DE4329101A1 - Wechselsystem für verschiedene Medien - Google Patents
Wechselsystem für verschiedene MedienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Wechselsystemeinheit für ver
schiedene Medien, insbesondere einen Farbwechsler für
Farbspritzanlagen, mit separaten Einspeisungen für jede
Farbe sowie für Reinigungsfluid und/oder für Druck- bzw.
Spülluft, welche Einspeisungen, Sperrglieder aufweisen und
mit einem gemeinsamen Ausgang verbindbar sind.
Bei Farbspritzanlagen, in welchen unterschiedliche Farben
in unregelmäßiger Reihenfolge nacheinander verarbeitet wer
den, insbesondere bei Farbspritzanlagen für Kraftfahrzeuge,
kommen sogenannte Farbwechsler zur Anwendung, die zwischen
den einzelnen Farbvorratsbehältnissen und der Farbspritz
einrichtung angeordnet sind.
Die bekannten Farbwechsler besitzen üblicherweise quader
förmige oder kreiszylindrische Gehäuse, die mit ihrer
Längsachse vertikal angeordnet sind und einen zentralen,
praktisch über die gesamte Baulänge sich erstreckenden In
nenraum haben. An der Außenseite sind vertikal übereinander
die Einspeisungen für die einzelnen Farben sowie für das
Reinigungsfluid und/oder die Druck- bzw. Spülluft angeord
net, die je nach Größe und Anzahl einseitig oder auch ge
genüberliegend bzw. gleichmäßig am Umfang verteilt radial
in den Innenraum führen, wobei durch jede Einspeisung zuge
ordnete Sperrglieder der Zugang absperrbar ist.
Abgesehen von der erheblichen Baugröße und dem damit ver
bundenen Stückgewicht eines solchen herkömmlichen Farb
wechslers, die bei der heute üblichen Anzahl von Einspei
sungen, z. B. 22 Farben zuzüglich Reinigungsfluid- und
Spülluftanschluß, erheblich sein kann, besteht das gene
relle Problem, daß, soweit nicht Nadelventile vorgesehen
sind, konstruktionsbedingt an jeder in den Innenraum des
Farbwechslers mündenden Einspeisung im geschlossenen Zu
stand eine Sackbohrung gebildet ist, da aus konstruktiven
Gründen das der Einspeisung zugeordnete Sperrglied nicht
bündig mit der Innenoberfläche abschließen kann, was eine
solche Hinterschneidung vermeiden würde. Hieraus resultiert
das Problem, daß bei jedem Farbwechsel, dem sich üblicher
weise ein abhängig von der Größe des Farbwechslers zeitauf
wendiger Spülvorgang anschließt, bei welchem der Innenraum
zunächst mit Reinigungsfluid und anschließend mit Druckluft
bzw. mit Spülluft durchströmt wird, Farbreste zurückblei
ben. Wenn hierbei nicht der gesamte Innenraum mit Reini
gungsfluid, z. B. Lösungsmittel gefüllt ist und in den
Sackbohrungen verbliebene Farbreste auf diese Weise heraus
geschwemmt werden, ist das gelegentliche Verbleiben von
Farbresten, die nicht von Reinigungsfluid und der nachströ
menden Luft erfaßt sind, in den Sackbohrungen unvermeid
lich. Um hierdurch verursachte Fehler beim Farbauftrag si
cher auszuschließen, sind längere Spülvorgänge erforder
lich.
Ein weiteres Problem resultiert daraus, daß eine beliebige
Erweiterung oder Verkleinerung herkömmlicher Farbwechsler
zwecks Anpassung an den jeweiligen Bedarf nicht oder nur
mit erheblichem Zeitaufwand möglich ist, sondern bei verän
derter Anzahl der zu verarbeitenden Farben der betreffende
Farbwechsler auszuwechseln ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der
Erfindung, einen Farbwechsler der eingangs genannten Art zu
schaffen, dessen einfacher Aufbau eine schnelle und leichte
Anpassungsmöglichkeit an den jeweiligen Bedarf gewährlei
stet, wobei dessen Baugröße sowie der hierdurch bedingte
Fluidbedarf möglichst gering sein sollen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen
den Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist vor
gesehen, daß die Einspeisungen als Module ausgebildet sind,
welche kaskadenförmig angeordnet sind. Dabei ist vorgese
hen, daß wenigstens je zwei Einspeisungen ein Kaskadenmodul
bilden, welches einen eigenen Ausgang aufweist, der als
Einspeisung für ein weiteres Kaskadenmodul dient, bzw. als
gemeinsamer Ausgang für die vorgeschalteten Kaskadenmodule
vorgesehen ist.
