DE4423643A1

DE4423643A1 - Einrichtung zum Lackieren von Gegenständen mit verschiedenen Farben

Info

Publication number: DE4423643A1
Application number: DE4423643A
Authority: DE
Inventors: Stefan Esslinger
Original assignee: IND LACKIERANLAGEN SCHMIDT GMB
Current assignee: IND LACKIERANLAGEN SCHMIDT GMB
Priority date: 1994-07-06
Filing date: 1994-07-06
Publication date: 1996-01-11

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Lackieren von Gegenständen mit verschiedenen Farben, die in Farbleitungen, die je einer Farbe zugeordnet sind, zur Verfügung stehen, mit einer Spritzpistole, einer Spritzpistolenleitung und einem Farbwechsler, durch den jeweils eine Farbleitung mit der Spritzpistolenleitung verbindbar ist.

Derartige Einrichtungen sind bekannt. Sie dienen z. B. in Lackieranlagen für Kraftfahrzeuge zum Lackieren der Karosserien. Sie haben den Nachteil, daß beim Farbwechsel die noch im Leitungssystem, insbesondere in der Spritzpistolenleitung vorhandene Farbe über eine Abzugseinrichtung entsorgt werden muß, und zwar solange, bis die neu zugeschaltete Farbe einwandfrei sauber an der Spritzpistole zur Verfügung steht. Diese Farbmenge geht verloren; das ist einmal von den Kosten der Farbe her ein verlorener Aufwand; zum anderen verursacht die umweltgerechte Entsorgung dieser verlorenen Farbe Kosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Farbwechsel derart zu verbessern, daß die Menge der beim Farbwechsel verlorenen Farbe verringert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem Farbwechsler und der Spritzpistolenleitung eine Pumpe angeordnet ist, die sowohl zum Fördern von Farbe vom Farbwechsler zur Spritzpistolenleitung und über diese zur Spritzpistole als auch in Gegenrichtung zur Rückförderung von Farbe aus der Spritzpistolenleitung über den Farbwechsler in eine der über den Farbwechsler der Spritzpistolenleitung Farbleitung betreibbar ist.

Es ergibt sich also, daß man die beim Farbwechsel im Leitungssystem noch vorhandene Farbe zum größten Teil gar nicht entsorgen muß, sondern in die Farbleitung zurückdrückt, so daß sie für spätere Verwendung bereit steht. Damit wird die Farbmenge, die beim Farbwechsel noch zu entsorgen ist, erheblich verringert. Durch die neue Farbe oder Lösungsmittel muß also die alte Farbe nur noch insoweit aus der Leitung gedrückt werden, als sie an den Wandungen der Leitung haftet. Diese Rückförderung ist möglich durch den Einsatz von in zwei Richtungen wirkender Zahnrad-Dosier- Pumpen, wie sie im Handel erhältlich sind, wie sie also im vorliegenden Zusammenhang nicht im einzelnen beschrieben werden müssen. Diese Pumpen stellen auch bei Vorwärtsförderung den zum Lackieren erforderlichen Druck zur Verfügung, so daß die Querschnitte der Leitungen erheblich reduziert werden. Auch dies senkt wieder die beim Farbwechsel zu entsorgende Menge Farbe.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.

Bei der dargestellten Einrichtung sind - beispielshalber - zwei Farbleitungen F₁ und F₂ vorgesehen, in die die Farbe aus entsprechenden Vorratsbehältern 1, 2 durch Pumpen 3, 4 gefördert wird. Im Prinzip ist vorgesehen, daß erheblich mehr Farbleitungen F₁ vorhanden sind. Der Rücklauf der Farbe erfolgt - zum Aufbau eines Druckes in den Farbleitungen - über Drosseln 5, 6. In die Farbleitungen F₁ und F₂ sind Ventile 7, 8 integriert, die bei Betätigung durch die elektromagnetisch ansteuerbaren Pneumatikventile 14, 15 eine Verbindung der Farbleitungen F₁ bzw. F₂ (allerdings nur je einzeln, nicht gleichzeitig) mit der Leitung 9 herstellen, und zwar über einen Farbwechsler 10, der in bekannter Weise die entsprechenden Verbindungsbohrungen aufweist. Ist also durch entsprechende Ansteuerung des Pneumatikventiles 14 das Ventil 7 geöffnet, so gelangt von der Leitung F₁ unter Druck stehende einer bestimmten ersten Farbe auf den Weg über den Farbwechsler 10 in die Leitung 9. Die Leitung 9 führt zu einer Pumpe 25, durch die die Farbe unter einem bestimmten Druck in die Spritzpistolenleitung 26 gefördert wird. Von dieser gelangt die Farbe in die Spritzpistole 27.

