DE4342128A1 - Farbauftragvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Farbauftragsvorrichtung mit ei­ ner Fluidleitung zur Zuführung von Auftragsfluid zu einer Auftragseinheit, vorzugsweise eine Sprühglocke, mit einem in der Fluidleitung angeordneten Umschaltventil welches die Fluidleitung mit einer Ablaufleitung verbindet, die zu ei­ nem Sammelbehälter geführt ist, sowie mit einem Farbwech­ selblock, der an die Fluidleitung anschließt und zur Ein­ speisung von unterschiedlichen Farben sowie von Reinigungs­ fluid dient sowie ein Verfahren zur Reinigung der Farb­ auftragsvorrichtung.

Beim Beschichten von serienmäßig hergestellten Gegenstän­ den, wie z. B. von Fahrzeugkarosserien werden heutzutage üblicherweise Rotationszerstäuber eingesetzt, die dazu die­ nen, den jeweiligen Farbauftrag auf die zu beschichtende Oberfläche durchzuführen. Aufgrund der zahlreichen angebo­ tenen unterschiedlichen Farben besteht die Notwendigkeit, häufig einen Farbwechsel vorzunehmen, was zur Folge hat, daß die Farbauftragsvorrichtung, die von einem sogenannten Farbwechselblock gespeist wird, zunächst von den Rückstän­ den der bisherigen Farbe gereinigt werden muß, bevor die neue Farbe aufgetragen wird. Zu diesem Zweck sind die im Einsatz befindlichen Farbwechselblöcke zusätzlich mit einem Anschluß für Reinigungsfluid versehen, über welchen die Farbauftragseinrichtung gespült werden kann.

Im Hinblick auf rationelle Fertigung ist es erforderlich, die Taktzeiten für einen Farbwechsel möglichst klein zu halten, um so eine möglichst gute Auslastung der Ferti­ gungseinrichtungen zu erreichen. Um Fehler beim Farbauftrag infolge Verschmutzung oder Farbrückständen der alten Farbe sicher auszuschließen, werden bislang die Leitungswege zwi­ schen dem Farbwechselblock und der üblicherweise als Auf­ tragseinheit verwendeten Sprühglocke solange von Reini­ gungsfluid durchströmt, bis dieses rückstandsfrei, d. h. klar, in den hierfür vorgesehenen Sammelbehälter einströmt. Die hierfür vorgesehenen Sammelbehälter, denen das rück­ standbeladene Reinigungsfluid zuströmt, befinden sich häu­ fig in gewisser Entfernung zu der Farbauftragsvorrichtung, so daß größere Leitungswege resultieren, die sowohl hinsichtlich des Zeitbedarfs als auch hinsichtlich des erforderlichen Fluidvolumens sich nachteilig auf die Fertigungsabläufe und -kosten auswirken.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung eine Farbauftragsvorrichtung der eingangs genann­ ten Art zu schaffen, mit der eine rasche und zuverlässige Reinigung der Fluidwege gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die an das in der Fluidleitung angeordnete Umschaltventil an­ schließende Ablaufleitung, die zum Sammelbehälter führt, einen transparenten Bereich aufweist, daß eine den transpa­ renten Bereich durchstrahlende Lichtquelle und ein photo­ elektronischer Sensor am transparenten Bereich der Ab­ flußleitung angeordnet sind, daß der photoelektronische Sensor die ankommende Restlichtmenge und so die Lichtab­ sorption des die Abflußleitung durchströmenden Fluids er­ faßt und daß bei einem festgelegten Mindestwert der Licht­ absorption sein Signal das Umschaltventil sowie den Farb­ wechselblock ansteuert, um den Fluidwechsel zur Einspeisung in die Auftragseinheit auszulösen.

