DE4214778C2 - Sprühbeschichtungseinrichtung für flüssige Farbe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sprühbeschichtungseinrichtung für flüssige Farbe mit Fluid-Vorratsbehältern, die über Verbindungsleitungen mit mehreren Fluidwechse­ leinheiten verbunden sind, deren Ausgänge mit einer als Mehrwegeschieber aus­ gebildeten und von einer Verstelleinheit betätigbaren Zuführeinheit verbunden sind, die ihrerseits Anschlüsse für die Fluidwechseleinheiten, für die Einleitung von Reini­ gungsfluid sowie für die Zuführleitung zum Sprühzerstäuber aufweist und über eine Zuführleitung mit dem Sprühzerstäuber verbunden ist, wobei für jede angeschlosse­ ne Fluidwechseleinheit wenigstens ein Auslaß für verunreinigtes Reinigungsfluid vorgesehen ist.

Ein Hauptanwendungsgebiet der eingangs genannten Vorrichtung zur Sprühbe­ schichtung von Objekten mit flüssiger Farbe ist der Einsatz in Farbsprühbeschich­ tungsanlagen, die im allgemeinen im Durchlaufverfahren arbeiten.

Hierbei wird die Farbe von einem Vorratsbehälter über ein als Farbwechsler be­ zeichnetes Aggregat einem oder mehreren Sprühzerstäubern zugeführt, welche das hierfür vorgesehene Objekt mit der ausgewählten Farbe beschichten.

Insbesondere in der Automobil-Industrie werden die Fahrzeugkarosserien mit Farb­ beschichtungen in unterschiedlichen Farbtönen versehen. Der Wechsel von einer Farbe auf eine andere macht hierbei jeweils die vorherige Reinigung der Leitungs­ wege erforderlich, um darin haftende Rückstände der alten Farbe zu beseitigen, um so Mischungen und hieraus resultierende Farbvermischungen sicher auszuschlie­ ßen. Zu diesem Zweck ist es üblich, die mit der jeweiligen Farbe in Berührung ge­ kommenen Leitungsabschnitte einschließlich der Farbwechsler mit einem Reini­ gungsfluid durchzuspülen, welches Farbrückstände und sonstige Verunreinigungen in den Leitungswegen entfernt. Abhängig von der Länge der jeweiligen Leitungswe­ ge erfordert ein solcher Spülvorgang beträchtliche Zeit, ganz abgesehen von den Kosten für die nicht mehr nutzbare Farbe, welche in den Leitungswegen zurückbleibt und von dem Reinigungsfluid zu entfernen ist.

Aus der US 47 92 092 ist ein Farbwechselsystem mit einem Farbwechsler bekannt, bei welchem zwei Zuführleitungen parallel zu einem Sprühkopf geführt sind, die wechselweise absperrbar sind für Farbe. Während die eine Leitung zur Farbzufuhr dient, kann die abgesperrte Leitung mit Reinigungsfluid und Druckluft gereinigt wer­ den, um bei einer Beschickung mit einer anderen Farbe keine Farbfehler zu verur­ sachen.

Eine Farbsprühvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der US 36 74 205 bekannt. Hierbei sind zwei ebenfalls parallele Leitungswege, die jeweils von Farb­ wechsler-Einheiten gebildet sind und einem nachgeschalteten Farbsprühkopf Farbe zuführen, in einem als Drehschieber ausgebildeten Mehrwegeschieber auf eine Leitung wieder zusammengeführt.

Drehschieber mit einem oder mehreren Anschlüssen sind an sich bekannt. Beim Einsatz in Farbsprüheinrichtungen wird Vorsorge für eine ausreichende Abdichtung im allgemeinen durch Einhaltung von engen Passungen getroffen, um den Austritt von Farbe während des Betriebes zu verhindern, was erhöhte Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit und damit an die Fertigungsgüte stellt. Trotz dieses erhöhten Aufwandes hat es sich beim Betrieb derartiger Drehschieber gezeigt, daß häufig be­ reits nach kurzer Betriebsdauer infolge betriebsbedingtem Verschleiß mit Undichtig­ keiten auftreten, welche zumindest das Auswechseln von Dichtungen, oft aber des kompletten Schiebers erforderlich machen. Darüberhinaus ist die Reinigung eines derartigen Schiebers von Farbresten aufwendig, da er hierfür wegen der um die Schieberachse bestehenden Dichtspalte, in welche Farbreste eindringen und sich anlagern können, zweckmäßigerweise zerlegt werden muß, um jeglichen Verbleib von Resten sicher auszuschließen. Dies aber ist für eine Serienfertigung nicht ak­ zeptabel.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einfach gestaltet ist, zuverlässig arbeitet, leicht zu reinigen ist und wenig verschleißanfällig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserun­ gen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Danach ist vorgesehen, daß der Mehrwegeschieber als Flachschieber mit einem ortsfesten Basiskörper und einem gleitbeweglichen quaderförmigen Schieberkörper ausgebildet ist, daß der Basiskörper und der Schieberkörper eine gemeinsame Gleitfläche besitzen, auf welcher der Schieberkörper relativ zum Basiskörper ver­ schiebbar angeordnet ist, daß der Schieberkörper am Basiskörper geführt und ge­ gen die gemeinsame Gleitfläche gepreßt ist, daß in dem Basiskörper und dem Schieberkörper Fluidwege angeordnet sind, die mit den jeweiligen Fluidanschlüssen verbunden sind, und daß in unterschiedlichen Positionen des Schieberkörpers un­ terschiedliche Fluidwege im Basiskörper und im Schieberkörper miteinander ver­ bunden sind. Dabei sind die Fluidwege im Basiskörper und im Schieberkörper als Zylinderbohrungen ausgebildet und treffen in der ihnen zugeordneten Position je­ weils fluchtend aufeinander.

