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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuführen von Lack zu mindestens zwei Zerstäubern, die mit Hilfe von Leitungen an eine Lackvorrats-Station angeschlossen sind.
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Insbesondere betrifft die Erfindung die Zuführung von Lacken zu verschiedenen Farbwechslern bzw. Zerstäubern und insbesondere von Kleinmengen, die für eine automatische Lackierung von Kleinserien benötigt werden.
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Zur Versorgung von verschiedenen Zerstäubern in einer Lackierkabine ist es bekannt, eine sogenannte ”Ringleitung” längs der Kabine bzw. um sie herum zu verlegen. Diese Ringleitung beginnt an einer Lackvorrats-Station zum Beispiel in Gestalt eines Lackvorratsbehälters, in den der umgepumpte Lack auch wieder zurückfließt. Die Ringleitung ist mit den für einen fachgemäßen Betrieb erforderlichen Armaturen zur Aufrechterhaltung eines konstanten Lackdruckes bestückt. Von ihr zweigen Stichleitungen zu jeder Spritzstelle ab, so daß Handspritzpistolen oder auch automatische Lackzerstäuber mit Lack versorgt werden können.
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Liegen mehrere Ringleitungen für unterschiedliche Farbtöne parallel nebeneinander vor, so können die einzelnen Farbtöne über einen sogenannten ”automatischen Farbwechsler” geführt werden, der dem Zerstäuber den jeweils benötigten Farbton über eine einzelne Leitung zuführt.
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Über derartige Ringleitungen werden die Lacke den einzelnen Spritzstellen mit den Farbtönen zugeführt, die in der Anlage üblicherweise verarbeitet werden. Die Ringleitungen führen somit üblicherweise nur Standardfarbtöne.
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Sollen in Abweichung vom standardmäßig vorgehaltenen Farbtonprogramm einzelne Farbtöne, zum Beispiel für Sonderserien, kurzfristig zur Verfügung stehen, muß der Standardfarbton in einer der vorhandenen Ringleitungen gegen den Sonderfarbton ausgetauscht werden. Es kann aber auch eine einzelne Ringleitung nur für Sonderfarbtöne vorgesehen sein, in der dann ein schneller Wechsel der eingefüllten Farbtöne möglich ist.
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Darüber hinaus besteht vielfach der Wunsch, nur einzelne Werkstücke bzw. sehr kleine Werkstückmengen mit einem Sonderfarbton zu lackieren. Würde in einem solchen Fall eine der üblichen Ringleitungen mit dem Sonderfarbton befüllt, so kann dies bedeuten, daß in vielen Fällen eine größere Lackmenge zum Befüllen der Leitung benötigt wird, als zur eigentlichen Lackierung des Werkstückes erforderlich ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mehrere bzw. mindestens zwei Zerstäuber von einer zentralen Stelle aus mit einer am tatsächlichen Lackierbedarf orientierten, minimalen Lackmenge zu versorgen und dabei eine unangemessen Überbevorratung zu vermeiden.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Mit den besagten Verfahrensschritten ist es möglich, die in der Zuführleitung noch befindliche Lackmenge zu nutzen und entsprechend die Bevorratung klein zu halten.
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Darüber hinaus ist es auch möglich, den Transport einzelner Kleinstmengenbehälter zu den verschiedenen Spritzstellen entlang einer Lackierkabine bzw. die Verwendung von mehreren, einzelnen Kleinstmengenbehältern zu vermeiden.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sieht vor, daß eine Auffang- und Parkstation für ein Trennelement in mindestens einer der den Lack führenden Leitungen nahe bei der Lackvorrats-Station und mindestens eine Auffang- und Parkstation für das Trennelement bei mindestens einem der Zerstäuber angeordnet ist. Das Trennelement befindet sich in mindestens einer der zerstäuberseitigen Auffang- und Parkstationen, während der betreffende Zerstäuber tätig ist. Es wird in der Leitung bis zu der anderen Auffang- und Parkstation verschoben, damit die in der Leitung noch befindliche Lackmenge in einem oder mehreren, an die Leitung grundsätzlich angeschlossenen Zerstäubern verbraucht und/oder gegebenenfalls ein Rest in die Lackvorrats-Station zurückströmen kann. Als Schiebemedium dient ein Strömungsmittel, bei dem es sich um Spülflüssigkeit und/oder Druckluft handeln kann.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von zwei Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigen:
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1 ein Fließschema einer ersten Vorrichtung mit, bezogen auf die Auffang- und Parkstation, in Reihe angeordneten Zerstäubern und
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2 ein Fließschema mit – bezogen auf die Auffang- und Parkstationen – parallel zueinander angeordneten Zerstäubern.
