DE4214777A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen einer Farbbeschichtungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen einer Farbbeschichtungseinrichtung, welche einen Farbwechsler mit einer Zuführung für Druckluft, we­ nigstens zwei Zuführungen für unterschiedliche Farben sowie mit einer Zuführung für ein Reinigungsfluid, ferner eine am Farbwechsler angeschlossene Zuführleitung und einen am freien Ende der Zuführleitung angeordneten Sprühzerstäuber aufweist und bei jedem Farbwechsel unter Zuführung von Rei­ nigungsmittel und Druckluft gereinigt wird.

Beim Einsatz von Farbbeschichtungseinrichtungen, insbeson­ dere bei solchen, bei denen unterschiedliche Farben zum Einsatz gelangen, ist es erforderlich, vor Befüllen der zum Sprühzerstäuber führenden Leitungswege mit der neuen Farbe, Rückstände der alten Farbe aus dem den Farbwechsler, den Zuführschlauch und den Sprühzerstäuber umfassenden Lei­ tungsweg zu entfernen, um ungewünschte Farbeffekte bzw. Be­ einträchtigung der Beschichtungsqualität sicher zu ver­ meiden.

Hierzu wird üblicherweise Reinigungsmittel in den Farb­ wechsler in Strömungsrichtung gesehen vor den Zuführungen der Farben eingegeben, um so an der Innenwandung der Lei­ tungswege haftende Farbreste abzulösen und die Leitungswege freizuspülen. Diese Einleitung von Reinigungsmittel erfolgt alternierend mit der Einleitung von Druckluft, so daß in­ folge der chemo-physikalischen Rückwirkungen des so gebil­ deten Reinigungsfluids gewährleistet ist, daß die Leitungs­ wege frei von Farbresten sind.

Ein Problem ergibt sich, insbesondere bei häufigen Farb­ wechseln durch den Zeitbedarf, den jeder Reinigungsvorgang erfordert.

Ein weiteres Problem resultiert daraus, daß bei der bekann­ ten Vorgehensweise abhängig von der Anzahl der durchzufüh­ renden Reinigungsvorgänge ein hoher Bedarf an Reinigungs­ mittel besteht, welches überdies, abhängig von der verwen­ deten Farbe, chemisch aggressiv ist und als Sondermüll ent­ sorgt werden muß.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das einen geringeren Zeitbedarf je Reini­ gungsvorgang erfordert und darüber hinaus einen geringeren Bedarf an Reinigungsmittel gegenüber den bekannten Verfah­ ren aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgese­ hen, daß das Reinigungsmittel vor der Einleitung in die Farbbeschichtungseinrichtung mit Luft vernebelt wird und dann als Luft-Reinigungsfluid über die Zuführung in den Farbwechsler einströmt, an der Innenwandung des durchström­ ten Farbwechslers und der daran angeschlossenen Zuführlei­ tung haftende Farbreste ablöst und mitreißt und vor Errei­ chen des Zerstäubers aus der Zuführleitung herausgeleitet wird.

