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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten
eines Werkstücks mit einem Beschichtungsmittel, wobei die
Vorrichtung ein bewegbares Beschichtungsorgan zum Erzeugen eines
Beschichtungsstrahls sowie eine Vorrichtung zum Sammeln des Oversprays
des Beschichtungsmittels aufweist, die im Wesentlichen gegenüber
dem Beschichtungsorgan angeordnet ist.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Lackieren
und Emaillieren von Werkstücken sowie auf das Beschichten
von Werkstücken mit Kunststoffen wie bspw. PTFE oder mit Klebstoffen.
Beim Beschichten eines Werkstücks mittels eines Beschichtungsstrahls,
insbesondere im Spritzverfahren, können Teile des eingesetzten
Beschichtungsmittels das Werkstück verfehlen und als so
genannter Overspray verloren gehen. Es wird daher angestrebt, eine
möglichst große Menge des Oversprays aufzufangen,
zu sammeln und derart aufzuarbeiten, dass der Overspray wieder als
Beschichtungsmittel eingesetzt werden kann. Dabei ergibt sich immer
wieder das Problem, dass bei häufigen Farbwechseln die
Sammelvorrichtung jedes Mal komplett gereinigt oder ausgetauscht
werden muss, da die Farbreinheit für die Rückgewinnung
unabdingbar ist. Wenn nur kleine Mengen an Beschichtungsmittel zum
Einsatz kommen, verteilt sich der vergleichsweise kleinvolumige
Overspray auf einer verhältnismäßig großen
Fläche der Sammelvorrichtung. Wenn kleine Werkstücke
beschichtet werden, verteilt sich der Overspray sehr ungleichmäßig
auf der Sammelvorrichtung, d. h. in gewissen Bereichen sammelt sich
sehr viel Overspray an, während in anderen Bereichen nur
eine dünne Schicht entsteht. Dies hat zur Folge, dass die
flüchtigen Bestandteile des Oversprays schnell verdunsten
und die verbleibenden Bestandteile auf der Sammelvorrichtung antrocknen. Dadurch
verschlechtert sich die Qualität des aus dem aufgearbeiteten
Overspray gewonnenen Beschichtungsmittels. Außerdem muss
die Sammelvorrichtung aufwändig gereinigt werden.
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Aus
der
EP 0 678 059 B1 ist
eine Sammelvorrichtung in Form sich drehender Zylinder mit zugeordneter
Abstreifer bekannt, mit der die beschriebenen Probleme behoben werden
sollen.
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Die
EP 0 855 226 B1 offenbart
als weitere Lösung eine Beschichtungsvorrichtung mit künstlich erhöhter
Luftfeuchtigkeit. Beide Lösungen sind jedoch aufwändig
zu verwirklichen und für den Einsatz kleiner Beschichtungsmengen
sowie im Falle häufiger Wechsel des Beschichtungsmittels,
insbesondere bei Farbwechseln, weniger gut geeignet.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein eine
gattungsgemäße Vorrichtung so weiterzuentwickeln,
dass sie mit möglichst geringem Aufwand zu verwirklichen
ist und auch für den Einsatz kleiner Beschichtungsmengen
sowie im Falle häufiger Wechsel des Beschichtungsmittels
gut geeignet ist.