In der Spritzpistolenleitung 26 befindet sich ein Drucksensor 28, der auf einen bestimmten Druck einstellbar ist und, wenn der Druck in der Spritzpistolenleitung 26 unter diesen Wert sinkt, ein Signal an den Antriebsmotor der Pumpe 25 gibt, das bewirkt, daß durch eine erhöhte Arbeitsleistung der Pumpe der Druck bis zu Erreichen des eingestellten Wertes wieder erhöht wird. Die Pumpe 25 sorgt also in Verbindung mit dem Drucksensor 28 dafür, daß in der Spritzpistolenleitung 26 stets ein bestimmter Druck herrscht, der der - bei geöffneter Spritzpistole 27 - zum Lackieren mit der Farbe der gewünschte Druck ist.

Auf der linken Seite der Pumpe 25 ist eine von dem Pneumatikventil 16 angesteuerte Spüleinrichtung 29 und auf der rechten Seite eine von dem Pneumatikventil 17 angesteuerte weitere Spüleinrichtung 30 vorgesehen. Sie dienen in bekannter Weise dazu, bestimmte Bereiche (Zahnflanken, Wellenlagerung) der Pumpe zu spülen.

Die Besonderheit der Pumpe 25 ist, daß sie in beide Richtungen fördern kann, also nicht nur von den Farbleitungen F₁ bzw. F₂ über die Ventile 7 bzw. 8 und den Farbwechsler 10, die Leitung 9 in die Spritzpistolenleitung 26 und von dort zur Spritzpistole 27, sondern auch in umgekehrter Richtung. Das bedeutet, daß - bei geöffneter Spritzpistole 27 - die in der Spritzpistolenleitung 26 befindliche Farbe mit Hilfe der Pumpe 25 in Gegenrichtung über die Leitung 9, Farbwechsler 10 und die Ventile 7 bzw. 8 wieder in die betreffende Farbleitung F₁ bzw. F₂ zurückgedrückt werden kann. Voraussetzung ist, daß der in dieser Rückförderrichtung von der Pumpe 25 erzeugte Druck höher ist als der, der durch die Pumpen 3, 4 und die Einstellung der Drosseln 5, 6 in den Farbleitungen F₁ und F₂ erzeugt wird.

Derartige in beide Richtungen mit hohem Druck betreibbare Pumpen sind im Handel erhältlich. Meist handelt es sich dabei um Zahnrad-Dosier-Pumpen, die auf diese speziellen Aufgaben in besonderer Weise konstruktiv ausgelegt sind.

Die Spritzpistole 27 ist in der Zeichnung an einer allgemein mit 50 bezeichneten Abzugseinrichtung gehalten. Die Halterung erfolgt über eine Spanneinrichtung 51, die durch einen doppelt mit Druckluft über das im Pneumatikventil 17 beaufschlagbaren Kolben 52 gebildet wird. Die Abzugsvorrichtung enthält ferner einen zum Abziehen von Farbe aus der Spritzpistole 27 dienende Absaugvorrichtung 53, die ebenfalls durch einen Kolben, nämlich den Kolben 54 gebildet wird, der über das Pneumatikventil 18 beidseitig angesteuert werden kann.

Zur Reinigung des Kopfes 55 der Spritzpistole 27 dienen zwei Düsen 56, die über die Leitung 57 mit Lösungsmitteln beaufschlagt werden, das sich im Vorratsbehälter 58 befindet und durch eine Pumpe 59 gefördert wird.

Die Betriebsweise ist folgende:
Es sei angenommen, daß zunächst mit der ersten Farbe lackiert wird, die vom Vorratsbehälter 1 über die Farbleitung F₁ bei geöffnetem Ventil 7 über den Farbwechsler 10, die Leitung 9, die Pumpe 27 und die Spritzpistolenleitung 26 an die Spritzpistole 27 gelangt. Die Bedienungsperson trägt also mit Hilfe der Spritzpistole 27 diese Farbe an irgend einer Stelle, z. B. einem bestimmten Bereich einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges, auf.

