CN107847959A - 更换装置和用于涂装物体的涂装系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于介质的更换装置，所述更换装置特别用于漆，所述更换装置包括多个接口(56)，所述多个接口中的每个接口都能与用于介质的储存容器(54)连接。设有至少一个对接单元(58.1，58.2)，所述至少一个对接单元包括与接口(56)互补的联接接口(60.1，60.2)，该联接接口能与用于涂装系统(10)的涂覆装置(12)的输入管路(42.1，42.2)连接。能借助于定位装置(62.1，64.1；62.2，64.2)使对接单元(58.1，58.2)相对于接口(56)运动。设有输送压力装置(66.1，66.2)，能借助于该输送压力装置调节和/或支持输送压力，介质以该输送压力被供应到输入管路(42.1，42.2)中，和/或能借助于该输送压力装置调节和/或支持返回压力，介质以该返回压力从输入管路被返回供应到储存容器(54)中。此外，提出一种具有所述更换装置的涂装系统。

Description

更换装置和用于涂装物体的涂装系统
技术领域
本发明涉及一种用于介质的更换装置，所述更换装置特别用于漆，所述更换装置包括：
a)多个接口，所述多个接口中的每个接口都能与用于介质的储存容器连接；
b)至少一个对接单元，所述至少一个对接单元包括与接口互补的联接/耦合接口，该联接接口能与用于涂装系统的涂覆装置的输入管路连接；
c)定位装置，能借助于该定位装置使对接单元相对于接口运动。
此外，本发明涉及一种用于涂装物体的涂装系统，该涂装系统包括：
a)涂覆设备；
b)具有至少一个输入管路的供给系统，通过所述至少一个输入管路能向涂覆设备输入液体/流态介质。
背景技术
管路在此可以理解为所有用于流体介质的流动路径。因此这除了柔性的软管或刚性管路之外也包括加入到体部中的通道、流动室或仅也仅包括贯通开口。用于介质的储存容器在此可以理解为用于介质的各材料源。在此该材料源可以是容器，像例如储漆罐或诸如此类，但也可以是引导介质的管路，像该管路例如以本身已知的方式和方法设置在环形管路系统中。
利用这种涂装系统例如在汽车工业中借助于静电工作的涂覆装置涂装物体、像车身或车身部件。涂装材料、例如漆在此被涂覆设备排出并且受到电场作用，在该电场中涂装材料被电离并且由于静电力被运输到物体，该物体为此例如位于地电势。这种涂覆设备可以例如是具有旋转的钟形杯体的高速旋转雾化器，最小的漆滴被从其上离心分离，因此形成漆雾。
在漆和其它液体材料通过管路的输送领域，形成了清管技术，在该清管技术中，推动体、即所谓的清管器推动位于其前方的材料体积/材料量。清管器在此在远离输送体积的一侧上被加载压力流体，该压力流体例如可以是压缩空气或也可以是清洁液，该清洁液清洁位于清管器后面的管路。
作为材料源或用于涂装材料的储存容器通常设有所谓的环形管路，其中，借助于供给单元可以在引导材料的环形管路与可清管的供给管路之间建立流体连接。当清管器随后朝向涂覆装置挤压材料之前，该材料首先通过自身压力被压入系统中，该自身压力处于材料源、也就是说环形管路中。
通向涂覆设备的管路路段相当长并且可以至少局部地具有相对小的直径，该直径可以例如为大约1mm。由于这种相对小的直径导致了沿管路的压力损失，该压力损失完全是由于所连接的材料源的自身压力而增大了材料输送的难度。此外，材料源中的自身压力通常不是恒定的，而是受到由技术决定的、不规律的波动的影响，这也增大了所输送体积的可重复性的难度。
发明内容
在涂覆设备的供给中，未被涂覆的剩余体积介质始终停留在管路系统中。在清洁过程中所述体积的一大部分被返回压到附属的环形管路中，从而回收了介质。在此可能出现困难，因为必须从涂覆设备的方向与附属的环形管路的自身压力相反地将介质挤回。本发明的目的是，实现一种开头所述类型的更换装置和涂装系统，其考虑到上述想法。
所述目的在开头所述类型的更换装置中由此实现，其中
