DE10064065A1 - Beschichtungssystem für die automatisierte Beschichtungstechnik - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung bertrifft ein Beschichtungssystem für die automatisierte Beschichtungstechnik mit einer Vielzahl von Beschichtungsstoff-Vorratsbehältern und einem mit diesen über eine Beschichtungsstoff-Leitung verbundenen Applikationsorgan zum Auftragen des Beschichtungsstoffes auf einen zu beschichtenden Gegenstand, mindestens einem in der Beschichtungsstoff-Leitung angeordneten ersten Beschichtungsstoff-Wechselsystem zur Umschaltung der Beschichtungsstoff-Leitung zwischen verschiedenen Beschichtungsstoff-Vorratsbehältern sowie einer in Beschichtungsstoff-Flußrichtung hinter dem mindestens einen Beschichtungsstoff-Wechselsystem in der Beschichtungsstoff-Leitung angeordneten ersten Molchstation zum Einfügen eines Molches (Verdrängerkörpers) in die Beschichtungsstoff-Leitung, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Beschichtungsstoff-Leitung eine Dosierpumpe angeordnet ist, durch die eine Schiebemittelleitung mit einem Schiebemedium zur Förderung von Beschichtungsstoff zum Applikationsorgan beaufschlagbar ist, wobei die Schiebemittelleitung in die Beschichtungsstoff-Leitung mündet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Be­ schichtungssystem sowie ein Beschichtungsverfahren für die automatisierte Beschichtungstechnik. Derarti­ ge Beschichtungssysteme und Beschichtungsverfahren werden im gesamten Bereich der Produktion von Gegen­ ständen, beispielsweise in der Automobilindustrie, eingesetzt.

In der automatisierten Beschichtungstechnik spielen schnelle und umweltfreundliche Beschichtungsstoff- Wechsel eine große Rolle. Hierbei muß im allgemeinen eine Beschichtungsstoff-Leitung entleert, gereinigt und wieder mit einem anderen Beschichtungsstoff be­ füllt werden. So sind beispielsweise in der Automo­ bilindustrie Farbwechsel in kürzester Zeit mit gerin­ gen Farb- und Spülmittelverlusten gefordert.

Gleichzeitig werden hohe Anforderungen an die exakte Dosierung der aufzutragenden Farbe gestellt.

Nach dem Stand der Technik werden zur Farbversorgung bzw. Dosierung der Farbmenge Zahnradpumpen oder Farb­ mengenregler eingesetzt. Diese Bauteile befinden sich im Farbversorgungssystem zwischen dem Farbwechsler und dem jeweiligen Zerstäuber. Mit jedem Farbwechsel müssen also auch die Zahnradpumpen bzw. Farbmengen­ regler gereinigt und sauber gespült werden. Zahn­ radpumpen besitzen zwar eine hohe Dosiergenauigkeit, jedoch sind sie sehr schlecht spülbar. Farbmengenreg­ ler dagegen sind zwar gut spülbar, besitzen jedoch eine unzureichende Dosiergenauigkeit.

Ein derartiges Beschichtungssystem nach dem Stand der Technik ist in Fig. 1 dargestellt. In Fig. 1 be­ zeichnet 1 einen Farbwechsler, der eine Vielzahl von Farbzuleitungen 22 bis 26 aufweist, die an einem zen­ tralen Farbrohr angeordnet sind (die Farbleitungen sind der Übersichtlichkeit halber nur teilweise mit Bezugszeichen versehen). Weiterhin weist der Farb­ wechsler eine Spülmittelleitung V1, 20 sowie eine Druckluftleitung PL1, 21 auf, über die das Farbrohr und die nachgeschalteten Farbleitungen gespült und gereinigt werden können.

In der Farbleitung in Flußrichtung der Farbe hinter dem Farbwechsler 1 ist ein Farbdruckregler 12 und ei­ ne Dosierstation 2 angeordnet. Die Dosierstation 2 besitzt eine Pumpe 32, die über einen Motor 30 ange­ trieben wird. Um die Pumpe befindet sich ein By-pass 31. Der Ausgang der Pumpe 32 und des By-passes 31 münden in die Farbleitungen 3, 5 und 13. Die Farblei­ tungen 3, 5 und 13 erstrecken sich bis zu einem Zer­ stäuber 10, über den die Farbe auf den Gegenstand aufgetragen wird. Unmittelbar vor dem Zerstäuber 10 ist ein Drucksensor 9 angeordnet, über den der Farbdruck erfaßt und anschließend geregelt werden kann. In der Farbleitung 3 sind weiterhin eine Molchwechselstation 4 und eine Molchparkstation 8 an­ geordnet.

Bei diesem Stand der Technik (Fig. 1) wird zuerst eine Farbe 6 aus einer der Farbzuleitungen 22 bis 26 in die Farbleitung 3 und die Farbleitung 5 transpor­ tiert. Die Farbe 6 schiebt den Molch beim Passieren der Molchwechselstation 4 in die Farbleitung 5 vor sich her. In der Molchparkstation 8 wird ein Molch 7 aus den Farbleitungen 3 und 5 ausgerückt, bzw. dort sind die Farbleitungen 3 und 5 beispielsweise mit er­ weitertem Querschnitt so gestaltet, daß der Molch 7 diese nicht mehr abdichtet, so daß nunmehr die Farbe 6 bis zum Zerstäuber durch eine Farbleitung 13 mit­ tels der Pumpe 32 transportiert werden kann. Wenn der Farbauftrag durch den Zerstäuber 10 beendet ist, wird der Molch 7 wieder in die Leitung 5 eingerückt und mit Spülmittel bzw. Preßluft aus den Anschlüssen 28 bzw. 27 beaufschlagt und dadurch die in der Farblei­ tung 5 befindlichen Reste der Farbe 6 über den Molch wieder in die entsprechende Farbzuleitung 22 bis 26 zurückgedrückt. Erreicht der Molch die Molchwechsel­ station 4, so wird der Molch wieder in derselben auf­ gefangen und umströmt. Zusätzlich wird die Farblei­ tung 13 zwischen dem Zerstäuber 10 und der Molchpark­ station 8 über den Spülmittelanschluß 28 und Druck­ luftanschluß 27 gereinigt. Daraufhin können eine er­ neute Farbdosierung und ein erneuter Farbauftrag er­ folgen.

Nachteilig hieran ist, daß das Dosiersystem, nämlich die Pumpe 32, sich in der Farbleitung befindet und folglich mit Farbe befüllt wird. Daher muß auch die Pumpe 32 von Farbe gereinigt werden, um Farbverschleppungen zu vermeiden. Da die entsprechenden Pum­ pen jedoch nur sehr schwierig totraumfrei ausgeführt werden können, ist die Gefahr von Farbverschleppungen in den nächsten Beschichtungszyklus groß.

Weiterhin ist es notwendig, die gesamte Farbleitung 5 mit Spülmittel und Druckluft zu beaufschlagen, um den Molch zurück in die Molchwechselstation 4 zu drücken und gleichzeitig die Farbleitung 5 von der Farbe 6 zu reinigen. Für diesen Vorgang wird Zeit benötigt, so daß die Taktzyklen dieses Beschichtungssystems erheb­ lich verlängert werden.

Alternativ sind auch Systeme bekannt, bei denen das nächste zu applizierende Farbmaterial als Druckmedium verwendet wird, ohne dazwischen einen Spülvorgang an­ zusetzen (DE 197 42 588 A1). In diesem Falle wirkt der Molch als Trennelement zwischen zwei verschiede­ nen Farben bzw. gegebenenfalls zwischen einer aufzu­ tragenden Farbe und einem Druckmedium. Das Druckmedi­ um wird jedoch weiterhin durch eine Pumpe befördert, die sich in der Farbleitung befindet, mit allen Nach­ teilen bezüglich Farbverschleppungen.

Die EP 0 935 999 A1 zeigt ein Beschichtungssystem, bei dem ein Trennelement zwischen einem aufzutragen­ den Beschichtungsstoff und einem gasförmigen und/oder flüssigen Schiebemedium angeordnet ist. Auch in die­ sem Falle wird das Druckmedium über das gemeinsame Farbrohr eines Farbwechselsystems der Beschichtungs­ leitung zugeführt, so daß sich das Dosiersystem in der Beschichtungsleitung selbst befindet.

