CN106573266B - 用于对对象进行涂装的涂装系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对对象进行涂装的涂装系统，其中，涂装材料(82)能够借助于具有送料设备(16、18)的涂覆装置(12)被配送。供给系统(26)至少具有用于涂装材料的第一储存容器(20.1)，其通过第一供给管路(24.1)和第一材料阀(32.1)与送料设备(16、18)连接，还具有用于涂装材料的第二储存容器(20.1)，其通过第二供给管路(24.2)和第二材料阀(32.1)与送料设备(16、18)连接。设有清洁系统(52)，其至少具有能够通过第一冲洗介质输入管路(56.1)供给冲洗介质(84)的第一清洁管路(50.1)和能够通过第二冲洗介质输入管路(56.2)供给冲洗介质(84)的第二清洁管路(50.2)。所述第一清洁管路(50.1)通过第一清洁阀(48.1)与所述第一供给管路(24.1)连接，所述第二清洁管路(50.1)通过第二清洁阀(48.1)与所述第二供给管路(24.2)连接。所述第一清洁管路(50.1)和所述第二清洁管路(50.2)通过连接管路(78)相互连接，其中，连接位置(80.1、80.2)以朝向送料设备(16、18)的流动方向为参照分别位于清洁阀(48.1、48.2)之一的上游。

Description

用于对对象进行涂装的涂装系统
技术领域
本发明涉及一种用于对对象进行涂装的涂装系统，其具有：
a)带有送料设备的涂覆装置，利用该送料设备能够配送涂装材料；
b)供给系统，其至少具有：
ba)用于涂装材料的第一储存容器，其通过第一供给管路和第一材料阀与送料设备连接；
bb)用于涂装材料的第二储存容器，其通过第二供给管路和第二材料阀与送料设备连接；
c)清洁系统，其至少具有能够通过第一冲洗介质输入管路供给冲洗介质的第一清洁管路和能够通过第二冲洗介质输入管路供给冲洗介质的第二清洁管路；
其中
d)所述第一清洁管路通过第一清洁阀与所述第一供给管路连接，所述第二清洁管路通过第二清洁阀与所述第二供给管路连接。
背景技术
管路在此指所有用于流体介质的流动路径。因此，除了柔性软管管路或刚性管路之外，这还包括加工于本体中的通道、流动空间或者还可以仅是经加工的通孔。在通孔中，由其轴向延伸部规定由此形成的管路的长度。原则上，管路的长度在紧凑型系统中是非常小的，在通孔中例如仅为1mm，这取决于具有通孔的元件的材料强度。
这类涂装系统例如在汽车工业中用于利用以静电方式工作的涂覆设备对对象、例如车身或车身部件进行涂装。涂装材料、例如漆在此由送料设备配送并且受到电场作用，在电场中，所配送的涂装材料被电离并且基于静电力被输送至对象，其为此例如处于地电位。这种涂覆设备可以例如是高速旋转喷雾器，其中，所述送料设备具有旋转的钟形盘，由该钟形盘离心分离出极小的漆液滴，从而形成漆雾。
如果要以与之前涂装的对象的颜色不同的另一颜色对对象涂漆，则必须实施颜色更换。为了能够尽可能快速且无时间损耗地实现颜色更换，之前所述类型的涂装系统具有至少两个储存容器，从而能够实现更换操作。这在实践中意味着，由所述一个储存容器为涂覆设备供给第一涂装材料，而所述另一储存容器能够输送另一涂装材料，使该系统做好颜色更换准备。
在以静电方式工作的系统中，所述管路必须在涂装过程中在远离涂覆设备的方向上建立绝缘路径，并且为此必须是干净且干燥的。管路相应地由电绝缘的材料制成。
原则上在涂装系统中重要的是：空气不会进入到涂装材料中，因为空气会导致出现所输送的材料体积不再与对于涂装过程所需的体积相一致的情况。
在结束涂漆过程之后，在管路中始终留有未被涂覆于对象上的涂装材料。在环保技术方面越发要求尽可能多地回收这种材料。为了将材料从管路返回推送到相应的材料源中，而在此在材料处不附着空气，另外建立了所谓的清管技术，其中利用清管器将材料输送通过管路，所述清管器以推送体的方式工作。但该技术相当复杂且需要昂贵的清管器更换装置、清管器清洗站等。
发明内容
因此本发明的目的是实现一种开头所述类型的涂装系统，在该涂装系统中能够有效回收涂装材料并且提供了一种对清管技术的替代方案。
该目的在开头所述类型的涂装系统中这样实现：
