CN111295247A - 用于输送工作介质的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于在供应管线(2)内输送工作介质的方法意图以在技术上尽可能简单的方式实现TPS操作，其中借助于由第一泵(40)输送到所述供应管线(2)的近端的推动介质将清管器封装(48)移动到所述供应管线(2)中。为此，借助于与所述近端相关联的第一流量测量仪(44)来确定所述推动介质的第一输送量，其中根据所述第一输送量以及关于所述供应管线(2)的横截面的信息来确定所述清管器封装(48)在所述供应管线(2)中的位置。

Description

用于输送工作介质的方法

说明书

本发明涉及一种用于在供应管线内输送工作介质的方法，其中借助于由第一泵输送到供应管线的近端的推动介质将清管器封装移动到供应管线中。本发明还涉及一种系统，其包括供应管线、第一泵，所述第一泵与所述供应管线的近端相关联以便于推动介质将清管器封装移动到所述供应管线中。

此类方法和系统用于例如在如供应管线的软管内输送涂料。此类供应管线存在于例如涂布车间、特别是涂装车间中，其中涂料储存器以本身已知的方式连接到枪单元。清管器是在中间缩腰的大致圆形柱状物体，其紧密地填充管线的横截面并且借助于推动介质被推压通过供应管线并且推动其前方有待压出的介质。在清管技术的范围内，除了清管器之外，还需要闸(所谓的“清管站”)，所述闸内置到所述系统中，并且清管器可通过所述闸被插入管线中和从管线移除或者暂时保持不动。

当利用合适的清洁剂来清洁对应供应管线时，也可使用这种清管器。清管器还常用于充当两种流体工作介质之间的分离器。一定涂料体积可以封装的方式在两个清管器之间运输。在本申请的上下文中，术语清管器封装理解为意指单个清管器或者其间可能引入工作介质的若干清管器的封装。

因此，以上提及的工作介质可为例如涂料或清洁剂，其在供应管线内存在于清管器的一侧。压缩空气通常用作推动介质，其被施加到清管器的另一侧。然而，液体介质也可充当推动介质。

清管技术使得有可能在供应管线内使用不同类型和颜色的涂料，所述涂料各自通过侧向阀控进料管线从涂料储存器引入供应管线中或者相应地移除以用于馈送到施加单元。在涂装车间中，因此可在连续生产操作中快速连续地使用不同颜色。通常，这里使用所谓的涂料回收技术，即，供应管线填充有对应涂料颜色，并且在涂装过程完成之后，借助于所描述清管技术将仍在供应管线中的涂料量返回到对应涂料储存器。

然而，如果要使用不太常用的特殊颜色或仅使用一次的所谓的领带颜色(tiecolor)，则通常应用所谓的TPS(跟踪涂料供应)程序。在TPS系统中，仅将有待供应的消耗点处所需的涂料量填充到供应管线中(其中具有一定储备)。在填充完此量之后，在此涂料量之后送入清管器。清管器优选地利用压缩空气进行加压并且将涂料量推动到消耗点，即使在较长距离上也是如此。在已经在最后一个消耗点处涂装工件之后，除了极少残余量之外，供应管线中的涂料量被用尽。根据量或可用性，可将极少残余量返回到存储容器或处理掉。之后，对管线进行冲洗。

就TPS系统而言，有必要了解清管器或清管器封装的准确位置，因为必须将少量涂料精确地引导到消耗点(跟踪)。出于此目的，清管器可设置有例如永磁体或其他标记物，并且适当测量装置在供应管线上必须可用。另外，必须可以精确地确定涂料量，使得必须使用适当测量仪，所述适当测量仪必须被设计为将涂料用作测量介质并且在操作期间必须被清洁。

因此，本发明的目的是指明以上所提及类型的方法和系统，其允许以在技术上最简单的可能方式进行TPS操作。

关于所述方法，根据本发明，通过以下方式来解决此任务：借助于分配给近端的第一流量测仪来确定推动介质的第一输送量，并且其中根据第一输送量以及关于供应管线的横截面的信息来确定清管器封装在供应管线中的位置。

关于所述系统，通过所述系统来解决所述任务，所述系统还包括：被分配给近端的流量测量仪，所述流量测量仪被设计来确定推动介质的第一输送量；以及控制装置，所述控制装置被设计来根据第一输送量以及关于供应管线的横截面的信息来确定清管器封装在供应管线中的位置。

