DE102017124762A1

DE102017124762A1 - Farbumlaufsystem

Info

Publication number: DE102017124762A1
Application number: DE102017124762.9A
Authority: DE
Inventors: James M. Sute
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-10-25
Filing date: 2017-10-23
Publication date: 2018-04-26
Also published as: CN108372064B; US9962722B1; CN108372064A; US20180111143A1

Abstract

Ein Farbumlaufsystem beinhaltet ein Farbreservoir, einen Druckgeber, eine servomotorbetriebene Pumpe, einen elektronischen Servoantrieb und eine Steuerung, einen oder mehrere Farbapplikatoren in einer Spritzkabine und ein Absperrventil. Der Druckgeber liefert ein Signal an die Steuerung, das den tatsächlichen Druck im System anzeigt. Die Servopumpe wird von der Steuerung und dem Servoantrieb gesteuert, zieht Farbe aus dem Reservoir und hält den gewünschten Druck im System aufrecht. Das Absperrventil befindet sich stromabwärts von den Applikatoren und ist geschlossen, wenn die Applikatoren Farbe anfordern. Wenn Farbe zu den Applikatoren strömt, stellt der Servoantrieb die Pumpendrehzahl so ein, dass der vom Druckgeber erfasste Systemdruck aufrechterhalten wird. Wenn keine Farbe angefordert wird, ist das Absperrventil offen und der Servopumpenmotor arbeitet, um eine minimale Strömungsrate bereitzustellen, um Farbe von dem Reservoir zu zirkulieren und zu dem Reservoir zurückzuführen.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System zum Zirkulieren von in Fahrzeugspritzkabinen verwendeten Farben, und insbesondere ein System zum Umwälzen von in Fahrzeugspritzkabinen verwendetem Farben, die servomotorbetriebene Pumpen enthalten.
Die nachfolgenden Erklärungen stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, die die vorliegende Offenbarung betreffen und dem bisherigen Stand der Technik entsprechen können oder auch nicht.
Farbsysteme zum Zuführen von Farbe zu Fahrzeugspritzkabinen sind hochspezialisierte Systeme, die mehrfarbige Farbvorräte, Druck- und Durchflusssteuerungsgeräte, Roboterapplikatoren und Spülflüssigkeiten für Farbwechsel umfassen. Typischerweise enthält ein System einen Wechselstrommotor mit mehreren PS, der eine Umwälzpumpe durch eine Untersetzung antreibt. Die Farbe wird kontinuierlich durch das System zirkuliert, unabhängig davon, ob sie tatsächlich verwendet wird, und der Druck in dem System wird durch einen Gegendruckregler aufrechterhalten.
Dieses System hat mehrere Nachteile. Da solche Motoren nicht ohne Überhitzung in einem Blockierzustand arbeiten können, müssen sie zunächst kontinuierlich arbeiten, was bedeutet, dass die Farbe kontinuierlich den Durchflusskreislauf durchströmen muss. Dies kann wiederum zu einer Verschlechterung der Farbe führen, wenn sie während des Durchlaufens des Systems, insbesondere des Gegendruckreglers, Scherkräften ausgesetzt wird. Eine weitere Folge der Unfähigkeit solcher Motoren, in einem Blockierzustand zu arbeiten, besteht in der Möglichkeit, das System zu überdrucken, was zu einer Undichtigkeit oder einem Reißen von einen Schlauch oder Fitting führen kann. Zusätzlich führt die Notwendigkeit des Dauerbetriebes des Motors nicht nur zu unnötigem Energieverbrauch, sondern erfordert auch, dass der Motor robuster und teurer ist als ein intermittierend betriebener Motor.