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Die
Lösung besteht in einer Vorrichtung mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass das Beschichtungsorgan zwei- oder mehrachsig koordiniert ist,
dass eine bewegbare Auffangvorrichtung für den Overspray vorgesehen
ist und dass die Bewegung der Auffangvorrichtung mittels einer Steuerungseinrichtung
derart mit der Bewegung des Beschichtungsorgans synchronisiert ist,
dass die Auffangvorrichtung stets in der Strahlrichtung des Beschichtungsstrahls
angeordnet ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Overspray
konzentriert mit einer Auffangvorrichtung aufgefangen. Im Gegensatz
zum Stand der Technik wird die Bewegung der Auffangvorrichtung mit
der Bewegung des Beschichtungsorgans in zwei oder mehr Achsen derart
synchronisiert, dass die Auffangvorrichtung stets in der Strahlrichtung
des Beschichtungsstrahls angeordnet ist, d. h. dass die Auffangvorrichtung
dem Beschichtungsstrahl in jeder Position sozusagen „im
Weg steht”. Diese Synchronisierung kann bspw. über
den so genannten „tool point” d. h. den Auftreffpunkt
des Beschichtungsstrahls auf dem Werkstück, erfolgen. Daraus
folgt, dass dann, wenn ein Overspray entsteht, d. h. wenn zwischen
Beschichtungsstrahl und Auffangvorrichtung kein Werkstück
angeordnet ist oder ein Teil des Beschichtungsstrahles am Werkstück
vorbei gerichtet ist, der Beschichtungsstrahl stets im Wesentlichen auf
die Auffangvorrichtung trifft. Auf diese einfache Weise wird auch
in komplex aufgebauten Beschichtungsanlagen zumindest ein wesentlicher
Teil, vorzugsweise größte Teil des Oversprays
aufgefangen und gesammelt, so dass die Materialverluste reduziert
und die Umgebungsluft geringer belastet wird. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung zeichnet sich durch einen vergleichsweise geringen Aufwand
auf. Sie ist daher nicht nur kostengünstig, sondern kann auch
problemlos in Verbindung mit allen Arten von automatischen und manuellen
Beschichtungsvorrichtungen mit zwei- oder mehrachsig koordinierten
Beschichtungsorganen verwirklicht werden, insbesondere mit Beschichtungsautomaten,
bspw. Robotern, Beschichtungskabinen sowie offen gestalteten Arbeitsplätzen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich für
alle Beschichtungsmittel, mit denen ein Beschichtungsstrahl gebildet
werden kann, besonders gut zur Rückgewinnung von Lacken
aller Art, einschließlich Wasserlacke, auf organischen
Binde- oder Lösemitteln basierende Lacke und Pulverlacke.
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Im
Gegensatz zum Stand der Technik kann aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen
Synchronisation der Bewegungen der Auffangvorrichtung und des Beschichtungsorgans
darauf verzichtet werden, den Overspray auf einer großen
Fläche dünnschichtig zu sammeln. Dies hat zur
Folge, dass die Verdunstungsverluste erheblich reduziert werden.
Der gesammelte Overspray behält auch beim Einsatz kleiner
Mengen an Beschichtungsmittel seine Konsistenz und kann besonders
einfach und in größeren Mengen sowie in wesentlich
besserer Qualität als bisher aufgearbeitet werden.
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Die
erfindungsgemäße Auffangvorrichtung kann mit wenig
Aufwand ausgebaut und gereinigt werden, so dass ein häufiger
Wechsel des Beschichtungsmittels, insbesondere der Wechsel von Farben, besonders
einfach und bequem zu handhaben ist.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Steuerungseinrichtung kann als mechanische oder elektronische Steuereinrichtung
oder als Kombination von beidem ausgebildet sein. Eine besonders
einfache mechanische Lösung besteht in der mechanischen
Kopplung mindestens zweier Linearachsensysteme, mit denen die Auffangvorrichtung
bzw. das Beschichtungsorgan bewegt werden.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Steuerungseinrichtung
derart ausgebildet ist, dass sie vom Beschichtungsorgan ausgehende Signale
empfängt, diese in Steuerungsbefehle umsetzt und die Steuerungsbefehle
an den Antrieb der Auffangvorrichtung weiterleitet. Bei dieser Ausführungsform
werden vom bewegten Beschichtungsorgan Informationen über
dessen Positionierung in Befehle an den Antrieb der Auffangvorrichtung
umgesetzt, so dass diese synchron mit dem Beschichtungsorgan bewegt
wird.