本发明是基于以下考量：如果可实现清管器封装的位置的准确确定而无需昂贵的另外测量，则TPS操作(尤其是在用于常见的常用涂料的涂料供应系统中)将以在技术上特别简单的方式成为可能。据此已认识到，清管器封装的位置确定可能无法仅通过例如磁性系统来直接进行，但可间接地发生。出于此目的，应当使用与驱动清管器的推动介质相关的测量。即，可借助于例如泵的区域中或供应管线的入口处的流量测量仪来测量推动介质的体积。由于供应管线的横截面或横截面轮廓是已知的或者可提前进行测量，因此可以根据流率来间接地推断清管器封装的位置而不必在供应管线本身中安装另外的测量装置。

在所述方法的有利实施方案中，通过控制第一泵来实现清管器封装的目标位置改变。关于所述系统，控制装置有利地进一步被设计来通过控制第一泵来实现清管器封装的特定位置改变。因此，位置测量不仅被动地用作信息源，而且以调整/控制的方式主动地使用：给出清管器封装的位置的设定点值，根据清管器封装的当前位置与目标位置之间的差来确定出于此目的而必须引入供应管线中的推动介质的量，然后将对应量引入供应管线中，使得清管器封装达到目标位置。

在所述方法的另一个有利实施方案中，清管器封装由至少两个清管器组成，借此借助于通向两个清管器之间的空隙并且布置在供应管线上的进料管线将工作介质引入空隙中或从空隙排放，其中供应管线在清管器封装的两侧填充有推动介质，其中借助于分配给供应管线的远端的第二流量测量仪来确定推动介质的第二输送量，并且其中根据第一输送量和第二输送量以及关于供应管线的横截面的信息来确定引入空隙中或从空隙排放的工作介质的体积。关于所述系统，清管器封装有利地由至少两个清管器组成，其中供应管线具有用于将工作介质引入两个清管器之间的空隙中或排放工作介质的进料管线，其中供应管线在清管器封装的两侧填充有推动介质，所述系统还包括：被分配给远端的第二流量测量仪，所述第二流量测量仪被设计用于确定推动介质的第二输送量，其中控制装置进一步被设计来根据第一输送量和第二输送量以及关于供应管线的横截面的信息来确定引入空隙中或从空隙排放的工作介质的体积。

具体地，如果清管器封装由两个清管器组成，则涂料可在两个清管器之间的空间中输送。如果第一清管器借助于刚刚描述的方法定位成使得布置在供应管线上的进料管线通向清管器之间的空间并且涂料通过进料管线被引入，那么涂料充当用于清管器封装的第二清管器的一种推动介质并且进一步推动第二清管器。如果第二清管器的后部空间填充有推动介质，则可借助于如上所述的供应管线的远端处的流量测量仪根据供应管线的横截面轮廓来推断第二清管器的位置，并且因此结合第一清管器的位置来推断引入空隙中的涂料体积，而无需直接测量此涂料量。这里，也可有利地使用此体积信息来控制进料管线的涂料泵。

在所述方法的另一个有利实施方案中，使用第二泵来将推动介质输送到供应管线的远端中。关于所述系统，其有利地包括第二泵，所述第二泵与供应管线的远端相关联以用于将推动介质输送到供应管线的远端中。以此方式，实现整个布置的对称性，这允许在任何方向上改变和测量位置。

同样，关于供应管线的远端，在所述方法的优选实施方案中，通过控制第二泵来实现清管器封装的特定位置改变。关于所述系统，控制装置进一步被设计来通过控制第二泵来实现清管器封装的目标位置改变。因此，这里也因此有利地实施对定位的主动控制/调整—如以上关于第一泵所描述。

在所述方法的另一个有利实施方案中，通过控制第一泵和/或第二泵来改变清管器封装的位置，其方式为使得进料管线通向空隙。关于所述系统，控制装置有利地进一步被设计来通过控制第一泵和/或第二泵来导致清管器封装的位置改变，其方式为使得进料管线通向空隙。由在供应管线的两侧用于推动介质的流量测量仪和泵提供的间接位置确定和影响因此用于将清管器封装或携载涂料的空隙具体地移动到进料管线，以接收涂料或将涂料递送到消耗站。

在所述方法的有利实施方案中，清管器封装的位置利用可变速度来改变。相对于所述系统，其有利地包括流量控制装置，所述流量控制装置与供应管线的近端和/或远端相关联以便于推动介质改变位置改变的速度。可变速度控制实现对在进料管线的区域中对清管器封装进行位置精细微调的特别精确的控制，同时可在单独位置之间的长运输距离上增加速度。由于清管器封装的速度取决于填充有推动介质的供应管线的区域中的入口压力和压力损耗，因此改变所提及大小的适当部件适于此目的。这些部件是例如由控制装置相应地控制以改变速度的比例阀或可变孔口。相应泵的速度改变还将适于改变速度；在这种情况下，泵本身(设计用于可变速度设定)将为以上意义中的流量控制装置。