Auch hier erfolgt die Dosierung mittels einer in Farbstrom beigeordneten Dosierpumpe, denn das Dosier­ system ist unmittelbar vor dem Zerstäuber angeordnet und steht in direktem Kontakt mit dem Beschichtungsmaterial. Dieses Dosiersystem muß daher bei jedem an­ stehenden Farbwechsel sauber gespült werden.

In der EP 0 888 825 A2 wird ebenfalls eine Lack- Dosiereinrichtung verwendet. Auch in diesem Falle be­ findet sich die Dosiereinrichtung, wie in Fig. 1 zu erkennen ist, immer im Farbstrom selbst.

Die US 5 221 047 A offenbart ein Farbversorgungssy­ stem, bei dem ein Molch im Kreislauf betrieben wird. Nach dieser Druckschrift wird folgendermaßen der Lack dosiert:

• a) die Farbleitung wird mit Farbe gefüllt und ein Molch hinter der Farbsäule eingesetzt,
• b) dieser Molch wird in Richtung Zerstäuber mit Spülmittel transportiert,
• c) dieser Spülprozeß wird mit dem Einsetzen eines Führungsmolches beendet, der von der Farbe ge­ fördert wird,
• d) gefördert wird in der US 5 221 047 A mit einem konstanten Farbvordruck, Schiebeluft (soft air) oder Druckluft.

In letzterem Fall wird mit einem Farbdruckregler do­ siert, der sich wiederum im Farbstrom vor dem Zer­ stäuber befindet. Die Kontinuität des Farbstroms beim Farbwechsel wird jedoch im wesentlichen durch gleich­ mäßige Farbvordrücke und die Kapazität der Farblei­ tungen gewährleistet.

Die US 5 221 047 A verwendet folglich zur Farbmengen­ kontrolle und -regelung einen Farbdruckregler, der sich im Farbstrom vor dem Zerstäuber befindet und bei jedem Farbwechsel gespült werden muß. Ein derartiger Farbdruckregler besitzt jedoch große Nachteile, da er lediglich als Drossel wirkt und lediglich die Förde­ rung von Farbmengen ermöglicht, die aufgrund des mo­ mentanen Vordrucks möglich sind. Dies führt zur Ge­ fahr von Unterbeschichtungen. Der Farbvordruck in den Ringleitungen schwankt folglich aufgrund der un­ gleichmäßigen Leistungen der Versorgungspumpen unter­ schiedlich stark, wodurch auch die Farbmenge, die ge­ fördert wird, schwankt. Es ist daher aufgrund der Trägheit der Farbdruckregler keine konstante Förde­ rung möglich. Bei heutigen Anforderungen an die Do­ siergenauigkeit scheiden daher in modernen Lackiersy­ stemen Farbdruckregler zur Dosierung des Beschich­ tungsmateriales aus.

Die DE 34 40 381 C2 zeigt einen Kolbendosierer zur Lackförderung. Dieser wird direkt mit Lack befüllt und ist unmittelbar mit Lack im Kontakt. Die Förder­ pumpe befindet sich in der Verbindungsleitung zwi­ schen einem Zwischenbehälter und einem Zerstäuber, wobei der Zylinder der Förderpumpe zum wechselweisen Ansaugen von Lack aus dem Vorratsbehälter oder Zufüh­ ren des Lackes aus dem Zwischenbehälter zu einer Sprühvorrichtung dient. Während des Saughubes wird dabei eine bestimmte Menge Lack in den Zwischenbehäl­ tern eingesaugt. Die DE 34 40 381 C2 offenbart also einen Kolbendosierer zur Lackförderung, der direkt mit Lack gefüllt wird und sich im Farbstrom befindet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die oben geschilderten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Beschichtungssystem sowie ein Beschichtungsverfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem bei kurzen Taktzyklen unter geringsten Verlusten von Spülmittel und Druckluft eine sichere beschichtungsstoffverschleppungsfreie Dosierung des Beschich­ tungsstoffes durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch das Beschichtungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und durch das Verfah­ ren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 35 jeweils in Verbindung mit ihren kennzeichnenden Merkmalen ge­ löst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsge­ mäßen Beschichtungssystems und des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in den jeweiligen abhängigen An­ sprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß ist außerhalb der Beschichtungsstoff- Leitung eine Dosierpumpe zum Fördern und Dosieren vom Beschichtungsstoff als Fördereinrichtung, beispiels­ weise ein Zylinder mit Stempel, angeordnet, die eine Schiebemediumleitung mit einem separaten Schiebemedi­ um beaufschlagt. Die Schiebemediumleitung mündet in die Beschichtungsstoff-Leitung. Die Dosierpumpe kommt nunmehr lediglich mit dem Schiebemedium in Kontakt und muß daher nicht weiter gereinigt werden zwischen einzelnen Beschichtungszyklen. Die Trennung zwischen dem Schiebemedium und dem Beschichtungsmaterial er­ folgt dabei durch einen speziellen Molch, der nach Dosierung des Beschichtungsstoffes in der für den Be­ schichtungszyklus erforderlichen Menge in die Be­ schichtungsstoff-Leitung hinter diesem Beschichtungs­ stoff in die Beschichtungsstoff-Leitung eingefügt wird und der dann anschließend durch das Schiebemedi­ um beaufschlagt wird.

Vorteilhaft ist also, daß die Fördereinrichtung nicht mit dem zu fördernden Beschichtungsmaterial in Berüh­ rung kommt und verschiedene Beschichtungsstoffe mit ein und demselben Schiebemedium gefördert werden. Da­ her muß also die Fördereinrichtung nicht gespült wer­ den.

Die Fördereinrichtung und die Beschichtungsstoff- Förderung selbst sind folglich voneinander entkop­ pelt. Die Fördereinrichtung arbeitet dabei sehr ver­ schleißarm, da ihre bewegten Teile nicht mit Be­ schichtungsstoff (abrasiv) in Kontakt kommen. Insbe­ sondere Schiebezylinder eignen sich durch ihre linea­ re Schubbewegung für eine hohe Dosiergenauigkeit. Auch Beschichtungsstoffe, die bisher nicht mit Zahn­ radpumpen dosierbar waren (z. B. UV-Lacke) können hiermit zuverlässig dosiert werden. Auch der Be­ schichtungsstoff-Verlust beim Beschichtungsstoff- Wechsel wird in Verbindung mit der Molchtechnik stark reduziert.

Vorteilhafterweise können auch zwei Trennkörper bzw. Molche in die Beschichtungsstoff-Leitung eingefügt werden. Dabei wird einer der Molche unmittelbar vor Befüllen der Beschichtungsstoff-Leitung mit dem näch­ sten aufzutragenden Beschichtungsstoff in die Leitung eingefügt und der andere Molch in der beschriebenen Weise als abschließender Trennkörper hinter den Be­ schichtungsstoff in die Beschichtungsstoff-Leitung eingefügt. Dadurch ist nun der aufzutragende Be­ schichtungsstoff sowohl vorne als auch hinten von ei­ nem Molch abgegrenzt. Vorteilhaft hieran ist, daß der Einsatz des zusätzlichen vorderen Trennkörpers/Mol­ ches die Reinigungswirkung der Molche innerhalb der Beschichtungsstoff-Leitung weiter verbessert. Zum an­ deren kann bei einer ausreichenden Anzahl von instal­ lierten Molch-Detektoren die Lackmengen-Meßzelle vollständig entfallen, da die Menge des in der Be­ schichtungsstoff-Leitung befindlichen Beschichtungs­ stoffes durch die Position des vorderen Molches und des hinteren Molches ausreichend bestimmt ist. Dies hat den Vorteil, daß sich ein Bauteil weniger inner­ halb der lackführenden Schlauchabschnitte befindet, so daß eine schnellere und kostengünstigere Reinigung des betreffenden Schlauchabschnittes erfolgen kann. Außerdem ist durch den vorderseitigen Molch ein Fül­ len der Beschichtungsstoff-Leitung ohne Luftein­ schlüsse möglich, da die Farbe unmittelbar zwischen den beiden Trennkörpern/Molchen einströmt. Die sich in der Beschichtungsstoff-Leitung befindliche Luft wird von dem vorderen Molch vor diesem hergeschoben und aus der Leitung gedrückt. Es liegt also eine de­ finierte Phasengrenze vor der Beschichtungsstoff- Säule beim Füllen der Leitung vor und verhindert eine Vermischung mit Luft.

