-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen eines unter
Druck stehenden Behälters mit einer Flüssigkeit,
insbesondere einer mit Treibmedium und ggf. Lösungsmittel
vorbefüllten Aerosoldose mit Farbe bzw. Lack, umfassend
eine Aufnahme zur Positionierung des Behälters in einer
Füllposition, eine Fülleinrichtung zum Einpressen
der Flüssigkeit in den Behälter und Kopplungsmittel
zum abdichtenden Ankoppeln der Fülleinrichtung an einen
Ventilbereich des Behälters.
-
-
Die
aus der
DE 13 03 782
B1 bekannte Vorrichtung dient zum Füllen einer
Aerosoldose mit Farbe, wobei dort eine zum Einpressen der Farbe
dienende Fülleinrichtung als manuell bedienbare Zylinder-Kolben-Anordnung
ausgeführt ist. Die in die Aerosoldose zu füllende
Farbe wird in einen Becher gegeben, der wiederum in eine den Becher
aufnehmende Kammer eingesetzt wird. Eine einen Kolben tragende Kolbenstange
ist mit einem Hebelmechanismus verbunden, wodurch sich die im Becher
befindliche Flüssigkeit – durch Verschieben des
Kolbens innerhalb des Bechers – über Kopplungsmittel
in die Aerosoldose verpressen lässt.
-
Die
aus der
DE 13 03 782
B1 bekannte Vorrichtung ist insoweit problematisch, als
bei einem Farbwechsel ein nicht unerheblicher Reinigungsaufwand
zu betreiben ist. Der die Farbe aufnehmende Becher und eine die
Kolbenstange bzw. den Kolben überdeckende Hülse
werden nach Gebrauch entsorgt, wodurch ein abermaliger Aufwand entsteht. Außerdem
belasten die dort verwendeten Wegwerfteile die Umwelt.
-
Auch
aus der
DE 20 2006
02 389 U1 ist eine gattungsbildende Vorrichtung bekannt,
bei der die Fülleinrichtung ebenfalls einen Becher zur
Aufnahme der in die Aerosoldose einzupressenden Farbe umfasst. Sowohl
der Becher als auch der Kolbenkopf sind als Wegwerfartikel ausgeführt,
so dass dort zwar keine Reinigung von Teilen erforderlich ist, jedoch insbesondere
bei geringen Mengen an zu füllenden Aerosoldosen erhebliches
Material zu entsorgen ist. Auch hier ist die Umweltbelastung erheblich.
Außerdem ist beim Farbwechsel ein erheblicher Umrüstaufwand
in Bezug auf Becher und Kolbenkopf zu betreiben.
-
Die
bekannten, zuvor erörterten Vorrichtungen haben einen gemeinsamen
wesentlichen Nachteil dahingehend, dass es schwierig ist, die zum
Befüllen einer oder mehrerer Dosen erforderliche Menge
an Farbe exakt und reproduzierbar über den Becher zu dosieren.
Dabei ist es nämlich erforderlich, den zur Bereitstellung
der Farbe dienenden Becher exakt mit der erforderlichen Menge – für
eine oder mehrere zu befüllende Dosen – zu füllen.
Soll eine Kleinserie an Dosen gefüllt werden, muss der
Becher stets nachgefüllt werden, was abermals einen erheblichen
Aufwand mit sich bringt. Bei ständigem Nachfüllen
des Bechers ist eine Verschmutzung der Vorrichtung und der Umgebung
nicht auszuschließen.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsbildende
Vorrichtung zum Füllen eines unter Druck stehenden Behälters
mit einer Flüssigkeit, insbesondere einer mit Treibmedium
und ggf. Lösungsmittel vorbefüllten Aerosoldose
mit Farbe bzw. Lack derart auszugestalten und weiterzubilden, dass
bei einfacher Handhabung exakt die zum Befüllen einer Dose
dienende Menge an Flüssigkeit vorhaltbar ist. Vor allem
soll gewährleistet sein, dass auch mehrere Dosen im Sinne
einer Kleinserie befüllt werden können, ohne dabei
in den Arbeitsablauf der Vorrichtung eingreifen zu müssen.
-
Die
voranstehende Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Danach ist eine gattungsbildende Vorrichtung dadurch gekennzeichnet,
dass die Fülleinrichtung Ansaugmittel zum Ansaugen der
Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter in ein Druckbehältnis
und Druckmittel zum Pressen der angesaugten Flüssigkeit
aus dem Druckbehältnis heraus in den Behälter
hinein umfasst.
-
Erfindungsgemäß ist
erkannt worden, dass der bei der gattungsbildenden Vorrichtung zum
Vorhalten der Flüssigkeit bzw. Farbe vorgesehene Becher
insoweit nachteilig ist, als dieser nur bedingt zum Vorhalten einer
exakten Menge in den Behälter einzupressender Flüssigkeit
geeignet ist. Sollen mehrere Dosen nacheinander mit gleicher Farbe
befüllt werden, bedingt die gattungsbildende Vorrichtung
einen erheblichen Aufwand zum Nachfüllen des Bechers mit
Flüssigkeit bzw. Farbe.