尽管所描述的方法和系统总体可用于任何工作介质，但工作介质有利地为涂布剂，尤其是涂料。

一种用于在供应管线内输送工作介质的系统的控制装置有利地被设计来实施所描述方法。基于以上描述，本领域的技术人员将清楚如何实施所述方法，即，借助于与泵和测量仪的合适的数据侧控制连接、用于存储供应管线的体积轮廓的存储器以及上面运行用于实施所述过程的适当软件的处理器。

通过本发明实现的优点特别是在于以下事实：通过借助于推动介质的流量测量来间接地测量和控制清管器封装的清管器的位置，可知道并且可影响封装的位置以及在封装中运输的工作介质的体积两者。这使得能够在准确毫升程度上测量涂料而无需将需要冲洗的处于涂料中的测量仪。实现了低磨损。

特别地，借助于所述系统，可改造未配备有磁性测量装置的正常供应管线以用于上述TPS操作。就相同系统而言，可使用TPS方法以及利用涂料回收的常规涂料供应。在统一系统中实现最大灵活性并且可将从供应到施加的涂料损耗减小到绝对最小值。

所描述系统还适于多组分系统中的单独材料，而与特定涂料系统无关。这适用于含水型系统和溶剂型系统两者。在例如聚氨酯涂料系统中，所述系统可用于A组分并分离地用于B组分(异氰酸酯)。

借助于附图来更详细地解释本发明的示例性实施方案。这些附图示出：

图1根据现有技术的具有用于涂料的供应管线的系统的示意图，并且

图2至图5用于通过供应管线输送涂料的方法的步骤。

在所有附图中，相同的部分都标记有相同的附图标记。

图1示出具有用于输送工作介质的供应管线2的已知系统1的示意图，所述工作介质在本文所描述的示例性实施方案中为涂料。这种系统1用在例如涂装车间中。所述系统连接不同涂料颜色的各种涂料储存器4、6与消耗点8、10、12，其中每个消耗点包括用于涂料的施加器。涂料储存器4、6以及消耗点8、10、12各自通过进料管线14、16、18、20、22连接到供应管线的内部。在图1中的进料管线14、16中示出用于从涂料储存器4、6输送涂料的泵24、26。原则上，所有进料管线14、16、18、20、22都可包含此类泵或阀以切断进料管线14、16、18、20、22；然而，图1中未示出这些泵或阀。

不同涂布剂或涂料通过供应管线2的运输和不同涂料以及涂料和推动介质的分离借助于清管器来进行，所述清管器在图1中未示出。清管器是在中间缩腰的大致圆形柱状物体，其紧密地填充管线的横截面并且借助于推动介质被推压通过供应管线2并且推动其前方有待推出的介质。出于此目的，系统1在供应管线的起点和终点处具有清管站28、30，所述清管站28、30充当闸，清管器可通过所述闸被插入供应管线2和从供应管线2移除。

图1所示的系统1被设计用于适于常用涂料的涂料回收技术。出于此目的，供应管线2填充有来自涂料储存器4、6中的一者的对应涂料，并且在涂装过程完成之后，借助于所描述清管技术将仍在供应管线2中的涂料量返回到对应涂料储存器4、6。示例性实施方案中所使用的推动介质是液体清洁剂，其被施加到清管器的另一侧。

然而，如果要使用不太常用的特殊颜色，那么出于此目的应当应用TPS过程(跟踪涂料供应)，其中仅按将要供应的消耗点8、10、12处所需来填充准确量的涂料。用于TPS方法的系统1的升级以及所述方法的实现方式在图2至5中示出。

图2示出相应修改的系统1，但出于清晰的原因，未示出清管站28、30。另外，在每种情况下仅示出具有泵24和进料管线14的一个涂料储存器4以及具有进料管线18的一个消耗点8，但在每种情况下实际存在若干个涂料储存器和消耗点，如针对图1所描述。

供应管线2在两个末端处具有对称设计的推动介质进料管线32、34，所述推动介质进料管线32、34从推动介质储存器36、38引导到供应管线2的相应末端中。推动介质进料管线32、34中的每一者具有泵40、42和流量测量仪44、46，所述流量测量仪44、46测量体积流量，即每时间单位流动通过的推动介质的体积。泵40、42和流量测量仪44、46在数据侧上连接到未详细示出的控制装置，所述控制装置分析来自流量测量仪44、46的信息并且控制泵40、42。控制单元还存储关于推动介质进料管线32、34和供应管线2的横截面轮廓的精确信息。