Das Schiebemedium kann nach dem Beschichten in die Fördereinrichtung zurückgeschoben werden, beispiels­ weise indem der Molch auf seiner Vorderseite mit Spülmittel oder Druckluft beaufschlagt wird und das Schiebemedium zurückschiebt.

Die erforderlichen Spülzeiten werden stark verrin­ gert, da das Dosierpumpensystem nach dem Stand der Technik nur schlecht spülbar war und daher die Reini­ gung der Dosierpumpe die Spüldauer des gesamten Sy­ stems bestimmte. Auch die erforderlichen Spülmittel­ mengen werden reduziert.

In gleicher Weise kann ein bisher eingesetzter Be­ schichtungsstoff-Druckregler vollständig entfallen, wodurch ein weiteres zu reinigendes Bauteil im Be­ schichtungsstoff-Strom eingespart wird.

Vorteilhaft ist es, wenn die momentane Molchposition über Molchsensoren erfaßt wird, so daß eine genaue Beschichtungsstoff-Mengenüberwachung ermöglicht wird.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn ein zweiter Be­ chichtungsstoff-Wechsler unmittelbar vor dem Applika­ tionsorgan vorgesehen ist. In diesem Falle kann das Beschichtungsstoff nicht, wie bisher üblich, in Rich­ tung des ersten Beschichtungsstoff-Wechslers, sondern in Vorwärtsrichtung in den zusätzlichen Beschich­ tungsstoff-Wechsler und in an diesen angeschlossene Ringleitungen gedrückt werden.

Auch die Verwendung eines Einwegmolches, der in einer ersten Molchstation eingesetzt und vor dem Applikati­ onsorgan über eine zweite Molchstation aus der Be­ schichtungsstoff-Leitung vollständig entnommen wird, ist möglich.

Eine derartige Molchentnahmestation kann vorteilhaf­ terweise auch ein Molchkollektormagazin aufweisen, in dem eine Vielzahl von entnommenen Molchen aufbewahrt werden können. In gleicher Weise kann die Molchein­ setzstation ein Magazin aufweisen, in dem eine Viel­ zahl von Molchen, die in die Beschichtungsstoff-Lei­ tung sukzessive eingesetzt werden sollen, bevorratet werden. Neben der Verwendung von Einwegmolchen als Pfennigartikel, ist es auch möglich, die Molche ent­ weder magazinweise von dem Molchkollektormagazin zu dem Molcheinsetzmagazin zu transportieren oder auch über eine separate Leitung zu dem Molcheinsetzmagazin zu schieben. Dadurch ist es möglich, die Molche im Kreislauf zu führen, wobei jedoch vermieden wird, daß die Molche immer wieder über die Beschichtungsstoff- Leitung selbst in ihre Ausgangsposition gebracht wer­ den müssen. Auch hierdurch ergibt sich eine weitere Taktverkürzung für das Beschichtungsverfahren, da der Rücktransport der Molche durch die Beschichtungss­ stoff-Leitung eingespart werden kann. Außerdem ist eine externe gründliche Reinigung der Molche möglich.

Als Beschichtungsstoff-Wechselsystem können herkömm­ liche Beschichtungsstoff-Wechselsysteme mit einem zentralen Beschichtungsstoff-Rohr verwendet werden.

Vorteilhaft können hier jedoch auch Beschichtungs­ stoff-Wechselsysteme eingesetzt werden, die eine Vielzahl von Beschichtungsstoff-Zuleitungen aufwei­ sen, wobei jede der Beschichtungsstoff-Zuleitungen mit einer eigenen Beschichtungsstoff-Kupplung verse­ hen ist. Weiterhin weist es mindestens eine Beschich­ tungsstoff-Leitung auf, über die ein gewählter Be­ schichtungsstoff einem Applikationsorgan zugeführt wird. Die Beschichtungsstoff-Zuleitungen besitzen je­ weils Beschichtungsstoff-Kupplungen und die Beschich­ tungsstoff-Leitung mindestens einen Beschichtungs­ stoff-Abnehmer, wobei die Beschichtungsstoff-Kupplung und der Beschichtungsstoff-Abnehmer miteinander kop­ pelbar aufgebaut sind, um Farbe von der Beschich­ tungsstoff-Zuleitung in die Beschichtungsstoff- Leitung fließen zu lassen. Erfindungsgemäß sind die Beschichtungsstoff-Zuleitungen in einer Ebene mit ein oder vorteilhafterweise zwei nebengeordneten Reihen angeordnet. Diese Reihen können linear oder auch kreisbogenförmig angeordnet sein. Weiterhin sind vor­ teilhafterweise mindestens zwei Beschichtungsstoff- Abnehmer vorgesehen, wobei die Beschichtungsstoff- Abnehmer unabhängig voneinander bewegbar und mit den Beschichtungsstoff-Kupplungen verbindbar sind. Da­ durch kann zeitgleich ein Beschichtungsstoff-Abnehmer gereinigt werden, während der andere Beschichtungs­ stoff-Abnehmer bereits wieder Beschichtungsstoff ei­ nem Applikationsorgan zum Beschichten zur Verfügung stellt. Es soll hier darauf hingewiesen werden, daß unter Beschichtungsstoff jegliche Art von Beschich­ tungsmitteln verstanden werden soll, beispielsweise Lacke, auch Klarlacke, Farben und dergleichen (s. a. RÖMPP Lexikon Lacke und Druckfarben, Stichwort "Be­ schichtungsstsoffe", Thieme-Verlag 1998).

Durch den Verzicht auf ein zentrales Beschichtungs­ stoff-Rohr ist die Anzahl der Beschichtungsstoffe, die eingesetzt werden können, nahezu unbegrenzt. Ins­ besondere wird die zu spülende Strecke durch die An­ zahl der Beschichtungsstoffe nicht vergrößert. Dies führt zu minimalem Beschichtungsstoff-Verlust, wenig Spülmittel- und Preßluftverbrauch und auch zu einer geringen Beschichtungsstoff-Verschleppungsgefahr. Das reduzierte zu spülende Volumen führt dazu, daß auch die Spülzeit verkürzt und damit die Taktzeit des Be­ schichtungsroboters verkürzt werden kann. Das erfin­ dungsgemäße kompakte, selbst arbeitende Beschich­ tungsstoff-Wechselsystem ermöglicht weiterhin eine einfache Leckageüberwachung.

Die Beschichtungsstoff-Abnehmer können vorteilhafter­ weise parallel zu den Reihen der Beschichtungsstoff- Kupplungen geführt werden und durch entsprechende seitliche Bewegungen, beispielsweise durch eine Hub­ bewegung, jeweils an eine Beschichtungsstoff-Kupplung angedockt werden. Damit ist es weiterhin möglich, daß die Beschichtungsstoff-Kupplung und/oder der Be­ schichtungsstoff-Abnehmer passive Bauteile sind, so daß die pneumatischen Ventile des Standes der Technik vermieden werden. Dadurch ergeben sich eine kompakte­ re Bauweise, ein geringes Gewicht und folglich auch für derartige kompakter ausgeführte Beschichtungs­ stoff-Wechselsysteme vollständig neue Einsatzberei­ che.

Derartige passive Beschichtungsstoff-Kupplungen be­ sitzen beispielsweise eine Ventilnadel, die im geöff­ neten Zustand die Öffnung der Beschichtungsstoff- Kupplung verschließt. Diese Ventilnadel kann bei­ spielsweise nach Ankoppeln des Beschichtungsstoff- Abnehmers mittels Preßluft aus ihrem Sitz gedrückt werden, so daß nunmehr der Beschichtungsstoff über die Kupplung fließen kann.