Die vorliegende Offenbarung spricht diese und verwandte Probleme an.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Farbumlaufsystem beinhaltet ein Farbreservoir, einen Druckgeber, eine servomotorbetriebene Pumpe, einen elektronischen Servoantrieb und eine Steuerung, einen oder mehrere, typischerweise robotische Farbapplikatoren in einer Spritzkabine und ein Absperrventil. Der Druckgeber liefert ein Signal an die Steuerung und den Servoantrieb, das den tatsächlichen Druck im System anzeigt. Die Servopumpe wird von der Steuerung und dem Servoantrieb gesteuert, zieht Farbe aus dem Reservoir und hält den gewünschten Druck im System aufrecht. Alternativ können die Steuerung und der Servoantrieb eine konstante Drehzahl des Servomotors und der Pumpe aufrechterhalten. Das Absperrventil befindet sich stromabwärts von den Applikatoren und ist geschlossen, wenn die Applikatoren Farbe anfordern. Wenn Farbe zu den Applikatoren strömt, stellt der Servoantrieb die Pumpendrehzahl so ein, dass der vom Druckgeber erfasste Systemdruck aufrechterhalten wird. Wenn keine Farbe angefordert wird, ist das Absperrventil offen und der Servopumpenmotor arbeitet, um eine vorbestimmte minimale Strömungsrate bereitzustellen, um Farbe von dem Reservoir zu zirkulieren und zu dem Reservoir zurückzuführen. Ein zwischen dem Ausgang der Servopumpe und dem Farbreservoir angeordnetes Überdruckventil entlastet den Überdruck im System.
Somit ist es ein Aspekt der offenbarten Ausführungsform, ein Farbumlaufsystem zur Verwendung in Fahrzeugspritzkabinen bereitzustellen.
Es ist ein weiterer Aspekt der offenbarten Ausführungsform, ein Farbumlaufsystem mit einem Druckgeber, einem elektronischen Servoantrieb und einer servomotorbetriebenen Pumpe bereitzustellen.
Es ist noch ein weiterer Aspekt der offenbarten Ausführungsform, ein Farbumlaufsystem mit einem Farbreservoir, einer servomotorbetriebenen Pumpe, einem oder mehreren Farbapplikatoren und einem Absperrventil bereitzustellen.
Es ist noch ein weiterer Aspekt der offenbarten Ausführungsform, ein Farbumlaufsystem mit einem Farbreservoir, einem Druckgeber, einer servomotorbetriebene Pumpe, einem oder mehreren Farbapplikatoren und einem Absperrventil bereitzustellen.
Es ist noch ein weiterer Aspekt der offenbarten Ausführungsform, ein Farbumlaufsystem mit einem Farbreservoir, einer servomotorbetriebenen Pumpe, einem oder mehreren Farbapplikatoren, einem Absperrventil und einem Überdruckventil bereitzustellen.
Es ist noch ein weiterer Aspekt der offenbarten Ausführungsform, ein Farbumlaufsystem mit einer servomotorbetriebenen Pumpe, einem oder mehreren Farbapplikatoren und einem Absperrventil bereitzustellen, das geschlossen ist, wenn die Applikatoren Farbe anfordern und offen ist, wenn keine Farbe angefordert wird.
Es ist noch ein weiterer Aspekt der offenbarten Ausführungsform, ein Farbumlaufsystem mit einem Druckgeber, einem elektronischen Servoantrieb, einer servomotorbetriebenen Pumpe und einem oder mehreren Farbapplikatoren bereitzustellen, die einen ersten Druck oder eine konstante Drehzahl im System aufrechterhalten, wenn die Applikatoren Farbe anfordern und einen zweiten Druck oder eine konstante Drehzahl, wenn keine Farbe angefordert wird.
Weitere Ziele, Vorteile und Anwendungsgebiete werden aus der hierin vorgestellten Beschreibung offensichtlich. Es versteht sich, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur dem Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht dazu beabsichtigt sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur dem Zweck der Veranschaulichung und sind nicht dazu beabsichtigt, den Umfang der vorliegenden Offenbarung auf irgendeine Weise zu begrenzen.

1 ist ein schematisches Diagramm eines Farbumlaufsystems gemäß der offenbarten Ausführungsform;
2 ist ein schematisches Teildiagramm eines Farbumlaufsystems gemäß der offenbarten Ausführungsform, die alternative und zusätzliche Komponenten darstellt; und
3 ist ein Flussdiagramm, das die Funktionsweise eines Farbumlaufsystems gemäß der offenbarten Ausführungsform detailliert darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist ihrer Art nach lediglich exemplarisch und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendung in keiner Weise einschränken.