-
In
erfindungsgemäßer Weise wurde von dem der gattungsbildenden
Vorrichtung zugrundeliegenden Prinzip abgewichen, wonach nämlich
bislang die Flüssigkeit bzw. Farbe über einen
Becher und einen in den Becher eintauchenden Kolben bzw. Kolbenkopf
verpresst wurde. In Abkehr zu der bislang bekannten Technik umfasst
die Fülleinrichtung nach der erfindungsgemäßen
Vorrichtung besondere Ansaugmittel, nämlich Ansaugmittel
zum Ansaugen der Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter,
der neben der Vorrichtung – in beliebiger Größe
und mit beliebigem Volumen bzw. Inhalt, bereitgestellt wird. Im
Konkreten wird die Flüssigkeit in ein Druckbehältnis
hineingesaugt, wobei das Druckbehältnis exakt diejenige Menge
an Fluidum aufnimmt, die zum Einpressen in den jeweiligen Behälter
bzw. in die jeweilige Dose erforderlich ist. Neben den Ansaugmitteln
sind Druckmittel vorgesehen, die zum Pressen der angesaugten Flüssigkeit
aus dem Druckbehältnis heraus in den Behälter
bzw. in die Aerosoldose hinein dienen.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet somit ganz
anders als die gattungsbildende Vorrichtung, saugt nämlich
die zu dosierende Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter
in ein Druckbehältnis hinein und drückt die angesaugte
Flüssigkeit aus dem Druckbehältnis heraus in den
zu füllenden Behälter bzw. in die zu füllende
Aerosoldose.
-
In
Abkehr vom Stand der Technik wird in erfindungsgemäßer
Weise nicht etwa eine in den Behälter einzupressende Menge
an Flüssigkeit bereitgestellt. Vielmehr bedient sich die
Vorrichtung aus einem Vorratsbehälter, saugt nämlich
aus dem Vorratsbehälter heraus die erforderliche Menge
an Flüssigkeit in ein Druckbehältnis und drückt
von dort aus die Flüssigkeit in den zu füllenden
Behälter hinein, nämlich exakt die erforderliche
Menge bzw. das erforderliche Volumen. Der Vorgang lässt
sich beliebig oft wiederholen, nämlich entsprechend der
Anzahl der zu füllenden Behälter bzw. Aerosoldosen
und entsprechend der bereitgestellten Menge an Flüssigkeit, die
sich in dem Vorratsbehälter befindet.
-
In
vorteilhafter Weise sind die Ansaugmittel und die Druckmittel in
einer baulichen und/oder funktionalen Einheit zusammengefasst. Im
Konkreten können die Ansaugmittel und die Druckmittel durch eine
Zylinder-Kolben-Anordnung gebildet sein, wobei der Zylinder gemeinsam
mit der Kolbenfläche das Druckbehältnis bildet.
Die Ansaugmittel und die Druckmittel sind somit in ganz besonders
vorteilhafter Weise in einer Einheit zusammengefasst, die wechselweise
zum Ansaugen und Ausdrücken betrieben wird.
-
Die
einzelnen Komponenten der Vorrichtung können im Wesentlichen
linear übereinander angeordnet sein, nämlich turmartig.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Zylinder-Kolben-Anordnung oberhalb der
Kopplungsmittel vorgesehen ist, so dass diese mehr oder weniger
unmittelbar über die Kopplungsmittel in den Behälter
wirken kann. Zwischen der Zylinder-Kolben-Anordnung und den Kopplungsmitteln ist
in weiter vorteilhafter Weise eine Ventilanordnung vorgesehen, über
die der Strömungspfad einerseits beim Ansaugen der Flüssigkeit
und andererseits beim Fördern der Flüssigkeit
vom Druckbehältnis in den zu füllenden Behälter
hinein definierbar ist.
-
Insbesondere
zur einfachen Betätigung ist es möglich, die Zylinder-Kolben-Anordnung,
d. h. die dadurch gebildeten Ansaug- und Druckmittel, mittels einer
Pneumatik- oder Hydraulikeinrichtung zu betätigen. Mechanische
und/oder elektrische Betätigungseinrichtungen sind ebenfalls
denkbar.
-
Der
Antrieb, d. h. beispielsweise die Pneumatik- oder Hydraulikeinrichtung,
ist bevorzugt unmittelbar über der Zylinder-Kolben-Anordnung
angeordnet, wobei der Kolben der Zylinder-Kolben-Anordnung vorzugsweise über
eine Kolbenstange mit dem Kolben der Pneumatik- oder Hydraulikeinrichtung, vorzugsweise
mit dem Kolben eines Pneumatikzylinders, verbunden ist. Mit anderen
Worten kann zum Antrieb ein handelsüblicher Pneumatikzylinder
oder ein Hydropneumatikzylinder dienen, der den Kolben der Zylinder-Kolben-Anordnung
zum Befüllen und Entleeren des Druckbehältnisses
betätigt. Dabei ist es von ganz besonderem Vorteil, wenn
der Durchmesser des Kolbens des Pneumatikzylinders wesentlich größer
ist als der Durchmesser des Kolbens der Zylinder-Kolben-Anordnung,
um nämlich den zum Ansaugen und Einpressen der Flüssigkeit
in das Druckbehältnis und aus dem Druckbehältnis
heraus in den Behälter bzw. in die Aerosoldose erforderlichen
Druck auf einfache Weise aufbauen bzw. bereitstellen zu können.
-
In
weiter vorteilhafter Weise ist der Kolben des Pneumatikzylinders
mit einer sich nach außerhalb des Pneumatikzylinders, vorzugsweise
nach oben, erstreckenden Kolbenstange verbunden. Der Kolben kann
durch die Kolbenstange geführt sein.
-
Die
sich nach außerhalb erstreckende Kolbenstange arbeitet
in weiter vorteilhafter Weise gegen einen einstellbaren Anschlag,
wodurch der maximale Hub des Kolbens des Pneumatikzylinders und damit
der Hub des Kolbens der Zylinder-Kolben-Anordnung definiert ist.
Durch diese Maßnahme lässt sich das Volumen der
in das Druckbehältnis anzusaugenden und in den Behälter
einzupressenden Flüssigkeit exakt definieren, nämlich
auf einfache Weise durch den Anschlag.
