DE19827213A1 - Mehrfarben-Lackiervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrfarben-Lackiervorrichtung zum Lackieren beispielsweise einer Autokarosserie. Der hier verwendete Begriff "Lack umfaßt sämtliche flüssig oder dispergiert aufzutragenden pigmentierten oder pigmentlosen Oberflächenbeschichtungsmaterialien.

Bei einer aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. HEI 7- 108198 bekannten Mehrfarben-Lackiervorrichtung wird der Lack von Mehrfarben-Wechselventilen durch eine Einlaßleitung zu einer Zahnrad­ pumpe geleitet, wonach der Lack von der Zahnradpumpe durch eine Ausgabeleitung (Zufuhrrohr) zu einer Spritzpistole geführt und durch ein Düsenloch ausgespritzt wird.

Weil jedoch bei dieser Lackiervorrichtung der Lack durch die einzelne Einlaßleitung und die einzelne Ausgabeleitung geführt wird, ist es beim Wechsel etwa von weißem Lack zu rotem Lack erforderlich, die Ein­ laßleitung und die Ausgabeleitung mit Verdünnungsmittel enthaltender Waschflüssigkeit zu waschen. Wegen der großen Länge der mit dem Verdünnungsmittel zu waschenden Leitung besteht daher das Problem, daß eine große Menge von Verdünnungsmittel erforderlich ist und die Waschzeit lang wird.

Als Mittel zum Lösen dieses Problems wurde beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. HEI 7-185405 eine "elektro­ statische Lackiervorrichtung" vorgeschlagen. Wie in Fig. 1 dieser Publikation gezeigt, sind bei dieser elektrostatischen Lackiervorrichtung in einem rotierenden Sprühkopf einer Spritzpistole Kapillardüsen für mehrere Farben vorgesehen, und Lacke mit unterschiedlichen Farben werden separat durch diese Düsen geleitet. Weil bei dieser elektrostatischen Lackiervorrichtung für jeden der verschieden farbigen Lacke eine eigene Leitung verwendet wird, brauchen die Kapillardüsen beim Wechsel zwischen Lackfarben nicht gewaschen werden.

Weil jedoch bei dieser elektrostatischen Lackiervorrichtung die mehreren Kapillardüsen zur Spitze der Spritzpistole verlaufen und für jede der mehreren Kapillardüsen eine Zahnrad pumpe vorgesehen ist, ist die Konstruktion der Lackiervorrichtung kompliziert und die Lackiervorrich­ tung ist groß.

Ein Ziel der Erfindung ist es daher, eine Lackiervorrichtung anzugeben, bei der Lackwechselzeit kurz ist und die einfach und kompakt ist.

Um dieses und andere Ziele zu erreichen, wird erfindungsgemäß eine Mehrfarben-Lackiervorrichtung vorgeschlagen, umfassend: eine Mehrzahl von Lacktanks, die jeweils mit Lack einer verschiedenen Farbe zu füllen sind; eine Mehrzahl von Leitungen, die einzeln mit den Lacktanks ver­ bunden sind, um einzeln Lacke von den Tanks abzuleiten; eine Mehrzahl von An-/Ausventilen, die einzeln in den Leitungen angeordnet sind; eine einzelne Pumpe, die an den Auslässen der Leitungen angeordnet ist; und eine Spritzpistole, die mit einer Ausgabeleitung der Pumpe verbunden ist, wobei die Leitungen, welche die Lacktanks mit der Pumpe verbinden, jeweils einem Lack zugeordnete Leitungen sind, und die Ausgabeleitung, welche die Pumpe mit der Spritzpistole verbindet, eine gemeinsame Leitung ist.

Bevorzugt umfaßt die Mehrfarb-Lackiervorrichtung einen mit Wasch­ flüssigkeit zu füllenden Waschflüssigkeitstank, eine Waschleitung zum Leiten der Waschflüssigkeit von diesem Waschflüssigkeitstank sowie ein in der Waschleitung angeordnetes An-/Ausventil zum Waschen.