d)设有输送压力装置，能借助于该输送压力装置调节和/或支撑/支持入口压力，介质以该入口压力被供应到输入管路中，和/或能借助于该输送压力装置调节和/或支持返回压力，介质以该返回压力从输入管路被返回供应到储存容器中。
通过附加设置的输送压力装置可以将介质以预先规定的和可重复的输送压力供应到输入管路中，因此材料源中的压力波动现在仅为可忽略的不规律性。此外，可以利用输送压力装置在介质上建立足够大的输送压力，因此也可以补偿沿通向涂覆设备的输送路段的可能的压力损失。另选地或补充地，在更换装置的接口附近，输送压力装置可以引起或支持/支撑将介质返回输送到储存容器中，由此建立相对较大的输送压力并且因此可以有效地反作用于附属的储存容器的自身压力。
在此优选的是，输送压力装置由可运动的对接单元承载。以这种方式，在可运动的对接单元的联接接口与输送压力装置之间不必形成较长的管路路段。
特别有利的是，输送压力装置是具有压力室的压力缸，该压力室能借助于阀装置选择性地与对接站的联接接口或与输入管路连接。一般来说，如果储存容器中的自身压力不足以将期望的介质输送到管路系统中，那么输送压力装置也可以引起或支持从储存容器中提取介质。在压力缸的情况下，所述压力缸可以如同注射器那样将介质从储存容器抽出并随后压入到输入管路中。
有利的是，联接接口能借助于阀装置在直接的路径上与输入管路连接。因此介质可以在必要时绕过输送压力装置。这可以通过已经提出的阀装置实现，该阀装置随后被相应地构造。
为了实现快速更换介质，涂覆装置可以由两个供给线路进行供应。在这种情况下可以为每个供给线路分别设置更换装置。然而另选地也有利的是，在更换装置中设有至少两个对接单元。因此每个供给线路都能与同一个更换装置的对接单元共同工作。这种具有两个对接单元的更换装置所需的结构空间小于各自具有一个自身的对接单元的两个更换单元的所需的结构空间。
为了使不同的对接单元随后也能从同一个储存容器得到供给并且不会相互妨碍，有利的是，为每个储存容器设有两个接口和两个对接单元，在所述两个对接单元中，第一对接单元与用于相应储存容器的接口之一共同工作，第二对接单元与用于相应储存容器的另一个接口共同工作。
在涂装系统方面，上述目的由此实现，即
c)供给系统包括至少一个具有上述一些或全部特征的、用于介质的更换装置。
为了有效地输送介质和清洁管路，优选地对输入管路的至少一个部段进行清管。
有利的是，输入管路在远离更换装置的端部与供应容器/储存容器连接，能从该供应容器对涂覆设备进行供应。
如果供应容器是活塞计量器，则能实现特别均匀地和可重复地向涂覆设备输送介质。
有效的材料更换可以通过以下方式实现：供给系统包括分配器，能通过该分配器从第一供给线路或第二供给线路对涂覆设备进行供应，其中，每个供给线路都分别包括输入管路，在第一供给线路和第二供给线路中分别设有所有其它前述部件。
附图说明
下面根据附图详细说明本发明的实施例。其中：
图1示意性地示出根据第一个实施例的涂装系统，该涂装系统具有涂覆设备和供给设备；
图2示意性地示出根据第二个实施例的涂装系统，该涂装系统具有涂覆设备和供给设备。
具体实施方式
附图示意性地示出用于涂装物体的涂装系统10，所述物体例如是车身或车身的部件或构件。
涂装系统10包括涂覆设备12，该涂覆设备在当前的实施例中仅示意性地示出。在当前的实施例中，涂覆设备12是具有旋转的钟形杯体16的以静电方式工作的高速旋转雾化器14。
涂覆设备12包括排出管路18，能通过该排出管路将涂装材料排出到未具体示出的物体上。在当前的实施例中，排出管路18通向高速旋转雾化器14的钟形杯体16。钟形杯体16和排出管路18因此形成排出装置。
涂覆设备12可以选择性地从第一活塞计量器22.1形式的第一供应容器20.1通过第一供给线路26.1的第一供应管路24.1或从活塞计量器22.2形式的第二供应容器20.2通过第二供给线路26.2的第二供应管路24.2被供应液体/流态介质。第一活塞计量器22.1和第二活塞计量器22.2分别说明关于用于涂装材料的第一供应容器20.1或第二供应容器20.2的仅一个实例。