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Dieses
Ausführungsbeispiel kann bspw. als eine mit einem Sensor
versehene Spritzpistole verwirklicht werden. Falls ein Beschichtungsautomat, bspw.
ein Roboter gleich welcher Bauart, zum Einsatz kommt, liefert vorzugsweise
die Programmsteuerung des Automaten die Bewegungsdaten an die Steuerungseinrichtung.
Das Beschichtungsorgan kann auch als Spritzdüse oder als
eine Kombination mindestens zweier Spritzdüsen ausgebildet
sein, die bspw. ebenfalls mit einem Sensor versehen sein können.
Wenn Beschichtungsvorrichtungen in Form programmgesteuerter Mehrachsensysteme
zum Einsatz kommen, liefert vorzugsweise ebenfalls die Programmsteuerung
die Bewegungsdaten an die Steuerungseinrichtung.
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Das
Beschichtungsorgan und/oder die Auffangvorrichtung können
in besonders einfacher Weise mittels eines oder mehrerer Linearachsensysteme bewegt
werden.
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Die
Auffangvorrichtung kann zweckmäßigerweise beheizt
und/oder benetzt sein, um die Konsistenz des aufgefangenen Oversprays
so zu beeinflussen, dass das Sammeln und Verflüssigen des
Oversprays vereinfacht wird.
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Eine
weitere zweckmäßige Ausgestaltung besteht darin,
dass die Auffangvorrichtung abnehmbar ausgebildet ist, um sie bequem
auswechseln und reinigen zu können.
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Die
erfindungsgemäß vorgesehene Auffangvorrichtung
kann in beliebiger geeigneter Weise ausgestaltet sein. Sie kann
bspw. mindestens eine bewegbare Auffangplatte aufweisen, der mindestens eine
Sammelrinne zum Sammeln des auf der Auffangplatte aufgefangenen
und in flüssiger Form ablaufenden Oversprays zugeordnet
ist. Dabei kann die Sammelrinne ebenfalls erfindungsgemäß gemeinsam
mit der Auffangplatte bewegbar sein, dies ist jedoch nicht zwingend
erforderlich. Die Auffangvorrichtung kann ferner als mit einer Absauganlage
verbundener Auffangtrichter ausgebildet sein, wobei der abgezogene
Overspray oder zumindest ein Teil davon in Form eines Nebels abgezogen
wird. Daher sollte die Absauganlage in an sich bekannter Weise mit
einem Abscheider versehen sein, um den abgezogenen Overspray vollständig
zu verflüssigen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäß vorgesehene
Auffangvorrichtung als ein Auffangbehälter mit einer Auffangöffnung
ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass der Overspray eine besonders
geringe Materialoberfläche bildet. Der Auffangbehälter
kann dabei so bemessen sein, dass der Querschnitt seiner Auffangöffnung
für den Overspray lediglich so groß bemessen ist
wie der Querschnitt des Sprühstrahls im Bereich der Auffangöffnung
des Auffangbehälters. Darüber hinaus wird der
Overspray, unmittelbar nachdem er aufgefangen wurde, in einem vom
Auffangbehälter gebildeten Volumen gesammelt. Dies hat
zur Folge, dass die Verdunstungsverluste besonders stark reduziert
werden. Der gesammelte Overspray behält auch beim Einsatz
kleinster Mengen an Beschichtungsmittel seine Konsistenz und kann
besonders einfach und in wesentlich besserer Qualität als
bisher aufgearbeitet werden.
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Der
Auffangbehälter weist in vorteilhafter Weise ein Sammelbecken
auf, in welchem der aufgefangene Overspray gesammelt wird. Das Sammelbecken
bewirkt, dass der Overspray sich in einem Volumen sammelt, so dass
die Oberfläche des Oversprays, die mit der Außenluft
in Verbindung steht, besonders klein ist, so dass die Verdunstungsverluste weiter
reduziert werden.
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Das
Volumen des Auffangbehälters sollte zwar grundsätzlich
an die Menge des eingesetzten Beschichtungsmittels angepasst sein.