e)所述第一清洁管路和所述第二清洁管路通过连接管路相互连接，其中，相应的连接位置以朝向送料设备的流动方向为参照分别位于各个清洁阀的上游。
通过该措施使得能够取代清管器使用冲洗介质作为推送介质用于在管路中的涂装材料，因为能够通过所述连接管路和与之连接的另一清洁管路为某一确定的清洁管路排气。因此，所述冲洗介质能够以排空气和无气泡的方式一直被压向到所属的清洁阀和位于其后方的涂装材料，从而在涂装材料和冲洗介质之间不会形成对所述过程有干扰的空气垫或通常而言的气体垫。在有些情况下，取代空气还使用能够保留在管路系统中的其它气体作为推送介质或用于干燥管路。对此例如可以考虑二氧化碳、氮气等。所述连接管路无论怎样都提供了在阀处的旁通管路。
有利的是，所述第一清洁管路通过第一排出阀与输出管路连接，所述第二清洁管路通过第二排出阀与输出管路连接。所述相应的排出阀于是可以为了对所述相应未装有冲洗介质的清洁管路进行排气的目的而被打开。
在此特别有利的是：
a)所述第一排出阀布置在第一出口管路中，所述第二排出阀布置在第二出口管路中；
b)所述第一出口管路与所述第一清洁管路连接，所述第二出口管路与所述第二清洁管路连接；
c)所述第一出口管路和所述第二出口管路通入到废料收集管路中。
因此，可以为所述两个清洁管路使用唯一的共同的废料收集管路。
在流动技术方面有利的是：
a)所述第一清洁管路、所述第一冲洗介质输入管路和所述第一出口管路在第一管路交叉部位处彼此汇合；
b)所述第二清洁管路、所述第二冲洗介质输入管路和所述第二出口管路在第二管路交叉部位处彼此汇合。
在冲洗介质输入方面特别有效的是：所述第一冲洗介质输入管路和所述第二冲洗介质输入管路通过相应的冲洗介质阀与共同的冲洗介质源连接。
为了使管路在冲洗介质通流之后能够被干燥，有利的是：所述清洁系统具有至少一个压缩空气源并且所述第一清洁管路和所述第二清洁管路能够被输入压缩空气。
在此特别有利的是分开输入，其方式是：在该清洁系统中，能通过第一压缩空气输入管路为第一清洁管路输入压缩空气，能通过第二压缩空气输入管路为第二清洁管路输入压缩空气。
如上面所述那样，在现有的管路交叉部位中实现了压缩空气在管路系统中的有效分配，其条件是所述第一压缩空气输入管路通入到所述第一管路交叉部位中，所述第二压缩空气输入管路通入到所述第二管路交叉部位中。
为实现对涂覆设备的可良好计量的供给，有利的是：所述第一储存容器和/或所述第二储存容器是活塞型计量器。
当所述涂覆装置以静电方式工作并且尤其是以静电方式工作的高速旋转喷雾器时，所述涂装系统是特别有效的。
附图说明
下面借助附图详述本发明的实施例。附图中：
图1示意性示出具有涂覆装置、供给装置和冲洗装置的涂装系统，
图2至8示出图1的涂装系统在清洁过程中的不同阶段。
具体实施方式
附图中示意性示出用于对对象、例如对车辆车身或其安装件进行涂装的涂装系统10。
所述涂装系统10具有涂覆装置12，其在本发明的实施例中仅被示意性示出。在本发明的实施例中，涂覆装置12是带有旋转的钟形盘16的以静电方式工作的高速旋转喷雾器14。
涂覆装置12具有送料管路18，通过该送料管路能够将涂装材料配送到未特意示出的对象上。在本发明的实施例中，该送料管路18通至高速旋转喷雾器14的钟形盘16。所述钟形盘16和所述送料管路18因此构成了送料设备。
涂覆装置12可以选择性地由形式为第一活塞型计量器22.1的第一储存容器20.1通过供给系统26的第一供给管路24.1或者由形式为活塞型计量器22.2的第二储存容器20.2通过供给系统26的第二供给管路24.2得到材料供给。所述第一活塞型计量器22.1和第二活塞型计量器22.2分别仅示出一个用于涂装材料的第一储存容器20.1以及第二储存容器20.2的示例。
为了将送料设备16、18与储存容器20.1、20.2连接，送料管路18在输入端端部28处分叉成第一输入端叉臂30.1和第二输入端叉臂30.2。所述第一输入端叉臂30.1通过材料阀32.1与所述供给系统26的第一供给管路24.1连接，所述第二输入端叉臂30.2通过材料阀32.2与所述供给系统26的第二供给管路24.2连接。例如，输入端叉臂30.1和30.2还可以由送料管路18中的通孔构成，如开头所述那样。