Bei der erfindungsgemäßen Lackiervorrichtung sind die die Lacktanks mit der Pumpe verbindenden Leitungen zugeordnete Leitungen, die den verschiedenfarbigen Lacken einzeln zugeordnet sind, und die die Pumpe mit der Spritzpistole verbindende Ausgabeleitung ist eine gemeinsame Leitung. Wenn daher die Lackfarbe beispielsweise von weiß zu rot gewechselt wird, brauchen die zugeordneten Leitungen nicht gewaschen werden. Nur die gemeinsame Passage von der Pumpe zu der Spritzpistole muß gewaschen werden, so daß die beim Lackfarbenwechsel erforder­ liche Waschzeit verkürzt werden kann. Weil die Ausgabeleitung, die die Pumpe mit der Spritzpistole verbindet, eine einzelne gemeinsame Leitung ist, läßt sich außerdem eine einzelne Pumpe verwenden, so daß die Konstruktion der Lackiervorrichtung einfach und die Lackiervorrichtung kompakt ausgestaltet werden kann.

Die Lackleitungen sind bevorzugt mit gleichen Abstand im Kreis um die Waschleitung herum angeordnet, wodurch es möglich ist, einen in der Pumpe gebildeten Zusammenflußraum klein auszubilden.

Bevorzugte Ausführungen der Erfindung werden nun im Detail anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert, worin:

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Mehrfarben- Lackiervorrichtung einer ersten bevorzugten Ausführung;

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht in Richtung des Pfeils 2 von Fig. 1;

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 3-3 von Fig. 2;

Fig. 4A und 4B zeigen Ansichten vom Erstbetrieb der Mehr­ farben-Lackiervorrichtung der ersten Ausführung;

Fig. 5A und 5B zeigen Ansichten vom zweiten Betrieb der Mehrfarben-Lackiervorrichtung der ersten Ausführung;

Fig. 6A und 6B zeigen Ansichten vom dritten Betrieb der Mehrfarben-Lackiervorrichtung der ersten Ausführung; und

Fig. 7A und 7B sind Schnittansichten der wesentlichen Teile einer Mehrfarben-Lackiervorrichtung nach einer zweiten bevorzugten Ausführung, wobei Fig. 7B eine Schnittansicht entlang Linie 7b-7b von Fig. 7A ist.

In der ersten bevorzugten Ausführung, die in den Fig. 1 bis 6 gezeigt ist, sind die Lackleitungen und eine Waschleitung zum leichteren Ver­ ständnis anhand eines Lacklaufbilds und eines Waschfluidlaufbilds in einer flachen Ebene ausgelegt.

Zu Fig. 1. Die Mehrfarben-Lackiervorrichtung 1 dieser bevorzugten Ausführung weist einen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Lacktank 2, 3, 4, 5 und 6 auf, die mit Lacken unterschiedlicher Farben gefüllt sind, sowie einen Verdünnertank 7, der mit als Waschflüssigkeit dienendem Verdünner gefüllt ist. Eine erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Leitung 10, 11, 12, 13, 14 zum Leiten dieser Lacke ist jeweils mit den Lacktanks 2 bis 6 verbunden. Eine Waschleitung 15 zum Leiten von Verdünnungsmittel ist mit dem Verdünnertank 7 verbunden. Ein erstes, zweites, drittes, viertes und fünftes An-/Ausventil 20, 21, 22, 23, 24 ist jeweils in den ersten bis fünften Leitungen 10, 11, 12, 13, 14 vorgese­ hen. In der Waschleitung 15 ist ein Wasch-An-/Ausventil 25 vorgesehen. An den Auslässen der ersten bis fünften Leitungen 10, 11, 12, 13, 14 und der Waschleitung 15 ist eine einzelne Pumpe 30 angeordnet. Die Ausgabeleitung 60 erstreckt sich von der Ausgabeöffnung dieser Pumpe 30 zu einem Düsenloch 62a einer Spritzpistole 62 bzw. eines Sprühkopfs davon. Die Pumpe 30 wird im Detail anhand der Fig. 2 und 3 be­ schrieben.