Durch die modulare Gestaltung der Einspeisungen, die je
weils baugleich ausgeführt sind, ist es entsprechend einem
Baukastensystem möglich, einen Farbwechsler zu schaffen,
welcher durch Hinzufügen oder Weglassen jeweils einer Kas
kadenstufe, welche jeweils durch Kaskadenmodule gleicher
Ordnung gebildet ist, den jeweiligen Bedarf an Einspeisun
gen entsprechend der vorgesehenen Farben zu decken.
Hierbei bieten sich zwei unterschiedliche Bauformen an.
Eine erste Bauform betrifft eine Ausgestaltung in Flachbau
weise, bei welcher die Anschlüsse für die verschiedenen
Farben sowie für das Reinigungsfluid und/oder die Druck
bzw. Spülluft horizontal nebeneinander entlang einer Gera
den angeordnet sind, wobei jeweils zwei derartige Einspei
sungen ein Kaskadenmodul bilden, welches mit dem benachbar
ten Kaskadenmodul zu einem weiteren Kaskadenmodul vereinigt
ist, bis schließlich ein Modul als letzte Stufe verbleibt,
dessen Ausgang den gemeinsamen Ausgang für alle Einspeisun
gen bildet.
Die andere Bauform betrifft eine konzentrische Anordnung
der Einspeisungen auf einem Kreis, wobei auch hier jeweils
zwei Einspeisungen ein Kaskadenmodul bilden und die Aus
gänge von je zwei Modulen in einem weitere Kaskadenmodul
zusammengeführt sind, welches auf einem Teilkreis mit klei
nerem Radius angeordnet ist, bis schließlich der Ausgang
des letzten gemäß dieser Systematik gebildeten Kaskadenmo
duls zentrisch, d. h. koaxial mit der Längsachse des so ge
bildeten Stufenzylinders, austritt.
Selbstverständlich kann in erfindungsgemäßer Weiterbildung
auch jede Kaskadenstufe modular als einheitliche kompakte
Komponente mit der jeweiligen Anzahl an Einspeisungen und
Ausgängen ausgestaltet sein.
Vorteilhafterweise ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß
die Sperrteile der Schieber einer jeden Kaskadenstufe mit
einander verbunden sind, z. B. einstückig, wodurch sicher
gestellt ist, daß jeweils nur der festgelegte Fluidweg
freigeschaltet ist.
Um sicherzustellen, daß jeweils das gewünschte Fluid, sei
es eine Farbe, sei es das Reinigungsfluid oder Luft, aus
dem gemeinsamen Ausgang austritt, um zur betreffenden Bear
beitungseinrichtung zu gelangen, ist jede Einspeisung eines
Kaskadenmoduls, sei es die erste Einspeisung oder die Fol
geeinspeisung aus dem Ausgang eines vorgeschalteten Kaska
denmoduls, mit einem Schieber absperrbar. Im Falle eines in
Flachbauweise vorgesehenen Farbwechslers sind die betref
fenden Schieber als Rund- bzw. Flachschieber ausgebildet.
Im Falle der Ausgestaltung des Farbwechslers in Form eines
Stufenzylinders mit konzentrisch angeordneten Einspeisungen
ist für jede Kaskadenstufe ein gemeinsamer Drehschieber
vorgesehen, bei welchem durch Drehung seines Sperrteils,
z. B. eine spezielle Lochscheibe, der jeweils gewünschte
Fluidweg freigeschaltet, hingegen die übrigen Fluidwege ab
gesperrt sind.
Unabhängig von der jeweils gewählten Ausführungsform des
Farbwechslers ist in weiterer Verbesserung der Erfindung
vorgesehen, daß die Betätigungsglieder und Sperrteile der
als Schieber ausgebildeten Sperrglieder jeder Einspeisung
von einer zentralen Steuerung angesteuert werden, welche
die genaue Einhaltung des jeweils vorgegebenen Fluidweges
gewährleistet.
Gegenüber den bekannten Farbwechslern zeichnen sich die ge
mäß der Erfindung vorgesehenen Ausgestaltungen, sei es in
Flachbauweise, sei es in Zylinderbauweise durch vergleichs
weise geringe Bauabmessungen aus, was auf dem erfindungsge
mäß vorgesehenen modularen Aufbau beruht. Diese aus wenigen
Teilen bestehende Farbwechsler-Anordnung läßt sich daher
mühelos in wenigen Minuten zerlegen, falls eine unerwartete
Störung auftreten sollte. Ebenso schnell ist ihr Zusammen
bau möglich, wobei durch entsprechende Zentrierhilfen und
dergleichen die Montage erleichtert werden kann.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Farbwechslers
der aus dem modularen Aufbau resultiert, gestattet es ent
sprechend der gewünschten Fluidvielfalt die Anschlußmög
lichkeiten für in Frage kommende Fluide sehr variabel zu
gestalten. Durch Hinzufügung oder Weglassen einer Kaskaden
stufe kann die Anzahl der verfügbaren Einspeisungen verdop
pelt oder halbiert werden.