-
Der
Anschlag kann als außerhalb des Pneumatikzylinders vorgesehener
mechanischer Anschlag, beispielsweise in Form einer Stellschraube, eines
Jochs oder dergleichen, ausgeführt sein. Dabei ist es wiederum
von ganz besonderem Vorteil, wenn der Anschlag in vorgegebenen Stufen
entsprechend der Füllmenge handelsüblicher Aerosoldosen
einstellbar ist, so dass sich die Vorrichtung auf einfache Weise
bedienen lässt, nämlich unter Berücksichtigung
der konkret zu füllenden Aerosoldosen, auf dessen Volumen
sich der Anschlag in vorgegebenen Stufen und unter Zugrundelegung
einer entsprechenden Beschriftung einstellen lässt.
-
Wie
bereits zuvor ausgeführt, sind die Ansaugmittel und Druckmittel
funktional zusammengefasst, nämlich durch die Zylinder-Kolben-Anordnung. Diese
wird über den Pneumatikzylinder betätigt, der von
einem Ansaughub in einen umgekehrten Auspresshub steuerbar ist.
Entsprechend wird die Zylinder-Kolben-Anordnung einerseits zum Ansaugen und
andererseits zum Auspressen der Flüssigkeit betätigt.
Der jeweilige Vorgang – Ansaughub oder Auspresshub – und
somit die Funktion der Zylinder-Kolben-Anordnung wird über
ein Betätigungsorgan, vorzugsweise über einen
Hebel, eingestellt und ist mechanisch aktivierbar. Letztendlich
wird der Pneumatikzylinder über ein entsprechendes Ventil
bzw. über eine entsprechende Ventilanordnung umgesteuert.
-
Der
zur Betätigung des Pneumatikzylinders erforderliche Luftdruck
ist einstellbar und kann über ein Anzeigeinstrument angezeigt
werden. Es ist möglich, dass die Vorrichtung nur dann betätigbar
ist, wenn ein hinreichend hoher Luftdruck detektiert wird. Somit
lässt sich eine in Bezug auf den erforderlichen Luftdruck
einwandfreie Funktion der Vorrichtung gewährleisten. Dabei
ist zu berücksichtigen, dass in der zu befüllenden
Aerosoldose 7 bis 8 bar herrschen. Über die Zylinder-Kolben-Anordnung
ist ein Druck von 25 bis 28 bar aufzubringen, um die Flüssigkeit problemlos
in die Aerosoldose einzupressen. Die Vorrichtung ist über
eine externe Druckluftquelle mit 7 bis 8 bar Druckluft zu versorgen.
-
Bereits
zuvor ist erwähnt worden, dass zwischen der Zylinder-Kolben-Anordnung
und den Kopplungsmitteln eine Ventilanordnung, vorzugsweise ein
Drei-Wege-Ventil, vorgesehen ist. Diese Ventilanordnung dient zum
Steuern des Strömungspfads der anzusaugenden und auszupressenden
Flüssigkeit, nämlich einerseits von dem Vorratsbehälter
in das Druckbehältnis und andererseits vom Druckbehältnis
in den zu befüllenden Behälter bzw. in die Aerosoldose.
Das Drei-Wege-Ventil lässt sich mechanisch oder elektrisch
betätigen.
-
Die
Kopplungsmittel können sich unmittelbar an die Ventilanordnung
anschließen, so dass sich ein kompakter Aufbau der funktionalen
Elemente und somit der gesamten Vorrichtung ergibt.
-
Entsprechend
den voranstehenden Ausführungen wird der zu befüllende
Behälter auf der Aufnahme positioniert und wird der Behälter
an die Kopplungsmittel angekoppelt. Dabei ist es von Vorteil, wenn
die Aufnahme zur Positionierung des Behälters einen höhenverstellbaren
Teller umfasst, mit dessen Hilfe der zu befüllende Behälter
zwischen dem Teller und die Kopplungsmittel spannbar ist. Dazu kann
die Aufnahme einen Hubmechanismus umfassen, der vorzugsweise unter
Zwischenschaltung von Federkraft arbeitet, so dass der Teller in Richtung
der Kopplungsmittel über den Hubmechanismus spannbar ist.
Eine sichere Positionierung und ein sicheres Halten des zu füllenden
Behälters ist dadurch gewährleistet.
-
Des
Weiteren wird der Situation Rechnung getragen, dass unterschiedlich
große Behälter, beispielsweise Aerosoldosen, zu
befüllen sind. Entsprechend ist die Distanz zwischen der
Aufnahme bzw. dem Hubmechanismus und den Kopplungsmitteln derart
zu bemessen, dass die größten in Frage kommenden
Aerosoldosen dazwischen passen. Sollen kleinere Dosen mit Farbe
befüllt werden, kann der Hubmechanismus derart ausgelegt
sein, dass er von unten her mit der auf dem Teller positionierten
Dose gegen die Kopplungsmittel hebbar bzw. verfahrbar ist. Dazu
könnte der Hubmechanismus im Sinne eines Scherenhubtischs
oder teleskopartig ausgebildet sein.
-
Alternativ
lässt sich eine Anpassung an unterschiedlich große
Aerosoldosen mit einfachen Mitteln generieren, nämlich
dadurch, dass zur Anpassung an unterschiedlich hohe Behälter
bzw. Aerosoldosen ein Adapter zur Positionierung auf dem Teller
vorgesehen ist. Unter Nutzung eines solchen Adapters wird dieser
auf den Teller und wird die Aerosoldose auf den Adapter gestellt,
um nämlich den Höhenunterschied zwischen kleinen
und großen Dosen zu überbrücken.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung kann über
die zuvor erörterten Merkmale hinaus weitere Mittel umfassen,
die die Handhabung der Vorrichtung in Bezug auf einen Farbwechsel,
im Konkreten in Bezug auf die Reinigung der Vorrichtung, ganz erheblich
erleichtern. So sind in weiter vorteilhafter Weise Reinigungsmittel
zum Reinigen der Strömungspfade nebst Druckbehältnis
vorgesehen, die zum Ansaugen, Durchströmen und Auslassen
eines Reinigungsmediums, insbesondere einer Reinigungsflüssigkeit,
beispielsweise eines Lösungsmittels, dienen. Im Konkreten
können die Reinigungsmittel einen an die Kopplungsmittel
ankoppelbaren Reinigungsadapter umfassen, der das analog der Flüssigkeit
von außerhalb aus einem Behälter angesaugte Reinigungsmedium
beim Auspressen aus dem Druckbehälter statt in einen zu
füllenden Behälter bzw. in eine zu füllende
Aerosoldose nach außerhalb in ein Auffangbehältnis
leitet. Der Reinigungsadapter kommt somit ausschließlich
zu Reinigungszwecken zum Einsatz und definiert einen Strömungspfad
zwischen dem Druckbehältnis über die Kopplungsmittel
und eine Leitung in das Auffangbehältnis hinein.