Mit Bezug auf 1 ist ein Farbumlaufsystem gemäß der offenbarten Ausführungsform dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Farbumlaufsystem 10 beinhaltet einen offenen Farbtank oder ein Farbreservoir 12, der/das einen Vorrat eines bestimmten Typs oder einer bestimmten Farbe der Farbe 14 enthält, die entweder wasser- oder lösungsmittelbasiert sein kann. Typischerweise enthält der Tank oder das Reservoir 12 ein Rührwerk 16, das die Farbe 14 in dem Tank oder Reservoir 12 kontinuierlich umrührt oder bewegt. Das Rührwerk 16 wird vorzugsweise von einem Elektromotor 18 mit variabler Geschwindigkeit angetrieben.
Der Tank oder das Reservoir 12 weist einen Bodenauslass 22 auf, der durch eine Leitung, ein Rohr oder einen Schlauch 24 mit dem Einlass einer Verdrängerpumpe 26, wie einer Mehrfachkolbenpumpe oder einer anderen Konstruktion, verbunden ist, wobei die Strömungsrate proportional zur Motordrehzahl ist. Die Verdrängerpumpe 26 wird durch ein Drehzahluntersetzungsgetriebe 28 durch einen Servomotor 30 angetrieben, der seinerseits durch eine elektronische Servoantriebs- und Systemsteuerung 32 gesteuert wird. Der Servomotor 30 ist vorzugsweise eine explosionsgeschützte Konstruktion mit einer Leistungsabgabe im Bereich von 3 bis 5 kW (4 bis 6 PS), kann jedoch abhängig von der Größe der Anlage sein größer oder kleiner sein. Die Abtriebsdrehzahl des Getriebes 28 liegt vorzugsweise zwischen 0 und 40 U/min, obwohl höheren Abtriebsdrehzahlen für bestimmte Anlagen geeignet sein können. Die Verdrängerpumpe 26 hat vorzugsweise eine Leistung die zwischen 0 bis etwa 60 Liter pro Minute liegt, obwohl wiederum eine größere Leistung für bestimmte Installationen geeignet sein kann.
Der Ausgang der Verdrängerpumpe 26 ist an einer Leitung, einem Rohr oder Schlauch 34 vorgesehen, die/der mit einem passiven Überdruckventil 36 in Verbindung steht, das automatisch den Druck im System 10 entlastet, wenn er über einen vorbestimmten Wert ansteigt, und die Farbe 14 durch eine Leitung, Rohr oder Schlauch 38 zum Tank oder Reservoir 12 zurückführt. Die Leitung, das Rohr oder der Schlauch 34 steht auch mit einem Druckgeber 40 in Verbindung, der ein in Echtzeit proportionales elektrisches Signal liefert, das den Fluiddruck in der Leitung, dem Rohr oder Schlauch 34 der elektronischen Servoantriebs- und Systemsteuerung 32 anzeigt. Die Leitung, das Rohr oder der Schlauch 34 steht auch in Verbindung mit und liefert Farbe unter Druck durch Zweigleitungen oder - schläuche 42 an einen oder mehrere, und typischerweise mehrere Roboter-Farbapplikatoren 44.
Die Roboter-Farbapplikatoren 44 können eine beliebige von mehreren handelsüblichen Mehrachsenvorrichtungen sein, die durch Anwendung von spezifischen, d. h. Fahrzeug oder anderen Gegenständen, Sprühprogrammen gesteuert werden und vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten einer Fahrzeugförderanlage 46 oder in einer anderen geeigneten Anordnung in einer Spritzkabine 50 angeordnet sind. Die Förderanlage 46 führt Fahrzeuge, Gegenstände oder Komponenten, die mit Farbe zu versehen sind, an den Roboter-Farbapplikatoren 44 vorbei. Die Farbapplikatoren 44 können kleine aufladbare Behälter oder Reservoire (nicht dargestellt) beinhalten oder sie können die Farbe 14 direkt an eine oder mehrere Spritzdüsen 52 liefern.
