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Technisches
Gebiet
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Diese
Erfindung bezieht sich auf das Mischen von Farbbestandteilen, wie
etwa Färbemitteln, Abtönmitteln
oder Mattierungsmitteln, um Fahrzeugfarbrezepte zu erstellen. Insbesondere
besteht die vorliegende Erfindung in einem Farbbehälterdeckel, der
an einem originären
Farbbestandteilbehälter
gesichert werden kann, was es dem Behälter erlaubt, mit einem halbautomatisierten
System zum Ausgeben von Farbbestandteilen entsprechend eines gewünschten
Farbrezeptes verwendet zu werden.
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Hintergrund
der Erfindung
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In
der Fahrzeugkarosseriereparaturindustrie versorgen Farblieferanten
Fahrzeugkarosseriereparaturgeschäfte,
wie etwa Karosseriewerkstätten
und Fahrzeugteilehändler,
mit ihren Farbrezepten. Im allgemeinen sind diese Farbrezepte eine
Zusammensetzung (d.h. Mischung) von Farbbestandteilen, wie etwa
Färbemitteln,
Abtönmitteln,
Mattierungsmitteln, Metallic-Farben, Bindemitteln und/oder Stabilisatoren,
die, einmal gemischt, den gewünschten
Farbton der Farbe erzeugen, die auf ein repariertes Fahrzeug aufgebracht
werden soll. Die Farbrezepte der Farbanbieter sind formuliert, um
den Farbtönen
zu entsprechen, die an Fahrzeuge von Neuwagenherstellern über die
Jahre aufgebracht wurden. Zusätzlich
schließen
diese Farbrezepte Varianten ein, um dem Farbausbleichen von Farbe
zu entsprechen, das an einem Fahrzeug über Jahre der Verwendung auftreten
kann. Darüber
hinaus weisen die Paletten von Farbrezepten der Farbanbieter ebenso
kundenspezifische Farben auf (d.h. ungewöhnliche Farben, die nicht typischerweise
von Fahrzeugherstellern verwendet werden), die verwendet werden
können, um
ein besonderes Finish für
kundenspezifische Fahrzeuge oder Schaufahrzeuge zu erzeugen. Daher
versorgen Farbanbieter Karosseriewerkstätten und Fahrzeugteilehändler buchstäblich mit
Tausenden von Farbrezepten zur Erstellung des weiten Spektrums von
Farbtönen,
die in der Fahrzeugkarosseriereparaturindustrie benötigt werden.
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In
der Vergangenheit versorgten Farbanbieter die Karosseriewerkstätten und
Fahrzeugteilehändler
mit Mikrofilmen, die ihre Farbrezepte enthalten. Heute werden die
Farbrezepte in Computerspeichern gespeichert. Um das spezielle Farbrezept
für einen
speziellen Fahrzeugreparatur-/-farbauftrag zu bestimmen, erhält ein Systembediener,
wie etwa ein Angestellter der Karosseriewerkstatt oder des Fahrzeugteilehändlers,
zunächst
den Farbcode vom Fahrzeug. Dieser Farbcode ist typischerweise Bestandteil
der Identifikationsnummer des Fahrzeugs. In dem Fall eines ungewöhnlichen
Farbtons, der verwendet werden soll, um ein kundenspezifisches Farbfinish
zu erreichen, wird der Code für
einen bestimmten Farbton aus einem Katalog erhalten. Dieser Farbcode
wird dann in den Mikroprozessor des Computers eingegeben, der auf
den Computerspeicher zugreift und über einen Monitor das Farbrezept des
Farbanbieters anzeigt, das dem identifizierten Fahrzeugfarbcode
entspricht.
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Die
Farbrezepte werden entsprechend der Gewichtung der unterschiedlichen
Farbbestandteile zum Mischen spezifischer Mengen des Farbrezepts und
der Reihenfolge, in der die angezeigten Farbkomponenten gemischt
werden sollen, angezeigt. Typischerweise werden die Mischungsmengen
des Farbrezepts in Quart-, Halbgallonen- oder Gallonengrößen aufgeführt, während die
Gewichtung der speziellen Farbbestandteile, die zum Mischen der
gewünschten
Menge von Farbe benötigt
werden, in Gramm mit einer Genauigkeit bis zu einem Zehntel eines
Gramms aufgeführt.