-
Grundsätzlich
ist es denkbar, den Reinigungsadapter so klein wie möglich
zu gestalten und ihn – wie auch immer – an das
auslassseitige Ende der Kopplungsmittel anzukoppeln. Dazu können Schraubmittel,
Bajonettanschlüsse. etc. verwendet werden. Ganz besonders
einfach ist es, wenn der Reinigungsadapter entsprechend der Länge
einer Aerosoldose als Stange, Rohr, etc. ausgebildet ist, so dass
er sich zwischen die Aufnahme bzw. den Teller und die Kopplungsmittel
spannen lässt. Im oberen Bereich wäre dann der
Anschluss für eine zum Auffangbehälter hin führende
Leitung vorgesehen, die nach dem Einspannen des Reinigungsadapters
beispielsweise an einen Anschlussstutzen ansteckbar ist.
-
An
dieser Stelle sei erwähnt, dass der Reinigungsadapter unterschiedlich
ausgeführt sein kann. Dabei ist es von Vorteil, unmittelbar
neben den Kopplungsmitteln, d. h. möglichst seitlich des
Bereichs, in dem der zu befüllende Behälter auf
der Aufnahme positioniert wird, eine besondere Vorrichtung zum Festlegen
bzw. Bereitstellen des Reinigungsadapters vorzusehen. Alternativ
dazu ist es auch denkbar, den Reinigungsadapter in einer einer Basis
zuzuordnenden Schublade, einem Ablagefach oder dergleichen bereitzustellen.
-
Das
Auffangbehältnis dient zur Aufnahme der zur Reinigung verwendeten
Flüssigkeit. Das Auffangbehältnis kann beliebig
neben der Vorrichtung positioniert werden. In vorteilhafter Weise
ist dort eine wannenartige Schale zur Positionierung des Auffangbehältnisses
vorgesehen, so dass eine abermalige Sicherheit in Bezug auf eine
ungewollte Kontamination der Umgebung geschaffen ist.
-
In
Bezug auf eine einwandfreie Funktion der Zylinder-Kolben-Anordnung
kann eine weitere Maßnahme realisiert sein, nämlich
eine Sichtkontrolle der Dichtigkeit der Anordnung. Dazu kann aus
dem Bereich der Zylinder-Kolben-Anordnung eine Leitung abgehen,
die ebenfalls in ein Auffangbehältnis führen kann.
Ist die Leckleitung trocken, funktioniert die Zylinder-Kolben-Anordnung
einwandfrei. Wird über die Leckleitung Flüssigkeit
abgegeben, spricht dies für eine Leckage im Drucksystem,
wodurch letztendlich ein Wartungsbedarf oder gar ein Reparaturbedarf
angezeigt wird.
-
Die
zuvor beschriebene Vorrichtung kann freistehend angeordnet oder
aber in einem Gehäuse vorgesehen sein, wobei das Gehäuse
zumindest die Aufnahme und die Kopplungsmittel umfasst. Das Gehäuse
bietet eine erhebliche Sicherheit, insbesondere dann, wenn es über
eine Tür oder ein Fenster öffenbar bzw. schließbar
ist. So wird der zu befüllende Behälter, beispielsweise
die Aerosoldose, zunächst auf die Aufnahme bzw. auf den
Teller innerhalb des Gehäuses gestellt. Der Behälter
wird über den der Aufnahme zugeordneten Hubmechanismus
gegen die Kopplungsmittel verspannt. Bevor nun die zu verfüllende
Flüssigkeit angesaugt und in den Behälter verpresst
wird, wird die Tür geschlossen, so dass dadurch eine erhebliche
Sicherheit gegenüber der Bedienungsperson geschaffen ist.
Dabei ist es denkbar, dass die Tür mit einem Sicherheitsschalter
ausgestattet ist, wonach die Vorrichtung nur bei geschlossener Tür
bzw. bei geschlossenem Fenster aktivierbar ist. Gleichzeitig kann
eine optische Anzeige einerseits zum Anzeigen des ordnungsgemäßen Schließzustandes
und andererseits zum Anzeigen der Betriebsbereitschaft der Vorrichtung
vorgesehen sein.
-
Bei
dem Gehäuse kann es sich um ein zylinderförmiges
Gehäuse, d. h. um ein Gehäuse mit rundem Querschnitt,
handeln. Das Gehäuse ist vorzugsweise aus Metall, beispielsweise
aus Aluminium, gefertigt. Eine in der Tür bzw. im Fenster
vorgesehene Scheibe ist vorzugsweise aus bruchsicherem Material,
beispielsweise aus Kunststoff, gefertigt. Oberhalb des eigentlichen
Gehäuses kann ein weiteres Gehäuse oder zumindest
eine Umhüllung bzw. Verkleidung für die Zylinder-Kolben-Anordnung
und/oder für den Hydraulikzylinder vorgesehen sein. Das
obere Gehäuse kann ebenso den das Füllvolumen
definierenden Anschlag in sich aufnehmen, wobei in vorteilhafter
Weise eine Öffnung zum Betätigen des Anschlags
vorgesehen ist.