在图2所示的方法的第一步骤中，将由彼此接触的两个清管器50、52组成的清管器封装48移动到供应管线2中。清管器50、52中的至少一者在面向另一清管器50、52的一侧上具有突起，使得在清管器50、52之间保持间隙54。在这里所示的示例性实施方案中，两个清管器50、52均具有此类突起。通过流量测量仪44、46中的测量结果间接地确定和改变清管器封装48的位置。由于借助于泵40、42引入供应管线2中或从供应管线2排放的推动介质的准确体积是可确定的，并且另外推动介质进料管线32、34和供应管线2的横截面轮廓是已知的，因此控制装置可确定清管器封装48的两侧上的推动介质柱的准确纵向延伸度并且据此确定清管器封装48的位置。因此，控制单元还可相应地控制泵40、42以实现目标位置改变。

这种位置改变通过推动介质作用于清管器封装48的一侧的力来实现。借助于所施加的力，所述封装得以移动，其中每个清管器50、52的密封元件提供用于推动介质的接触表面。因此，在清管器封装48的一侧上，推动介质在设置在那里的密封元件的接触表面上施加力，借此作为在其接触表面上施加的力的结果，所述密封元件压靠供应管线2的内壁。清管器50、52的密封元件因而被设定尺寸为使得即使清管器50、52不在供应管线2中移动，所述密封元件也已经密封地抵靠供应管线2的内壁。当在供应管线2的内部驱动清管器时，密封元件沿着供应管线2的内壁移动，借此粘附到内壁的液体介质被抽离并且在清管器50、52的移动方向上在清管器前方被推动。

通过适当地控制泵40、42，在图2所示的步骤中使供应管线2中的清管器封装48移位，使得空隙54被布置成使得进料管线14从涂料储存器4引导到空隙54中。

在图3所示的下一步骤中，控制单元针对来自涂料储存器4的涂料对泵24进行控制。通过相应地例如由未详细示出的阀来在图3中的左侧关闭供应管线2，由此将清管器50保持在恒定位置中。通过借助泵24将涂料输送到空隙54中，对图3中的右侧的清管器52施加力，使得清管器52沿着供应管线2被进一步推动并且推动介质被供应到推动介质储存器38中。移位推动介质的准确量记录在流量测量仪46中。所述准确量准确地对应于引入空隙54中的涂料量，使得控制装置—再次间接地—准确了解所引入涂料的量，并且一旦空隙54中容纳有足够量的涂料就借助于泵24停止涂料供应。

在图4所示的下一步骤中，通过控制泵40、42同时借助于流量测量装置44、46监测位置来使清管器封装48(现在清管器封装48在其位于清管器50、52之间的空隙54中运输限定量的涂料)在进料管线2中继续移动，直到容纳涂料的空隙54被定位成使得通向消耗点8的进料管线28通向空隙54为止。泵40、42据此被设计成使得其速度是可变的。因此，泵40、42还适于可变地控制推动介质的流量。在示例性实施方案中，这用于在运输到进料管线28上的目标位置期间使清管器封装48的速度加快。在进料管线28附近，减小移动速度以进行精细调节。在替代的未示出的示例性实施方案中，这也可由泵40、42的区域中的单独比例阀或可变孔口来实现。

在目标点处，打开进料管线28中的未详细示出的阀。现在，通过相应地例如由未详细示出的阀在图4中的右侧关闭供应管线2，将图4中的右侧的清管器52保持在恒定位置中。由控制单元致动泵40，使得空隙54被压缩。以此方式，将涂料运输到进料管线18中。在流量测量仪处测量的由此引入的推动介质体积对应于引入进料管线18中的涂料体积。

最后，图5示出在已经将所需量馈送到消耗点8中之后的情形。空隙54中的涂料量相应地减少。现在，关闭进料管线18中的未详细示出的阀。随后，可将其中仍容纳涂料的清管器封装48馈送到其他消耗点10、12，所述其他消耗点10、12在图2至5中未示出。如上所述来实施清管器封装48的位置定位和确定以及清管器封装48中的涂料体积的确定。

附图标记列表

1 系统

2 供应管线

4、6 涂料储存器

8、10、

12 消耗点

14、16、

18、20、

22 进料管线

24、26 泵

28、30 清管站

32、34 推动介质进料管线

36、38 推动介质储存器

40、42 泵

44、46 流量测量仪

48 清管器封装

50、52 清管器

54 空隙

Claims (17)