Im allgemeinen werden die Farbbestandteile, die Abtönmittel,
Färbemittel, Mattierungsmittel
und/oder Metallic-Farben enthalten, zuerst gemischt, während die
Farbbestandteile, die Bindemittel und/oder Stabilisatoren enthalten,
zuletzt zugegeben werden. In Abhängigkeit
des gewünschten
Farbtons kann das Farbrezept nur einige wenige Farbbestandteile
enthalten oder über
ein Dutzend Farbbestandteile, die mit einem großen Grad von Genauigkeit gemischt
werden müssen,
um eine perfekte Farbentsprechung zu erreichen.
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Sobald
der Systembediener bestimmt, dass das korrekte gewünschte Farbrezept
auf dem Computermonitor angezeigt wird, platziert der Bediener einen
Farbaufnahmebehälter
auf einer Wägezelle, die
mit dem Mikroprozessor des Computers verbunden ist. Üblicherweise
wird ein Aufnahmebehälter verwendet,
der größer als
die zu mischende Menge des Farbrezepts ist, um zusätzliche
Farbe aufzunehmen, die versehentlich durch den Bediener hinzugemischt
wurde. Mit dem Aufnahmebehälter
auf der Wägezelle
wird die Wägezelle
durch den Bediener auf Null gesetzt, um sie für den Vorgang des Zugebens
von Farbbestandteilen in den Aufnahmebehälter bereit zu machen, um das
gewünschte
Farbrezept zu mischen. Im allgemeinen werden die verschiedenen Farbkomponenten
(von denen es Dutzende gibt) in Behältern gespeichert, die in einer
Halterung gelagert werden. Die Halterung weist einen Mechanismus
auf, der die Farbbestandteile innerhalb der Behälter regelmäßig rührt, so dass die verschiedenen Farbbestandteile
bereit sind, um als Bestandteil des Farbrezeptsmischungsvorgangs
ausgegeben zu werden. Typischerweise sind diese Behälter die
originären
Metallbehälter
von Quart- oder Gallonengröße, in denen
die Farbbestandteile zu der Karosseriewerkstatt oder dem Fahrzeugteilehändler geliefert werden.
In Ländern
mit metrischem System sind diese Behälter die originären Metallbehälter von
1 Liter- und 4 Litergröße, in denen
die Farbbestandteile an die Karosseriewerkstatt oder den Fahrzeugteilehändler geliefert
werden. Die originären
Deckel dieser Behälter
werden durch spezialisierte Farbbehälterdeckel ersetzt, die Rührschaufeln
umfassen, die mit dem Rührmechanismus
der Halterung zusammenarbeiten. Diese spezialisierten Farbbehälterdeckel
haben zudem Ausgießer,
die es erlauben, die Farbbestandteile des Behälters in den Aufnahmebehälter auf
der Wägezelle
auszugeben (d.h. auszugießen). Der
Ausgießer
des spezialisierten Farbbehälterdeckels
wird durch ein Abdeckungselement abgedeckt, das hilft, die Farbbestandteile
im Inneren des Behälters
gegenüber
Fremdkörpern
zu schützen.
Das Abdeckungselement für
den Ausgießer
ist zwischen einem geöffneten
Zustand, in dem der Farbbestandteil aus seinem Behälter durch
den Ausgießer
durch Kippen (d.h. Neigen) des Behälters ausgegossen werden kann,
und einem geschlossenen Zustand beweglich. Der spezialisierte Farbbehälterdeckel
umfasst typischerweise eine Lüftung,
um es Luft zu erlauben, in den Behälter zu gelangen, um den flüssigen Farbbestandteil
zu ersetzen, der durch den Ausgiesser abgegeben wurde.
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Insbesondere
ist eine Abgabevorrichtung nach dem Stand der Technik in dem Caldwell
et al. gewährten
US-Patent Nr. 5,358,153 offenbart, das einen Deckel umfasst, der
entfernbar an einem Farb- oder Abtönbehälter angebracht ist. Der Deckel
umfasst eine Mischungsbaugruppe zum Rühren der Farbe oder des Abtönmittels
innerhalb des Behälters. Der
Deckel umfasst ebenso einen Ausgießer, ein Luftloch, ein Schließelement
und einen Hebel. Das Schließelement
ver schließt
gezielt den Ausgießer. Der
Hebel ist drehbar an dem Deckel angebracht und interagiert mit dem
Schließelement
und dem Luftloch. Eine manuelle Bewegung des Hebels öffnet den Ausgießer durch
Zurückziehen
des Schließelements und öffnet das
Luftloch, wodurch es der Farbe oder dem Abtönmittel erlaubt wird, aus dem
Behälter
ausgegossen zu werden, wenn der Behälter gekippt wird.