Bei großen Mengen an Beschichtungsmittel ist es vorteilhaft,
den Auffangbehälter mit einer Auslassöffnung für
das gesammelte Overspray zu versehen, so dass der Auffangbehälter
während des Beschichtungsvorgangs entleert werden kann.
Dies kann auch automatisch erfolgen, bspw. indem der Overspray abgepumpt
und wie üblich weiter verarbeitet wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, die Auffangvorrichtung
zusätzlich mit einer Absaugvorrichtung zu koppeln, um diejenigen
Reste des Oversprays abzusaugen, welche die Auffangvorrichtung verfehlen
sollten. Bspw. kann ein üblicher Absaugschlauch im Bereich
der Auffangvorrichtung angebracht sein und mit der Auffangvorrichtung
bewegt werden. Dadurch werden die letzten Reste des Oversprays schnell
und wirksam entfernt.
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten
Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen in einer schematischen,
nicht maßstabsgetreuen Darstellung:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel eines Teils einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung in einer Ansicht teilweise im Schnitt;
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2 ein
weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung in einer Ansicht teilweise im Schnitt;
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3 ein
weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung in einer Ansicht teilweise im Schnitt;
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4 ein
weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung in einer Ansicht teilweise im Schnitt;
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5 ein
weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung in einer Ansicht;
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6 das
Ausführungsbeispiel gemäß 5 in
einer um 90° gedrehten Ansicht;
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7 ein
weiteres Ausführungsbeispiel eines Teils einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung in einer Ansicht.
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1 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel eines Teils einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung 10 in einer vereinfachten Darstellung. Die
Vorrichtung 10 weist im Ausführungsbeispiel zwei
einander gegenüber angeordnete Linearachsensysteme 11, 12 auf.
Jedes Linearachsensystem 11, 12 weist in an sich
bekannter Weise eine Führungssäule 13, 14 auf und
einen in der Führungssäule 13, 14 bewegbaren und
bspw. mit einem Servomotor 15 angetriebenen Läufer
auf. Der Läufer in der Führungssäule 13 ist
als ein Rahmen 16 zur Aufnahme einer Auffangvorrichtung 21 ausgebildet.
Die Auffangvorrichtung ist im Ausführungsbeispiel als ein
mit einer Auffangöffnung 21a versehener Auffangbehälter 21 ausgebildet.
Der Läufer in der Führungssäule 14 ist
als Montageplatte 17 ausgebildet, auf der im Ausführungsbeispiel
ein Beschichtungsorgan 22 in Form von vier Spritzdüsen angeordnet
sind. Der Servomotor (nicht dargestellt) treibt über gekoppelte
Achsen 15, 18, 19 die Läufer in
an sich bekannter Weise an, derart, dass sich der Rahmen 16 mit
dem Auffangbehälter 21 einerseits und die Montageplatte 17 mit
dem Beschichtungsorgan 22 andererseits gleichzeitig über
die gleiche Wegstrecke in die gleiche Richtung bewegen, wie es durch
Pfeile angedeutet ist. Ein an einer Aufhängevorrichtung 51 befestigtes
zu beschichtendes Werkstück 50 ist zwischen dem
Beschichtungsorgan 22 und dem Auffangbehälter 21 angeordnet
und erfährt während des Beschichtungsvorgangs
einen Vorschub senkrecht zur Zeichnungsebene, d. h. das Werkstück 50 wird
an dem Beschichtungsorgan 22 vorbeigeführt.
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Beim
Beschichtungsvorgang erzeugt das Beschichtungsorgan 22 einen
Beschichtungsstrahl 23, im Ausführungsbeispiel
einen Spritzstrahl, bspw. aus einem wasserbasierten Lack als Beschichtungsmittel.