Es sollte verstanden werden, dass ein einziger Roboter-Farbapplikator 44 oder, typischerweise, mehrere davon mit der offenbarten Ausführungsform in einer einzelnen Spritzkabine 50 verwendet werden können. Die elektronischen Steuerungen 54 für Spritzkabine und Farbmischung überwachen die Auftragswarteschlange auf Farbanforderungen und liefern, entweder über eine elektrische Schaltung 56 oder eine drahtlose Verbindung, Signale an die Roboter-Farbapplikatoren 44 und an den Steuerabschnitt der elektronischen Servoantriebs- und Systemsteuerung 32, dass ein Lackierzyklus beginnt und dass die Farbapplikatoren 44 Farbe 14 benötigen und verbrauchen sowie andere Informationen. Dieses Signal in der Schaltung 56 oder der drahtlosen Verbindung kann für die Dauer des Lackierzyklus fortgesetzt werden und kann enden, wenn die aktive Zufuhr von Farbe 14 nicht länger erforderlich ist, oder kann einen Impuls oder ein Signal liefern, das die Beendigung der Farbströmung 14 anweist.
Schließlich enthält die Leitung, das Rohr oder der Schlauch 34 ein Absperrventil 60 mit zwei Positionen, das einen unterbrechbaren Rückströmungsweg für die Farbe 14 zum Tank oder Reservoir 12 bereitstellt. Das Absperrventil 60 wird von der elektronischen Servoantriebs- und Systemsteuerung 32 gesteuert und ist geschlossen, wenn die Roboterapplikatoren 44 die Farbe 14 anfordern und ist geöffnet, wenn dies nicht der Fall ist. Das Absperrventil 60 kann jede Art von Ventiltyp sein, wie ein Quetschventil, ein Magnetventil oder ein pneumatisch betätigtes Ventil, das den Fluss der Farbe 14 in der Leitung, dem Rohr oder Schlauch 34 ermöglichen und vollständig unterbrechen kann.
Unter Bezugnahme auf 2 ist eine alternative Konfiguration des Systems 10 dargestellt, die sich insbesondere auf die der Spritzkabine 50 zugeordneten Komponenten bezieht und allgemein mit dem Bezugszeichen 70 bezeichnet ist. Das alternative System 70 beinhaltet alle Komponenten, die links in 1 dargestellt und oben beschrieben ist dem die Farbe 14 in der Leitung, dem Rohr oder Schlauch 34 zugeführt wird, die die Farbe 14 auch zum Absperrventil 60 zurückführt. Das alternative System 70 beinhaltet auch die Spritzkabine 50, die Roboterapplikatoren 44, die Spritzdüsen 52, die Fahrzeugfördervorrichtung 46 und eine modifizierte oder verbesserte elektronische Steuerung 54'.
Die Leitung, das Rohr oder der Schlauch 34 ist nur eine von einer Vielzahl von Versorgungsleitungen, Rohren oder Schläuchen 34A, die unter der Steuerung der elektronischen Steuerung 54' eine Auswahl verschiedener Farben von einer Vielzahl von Farbversorgungssystemen zu einer Vielzahl von separaten (isolierten) Eingängen 72 einer Farbauswahl-Ventilinsel 74 bereitstellen. Die Farbauswahl-Ventilinsel 74 weist Durchgangskanäle 76 auf, die mit einer entsprechenden Vielzahl von getrennten (isolierten) Ausgängen 78 in Verbindung stehen, die mit einer entsprechenden Vielzahl von Rückleitungen, Rohren oder Schläuchen 34B verbunden sind. Die Farbauswahl-Ventilinsel 74 wählt eine der Farben 14 in den Leitungen 34 und 34A aus und führt diese zu einer Auslassleitung, einem Rohr oder einem Schlauch 82. Die Farbe 14 wird in einer separaten Rückleitung, einem separaten Rohr oder Schlauch 84 wird durch die Farbauswahl-Ventilinsel 74 zurück zu der gleichen Leitung, dem gleichen Rohr oder Schlauch 34 und 34B geführt, während die verbleibenden, nicht ausgewählten Farben der Farbe 14 direkt durch die Farbauswahl-Ventilinsel 74 hindurchgehen. Es sollte beachtet werden, dass der Ort der Farbauswahl-Ventilinsel 74 an einer Seite der Spritzkabine 50 nur exemplarisch ist und dem Zweck der Verdeutlichung dient und dass der tatsächliche Ort sich hiervon unterscheiden kann, wie beispielsweise an den Armen oder in der Nähe der Roboter-Farbapplikatoren 44. Es versteht sich auch, dass jedes derartige Farbversorgungssystem für jede Farbe in jeder der Leitungen, Rohre und Schläuche 34A und 34B jene Komponenten enthält, die in 1 links veranschaulicht und oben erwähnt sind.