1.一种用于在供应管线(2)内输送工作介质的方法，其中借助于由第一泵(40)输送到所述供应管线(2)的近端的推动介质将清管器封装(48)移动到所述供应管线(2)中，其中

借助于与所述近端相关联的第一流量测量仪(44)来确定所述推动介质的第一输送量，并且其中根据所述第一输送量以及关于所述供应管线(2)的横截面的信息来确定所述清管器封装(48)在所述供应管线(2)中的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过控制所述第一泵(40)来实现所述清管器封装(48)的目标位置改变。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述清管器封装(48)由至少两个清管器(50、52)组成，其中借助于引导到两个清管器之间的空隙(54)并且布置在所述供应管线(2)上的进料管线(14、18)来将所述工作介质引入所述空隙(54)中或从所述空隙(54)排放，其中所述供应管线(2)在所述清管器封装(48)的两侧填充有推动介质，其中借助于与所述供应管线(2)的远端相关联的第二流量测量仪(46)来确定所述推动介质的第二输送量，并且其中根据所述第一输送量和所述第二输送量以及关于所述供应管线(2)的所述横截面的信息来确定引入所述空隙(54)中或从所述空隙(54)排放的所述工作介质的体积。

4.根据权利要求3所述的方法，其中由第二泵(42)将推动介质输送到所述供应管线(2)的所述远端中。

5.根据权利要求4所述的方法，其中通过控制所述第二泵(42)来实现所述清管器封装(48)的目标位置改变。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中通过控制所述第一泵(40)和/或所述第二泵(42)来实现所述清管器封装(48)的位置改变，其方式为使得所述进料管线(14、18)通向所述空隙(54)。

7.根据权利要求2、5或6所述的方法，其中利用可变速度来实现所述位置改变。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述工作介质为涂布材料。

9.一种用于在供应管线(2)内输送工作介质的系统(1)的控制装置，所述控制装置被设计来实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。

10.一种系统(1)，所述系统(1)包括：供应管线、第一泵(40)，所述第一泵(40)与所述供应管线(2)的近端相关联以便于推动介质将清管器封装(48)移动到所述供应管线中(2)，

所述系统(1)还包括：与所述近端相关联的流量测量仪(44)，所述流量测量仪(44)被设计来确定所述推动介质的第一输送量；以及控制装置，所述控制装置被设计来根据所述第一输送量以及关于所述供应管线(2)的横截面的信息来确定所述清管器封装(48)在所述供应管线(2)中的位置。

11.根据权利要求10所述的系统(1)，其中所述控制装置进一步被设计来通过控制所述第一泵(40)来实现所述清管器封装(48)的目标位置改变。

12.根据权利要求10或11所述的系统(1)，其中所述清管器封装(48)由至少两个清管器(50、52)组成，其中在所述供应管线(2)上存在用于将工作介质引入所述两个清管器(50、52)之间的空隙(54)中或排放所述工作介质的进料管线(14、18)，其中所述供应管线(2)在所述清管器封装(48)的两侧填充有推动介质，所述系统(1)还包括：与远端相关联的第二流量测量仪(46)，所述第二流量测量仪(46)被设计来确定所述推动介质的第二输送量，所述控制装置进一步被设计来根据所述第一输送量和所述第二输送量以及关于所述供应管线(2)的所述横截面的信息来确定引入所述空隙(54)中或从所述空隙(54)排放的所述工作介质的体积。

13.根据权利要求12所述的系统(1)，所述系统(1)还包括：第二泵(42)，所述第二泵(42)与所述供应管线(2)的所述远端相关联以用于将推动介质输送到所述供应管线(2)的所述远端中。

14.根据权利要求13所述的系统(1)，其中所述控制装置进一步被设计来通过控制所述第二泵(42)来实现所述清管器封装(48)的目标位置改变。

15.根据权利要求12至14中的一项所述的系统(1)，其中所述控制装置进一步被设计来通过控制所述第一泵(40)和/或所述第二泵(42)来实现所述清管器封装(48)的所述位置的改变，其方式为使得所述进料管线(14、18)通向所述空隙(54)。

16.根据权利要求11、14或15所述的系统(1)，所述系统(1)包括：流量控制装置，所述流量控制装置与所述供应管线(2)的所述近端和/或所述远端相关联以便于所述推动介质改变所述位置改变的速度。

17.根据权利要求9至16中的一项所述的系统(1)，其中所述工作介质为涂布材料。

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