Dabei ist es vorteilhaft, daß der transparente Bereich der Abflußleitung möglichst nahe an dem Umschaltventil angeord­ net ist, so daß der Strömungsweg von der Fluidleitung bis zu der Stelle, wo der photoelektronische Sensor die Licht­ durchlässigkeit bzw. das vom durchströmenden Fluid nicht absorbierte Licht auswertet, möglichst klein ist, da hier­ durch der strömungsbedingte und leitungswegabhängige Zeit­ bedarf einerseits und gleichzeitig auch die Verbrauchsmenge an Reinigungsfluid im Hinblick auf den erforderlichen Be­ darf optimiert, d. h. verringert, werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß anstelle einer Ja/Nein-Auswertung durch den photoelektronischen Sensor, entsprechend den Fluidzuständen "trüb" oder "klar" der Sensor farbaktiv ist, d. h., auf bestimmte, im Verarbeitungsprogramm vorgesehene Farben differenzierende Anzeigen gibt. Hierdurch ist si­ chergestellt, daß nach Umschalten des Farbwechselblocks auf die neue Farbe die Verlustmenge an Auftragsfluid, die dar­ aus resultiert, daß zunächst die Fluidleitung mit dem neuen Auftragsfluid gespült wird, um Spülfluidrückstände zu be­ seitigen, und bei nicht zurückgestelltem Umschaltventil das Auftragsfluid dem Sammelbehälter zugeführt wird, so gering wie möglich ist. Um die Farbempfindlichkeit des photoelek­ tronischen Sensors zu steigern, kann es vorteilhaft sein, unterschiedliche Photosensoren zu integrieren, die auf die verschiedenen Farbtöne unterschiedlich ansprechen, so daß für jeden Farbton ein bestimmter Referenzwert resultiert.

In Abwandlung der zuvor beschriebenen Anordnung kann auch vorgesehen sein, daß der Photosensor sowie der transparente Bereich in der Fluidleitung vor dem Umschaltventil angeord­ net sind. Diese Anordnung bietet eine bessere Möglichkeit für das Spülen des transparenten Bereichs, und so eine zu­ verlässigere Anzeigegenauigkeit des Photosensors.

Ein Verfahren zur Reinigung der Farbauftragsvorrichtung, in welcher das aufzutragende Fluid der als Auftragseinheit dienenden Sprühglocke zugeführt wird und bei einem Farb­ wechsel das bisherige Auftragsfluid mittels Reinigungsfluid aus der Farbauftragsvorrichtung herausgeschwemmt wird, wo­ bei das nach Durchströmen der Vorrichtung rückstandsbe­ ladene Reinigungsfluid vor Erreichen der Sprühglocke an dem erwähnten Umschaltventil abgeleitet und dem Sammelbehälter zwecks Aufbereitung und/oder Entsorgung zugeführt wird, soll so gestaltet sein, daß einerseits möglichst wenig Zeit beansprucht wird für die Durchführung der Reinigung der Auftragsvorrichtung und nach Möglichkeit der Bedarf an Rei­ nigungsfluid minimiert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Übereinstimmung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 5 dadurch gelöst, daß das abgeleitete Reinigungsfluid hinsichtlich seiner Lichtabsorption ausgewertet wird, um festzustellen ob es noch rückstandsbeladen ist oder klar, daß unmittelbar bei Erreichen eines festgelegten Wertes der Lichtabsorp­ tion, der dem eines klaren Reinigungsfluids entspricht, die Einspeisung von Reinigungsfluid in den Farbwechselblock unterbrochen wird und daß statt dessen das vorgesehene neue Auftragsfluid in die Vorrichtung eingespeist wird und gleichzeitig das Umschaltventil zurückgestellt wird, so daß das neue Auftragsfluid nicht mehr herausgeleitet wird, son­ dern der Auftragseinheit zuströmt.

In Abwandlung dieses Verfahrens kann vorgesehen sein, daß die Rückstellung des Umschaltventils zeitverzögert erfolgt, so daß das neue Auftragsfluid zunächst in die Ablaufleitung abgeleitet und dort photoelektronisch ausgewertet wird. Wenn diese Auswertung als Resultat den gewünschten Farbton bestätigt, erfolgt unmittelbar die Rückstellung des Um­ schaltventiles, so daß das Auftragsfluid im gewünschten Farbton der Auftragseinheit zuströmt, so daß die Beschich­ tung des jeweiligen Gegenstandes erfolgen kann.