Die Auslassleitung, das Auslassrohr oder der Auslassschlauch 82 von der Farbauswahl-Ventilinsel 74, die/das/der die gegenwärtig ausgewählte Farbe der Farbe 14 enthält, liefert diese Farbe 14 an jeden der Roboterapplikatoren 44. Die separate Rückführleitung, das Rückführrohr oder der Rückführschlauch 84 trägt Farbe 14 von den Roboterapplikatoren 44 zu einem Rückführeinlass der Farbauswahl-Ventilinsel 74. Wie oben erwähnt, fährt der Fluss dieser nicht ausgewählten Farben der Farbe 14 ununterbrochen durch die Durchgänge 76 des Farbauswahl-Ventilinsel 74 fort, während eine Farbe gewählt wurde, und in der Tat, wenn keine Farbe ausgewählt ist, stellt die Farbauswahl-Ventilinsel 74 den Durchfluss aller Farben 14 bereit. Es sollte beachtet werden, dass eine oder beide dieser alternativen Konfigurationen, nämlich die Farbauswahl-Ventilinsel 74 und die getrennten Zu- und Ableitungen 82 und 84, mit den in 1 dargestellten Komponenten des Farbumlaufsystems 10 verwendet werden können.
Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Flussdiagramm des Programms oder der Funktionsweise des Farbumlaufsystems 10 dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet. Das Arbeitsverfahren 100 ist vorzugsweise eine Reihe von Anweisungen, die in einem Algorithmus enthalten sind, der in dem Steuerungsabschnitt der elektronischen Servoantriebs- und Systemsteuerung 32 gespeichert ist. Das Arbeitsverfahren 100 beginnt mit einem Initialisierungsschritt 102, der Register und Daten löscht und zurücksetzt und sich zu einem Entscheidungspunkt 104 bewegt, der abfragt, ob ein aktives Farbanforderungssignal, entweder in der Schaltung 56 oder drahtlos an dem Steuerungsabschnitt der elektronischen Servoantrieb und Systemsteuerung 32, vorliegt. Wenn dies der Fall ist, wird der Entscheidungspunkt 104 bei JA verlassen und das Verfahren 100 bewegt sich zu einem zweiten Entscheidungspunkt 106, der abfragt, ob das Absperrventil 60 geschlossen ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der zweite Entscheidungspunkt 106 bei NEIN verlassen und es wird ein erster Verfahrensschritt 108 festgestellt, der das Schließen des Absperrventils 60 befiehlt. Wenn das Absperrventil 60 geschlossen ist, wird der zweite Entscheidungspunkt 106 bei JA verlassen.
Nach dieser Aktion oder dem ersten Verfahrensschritt 108 bewegt sich das Verfahren 100 zu einem zweiten Verfahrensschritt 110, der den aktuellen Druck in der Leitung, dem Rohr oder Schlauch 34 abliest, der der Ausgangsdruck der servobetriebenen Verdrängerpumpe 26 ist, wie er durch der Druckgeber 40 erfasst wird. Das Verfahren 100 bewegt sich dann zu einem dritten Entscheidungspunkt 112, der abfragt oder bestimmt, ob der aktuell erfasste Druck in der Leitung, dem Rohr oder Schlauch 34 geringer als der gewünschte minimale Farbspritzdruck, d. h. der notwendige Mindestdruck, um den Roboter-Farbapplikatoren 44 Farbe 14 ordnungsgemäß bereitzustellen, ist. Wenn der gegenwärtige Druck kleiner als der Soll-Mindestdruck ist, wird der dritte Entscheidungspunkt 112 bei JA verlassen und das Verfahren 100 bewegt sich zu einem dritten Verfahrensschritt 114, der die Drehzahl des Servomotors 30 erhöht und somit den Ausgangsfluss und -druck der Verdrängerpumpe 26 erhöht. Wenn der gegenwärtige Druck größer als der Soll-Mindestdruck ist, wird der dritte Entscheidungspunkt 112 bei NEIN verlassen und das Verfahren 100 bewegt sich zu einem vierten Entscheidungspunkt 116, der abfragt, ob der gegenwärtige Druck größer ist als der maximale Soll-Druck in der Leitung, dem Rohr oder dem Schlauch 34. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der vierte Entscheidungspunkt 116 bei NEIN verlassen und das Verfahren 100 bewegt sich zu einem End- oder Abschlusspunkt 120. Das Programm oder Verfahren 100 kann dann mit einer beliebigen Iterations- oder Wiederholungsrate wiederholt werden. Wenn der erfasste Druck über dem maximalen Soll-Druck liegt, wird der vierte Entscheidungspunkt 116 bei JA verlassen und das Verfahren 100 trifft auf einen vierten Verfahrensschritt 118, der die Drehzahl des Servomotors 30 dekrementiert oder verringert und somit den Ausgangsfluss und -druck der Verdrängerpumpe 26 reduziert.
