DE19605600C1

DE19605600C1 - Device for surface coating or for painting substrates

Info

Publication number: DE19605600C1
Application number: DE1996105600
Authority: DE
Inventors: Eggo Sichmann; Reinhard Gerigk
Original assignee: Singulus Technologies AG
Current assignee: Singulus Technologies AG
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1996-02-15
Publication date: 1997-11-20
Anticipated expiration: 2016-02-16
Also published as: EP0790083A2; EP0790083A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Oberflächenbeschichtung bzw. zum Lackieren von Substra ten, insbesondere scheibenförmigen Substraten wie einem schei benförmigen Informationsträger, der auf einen Substrat träger aufbringbar und über eine Antriebsvorrichtung antreibbar ist, wobei das aufzutragende Mittel bzw. die Lackflüssigkeit aus mindestens einem Auffangbehälter über eine Zuführeinrichtung auf das Substrat aufgegeben und mittels einer Meßvorrichtung kontrolliert wird.The invention relates to a device for Surface coating or for painting Substra ten, in particular disc-shaped substrates such as a schei ben-shaped information carrier on a substrate carrier can be applied and via a drive device is drivable, the agent to be applied or Paint liquid from at least one collecting container applied to the substrate via a feed device and is checked by means of a measuring device.

Es ist bereits eine Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten bekannt (DE 295 12 500 U1), zu der ein antreib barer Substratträger gehört, auf den das entsprechende Substrat abgelegt werden kann, das dann über eine Zu führeinrichtung und eine entsprechende Lackdüse mit Lack versorgt wird.It is already a device for coating Substrates known (DE 295 12 500 U1), to which a drive bar substrate substrate on which the corresponding belongs Substrate can be stored, which is then a Zu guide device and a corresponding paint nozzle Paint is supplied.

Demgemäß besteht die Erfindungsaufgabe darin, eine ver besserte Meßvorrichtung zu schaffen, mit der eine exakte Anzeige der Füllhöhe unterschiedlicher Auffang behälter während des gesamten Arbeitsprozesses fortlau fend möglich ist.Accordingly, the object of the invention is to ver to create better measuring device with one exact display of the fill level of different catches containers during the entire work process fend is possible.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. According to the invention, the object is achieved by the features of claim 1. Advantageous further developments result from the subclaims.

Durch den Einsatz einer Meßvor richtung bzw. einer Füllstandsanzeige mit mindestens zwei mit Abstand zueinander angeordneten Meßfühlern kann eine exakte Erfassung der Füllhöhe in den einzel nen Sammelbehältern gewährleistet werden, auch wenn sich die Viskosität über einen längeren Lackierungspro zeß verändert. Durch die Verwendung von zwei Meßfühlern läßt sich immer dann eine Kalibrierung der Meßvorrich tung vornehmen, wenn beide Fühler Kontakt mit der Lack flüssigkeit haben, so daß fortlaufend eine automatische Nachjustierung der Meßvorrichtung sichergestellt wird, auch bei sich änderndem spezifischen Widerstand.By using a measuring device direction or a level indicator with at least two spaced sensors can an exact detection of the level in the individual NEN containers are guaranteed, even if the viscosity over a longer painting process changed. By using two sensors calibration of the measuring device can then always be carried out if both sensors come into contact with the paint have liquid, so that continuously an automatic Readjustment of the measuring device is ensured, even with changing specific resistance.

Durch die exakte Erfassung der Füllhöhe in den unterschied lichen Tanks kann über die Meßeinrichtung mit den zuge hörigen Meßfühlern mittels einer weiteren Steuer- oder Regeleinrichtung ein Ansteuern der Ventile erreicht werden, so daß der Prozeßablauf, der Füllstand, der Zu stand des Filters sowie der Lackzustand fortlaufend kontrolliert werden können. Mittels einer analogen Füllstandserfassung läßt sich der Zustand des Filters permanent bewerten, wobei Rücklaufflüssigkeit aus dem Filter als Meßgröße erfaßt wird.By the exact detection of the fill level in the difference Lichen tanks can with the supplied via the measuring device audible sensors by means of another control or Control device controls the valves be, so that the process flow, the level, the zu status of the filter and the paint condition continuously can be controlled. By means of an analog Fill level detection allows the condition of the filter permanently evaluate, with return liquid from the Filter is recorded as a measured variable.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzel merkmalen erfindungswesentlich sind. Es zeigt:Further advantages and details of the invention are in the claims and explained in the description and shown in the figures, it being noted that all individual features and all combinations of individual features are essential to the invention. It shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der ge samten Vorrichtung zum Lackieren von Substraten bzw. Compact Disks (CD), Fig. 1 is a schematic representation of the entire ge apparatus for coating substrates and compact disks (CD),

Fig. 2 einen Lackierkopf mit einer zugehörigen Leitvorrichtung zum Auffangen des abge schleuderten Lacks und zum Absaugen des Lacknebels, Fig. 2 is a lacquering with a corresponding guide device for the collection of abge spin coating and for extracting the paint mist,

Fig. 3 eine Zuführeinrichtung mit einer Düse, die über eine Kulissenführung in hori zontaler und vertikaler Richtung ver stellt werden kann,A supply device with a nozzle which provides ver via a slotted guide in hori zontal and vertical direction can be Fig. 3,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung entlang der Li nie A-A gemäß Fig. 3. Fig. 4 is a sectional view taken along the Li never AA of FIG. 3.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 die gesamte Vorrichtung zur Oberflächenbeschichtung bzw. zum Lackieren von Sub straten 2 mit 1 bezeichnet, zu der ein Lackierkopf 49 gehört, der in Fig. 2 näher veranschaulicht ist.In the drawing 1, the entire device for surface coating or for lacquering of sub is shown in Fig. Straten 2 are denoted by 1, to which belongs a lacquering head 49 which is illustrated in more detail in Fig. 2.