Dabei werden die Läufer je nach Bauart des Werkstücks 50 in
den Führungssäulen 13, 14 in
Richtung der Pfeile bewegt, um die gesamte Oberfläche des
Werkstücks 50 möglichst gleichmäßig
zu beschichten. Derjenige Anteil des Beschichtungsmittels, der nicht
auf dem Werkstück 50 auftrifft, wandert als Overspray 24 hinter
das Werkstück 50. Aufgrund der exakten mechanischen
Synchronisierung der Bewegungen des Beschichtungsorgans 22 und
des Auffangbehälters 21 tritt der Overspray 24 stets
in Höhe der Auffangöffnung 21a des Auffangbehälters 21 in
den Zwischenraum zwischen dem Werkstück 50 und
dem Auffangbehälter 21 ein, tritt damit durch die
Auffangöffnung 21a hindurch und wird solcherart im
Auffangbehälter 21 aufgefangen. Der Auffangbehälter 21 ist
im Ausführungsbeispiel mit einem Sammelbecken 25 ausgestattet,
im dem sich der Overspray 24 in einem Sumpf 26 sammelt.
Die der Außenluft zugewandte Oberfläche 26a des
Sumpfes 26 ist sehr klein, so dass die flüchtigen
Bestandteile des Oversprays 24, wenn überhaupt,
nur sehr langsam verdunsten und der Overspray 24 flüssig
bleibt. Der Overspray 24 kann dem Auffangbehälter 21 in
guter Qualität entnommen werden. Bspw. kann der Auffangbehälter 21 aus
dem Rahmen 16 herausgenommen und wieder eingesetzt werden.
Der Auffangbehälter 21 kann ferner beheizt und/oder
benetzt sein, um das Verflüssigen und Sammeln des Oversprays 24 zu
vereinfachen und seine Konsistenz und seine Weiterverarbeitbarkeit
positiv zu beeinflussen.
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2 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung 110. Die Vorrichtung 110 ist im Ausführungsbeispiel
als eine in einem Fundament 130 eingelassene Beschichtungskabine 140 ausgebildet.
Die Vorrichtung 110 weist im Ausführungsbeispiel
ebenfalls zwei einander gegenüber angeordnete, vereinfacht
dargestellte Linearachsensysteme 111, 112 auf.
Jedes Linearachsensystem 111, 112 weist in an
sich bekannter Weise eine Führungssäule 113, 114 auf
und einen in der Führungssäule 113, 114 bewegbaren
und bspw. mit einem Servomotor 115 über ein Endlosantriebsmittel 127 angetriebenen
Läufer auf, wie es in 2 für
die Führungssäule 113 dargestellt ist.
Der Läufer in der Führungssäule 113 ist
als ein Ausleger 116 ausgebildet, an dem eine Auffangvorrichtung 121 befestigt
ist. Die Auffangvorrichtung ist auch in diesem Ausführungsbeispiel
als ein mit einer Auffangöffnung 121a versehener
Auffangbehälter 121 ausgebildet. Der Läufer
in der Führungssäule 114 ist als Montagearm 117 ausgebildet,
an dem im Ausführungsbeispiel ein Beschichtungsorgan 122 in
Form von zwei Spritzdüsen angeordnet sind.
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In 2 sind
der Auffangbehälter 121 und das Beschichtungsorgan 122 zugleich
in einer oberen und einer unteren Position dargestellt, um ihre Bewegung
entlang der Führungssäulen deutlich zu machen.
Die Bewegung des Auffangbehälters 121 und des
Beschichtungsorgans 122 ist ebenfalls derart synchronisiert,
dass sich der Ausleger 116 einerseits und der Montagearm 117 andererseits
gleichzeitig über die gleiche Wegstrecke in die gleiche Richtung
bewegen. Die Synchronisierung kann, wie in 1 dargestellt
und beschrieben, über eine mechanische Kopplung erfolgen.
Die Synchronisierung kann aber bspw. auch dadurch erfolgen, dass der Montagearm 117 mit
einem Sensor versehen ist, der Bewegungsdaten, d. h. Daten über
die Position des Montagearms 117, an eine Steuerungseinrichtung (nicht
dargestellt) weiterleitet. Die Steuerungseinrichtung verarbeitet
die Bewegungsdaten zu Steuerbefehlen, die an den Servomotor 115 weitergeleitet
werden.