Alternativ kann der Beschichtungsstoff-Abnehmer einen Öffner, beispielsweise einen axial zentral angeordne­ ten Stift, aufweisen, der im angekoppelten Zustand die Ventilnadel aus ihrem Sitz drückt. Weiterhin ist es möglich, den Stift so anzuordnen, daß er in ange­ koppeltem Zustand durch Druckluft in Richtung der Ventilnadel bewegbar ist und erst nach Druckluftbetä­ tigung die Ventilnadel der Beschichtungsstoff-Kupp­ lung aus ihrem Sitz drückt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Beschichtungs­ stoff-Abnehmer einen eigenen Anschluß für die Zulei­ tung von Spülmittel und/oder Preßluft in die Be­ schichtungsstoff-Leitung aufweist. In diesem Falle muß der Beschichtungsstoff-Abnehmer nicht von dem Be­ schichtungsstoff auf einen separaten Spülmittelan­ schluß umgekoppelt werden, um ihn zu spülen, sondern kann unmittelbar vor der Entkopplung von der Be­ schichtungsstoff-Kupplung mit Spülmittel und Preßluft gereinigt werden. Dadurch verkürzen sich die Taktzei­ ten weiter und die Gefahr einer Beschichtungsstoff- Verschleppung wird weiter minimiert.

Insgesamt ist damit eine im Beschichtungsstoff- Abnehmerkopf integrierte Spülvorrichtung realisiert, die es erlaubt, die Beschichtungsstoff-Leitung ab dem Beschichtungsstoff-Abnehmer sowie den Beschichtungs­ stoff-Abnehmerkopf selbst zu spülen.

Im folgenden werden einige Beispiele eines erfin­ dungsgemäßen Beschichtungssystems und eines erfin­ dungsgemäßen Beschichtungsverfahrens beschrieben wer­ den.

Es zeigen:

Fig. 1 ein herkömmliches Beschichtungssystem;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Beschichtungssystem;

Fig. 3 ein weiteres erfindungsgemäßes Beschich­ tungssystem;

Fig. 4 bis 7 ein weiteres erfindungsgemäßes Beschich­ tungssystem in verschiedenen Betriebssta­ dien

Fig. 8 einen erfindungsgemäßen Beschichtungs­ stoff-Wechsler;

Fig. 9 einen weiteren erfindungsgemäßen Beschich­ tungsstoff-Wechsler;

Fig. 10 eine Farbkupplung mit Farbabnehmer;

Fig. 11 eine weitere Farbkupplung mit Farbabneh­ mer; und

Fig. 12 eine weitere Farbkupplung mit Farbabneh­ mer.

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Lackiersystem, wobei dieselben Elemente wie in Fig. 1 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wurden und daher nicht be­ schrieben werden.

Im Unterschied und zusätzlich zu dem Lackiersystem aus Fig. 1 ist in Fig. 2 an der Molchwechselstation 4 eine Schiebemediumleitung 30 angeordnet, die mit einer Dosierstation 2 verbunden ist. Die Dosierstati­ on 2 weist einen mit Schiebemedium 17 gefüllten Schiebezylinder 31 und einen Stempel 18 auf. Der Schiebezylinder 31 ist weiterhin mit einer Schiebeme­ diumzuleitung 19 verbunden, wobei die Zuleitung 19 ihrerseits mit einem nicht dargestellten Vorratsbe­ hälter verbunden ist. Weiterhin ist vor dem Zerstäu­ ber 10 eine zweite Farbwechselstation 1' angeordnet, die, ebenso wie die Farbwechselstation 1, mit Ring­ leitungen 11' verbunden ist. Die Ringleitungen 11' des Farbwechslers 1' und die Ringleitung 11' des Farbwechslers 1 stehen miteinander bzw. mit den entsprechenden Farbvorratsbehältern in Verbindung. Un­ mittelbar vor dem zweiten Farbwechsler 1' befinden sich in der Lackleitung 5 drei Molchsensoren 15, 15', 15". Zwischen der Molchstation 4 und dem ersten Lackwechsler 1 befindet sich weiterhin eine Lackmen­ genmeßzelle 14 in der Farbleitung.

Zu Beginn eines Lackierzyklusses wird die Farbleitung 5 mit einer ersten Farbe 6 aus dem Farbwechsler 1 ge­ füllt. Dabei wird mittels der Lackmengenmeßzelle 14 genau die für den jeweiligen Lackierzyklus benötigte Menge an Farbe 6 in die Farbleitung 5 gegeben. Im An­ schluß an die Farbe 6 wird von der Molchwechselstati­ on 4 ein Molch 7 in die Farbleitung 5 eingefügt. Dar­ aufhin wird von der Dosierstation 2 über den Stempel 18 ein Schiebemedium 17 in die Schiebemediumleitung 30 gedrückt und damit der Molch 7 mit dem Schiebeme­ dium 17 beaufschlagt. Der Molch wird von dem Schie­ bemedium 17 durch die Farbleitung 5 geschoben und befördert die Farbe 6 vor sich her in Richtung des Zerstäubers 10 und wirkt dabei zum einen als Schiebe­ medium zum anderen auch als Trennmedium zwischen Far­ be und Schiebemedium als auch als Reinigungsvorrich­ tung, die auf der Rückseite der Farbe von den Wänden der Leitung 5 Farbreste abträgt. Die Fördereinrich­ tung 2 kommt dabei mit dem Lack selbst nicht in Kon­ takt.

Erreicht der Molch 7 die Molchsensoren 15 bzw. 15', so wird ein Signal erzeugt, das das Ende dieses Lack­ zyklusses anzeigt. Daraufhin wird der Restlack 6 in der Lackleitung 5 in die Ringleitung 11' des Farb­ wechslers 1' gedrückt. Dieser Vorgang endet, wenn der Molch 7 den letzten Molchsensor 15" am Ende der Farbleitung 5 erreicht hat. Durch eine Spüleinrich­ tung 16 mit einer Druckluftleitung 27 und einer Ver­ dünnermittelleitung 28 wird der Molch 7 nunmehr mit Verdünner als Spülmittel bzw. mit Druckluft beauf­ schlagt und in den Molchwechsler 4 zurückgeschoben. Das Schiebemedium 17 wird dabei größtenteils zurück in die Dosiereinrichtung 2 gedrückt und kann wieder­ verwendet werden.

Fig. 3 zeigt ein vollständiges Lackiersystem ent­ sprechend der Erfindung, bei dem zusätzlich eine Po­ tentialtrennung durchgeführt werden kann, so daß auch elektrostatisch unterstütztes Lackieren ohne größeren Aufwand möglich ist.

Dieses System weist eine Farbwechselstation 80 auf, die einen linearen Farbwechsler 81, wie nachfolgend in Fig. 8 dargestellt, enthält. Dieser Farbwechsler nimmt aus Farbleitungen F1 bis Fx den jeweils aufzu­ tragenden Lack auf und wird über eine Preßluftleitung PL1 und über eine Spülmittelleitung V1 (Verdünner) gereinigt. Der Farbwechsler 81 weist zwei Farbabneh­ mer auf, die über Farbleitungen 76, 76' zu jeweils gleich aufgebauten Dosiersystemen 72, 72' führen.

Im folgenden wird daher nur eines der Dosiersysteme 72, 72' beschrieben.

Die Farbleitung 76 führt zu einer zu dem Dosiersystem 72 gehörigen Molchwechselstation 74, bei der in einen Farbstrom ein Molch eingefügt werden kann, der der Farbe durch eine Farbleitung 77, die Farbleitung 77 abdichtend, folgt.

Zum Lackieren wird daher zuerst über den Farbwechsler 80 und die Farbleitung 76 die aufzulackierende Farb­ menge in die Farbleitung 77 eingebracht und anschlie­ ßend ein Molch 78 aus der Molchwechselstation 74 in die Farbleitung 77, die eingebrachte Farbe abschlie­ ßend, eingebracht. Anschließend wird über eine Dosiereinrichtung 73 ein Schiebemedium in Richtung der Farbleitung 77 gedrückt und dadurch über den Molch die in der Leitung 77 befindliche Farbe in Richtung einer weiteren Farbwechselstation 80' gedrückt.

Diese Farbwechselstation 80' weist wiederum einen li­ nearen Farbwechsler 81', wie nachfolgend in Fig. 8 beschrieben, auf. In diesem Farbwechsler 81' wird ei­ ne Farbleitung 82 zu einem Zerstäuber 71 mit der Far­ bleitung 77 verbunden und dadurch der Lack zu einem Zerstäuber 71 gefördert und dort auf den zu lackie­ renden Gegenstand aufgetragen. In der Leitung 82 be­ findet sich noch ein Abzweig, der zu einer Leitung 84 führt. Diese Leitung 84 dient als Rückführung für die zur Reinigung der Leitung 82 und des Zerstäubers 71 verwendete Spülflüssigkeit.