Zum leichteren Verständnis wird in der folgenden Beschreibung ange­ nommen, daß der erste Lacktank 2 weißen Lack enthält und der zweite Lacktank 3 roten Lack. Ferner wird angenommen, daß die dritten bis fünften Lacktanks 4, 5 und 6 Lacke enthalten, deren Farben anders sind als weiß und rot.

Die ersten bis fünften Leitungen 10 bis 14 sind unabhängige zugeordnete Leitungen, denen jeweils ein Lack zugeordnet ist, und die Waschleitung 15 ist ebenfalls eine unabhängige zugeordnete Leitung. Andererseits ist die Ausgabeleitung 60 eine gemeinsame Leitung, durch die die Lacke mit verschiedenen Farben gemeinsam fließen.

Die Bezugszahl 64 bezeichnet ein zylindrisches Gehäuse, das am hinteren Teil der Spritzpistole 62 angebracht ist. Die Pumpe 30 wird von einem Antriebsmotor 65 angetrieben. In der Ausgabeleitung 60 ist ein Aus­ löserventil 66 angeordnet. Von der Ausgabeleitung 60 zweigt eine Ablaufleitung 68 ab. In dieser Ablaufleitung 68 ist ein Ablaßventil 67 vorgesehen, und am Ende der Ablaufleitung 68 ist ein Abfalltank 70 angeordnet.

In Fig. 2 ist die Pumpe 30 eine Verdrängerpumpe. An der Pumpe 30 ist eine Antriebswelle 35a angebracht. Die Antriebswelle 35a ist mit der Antriebswelle 65a des Antriebsmotors 65 durch ein erstes Gelenk 35b, eine Verbindungswelle 35c und ein zweites Gelenk 35d verbunden.

Gemäß Fig. 3 weist die Pumpe 30 jeweilige erste bis fünfte Rückschlag­ ventile 40 bis 44 auf, die in den Auslässen die ersten bis fünften Leitun­ gen 10 bis 14 vorgesehen sind, ein Waschfluid-Rückschlagventil 45, das im Auslaß der Waschfluidleitung 15 vorgesehen ist, einen Misch- oder Zusammenflußraum 46, der mit den Auslässen der ersten bis fünften Leitungen 10 bis 14 sowie der Waschfluidleitung 15 verbunden ist, eine Einlaßöffnung 48, die mit einer Auslaßseite dieses Zusammenflußraums 46 verbunden ist, ein Rückschlagventil 49, das in dieser Einlaßöffnung 48 vorgesehen ist, sowie ein erstes und ein zweites Zahnrad 36, 37, die an der Auslaßseite der Einlaßöffnung 48 miteinander in Eingriff stehen.

Das erste Zahnrad 36 ist in einem ersten geschlossenen Raum 50 aufge­ nommen, der in einem Pumpengehäuse 32 ausgebildet ist. Das zweite Zahnrad 37 ist in einem zweiten geschlossenen Raum 51 aufgenommen, der in dem Pumpengehäuse 32 ausgebildet ist. Diese ersten und zweiten geschlossenen Räume 50, 51 sind mit der Einlaßöffnung 48 verbunden. Das zweite Zahnrad 37 ist an der Antriebswelle 35a angebracht. Das erste Zahnrad 36 ist drehbar an einer Welle 55 angebracht. Die Bezugszahl 53 bezeichnet eine Ausgabeöffnung.

Ein Sperrbolzen 57 ist in das Pumpengehäuse 32 eingeschraubt und fixiert innerhalb des Pumpengehäuses 32 einen ersten Block 58, der einen Ventilsitz 58a aufweist, sowie einen zweiten Block 59, der zusam­ men mit dem ersten Block 58 den Zusammenflußraum 46 bildet.

Die ersten bis fünften Leitungen 10 bis 14 von den Lacktanks 2 bis 6 (siehe Fig. 1) sowie die ersten bis fünften Rückschlagventile 40 bis 44 bilden den verschiedenen Farben zugeordnete Leitungen. Die Wasch­ leitung 15 von dem Verdünnertank 7 (siehe Fig. 1) zu dem Wasch- Rückschlagventil 45 ist eine zugeordnete Leitung für eine Waschflüssig­ keit darstellenden Verdünner. Andererseits sind der Zusammenflußraum 46, die Einlaßöffnung 48, der erste geschlossene Raum 50, der zweite geschlossene Raum 51, die Ausgabeöffnung 53 und die Ausgabeleitung 60 jeweils gemeinsame Leitungen, die allen Farben gemeinsam sind.