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Ein
an einer Aufhängevorrichtung 151 befestigtes zu
beschichtendes Werkstück 150 ist zwischen dem
Beschichtungsorgan 122 und dem Auffangbehälter 121 angeordnet
und erfährt während des Beschichtungsvorgangs
einen Vorschub senkrecht zur Zeichnungsebene, d. h. das Werkstück 150 wird
an dem Beschichtungsorgan 122 vorbeigeführt.
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Beim
Beschichtungsvorgang erzeugt das Beschichtungsorgan 122 einen
Beschichtungsstrahl 123, im Ausführungsbeispiel
einen Spritzstrahl, bspw. aus einem wasserbasierten Lack als Beschichtungsmittel.
Dabei werden die Läufer je nach Bauart des Werkstücks 150 in
den Führungssäulen 113, 114 bewegt,
um die gesamte Oberfläche des Werkstücks 150 möglichst
gleichmäßig zu beschichten. Derjenige Anteil des
Beschichtungsmittels, der nicht auf dem Werkstück 150 auftrifft,
wandert als Overspray 124 hinter das Werkstück 150.
Aufgrund der exakten mechanischen Synchronisierung der Bewegungen
des Beschichtungsorgans 122 und des Auffangbehälters 121 tritt
der Overspray 124 stets in Höhe der Auffangöffnung 121a des
Auffangbehälters 121 in den Zwischenraum zwischen
dem Werkstück 150 und dem Auffangbehälter 121 ein,
tritt damit durch die Auffangöffnung 121a hindurch
und wird solcherart im Auffangbehälter 121 aufgefangen.
Der Auffangbehälter 121 ist im Ausführungsbeispiel
mit einem Sammelbecken 125 ausgestattet, im dem sich der
Overspray 124 in einem Sumpf 126 sammelt. Die
flüchtigen Bestandteile des Oversprays 124 verdunsten,
wenn überhaupt, nur sehr langsam, und der Overspray 124 bleibt
flüssig. Der Overspray 124 kann dem Auffangbehälter 121 in
guter Qualität entnommen werden.
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Hierfür
ist der Auffangbehälter 121 im Ausführungsbeispiel
mit einer Auslassöffnung 128 für den
Overspray 124 ausgestattet. Der Auffangbehälter 121 wird
im Ausführungsbeispiel automatisch entleert, indem der
Overspray 124 mittels einer Pumpe 129 über
eine in die Auslassöffnung 128 mündende flexible
Schlauchleitung 131 abgepumpt wird. Der abgepumpte O verspray
wird in an sich bekannter Weise eine Filtereinrichtung 132 zur
Weiterverarbeitung zugeführt.
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Die 1 und 2 zeigen
zur Vereinfachung der Darstellung Ausführungsbeispiele,
bei denen der Auffangbehälter 121 und das Beschichtungsorgan 122 nur
entlang einer einzigen vertikalen Achse bewegt werden. Gegenstand
der Erfindung sind jedoch Vorrichtungen, bei denen der Auffangbehälter 121 und
das Beschichtungsorgan 122 zusätzlich senkrecht
zur Zeichnungsebene (und damit senkrecht zur vertikalen Achse) gemeinsam
bewegt werden, und zwar sowohl in Richtung als auch in Gegenrichtung
des Vorschubs des Werkstücks 150. Schließlich
können der Auffangbehälter 121 und das Beschichtungsorgan 122 entlang
aller drei Achsen des Koordinatensystems gemeinsam bewegt werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel für eine derartige Vorrichtung 410 mit
an sich bekannten, mehrachsig koordinierten Beschichtungsorganen 422 ist
in den 5 und 6 in stark vereinfachter Form
dargestellt. Die Vorrichtung 410 weist im Ausführungsbeispiel
mehrachsige Bewegungsautomaten 411, 412 mit Führungssäulen 413, 414 auf,
mit deren Hilfe ein an einer Montageplatte 417 angeordnetes
Beschichtungsorgan 422 (hier in Form mehrerer gekoppelter Spritzdüsen)
sowie eine an einem Ausleger 416 angeordnete Auffangvorrichtung 421 (hier
in Form eines mit einer Auffangöffnung versehenen Auffangbehälters 421)
entlang der in den 5 und 6 gezeigten
Pfeile bewegbar angeordnet sind. Ein an einer Aufhängevorrichtung 451 befestigtes
zu beschichtendes Werkstück 450 ist zwischen dem
Beschichtungsorgan 422 und dem Auffangbehälter 421 angeordnet
und erfährt während des Beschichtungsvorgangs
einen Hin- und Herbewegung senkrecht zur Zeichnungsebene in 5 bzw.