Ist nun das Lackieren mit der ersten Farbe beendet, so wird bei geöffneter Spritzpistole 27 die Förderrichtung der Pumpe 25 umgekehrt. Dabei beleibt die Stellung der Ventile erhalten, d. h. nach wie vor ist die Leitung F₁ über Ventil 7 und Farbwechsler 10 mit der Leitung 9 und mit der Spritzpistolenleitung 26 verbunden. Bei geöffneter Spritzpistole 27 wird also durch die Pumpe 25 der Farbinhalt der Spritzpistolenleitung 26 leergesaugt und in die Farbleitung F₁ zurückgedrückt. Diesen Rücksaugevorgang wird man kurz vor dem Zeitpunkt abschließen, an dem Luft in die Farbleitung F₁ eindringen wird. Voraussetzung dafür, daß dies in der beschriebenen Weise auch funktioniert, ist, daß der in Rückförderrichtung von der Pumpe 25 erzeugte Druck höher als der in der Farbleitung F₁ herrschende Druck. Dies ist aber durch einfache Auslegung der gesamten Anlage zu erreichen, zumal der Druck in der Farbleitung F₁ ja nicht sehr hoch sein muß; er muß ja nicht ausreichen, um am Kopf 55 der Spritzpistole 27 den dort zum Lackieren erforderlichen Druck zu erreichen. Dieser wird vielmehr durch die Pumpe 25 erzeugt. Der Druck in der Farbleitung F₁ muß lediglich ausreichen, um jeweils eine ausreichende Menge Farbe an der Pumpe 25 zur Verfügung zu stellen.

Die Feststellung, wann die Rückförderung abgeschlossen werden muß, kann entweder über den Drucksensor 28 oder aber eine zeitliche Abschätzung aufgrund der erreichbaren Fördergeschwindigkeit und des Inhalts der Spritzpistolenleitung 26 oder aber experimentell erfolgen.

Ist der Inhalt der Spritzpistolenleitung 26 in die betreffende Farbleitung F₁ zurück gedrückt, dann wird auf die andere Farbe umgeschaltet, d. h. z. B. das Ventil 7 geschlossen und das Ventil 8 geöffnet, so daß nunmehr die Farbleitung F₂ mit dem Farbwechsler 10, der Leitung 9, der Pumpe 25, der Spritzpistolenleitung 26 mit der Spritzpistole 27 in Verbindung steht. Schaltet man nun die Pumpe 25 wieder in "Vorwärts"-Richtung um, d. h. derart, daß sie vom Farbwechsler 10 her Farbe zur Spritzpistole 27 fördert, so kann dort gespritzt werden. Nun kommt die Abzugseinrichtung 50 zum Einsatz, d. h. es muß so lange der nun nachgeförderte Inhalt des Leitungssystems in den Trichter 60 abgeleitet und von dort entsorgt werden, wie es braucht, den Rest der ersten Farbe, der sich trotz der beschriebenen Rückförderung noch an den Leitungswänden der Spritzpistole 27, der Spritzpistolenleitung 26, usw. anhaftet, auszuspülen, so daß die neue Farbe, die von der Leitung F₂ her gefördert wird, sauber am Kopf 55 der Spritzpistole 27 abgegeben wird. Dann kann mit dieser zweiten Farbe wieder die entsprechende Fläche eines zu lackierenden Gegenstandes, z. B. ein anderer Bereich eines Kraftfahrzeuges oder aber ein anderes Kraftfahrzeug lackiert werden.

Auf diese Weise wird die Reinigung der Spritzpistole 27 und der Leitungen beim Farbwechsel erheblich abgekürzt. Es muß nicht mehr der gesamte Schlauchinhalt entsorgt werden. Außerdem erlaubt es die Tatsache, daß hinter den Farbwechsler eine mit hohen Drücken arbeitende Pumpe 25 eingeschaltet ist, daß nunmehr die Spritzpistolenleitung 26 trotz Längen von bis zu 5 Metern mit einem sehr geringen Querschnitt, z. B. mit einem Innendurchmesser von 2 bis 3 mm ausgebildet wird. Dies war seither bei diesen Längen nicht möglich, da der gesamte Druck von den Pumpen 3 bzw. 4 her zur Verfügung gestellt werden mußte und bei kleinem Leitungsdurchmesser der Druckverlust in der Leitung zu groß war, daß man mit entsprechend größeren Querschnitten arbeiten mußte, die wiederum beim Farbwechsel zu höheren Verlustmengen im Schlauchinhalt führten.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Zeichnung nur ein Prinzipschaltbild ist. In der Praxis wird man die Leitung 9 möglichst kurz halten, d. h. im Idealfall die Pumpe 28 direkt an den Farbwechsler 10 anschließen.