Während die Farbe aus der Leitung 77 zum Zerstäuber 71 gedrückt wird, wird gleichzeitig über den zweiten Farbabnehmer des Farbwechslers 81' die zweite Leitung 77' mit einer Rückleitung 83 verbunden. Während hier über die Leitung 77 und 82 nunmehr der Gegenstand lackiert wird, werden zugleich die Leitungen 77' und 83 und/oder 76' gereinigt.

Die in Fig. 3 beschriebene Lackieranlage eignet sich insbesondere zum elektrostatisch unterstützten Lac­ kieren. Hierzu wird zuerst die Leitung 77 mit der für einen Lackiervorgang benötigten Farbmenge gefüllt und anschließend der Farbabnehmer des Farbwechslers 81 von der entsprechenden Farbkupplung abgenommen. Da­ durch ergibt sich eine vollständige Potentialtrennung zwischen den Farbzuleitungen F1 bis Fx und dem Zer­ stäuber 71 entlang der mit 90 bezeichneten Linie. Daraufhin werden das Dosiersystem 72 und der Zerstäu­ ber 71 unter Hochspannung gesetzt und der Lack der Leitung 77 über den Molch 78 und die Dosiereinrichtung 73 zum Zerstäuber gedrückt und dort auf den Ge­ genstand elektrostatisch unterstützt auflackiert. Bei Isolationswirkung von nichtleitendem Molch und Schie­ bemedium bleibt das Dosiersystem 72 spannungsfrei. Eine weitere Potentialtrennung zu dem zweiten System 72' ergibt sich entlang einer zweiten Linie 90' über Farbwechselstation 80'. Dadurch ist eine vollständige elektrostatische Entkopplung der Farbzuführung F1 bis Fx und der im Moment zu reinigenden Leitung 77' her­ gestellt.

Während des Lackiervorganges über die Leitungen 77, 82 kann die Leitung 77', die bereits mit der als nächstes zu lackierenden Farbe über die Rückführung 83 befüllt wurde, zum Lackieren unter Hochspannung gesetzt und verwendet werden.

Mit dem in Fig. 3 dargestellten Lackiersystem läßt sich insgesamt folglich ein Kurzschluß vom hochspan­ nungsführenden Sprühgerät zur geerdeten Lackversor­ gung vermeiden. Der Zerstäuber kann damit mit Kon­ taktaufladung betrieben werden. Dies ermöglicht eine hohe Effektivität der Aufladung sowie einen ver­ schmutzungsarmen Betrieb des Zerstäubers 71.

Damit übernehmen die Farbwechsler 81 und 81' die Auf­ gabe der Potentialtrennung, so daß keine zusätzlichen Sperrmedien oder Ventile erforderlich sind. Die offe­ nen Farbwechsler 81 und 81' wirken als Isolations­ strecke, die am Zerstäuber angelegte Hochspannung fließt nicht in die geerdete Farbversorgung über die Leitungen F1 bis Fx ab.

Eine zusätzliche Potentialtrennung ist bei Verwendung eines nicht leitenden Schiebemediums 17 oder eines nichtleitenden Molches 78, 78' möglich.

Das bei Fig. 3 beschriebene System erlaubt insbeson­ dere im Betrieb ein Befüllen eines Leitungsabschnit­ tes 77' mit der im nachfolgenden Lackierzyklus benö­ tigten Lackmenge und -farbe, während über eine zweite parallele Farbleitung 77 elektrostatisch lackiert wird.

Die Fig. 4 bis 8 zeigen ein weiteres erfindungsgemä­ ßes Beschichtungssystem, wobei die einzelnen Figuren dieses System in verschiedenen Phasen des Betriebes zeigen. Dabei sind mit gleichen oder ähnlichen Be­ zugszeichen ähnliche oder gleiche Bestandteile wie in den bisherigen Fig. 1 bis 3 bezeichnet. Fig. 4 zeigt den Anfangs- und den Endzustand des Systems. Beide Molche 7a, 7b befinden sich am Anfang der Lackleitung 5. Die zum Lackiervorgang notwendige Farbe 6 wird nun zwischen die beiden Molche 7a, 7b aus der Beschich­ tungsstoff-Leitung 3 in die Beschichtungsstoff-Lei­ tung 5 eingebracht. Dabei schiebt die einströmende Farbe 6 nur den Molch 7a in Richtung des Zerstäubers 10 vor sich her. Der andere Molch 7b verbleibt noch an seiner Ausgangsposition am Anfang der Lackleitung 5. Zusätzlich zu den bisherigen Figuren sind an der Beschichtungsstoff-Leitung 5 insgesamt drei Molchpo­ sitionssensoren 15, 15' 15" angeordnet, um die Posi­ tion der einzelnen Molche 7a, 7b zu erfassen.

In Fig. 5 ist dargestellt, wie im Laufe der Zeit der mit 6 bezeichnete Lack in die Beschichtungsstoff- Leitung 5 eingebracht wird und den Molch 7a vor sich herschiebt.

Fig. 6 zeigt das erfindungsgemäße Beschichtungssystem in dem Zustand, in dem der Befüllvorgang der Be­ schichtungsstoff-Leitung 5 mit Lack 6 beendet ist. Denn hier hat der vorderseitige Molch 7a den Molch­ bahnhof 8 erreicht, was durch den Molchdetektor 15" an das System und dessen Steuerung meldet. Es befin­ det sich nun also ausreichend Lack in der Beschich­ tungsstoff-Leitung 5 für den nächsten Lackiervorgang.

Zu beachten ist, daß hier noch geringfügig mehr Lack in die Beschichtungsstoff-Leitung 5 eingefüllt wurde, um auch die hinter dem Molchbahnhof 8 stromabwärts gelegenen Teile der Beschichtungsstoff-Leitung und des Zerstäubers 10 mit Lack zu befüllen.

Anschließend kann der Lackiervorgang beginnen. Hierzu wird der zweite Molch 7b in die Lackleitung 5 einge­ fügt und durch die Dosierpumpe 32 durch die Beschich­ tungsstoff-Leitung 5 geschoben, wobei dieser Molch 7b dabei die Farbe 6 aus dem System durch den Zerstäuber 10 drückt. Um immer eine ausreichende Versorgung mit Druckmittel zu gewährleisten, befindet sich an der Dosierpumpe 32 eine Zuleitung mit einem Druckmesser 9. Fig. 7 zeigt den Endzustand nach durchgeführter Lackierung. In diesem Falle hat auch der Molch 7b den Molchsensor 15" in dem Molchbahnhof 8 erreicht, so daß nunmehr beide Molche 7a und 7b am Ende der Be­ schichtungsstoff-Leitung 5 im Molchbahnhof 8 angeord­ net sind. Nun werden die noch verbleibenden mit Lack gefüllten Bauteile und Schlauchabschnitte über eigens dafür vorgesehene Spülmittel und Preßluftanschlüsse 27 und 28 gereinigt. Ein Spülen bzw. Reinigender Do­ siereinrichtung sowie der gesamten Lackleitung 5 kann entfallen, da die Molche bereits eine ausreichende Reinigungswirkung entfaltet haben. Ist der Reini­ gungsvorgang der erwähnten Teilabschnitte, beispiels­ weise zwischen dem Molchbahnhof 8 und dem Sprühorgan 10, beendet, so werden die Molche 7a und 7b mittels Schiebeluft aus der Leitung 27' aus dem Molchbahnhof 8 in ihre Ausgangsposition am Anfang der Beschich­ tungsstoff-Leitung 5 zurückgeschoben. Dabei wird auch das Druckmittel, das in der Beschichtungsstoff- Leitung 5 sich befand, zurück in die Dosierpumpe ge­ schoben.

Abschließend befindet sich das System dann wieder im Ausgangszustand wie es in Fig. 4 dargestellt ist und kann mit der nächsten Farbe befüllt werden.

Fig. 8 zeigt einen erfindungsgemäßen Farbwechsler 1, wie er bei dem erfindungsgemäßen Lackiersystem und dem erfindungsgemäßen Lackierverfahren, beispielswei­ se gemäß Fig. 3, eingesetzt werden kann.