-
Das
Gehäuse und somit die gesamte Anordnung kann auf einer
Basis angeordnet sein, die im Sinne eines Maschinengestells für
einen sicheren Stand der Vorrichtung sorgt. In die Basis können
Anzeige- und Betätigungsmittel sowie Anschlussmittel für
Druckluft nebst Ventilen, Druckbegrenzern, etc. integriert sein.
Außerdem kann die Basis eine vorzugsweise seitliche Ablage
umfassen, beispielsweise zur Aufnahme der zuvor bereits angesprochenen Schale,
in die wiederum Behältnisse, einerseits zum Bereitstellen
von Farbe und andererseits zur Aufnahme von Reinigungsmedium, stellbar
sind. Außerdem ist es denkbar, dass das Gehäuse
bzw. die Basis über einstellbare Füße
ausrichtbar ist, so dass auch insoweit die Betriebssicherheit und
die einwandfreie Funktion der Vorrichtung begünstigt ist.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung wird wie folgt betrieben:
- – Positionierung des Behälters
bzw. einer Aerosoldose in einer Füllposition, vorzugsweise
auf einer die Füllposition definierenden Aufnahme,
- – Verspannen des Behälters bzw. der Aerosoldose
gegenüber Kopplungsmitteln zum abdichtenden Ankoppeln eines
Ventilbereichs des Behälters an eine Fülleinrichtung,
- – Aktivierung von Ansaugmitteln der Fülleinrichtung
zum Ansaugen der in den Behälter einzupressenden Flüssigkeit
aus einem externen Vorratsbehälter in ein internes Druckbehältnis,
- – Umschalten der Fülleinrichtung zur Aktivierung von
Druckmitteln zum Pressen der in das Druckbehältnis eingesaugten
Flüssigkeit aus dem Druckbehältnis heraus in den
Behälter.
-
In
vorteilhafter Weise können Reinigungsmittel zum Reinigen
der Strömungspfade nebst Druckbehältnis aktiviert
werden. Die Reinigungsmittel dienen zum Ansaugen, Durchströmen
und Auslassen eines Reinigungsmediums, insbesondere einer Reinigungsflüssigkeit,
beispielsweise eines Lösungsmittels.
-
Es
gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden
Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden.
Dazu ist einerseits auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche
und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der
Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung
des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand
der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung
zeigen
-
1 in
einer schematischen Vorderansicht ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Füllen
einer mit Treibmedium und Lösungsmittel vorbefüllten
Aerosoldose mit Farbe,
-
2 in
einer schematischen Sprengdarstellung die einzelnen Komponenten
der Vorrichtung aus 1,
-
3 in
einer Seitenansicht, geschnitten, die Anordnung der Fülleinrichtung
mit Zylinder-Kolben-Anordnung und Pneumatikzylinder,
-
4 in
einer schematischen Vorderansicht die Anordnung aus 3,
-
5 in
einer schematischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel der
Aufnahme zur Positionierung der zufüllenden Aerosoldose
der Vorrichtung aus den 1 bis 4 und
-
6 in
einer vergrößerten Detailansicht, geschnitten,
den Gegenstand aus 5.
-
1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung am Beispiel einer Vorrichtung zum Füllen einer
mit Treibmedium und Lösungsmittel vorbefüllten
Aerosoldose mit Farbe. 2 zeigt einzelne Bauteile der
Vorrichtung.
-
Die
Vorrichtung umfasst eine Aufnahme zur Positionierung einer in den
Fig. nicht gezeigte Aerosoldose, wobei es sich dabei grundsätzlich
um einen beliebigen Behälter handeln kann, der mit einer
Flüssigkeit zu befüllen ist. Neben der Aufnahme 1 ist
eine Fülleinrichtung 2 zum Einpressen der Flüssigkeit
in die Aerosoldose vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst des Weiteren
Kopplungsmittel 3 zum abdichtenden Ankoppeln der Fülleinrichtung 2 an
einen Ventilbereich des Behälters.
-
Bei
dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung umfasst diese ein Gehäuse 4, in dem
sich die Aufnahme 1 und die Kopplungsmittel 3 befinden.
Die zu befüllende Aerosoldose wird zum Befüllen
auf die Aufnahme 1 gestellt und zwischen die Aufnahme 1 und
die Kopplungsmittel 3 gespannt.
-
Erfindungsgemäß umfasst
die Fülleinrichtung 2 Ansaugmittel 5 zum
Ansaugen der Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter 6 in
ein integriertes Druckbehältnis 7. Des Weiteren
sind Druckmittel 8 vorgesehen, die zum Pressen der angesaugten
Flüssigkeit aus dem Druckbehältnis 7 heraus
in die Aerosoldose hinein dienen.
-
Bei
dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel sind die
Ansaugmittel 5 und die Druckmittel 8 in einer
baulichen bzw. funktionalen Einheit zusammengefasst, sind diese
nämlich durch eine in 3 gezeigte
Zylinder-Kolben-Anordnung 9 gebildet. Während 3 Details
der gesamten Anordnung im Schnitt zeigt, sind in 4 die
jeweiligen Bauteile in Vorderansicht zu sehen.
-
3 zeigt
des Weiteren deutlich, dass die Zylinder-Kolben-Anordnung 9 oberhalb
der Kopplungsmittel 3 angeordnet sind, und zwar unter Zwischenschaltung
einer Ventilanordnung 10. Die Zylinder-Kolben-Anordnung 9 ist über
einen Pneumatikzylinder 11 betätigbar, der unmittelbar über
der Zylinder-Kolben-Anordnung 9 angeordnet und mit dieser fest
verbunden ist.