In weiterer Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Gleitflächen des Basiskörpers wie auch des Schiebekörpers mit einer Hartschicht versehen sind, die vorzugsweise als Keramikschicht ausgebildet ist. Bei entsprechendem Werkstoff, z. B. härtbarem Stahl, kann diese Hartschicht auch durch Oberflächenhärtung erzeugt sein.

Der Schiebekörper ist seitlich geführt und wird, wie erwähnt, in Richtung der mit dem Basiskörper gemeinsamen Gleitfläche gepreßt. Die hierzu vorgesehene Vorrichtung ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung als Zweifach-Brücke ausgebildet, über welche die Preßkraft eingeleitet wird. Zur Erzeugung der Preßkraft kann vorteilhaf­ terweise eine Kolben-Zylinder-Einheit an jeder Brücke angeordnet sein, die mittels Druckmedium betätigbar ist.

Gemäß einer einfachen Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, eine Vorspannung mittels Federn, z. B. Tellerfedern, vorzusehen, deren Einstellung mittels Spannbol­ zen erfolgt.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Schiebe­ körper mit einem axial in einem Schiebezylinder geführten Kolben verbunden ist, der vorzugsweise als stufenartig abgesetzter in zwei Richtungen wirkender Stufen- oder Differentialkolben ausgebildet ist und so definierte dem jeweiligen Kolbenhub ent­ sprechende Verstellwege ausführt. Durch eine entsprechende Steuerung kann hier­ bei sichergestellt werden, daß abhängig von der Beaufschlagung mit Druckfluid die gewünschte Schieberstellung erreicht wird, so daß die gewünschte Verbindung zwi­ schen der gerade benutzten Fluidwechseleinheit und dem Sprühzerstäuber zustän­ dekommt.

Einhergehend mit dieser Funktion, die jeweils gewünschte Fluidverbindung zu reali­ sieren, wird mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Zuführeinheit infolge der mit Lageveränderung des Schiebekörpers erreichten Unterbrechung des Durchflus­ ses gleichzeitig die gewünschte Absperr- bzw. Durchflußstellung für das jeweilige Fluid sichergestellt.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprü­ che.

Aus der DE 33 09 065 ist ein Kolben-Schieber für ein Mehrwegventil bekannt, bei dem zwar ebenfalls eine translatorische Verschiebung seines Stellgliedes vorgese­ hen ist, aber darüber hinaus keine weitere Vergleichbarkeit mit dem Gegenstand der Erfindung gegeben ist.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sollen die Er­ findung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher er­ läutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 die Frontansicht einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit,

Fig. 2 die Seitenansicht der Zuführeinheit gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Zuführeinheit 10 als Teil einer nicht näher dargestellten Sprühbe­ schichtungseinrichtung dargestellt, welche einen Basiskörper 12 mit daran angeord­ neten Austrittsöffnungen 20, 22 für Reinigungsfluid sowie einen Anschluß 24 auf­ weist, der über einen nicht näher dargestellten Zuführschlauch mit einem ebenfalls nicht gezeigten Sprühzerstäuber verbunden ist. Ferner besitzt die Zuführ­ einheit 10 einen Schieberkörper 14, der aus Fig. 2 er­ sichtlich ist und ebenfalls mit verschiedenen Anschlüssen 26, 28, die mit nicht näher gezeigten Fluidwechseleinheiten verbunden sind, sowie einen Anschluß 30, durch den Reini­ gungsfluid zum Spülen der zuvor erwähnten Zuführleitung zum Sprühzerstäuber dient.

Die einander zugewandten Seiten des Basiskörpers 12 und des Schieberkörpers 14 sind jeweils mit einer Hartschicht 16, 18 aus keramischem Werkstoff versehen, die eine sehr ver­ schleißarme glatte Gleitoberfläche gewährleistet.