所述活塞型计量器22.1具有缸体34.1，活塞36.1能够在其中借助于未进一步示出的活塞驱动件运动。所述活塞36.1连同缸体34.1限定出工作室38.1，其与所述第一供给管路24.1连接。此外，所述工作室38.1与入口管路40.1和出口管路42.1连接。所述入口管路40.1以本身已知方式与颜料更换设备44.1连接，从而所述活塞型计量器22.1能够被填充以不同材料。
相应地，在第二活塞型计量器22.2方面存在着缸体34.2、活塞36.2、工作室38.2、入口管路40.2、出口管路42.2和颜料更换设备44.2。
所述管路40.1、40.2、42.1和42.2可以通过在相应的活塞型计量器22.1或22.2上的阀关闭或开启，这些阀由于清晰性原因未特意示出。
所述供给管路24.1在汇合位置46.1处通过清洁阀48.1与清洁系统52的清洁管路50.1连接。该清洁管路50.1从清洁阀48.1通至管路交叉部位54.1，所述清洁管路50.1、冲洗介质输入管路56.1、压缩空气输入管路58.1和出口管路60.1在该管路交叉部位处彼此汇合。
相应地，供给管路24.2在汇合位置46.2处通过清洁阀48.2与清洁系统52的清洁管路50.2连接，该清洁管路通至管路交叉部位54.2，冲洗介质输入管路56.2、压缩空气输入管路58.2和出口管路60.2也通入该管路交叉部位中。
所述清洁管路50.1、50.2能够被供给冲洗介质。为此，所述冲洗介质输入管路56.1、56.2通过各自的冲洗介质阀62.1或62.2和Y管路64与冲洗介质源66连接。所述压缩空气输入管路58.1和58.2分别通过压缩空气阀68.1或68.2和Y管路70与压缩空气源72连接。所述出口管路60.1、60.2通过各自的排出阀74.1或74.2与废料收集管路76连接。
所有的阀32.1、32.2、48.1、48.2、62.1、62.2、68.1、68.2以及74.1、74.2都是止回阀，其选择性地关闭或打开所述各相应管路通路。
清洁管路50.1和50.2通过连接管路78彼此连接。在本发明的实施例中，关于连接管路78的连接位置80.1和80.2分别位于清洁阀48.1或48.2之一的上游，分别以流向带有送料管路18和钟形盘16的送料设备16、18的流动方向为参考。因此，每个清洁管路50.1、50.2在连接位置80.1、80.2处分叉为连接管路78和各清洁管路50.1、50.2的通向相应清洁阀48.1或48.2的相应的端部区段。
如开头所述那样，当涂装材料的涂覆过程结束时，在供给管路24.1或24.2中留有涂装材料。
通过使所述两个清洁管路50.1和50.2通过连接管路78彼此连接，该涂装材料能够被回输到配属的储存容器20.1或20.2中，其中，冲洗介质能够起到输送介质的作用，而无需使用清管器。
所述工作过程如下：
假定图2的涂覆设计方案为初始情况，其中，涂覆来自于第一活塞型计量器22.1的涂装材料82。为此该活塞型计量器22.1之前已填充有来自于相应的颜料更换器44.1的涂装材料82。该涂装材料82在附图中被简单地以斜影线示出。在第一活塞型计量器22.1处，通向第一供给管路24.1的通道被打开，通向入口管路40.1和出口管路42.1的通道被关闭。
通向送料管路18的第一材料阀32.1被打开，第二材料阀32.2和第一清洁阀48.1、第二清洁阀48.2被关闭。活塞36.1将涂装材料82压向涂覆装置12的方向，由该涂覆装置将涂装材料涂覆至对象上。
在清洁系统52中，压缩空气阀68.1、68.2被打开。冲洗介质阀62.1、62.2和排出阀74.1、74.2被关闭。
在该设计方案中，所述Y管路64直至所述关闭的冲洗介质阀62.1、62.2都被来自于冲洗介质源66的冲洗介质84填充。冲洗介质84在附图中简单地用竖直影线示出。管路70、58.1、58.2、56.1、56.2、50.1、50.2、60.1、60.2和78被来自于压缩空气源72的压缩空气86加载。压缩空气86在附图中用双斜影线表示。
图3中示出了在结束涂装材料82的涂装过程之后的设计方案。材料阀32.1被关闭并且在第一供给管路24.1中仍存在涂装材料82。