Der Farbwechsler 1 (Lackwechselsystem) aus Fig. 8 weist zwei Reihen von Farbkupplungen (Lackkupplungen) auf, die nur teilweise, hier mit den Bezugszeichen 25 bis 29, mit Bezugszeichen versehen sind. Längs dieser beiden Reihen von Farbkupplungen 25 bis 29 bewegen sich zwei linear verschiebbare Farbabnehmer 21 und 22 (Lackabnehmer) auf Linearführungen 23 bis 24. Die Farbabnehmer 21 und 22 können jeweils jede der Farb­ kupplungen innerhalb der ihnen zugeordneten Farbkupp­ lungsreihe ansteuern und dort durch eine senkrecht zur Zeichnungsebene gerichtete Bewegung ankoppeln.

Fig. 9 zeigt ein weiteres entsprechend aufgebautes erfindungsgemäßes Farbwechselsystem 1, das ebenfalls bei dem erfindungsgemäßen Lackiersystem, beispiels­ weise wie in Fig. 3, eingesetzt werden kann. Dieses weist zwei konzentrisch angeordnete Reihen von Farb­ kupplungen, die hier jeweils beispielhaft mit den Be­ zugszeichen 36 bis 39 bezeichnet sind, auf. In der Mitte der beiden konzentrisch angeordneten Reihen von Farbkupplungen 36 bis 39 sind an einem Drehpunkt 33 zwei Farbabnehmer 31 und 32 befestigt, die eine Dreh­ bewegung ausführen und dadurch jede Farbkupplung auf dem Kreis erreichen können. Diese Drehbewegung ist durch die beiden Pfeile in Fig. 9 dargestellt. Zu­ sätzlich können die beiden Farbabnehmer jeweils längs einer Radialführung 34 bzw. 35 in radialer Richtung verschoben werden und so auf die innere Reihe der Farbkupplung oder auf die äußere Reihe der Farbkupp­ lung eingestellt werden. Es ist folglich möglich, mit jedem der rotierenden Farbabnehmer 31 bzw. 32 jede der Farbkupplungen 36 bis 39 zu erreichen und dort anzukoppeln.

Mit den Farbwechselsystemen aus Fig. 8 und Fig. 9 ist es möglich, mittels eines Farbabnehmers bereits die neue Farbe dem Applikationsorgan zuzuführen, wäh­ rend der zuvor verwendete Farbabnehmer gespült und gereinigt wird. Dadurch ist eine erhebliche Verkür­ zung der Taktzeiten beim automatischen Lackieren mög­ lich.

Fig. 10 zeigt eine Farbkupplung und einen Farbabneh­ mer für einen radialen Farbwechsler, wie in Fig. 9 dargestellt. In Fig. 10 ist ein Träger 40 für eine Farbkupplung 38 und eine Farbkupplung 39 dargestellt. Die Farbkupplungen 38 und 39 sind mit Farbzuleitungen 100 bzw. 101 verbunden.

In der Mitte der durch die Farbabnehmer, wie in Fig. 9 dargestellt, gebildeten Kreise, ist um einen Dreh­ punkt 33 ein Träger 41 drehbar befestigt. Dieser Trä­ ger 41 weist eine Linearverschiebung 34 auf, an deren Ende ein Farbabnehmer 31 befestigt ist. Über die Li­ nearverschiebung 34 kann der Farbabnehmer 31 zwischen dem inneren Kreis (Farbkupplung 39) und dem äußeren Kreis (Farbkupplung 38) hin und her bewegt werden. Über eine Drehbewegung um den Drehpunkt 33 kann der Farbabnehmer 31 zu jeder Farbkupplung innerhalb einer kreisförmig angeordneten Kupplungsreihe bewegt wer­ den.

Zum Ankoppeln an eine Farbkupplung 38 wird der Farb­ abnehmer 31 über eine Hubbewegung (Pfeil B) in Rich­ tung der Farbkupplung bewegt und an diese angedrückt. Eine Dichtung 42 dichtet dann zwischen zwei Öffnungen 49 in dem Farbabnehmer 31 und Öffnung 46 in der Farb­ kupplung 38 ab. Die Farbkupplung 38 weist weiterhin eine in der Zentralachse des Farbweges in der Farb­ kupplung 38 angeordnete Ventilnadel 43 auf, die einen konischen Sitz in der Öffnung 46 aufweist. Diese Ven­ tilnadel 43 ist über eine Feder und ein Gegenlager 45 in Richtung der Öffnung 46 vorgespannt und ver­ schließt gewöhnlich die Öffnung 46, so daß keine Far­ be aus der Farbkupplung 38 austreten kann.

Der Farbabnehmer weist einen Öffner 50 auf, der in Richtung der Ventilnadel 43 bewegbar ist und diese aus ihrem Sitz drücken kann. Damit wird die Öffnung 46 freigegeben und Farbe kann aus der Farbkupplung 38 in den Farbabnehmer 31 fließen. Diese Farbe verläßt den Farbabnehmer dann über eine Öffnung 48 in Rich­ tung des Pfeiles C und fließt in einer hier nicht dargestellten Farbleitung zu einem Applikationsorgan.

Zusätzlich zu dieser Öffnung 48 weist der Farbabneh­ mer 31 einen Einlaß 47 für Spülmittel und Druckluft auf, an dem eine entsprechende Spülmittel- bzw. Druckluftleitung angeschlossen sind (nicht darge­ stellt). Vor dem Abnehmen des Farbabnehmers 31 von der Farbkupplung 38 kann der Innenraum des Farbabneh­ mers 31 sowie die Farbkupplung 38 stirnseitig mit Spülmittel und Druckluft gereinigt werden.

Fig. 11 zeigt ebenfalls eine Farbkupplung 25 und ei­ nen Farbabnehmer 2, wie er beispielsweise in dem Farbwechsler nach Fig. 8 oder 9 eingesetzt wird. Da­ bei werden entsprechende Elemente mit gleichen Be­ zugszeichen wie in Fig. 6 bezeichnet. In diesem Falle wird in dem Farbabnehmer 31 die Farbe über eine Farbleitung 2 abgeleitet, während zwei Öffnungen 52 und 53 an dem Farbabnehmer angeordnet sind, die als Spülmitttelanschluß 53 bzw. Preßluftanschluß 52 vor­ gesehen sind. Folglich kann zum Reinigen des Farbab­ nehmers 31 und der Farbleitung 2 sowohl Spülmittel über den Anschluß 53 als auch Preßluft über den An­ schluß 52 in den Farbabnehmer 41 und die Farbleitung 2 eingeleitet werden.

In dem in Fig. 11 dargestellten System wird der Farbabnehmer 31 an die Farbkupplung 25 angekoppelt, indem der Farbabnehmer 31 eine Bewegung in Richtung des Pfeiles B in Richtung der Farbkupplung durch­ führt. Anschließend wird über einen Preßluftanschluß 51, der an der Farbkupplung 25 vorgesehen ist, die wiederum in Richtung der Öffnung 46 vorgespannte Ven­ tilnadel aus ihrem Sitz gedrückt, so daß die Farbe aus der Farbleitung 54 innerhalb der Kupplung in die Farbleitung 55 innerhalb des Abnehmers und weiter in die Farbleitung 2 fließen kann. Der mit D bezeichnete Pfeil stellt dabei die Bewegung der Ventilnadel 43 dar.

Fig. 12 stellt ein weiteres Beispiel einer erfin­ dungsgemäßen Farbkupplung 25 und eines erfindungsge­ mäßen Farbabnehmers 31 dar, wobei wieder die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 10 für entsprechende Ele­ mente verwendet wurden. Im Unterschied zu Fig. 11 ist nunmehr die Ventilnadel 43 nicht durch Preßluft bewegbar, sondern wie in Fig. 10 angeordnet. Demge­ genüber weist der Farbabnehmer 31 einen Öffner 50 auf, der mittig in der Farbleitung 55 im Abnehmer an­ geordnet ist. Dieser Öffner 50 ist über einen Preß­ luftanschluß 51 in Richtung des mit E bezeichneten Pfeiles bewegbar. Im angekoppelten Zustand drückt er durch diese Bewegung die Ventilnadel 43 aus ihrem Sitz und ermöglicht das Fließen von Farbe aus der Farbleitung 54 in der Farbkupplung 25 in die Farblei­ tung 55 und die Farbleitung 2 in dem Farbabnehmer 31.