-
Im
Konkreten ist der Kolben 12 der Zylinder-Kolben-Anordnung 9 über
eine Kolbenstange 13 mit dem Kolben 14 des Pneumatikzylinders 11 verbunden.
Entsprechend lässt sich die Zylinder-Kolben-Anordnung 9 über
den Pneumatikzylinder 11, d. h. bei einer entsprechenden
Druckluftbeaufschlagung des Pneumatikzylinders 11, betätigen.
-
3 zeigt
des Weiteren deutlich, dass der Kolben 14 des Pneumatikzylinders 11 mit
einer sich nach außerhalb des Pneumatikzylinders 11 erstreckenden
Kolbenstange 15 verbunden und durch diese geführt
ist. Die sich nach außerhalb erstreckende Kolbenstange 15 arbeitet
gegen einen einstellbaren Anschlag 16, wodurch der maximale
Hub des Kolbens 14 des Pneumatikzylinders 11 und
somit der Hub des Kolbens 12 der Zylinder-Kolben-Anordnung 9 und
somit auch das Volumen der in das Druckbehältnis 7 anzusaugenden
und in den nicht gezeigten Behälter bzw. in die Aerosoldose
einzupressenden Flüssigkeit definierbar ist.
-
Die 1 bis 4 zeigen
des Weiteren deutlich, dass der Anschlag 16 als außerhalb
des Pneumatikzylinders 11 angeordneter mechanischer Anschlag
mit Joch 17 und Stellschraube bzw. Stellbolzen 18 ausgeführt
ist.
-
Die 1 und 4 zeigen
ebenfalls deutlich, dass der Anschlag 16 in vorgegebenen
Stufen entsprechend der Füllmenge handelsübliche
Aerosoldosen einstellbar ist, wozu nicht nur eine Markierung sondern
eine Beschriftung 19 der Anschlagpositionen vorgesehen
ist.
-
Wie
bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung ausgeführt,
lässt sich der Pneumatikzylinder 11 von einem
Ansaughub in einen umgekehrten Auspresshub steuern bzw. umschalten.
Dazu sind mechanische Mittel vorgesehen, nämlich ein Hebel 25, wodurch
der jeweilige Arbeitshub vorgebbar ist. Der Hebel 25 ist
in einer als Konsole ausgebildeten Basis 21 angeordnet.
Die Basis 21 enthält darüber hinaus eine
Druckanzeige 22 sowie einen Ein-/Ausschalter.
-
3 zeigt
deutlich, dass zwischen der Zylinder-Kolben-Anordnung 9 und
den Kopplungsmitteln 3 eine Ventilanordnung 10 vorgesehen
ist. Diese Ventilanordnung 10 ist als Drei-Wege-Ventil
ausgeführt. Sie dient zum Steuern des Strömungspfads
der anzusaugenden und der auszupressenden Flüssigkeit.
Unmittelbar an die Ventilanordnung 10 schließen
sich die Kopplungsmittel 3 an.
-
Die
Aufnahme 1 dient zur Positionierung der nicht gezeigten
Aerosoldose. Dazu umfasst die Aufnahme 1 einen höhenverstellbaren
Teller 23. Die 5 und 6 zeigen
die Aufnahme 1 im Detail.
-
Aus
der Darstellung der Aufnahme 1 ergibt sich, dass der Teller 23 höhenverstellbar
ist. Mit dessen Hilfe ist die zu befüllende Aerosoldose
zwischen dem Teller 23 und den Kopplungsmitteln 3 spannbar. Genauer
gesagt umfasst die Aufnahme 1 einen Hubmechanismus 24,
der unter Zwischenschaltung von Federkraft zum Verspannen der Aerosoldose
dient. Die 5 und 6 zeigen
deutlich, dass der Hubmechanismus 24 mechanisch betätigbar
ist, nämlich über einen Hebel 25. Zwischen
dem eigentlichen Hubmechanismus 24 und dem Teller 23 wirkt
eine Feder 26, nämlich als elastisches Mittel.
-
Entsprechend
den Ausführungen in der allgemeinen Beschreibung können
Reinigungsmittel zum Reinigen der Strömungspfade nebst
Druckbehältnis vorgesehen sein. Diese Reinigungsmittel
umfassen zum Ansaugen, Durchströmen und Auslassen eines
Reinigungsmediums besondere Bauteile, so dass Reinigungsflüssigkeit,
beispielsweise Lösungsmittel, ansaugbar ist. Der dazu erforderliche
Reinigungsadapter 27, der an die Kopplungsmittel 3 angekoppelt
wird, ist in 2 gezeigt. Der Reinigungsadapter 27 wird
zwischen die Aufnahme 1 bzw. den Teller 23 und
die Kopplungsmittel 3 gespannt, ähnlich wie die
zu befüllende Aerosoldose.
-
In 2 ist
der Reinigungsadapter 27 angedeutet. Er wird auf dem Teller 23 positioniert
und zwischen dem Teller 23 und den Kopplungsmitteln 3 verspannt.
Der Reinigungsadapter 27 definiert einen Strömungspfad
zwischen seinem oberen Ende und einem seitlichen Auslass, in den
bzw. an den ein Anschlussstück 28 gesteckt wird.
Dieses Anschlussstück 28 wird mit einer außerhalb
des Gehäuses 4 führenden Leitung 29 verbunden.
-
Unter
Bezugnahme auf die 1 und 2 sei erwähnt,
dass eine Ansaugleitung 30 entweder zum Ansaugen der in
die Aerosoldose zu verpressenden Farbe oder zum Ansaugen des Reinigungsmediums
dient. Entsprechend dient der untere Teil der Ansaugleitung 30,
der aus einem flexiblen Kunststoff bestehen kann, zum Eintauchen
in den Vorratsbehälter 6 für Farbe oder
Reinigungsmedium.