Der Lackierkopf 49 ist gemäß Fig. 1 und 2 über eine Welle 54 mit einem Antriebsmotor 60 antriebsverbunden. The lacquering head 49 is shown in FIG. 1 and 2 drivingly connected via a shaft 54 to a drive motor 60.

Der Lackierkopf 49 weist eine Leitvorrichtung 18 auf, die aus zwei pyramidenstumpfförmigen, gegeneinander an liegenden, fest miteinander verbundenen Leitelemen ten 19, 20 besteht, die über Öffnungen aufweisende Stege 56 mit einem Substratträger bzw. Teller 14 fest verbunden sind. Der obere Teil des Leitelements 19 der Leitvorrichtung 18 verläuft mit Bezug auf die Mittel achse R geneigt und nach oben pyramidenförmig zu. An die Leitvorrichtung 18 schließt sich, wie bereits er wähnt, das untere, sich ebenfalls zur Mittelachse R verjüngende Leitelement 20 an. Die Leitvorrichtung 18 mündet in einen Ringkanal 57, der über eine Leitung ge mäß Fig. 1 in einen ersten Sammel- oder Auffangbehälter 27 mündet.The painting head 49 has a guide device 18 , which consists of two truncated pyramid-shaped, mutually adjacent, firmly interconnected Leitelemen 19 , 20 , which are firmly connected via openings 56 webs with a substrate carrier or plate 14 . The upper part of the guide element 19 of the guide device 18 is inclined with respect to the central axis R and pyramid-shaped upwards. As already mentioned, the guide device 18 is followed by the lower guide element 20 , which also tapers towards the central axis R. The guide device 18 opens into an annular channel 57 , which opens via a line ge as shown in FIG. 1 in a first collecting or collecting container 27 .

Eine Flüssigkeit bzw. ein Lack 4 (Fig. 3) gelangt über eine Zuführeinrichtung 6, wie aus der nachstehend näher beschriebenen Vorrichtung gemäß Fig. 3 und 4 hervor geht, und eine zugehörige Düse 5 auf das Substrat 2, während das Substrat 2 über den Motor 60 in Rotation versetzt wird. Bei diesem Vorgang fließt der Lack 4 in folge der Zentrifugalkraft auf der Oberfläche des Sub strats 2 radial nach außen und gelangt über den Rand des Substrats und die Leitvorrichtung 18 in den Ring kanal 57. Weitere überschüssige Lackpartikel werden in Form eines Lacknebels von der Oberfläche des Sub strats 2 abgeschleudert. Diese Lackteile werden von einer zweiten ringförmig ausgebildeten, sich an die Außenkontur des Leitelements 19 anschließenden Leitvor richtung 22 abgesaugt, die im unteren Bereich eine Ab saugöffnung 24 aufweist, so daß die über die Leitvor richtung 22 aufgefangenen Lackteilchen ebenfalls dem ersten Sammelbehälter 27 zugeführt werden können. Die abgeschleuderte Lackflüssigkeit gelangt über den Lackierkopf 49 bzw. die zugehörigen Leitelemente 19, 20 und die zugehörige Auslaßöffnungen 23 in den ersten Sammelbehälter 27 Der erste Sammelbehälter 27 ist über eine Flüssigkeitsleitung 33, die als Rücklaufleitung ausgebildet ist, und über ein erstes Steuerventil 34 an eine Flüssigkeitsleitung 59 angeschlossen, die mit dem oberen Ende eines dritten Sammelbehälters in Form eines Tanks 35 und mit ihrem unteren Ende an eine Einlaßöffnung 74 eines Fil ters 28 angeschlossen ist.A liquid or a lacquer 4 ( FIG. 3) passes via a feed device 6 , as can be seen from the device according to FIGS. 3 and 4 described in more detail below, and an associated nozzle 5 onto the substrate 2 , while the substrate 2 passes over the Motor 60 is rotated. In this process, the paint 4 flows as a result of the centrifugal force on the surface of the sub strate 2 radially outwards and passes through the edge of the substrate and the guide device 18 in the ring channel 57 . Additional excess paint particles are thrown off in the form of a paint mist from the surface of the sub strate 2 . These paint parts are sucked off by a second ring-shaped, adjoining the outer contour of the guide element 19 Leitvor device 22 , which has a suction opening 24 in the lower region, so that the paint particles collected via the Leitvor device 22 can also be fed to the first collecting container 27 . The sprayed-off paint liquid passes via the paint head 49 or the associated guide elements 19 , 20 and the associated outlet openings 23 into the first collecting container 27. The first collecting container 27 is via a liquid line 33 , which is designed as a return line, and via a first control valve 34 Liquid line 59 connected, which is connected to the upper end of a third collecting container in the form of a tank 35 and with its lower end to an inlet opening 74 of a filter 28 .