Ein weiterer, mit dem einfachen konstruktiven Aufbau ver
knüpfter Vorteil besteht darin, daß nur wenige mechanisch
bewegte Teile vorgesehen sind, nämlich lediglich die Sperr
teile der Sperrglieder, was sich in einer sehr geringen
Störanfälligkeit günstig auswirkt. Auch bedarf es bei dem
erfindungsgemäßen Farbwechsler nur weniger Steuerleitungen
für die Ansteuerung der Sperrglieder, da diese entsprechend
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung mechanisch
gekoppelt sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin
dung ist ferner vorgesehen, daß die Anschlüsse für die
Fluidzufuhr an den Erst-Einspeisungen ein an sich bekannten
Schnellwechselsystem aufweisen, welches es gestattet, die
jeweilige Zuführleitung einfach, schnell und sicher mit dem
Farbwechsler zu verbinden.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfin
dung ist vorgesehen, daß die Sperrteile der Schieber löse
mittelgelagert sind, was sich günstig auf das Verschleis
verhalten der Sperrteile sowie auf deren Schließverhalten
auswirkt.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäß vorgesehenen Ab
sperrungen der einzelnen Fluidwege erweist sich durch die
vorgesehene Verwendung von Schiebern, welche jeweils quer
zur Strömungsrichtung angeordnet sind, so daß sich keine
"toten Ecken" in Form von Sackbohrungen und dergleichen
bilden können, in welchen Farbreste hängenbleiben und beim
Spülvorgang nicht entfernt werden.
Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegen
stand der Unteransprüche.
Anhand zweier in der Zeichnung schematisch dargestellter
Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung, vorteilhafte
Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher er
läutert und beschrieben werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Farbwechslers
gemäß der Erfindung in Flachbauweise;
Fig. 2 die Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Farb
wechsler in Zylinderbauform;
Fig. 3 die Seitenansicht des Farbwechslers gemäß Fig. 2.
In Fig. 1 ist ein schematisch dargestellter Farbwechsler
10 mit insgesamt acht Einspeisungen 12, 14, 15 für sechs
verschiedene Farben sowie für Reinigungsfluid und Druck
luft, welche modulartig und in drei Kaskadenstufen I, II,
III miteinander verbunden sind.
Je zwei Einspeisungen 12, 14, 15 sind zu einem Kaskadenmo
dul 16 zusammengefaßt, dessen Ausgang gleichzeitig die Ein
speisung 13 für ein weiteres Kaskadenmodul 18 bildet. In
der letzten Kaskadenstufe, die hier mit III bezeichnet ist,
ist nur noch ein Kaskadenmodul 18 vorhanden, dessen einzi
ger Ausgang einen gemeinsamen Ausgang 19 für alle vorge
schalteten Kaskadenmodule 16, 18 bzw. deren Einspeisungen
12, 13, 14, 15 bildet.
Ferner sind die Einspeisungen 12, 13, 14, 15 mit als Schie
ber ausgebildeten Sperrgliedern 20 versehen, wobei jeweils
in jeder Kaskadenstufe die zugehörigen Sperrelemente mit
einander gekoppelt sind und von einer schematisch darge
stellten Ansteuerung 22 über entsprechende Verbindungslei
tungen 24 beaufschlagt werden, so daß jeweils nur höchstens
ein Fluidweg freigeschaltet ist von seiner Einspeisung 12,
14, 15 bis zum gemeinsamen Ausgang 19.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform eines erfin
dungsgemäßen Farbwechslers 30 dargestellt, der, wie aus Fi
gur 3 ersichtlich ist, als stufenförmig abgesetzter Kreis
zylinder ausgebildet ist. Hierbei sind die für die Zufüh
rung von Farben bzw. Reinigungsfluid und Druckluft vorgese
henen Einspeisungen 32, 34, 35 an der oberen Stirnfläche
eines kreiszylindrischen Gehäuses 31 in gleichförmigem Ab
stand vom Rand auf einen Kreis angeordnet.
Wie bereits die Ausgestaltung gemäß Fig. 1 ist auch die
Verbindung der einzelnen Fluideinspeisungen 32, 34, 35 mit
dem auf der gegenüberliegenden Seite befindlichen Ausgang
39 kaskadenförmig in drei Stufen I, II, III, ausgebildet.