Im folgenden wird der Betrieb dieser Mehrfarben-Lackiervorrichtung 1 beschrieben.

Die Fig. 4A und 4B zeigen den Erstbetrieb der Mehrfarben-Lackiervor­ richtung dieser ersten bevorzugten Ausführung beim Versprühen von weißem Lack.

In Fig. 4A sind die zweiten bis fünften An-/Ausventile 21 bis 24 und das Wasch-An-/Ausventil 25 alle ausgeschaltet, und das erste An-/Aus­ ventil 20 ist angeschaltet. Dann wird bei abgeschaltetem Ablaßventil 67 das Auslöserventil 66 angeschaltet. Dann wird die Pumpe 30 von dem Antriebsmotor 65 angetrieben.

Weil das erste An-/Ausventil 20 angeschaltet ist, fließt weißer Lack aus dem ersten Lacktank 2 durch die erste Leitung 10 (Tankseite), das erste An-/Ausventil 20, die erste Leitung 10 (Pumpenseite), die Pumpe 30, die Ausgabeleitung 60 und das Auslöserventil 66 und wird von dem Düsen­ loch 62a der Spritzpistole 62 versprüht.

Da die Ausgabeleitung 60 gemeinsam ist und als einzelne Leitung vor­ gesehen ist, hat die Lackiervorrichtung 1 eine einfache Konstruktion und hat nur geringe Abmessungen. Wenn beispielsweise eine Autokarosserie zu lackieren ist, entstehen nur wenig Störungen des Luftstroms auch dann, wenn die Lackiervorrichtung 1 entlang der Karosserie bewegt wird, so daß die Karosserie gut lackiert werden kann.

Wenn in Fig. 4B das erste Zahnrad 36 und das zweite Zahnrad 37 sich in den mit Pfeilen dargestellten Richtungen drehen, kommt es zu einem Unterdruck in der Einlaßöffnung 48, das Rückschlagventil 49 und das erste Rückschlagventil 40 öffnen sich, und es wird, wie mit den strich­ punktierten Pfeilen gezeigt, weißer Lack von der ersten Leitung 10 durch den Zusammenflußraum 46, die Einlaßöffnung 48, die ersten und zweiten geschlossenen Räume 50, 51, die Ausgabeöffnung 43 und die Aus­ gabeleitung 60 ausgegeben.

Die Fig. 5A und 5B zeigen einen zweiten Betrieb der Mehrfarben- Lackiervorrichtung dieser ersten bevorzugten Ausführung sowie das Waschen einer Leitung mit Verdünner.

In Fig. 5A ist das erste An-/Auseventil 20 abgeschaltet und ist das Wasch-An-/Ausventil 25 angeschaltet. Dann wird das Ablaßventil 67 angeschaltet und das Auslöserventil 66 wird ausgeschaltet. Dann wird die Pumpe 30 von dem Antriebsmotor 65 angetrieben.

Weil das Wasch-An-/Ausventil 25 und das Ablaßventil 67 angeschaltet sind, fließt der Verdünner von dem Verdünnertank 7 durch die Wasch­ leitung 15 (Tankseite), das Wasch-An-/Ausventil 25, die Waschleitung 15 (Pumpenseite), die Pumpe 30, die Ausgabeleitung 60 und durch das Ablaßventil 67 und wird zu dem Abfalltank 70 ausgegeben. Im Ergebnis werden die Pumpe 30 und die Ausgabeleitung 60 mit Verdünner gewa­ schen, wodurch weißer Lack aus diesen entfernt wird.