In der Leitung 59 befindet sich ein zweites Ventil 36, über das der Tank 35 über die Leitung 59 mit der Ein laßöffnung 74 des Filters 28 verbunden werden kann, wenn Lackflüssigkeit 4 aus dem Tank 35 über den Fil ter 28 einem zweiten Sammel- oder Auffangbehälter 31 zugeführt wer den soll. Hierzu ist die Auslaßöffnung 61 des Fil ters 28 über eine Leitung 43 an das obere Ende des zweiten Sammelbehälters 31 angeschlossen. Das untere Ende des zweiten Sammelbehälters 31 steht ferner über ein Ven til 37 und eine Leitung 39 mit einer zweiten Einlaßöff nung 62 dem Filters 28 in Verbindung, so daß die im Filter verbleibende, gefilterte Flüssigkeit in den zweiten Sammelbehälter 31 ablaufen kann, wenn die Fil terpatrone des Filters 28 gewechselt werden soll. Der Filter 28 ist mit einem zentrisch angeordneten Rohr 75 ausgestattet, das gewährleisten soll, daß Flüssigkeit über das obere Ende des Rohrs fließt und somit die Fil terpatrone immer vollständig in Flüssigkeit liegt.In line 59 there is a second valve 36 , via which the tank 35 via line 59 with the inlet port 74 of the filter 28 can be connected when paint liquid 4 from the tank 35 via the filter ter 28 a second collection or collection container 31 supplied who should. For this purpose, the outlet opening 61 of the filter 28 is connected via a line 43 to the upper end of the second collecting container 31 . The lower end of the second reservoir 31 is also via a Ven valve 37 and a line 39 with a second inlet 62 opening the filter 28 in connection, so that the remaining filtered liquid in the filter can drain into the second reservoir 31 when the fil terpatrone of the filter 28 to be changed. The filter 28 is equipped with a centrally arranged tube 75 , which is to ensure that liquid flows over the upper end of the tube and thus the Fil terpatrone is always completely in liquid.

Von dem zweiten Sammelbehälter 31 gelangt die Lackflüs sigkeit 4′ über eine Leitung 47 zu einer Pumpe, die als Dosierpumpe 29 ausgebildet sein kann. Die Pumpe 29 wird über einen Schrittmotor 63 angetrieben, so daß bei einem entsprechenden Steuerimpuls Lackflüssigkeit aus dem zweiten Sammelbehälter 31 über die Dosierpumpe 29 sowie eine Leitung 46, ein Steuerventil 51, eine elektrische Heizung 39 und über die Leitung 47 dem Lackierkopf 49 zuge führt werden kann.From the second reservoir 31 , the Lackflüs liquid 4 'passes via a line 47 to a pump, which can be designed as a metering pump 29 . The pump 29 is driven by a stepper motor 63 , so that with a corresponding control pulse paint liquid from the second reservoir 31 via the metering pump 29 and a line 46 , a control valve 51 , an electric heater 39 and via line 47 leads to the painting head 49 can.

Die Pumpe bzw. die Dosierpumpe 29 steht außerdem über eine Leitung 45 und ein Steuerventil 52 mit dem ersten Auffangbehälter 27 in Verbindung. Damit die Pumpe bzw.The pump or the metering pump 29 is also connected to the first collecting container 27 via a line 45 and a control valve 52 . So that the pump or

Membranpumpe 29 einwandfrei arbeiten kann, ist unter der Dosierpumpe 29 ein Rückschlagventil 38 vorgesehen. Das Rückschlagventil 38 stellt sicher, daß lediglich die Lackflüssigkeit 4′ aus dem zweiten Auffangbehäl ter 31 zum ersten Auffangbehälter 27 gefördert wird.Diaphragm pump 29 can work properly, a check valve 38 is provided under the metering pump 29 . The check valve 38 ensures that only the paint liquid 4 'from the second collecting container 31 is conveyed to the first collecting container 27 .

Damit eine einwandfreie Versorgung der beiden Auffangbehälter 27 und 31 mit Lackflüssig keit sichergestellt wird, weist die gesamte Vorrich tung 1 eine bzw. zwei Füllstandsanzeigevorrichtungen 40 auf, die über eine elektrische Leitung 71 mit einer Auswerteinheit bzw. Steuer- oder Regeleinrichtung 69 verbunden ist, über die die einzelnen Ventile bzw. elektrisch oder pneumatisch betreibbaren Ven tile 34, 36, 37, 51, 52 sowie 30 angesteuert werden können, um die Lackflüssigkeit in die gewünschte Rich tung bzw. zu den einzelnen Sammelbehältern 27, 31 und dem Substrat 2 zu leiten.So that a proper supply of the two collection containers 27 and 31 with paint liquid speed is ensured, the entire device 1 has one or two level indicators 40 , which is connected via an electrical line 71 to an evaluation unit or control or regulating device 69 the individual valves or electrically or pneumatically operable Ven tiles 34 , 36 , 37 , 51 , 52 and 30 can be controlled in order to direct the paint liquid in the desired direction or to the individual collecting containers 27 , 31 and the substrate 2 .

Die Füllstandsanzeige 40 besteht gemäß Fig. 1 unter anderem aus zwei mit Abstand zueinander angeordneten Meßfühlern 41, 42, die in dem oberen ersten Auffangbehälter 27 und in dem unteren Auffangbehälter 31, der auch als zweiter Behälter 27 bezeichnet wird, untergebracht sind. Der erste Meßfühler 41 weist eine Höhe H₁ und der zweite Meßfühler 42 eine Höhe H₂ mit Bezug auf einen Behälter-Boden 53 auf. The level indicator 40 according to FIG. 1 consists, among other things, of two sensors 41 , 42 arranged at a distance from one another, which are accommodated in the upper first collecting container 27 and in the lower collecting container 31 , which is also referred to as the second container 27 . The first sensor 41 has a height H 1 and the second sensor 42 a height H 2 with respect to a container bottom 53 .