Während gemäß dem bekannten Verfahren das Reinigungsmittel alternierend mit der Druckluft in den zu reinigenden Lei­ tungsweg, d. h. in den Farbwechsler und von diesem in die Zuführleitung eingeleitet wurde, wobei jeweils das gesamte Leitungsvolumen mit dem Reinigungsmittel gefüllt sein muß, um an der Innenwandung des Leitungsweges haftende Farbreste ablösen zu können, die von dem nachfolgenden Luftstrom mit­ gerissen und aus der Zuführleitung herausgeleitet werden, wird durch die Verwirbelung des Reinigungsmittels mit Luft vor dem Eintritt in die Farbbeschichtungseinrichtung er­ reicht, daß bei deutlich verringertem Bedarf an Reinigungs­ mittel (ca. 80% weniger) trotzdem die gesamte Innenober­ fläche des Leitungsweges vom Reinigungsfluid bedeckt wird und hierbei daran anhaftende Farbreste ablöst und mitreißt. Infolge der kombinierten Zuführung von Reinigungsmittel und Luft in Form des hier als Reinigungsfluids bezeichneten Luft-Reinigungsmittel-Nebels ergibt sich gleichzeitig auch ein Vorteil hinsichtlich der Dauer des Reinigungsvorgangs, da aufgrund der Gleichzeitigkeit von Ablösen und Mitreißen, d. h. von chemischen und mechanischen, nämlich des abrasi­ ven, Reinigungsmechanismen, eine höhere Reinigungsleistung erzielt wird. Dies führt zwangsläufig zu geringerem Zeit­ bedarf.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der zu reinigende Leitungsweg ab­ schnittweise beaufschlagt wird. Dabei ist vorgesehen, daß eine Menge des zur Reinigung vorgesehenen Reinigungsfluids in den Farbwechsler eingeleitet wird, während eine oder mehrere weitere Teilmengen an Reinigungsfluid in eine oder mehrere hierfür in der Zuführleitung angeordnete Einspeise­ stellen zugeführt werden. Die Anzahl der zusätzlichen Ein­ speisestellen in der Zuführleitung richten sich nach deren Länge, d. h. nach dem zu überwindenden Leitungsweg zwischen Farbwechsler und Sprühzerstäuber.

Die jeweilige Länge der einzelnen Spülabschnitte ist im Hinblick auf die Reinigungsleistung des Reinigungsfluids in Bezug auf die zu beseitigenden Farbrückstände als auch im Hinblick auf die Leitungsquerschnitte festzulegen. Bei 3 bis 6 mm Leitungsdurchmesser sind Spülstreckenlängen von ca. 3 m zweckmäßig.

Ein weiteres Kriterium zur Festlegung der Spülabschnitte ist der zwischen einzelnen Farbwechseln verfügbare Zeit­ raum. Im Hinblick hierauf kann es sich als vorteilhaft er­ weisen, eine größere Anzahl von Spülabschnitten vorzusehen, die gleichzeitig oder mittels entsprechender Ansteuerung zeitversetzt der Reinigung unterworfen werden, wobei die zuletzt genannte Variante die Möglichkeit bietet, daß be­ reits die neue Farbe in den Leitungsweg eingespeist wird, während das zum Sprühzerstäuber führende Ende der Zuführ­ leitung noch gespült wird, wobei jedoch auch in einem der­ artigen Fall das Reinigungsfluid nach Durchströmen des letzten Spülabschnitts noch vor Erreichen des Sprühzerstäu­ bers aus dem Leitungsweg herausgeleitet wird.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ferner vorgesehen, daß zur Erzeugung des aus einem Luft-Reinigungsmittel-Nebel gebildeten Reinigungsfluids die Luft sowie das Reinigungsmittel in tangentialer Richtung in den Strömungsweg eingeleitet werden und hierbei wendelför­ mig die Farbbeschichtungseinrichtung durchströmen. Hierbei erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die Ein­ strömrichtungen entgegengesetzt sind, so daß sich die Strö­ mungswege der Luft und des Reinigungsmittels kreuzen und hierbei eine intensive Durchwirbelung erfolgt.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß das mit Farbresten angereicherte Reinigungs­ mittel nach Durchströmen der Farbbeschichtungseinrichtung aufgefangen wird.

Um den Bedarf an Reinigungsmittel weiter zu verringern, kann es zweckmäßig sein, das mit Farbresten angereicherte Reinigungsmittel nach Austreten aus der Farbbeschichtungs­ einrichtung aufzubereiten und anschließend wieder zu ver­ wenden.

Des weiteren ist zur Lösung der vorstehenden Aufgabe eine Vorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Ver­ fahrens vorgesehen, die einen Farbwechsler mit einer Ein­ speisung für Druckluft, wenigstens zwei Zuführungen für un­ terschiedliche Farben sowie einer Zuführung für Reinigungs­ mittel aufweist.