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Um
das gewünschte
Farbrezept zu reproduzieren, beginnt der Systembediener, indem der
erste aufgeführte
Farbbestandteil des zu mischenden Farbrezepts identifiziert wird.
Der Bediener gießt
dann mit der Hand den Farbbestandteil in den von der Wägezelle
getragenen Farbaufnahmebehälter,
bis das Gewicht des in den Aufnahmebehälter abgegebenen (d.h. gegossenen)
Farbbestandteils dem entspricht, was auf dem Computermonitor angezeigt
wird. Der Bediener setzt seinen Ablauf fort (d.h. Gießen der Farbbestandteile
aus ihren Behältern
per Hand), bis das korrekte Gewicht aller zum Mischen des gewünschten
Farbrezepts benötigten
Farbbestandteile dem Farbaufnahmebehälter auf der Wägezelle
hinzugefügt
wurde.
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Obwohl
es das oben beschriebene System zum Mischen von Farbbestandteilen
(entsprechend eines Farbrezepts) einem geschickten Systembediener
unter Verwendung der originären
Behälter
der flüssigen
Farbbestandteile und der oben beschriebenen spezialisierten Behälterdeckel
erlaubt, die benötigten
Farbbestandteile abzugeben, um geeignet Farbtöne zu reproduzieren, die für Reparatur-/Lackierarbeiten
benötigt
werden, weist dieses System einige Nachteile auf. Beispielsweise
fließt
während des
Vorgangs des Ausgebens des flüssigen
Farbbestandteils aus dem spezialisierten Behälterdeckel der flüssige Farbbestandteil
oft unerwünschterweise durch
die Belüftung
in dem Farbbehälterdeckel
aus, und verschmutzt das Äußere des
Behälterdeckels. Darüber hinaus
ist es zum Mischen eines gewünschten
Farbrezepts nötig,
dass die Farbbestandteile dem Farbaufnahmebehälter auf der Wägezelle
mit einem großen
Grad von Genauigkeit hinzugefügt werden.
Diese Genauigkeit geht üblicherweise
bis zu einer Genauigkeit von 0,1g, wie zuvor ausgeführt. Sogar
für einen äußerst geschickten
Bediener ist dieser große
Grad von Genauigkeit schwierig zu erreichen, wenn ein Ausgießen der
Farbbestandteile mit der Hand benötigt wird, um das gewünschte Farbrezept
zu mischen. Es ist ganz besonders schwierig, wenn viele Farbbe standteile
in den Farbaufnahmebehälter
gegossen werden müssen,
um das Farbrezept zu reproduzieren.
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Der üblichste
Fehler auf der Seite des Systembedieners der Karosseriewerkstatt
oder des Fahrzeugteilehändlers
ist ein Übergießen, das
seinen Grund primär
in der handarbeitsintensiven Natur des Farbbestandteilsausgabevorgangs
hat. Ein Übergießen tritt
auf, wenn das Gewicht des Farbbestandteils, der dem Aufnahmebehälter auf
der Wägezelle
hinzugefügt
wird, über
das Gewicht des Bestandteils hinausgeht, das auf dem Computerdisplay für das gewünschte Farbrezept
angezeigt wird. Wenn dies auftritt, berechnet der Mikroprozessor
des Computers die Gewichte der anderen Farbbestandteile neu, die
dem Aufnahmebehälter
hinzugegeben werden müssen,
um den übergegossenen
Bestandteil auszugleichen. Diese Neuberechnung wird durch den Mikroprozessor
automatisch vollzogen, da die Wägezelle
mit dem Computer verbunden ist. Auf der Basis dieser Neuberechnung
muss der Systembediener dann die anderen Farbbestandteile neu hinzugießen, um
den übergegossenen
Bestandteil im Farbrezept auszugleichen.