Im zweiten Sammelbehälter 31 sind ebenfalls zwei gleiche Meß fühler 41, 42 angeordnet, die mit Bezug auf den Bo den 53 einen oberen Meßpunkt mit der Höhe H₁ und eine Höhe H₂ aufweisen. Diese beiden Meßpunkte der beiden Meßfühler 41, 42 können vom Lack benetzt werden. Die Fühler 41, 42 werden mit einer Gleichspannung versorgt, wobei der Widerstandswert zum Gehäuse gemessen wird. Die unterschiedliche Füllhöhe im Sammelbehälter 27 oder 31 beeinflußt den Widerstandswert. Die Signalauswertung der Meßwerte der beiden Meßfühler 41, 42 kann jederzeit dann neu kalibriert werden, wenn die im Auffangbehäl ter 27, 31 eingebrachte Flüssigkeit die beiden Meß punkte benetzt.In the second reservoir 31 , two identical measuring sensors 41 , 42 are also arranged, which have an upper measuring point with the height H 1 and a height H 2 with respect to the Bo 53 . These two measuring points of the two sensors 41 , 42 can be wetted by the paint. The sensors 41 , 42 are supplied with a DC voltage, the resistance value to the housing being measured. The different filling level in the collecting container 27 or 31 influences the resistance value. The signal evaluation of the measured values of the two sensors 41 , 42 can be recalibrated at any time when the liquid introduced into the collecting container 27 , 31 wets the two measuring points.

Die Meßfühler 41, 42 und der Auffangbehälter 27, 31 sind über je eine elektrische Leitung 71 an die Aus werteinheit 69 angeschlossen, die die Meßwerte mittels der Fühler 41 und 42 erfaßt und die so ermittelten Meß werte aus den unterschiedlichen Höhen als Steuergröße zur Ansteuerung der einzelnen Ventile einsetzt, um bei spielsweise die beiden Auffangbehälter 27 und 31 mit Flüssigkeitsmedium zu versorgen und bei einem bestimm ten Verschmutzungsgrad das Schaltventil 34 zum Fil ter 28 zu schließen.The sensors 41 , 42 and the collecting container 27 , 31 are each connected via an electrical line 71 to the evaluation unit 69 , which detects the measured values by means of the sensors 41 and 42 and the measurement values determined in this way from the different heights as a control variable for controlling the uses individual valves to supply the two receptacles 27 and 31 with liquid medium for example and to close the switching valve 34 to the filter 28 at a certain degree of contamination.

Beim Einfüllvorgang der Flüssigkeit bzw. des Lacks 4 in einen Sammelbehälter kann auf empirische Weise eine so genannte Hintergrundkurve bzw. Meßkurve (Widerstand über der Einfüllhöhe) ermittelt werden, so daß diese Kurve später bei der Höhenmessung der Flüssigkeit im Sammelbehälter als relative Referenzgröße zur Verfügung steht. Da nach längerem Einsatz der umlaufenden Lack flüssigkeit sich der Feuchtigkeitsgehalt im Lack verän dern kann, ist es wichtig, daß eine fortlaufende Kali brierung der Widerstandselemente bzw. Meßfühler vorge nommen wird. Nach einer derartigen Kalibrierung kann auch mit lediglich einem Meßfühler, beispielsweise mit dem Meßfühler 42, jeweils die Ist-Größe bzw. die Füll höhe im Sammelbehälter 27 und/oder 31 ermittelt werden. Die so ermittelten Meßpunkte oder Widerstandsmeßwerte über den jeweiligen Befüllungszustand geben der Bedie nungsperson Auskunft darüber, wann beispielsweise der untere Sammelbehälter 31 wieder über den Tank 35 mit neuem Lack oder über den Auffangbehälter 27 mit ge brauchtem Lack versorgt werden soll. Dadurch besteht die Möglichkeit, daß die Bedienungsperson beispiels weise einen freiwählbaren maximalen Füllstand im Lack tank einstellen kann, bevor Lack aus dem oberen Behäl ter 27 oder aus dem Tank 35 nachgefüllt wird. Hierzu wird über die Steuereinheit 69 das Ventil 36 des Tanks 35 geöffnet, und die Lackflüssigkeit kann dann über die Leitung 59 und die Einlaßöffnung 74 zum Fil ter 28 geleitet werden, von dem dann die gereinigte Lackflüssigkeit über die Auslaßöffnung 61 und die Lei tung 43 in den oberen Bereich des Sammelbehälters 31 eingefüllt wird. Auf diese Weise wird dem zweiten Sam melbehälter 31 jeweils gereinigte Lackflüssigkeit zuge führt.During the filling process of the liquid or the lacquer 4 into a collecting container, a so-called background curve or measuring curve (resistance above the filling height) can be determined empirically, so that this curve is later available as a relative reference variable when measuring the height of the liquid in the collecting container . Since after a long period of use of the circulating paint liquid, the moisture content in the paint can change, it is important that the calibration elements of the resistance elements or sensors be continuously calibrated. After such a calibration, the actual size or the filling height in the collecting container 27 and / or 31 can also be determined with only one measuring sensor, for example with the measuring sensor 42 . The measurement points or resistance measurement values determined in this way about the respective filling state give the operator information about when, for example, the lower collecting container 31 is to be supplied again with new paint via the tank 35 or via the collecting container 27 with used paint. This makes it possible for the operator, for example, to set a freely selectable maximum fill level in the paint tank before paint is refilled from the upper container 27 or from the tank 35 . For this purpose, the valve 36 of the tank 35 is opened via the control unit 69 , and the paint liquid can then be passed via line 59 and the inlet opening 74 to the filter 28 , from which the cleaned paint liquid via the outlet opening 61 and the line 43 in the upper area of the collecting container 31 is filled. In this way, the second Sam mel container 31 leads to cleaned paint.