Mit dem erfindungsgemäßen Lackiersystem und dem er­ findungsgemäßen Lackierverfahren übernimmt der Farb­ wechsler die Aufgabe der Potentialtrennung für das elektrostatisch gestützte Lackieren. Es sind zusätz­ lich keine weiteren Sperrmedien oder Ventile erfor­ derlich. Der offene Farbwechsler wirkt weiterhin als Isolationsstrecke, die am Zerstäuber angelegte Hoch­ spannung fließt nicht in die geerdete Farbversorgung ab.

Claims (44)

1. Beschichtungssystem für die automatisierte Be­ schichtungstechnik mit
einer Vielzahl von Beschichtungsstoff-Vorratsbe­ hältern und
einem mit diesen über eine Beschichtungsstoff- Leitung (5, 5', 13) verbundenen Applikationsorgan (10) zum Auftragen des Beschichtungsstoffes auf einen zu beschichtenden Gegenstand,
mindestens einem in der Beschichtungsstoff- Leitung (5, 5', 13) angeordneten ersten Beschich­ tungsstoff-Wechselsystem (1) zur Umschaltung der Beschichtungsstoff-Leitung (5, 5', 13) zwischen verschiedenen Beschichtungsstoff-Vorratsbehäl­ tern sowie einer in Beschichtungsstoff-Fluß­ richtung hinter dem mindestens einen Beschich­ tungsstoff-Wechselsystem (1) in der Beschich­ tungsstoff-Leitung (5, 5') angeordneten ersten Molchstation (4) zum Einfügen eines Molches (Verdrängerkörpers) (7) in die Beschichtungs­ stoff-Leitung (5, 5'), dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Beschichtungsstoff-Leitung (5, 5', 13) eine Dosierpumpe (2) angeordnet ist, durch die eine Schiebemittelleitung (30) mit einem Schiebemedium (17) zur Förderung von Beschich­ tungsstoff zum Applikationsorgan (10) beauf­ schlagbar ist, wobei die Schiebemittelleitung (30) in die Beschichtungsstoff-Leitung (5, 5') mündet.

2. Beschichtungssystem nach dem vorhergehenden An­ spruch, dadurch gekennzeichnet, daß die För­ dereinrichtung (2) einen mit Schiebemedium (17) befüllten Zylinder (31) und einen Stempel (18) zum Ausdrücken des Schiebemediums (17) aus dem Zylinder (31) aufweist.

3. Beschichtungssystem nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebemedium (17) elektrisch nichtleitend ist.

4. Beschichtungssystem nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Molch (7) eine elektrisch nichtleitende Oberflä­ che aufweist.

5. Beschichtungssystem nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Molch (7) aus elektrisch nichtleitendem Material besteht.

6. Beschichtungssystem nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß un­ mittelbar vor dem Applikationsorgan (10) eine zweite Molchstation angeordnet ist.

7. Beschichtungssystem nach dem vorhergehenden An­ spruch, dadurch gekennzeichnet, daß in Flußrich­ tung des Beschichtungsstoffes hinter der zweiten Molchstation eine Reinigungsvorrichtung (11, 16) für die Beschichtungsstoff-Leitung (13) zwischen der zweiten Molchstation und dem Applikations­ organ (10) angeordnet ist.

8. Beschichtungssystem nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Molchstation (4) eine Molcheinsetzstation zum Einsetzen eines Molches (7) in die Beschich­ tungsstoff-Leitung und/oder die zweite Molchsta­ tion eine Molchentnahmestation zum Entnehmen ei­ nes Molches aus der Beschichtungsstoff-Leitung (5, 5', 13) ist.

9. Beschichtungssystem nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Molcheinsetzstation ein Molcheinsetzmagazin zur Aufbewahrung einer Viel­ zahl von einzufügenden Molchen aufweist.

10. Beschichtungssystem nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Molchentnahmestation ein Molchkollektormagazin zur Aufbewahrung einer Vielzahl von entnommenen Molchen aufweist.

11. Beschichtungssystem nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Molchentnahmestation, ge­ gebenenfalls über ihr Molchkollektormagazin, mit dem Molcheinsetzmagazin über eine Molchleitung verbunden ist, über die ein entnommener Molch von der Molchentnahmestation zu dem Molchein­ setzmagazin transportierbar ist.

12. Beschichtungssystem nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Beschichtungsstoff-Leitung (5, 5', 13) minde­ stens ein Molchsensor (15, 15', 15") zur Erfas­ sung der Position eines Molches (7) angeordnet ist.

13. Beschichtungssystem nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Beschichtungsstoff-Leitung (5, 5', 13) minde­ stens ein Molchsensor (15") unmittelbar vor dem Applikationsorgan (10) angeordnet ist.

14. Beschichtungssystem nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lackleitung (5, 5', 13) eine Durchflußmengen­ meßzelle und/oder ein Durchflußmengenregler an­ geordnet ist.

15. Beschichtungssystem nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Applikationsorgan (10) ein Sprühorgan, bei­ spielsweise ein Zerstäuber, ist.

16. Beschichtungssystem nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Flußrichtung des Beschichtungsstoffes unmittel­ bar vor dem Applikationsorgan (10) ein zweites Beschichtungsstoff-Wechselsystem (1') angeordnet ist, das über Ringleitungen (11') mit dem ersten Beschichtungsstoff-Wechselsystem (1) bzw. mit den Beschichtungsstoff-Vorratsbehältern verbun­ den ist.

17. Beschichtungssystem nach dem vorhergehenden An­ spruch, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder das zweite Beschichtungsstoff-Wechsel­ system (11, 11') eine Vielzahl von Beschich­ tungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) und mindestens einen Beschichtungsstoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32), der mit den Beschichtungs­ stoff-Kupplungen koppelbar aufgebaut ist, auf­ weist, wobei jede der Beschichtungsstoff- Zuleitungen von einem der Beschichtungsstoff- Vorratsbehälter mit einer eigenen Beschichtungs­ stoff-Kupplung und die Beschichtungsstoff- Leitung mit dem mindestens einen Beschichtungs­ stoff-Abnehmer verbunden ist.

18. Beschichtungssystem nach dem vorhergehenden An­ spruch, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder das zweite Beschichtungsstoff-Wechsel­ system (11, 11') mindestens zwei Beschichtungs­ stoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) aufweist, die zu den Beschichtungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) koppelbar aufgebaut und mit mindestens einer Beschichtungsstoff-Leitung verbunden sind.

19. Beschichtungssystem nach dem vorhergehenden An­ spruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ schichtungsstoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) unab­ hängig voneinander bewegbar und mit den Be­ schichtungsstoff-Kupplungen verbindbar sind.

20. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Beschichtungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) in einer Ebene in mindestens einer, vor­ teilhafterweise zwei nebengeordneten Reihen an­ geordnet ist.

21. Beschichtungssystem nach dem vorhergehenden An­ spruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ schichtungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) linear in mindestens zwei Reihen angeordnet sind und die Beschichtungsstoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) längs der Reihen der Beschichtungs­ stoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) bewegbar angeordnet sind.

22. Beschichtungssystem nach dem vorhergehenden An­ spruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ schichtungsstoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) in einer Ebene außerhalb der Ebene der Beschich­ tungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) be­ wegbar und zum Ankoppeln an die Beschichtungs­ stoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) in Rich­ tung der Ebene der Beschichtungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) bewegbar sind.

23. Beschichtungssystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsstoff- Abnehmer (21, 22, 31, 32) in der Ebene der Be­ schichtungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) bewegbar und zum Ankoppeln in dieser Ebene in Richtung der Beschichtungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) bewegbar sind.

24. Beschichtungssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsstoff- Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) kreisförmig bzw. kreisabschnittsförmig mit verschiedenen Kreisradien angeordnet sind und die Beschich­ tungsstoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) auf einer Kreisbahn parallel der Kreisbahn der Beschich­ tungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) be­ wegbar angeordnet sind.

25. Beschichtungssystem nach dem vorhergehenden An­ spruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ schichtungsstoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) um die Mitte der jeweils zugeordneten Kreisbahn drehbar angeordnet sind.

26. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 24 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ schichtungsstoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) in einer Ebene außerhalb der Ebene der Beschich­ tungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) auf einer Kreisbahn mit zu den Beschichtungsstoff- Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) gleichem Radi­ us bewegbar sind und zum Ankoppeln an die Be­ schichtungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) in Richtung der Ebene der Beschichtungs­ stoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) führbar sind.

27. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 24 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ schichtungsstoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) in der Ebene der Beschichtungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) auf einer Kreisbahn mit zu den Beschichtungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) verschiedenem Radius bewegbar sind und zum Ankoppeln in dieser Ebene in Richtung der Beschichtungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) bewegbar sind.

28. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ schichtungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) und/oder die Beschichtungsstoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) passive Bauteile sind.

29. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 17 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ schichtungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) und die Beschichtungsstoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) zwei im verbundenen Zustand von Be­ schichtungsstoff-Kupplung (25 bis 29, 36 bis 39) und Beschichtungsstoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) formschlüssige Öffnungen (46, 49) aufweisen, wobei die Beschichtungsstoff-Kupplung (25) eine Ventilnadel (43) aufweist, die im nicht verbun­ denen Zustand derart vorgespannt ist, daß sie die Öffnung (46) der Beschichtungsstoff-Kupplung (25) verschließt, und die im verbundenen Zustand aus ihrem Sitz in der Öffnung (46) der Beschich­ tungsstoff-Kupplung (25) drückbar ist derart, daß sie die Öffnung (46) der Beschichtungsstoff- Kupplung (25) freigibt.

30. Beschichtungssystem nach dem vorhergehenden An­ spruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Be­ schichtungsstoff-Abnehmer (31) einen bewegbaren Öffner (50) aufweist, der im verbundenen Zustand gegen die Ventilnadel (43) der Beschichtungs­ stoff-Kupplung (25) drückbar ist derart, daß er die Ventilnadel (43) aus ihrem Sitz drückt.

31. Beschichtungssystem nach dem vorhergehenden An­ spruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffner (50) durch Druckluft, hydraulisch, elektrisch oder elektromagnetisch, bewegbar ist.

32. Beschichtungssystem nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (43) durch Preßluft, hydraulisch, elektrisch oder elektro­ magnetisch, aus ihrem Sitz drückbar ist.

33. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 17 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Be­ schichtungsstoff-Abnehmer (31) einen Anschluß (53) zur Einleitung von Spülmittel und/oder ei­ nen Anschluß (52) zur Einleitung von Preßluft in die den Beschichtungsstoff leitenden Bereiche des Beschichtungsstoff-Abnehmers (31) und die mit dem Beschichtungsstoff-Abnehmer (31) verbun­ dene Beschichtungsstoff-Leitung aufweist.

34. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 17 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß im entkop­ pelten Zustand von Beschichtungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) und Beschichtungsstoff- Abnehmer (21, 22, 31, 32) die Beschichtungs­ stoff-Zuleitung und die Beschichtungsstoff- Kupplungen von den Beschichtungsstoff-Abnehmern und den Beschichtungsstoff-Leitungen vollständig elektrisch getrennt sind.

35. Verfahren zum automatischen Beschichten eines Gegenstandes,
wobei aus einem Beschichtungsstoff-Vorrats­ behälter über ein Beschichtungsstoff- Wechselsystem (11) ein auf den Gegenstand aufzu­ bringender erster Beschichtungsstoff (6) in für den Beschichtungsvorgang ausreichender Menge in eine Beschichtungsstoff-Leitung (5, 5', 13) ein­ gebracht wird,
anschließend unmittelbar hinter dem Beschich­ tungsstoff-Wechselsystem (11) ein Molch (7, 7b) in die Beschichtungsstoff-Leitung (5, 5', 13) eingefügt wird, und der Molch (7, 7b) auf seiner dem ersten Beschichtungsstoff (6) abgewandten Seite mit einem Druckmedium (17) beaufschlagt wird
und so der erste Beschichtungsstoff (6) von dem Molch (7, 7b) zu einem Applikationsorgan (10) transportiert und von dem Applikationsorgan (10) auf den Gegenstand aufgebracht wird, wobei nach Einfügen des Molches (7, 7b) in die Beschich­ tungsstoff-Leitung (5, 5') die Beschichtungs­ stoff-Zufuhr aus den Vorratsbehältern bzw. dem Beschichtungsstoff-Wechselsystem beendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmedium (17) von einer außerhalb der Be­ schichtungsstoff-Leitung (5, 5', 13) angeordneten Dosierpumpe (2) in die Beschichtungsstoff- Leitung (5) eingebracht und dosiert wird.

36. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor dem Einbringen des ersten Beschichtungsstoffes (6) in die Beschichtungsstoff-Leitung (5, 51, 13) ein weiterer Molch (7a) unmittelbar hinter dem Beschichtungsstoff-Wechselsystem (11) in die Be­ schichtungsstoff-Leitung (5) eingefügt wird.

37. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Molch (7, 7b) und/oder der weitere Molch (7a) nach dem Aufbringen des Beschichtungsstoffes mittels ei­ nes Spülmediums (V) und/oder Druckluft (PL) durch die Beschichtungsstoff-Leitung (5) zu seiner bzw. ihrer Ausgangsposition (4) befördert und dabei das Druckmedium (17) zu der Fördereinrich­ tung (2) zurückgedrückt wird.

38. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Molch (7, 7b) und/oder der weitere Molch (7a) unmittelbar vor Erreichen des Applikationsorgans (10) aus der Beschichtungs­ stoff-Leitung (5) entfernt oder umströmt wird bzw. werden.

39. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß der aus der Beschich­ tungsstoff-Leitung (5) entfernte Molch (7, 7b) und/oder weitere Molch (7a) zwischengelagert und anschließend wiederverwendet wird bzw. werden.

40. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Beschichtungsstoff-Leitung (5) entfernte Molch (7, 7b) und/oder weitere Molch (7a) über eine keinen Beschichtungsstoff führende Leitung zu der Einsatzstelle (4) zurückgeleitet und dort wiederum in die Beschichtungsstoff-Leitung (5) eingesetzt wird bzw. werden.

41. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auftrag des Beschichtungsstoffes die Beschichtungsstoff- Leitung (5, 5', 13) über einen Beschichtungs­ stoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) mit einer Be­ schichtungsstoff-Zuleitung aus einem Beschich­ tungsstoff-Vorratsbehälter über eine Beschich­ tungsstoff-Kupplung (25 bis 29, 36 bis 39) ver­ bunden wird,
der Beschichtungsstoff zum Applikationsorgan (10) gedrückt und auf den Gegenstand aufgetragen wird,
die Beschichtungsstoff-Kupplungen (25 bis 29, 36 bis 39) und der Beschichtungsstoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) gespült
und zuletzt der Beschichtungsstoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) und die Beschichtungsstoff- Kupplungen getrennt werden.

42. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß vor dem Auftrag des Beschichtungsstoffes einer der Beschichtungs­ stoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) mit der Be­ schichtungsstoff-Kupplung (25 bis 29, 36 bis 39) der den jeweiligen Beschichtungsstoff zuführen­ den Beschichtungsstoff-Zuleitung verbunden wird,
die Beschichtungsstoff-Leitung (5, 5', 13) mit der benötigten Beschichtungsstoff-Menge befüllt wird,
der Beschichtungsstoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) von der Beschichtungsstoff-Kupplung (25 bis 29, 36 bis 39) abgenommen wird und
anschließend der Beschichtungsstoff zum Applika­ tionsorgan (10) gedrückt und von diesem auf den Gegenstand aufgetragen wird.

43. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß vor dem Verbinden der Beschichtungsstoff-Kupplung (25 bis 29, 36 bis 39) mit dem Beschichtungsstoff-Abnehmer (21, 22, 31, 32) eine gegebenenfalls an dem Applikations­ organ (10) anliegende elektrische Hochspannung abgeschaltet und nach dem Lösen dieser Verbin­ dung wieder an das Applikationsorgan (10) ange­ legt wird.

44. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß während des Auftrags des Beschichtungsstoffes auf den Gegenstand ein zuvor zum Auftrag von Beschichtungsstoff verwen­ deter Beschichtungsstoff-Abnehmer (25 bis 29, 36 bis 39) und die mit diesem verbundene Beschich­ tungsstoff-Leitung gereinigt werden.