Eine solche Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß da­ durch auf, daß die Zuführung für das aus Luft und Reini­ gungsmittel in Form eines Luft-Reinigungsmittel-Nebels ge­ bildete Reinigungsfluid in Durchströmungsrichtung gesehen vor den Zuführungen der Farben angeordnet ist.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist dabei vor­ gesehen, daß zur Erzeugung des Reinigungsfluids, d. h. des Reinigungsmittel-Luft-Nebels, die Einleitung des Reini­ gungsmittels sowie der Luft durch diametral gegenüberlie­ gend angeordnete Einleitungsöffnungen in der gemeinsamen Zuführung zur Farbbeschichtungseinrichtung vorgesehen ist.

Dabei erweist es sich als vorteilhaft, die Strömungsachse der Einleitungsöffnungen tangential anzuordnen, so daß das eingeleitete Medium, nämlich Reinigungsmittel bzw. Luft, an der Innenwandung der Zuführung wendelförmig in die Farbbe­ schichtungseinrichtung einströmt.

Eine weitere Verbesserung der Erfindung sieht vor, daß die Strömungsachse jeder Einleitungsöffnung in einem Winkel < 90° zur Längsachse der Zuführung abgewinkelt ist, so daß die eingeleitete Luft und das Reinigungsmittel sich in Strömungsrichtung schraubenlinienförmig vorwärtsbewegen.

Um eine besonders gute Verwirbelung der beiden Medien, Rei­ nigungsmittel und Luft, zu erreichen, ist gemäß einer wei­ teren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Ein­ leitung des Reinigungsmittels und der Luft gegenläufig zu­ einander erfolgen.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin­ dung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels sollen die Erfindung, besondere Vor­ teile und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer Farbbeschichtungseinrichtung gemäß der Erfindung.

Eine Farbbeschichtungseinrichtung 10 besitzt einen Farb­ wechsler 12, Vorratsbehälter 14, 15 für unterschiedliche Farben, eine Zuführleitung 16, die zu einem Sprühzerstäuber 18 führt, mit welchem die Beschichtung einer Fläche 20 er­ folgt.

Der Farbwechsler 12 besitzt eine Zuführung 21 für Luft, eine Zuführung 22 für ein Reinigungsmittel und mehrere Zu­ führungen 23 für unterschiedliche Farben. Die Zuführungen 23 sind über Leitungen 24, 25 mit den Vorratsbehältern 14, 15 für die unterschiedlichen Farben verbunden.

Die Zuführung 21 für Luft ist mit einer Druckluftquelle, die hier symbolisch als Druckflasche 26 dargestellt ist, über eine Leitung 27 verbunden.

Die Zuführung 22 für Reinigungsmittel ist über eine Leitung 28 mit einem Behälter 30 verbunden, in welchem das Reini­ gungsmittel vorgehalten wird.

Die Zuführleitung 16, welche den Farbwechsler 12 mit dem Sprühzerstäuber 18 verbindet, weist auf etwa halber Strecke einen Kombiblock 32 auf, der einen Auslaß 34 für verunrei­ nigtes Reinigungsfluid sowie je eine Zuführung 21′ für Druckluft und 22′ für Reinigungsmittel aufweist, durch wel­ che Luft- und Reinigungsmittel der Zuführleitung 16, die in den Kombiblock 32 einmündet und ihn an der gegenüberliegen­ den Seite wieder verläßt, zugeführt werden können.