Der Zeitpunkt des Filteraustauschs läßt sich ebenfalls mittels der Meßfühler 41, 42 ermitteln. Da bei Kenntnis über den Füllstand beider Auffangbehälter 27 und 31 die zu ermittelnde Rücklaufgeschwindigkeit der gereinigten Flüssigkeit aus dem Filter 28 bestimmt werden kann, kann auch die Rücklaufmenge eine Größe zur Ansteuerung der Ventile 34, 36 sein, das dann geschlossen werden muß, wenn der Filter 28 bei erheblicher Verschmutzung ausgetauscht werden muß. Durch die reduzierte Rücklauf menge aus dem Filter 28 wird auch der Auffangbehäl ter 31 nicht mehr so schnell nachgefüllt, so daß dieser Zeitfaktor in Verbindung mit der Füllhöhe im Sammelbe hälter 31 eine Stellgröße darstellt, anhand derer, wie bereits erwähnt, der beschriebene Filteraustausch sinn voll ist.The time of the filter exchange can also be determined by means of the sensors 41 , 42 . Since the return flow rate of the cleaned liquid from the filter 28 to be determined can be determined with knowledge of the fill level of both collection containers 27 and 31 , the return flow quantity can also be a variable for controlling the valves 34 , 36 , which must then be closed when the filter 28 must be replaced if it is very dirty. Due to the reduced return flow from the filter 28 , the Auffangbehäl ter 31 is no longer refilled so quickly, so that this time factor in conjunction with the level in the container 31 Sammbe represents a manipulated variable, based on which, as already mentioned, the filter exchange described meaningful is.

Auch der obere Auffangbehälter 27 soll in vorteilhafter Weise lediglich eine minimale Menge an Lackflüssigkeit aufweisen, damit in der Gesamtanlage nur wenig Lack flüssigkeit fortlaufend umgewälzt wird. Hierdurch wird sichergestellt, daß in der Lackflüssigkeit kein Alte rungsprozeß eintritt, da nach relativ kurzer Zeit der Lack größtenteils aufgebraucht wird bevor ungebrauchter Lack aus dem Tank 35 dem Sammelbehälter 31 zugeleitet wird. Hierzu wird das Steuerventil 36 über die Auswert- bzw. Steuereinheit 69 geöffnet und der Lack fließt über den Filter 28 in den Sammelbehälter 31, bis die ge wünschte maximale Füllhöhe erreicht und der Meßfühler 41 für die automatische Kalibrierung mit Flüssig keit in Berührung gebracht wird. Nach diesem Zeitpunkt wird das Steuerventil 34 oder 36 wieder automatisch in eine Schließstellung gebracht.The upper collecting container 27 should advantageously only have a minimal amount of paint liquid, so that only little paint liquid is continuously circulated in the overall system. This ensures that no old process occurs in the paint liquid, since after a relatively short time the paint is largely used up before unused paint is fed from the tank 35 to the collecting container 31 . For this purpose, the control valve 36 is opened via the evaluation or control unit 69 and the paint flows through the filter 28 into the collecting container 31 until the desired maximum fill level is reached and the sensor 41 for the automatic calibration is brought into contact with liquid. After this time, the control valve 34 or 36 is automatically brought back into a closed position.

Durch die vorteilhafte Anordnung der beiden jeweils in einem Sammelbehälter angeordneten Meßfühler 41, 42 las sen sich fortlaufend Meßwerte bzw. Widerstandsmeßwerte ermitteln und an die beschriebene Auswerteinheit 69 weiterleiten, so daß dann je nach Betriebszustand die einzelnen Ventile 34, 36, 37, 51, 52, 30 gleichzeitig oder mit zeitlichem Abstand versetzt zueinander an steuerbar sind, um auf diese Weise die Zuführeinrich tung 6 und somit auch die bereits beschriebenen Auf fangbehälter 27, 31 rechtzeitig mit Lackflüssigkeit zu versorgen.Due to the advantageous arrangement of the two sensors 41 , 42 each arranged in a collecting container, measured values or measured resistance values can be continuously determined and forwarded to the described evaluation unit 69 , so that, depending on the operating state, the individual valves 34 , 36 , 37 , 51 , 52 , 30 can be controlled at the same time or at intervals from one another, in order in this way to supply the feeder device 6 and thus also the already described collecting containers 27 , 31 in good time with paint liquid.

Die beiden Meßfühler 41, 42 können als Widerstandsmeß fühler ausgebildet sein.The two sensors 41 , 42 can be designed as a resistance sensor.

Ferner ist es möglich, im Bereich der Heizung 39 einen Sensor für die Lacktemperatur vorzusehen, so daß hier über die Heizung 39 entsprechend angesteuert werden kann.Furthermore, it is possible to provide a sensor for the paint temperature in the area of the heater 39 , so that the heater 39 can be used to control it accordingly.