in der Zeichnungsebene in 6.
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Die
Bewegungsautomaten 411, 412 werden in an sich
bekannter Weise mittels einer Programmsteuerung bewegt. Die Bewegungen
des Beschichtungsorgans 422 und des Auffangbehälters 421 werden
bei diesem Ausführungsbeispiel dadurch synchronisiert,
dass die Programmsteuerung des Bewegungsautomaten 412 für
das Beschichtungsorgan 422 Bewegungsdaten, d. h. Daten über
die Position des Beschichtungsorgans 422, bevorzugt über
den sog. „tool point”, also den Auftreffpunkt
des Spritzstrahls auf dem Werkstück 450, an eine
Steuerungseinrichtung (nicht dargestellt) weiterleitet. Die Steuerungseinrichtung
verarbeitet die Bewegungsdaten zu Steuerbefehlen, die an die Programmsteuerung
des Bewegungsautomaten 411 für den Auffangbehälter 421 weitergeleitet
werden. Der Auffangbehälter 421 wird somit durch
die mehrachsigen Bewegungsautomaten 411, 412 immer
synchron zum Beschichtungsorgan 422, d. h. gleichzeitig über
die gleiche Wegstrecke in die gleiche Richtung bewegt. Die Achsen des
Bewegungsautomaten 411 sind so ausgelegt, dass der Auffangbehälter 421 der
Bewegung des Beschichtungsorgans 422 unmittelbar folgt
und wie oben beschrieben immer gegenüber dem Beschichtungsstrahl
positioniert ist.
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Der
beim Beschichtungsvorgang hinter dem Werkstück 450 entstehende
Overspray 424 tritt aufgrund der Synchronisierung der Bewegungen
des Beschichtungsorgans 422 und des Auffangbehälters 421 stets
in Höhe der Auffangöffnung des Auffangbehälters 421 in
den Zwischenraum zwischen dem Werkstück 450 und
dem Auffangbehälter 421 ein, tritt damit durch
die Auffangöffnung hindurch und wird solcherart im Auffangbehälter 421 aufgefangen.
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3 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung 210 in Form einer Lackierstation mit einer
von einem Facharbeiter bedienten, in mindestens zwei Raumachsen
bewegbaren Spritzpistole als Beschichtungsorgan 222. An einer
Seite der Lackierstation ist eine Auffangvorrichtung 221 in
Form eines mit einer Auffangöffnung 221a versehenen
Auffangbehälters 221 an einem Ausleger 216 über
einen Antrieb (nicht dargestellt) bewegbar befestigt. Die Bewegung
erfolgt erfindungsgemäß sowohl in vertikaler Richtung
als auch senkrecht zur Zeichnungsebene. Ein an einer Aufhängevorrichtung 251 befestigtes
Werkstück 250 ist vor dem Auffangbehälter 221 angeordnet.