两个供给线路26.1，26.2共同形成供给系统26并且具有相同的构造，因此下面出于简明的原因仅还进一步说明第一供给线路26.1。用于相同的构件和部件的附图标记在第一供给线路26.1中带有索引“.1”，在第二供给线路26.2中带有索引“.2”。
两个供应管路24.1和24.2在远离活塞计量器22.1，22.2的端部通入分配器28中，该分配器与排出管路18连接，因此涂覆设备12能选择性地与供应管路24.1或供应管路24.2连接。
分配器28此外与未详细示出的清洁系统32的清洁管路30连接并且因此被这样配置，即该清洁管路30能选择性地与供应管路24.1、供应管路24.2或排出管路18连接。在经过清洁管路30的路径上，能以本身已知的方式和方法从附属的材料源向分配器28输送清洁介质、例如溶剂，或输送压力流体、例如压缩空气，其中，也可以为不同的介质分别设有清洁管路30。
活塞计量器22.1包括缸34.1，在该缸中能借助于未特别示出的活塞驱动器移动活塞36.1。活塞36.1与缸34.1界定出具有可变容积的工作室38.1，该工作室通过阀单元40.1与第一供应管路24.1连接。此外，工作室38.1通过阀单元40.1与输入管路42.1和输出管路44.1连接，该输出管路通向环形管路52的排出管路54e。
输入管路42.1与供给系统26的供给装置46.1连接，借助于该供给装置能将介质输送到输入管路42.1中。
供给装置46.1包括作为供给单元的涂料更换装置48.1，该涂料更换装置以本身已知的方式和方法通过具有未特别示出的阀装置的连接块50.1与具有多个引导介质的、分别定义了材料源的管路54的环形管路系统52连接。在这些管路中，在附图中仅示出清洁剂管路54c、压缩空气管路54d、排出管路54e以及两个漆管路54a，54b，通过所述排出管路可以将介质、例如溶剂或也可以将不再使用的漆从系统排出。在实践中当然可以设有彼此不同的漆或其它介质流经的五十个或更多个引导介质的管路54。
连接块50.1对于每个环形管路52包括接口56.1，其中，每个接口56.1带有与分别附属的环形管路相同的字母索引。此外，涂料更换装置48.1包括可运动的对接单元58.1，该对接单元能在连接块50.1上运动并且由此选择性地与相应的一个接口56.1a至56.1e以流体方式连接。为此，对接单元58.1包括联接接口60.1，该联接接口能与连接块50.1上的接口56.1互补并且与相应的一个所述接口56.1联接。
在此，对接单元58.1通过仅用虚线说明的引导装置62.1在连接块50.1上被引导，并且可以借助于也包括未特别示出的驱动器的联接装置64.1沿连接块50.1运动、与相应的一个所述接口56.1联接以及从该接口分离。联接装置64.1包括本身已知的并且因此未特别示出的联接件，该联接件确保了在连接块50.1处的选出的接口56.1与对接单元58.1的联接接口60.1之间的流体密封的并且可分离的连接。引导装置62.1和联接装置64.1共同形成了用于对接单元58.1的定位装置。
在当前的实施例中，对接单元58.1的位移运动线性地沿连接块50.1进行，和在接口56.1的布置中规定的相同。然而在未特别示出的变型方案中，连接块50.1的接口56.1也可以分布在一平面中和/或沿平行于接口56.1的轴的方向彼此错开地布置。引导装置62.1和联接装置64.1这样设计，即对接单元58.1可以进行所有需要的运动，以便到达所有需要的接口56.1并且与这些接口流体密封地联接。
如开头所说明地，在输入管路42.1中由于其小的横截面积和/或其大的长度会导致压力损失，因此不会始终确保：介质通过环形管路系统的自身压力无损耗地输送到输入管路42.1和连接在其上的活塞计量器22.1中。