Die Einspeisungen 33 für die nachgeschalteten Kaskadenstu
fen II und III sind in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet
ebenso wie der gemeinsame Ausgang 39.
Für die Freischaltung des jeweils festgelegten Fluidweges
von der Einspeisung 32, 34, 35 bis zum gemeinsamen Ausgang
39 ist in jeder Kaskadenstufe I, II, III, jeweils ein als
Drehschieber ausgebildetes Sperrglied 36 angeordnet, wel
ches um die gemeinsame Mittelachse verdrehbar ist und über
Steuerleitungen 37 von einer schematisch dargestellten An
steuerung 38 betätigbar sind.
Unabhängig davon, ob der Farbwechsler 10, 30 in Flachbau
weise entsprechend Fig. 1 oder in runder Bauform entspre
chend Fig. 2 und 3 ausgebildet ist, verbindet sich mit
der sehr kompakten Ausgestaltung der Vorteil einer sehr
vereinfachten Ansteuerung zwecks Freischaltung des jeweili
gen Fluidweges, da für jede Kaskadenstufe nur eine Steuer
leitung erforderlich ist, was schon im Hinblick auf die ge
ringere Anzahl benötigter Fluidanschlüsse von Vorteil ist.
Auch aus diesem Grund kann daher die Baugröße des erfin
dungsgemäßen Farbwechslers 10, 30 klein gehalten werden
(theoretisch wenige mm hoch).
Claims (10)
1. Wechselsystemeinheit für verschiedene Medien, ins
besondere Farbwechsler (10, 30) für Farbspritzanlagen mit
separaten Einspeisungen (12, 13, 14, 15, 32, 33, 34, 35)
für jede Farbe sowie für Reinigungsfluid und/oder für
Druck- bzw. Spülluft, welche Einspeisungen (12, 13, 14, 15,
32, 33, 34, 35) Sperrglieder (20, 36) aufweisen und mit ei
nem gemeinsamen Ausgang (19, 39) verbindbar sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einspeisungen (12, 13, 14, 15, 32,
33, 34, 35) als Module (16, 18) ausgebildet sind, welche
kaskadenförmig angeordnet sind.
2. Wechselsystemeinheit nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens je zwei Einspeisungen (12,
13, 14, 15, 32, 33, 34, 35) ein Kaskadenmodul (16) mit ei
nem Ausgang (17) bilden, der als Einspeisung (13) für ein
weiteres Kaskadenmodul (18) dient oder als gemeinsamer Aus
gang (19) der vorgeschalteten Kaskadenmodule (16, 18) vor
gesehen ist.
3. Wechselsystemeinheit nach einem der Ansprüche 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaskadenmodule (16)
gleicher Ordnung entsprechend einer Kaskadenstufe (I, II,
III) in einer Ebene nebeneinander und nachgeschaltete
Kaskadenmodule (18) in der gleichen Ebene darunter an
geordnet sind.
4. Wechselsystemeinheit nach einem der Ansprüche 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaskadenmodule
gleicher Ordnung entsprechend einer Kaskadenstufe (I, II,
III) auf einem Kreis und nachgeschaltete Kaskadenmodule
konzentrisch darunter angeordnet sind.
5. Wechselsystemeinheit nach einem der Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß als Sperrglied (20, 36) für jede
Einspeisung (12, 13, 14, 15, 32, 33, 34, 35) eines Kaska
denmoduls (16, 18) ein Schieber vorgesehen ist.
6. Wechselsystemeinheit nach den Ansprüchen 3 und 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (20) als Rund-
oder Flachschieber mit geradlinigem Betätigungsweg ausge
bildet ist.
7. Wechselsystemeinheit nach den Ansprüchen 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (36) als Dreh
schieber mit Drehbetätigung um seine Mittelachse ausgebil
det ist.
8. Wechselsystemeinheit nach einem der Ansprüche 5
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeisungen (12,
13, 14, 15, 32, 33, 34, 35) der Kaskadenmodule (16, 18) je
weils einen Schieber (20, 36) aufweisen, dessen Betätigung
mit der Schieber (20, 36) von Kaskadenmodulen (18) anderer
Ordnung korrespondiert, so daß jeweils nur ein Fluidweg von
der ersten Einspeisung (12, 14, 15, 32, 34, 35) bis zum ge
meinsamen Ausgang (19, 39) durchgängig frei ist.
9. Wechselsystemeinheit nach einem der Ansprüche 5
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schieber (20, 36)
lösemittelgelagert ist.
10. Wechselsystemeinheit nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anschluß der
Fluidzufuhrleitungen ein an sich bekanntes Schnellwechsel
system vorgesehen ist.
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