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Eine Anlage bzw. Vorrichtung 1 zum Lackieren von Teilen, die zum Beispiel in Richtung der Pfeile 2 in den 1 und 2 transportiert werden, umfaßt jeweils mehrere Zerstäuber 3, 4 bzw. 5, die von einer Lackvorrats-Station 6, bei der es sich um einen transportablen Behälter handeln kann, mit Lack versorgt werden. Mit Hilfe einer Pumpe 7, der in üblicher Weise ein Filter 8 und übliche Armaturen 7' zugeordnet sind, wird der Lack über eine Leitung 9 sowie mit Hilfe von Stichleitungen den Zerstäubern 3, 4 bzw. 5 zugeführt.
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In Strömungsrichtung hinter der Pumpe 7 befinden sich ein Freigabeventil 13 und eine Abzweigstelle 14 mit einer Entlüftungsleitung 15, in der ebenfalls ein Ventil 16 angeordnet ist. Die Entlüftungsleitung 15 führt schließlich zu einem Auffangbehälter 17 für zu entsorgenden Lack und/oder Spülmittel.
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Von der Abzweigstelle 14 führt die Leitung 9 zu bzw. in einen ersten Farbwechsler 18 für den ersten Zerstäuber 3, sodann durch einen zweiten Farbwechsler 19 für den zweiten Zerstäuber 4 und von dort schließlich in einen dritten Farbwechsler 20, der zu dem dritten Zerstäuber 5 gehört.
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In dem Farbwechsler 18 zweigt eine Stichleitung 21 von der Leitung 9 ab, führt zu einem steuerbaren Freigabeventil 22 und von dort zu dem Zerstäuber 3.
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Grundsätzlich Gleiches gilt für den zweiten Farbwechsler 19. Auch hier verbindet eine Stichleitung 23 die Leitung 9 und den Zerstäuber 4 unter Zwischenschaltung eines steuerbaren Freigabeventiles 24.
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Der gemäß Ausführungsbeispiel letzte Zerstäuber ist über eine Stichleitung 25 und ein steuerbares Freigabeventil 26 mit der Leitung 9 verbunden. Ferner ist eine Abzweigstelle 27 für eine Entlüftungsleitung 28 vorgesehen, die ein steuerbares Ventil 29 enthält und zu einem Auffangbehälter 30 führt, der identisch mit dem Auffangbehälter 17 sein kann.
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Zweckmäßigerweise ist an der Abzweigstelle 27 auch eine Spülmittelleitung 31 unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventiles 32 angeschlossen. Die Spülmittelleitung 31 wird bei Bedarf über ein steuerbares Ventil 33 mit Druckluft und/oder über ein ebenfalls steuerbares Ventil 34 mit Spülmittel versorgt.
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Zu dem Farbwechsler 20 gehört schließlich noch eine Auffang und Parkstation 40 für ein weitgehend oder vollständig formstabiles Trennelement, das in der Leitung 9 grundsätzlich bis zu einer zweiten Auffang- und Parkstation 41 bewegbar ist, die nahe bei der Pumpe 7 bzw. von der Pumpe 7 aus gesehen unmittelbar hinter der Abzweigstelle 14 angeordnet ist.
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Das in den Figuren nicht näher dargestellte, auch als ”Molch” bezeichnete Trennelement wird mit Hilfe eines Strömungsmediums in der Leitung 9 verschoben. Der Lack selbst dient als Schiebemedium für das Trennelement, wenn die Leitung 9 neu gefüllt werden muß. In der Auffang- und Parkstation 40 wird das Trennelement dann jeweils angehalten und geparkt, wobei der Lack um das Trennelement herum in Strömungsrichtung weiter in die Stichleitung 25 und bis in den Zerstäuber 5 strömen kann.
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Zu der Auffang- und Parkstation 40 gehört ein Sensor 42, der einer in den Figuren nicht dargestellten Steuereinheit meldet, daß das Trennelement die Auffang- und Parkstation 40 erreicht bzw. verläßt. Die Auffang- und Parkstation 40 befindet sich gemäß Ausführungsbeispiel zusammen mit dem Sensor 42 unmittelbar in der Nähe der Abzweigstelle 27, durch die die Leitung 9 mit Spülmittel bzw. Druckluft beaufschlagt werden kann.