Mit Hilfe des Kombiblockes 32 ist es möglich, die Zuführ­ leitung bedarfsweise abzusperren und den zwischen dem Farb­ wechsler 12 und dem Kombiblock 32 befindlichen Leitungsin­ halt über den Auslaß 34 und eine hiermit verbundene Ablei­ tung 35 in ein Auffanggefäß 36 herauszuleiten. Gleichzeitig ist über die Zuführungen 21′, 22′ die Möglichkeit gegeben, das aus Luft und Reinigungsmittel bestehende Reinigungs­ fluid in den zwischen dem Kombiblock 32 und dem Sprühzer­ stäuber 18 befindlichen Abschnitt der Zuführleitung 16 zu­ zuführen. Am Ende der Zuführleitung 16, dem Sprühzerstäuber 18 unmittelbar vorgeschaltet, ist ein dem Kombiblock 32 ähnlich gestalteter Endblock 38 angeordnet, welcher eben­ falls die Möglichkeit bietet, die Zuführleitung 16 zum Sprühzerstäuber 18 bedarfsweise abzusperren und den zwi­ schen dem Kombiblock 32 und dem Endblock 38 befindlichen Leitungsinhalt der Zuführleitung 16 über einen Auslaß 39 in ein weiteres Auffanggefäß 36′ abzuleiten.

Wie in der einzigen Figur schematisch angedeutet, besitzt jede Zuführung am Farbwechsler 12, sowie am Kombiblock 32 sowie der Auslaß 34 am Kombiblock 32 und 37 am Endblock 38 jeweils ein Absperrventil, so daß die angeschlossene Lei­ tung jeweils abgetrennt werden kann, ohne daß Fluid aus der Farbbeschichtungseinrichtung 10 austreten kann.

Die Arbeitsweise der dargestellten Farbbeschichtungsein­ richtung 10 erfolgt so, daß ausgehend vom Farbwechsler 12, der über die Zuführungen 23 und die Verbindungsleitungen 24, 25 mit den die vorgesehenen Farben aufnehmenden Vor­ ratsbehältern 14, 15 verbunden ist, die jeweils ausgewählte Farbe über die Zuführleitung 16 dem Sprühzerstäuber 18 zu­ geführt wird, mit dem die jeweilige Beschichtungsfläche 20 beaufschlagt wird.

Bei einem Farbwechsel auf eine andere Farbe ist zunächst der Leitungsweg im Farbwechsler 12 und in der Zuführleitung 16 von den Farbresten der vorherigen Farbe zu befreien. Dies erfolgt durch Einleitung des aus Luft und Reinigungs­ mittel gebildeten nebelförmigen Reinigungsfluids, welches aufgrund der tangentialen Zuströmung in die Zuführungen 21, 22 miteinander derart verwirbelt, daß sämtliche Bereiche der Innenoberfläche des Farbwechslers 12 sowie der an­ schließenden Zuführungsleitung 16 beaufschlagt und hier­ durch gereinigt werden. Die hierbei erreichte Strömungsge­ schwindigkeit des Reinigungsfluids sorgt dafür, daß von der Innenoberfläche abgelöste Farbrückstände mitgerissen und aus dem Leitungsweg entfernt werden.

Zur Verringerung des Zeitbedarfs für diesen Spülvorgang ist in den Leitungsweg der Zuführleitung 16 der Kombiblock 32 zwischengeschaltet, so daß wegen der nur noch halb so lan­ gen Strecke, die vom Druckfluid zurückgelegt werden muß, sich die Spülzeit praktisch halbiert. Diese Verkürzung der Zeitdauer kann noch dadurch gesteigert werden, wenn die Spülvorgänge am Farbwechsler 12 bzw. am Kombiblock 32 zeit­ versetzt eingeleitet werden. So kann beispielsweise, wenn der Beschichtungsvorgang sich seinem Ende nähert, die Farb­ zufuhr für die bisherige Farbe unterbrochen werden, wobei sowohl die Zuführung 23 als auch der Leitungsweg in der Zu­ führleitung 16 im Kombiblock 32 gesperrt wird. Die im rest­ lichen Leitungsweg der Zuführleitung 16 befindliche Farbe kann vom Sprühzerstäuber 18 noch verarbeitet werden, wäh­ rend bereits der Farbwechsler 12 und der anschließende Lei­ tungsweg der Zuführleitung 16 mit Reinigungsfluid durch­ setzt werden. In gleicher Weise kann die neue Farbe bereits in den Farbwechsler eingeleitet werden, während noch der zweite Abschnitt der Zuführleitung 16 zwischen dem Kombi­ block 32 und dem Endblock 38 gereinigt wird. Durch entspre­ chend aufeinander abgestimmte Steuerung der Absperrventile im Kombiblock 32 bzw. im Endblock 38 kann so sichergestellt werden, daß das mit Farbrückständen angereicherte Reini­ gungsfluid den Leitungsweg bereits verlassen hat bevor die neue Farbe hinzutritt.