为了清洁所述供给管路24.1并回收该处的涂装材料82，这时执行清洁过程。在该清洁过程中，首先关闭压缩空气阀68.1和68.2，而所述第一冲洗介质阀62.1和所述第二排出阀74.2则被打开。由此，冲洗介质84流入管路系统并且通过清洁管路50.1向着第一清洁阀48.1的方向流动。冲洗介质84在此推动压缩空气86由第一清洁管路50.1通过连接管路78进入第二清洁管路50.2并由该处通过此时可到达的废料收集管路76离开管路系统。
如果冲洗介质84到达第一清洁阀48.1并且在该处挤压所有的空气，则打开第一清洁阀48.1并关闭排出阀74.2；该情况在图4中示出。因此，冲洗介质84能够流入到所述第一供给管路24.1中，在此，冲洗介质以无气泡的方式在其间不存在空气的情况下压向第一供给管路24.1中的涂装材料82。一部分的冲洗介质84在此首先仍反作用于该处存在的空气的压力流入到管路78中，直至在该处建立起反压力，其阻止冲洗介质84进一步流入到连接管路78中。
由于连接管路78的原因，冲洗介质84能够被输送至涂覆装置12和向供给管路24.1输送，而不会使空气到达该处。此外严重影响所述过程的空气、或者如开头通常所说的气体——在冲洗介质84中或前方——能够以这种方式被从系统中排放出去。
冲洗介质84这时推动涂装材料82从第一供给管路24.1返回至第一活塞型计量器22.1中，其中，在冲洗介质84和涂装材料82之间的相界用88表示。
如图4中可看出的，第一活塞型计量器22.1的活塞36.1在此相应地返回运动，使得工作室38.1增大。
图5示出：涂装材料82这时在接下来的运行中从第一供给管路24.1被进一步返回推入到第一活塞型计量器22.1中。由于在冲洗介质84和涂装材料82之间的相界88处形成了由冲洗介质84和涂装材料82组成的混合体积，所以该过程在活塞型计量器22.1上游保持有缓冲体积90的情况下结束，使得不会有任何部分的该混合体积能够进入到该活塞型计量器22.1中。例如，在第一供给管路24.1的已知体积中，只有70％被回输到活塞型计量器22.1中。
在活塞型计量器22.1处关闭通向供给管路24.1的通道并且保持关闭通向出口管路42.1的管道，而打开通向入口管路40.1的通道，所述入口管路通至颜料更换器44.1。如在图6中示出的，这时，涂装材料82通过活塞36.1经由入口管路40.1被返回压向颜料更换器44.1并在该处被压入到所属的材料源中。
于是停止活塞36.1的运动。在第一活塞型计量器22.1处再次关闭通向入口管路40.1的通道，而打开通向第一供给管路24.1和通向出口管路42.1的通道。涂装材料82在第一供给管路24.1中的剩余部分被冲洗介质84施压通过工作室38.1并且压入到出口管路42.1中。在重新打开入口管路40.1后，在此也将冲洗介质84引导通过，以便直至颜料更换器44.1清洁该入口管路。来自于冲洗介质源66的冲洗介质84在此还进一步经由连接管路78通过第二清洁管路50.2流向废料收集管路76的方向。这在图7中示出。
此后关闭冲洗介质阀62.1并且打开两个压缩空气阀68.1、68.2，由此将压缩空气86压入到管路系统中。压缩空气86首先使所有位于管路中的介质经此路径通过供给管路24.1和活塞型计量器22.1被压出管路系统并且使管路系统风干。然后关闭清洁阀48.1、打开排出阀74.2和关闭压缩空气阀68.2，使得压缩空气86经由压缩空气阀68.1流动通过清洁管路50.1、连接管路78和清洁管路50.2到达排出阀74.2并且从该处流动通过废料收集管路76，直至所有管路都被风干并且能够用于接下来的涂覆过程；该最后的清洁设计方案在图8中示出。
在一种未特意示出的过程中，还清洁送料管路18，其方式是通过材料阀32.1将冲洗介质84引入到送料管路18中。该送料管路在材料阀32.1打开的情况下也借助于压缩空气86被风干。
所述涂覆过程和清洁过程仅借助于第一活塞型计量器22.1得到了论述。在清洁过程期间或在可能的情况下早在清洁过程之前，第二活塞型计量器22.1就已经被填充以涂装材料，该涂装材料要在涂装材料82之后马上被涂覆到对象上。为此，所述涂装系统10的设计方案与图2相对应，其中与其的不同之处在于，第一材料阀32.1被关闭，而第二材料阀32.2却被打开。所述清洁过程然后在涂装过程结束之后被以合理的方式相应地实施。

Claims (11)

1.一种用于对对象进行涂装的涂装系统，该涂装系统具有：