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Sobald Spülmittel und/oder Druckluft an der Abzweigstelle 27 in die Leitung 9 strömen, verschieben diese als Schiebemittel das vollständig und/oder weitgehend formstabile Trennelement und die in der Leitung 9 befindliche Lacksäule zurück in Richtung Zerstäuber 4 bzw. Zerstäuber 3 und schließlich auch in Richtung Lackvorrats-Station 6. Die von dem Trennelement in der Leitung 9 zurückgedrückte Lackmenge kann daher an dem Zerstäuber 4 und/oder auch an dem Zerstäuber 3 auf das zu lackierende Teil aufgetragen werden. Dazu sind weitere Sensoren 43 und 44 unmittelbar vor den Abzweigstellen für die Stichleitungen 23 bzw. 21 angeordnet, damit das Trennelement vor Erreichen der jeweiligen Abzweigstelle 45 bzw. 46 bei Bedarf angehalten werden kann.
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Dazu wird lediglich die Zufuhr weiteren Spülmittels in die Leitung 9 gestoppt.
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Zwei weitere Sensoren 47 und 48 sind der Auffang- und Parkstation 41 zugeordnet.
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Die Versorgung der beiden Zerstäuber 4 und 3 erfolgt mit Hilfe von stromabwärts in der Leitung 9 befindlichem Lack in grundsätzlich gleicher Weise, wenn – von der Pumpe 7 aus gesehen – der jeweils stromabwärts liegende Zerstäuber 5 bzw. 4 nicht mehr benötigt wird.
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Beide Auffang- und Parkstationen 40, 41 für das Trennelement sind schließlich derart gestaltet, daß je nach Bedarf das in der Leitung 9 strömende Medium das Trennelement mittransportiert oder zurückläßt. Dazu hintergreifen jeweils steuerbare Anschlagelemente das von dem Strömungsmedium umströmte Trennelement.
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Zu dem Zerstäuber 5 strömender Lack durchströmt die Abzweigstellen 45 und 46, so daß die Zerstäuber 3 bis 5 bei dem in 1 dargestellten Fließschema an der Leitung 9 hintereinander und somit in Reihe angeordnet sind, wenn man ihre Lage bzw. die Lage der Abzweigstellen 45 und 46 auf die Lage der Auffang- und Parkstationen 40 und 41 an der Leitung 9 bezieht.
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Grundsätzlich anders kann die Anordnung der Zerstäuber mit ihren Abzweigstellen relativ zu den Auffang- und Parkstationen sein, denn die Zerstäuber 3a, 4a bzw. 5a mit den jeweiligen Auffang- und Parkstationen 40a und 41a bzw. 40a' und 41a' bzw. 40a'' und 41a'' parallel zueinander angeordnet sind. Ein derartiger Fall bzw. ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in 2 dargestellt. Mischformen von einer reinen Reihenschaltung und einer reinen Parallelschaltung sind grundsätzlich auch noch denkbar, wenn nämlich die Zerstäuber und die Auffang- und Parkstationen zum Teil in Reihe und zum Teil parallel zueinander angeordnet sind. Ein derartiger Fall ist in den Figuren nicht dargestellt. Er ergibt sich aber bei Verwendung der hier beschriebenen Merkmale.
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Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel weist grundsätzlich gleichartige Teile auf wie das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel. Übereinstimmende Teile sind daher auch mit denselben Bezugszahlen und zusätzlichen dem Buchstabenindex a versehen.
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Die Vorrichtung 1a umfaßt wiederum eine Lackvorrats-Station 6a mit einer Pumpe 7a, zugehörigen Armaturen 7a' und einem Filter 8a. Eine Leitung 9a führt ausgangsseitig von der Pumpe 7a zu einem schlauch- oder rohrartigen Verteiler und von dort zurück zu der Lackvorrats-Station 6a. Bei dem Vorrat in der Lackvorrats-Station 6a kann es sich ebenso wie bei dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel um Kleinmengen handeln.
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Von dem Verteiler führen Leitungen in Form von Stichleitungen 21a, 23a sowie 25a zu den Zerstäubern 3a, 4a bzw. 5a.
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Jeder Stichleitung 21a, 23a bzw. 25a sind Auffang- und Parkstationen 40a und 41a bzw. 40a' und 41a' bzw. 40a'' und 41a'' zugeordnet. Die Auffang- und Parkstationen 40a usw. befinden sich nahe bei Farbwechslern 20a der jeweiligen Zerstäuber 3a, 4a bzw. 5a, während die anderen Auffang- und Parkstationen 41a, 41a' bzw. 41a'' nahe bei Freigabeventilen 13a usw. angeordnet sind, die sich verteilerseitig in den Stichleitungen 21a, 23a bzw. 25a befinden.