-
Soll
eine Aerosoldose befüllt werden, gelangt die angesaugte
Farbe über die Ansaugleitung 30 in das interne
Druckbehältnis 7 und wird von dort aus über
die Kopplungsmittel 3 in die Aerosoldose hineingedrückt,
und zwar durch Wirkung der Zylinder-Kolben-Anordnung 9,
die über den Pneumatikzylinder 11 betätigt
wird.
-
Soll
eine Reinigung der Vorrichtung erfolgen, wird über die
Ansaugleitung 30 ein Reinigungsmittel angesaugt. Anstelle
der Aerosoldose ist zwischen der Aufnahme 1 bzw. dem Teller 23 und
den Kopplungsmitteln 3 der Reinigungsadapter 27 gespannt, der
einen Strömungspfad nach außerhalb definiert, nämlich über
das Anschlussstück 28 und die Leitung 29.
-
Die 1 und 2 zeigen
des Weiteren vorteilhafte Ausgestaltungen, nämlich dahingehend, dass
neben dem eigentlichen Gehäuse 4 ein abnehmbares
oberes Gehäuseteil 31 vorgesehen ist, welches
den Pneumatikzylinder 11 abdeckt. Der Anschlag 16 nebst
Joch 17, Stellbolzen 18 und Beschriftung 19 ragt
aus dem oberen Gehäuseteil 31 nach oben heraus.
-
Die 1 und 2 zeigen
weiter, dass das Gehäuse 4 eine öffenbare
Tür 32 nebst Fenster 33 umfasst. Die
gesamte Anordnung nebst Gehäuse 4 ist auf der
Basis 21 montiert, die die zuvor bereits genannten Betätigungselemente
nebst Druckanzeige 22 umfasst. Die Basis 21 ist
mit einstellbaren Füßen 34 zur exakten
Positionierung der Vorrichtung ausgestattet.
-
Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist in der Vorkehrung einer Leckleitung 35 zu
sehen, die dazu dient, die Dichtigkeit der Zylinder-Kolben-Anordnung 9 überprüfen
zu können. Tritt dort keine Flüssigkeit aus, ist
von einem ordnungsgemäßen Betriebszustand der
Zylinder-Kolben-Anordnung 9 auszugehen.
-
Zum
Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung sei
in Ergänzung zu den voranstehenden Ausführungen
Folgendes ausgeführt:
Mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist ein besonderer Abfüllautomat geschaffen,
mit dem mit Lösungsmittel und Treibgas vorgefüllte
Sprühdosen nachträglich mit Lackfarbe verschiedenster
Art und verschiedenster Hersteller befüllt werden können. Die
zu verwendenden Sprühdosen sind derzeit für eine
Füllmenge von 400 ml und 150 ml vorgesehen, wobei zum Befüllen
von 150 ml-Dosen ein spezieller Adapter zur Verfügung gestellt
wird. Die Vorrichtung ist in vorteilhafter Weise für einen
Prüfüberdruck von 15 bar ausgelegt.
-
400
ml-Dosen sind werkseitig mit ca. 300 ml Lösungsmittel-Treibmittel-Gemisch
vorgefüllt und haben somit einen freien Füllraum
von ca. 100 ml. Eine entsprechende Menge Lack wird mittels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung nachträglich in die Dose gefüllt.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung verfügt über
einen Druckluftanschluss, an den ein Verbindungsschlauch (Druckluftschlauch)
angeschlossen wird. Dieser ist über eine Kompressorkupplung
mit einem externen Druckluftkompressor verbunden. Die Vorkehrung
eines internen Druckluftgenerators ist denkbar.
-
Außerdem
ist an der Vorrichtung ein Druckluftregler mit Druckluftanzeige
vorgesehen, so dass die über den Kompressor generierte
Druckluft einstellbar und ablesbar ist.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung kann werkseitig auf
ca. 7 bis 8 bar eingestellt sein. Im Betrieb ist eine Anpassung
des Drucks der Druckluft möglich, wobei ein Mindestdruck
von ca. 6,5 bar vorhanden sein sollte.
-
Die
zum Abfüllen dienende Farbe wird über einen Vorratsbehälter
neben dem eigentlichen Abfüllautomaten zur Verfügung
gestellt. Der Vorratsbehälter steht in vorteilhafter Weise
in einer abnehmbaren bzw. entfernbaren Wanne. Die Ansaugleitung
wird mit einem entsprechend ausgelegten Ansaugstutzen in den Vorratsbehälter
und somit in die Farbe eingetaucht, und zwar möglichst
weit zum Boden hin, um den Vorratsbehälter gänzlich
leersaugen zu können.
-
Am
Kopf der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt
sich die Befüllmenge justieren. Für eine 400 ml-Aerosoldose
wird die Markierung 100 ml gewählt, da nämlich
in eine solche Dose 100 ml Farbe einfüllbar sind. Für
sogenannte Konverter-Dosen wird die Füllmenge auf 75 ml
eingestellt. Für 150 ml-Dosen wird die Füllmenge
auf 40 ml eingestellt. Eine weiterreichende Feinjustierung ist über
eine Stellschraube möglich.
-
Zur
Aktivierung der Vorrichtung wird die Tür des Gehäuses
geöffnet und wird der Behälter bzw. die Dose auf
die Aufnahme bzw. auf den Teller gestellt. Über einen Hubmechanismus
wird die Dose gegen die Kopplungsmittel geklemmt bzw. dazwischen
verspannt. Soll eine 150 ml-Aerosoldose gefüllt werden,
wird auf den Teller ein Höhenadapter gestellt, auf dem
wiederum die Dose zwischen dem Adapter und den Kopplungsmitteln
positioniert wird. Zum richtigen Positionieren der Aerosoldose wird
der Hubmechanismus über einen Feststellhebel betätigt, wobei
der Hebel nach Betätigung arretiert wird. Danach wird die
Tür bzw. das Fenster verriegelt, so dass der Abfüllprozess
sicher beginnen kann.