Claims (12)

1. Verfahren zum Reinigen einer Farbbeschichtungsein­ richtung (10), die einen Farbwechsler (12) mit einer Zufüh­ rung (21) für Druckluft, mit einer Zuführung (22) für ein Reinigungsmittel sowie wenigstens zwei Zuführungen (23) für unterschiedliche Farben, eine am Farbwechsler (12) ange­ schlossene Zuführleitung (16) und einen am freien Ende der Zuführleitung (16) angeordneten Sprühzerstäuber (18) auf­ weist, und bei jedem Farbwechsel unter Zuführung von Reini­ gungsmittel und Druckluft gereinigt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Reinigungsmittel vor der Einleitung in die Farbspritzeinrichtung (10) mit Luft zu Druckfluid ver­ nebelt wird und dann als Luft-Reinigungsmittel-Nebel über die Zuführung (21, 22) in den Farbwechsel (12) einströmt und an der Innenwandung des durchströmten Farbwechslers (12) und der Zuführleitung (16) befindliche Farbreste ablöst und mitreißt und vor Erreichen des Sprühzerstäubers (18) aus der Zuführleitung (16) herausgeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsweg (12, 16) mit dem Reinigungsfluid ab­ schnittsweise beaufschlagt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Farbwechsel die Zuführung des Reinigungs­ fluids gleichzeitig in wenigstens zwei Abschnitte des Lei­ tungswegs (12, 16) erfolgt, wobei das mit Farbresten ange­ reicherte Reinigungsfluid jeweils vor Erreichen des näch­ sten Abschnitts bzw. des Sprühzerstäubers (18) ausgeleitet wird.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Druckfluids die Luft und das Reinigungsmittel in tangentialer Richtung in die Zuführungen (21, 22) eingeleitet werden und wendelförmig den Leitungsweg (12, 16) durchströmen.

5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß nach Durchströmen der Farbbe­ schichtungseinrichtung (10) das mit Farbresten angerei­ cherte Reinigungsmittel aufgefangen wird.

6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das mit Farbresten angereicherte Reinigungsmittel nach Austreten aus der Farbbeschichtungs­ einrichtung (10) aufbereitet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das aufbereitete Reinigungsmittel wieder verwendet wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Farbwechsler (12), der eine Zuführung (21) für Druckluft, eine Zuführung (22) für Rei­ nigungsmittel und wenigstens zwei Zuführungen (23) für un­ terschiedliche Farben aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungen (21, 22) für das aus Luft und Reinigungsmit­ tel gebildete nebelartige Reinigungsfluid in Durchströ­ mungsrichtung gesehen vor den Zuführungen (23) der Farben angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Erzeugung des Reinigungsfluids die Einleitung des Reinigungsmittels und der Luft durch diametral gegen­ überliegend angeordnete Einleitungsöffnungen in der Zufüh­ rung (21, 22) zum Farbwechsler (12) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Strömungsachse der Einleitungsöffnungen tan­ gential in bezug auf die Zuführung (21, 22) zum Farbwechsler (12) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Strömungsachse der Einleitungsöffnun­ gen in einem Winkel < 90° zur Längsachse der Zuführung (21, 22) abgewinkelt ist, so daß die eingeleitete Luft und das Reinigungsmittel in Strömungsrichtung sich wendelförmig vorwärts bewegen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitung von Luft und Reinigungsmittel gegenläufig zueinander vorgesehen ist.