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Während die
Aufgabe dieses Neueingießens nicht
schwierig sein muss, wenn das Farbrezept nur wenige Farbbestandteile
aufweist, ist die Aufgabe des Neueingießens insbesondere zeitaufwändig, wenn
das Farbrezept eine große
Anzahl von Bestandteilen aufweist. Wenn genauer ein Übergießfehler
beim letzten Farbbestandteil einer Serie von zehn Bestandteilen
eines Farbrezeptes gemacht wurde, so müssen dann alle der vorigen
neun Bestandteile zum Kompensieren neu eingegossen werden. Diese Aufgabe
des Neueingießens
kann weiterhin dadurch kompliziert werden, dass ein weiterer Fehler
während
des Neueingießens
der Farbbestandteile gemacht wird, da dieser zusätzliche Fehler es nötig machen
kann, dass einige Bestandteile zwei- oder dreimal wieder eingegossen
werden, bis das Farbrezept schließlich korrekt reproduziert
ist. Daher können Übergießfehler
für eine
Karosseriewerkstatt oder einen Fahrzeugteilehändler kostenintensiv sein,
da zusätzliche
Mannstunden benötigt
werden, um das Farbrezept zu mischen.
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Übergießfehler
sind nicht nur aufgrund der zusätzlichen
Mannstunden teuer, die für
die Wiedergabe des Farbrezepts benötigt werden, sie sind ebenso
kostenin tensiv darin, dass eine zusätzliche Menge Farbrezept aufgrund
der Fehler gemischt wird. Fahrzeugfarbe kann mehr als 100 Dollar
pro Quart kosten. Ein Übergießfehler
von nur einem Pint kann sich in zusätzliche Kosten von 50 Dollar übersetzen,
die eine Karosseriewerkstatt oder ein Fahrzeugteilehändler abfangen
müssen,
es sei denn, dass diese zusätzliche
Farbe gegenüber
einem Kraftfahrzeugversicherungsträger gerechtfertigt werden kann.
Darüber
hinaus wird diese zusätzliche
Farbe, sofern sie nicht für
den Reparatur-/Lackierauftrag verwendet wird, ein gefährlicher
Abfall, der geeignet entsorgt werden muss, wodurch sich weitere
Kosten hinzufügen,
die zu den Farbbestandeilübergießfehlern
hinzutreten.
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Es
besteht ein Bedarf nach einem verbesserten System zum Mischen von
Farbkomponenten entsprechend eines Farbrezepts. Insbesondere besteht ein
Bedarf nach Farbbehälterdeckelementen,
die mit den originären
Behältern
der Farbbestandteile verwendet werden können und die kompatibel mit
einem System zum Ausgeben von Farbbestandteilen entsprechend eines
Farbrezepts sind, das im wesentlichen Systembedienerfehler ausschließt, insbesondere Übergießfehler,
die kostenintensiv für
eine Karosseriewerkstatt oder einen Fahrzeugteilehändler sein
können.
Die Farbbehälterdeckelemente
mit dem Farbbestandteilausgabesystem sollten einfach zu verwenden
sein, so dass sie nicht einen hochbefähigten Bediener benötigen, und
sollten eine bessere Verwendung der Bedienerzeit machen, um es einem Bediener
zu erlauben, eine größere Anzahl
von Farbrezepten während
eines Arbeitstages zu mischen. Darüber hinaus sollten die Farbbehälterdeckelemente
ein Ausgeben von Farbbestandteilen ohne eine Verunreinigung des Äußeren des
Behälterdeckels
erlauben. Zusätzlich
sollten die Farbbehälterdeckelemente
und das Farbbestandteilausgabesystem allen Regeln und Gesetzen entsprechen,
die das Hantieren und Mischen von Farbbestandteilen für die Wiedergabe
von Fahrzeugfarbrezepten regeln.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist ein Deckelement für einen originären zylindrischen
Behälter
einer fließfähigen Komponente,
wie etwa einem flüssigen
Farbbestandteil. Das Deckelement ist verwendbar mit einem System
zum Ausgeben des Farbbestandteils aus seinem originären zylindrischen
Behälter
in einen Farbauf nahmebehälter
gemäß einem
Rezept, um eine flüssige
Farbmischung zu bilden. Das Deckelelement weist ein Unterteil auf,
das derart ausgebildet ist, um lösbar
in ein offenes Oberteil einer zylindrischen Seitenwand des Farbbestandteilbehälters einzugreifen.