Es versteht sich somit, dass die gerade beschriebenen Schritte des Verfahrens 100 eine Totzone oder einen Nullbereich des Drucks zwischen einem minimalen vorbestimmten Druck und einem maximalen vorbestimmten Druck vorsehen, die sich als geeignet erwiesen haben und die eine ordnungsgemäße Abgabe von Farbe 14 in einer bestimmten Installation sicherstellen. Es versteht sich somit auch, dass der dritte und der vierte Entscheidungspunkt 112 und 116 zu einem einzigen Entscheidungspunkt kombiniert werden können, bei dem bestimmt wird, ob der aktuelle Druck der Farbe 14 in der Leitung, dem Rohr oder dem Schlauch 34 unter dem minimalen Druck liegt, wobei in diesem Fall die Drehzahl des Servomotors 30 inkrementiert oder erhöht wird, sich in einer Totzone oder einem Nullbereich zwischen dem minimalen und dem maximalen Druck befindet, in welchem Fall keine Aktion ausgeführt wird oder oberhalb des Maximaldrucks liegt, in welchem Fall die Drehzahl des Servomotors 30 dekrementiert oder verringert wird.
Wie zuvor erwähnt, kann die Steuerung des Servomotors 30 und der Verdrängerpumpe 26 zusätzlich zur Steuerung des Drucks, wenn die Roboterapplikatoren 44 die Farbe 14 auftragen, wie oben beschrieben, auch durch die Drehzahl gesteuert werden, um eine minimale Zirkulation aufrechtzuerhalten, wenn keine Farbe angewendet wird, wie unten beschrieben.
Zurückkehrend zu dem ersten Entscheidungspunkt 104 fragt sie an, wie oben erwähnt, ob in der Schaltung 56 oder drahtlos an den Steuerungsabschnitt der elektronischen Servoantriebs- und Systemsteuerung 32 bereitgestellt, ein aktives Farbanforderungssignal vorhanden ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der Entscheidungspunkt 104 bei NEIN verlassen und das Verfahren 100 bewegt sich zu einem fünften Entscheidungspunkt 122, der abfragt, ob das Absperrventil 60 geöffnet ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der fünfte Entscheidungspunkt 122 bei NEIN verlassen und ein fünfter Verfahrensschritt 124 befiehlt dem Absperrventil 60, sich zu öffnen. Wenn das Absperrventil 60 geöffnet ist, wird der fünfte Entscheidungspunkt 122 bei JA verlassen. In jedem Fall stößt das Verfahren 100 dann auf einen sechsten Verfahrensschritt 126, der den aktuellen Druck in der Leitung, dem Rohr oder dem Schlauch 34, wie er von dem Druckgeber 40 erfasst wird, abliest.