a)带有送料设备(16、18)的涂覆装置(12)，利用该送料设备能够配送涂装材料(82)；
b)供给系统(26)，该供给系统至少具有：
ba)用于涂装材料的第一储存容器(20.1)，其通过第一供给管路(24.1)和第一材料阀(32.1)与送料设备(16、18)连接；
bb)用于涂装材料的第二储存容器(20.2)，其通过第二供给管路(24.2)和第二材料阀(32.2)与送料设备(16、18)连接；
c)清洁系统(52)，其至少具有能够通过第一冲洗介质输入管路(56.1)供给冲洗介质(84)的第一清洁管路(50.1)和能够通过第二冲洗介质输入管路(56.2)供给冲洗介质(84)的第二清洁管路(50.2)；
其中
d)所述第一清洁管路(50.1)通过第一清洁阀(48.1)与所述第一供给管路(24.1)连接，所述第二清洁管路(50.2)通过第二清洁阀(48.2)与所述第二供给管路(24.2)连接，
其特征在于，
e)所述第一清洁管路(50.1)和所述第二清洁管路(50.2)通过连接管路(78)相互连接，其中，所述第一清洁管路(50.1)和连接管路(78)的连接位置(80.1)以及所述第二清洁管路(50.2)和所述连接管路(78)的连接位置(80.2)以朝向送料设备(16、18)的流动方向为参照分别位于各个清洁阀(48.1、48.2)的上游。
2.根据权利要求1所述的涂装系统，其特征在于，所述第一清洁管路(50.1)通过第一排出阀(74.1)与输出管路连接，所述第二清洁管路(50.2)通过第二排出阀(74.2)与输出管路连接。
3.根据权利要求2所述的涂装系统，其特征在于，
a)所述第一排出阀(74.1)布置在第一出口管路(60.1)中，所述第二排出阀(74.2)布置在第二出口管路(60.2)中；
b)所述第一出口管路(60.1)与所述第一清洁管路(50.1)连接，所述第二出口管路(60.2)与所述第二清洁管路(50.2)连接；
c)所述第一出口管路(60.1)和所述第二出口管路(60.2)通入到废料收集管路(76)中。
4.根据权利要求3所述的涂装系统，其特征在于，
a)所述第一清洁管路(50.1)、所述第一冲洗介质输入管路(56.1)和所述第一出口管路(60.1)在第一管路交叉部位(54.1)处彼此汇合；
b)所述第二清洁管路(50.2)、所述第二冲洗介质输入管路(56.2)和所述第二出口管路(60.2)在第二管路交叉部位(54.2)处彼此汇合。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的涂装系统，其特征在于，所述第一冲洗介质输入管路(56.1)和所述第二冲洗介质输入管路(56.2)通过相应的冲洗介质阀(62.1、62.2)与共同的冲洗介质源(66)连接。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的涂装系统，其特征在于，所述清洁系统(52)具有至少一个压缩空气源(72)并且所述第一清洁管路(50.1)和所述第二清洁管路(50.2)能够被输入压缩空气。
7.根据权利要求6所述的涂装系统，其特征在于，在所述清洁系统(52)中，能通过第一压缩空气输入管路(58.1)为第一清洁管路(50.1)输入压缩空气(86)，能通过第二压缩空气输入管路(58.2)为第二清洁管路(50.2)输入压缩空气(86)。
8.根据引用权利要求4的权利要求7所述的涂装系统，其特征在于，所述第一压缩空气输入管路(58.1)通入到所述第一管路交叉部位(54.1)中，所述第二压缩空气输入管路(58.2)通入到所述第二管路交叉部位(54.2)中。
9.根据权利要求1-4、7-8中任一项所述的涂装系统，其特征在于，所述第一储存容器(20.1)和/或所述第二储存容器(20.2)是活塞型计量器(22.1；22.2)。
10.根据权利要求1-4、7-8中任一项所述的涂装系统，其特征在于，所述涂覆装置(12)以静电方式工作。
11.根据权利要求1-4、7-8中任一项所述的涂装系统，其特征在于，所述涂覆装置(12)是以静电方式工作的高速旋转喷雾器(14)。
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