Ist beispielsweise der untere Auffangbehälter 31 nicht entsprechend aufgefüllt, so wird über den unteren Meß fühler 42 eine entsprechende Stellgröße an die Auswert einheit 69 übermittelt, über die dann das Steuerven til 34, 36 geöffnet werden kann.If, for example, the lower collecting container 31 is not filled accordingly, a corresponding manipulated variable is transmitted to the evaluation unit 69 via the lower measuring sensor 42 , via which the control valve 34 , 36 can then be opened.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, 4 ist die Zuführ einrichtung 6 zur Aufbringung der Flüssigkeit bzw. des Lacks 4 im Bereich des Lackierkopfs 49 bzw. des Sub strats 2 dargestellt. Die Zuführeinrichtung 6 besteht aus einer mit Bezug auf Fig. 3 und 4 horizontal ver laufenden Tragvorrichtung, die an einer in der Zeich nung nicht dargestellten Halterung bzw. an einem Ge häuse angeordnet ist. Die Halterung weist ein in etwa kastenförmiges, aus Seitenteilen 76′ bis 76′′′′ gebil detes Gehäuse auf, in dem eine Antriebsvorrichtung 3 mit einem Schrittmotor 9 zum Antrieb eines Getriebes bzw. Zahnstangen- oder Schneckenschrauben-Getriebes 15 vorgesehen ist. Der Schrittmotor 9 treibt also über das Getriebe 9 die Zuführeinrichtung 6 an, so daß diese parallel zur Oberfläche des Substrats 2 verstellt wer den kann. In the embodiment according Fig. 3, 4, the feed device shown strats 2 6 for applying the liquid or of the varnish in the range of 4 Lackierkopfs 49 and the sub. The feeder 6 consists of a with reference to FIGS. 3 and 4 horizontally running support device which is arranged on a bracket not shown in the drawing or on a housing Ge. The bracket has an approximately box-shaped, from side parts 76 'to 76 ''''gebil detes housing, in which a drive device 3 with a stepper motor 9 for driving a gear or rack or worm gear 15 is provided. The stepper motor 9 thus drives the feed device 6 via the gear 9 so that it can be adjusted parallel to the surface of the substrate 2 .

Die Tragvorrichtung besteht aus einem sich mit Bezug auf den Tragarm 8 vertikal erstreckenden Teil mit einer am oberen Ende vorgesehenen Halterung 68 zur Aufnahme einer Versorgungsleitung 17, an deren oberen Ende die Düse 5 angeschlossen ist, so daß über diese der Lack 4 auf das Substrat 2 abgegeben werden kann. Die Versor gungsleitung 17 ist über die Leitungen 47, die Hei zung 39 sowie die Leitung 46 und die Pumpe 29 an den unteren Sammelbehälter 31 angeschlossen.The support device consists of a part which extends vertically with respect to the support arm 8 and has a holder 68 provided at the upper end for receiving a supply line 17 , to the upper end of which the nozzle 5 is connected, so that the paint 4 is applied to the substrate 2 via the latter can be delivered. The supply line 17 is connected via the lines 47 , the heating 39 and the line 46 and the pump 29 to the lower collecting tank 31 .

Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, ist die Zu führeinrichtung 6 in der Tragvorrichtung zwischen einer extrem rechten und einer extrem linken Stellung in horizontaler und vertikaler Höhe verstellbar.As can be seen in particular from FIG. 3, the feed device 6 in the carrying device can be adjusted between an extreme right and an extreme left position in horizontal and vertical height.

Damit ein horizontales und vertikales Verstellen der Zuführeinrichtung 6 möglich ist, weist die Tragvorrich tung eine erste Kulissenführung 7 auf, die aus einem horizontal verlaufenden Teil 11, einem sich daran an schließenden, geneigt verlaufenden Teil 12 sowie einem sich wiederum daran anschließenden, ebenfalls horizon tal verlaufenden Teil 13 gebildet ist, die zur Aufnahme von Gleitelementen bzw. Rollenlagern 10 dienen. Befin det sich die Zuführeinrichtung 6 in der Stellung gemäß Fig. 3, so hat sie ihre untere Position bzw. die Posi tion eingenommen, in der die Düse 5 Lack an das Sub strat 2 abgeben kann. Der Lackauftrag über die Düse 5 beginnt am Innendurchmesser des Substrats 2, so daß durch die Rotationsbewegung des Substratträgers 14 das mit der Düse 5 auf das Substrat 2 abgegebene Medium bzw. der Lack gleichmäßig nach außen verteilt und der Rest über den Lackierkopf 49 aufgefangen wird. Der horizontal verlaufende Teil 11 der Kulissenführung 7 ist dabei in vorteilhafter Weise so groß wie der entspre chende Lackierradius verschiedener Substrat formen, so daß die Möglichkeit besteht, bei jedem beliebigen Durchmesser das Substrat mit Lack zu beschichten, ohne daß beim Verstellen der Zuführeinrichtung 6 der Abstand zwischen dem unteren Ende der Düse 5 und der Oberfläche des Substrats 2 verändert wird. Auf diese Weise kann die Fallhöhe des aus der Düse 5 austretenden Lacks kon stant gehalten und sichergestellt werden, daß ein gleichmäßiger Lackauftrag erfolgt.So that a horizontal and vertical adjustment of the feed device 6 is possible, the Tragvorrich device has a first link guide 7 , which consists of a horizontally extending part 11 , an adjoining, inclined part 12 and an in turn adjoining, also horizon tal extending part 13 is formed, which serve to receive sliding elements or roller bearings 10 . Befin the feeder det 6 in the position according to Fig. 3, it has taken its lower position or the posi tion, in which the nozzle 5 strat paint to the can deliver Sub. 2 The paint application via the nozzle 5 begins at the inside diameter of the substrate 2 , so that the medium or the paint delivered with the nozzle 5 onto the substrate 2 is evenly distributed to the outside by the rotational movement of the substrate carrier 14 and the rest is collected via the painting head 49 . The horizontally extending part 11 of the link guide 7 is advantageously as large as the corre sponding painting radius of different substrate forms, so that there is the possibility of coating the substrate with paint at any diameter, without having to adjust the distance between the feeder 6 between the lower end of the nozzle 5 and the surface of the substrate 2 is changed. In this way, the drop height of the paint emerging from the nozzle 5 can be kept constant and it can be ensured that a uniform paint application takes place.