Das Verfahren 100 bewegt sich dann zu einem sechsten Entscheidungspunkt 128, in dem abgefragt wird, ob der in der Leitung, dem Rohr oder dem Schlauch 34 erfasste Druck geringer ist als der Soll-Farbumlaufdruck, d. h. der erforderliche Mindestdruck, um die Farbe 14 ordnungsgemäß in der Leitung, dem Rohr oder dem Schlauch 34 zu zirkulieren, wenn die Roboter-Farbapplikatoren 44 in Ruhe sind. Wenn der gegenwärtige Druck kleiner als der Soll-Mindestumlaufdruck ist, wird der sechste Entscheidungspunkt 128 bei JA verlassen und das Verfahren 100 bewegt sich zu einem siebten Verfahrensschritt 132, der die Drehzahl des Servomotors 30 inkrementiert oder erhöht und somit den Ausgangsfluss und -druck der Verdrängerpumpe 26 erhöht. Wenn der gegenwärtige Druck größer als der Soll-Mindestumlaufdruck ist, wird der sechste Entscheidungspunkt 128 bei NEIN verlassen und das Verfahren 100 bewegt sich zu einem siebten Entscheidungspunkt 134, der abfragt, ob der gegenwärtige Druck größer ist als der maximale Soll-Umlaufdruck in der Leitung, dem Rohr oder dem Schlauch 34. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der siebte Entscheidungspunkt 116 bei NEIN verlassen, und das Verfahren 100 bewegt sich zu dem End- oder Abschlusspunkt 120. Wenn der im sechsten Verfahrensschritt 126 erfasste Druck über dem maximalen Soll-Umlaufdruck liegt, wird der siebte Entscheidungspunkt 134 bei JA verlassen und das Verfahren 100 bewegt sich zu einem achten Verfahrensschritt 136, der die Drehzahl des Servomotors 30 dekrementiert oder verringert und somit den Ausgangsfluss und -druck der Verdrängerpumpe 26 reduziert. Das Verfahren 100 endet dann wieder und mit dem Endschritt 120.
Es sei noch einmal darauf hingewiesen, dass der Unterschied zwischen dem minimalen und maximalen Umlaufdruck, der in den sechsten und siebten Entscheidungspunkten 128 und 134 angegeben ist, eine Totzone oder einen Nullbereich darstellt, der Drücke umfasst, von denen festgestellt wurde, dass sie eine geeignete Zirkulation der Farbe 14 bereitstellen. Es sollte auch wieder verstanden werden, dass diese zwei Entscheidungspunkte zu einem einzigen Entscheidungspunkt zusammengefasst werden können, in dem bestimmt wird, ob der aktuelle Umlaufdruck der Farbe 14 in der Leitung, dem Rohr oder dem Schlauch 34 unter dem erforderlichen oder Soll-Mindestdruck liegt, wobei in diesem Fall die Drehzahl des Servomotors 30 inkrementiert oder erhöht wird, sich in einer Totzone oder einem Nullbereich zwischen dem minimalen und dem maximalen Umlaufdruck befindet, wobei in diesem Fall keine Aktion ausgeführt wird, oder oberhalb des maximalen erforderlichen oder Soll-Drucks, wobei in diesem Fall die Drehzahl des Servomotors 30 dekrementiert oder verringert wird.
Es sollte beachtet werden, dass das in 1 veranschaulichte Farbumlaufsystem 10 in der Regel nur eines von mehreren derartigen Systemen unter der Steuerung einer (nicht dargestellten) programmierbaren Hauptsteuerung (PLC) sein wird, die sich eine einzige Spritzkabine 50 teilen und darin arbeiten und die verschiedenen Farben der Farbe 14 an eine von der Haupt-PLC gesteuerte Ventilinsel (ebenfalls nicht dargestellt), liefern, der eine gewünschte Farbe für die Roboter-Farbapplikatoren 44 auswählt und bereitstellt. Zusätzlich zur Steuerung der Farbauswahl-Ventilinsel befiehlt der Haupt-PLC, nachdem er einen Farbwechsel angeordnet hat, eine kurze Spülung der vorherigen Farbe durch die Farbapplikatoren 44, um sicherzustellen, dass die neu ausgewählte Farbe rein und nicht durch die vorherige Farbe verschmutzt ist.