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Der zu jedem Zerstäuber 3a, 4a bzw. 5a gehörende Farbwechsler 20a entspricht mit seinen Komponenten dem Farbwechsler 20 des in 1 dargestellten Ausführungsbeispieles. Er weist also ein Freigabeventil 26a und eine Abzweigstelle 27a mit einer Entlüftungsleitung 28a und mit einem steuerbaren Ventil 29a auf. Die Entlüftungsleitungen 28a führen Jeweils zu Auffangbehältern 30a.
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Auf der anderen Seite der Abzweigstelle 27a befinden sich Jeweils eine Spülmittelleitung 31a, ein Rückschlagventil 32a sowie Ventile 33a und 34a für Spülmittel bzw. Druckluft. Identisch gleich sind die Farbwechsler 20a bei den beiden anderen Zerstäubern 3a und 4a gestaltet.
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Zu den Auffang- und Parkstationen 41a, 41a' und 41a'' gehören schließlich noch je zwei Sensoren 47a und 48a und dienen demselben Zweck wie die Sensoren 47 und 48 der Vorrichtung 1. Sie melden jeweils die Ankunft eines Trennelementes an die nicht dargestellte Steuereinrichtung für die Pumpen und Ventile. Der in einer Stichleitung befindliche Lack kann folglich in die Lackvorrats-Station 6 zurückgedrückt werden und/oder er kann in eine andere, inzwischen über ein entsprechendes Ventil freigegebene Stichleitung 21a bzw. 23a zu einem anderen Zerstäuber 4a bzw. 3a gelangen. Dabei wird durch einen Rücklaufregler 49a verhindert, daß der zurückgedrückte Lack direkt in den Vorratsbehälter 6a zurückfließt. Die Pumpe 7a (Lackförderpumpe) wirkt als Rückschlagventil und verhindert ebenfalls ein Zurückströmen des zurückgedrückten Lacks in den Vorratsbehälter 6a. Dies bedeutet, daß die Zerstäuber 3a, 4a bzw. 5a in Verbindung mit ihren Freigabeventilen 26a in beliebiger Reihenfolge den an einem anderen Zerstäuber nicht mehr benötigten Lack verarbeiten können.
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Wenn die Zerstäuber 3, 4 bzw. 5 gemäß 1 in Reihe angeordnet sind, muß jeweils ein außenliegender Zerstäuber 5 seine Arbeit zuerst beenden, damit die in einer zu diesem Zerstäuber gehörenden Leitung befindliche Lackmenge von einem anderen Zerstäuber noch verbraucht werden kann. Wenn die Zerstäuber 3a, 4a bzw. 5a jedoch gemäß 2 parallel an einen Verteiler 9a' angeschlossen sind, läßt sich die Verarbeitung der in den verschiedenen Stichleitungen 21a, 23a bzw. 25a befindlichen Lackmengen beliebig variieren.
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Mit Hilfe des Trennelementes wird erreicht, daß sich Lack und als Schiebemedium dienendes Strömungsmedium nicht vermischen. Als Schiebemedium dienen in der einen Richtung der Lack selbst und dem der anderen Richtung ein Spülmittel und/oder Druckluft.
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Bei einem konkreten Anwendungsfall läßt sich unter Umständen nicht streng unterscheiden, ob sich eine Auffang- und Parkstation in einer Leitung, einer Versorgungsleitung, in einer Verbindungsleitung, in einer Zwischenleitung oder in einer Stichleitung befindet. Gemäß der Erfindung geht es daher auch nicht um spezielle Leitungen, sondern allein darum, daß die in der zu einem bestimmten Zerstäuber führenden Leitung befindliche Lackmenge noch verarbeitet werden kann. Dabei ist es gleichgültig, an welchem anderen Zerstäuber dies geschieht und wie die Anlage bzw. ihr Fließschema im Einzelfall gestaltet sind. Wichtig ist allein, daß die nicht mehr benötigte Lackmenge mit Hilfe eines anderen Strömungsmittels und eines Trennelementes zu mindestens einem der anderen Zerstäuber gefördert wird.
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Die Leitungen 9, 21, 23 und 25 bzw. 9a, 21a, 23a und 25a sind bei den beiden Ausführungsbeispielen jeweils konkret Zuführungsleitungen.