-
Das
eigentliche Befüllen der Aerosoldose beginnt mit dem „Ansaugen” der
Farbe aus dem Vorratsbehälter. Die Befüllmenge
ist entsprechend der verwendeten Aerosoldose durch den oberen Anschlag
justiert. Beim Aktivieren der Fülleinrichtung, d. h. beim
Starten des Pneumatikzylinders, wird die erforderliche Menge an
Farbe angesaugt, und zwar in den internen Druckbehälter
hinein. Anschließend wird der den Strömungspfad
definierende Schalter und dadurch ein Drei-Wege-Ventil auf „Befüllen” umgestellt,
so dass die im Druckbehälter befindliche Farbe vom Druckbehälter
aus über die Kopplungsmittel in die Aerosoldose gepresst
wird. Die Geschwindigkeit des Füllvorgangs hängt
von der Viskosität der Farbe und vom Luftdruck im Gerät
ab. Ein konstanter Druck von 6,5 bar ist zu gewährleisten.
-
Es
ist von besonderer Bedeutung, dass der Füllvorgang nur
bei verschlossener Tür bzw. bei geschlossenem Fenster stattfinden
kann. Entsprechende Sicherheitsmaßnahmen, beispielsweise
ein Sicherheitsschalter, sind vorgesehen.
-
Der
Abfüllvorgang ist beendet, wenn die Farbe entsprechend
der Einstellung des Anschlags vollständig in den Druckbehälter
angesaugt und vom Druckbehälter in die Dose hineingepresst
ist. Nach dem Füllvorgang lässt sich die Tür
bzw. das Fenster öffnen und es kann die befüllte
Aerosoldose aus der Vorrichtung herausgenommen werden. Dazu ist
es erforderlich, die Aufnahme zu lösen, nämlich
den Hubmechanismus durch Betätigen des Hebels zu senken,
wodurch die Dose freigegeben wird.
-
Die
befüllte Dose wird mit einem Sprühkopf versehen
und kann nach ca. dreiminütigem Schütteln zum
Sprühen verwendet werden. Es empfiehlt sich eine Beschriftung
der Dose entsprechend der eingefüllten Farbe.
-
Zum
Reinigen der Vorrichtung wird über einen Vorratsbehälter
Lösungsmittel bzw. Verdünnung bereitgestellt,
vorzugsweise in der Wanne auf der Konsole. Sowohl die Ansaugleitung
als auch die als Auslass für das Reinigungsmedium dienende
Leitung werden in den Vorratsbehälter und somit in das Lösungsmittel
gehängt. Aufgrund des geschlossenen Reinigungskreislaufs
lässt sich das Reinigungsmittel bzw. der Verdünner
optimal nutzen, nämlich durch mehrfaches zirkulieren.
-
Während
des Befüllvorgangs einer Aerosoldose befindet sich der
Reinigungsadapter seitlich der Aufnahme, d. h. seitlich der Aerosoldose
im Gehäuse. Zur Aktivierung des Reinigungsprozesses wird
der Reinigungsadapter in seine Arbeitsposition verbracht, wird nämlich
der Reinigungsadapter zwischen den Teller und die Kopplungsmittel
gespannt, nämlich durch Betätigen des Hubmechanismus über den
Hebel. Dies erfolgt entsprechend dem Verspannen der Aerosoldose.
-
Eine
Reinigung ist nach Gebrauch der Vorrichtung, insbesondere auch zum
Farbwechsel, erforderlich. Unter Nutzung des Reinigungsadapters
ist ein Reinigungskreislauf realisiert, und zwar mit einfachen Mitteln. Über
die Ansaugleitung wird das Reinigungsmittel in das System gesaugt
bzw. gepumpt. Nach Durchströmen des gesamten inneren Strömungspfads
der Vorrichtung gelangt das Reinigungsmedium über eine
als Auslass dienende Leitung nach außen, dort wiederum
in den Vorratsbehälter. Es ist möglich, die als
Auslass dienende Leitung in ein separates Behältnis zu
führen, so dass unmittelbar eine Entsorgung des Reinigungsmediums über
ein separates Behältnis möglich ist. Wird dagegen
das Reinigungsmedium wieder dem Vorratsbehälter zugeführt, lässt
sich das Reinigungsmittel im Kreislauf mehrfach verwenden, nämlich
durch mehrfache Zirkulation.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung erfordert grundsätzlich
keine Wartung. Jedoch sollte der zur Bereitstellung der Druckluft
dienende Kompressor regelmäßig gewartet werden.
Gleiches gilt für den zum Anschluss des Kompressors dienenden
Druckluftschlauch. Des Weiteren ist von ganz besonderer Bedeutung,
dass die gesamte Vorrichtung keine Schmierung benötigt.
-
Die
Leckleitung liefert stets einen Hinweis darauf, ob es im System
undichte Stellen gibt. Läuft über die Leckleitung
Flüssigkeit aus, ist die Zylinder-Kolben-Anordnung zu überprüfen.
Möglicherweise ist in einem solchen Falle der Kolben oder
eine Dichtung zu wechseln.
-
Am
Druckregler lässt sich der Arbeitsdruck einstellen, wobei
darauf zu achten ist, dass in etwa 6,5 bar Arbeitsdruck realisiert
sind.
-
In
Bezug auf Merkmale, die sich den Figuren nicht entnehmen lassen,
sei zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der
Beschreibung verwiesen.
-
Schließlich
sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das voranstehend
beschriebene Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung lediglich zur Erörterung der beanspruchten
Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 1303782
B1 [0002, 0003, 0004]
- - DE 202006020389 U1 [0002]
- - DE 20200602389 U1 [0005]