Zusätzlich zur verbesserten Zufuhr von Farbe 14 durch die verbesserte Steuerung von Druck und Strömung, die durch die Instrumentierung, den Servomotor 30 und die elektronische Servoantriebs- und Systemsteuerung 32 bereitgestellt wird, bietet die Verwendung der letzteren Komponenten die Fähigkeit, das durch den Servomotor 30 an die Verdrängerpumpe 26 gelieferte oder bereitgestellte Drehmoment zu überwachen, wodurch wiederum eine kontinuierliche Überwachung der Viskosität der Farbe 14 ermöglicht oder erlaubt wird. Dies stellt eine deutliche Verbesserung gegenüber Viskositätsmessungen in der Vergangenheit dar, die typischerweise einmal pro Schichtplan manuell vorgenommen wurden.
Da das System 10 ferner die Fähigkeit zur Überwachung der Drehzahl, des angelegten Drehmoments und des Energieverbrauchs aufweist, liefert es ferner die Fähigkeit, zu bestimmen, dass die Farbe 14 in dem System 10 nach einer Periode des Nichtumlaufs auf eine stabile Viskosität abgeschert wurde. Schließlich liefert die Überwachung der Drehzahl des Servomotors 30 während der Zeit, in der das Absperrventil 60 geschlossen ist, Echtzeitdaten bezüglich des Volumens der Farbe 14, die durch den Spitzvorgang verbraucht wird. Solche Informationen sind nützlich zur Aufrechterhaltung und Verbesserung von Fertigungsverfahren und wichtig für Umwelterwägungen.
Obwohl die vorstehende Beschreibung die Ausführungsform in Verbindung mit der Zufuhr von Farbe zu einer Fahrzeuglack-Spritzkabine betrifft und diese offengelegt hat, versteht es sich, dass die offenbarte Ausführungsform ebenso gut geeignet und verwendbar ist, um andere Fluide, Mastix, Versiegelungsmittel, Klebstoffe und ähnlichen Materialien an Fertigungslinien-Anwendungsstationen für Personenwagen, Lastkraftwagen, Sportfahrzeuge, Freizeitfahrzeuge, Wohnmobile und andere Arten von Fahrzeugen zu liefern.
Die vorstehende Beschreibung ist nur als Beispiel zu verstehen und Variationen, die sich nicht vom Kern der Erfindung entfernen, werden als im Rahmen der folgenden Patentansprüche befindlich verstanden. Diese Variationen sollten nicht als eine Abweichung vom Sinn und Umfang der vorstehenden Offenbarung oder der folgenden Patentansprüche betrachtet werden.

Claims

Fluidumlaufsystem, in Kombination umfassend: ein Fluidreservoir, eine Verdrängerpumpe mit einem Eingang in Verbindung mit dem Fluidreservoir und einem Fluidausgang, einen Servomotor und ein Getriebe mit einem Ausgang, der die Verdrängerpumpe antreibt, einen Druckgeber zum Erfassen eines Drucks der Fluidausgabe und zum Bereitstellen eines Ausgangssignals, einen Servoantrieb und eine Steuerung mit einem Eingang, der mit dem Ausgangssignal gekoppelt ist, und einem elektrischen Ausgang, der den Servomotor antreibt, mindestens einen Fluidapplikator in Fluidverbindung mit dem Fluidausgang der Verdrängerpumpe, und ein Absperrventil, das zwischen dem Fluidausgang der Verdrängerpumpe und dem Fluidreservoir angeordnet ist.
Fluidumlaufsystem nach Anspruch 1, worin die Fluidapplikation ein Roboterapplikator ist.
Fluidumlaufsystem nach Anspruch 1, worin der Fluidbehälter ein Fluidrührwerk enthält.
Fluidumlaufsystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Förderer, der angrenzend zu dem mindestens einen Fluidapplikator angeordnet ist.
Fluidumlaufsystem nach Anspruch 4, das ferner eine Spritzkabine beinhaltet und worin der mindestens eine Fluidapplikator und der Förderer in der Spritzkabine angeordnet sind.
Fluidumlaufsystem nach Anspruch 1, das ferner ein Druckentlastungsventil beinhaltet, das operativ zwischen der Fluidausgabe der Verdrängerpumpe und dem Fluidreservoir angeordnet ist.
Fluidumlaufsystem nach Anspruch 1, worin das Fluid eines von Farbe, Mastix, einem Versiegelungsmittel und einem Klebstoff ist.