Eine weitere Reinigung, die beim Farbwechsel zwischengeschaltet und auch insbesondere nach längeren Pausen eingesetzt werden kann, kann dadurch erfolgen, daß über das Ventil 61 Lösungsmittel durch den Farbwechsler 10 und die anschließenden Einrichtungen geleitet wird. Das Lösungsmittel wird aus dem Vorratsbehälter mit einer Pumpe 63 gefördert und steht auf Leitung 64 mit dem geeigneten Druck an. Die Leitung 64 steht mit der Leitung 57, die bereits oben erwähnt worden ist, in Verbindung. Die Betätigung des Ventils 61 erfolgt über das Pneumatikventil 12.

Eine weitere Reinigung kann dadurch erfolgen, daß über das Ventil 65 pulsierend Druckluft (Pulsluft) an den Farbwechsel 10 und die nachfolgenden Leitungen gegeben wird. Die Druckluft, die bei entsprechender Betätigung des Ventils 67 pulsierend das Leitungssystem beaufschlagt, steht auf der Leitung 66 zur Verfügung. Die Leitung 66 steht mit der Druckquelle 67 in Verbindung. Von dort aus werden auch die Pumpen 3, 4, 63 mit Druckluft beaufschlagt. Ferner erfolgt von der Druckquelle 67 auch die Versorgung der Pneumatikventile 12 bis 19.

Bezugszeichenliste

F₁, F₂ Farbleitungen
1, 2 Vorratsbehälter
3, 4 Pumpen
5, 6 Drosseln
7, 8 Ventile
9 Leitung 10 Farbwechsler
12-19 Pneumatikventile
25 Pumpe
26 Spritzpistolenleitung
27 Spritzpistole
28 Drucksensor
29, 30 Spüleinrichtung
50 Abzugseinrichtung
51 Arretierungseinrichtung
52 Kolben
53 Absaugeinrichtung
54 Kolben
55 Kopf von 27
56 Düse
57 Leitung
58 Vorratsbehälter
59 Pumpe
60 Trichter
61 Ventil
62 Vorratsbehälter
63 Pumpe
64 Leitung
65 Ventil
66 Leitung
67 Druckquelle

Claims

1. Einrichtung zum Lackieren von Gegenständen mit verschiedenen Farben, die in Farbleitungen (F₁, F₂), die je einer Farbe zugeordnet sind, zur Verfügung stehen, mit einer Spritzpistole (27), einer Spritzpistolenleitung (26) und einem Farbwechsler (10), durch den jeweils eine Farbleitung (F₁, F₂) mit der Spritzpistolenleitung (26) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Farbwechsler (10) und der Spritzpistolenleitung (26) eine Pumpe (25) angeordnet ist, die sowohl zum Fördern von Farbe vom Farbwechsler (10) zur Spritzpistolenleitung (26) und über diese zur Spritzpistole (27) als auch in Gegenrichtung zur Rückförderung von Farbe aus der Spritzpistolenleitung (26) über den Farbwechsler (10) in eine der über den Farbwechsler (10) der Spritzpistolenleitung (26) Farbleitung (F₁, F₂) betreibbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (25) mit einem Betriebsdruck betreibbar ist, der größer ist als der Druck in den Farbleitungen (F₁, F₂).

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine Zahnrad-Dosier-Pumpe ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise das Leitungssystem zwischen Farbwechsler (10) und Spritzpistole (27) über den Farbwechsler (10) auch mit Lösungsmittel von einer Lösungsmittelleitung (64) beaufschlagbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise das sich an den Farbwechsler (10) anschließende Leitungssystem (9, 26, 27) über den Farbwechsler (10) auch mit Druckluft beaufschlagbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Spritzpistolenleitung (26) ein Drucksensor (28) angeordnet ist, der die Pumpe (25) derart steuert, daß der von ihr erzeugte Druck in der Spritzpistolenleitung (26) einen konstanten einstellbaren Wert hat.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzpistolenleitung einen Durchmesser von 3 mm oder weniger aufweist.