Der untere, horizontal verlaufende Teil 13 der Kulis senführung 7 gewährleistet also auch, daß über den Schrittmotor 9 eine exakte Positionierung der Düse 5 an jeder beliebigen Stelle oberhalb des Substrats 2 mög lich ist, ganz gleich an welcher Stelle der Lackauftrag auf die Oberfläche des Substrats 2 erfolgen soll. Wird die Zuführeinrichtung 6 über das geneigt verlaufende Teil 12 in das horizontal verlaufende Teil 11 bewegt, so führt die Zuführeinrichtung 6 zuerst eine horizon tale und dann eine horizont-vertikale, anschließend wieder eine horizontale Bewegung aus. Bei diesem Stell vorgang wird mittels eines Sensors die Referenzstellung erfaßt.The lower, horizontally extending part 13 of the Kulis senführung 7 thus also ensures that an exact positioning of the nozzle 5 at any point above the substrate 2 is possible, regardless of where the paint is applied to the surface of the substrate via the stepper motor 9 2 should take place. If the feed device 6 is moved via the inclined part 12 into the horizontally extending part 11 , the feed device 6 first performs a horizontal and then a horizontal-vertical, then again a horizontal movement. In this setting process, the reference position is detected by means of a sensor.

In den beiden an die Zuführeinrichtung 6 angeschlosse nen Gleitelementen bzw. Rollenlagern 10, die in der er sten Kulissenführung 7 aufgenommen sind, können zwei weitere mit Abstand zu den ersten Rollenlagern angeord nete Rollenlager 10′ vorgesehen werden, die in einer weiteren Kulissenführung 7′ aufgenommen sind. Die Ku lissenführung 7′ verläuft parallel zum Teil 11, 13 der Kulissenführung 7 und stellt sicher, daß ein Kippen der Zuführeinrichtung 6 vermieden wird. Wird also der Schrittmotor 9 angetrieben, so wird über eine Spindel und eine zugehörige Kulisse bzw. Mutter 70 die Zuführ einrichtung 6 entweder nach rechts oder nach links be wegt.In the two connected to the feeder 6 NEN sliding elements or roller bearings 10 , which are included in the most link guide 7 , two further distance from the first roller bearings angeord designated roller bearings 10 'can be provided, which are added in a further link guide 7 ' are. The Ku lissenführung 7 'runs parallel to part 11 , 13 of the guide 7 and ensures that a tilting of the feeder 6 is avoided. So if the stepper motor 9 is driven, the feed device 6 is moved either to the right or to the left via a spindle and an associated link or nut 70 .

Damit eine Beschädigung der Versorgungsleitung 17 aus geschlossen wird, ist diese durch entsprechende in der Zuführeinrichtung 6 vorgesehene Bohrungen bzw. einen Freiraum geführt.In order that damage to the supply line 17 is excluded, it is guided through corresponding bores or a free space provided in the feed device 6 .

Da alle wesentlichen Bauteile, insbesondere die An triebsvorrichtung 3, ein großer Teil der Zuführeinrich tung 6 sowie die Versorgungsleitung 17, in der Tragvor richtung untergebracht sind, werden diese nicht nur vor Beschädigung, sondern auch vor Verschmutzungen mit Lack geschützt.Since all essential components, in particular the drive device 3 , a large part of the feeder device 6 and the supply line 17 , are accommodated in the supporting device, they are protected not only from damage but also from contamination with paint.

Wie aus Fig. 1 insbesondere hervorgeht, kann, wie be reits beschrieben, das vom Substratträger 14 abge gebene, flüssige Medium bzw. der Lack 4 über Leitele mente 19, 20 zumindest an den ersten Auffangbehälter 27 abgegeben werden, der mit mindestens einem Filter 28 verbunden ist, von dem die Flüssigkeit mittel- oder un mittelbar über eine Pumpe 29 an den ersten Auffangbe hälter 27 geleitet wird, wobei zwischen der ersten Ab flußleitung 33 des ersten Auffangbehälters 27 und der Pumpe 29 ein Unterdruck über eine als Venturi-Düse aus gebildete Vakuumpumpe 30 einstellbar ist.As can be seen in particular from FIG. 1, as already described, the liquid medium or the lacquer 4 given off by the substrate carrier 14 can be dispensed via guide elements 19 , 20 at least to the first collecting container 27 , which has at least one filter 28 is connected, from which the liquid is indirectly or un indirectly via a pump 29 to the first Auffangbe container 27 , wherein between the first from flow line 33 of the first collecting container 27 and the pump 29, a negative pressure via a formed as a venturi Vacuum pump 30 is adjustable.