由于这个原因，涂料更换装置48.1包括输送压力装置66.1，借助于该输送压力装置能调节和/或支持入口压力，介质被以该入口压力被供应到通向活塞计量器22.1的输入管路42.1中。此外，也能调节和/或支持返回压力，介质在返回过程中以该返回压力被返回输送到附属的环形管路54中。在当前的实施例中，该输送压力装置66.1由对接单元58.1承载；然而在未特别示出的变型方案，输送压力装置66.1也可以被固定地布置并且通过连接管路与对接单元58.1连接。然而连接管路始终相对于位于更换装置48.1与活塞计量器22.1或涂覆设备12之间的管路路段较短。
输送压力装置66.1被设计为压力缸68.1，该压力缸包括缸70.1，在该缸中能借助于未特别示出的活塞驱动器移动活塞72.1。活塞72.1与缸70.1界定出具有可变容积的压力室74.1。由于压力缸68.1必须在实践中承受住高压、例如高达16bar和更高，因此在实践中缸70.1由金属制成，特别是由不锈钢制成。
压力室74.1通过阀装置76.1与对接单元58.1的联接接口60.1连接并与输入管路42.1连接。阀装置76.1可以被这样调节，即，选择性地，压力室74.1能与联接接口60.1以流体方式连接，或者压力室74.1能与输入管路42.1以流体方式连接，或者联接接口60.1能与输入管路42.1以流体方式连接。因此在最后一种情况下联接接口60.1直接与输入管路42.1连接，由此可以将介质绕过压力缸68.1，从而形成相应的旁路管路。一般来说，联接接口60.1也因此能选择性地借助于阀装置76.1在直接的路径上与输入管路42.1连接。
输入管路42.1可以被部分地或完全地设计为清管管路。在当前的实施例中，在输入管路42.1中在涂料更换装置48.1下游布置有第一清管站78.1，因此输入管路42.1被分成两个输入部段80.1和82.1。在活塞计量器22.1上，第一输入部段80.1在对接单元58.1与第一清管站78.1之间延伸，第二输入部段82.1在第一清管站78.1与第二清管站84.1之间延伸。如果整个输入管路42.1或输入部段80.1被设计为清管管路，则在涂料更换装置48.1上设有清管站。
此外第一清管站78.1以已知的方式与工作管路86.1连接，该工作管路能借助于未特别示出的阀封闭或开通，并且通过该工作管路能向第一清管站78.1并且在该路径上向输入管路41.1的可清管部段82.1输送工作介质，或者该工作管路可以用作出口管路，以便将介质从管路系统排出。在第二清管站84.1通过清洁管路30提供了这种工作管路。
在未特别示出的变型方案中，输入管路42.1的第一输入部段80.1可以另选地或补充地被清管。在这种情况下，清管站也设置在对接单元58.1上。
无论如何，未特别示出的清管器都能在清管站78.1与84.1之间沿两个方向运动。
在图1示出的实施例中设有两个涂料更换装置48.1，48.2，分别具有自身的连接块50.1，50.2，所述连接块分别引导一个对接单元58.1或58.2。
图2示出作为第二个实施例的涂装系统10，其中，设有用48表示的唯一一个涂料更换装置，其具有连接块50并且包括两个对接单元58.1和58.2。相应地，连接块50提供了与环形管路54连接的接口56.1和56.2、引导装置62.1和62.2以及用于两个对接单元58.1，58.2的联接装置64.1和64.2。在图2中出于简明的原因，不是所有部件都带有附图标记。
在图2示出的实施例中，两个对接单元58.1，58.2被布置在连接块50的同一侧上。在未特别示出的变型方案中，对接单元58.1和58.2也可以在连接块50的不同侧、特别是相对侧上被引导。
现在涂装系统10如下所述地起作用，其中，下面仅说明在此有意义的过程，而不详细阐述补充的和已知的、例如对于清洁管路部段需要的过程。
涂装系统10的工作配置被视为初始情况，在该工作配置中，通过以下方式从第二活塞计量器22.2向涂覆装置12输送漆：使该第二活塞计量器的活塞36.2朝向阀单元40.2运动。在此情况下，阀单元40.2封锁输入管路42.2和输出管路44.2并且开通朝向分配器28的流动路径。该分配器自身又将供应管路24.2与涂覆设备12的排出管路18连接，该涂覆设备将材料从第二活塞计量器22.2涂覆到物体上。在分配器28与第一活塞计量器22.1之间的供应管路24.1被清洁和干燥，因此在那里形成电绝缘路段。