Der Schieberkörper 14 ist als quaderförmiger Block ausge­ bildet, der beiderseits von am Basiskörper 12 angeschraub­ ten Führungsstegen 32, 34 geführt ist, die jeweils durch ein Brückenelement 36 miteinander verbunden sind. Auf die­ sen Brückenelementen 36 sind Druckzylinder 38, 39 angeord­ net, mittels welchen der Schieberkörper 14 in Richtung der mit dem Basiskörper 12 gemeinsamen Gleitfläche beaufschlagt wird.

Ferner ist an einer Stirnseite des Basiskörpers 12 eine Stirnplatte 40 angeschraubt, welche zur Halterung einer An­ triebseinheit 42 dient, die aus einem Zylindergehäuse 44 und einem darin geführten, nicht näher gezeigten Antriebs­ kolben, der beispielsweise als Differentialkolben ausgebil­ det sein kann, besteht. Der Antriebskolben ist mit dem Schieberkörper 14 verbunden und bringt diesen je nach Be­ aufschlagung mit Druckfluid in die vorgegebene Schieberpo­ sition, bei welcher ein bestimmter Fluidweg geöffnet und die übrigen geschlossen sind bzw. ein durchgehender Fluid­ weg von einer Fluidwechseleinheit bis zum Sprühzerstäuber geschaltet ist und gleichzeitig die Anschlußleitung zur an­ deren Fluidwechseleinheit auf den entsprechenden Spülaus­ gang geschaltet ist.

Die in Fig. 2 dargestellten Einzelheiten der Zuführeinheit 10 sind mit den entsprechenden Bezugsziffern gemäß Fig. 1 versehen. Deutlich erkennbar sind die Druckzylinder 38, 39 zur Aufbringung der Preßkraft auf den Schieberkörper 14 so­ wie die Antriebseinheit 42 zum Verstellen des Schieberkör­ pers 14.

Im auszugsweisen Teillängsschnitt ist die Anordnung des An­ schlusses 28 gezeigt, der mit einem aus einer federbelaste­ ten Kugel gebildeten Rückschlagventil versehen ist entspre­ chend den übrigen Anschlüssen 24 bis 30.

Claims (5)

1. Sprühbeschichtungseinrichtung für flüssige Farbe mit Fluid-Vorratsbehältern, die über Verbindungsleitungen mit mehreren Fluidwechseleinheiten verbunden sind, deren Ausgänge mit einer als Mehrwegeschieber ausgebildeten und von einer Ver­ stelleinheit betätigbaren Zuführeinheit (10) verbunden sind, die ihrerseits Anschlüs­ se (20, 22, 24, 26, 28, 30) für die Fluidwechseleinheiten, für die Einleitung von Reini­ gungsfluid sowie für die Zuführleitung zum Sprühzerstäuber aufweist und über eine Zuführleitung mit dem Sprühzerstäuber verbunden ist, wobei für jede angeschlosse­ ne Fluidwechseleinheit wenigstens ein Auslaß für verunreinigtes Reinigungsfluid vorgesehen ist dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Mehrwegeschieber (10) als Flachschieber mit einem ortsfesten Ba­ siskörper (12) und einem gleitbeweglichen quaderförmigen Schieberkörper (14) ausgebildet ist, daß
• - daß der Basiskörper (12) und der Schieberkörper (14) eine gemeinsame
• - Gleitfläche (13) besitzen, auf welcher der Schieberkörper (14) relativ zum Basiskörper (12) verschiebbar angeordnet ist, daß
• - der Schieberkörper (14) am Basiskörper geführt und gegen die gemeinsame Gleitfläche gepreßt ist, daß
• - in dem Basiskörper (12) und dem Schieberkörper (14) Fluidwege angeordnet sind, die mit den jeweiligen Fluidanschlüssen (20, 22, 24, 26, 28, 30) verbunden sind, und daß
• - in unterschiedlichen Positionen des Schieberkörpers (14) unterschiedliche Fluidwege im Basiskörper (12) und im Schieberkörper (14) miteinander ver­ bunden sind.

2. Sprühbeschichtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,. daß die Gleitflächen (13) des Basiskörpers (12) sowie des Schieberkörpers (14) je­ weils mit einer Hartschicht (16, 18) versehen sind.

3. Sprühbeschichtungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartschicht (16, 18) eine Keramikschicht ist.

4. Sprühbeschichtungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartschicht eine durch Oberflächenhärtung erzeugte Schicht ist.

5. Sprühbeschichtungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberkörper (14) mit einer Verstelleinheit (42) verbunden ist, welche bei Betätigung den Schieberkörper (14) in die vorgesehene Schieberposition bringt.