Die Vakuumpumpe 30 ist an eine Rücklaufeinrichtung 32 angeschlossen, die aus den Leitungen 33, 59 und 39 und dem Filter 28 besteht. Die Vakuumpumpe 30 steht über eine Leitung 44 mit dem zweiten Auffangbehälter 31 in Verbindung. Die vom Substratträger 14 abgeschleuderte Flüssigkeit bzw. das flüssige Lackmedium wird über den ersten Auffangbehälter 27 an den ersten Filter 28 ge leitet, wobei in der Anlage die Rücklaufeinrichtung 32 an die Unterdruckeinrichtung bzw. das Venturi-Rohr 44 angeschlossen ist, über das der Unterdruck erzeugt wird. Dadurch läßt sich auch Flüssigkeitsmedium bzw. Lack mit hoher Viskosität durch die Filteranlage be wegen und für die Flüssigkeit die gewünschte Reinheit bei störungsfreiem Förderbetrieb erreichen. Durch den Vakuumbetrieb können auch Filter 28 mit sehr engmaschi gen Filterelementen 28 eingesetzt werden, ohne daß da durch die Durchlaufzeit des Lacks in der gesamten Vor richtung nachteilig beeinträchtigt wird. Durch das vor teilhafte Einsetzen des Unterdruckbetriebs können der artige Filter 28 auch wesentlich länger im Einsatz bleiben, da neben der Pumpe 29 in Verbindung mit dem Unterdruck eine hohe Durchlaufgeschwindigkeit der Lack flüssigkeit sichergestellt wird.The vacuum pump 30 is connected to a return device 32 , which consists of the lines 33 , 59 and 39 and the filter 28 . The vacuum pump 30 is connected to the second collecting container 31 via a line 44 . The centrifuged liquid from the substrate carrier 14 or the liquid coating medium is passed via the first collecting container 27 to the first filter 28 , the return device 32 being connected in the system to the vacuum device or the venturi tube 44 via which the vacuum is generated becomes. This also allows liquid medium or varnish with a high viscosity through the filter system and because of the desired purity for the liquid with trouble-free conveying operation. Due to the vacuum operation, filters 28 can also be used with very narrow filter elements 28 without being adversely affected by the throughput time of the lacquer in the entire direction. Due to the partial use of the vacuum operation, the filter 28 can also remain in use for a considerably longer time, since in addition to the pump 29 in conjunction with the vacuum, a high throughput speed of the paint liquid is ensured.

Im Ausführungsbeispiel ist das Venturi-Rohr oder die Vakuumpumpe 30 an den Auffangbehälter 31 angeschlossen. Die Vakuumpumpe 30 kann auch an jeder anderen geeig neten Stelle zwischen dem ersten Auffangbehälter 27 und der Pumpe oder Dosierpumpe 29 angeschlossen werden. Die Dosierpumpe 29 ist über ein Stellventil 37 der Rück führeinrichtung 32 zuschaltbar.In the exemplary embodiment, the venturi tube or the vacuum pump 30 is connected to the collecting container 31 . The vacuum pump 30 can also be connected at any other suitable location between the first collecting container 27 and the pump or metering pump 29 . The metering pump 29 can be switched on via a control valve 37 of the return device 32 .

Claims

1. Device for surface coating or for painting substrates, in particular disk-shaped substrates ( 2 ) such as a disk-shaped information carrier which can be applied to a substrate carrier ( 14 ) and driven by a drive device ( 3 ), the agent to be applied or the coating liquid ( 4 ) from at least one collecting container ( 27 or 31 ) via a feed device ( 6 ) on the substrate ( 2 ) and checked by means of a measuring device ( 40 ), characterized in that each loading container ( 27 or 31 ) one Has measuring device with a level indicator ( 40 ), which is equipped with at least two sensors ( 41 , 42 ), whereby the liquid level can be detected at any time.

2. Device according to claim 1, characterized in that the measuring device ( 40 ) by means of the at the sensor ( 41 , 42 ), continuously automatically calibrated when they are immersed in the liquid or in the paint ( 4 ).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the device verbun a first and second via lines with each other which collecting container ( 27 , 31 ), in which two sensors ( 41 , 42 ) are arranged, which with an evaluation unit ( 69 ) are connected.

4. The device according to claim 1, characterized in that the measured values from the sensors ( 41 , 42 ) are continuously fed to an evaluation unit ( 69 ) via which the valves ( 34 , 36 ) for filling the collecting container ( 27 , 31 ) can be controlled.

5. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the two sensors ( 41 , 42 ) are arranged at a distance from each other.

6. The device according to claim 5, characterized in that the two sensors ( 41 , 42 ) with respect to the bottom ( 53 , 53 ) of the collecting container ( 27 , 31 ) with different Höhenab stood (H₁, H₂) are arranged.

7. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the two sensors ( 41 , 42 ) are designed as resistance sensors, the measurement data can be evaluated as an analog signal and any number of fill levels can be displayed.

8. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the paint liquid circulation through a painting head ( 49 ), the upper collecting container ( 27 ) and via a valve ( 36 or 34 ) and the lower collecting container ( 31 ) is so controllable that the lower sensors ( 42, 42 ) of the upper and lower collecting container ( 27 and 31 ) are in contact with the paint liquid ( 4 ).