在涂料更换过程中，现在使第一涂料更换装置48.1的对接单元58.1向下述的环形管路52的接口56运动：该环形管路引导下一种应被涂覆的漆材料。例如假定它是漆管路52a。在图1中，对接单元58.1的联接接口60.1相应地与第一涂料更换装置48.1的接口56a联接。
阀装置76.1被置入装载配置中，其中，联接接口60.1与压力室74.1连接，其中，活塞72.1首先被向前移动，因此压力室74.1具有尽可能小的容积。现在使活塞72.1返回，由此，压力室74.1被填充来自漆管路54a的材料。
随后，对接单元58.1的阀装置76.1被置入压力产生配置中，因此压力室74.1与输入管路42.1连接并且具体来说与其第一输入部段80.1连接。第一活塞计量器22.1的活塞36.1被向前移动，因此工作室38.1具有尽可能小的容积。现在使活塞72.1向前运动，由此以输送压力将漆压入输入管路42.1中并且在这里压入第一输送部段80.1和第二输送部段82.1中。可以通过活塞推进装置调节/设定输送压力。以这种方式，可以将漆以可重复的且特别是均匀的压力输送到活塞计量器22.1，而不会导致压力波动，这种压力波动可能在下述情况时出现：自身压力在环形管路系统52中被用于将漆材料输送到活塞计量器22.1、22.2之一。也能因此有效地反作用于由于输入管路42.1，42.2中的较小的横截面积引起的、沿输送路段的压力损失。
在第一输入管路42.1的第二输入部段82.1中，借助于清管技术将漆继续输送到活塞计量器22.1，如这本身已知的那样。如果漆到达第一活塞计量器22.1，则其活塞36.1返回，因此漆能通过阀单元40.1流入其工作室38.1中。
由于输送压力装置66.1用于对于将介质供应到输入管路42.1中的入口压力进行调节，因此压力室74.1的容积可以小于对于涂覆需要的漆体积/漆量，其必须被活塞计量器22.1接收。在这种情况下，相应地在两个或更多个步骤中成批地填满活塞计量器22.1，在此期间，可以同时继续涂覆来自第二活塞计量器22.2的材料。
在可以开始下一个静电涂覆过程并且将涂覆设备12设置到高电压电位之前，必须首先使涂覆设备12脱离来自第二活塞计量器22.2的材料并使其清洁，并且同时使输入管路42.1脱离导电材料并且干燥，因此在输入管路42.1中建立电绝缘路段。
在清洁过程中，漆材料通过输入管路42.1被压回到环形管路52a中。为此，漆材料首先被输送到压力缸68.1中，为此，阀装置76.1将输入管路42.1与所述压力缸的压力室74.1连接。如果清洁流体与漆材料之间的相界从输入管路42.1到达第一涂料更换装置48.1的阀装置76.1，那么阀装置76.1被这样调节，使得压力室74.1与接口56.1a连接。漆材料随后借助于活塞72.1从压力室74.1克服环形管路54a的自身压力被压到该环形管路中。此后，对接单元58.1与接口56a脱离联接，朝向排出管路54a的接口56e移动并且与其联接，因此剩余材料可以被从管路系统排出。
为了清洁压力缸68.1，该压力缸或附属的阀装置76.1能与自身的清洁剂管路和/或自身的排出管路连接，因此对于压力缸68.1来说可以执行独立于涂料更换装置48.1的清洁过程。
现在，第一供给线路26.1为涂覆来自活塞计量器22.1的漆材料做好准备，为此，阀单元40.1封锁输入管路42.1并且将活塞计量器22.1与分配器28连接，该分配器开通朝向排出管路18的流动路径。活塞36.1朝向阀单元40.1运动并且漆被涂覆。
然后，在该涂覆过程期间，能以上面说明的方式和方法为第二供给线路26.2的第二活塞计量器22.2填充材料。
在根据图2的涂装系统中，类似地执行该过程，其中，对接单元58.1，58.2在唯一设置的连接块50上运动。
在未特别示出的变型方案中也可能的是，设计成其它形式的输送压力装置由对接单元58.1，58.2承载。它可以例如是泵或类似物。也可以考虑其它技术、例如波纹管/折囊或膜片。

