个材料源(36)供给液体材料，在该阀装置之上或之中设有至少一个温度控制区域(66.5)。
9.根据权利要求1至8之一所述的涂装系统，其特征在于，所述流动路径(24、28、30、32)具有至少一个活塞配料器(28)，在该活塞配料器之上或之中设有温度控制区域(66.3)。
10.根据权利要求10所述的涂装系统，其特征在于，
a)在活塞配料器(28)和涂覆装置之间(20)的供料管路(24)之上或之中设有温度控制区域(66.2)；
和/或
b)在活塞配料器(28)和材料源(36)之间的输入管路(30)之上或之中设有温度控制区域(66.4)。
11.根据权利要求1至10之一所述的涂装系统，其特征在于，所述涂覆装置(20)与清洗装置(40)连接，借助于该清洗装置能够经由清洗介质管路(42)给涂覆装置(20)供给清洗介质，其中：
a)在清洗装置(40)之上或之中设有温度控制区域(66.6)；
和/或
b)在清洗介质管路(42)之上或之中设有温度控制区域(66.7)。
12.根据权利要求1至11之一所述的涂装系统，其特征在于，所述温度控制单元(67)是加热单元(69)，所述温度控制元件(68)是加热元件(74)。
13.根据权利要求12所述的涂装系统，其特征在于，所述加热单元(69)是感应式加热单元并且具有作为加热元件的加热线圈(74)，该加热线圈包围流动路径(24、28、30、32)和/或涂覆装置(20)的一区段，从而使液体材料能够流过所述加热线圈(74)。
14.根据权利要求1至12之一所述的涂装系统，其特征在于，所述温度控制单元(67)具有热交换单元或珀尔贴元件作为温度控制元件(68)。
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