Der Vorteil der neuen Vorrichtung bzw. des neuen Verfahrens zeigt sich insbesondere darin, daß gegenüber der seitheri­ gen Handhabung kürzere Spülzeiten erreicht werden bei gleichzeitig verringertem Bedarf an Reinigungsfluid, da die hierfür maßgebliche Kontrolle nicht erst am Ende der Ab­ laufleitung, d. h. am Sammelbehälter, erfolgt sondern in unmittelbarer Nähe des Umschaltventils, das in die Fluid­ leitung integriert ist. Damit sind lange Leitungswege mit dem hiermit verbundenen Strömungs-Zeitbedarf vermieden, so daß sehr kurze Farbwechsel-Taktzeiten realisiert werden können.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Auftragsvorrichtung ist der optoelektroni­ sche Sensor mittels Lichtleitern mit dem transparenten Be­ reich der Ablaufleitung verbunden. Dies bietet sich insbe­ sondere dann an, wenn in der Auftragsvorrichtung der hier­ für erforderliche Platz fehlt, z. B. im Falle einer beab­ sichtigten Nachrüstung. Mit Hilfe der hierbei eingesetzten Lichtleitertechnik besteht die Möglichkeit als Sensor eine Auswerteeinheit zu benutzen, die aufgrund ihrer Abmessungen nicht in dem Farbauftragsgerät integriert werden könnte. Da die Übertragung der optischen Informationen über die Licht­ leiter nahezu verlustfrei erfolgt, kann die als Sensor die­ nende Auswerteeinheit durchaus in gewisser räumlicher Ent­ fernung zur betreffenden Auftragsvorrichtung angeordnet sein, ebenso wie üblicherweise auch die Steuerungseinheiten für die betriebliche Steuerung der Farbauftragsvorrichtung.

Diese und andere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen sowie besondere Vorteile der Erfindung nä­ her erläutert und beschrieben werden.

Es zeigt die einzige Figur eine Schemaskizze einer erfin­ dungsgemäßen Auftragsvorrichtung.

Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Farbauftragsvorrichtung 10 mit einer Fluidleitung 12, die von einem Farbwechselblock 13 über ein Umschaltventil 14 zu einer Farbauftragseinheit 15 führt, die hier als Sprühglocke ausgebildet ist. Das Umschaltventil 14 verbindet die Fluid­ leitung 12 mit einer Ablaufleitung 16, die zu einem Sammel­ behälter 17 geführt ist.

Der unmittelbar an das Umschaltventil 14 anschließende Be­ reich 18 der Ablaufleitung 16 ist transparent ausgebildet, so daß der jeweilige Beladungszustand mit Farbrückständen des die Ablaufleitung 16 durchströmenden Reinigungsfluids optisch-visuell wahrnehmbar ist. Solange das vom Farbwech­ selblock 13 in die Fluidleitung 12 eingespeiste Reinigungs­ fluid, daß zu dessen Reinigung von Farbrückständen dient, rückstandsbeladen ist, absorbiert es einen dementsprechen­ den Anteil von quer zur Strömung hindurchgeleiteten Licht. Sobald sämtliche Farbrückstände in der Farbauftragsvorrich­ tung 10 vom Reinigungsfluid herausgeschwemmt sind, wird dieses klar und die Lichtabsorption verringert sich auf ein Minimum. Unter Ausnutzung dieser physikalischen Gegebenhei­ ten ist der transparente Bereich 18 der Ablaufleitung 16 im Erfassungsbereich eines optischen Sensors 20, der Lichtlei­ ter 22 an dem transparenten Bereich 18 ankoppelt und so die optischen Eigenschaften des hindurchströmenden Fluids er­ faßt und auswertet. Der optische Sensor ist seinerseits mit einer die Farbauftragsvorrichtung beaufschlagenden, hier nicht näher gezeigten Zentralsteuereinheit verbunden, so daß bei Erreichen bestimmter vorgegebener Werte der Farb­ wechselblock 13 bzw. das Umschaltventil 14 betätigt werden, um die Einspeisung des neuen gewünschten Auftragsfluids vorzunehmen.