Claims (11)

1.一种用于介质的更换装置，所述更换装置特别用于漆，所述更换装置包括：
a)多个接口(56.1，56.2)，所述多个接口中的每个接口都能与用于介质的储存容器(54)连接；
b)至少一个对接单元(58.1，58.2)，所述至少一个对接单元包括与接口(56.1，56.2)互补的联接接口(60.1，60.2)，该联接接口能与用于涂装系统(10)的涂覆装置(12)的输入管路(42.1，42.2)连接；
c)定位装置(62.1，64.1；62.2，64.2)，能借助于该定位装置使对接单元(58.1，58.2)相对于接口(56.1，56.2)运动；
其特征在于，
d)设有输送压力装置(66.1，66.2)，能借助于该输送压力装置调节和/或支持入口压力，介质以该入口压力被供应到输入管路(42.1，42.2)中，和/或能借助于该输送压力装置调节和/或支持返回压力，介质以该返回压力从输入管路(42.1，42.2)被返回供应到其储存容器(54)中。
2.根据权利要求1所述的更换装置，其特征在于，输送压力装置(66.1，66.2)由对接单元(58.1，58.2)承载。
3.根据权利要求1或2所述的更换装置，其特征在于，输送压力装置(66.1，66.2)是具有压力室(74.1，74.2)的压力缸(68.1，68.2)，该压力室能借助于阀装置(76.1，76.2)选择性地与对接站(58.1，58.2)的联接接口(60.1，60.1)或与输入管路(42.1，42.2)连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的更换装置，其特征在于，联接接口(60.1，60.2)能借助于阀装置(76.1，76.2)在直接的路径上与输入管路(42.1，42.2)连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的更换装置，其特征在于，设有至少两个对接单元(58.1，58.2)。
6.根据权利要求5所述的更换装置，其特征在于，为每个储存容器(54)设有两个接口(56.1，56.2)和两个对接单元(58.1，58.2)，这两个对接单元中的第一对接单元(58.1)与用于相应储存容器的接口(56.1，56.2)之一共同工作，第二对接单元(58.2)与用于相应储存容器(54)的另一个接口(56.2，56.1)共同工作。
7.一种用于涂装物体的涂装系统，该涂装系统包括：
a)涂覆设备(12)；
b)具有至少一个输入管路(42.1，42.2)的供给系统(26)，能通过所述至少一个输入管路向涂覆设备(12)输入流体介质，
其特征在于，
c)供给系统(26)包括至少一个根据权利要求1至6中任一项所述的用于介质的更换装置(48.1，48.2)。
8.根据权利要求7所述的涂装系统，其特征在于，输入管路(42.1，42.2)的至少一个部段(80.1，82.1；80.2，82.2)被清管。
9.根据权利要求7或8所述的涂装系统，其特征在于，输入管路(42.1，42.2)在远离更换装置(48.1，48.2)的端部与供应容器(20.1，20.2)连接，能从该供应容器对涂覆设备(12)进行供应。
10.根据权利要求9所述的涂装系统，其特征在于，供应容器(20.1，20.2)是活塞计量器(22.1，22.2)。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的涂装系统，其特征在于，供给系统(26)包括分配器(28)，能通过该分配器从第一供给线路(26.1)或第二供给线路(26.2)对涂覆设备(12)进行供应，其中，每个供给线路(26.1，26.2)分别包括输入管路(42.1，42.2)，在第一供给线路(26.1)和第二供给线路(26.2)中分别设有所有根据权利要求7至10所述的其它部件。
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