Wenn in Fig. 5B das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad 67 sich in den mit den Pfeilen dargestellten Richtungen drehen, kommt es in der Einlaßöffnung 48 zu einem Unterdruck, das Rückschlagventil 49 und das Wasch-Rückschlagventil 45 öffnen sich, und es wird, wie mit den strich­ punktierten Pfeilen gezeigt, Verdünner aus der Waschleitung 15 durch den Zusammenflußraum 46, die Einlaßöffnung 48, die ersten und zweiten geschlossenen Räume 50, 51 und die Ausgabeöffnung 53 zu der Aus­ gabeleitung 60 ausgegeben.

Wenn Verdünner aus der Waschleitung 15 zu der Ausgabeleitung 60 fließt, wird, weil der Zusammenflußraum 46 relativ groß ist, Verdünner in den gesamten Zusammenflußraum 46 eingeführt. Infolgedessen wird weißer Lack, der in dem kurzen Abschnitt der ersten Leitung 10 zwischen dem Zusammenflußraum 46 und dem ersten Rückschlagventil 40, dem Zusammenflußraum 46, der Einlaßöffnung 48, den ersten und zweiten geschlossenen Räumen 50, 51, der Ausgabeöffnung 53 und der Ausgabeleitung 60 verbleibt, durch den Verdünner entfernt, wodurch diese Leitungen gereinigt werden.

Weil hier die ersten bis fünften Rückschlagventile 40 bis 44 zwischen den ersten bis fünften Leitungen 10 bis 14 und dem Zusammenflußraum 46 vorgesehen sind, besteht kein Risiko, daß Verdünner von dem Zu­ sammenflußraum 46 in die ersten bis fünften Leitungen 10 bis 14 eintritt.

Weil, wie in Fig. 5A gezeigt, die erste Leitung 10 von dem ersten Lacktank 2 zu dem ersten Rückschlagventil 40 eine zugeordnete Leitung ist, die nicht mit Verdünner gewaschen werden muß, und weil daher nur der Zusammenflußraum 46, die Einlaßöffnung 48, die ersten und zweiten geschlossenen Räume 50, 51, die Ausgabeöffnung 53 und die Aus­ gabeleitung 60 mit Verdünner gewaschen werden brauchen, kann die Waschzeit verkürzt werden.

Fig. 6A und 6B zeigen den dritten Betrieb der Mehrfarben-Lackiervor­ richtung dieser ersten bevorzugten Ausführung beim Sprühen von rotem Lack.

In Fig. 6A ist das zweite An-/Ausventil 21 angeschaltet, und das Wasch-An-/Ausventil 25 ist abgeschaltet. Dann wird das Ablaßventil 67 ausgeschaltet, und das Auslöserventil 66 wird angeschaltet. Dann wird die Pumpe 30 von dem Antriebsmotor 65 angetrieben.

Roter Lack fließt von dem zweiten Lacktank 3 durch die zweite Leitung 11 (Tankseite), das zweite An-/Ausventil 21, die zweite Leitung 11 (Pumpenseite), die Pumpe 30, die Ausgabeleitung 60 und das Auslöser­ ventil 66, und wird durch das Düsenloch 62a der Spritzpistole 62 ver­ sprüht.

Wenn in Fig. 6B das erste Zahnrad 36 und das zweite Zahnrad 37 sich in den mit den Pfeilen gezeigten Richtungen drehen, kommt es in der Einlaßöffnung 48 zu einem Unterdruck, wobei sich das Rückschlagventil 49 und das zweite Rückschlagventil 41 öffnen, und es wird, wie mit den strichpunktierten Pfeilen gezeigt, roter Lack aus der zweiten Leitung 11 durch den Zusammenflußraum 46, die Einlaßöffnung 48, die ersten und zweiten geschlossenen Räume 50, 51 und die Ausgabeöffnung 53 zu der Ausgabeleitung 60 ausgegeben.

Weil kein weißer Lack in dem kurzen Abschnitt der ersten Leitung 10 zwischen dem Zusammenflußraum 46 und dem ersten Rückschlagventil 40, dem Zusammenflußraum 46, der Einlaßöffnung 48, den ersten und zweiten geschlossenen Räumen 50, 51, der Ausgabeöffnung 53 oder der Ausgabeleitung 60 verbleibt, kommt es zu keinem Vermischen von weißem Lack mit rotem Lack.