Claims (7)

1. Farbauftragsvorrichtung (10) mit einer Fluidleitung (12) zur Zuführung von Auftragsfluid zu einer Auftragsein­ heit (15), vorzugsweise eine Sprühglocke, mit einem in der Fluidleitung (12) angeordneten Umschaltventil (14), das die Fluidleitung (12) mit einer Ablaufleitung (16) verbindet, die zu einem Sammelbehälter (17) geführt ist, sowie mit ei­ nem Farbwechselblock (13), der an die Fluidleitung (12) an­ schließt und zur Einspeisung von unterschiedlich farbigem Auftragsfluid sowie von Reinigungsfluid dient, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise in der Fluidleitung (12) un­ mittelbar vor dem Umschaltventil (14) oder in der daran an­ schließenden Ablaufleitung (16) unmittelbar hinter dem Um­ schaltventil (14) ein transparenter Bereich (18) vorgesehen ist, daß eine den transparenten Bereich durchstrahlende Lichtquelle und ein photoelektronischer Sensor am transpa­ renten Bereich (18) angeordnet sind, daß der photoelektro­ nische Sensor die ankommende Restlichtmenge und so die Lichtabsorption des die Leitung (12, 16) durchströmenden Fluids erfaßt und daß bei einem festgelegten Mindestwert der Lichtabsorption der photoelektronische Sensor mit einem Signal das Umschaltventil (14) und den Farbwechselblock (13) ansteuert, um die Einspeisung von neuem Auftragsfluid in die Fluidleitung (12) und in die Auftragseinheit (15) herbeizuführen.

2. Farbauftragsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der transparente Bereich (18) unmittel­ bar an das Umschaltventil (14) anschließt.

3. Farbauftragsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der photoelektronische Sensor (20) über Lichtleiter (22) mit dem transparenten Bereich (18) der Ablaufleitung (16) verbunden ist.

4. Farbauftragsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Abwandlung die Lichtquelle und der photoelektronische Sensor (20) mittels eines zwischengeschalteten Lichtleiters (22) am transparen­ ten Bereich (18) mittelbar ankoppeln.

5. Verfahren zur Reinigung einer Auftragsvorrichtung (10), in welcher Auftragsfluid einer Auftragseinheit (15) zugeführt wird und bei einem Fluidwechsel das bisherige Auftragsfluid mittels Reinigungsfluid aus der Auftragsvor­ richtung (10) herausgeschwemmt wird, wobei das nach Durch­ strömen der Auftragsvorrichtung (10) rückstandsbeladene Reinigungsfluid vor Erreichen der Auftragseinheit (15) abgeleitet zwecks Aufbereitung und/oder Entsorgung gesam­ melt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das abgeleitete Rei­ nigungsfluid hinsichtlich seiner Lichtabsorption ausgewer­ tet wird, um daran festzustellen, ob es noch rückstandsbe­ laden oder klar ist, daß sofort bei Erreichen eines festge­ legten Mindestwertes, der dem eines klaren Reinigungsfluids entspricht, die Einspeisung von Reinigungsfluid unter­ brochen wird und statt dessen das vorgesehene neue Auftrags­ fluid in die Auftragsvorrichtung (10) eingespeist wird und daß die Ableitung rückgestellt wird, so daß das neue Auf­ tragsfluid der Auftragseinheit (15) zugeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen des vorbestimmten Mindestwertes die Lichtabsorption die Rückstellung des Umschaltventils zeit­ verzögert erfolgt, und daß das neue Auftragsfluid vor der Einspeisung in die Auftragseinheit zunächst photoelektro­ nisch ausgewertet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellung des Umschaltventils erst erfolgt, wenn die photoelektronische Auswertung den gewünschten Farbton bestätigt.