Während des Beschichtungsvorgangs wird das Werkstück 250 mit
einem Beschichtungsstrahl 223 in Form eines Spritzstrahls
beschichtet. Die Bewegung der Spritzpistole 222 und des
Auffangbehälters 221 ist ebenfalls derart synchronisiert,
dass sich der Ausleger 216 einerseits und die Spritzpistole 222 andererseits gleichzeitig über
die gleiche Wegstrecke in die gleiche Richtung bewegen. Zu diesem
Zweck ist die Spritzpistole 222 mit einem Sensor versehen,
der Bewegungsdaten, d. h. Daten über die Position der Spritzpistole 222,
bevorzugt über den sog. „tool point”,
also den Auftreffpunkt des Spritzstrahls auf dem Werkstück 250,
an eine Steuerungseinrichtung 260 weiterleitet. Die Steuerungseinrichtung 260 verarbeitet
die Bewegungsdaten zu Steuerbefehlen, die an den Antrieb des Auslegers 216 weitergeleitet
werden. Damit folgen der Ausleger 216 und damit der Auffangbehälter 221 exakt
den Bewegungen der Spritzpistole 222.
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Derjenige
Anteil des Beschichtungsmittels, der nicht auf dem Werkstück 250 auftrifft,
wandert als Overspray 224 hinter das Werkstück 250.
Aufgrund der exakten Synchronisierung der Bewegungen der Spritzpistole 222 und
des Auffangbehälters 221 tritt der Overspray 224 stets
in Höhe der Auffangöffnung 221a des Auffangbehälters 221 in
den Zwischenraum zwischen dem Werkstück 250 und
dem Auffangbehälter 221 ein, tritt damit durch
die Auffangöffnung 221a hindurch und wird solcherart
im Auffangbehälter 221 aufgefangen. Der Auffangbehälter 221 ist
im Ausführungsbeispiel mit einem Sammelbecken 225 ausgestattet,
im dem sich der Overspray 224 in einem Sumpf 226 sammelt.
Die flüchtigen Bestandteile des Oversprays 224 verdunsten,
wenn überhaupt, nur sehr langsam, und der Overspray 224 bleibt
flüssig. Der Overspray 224 kann dem Auffangbehälter 221 in
guter Qualität entnommen werden, bspw. mittels des in 2 beschriebenen
automatischen Pumpsystems. Eine Auslassöffnung im Auffangbehälter 221 und
eine flexible Schlauchleitung sind in 3 angedeutet.
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4 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung 310 in Form eines Beschichtungsautomaten mit
einem zumindest entlang zweier Raumachsen bewegbaren Roboterarm
als Beschichtungsorgan 322. Die Vorrichtung 310 entspricht
in ihrem Aufbau der Vorrichtung 210 in 3,
so dass insoweit die Beschreibung für 3 auch
für 4 gilt. Die Bewegung des Roboterarms 322 und
des Auffangbehälters 321 wird bei diesem Ausführungsbeispiel
dadurch synchronisiert, dass die Programmsteuerung des Beschichtungsautomaten
die Bewegungsdaten des Roboterarms 322, an eine Steuerungseinrichtung 360 weiterleitet,
die wie beschrieben Steuerbefehle erzeugt, um die Bewegung des Auffangbehälters 321 mit
der Bewegung des Roboterarms 322 zu synchronisieren. Auf
diese Weise kann der Overspray 324 in der beschriebenen Weise
aufgefangen werden.
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7 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung 510 in einer stark vereinfachten Darstellung.
Da 7 im Wesentlichen der 1 entspricht,
sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen, und es
wird ausdrücklich auf die Beschreibung zu 1 Bezug genommen.
Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass eine Auffangvorrichtung 521 in
Form eines Auffangtrichters vorgesehen ist, der mit einer Absauganlage 540 verbunden
ist. Mit der Absauganlage 540 wird im Bereich des Auffangtrichters 521 in
Form von Sprühnebel auftretender Overspray 24 abgesaugt
und über ein Rohr 542 in einen Abscheider 541 geleitet,
in dem der Nebel wieder verflüssigt und dann in üblicher
Weise weiterer Verwendung zugefügt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0678059
B1 [0003]
- - EP 0855226 B1 [0004]