Fig. 7A und 7B zeigen Schnittansichten eines Hauptteils einer Mehr­ farben-Lackiervorrichtung nach einer zweiten bevorzugten Ausführung. Diejenigen Teile, die jenen der ersten bevorzugten Ausführung gleichen, haben die gleichen Bezugszahlen und werden nicht weiter beschrieben. Um in der ersten bevorzugten Ausführung das Verständnis des Lack­ laufbildes und des Waschfluidlaufbildes der Mehrfarben-Lackiervorrich­ tung zu erleichtern, wurden die ersten bis fünften Leitungen 10 bis 14 und die Waschleitung 1 5 in einer flachen Ebene liegend dargestellt. Bevorzugt werden jedoch die ersten bis fünften Leitungen 10 bis 14 mit gleichem Abstand auf einem Kreisbogen um die Waschleitung 15 herum angeordnet, wie in Fig. 7B dieser zweiten bevorzugten Ausführung gezeigt. Hierdurch kann der Zusammenflußraum 46 verkleinert werden, so daß der Lack in dem Zusammenflußraum 46 in kurzer Zeit ausgewa­ schen werden kann. Die Bezugszahl 16 bezeichnet eine Lackleitung, die zusätzlich zu den mehreren Lackleitungen der ersten bevorzugten Aus­ führung vorgesehen ist.

Eine Mehrfarben-Lackiervorrichtung 1 weist zugeordnete Leitungen 10, 11, 12, 13, 14 zum Leiten jeweiliger Lacke von einer Mehrzahl von Lacktanks 2, 3, 4, 5, 6 auf, die mit jeweils verschiedenfarbigem Lack gefüllt sind. Eine einzelne Pumpe 30 ist an den Auslässen der zuge­ ordneten Leitungen angeordnet. Die Ausgabeleitung 60 der Pumpe dient als einzelne, den jeweiligen Lackfarben gemeinsame Leitung. Mit dieser gemeinsamen Leitung 60 ist eine Spritzpistole 62 verbunden. Beim Lackfarbenwechsel ist es nicht erforderlich, die zugeordneten Leitungen mit Waschflüssigkeit zu waschen, wobei nur die gemeinsame Leitung von der Pumpe zu der Spritzpistole gewaschen werden braucht.

Claims (3)

1. Mehrfarben-Lackiervorrichtung, umfassend:
eine Mehrzahl von Lacktanks (2, 3, 4, 5, 6), die jeweils mit Lack einer verschiedenen Farbe zu füllen sind;
eine Mehrzahl von Leitungen (10, 11, 12, 13, 14), die einzeln mit den Lacktanks verbunden sind, um einzeln Lacke von den Tanks abzuleiten;
eine Mehrzahl von An-/Ausventilen (20, 21, 22, 23, 24), die einzeln in den Leitungen angeordnet sind;
eine Pumpe (30), die an den Auslässen der Leitungen an­ geordnet ist; und
eine Spritzpistole (62), die mit einer Ausgabeleitung (60) der Pumpe (30) verbunden ist,
wobei die Leitungen (10, 11, 12, 13, 14), welche die Lack­ tanks (2, 3, 4, 5, 6) mit der Pumpe (30) verbinden, jeweils einem Lack zugeordnete Leitungen sind, und die Ausgabeleitung (60), welche die Pumpe (30) mit der Spritzpistole (62) verbindet, eine gemeinsame Leitung ist.

2. Mehrfarben-Lackiervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit Waschflüssigkeit zu füllenden Waschflüssigkeits­ tank (7), eine Waschleitung (15) zum Leiten der Waschflüssigkeit aus dem Waschflüssigkeitstank (7) sowie ein in der Waschleitung (15) angeordnetes Wasch-An-/Ausventil (25).

3. Mehrfarben-Lackiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschleitung (15) in der Mitte angeordnet ist und die Lackleitungen (10, 11, 12, 13, 14) mit gleichem Abstand im Kreis um die Waschleitung (1 5) herum angeordnet sind.