Das Unterteil weist einen Ausgießer, durch den Farbbestandteil
ausgegeben werden kann, und ein bewegliches Abdeckungselement auf. Das
Abdeckungselement ist zwischen einem geschlossenen Zustand, bei
dem das Abdeckungselement den Ausgießer abdeckt und der flüssige Farbbestandteil
davor bewahrt wird, aus dem originären Behälter ausgegeben zu werden,
und einem geöffneten
Zustand bewegbar, bei dem der Ausgießer nicht abgedeckt ist und
der Farbbestandteil aus seinem originären Behälter durch den Ausgießer und
in den Farbaufnahmebehälter
beim Kippen des originären zylindrischen
Behälters
ausgegeben werden kann. Eine durch einen Entlüftungsdurchlass definierte
Entlüftung
tritt durch das Unterteil des Deckelementes hindurch. Der Entlüftungsdurchlass
weist ein erstes offenes Ende, das mit einem inneren Bereich des
originären
zylindrischen Behälters
in Verbindung steht, und ein zweites offenes Ende auf, das mit der
Atmosphäre
in Verbindung steht. Das zweite offene Ende des Entlüftungsdurchlasses
ist radial außerhalb
der Seitenwandung des originären
Behälters
angeordnet, um den flüssigen
Farbbestandteil davor zu bewahren, aus dem Entlüftungsdurchlass durch das zweite
offene Ende beim Kippen des originären Behälters zum Abgeben des Farbbestandteils
aus dem Ausgießer
im offenen Zustand des Abdeckungselementes auszufließen.
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Eine
Betätigungsanordnung
auf dem Abdeckungselement ist lösbar
mit einer Betätigungsvorrichtung
des Ausgabesystems in Eingriff bringbar, das das Abdeckungselement
zwischen seinen geschlossenen und geöffneten Zuständen entsprechend
des Farbrezepts bewegt, um die flüssige Farbmischung zu bilden.
Ein Ausrichtungsmechanismus, der durch einen dem Ausgießer des
Deckelelementes benachbarten Ausrichtungsschlitz definiert wird, ist
lösbar
in Eingriff bringbar mit einem ersten Greifmechanismus des Farbbestandteilsausgabesystems zum
Ausrichten des originären
Behälters
auf dem Ausgabesystem, so dass die Betätigungsvorrichtung in Eingriff
mit der Betätigungsanordnung
auf dem Abdeckungselement steht. Eine Sperreinrichtung, definiert
durch ein Paar von beabstandeten Sperransätzen auf einem Griffstück auf dem
Unterteil des Deckelelements, ist lösbar in Eingriff bringbar mit
einem zweiten Greifmechanismus des Farbbestandteilsausgabesystems
zum Sichern des originären
Behälters
auf dem Ausgabesystem, so dass die Betätigungsvorrichtung das Abdeckungselement
zwischen seinen geschlossenen und geöffneten Zuständen bewegen
kann.
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Das
Deckelelement kann mit dem originären Behälter eines flüssigen Farbbestandteils
verwendet werden. Zusätzlich
ist das Deckelelement kompatibel mit einem halbautomatisierten System
zum Ausgeben von flüssigen
Farbbestandteilen aus ihren originären Behältern, das praktisch Systembedienerfehler
eliminiert, insbesondere Übergießfehler,
die kostenintensiv für
eine Karosseriewerkstatt oder einen Fahrzeugteilehändler sein
können.
Das Deckelelement und das halbautomatisierte Ausgabesystem sind
einfach zu verwenden und benötigen
keinen hochbefähigten
Bediener, da die Bedienerschnittstelle mit den Deckelementen und
dem Ausgabesystem im wesentlichen auf das Identifizieren des gewünschten
Farbrezeptes und das Laden und Entladen der richtigen Behälter der
flüssigen
Farbbestandteile in und aus der Ausgabevorrichtung unter Verwendung des
Ausrichtungsmechanismus und der Sperranordnung des Deckelelementes
begrenzt ist.
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Die
Betätigungsanordnung
des Abdeckungselementes des Deckelelementes ist lösbar in
Eingriff bringbar mit der Betätigungsvorrichtung
des Ausgabesystems, die tätig
wird, um das Abdeckungselement zwischen seinen geschlossenen und
geöffneten
Zuständen
zu bewegen. Diese Deckelelement-/Ausgabesystem-Schnittstelle gibt (d.h. gießt) automatisch
die flüssigen
Farbbestandteile aus deren Behälter
aus, wodurch ein hochgradig genaues und präzises Flüssigfarbbestandteilausgießen erreicht
wird. Dieses hochgradig genaue Flüssigfarbbestandteilausgießen begrenzt
wesentlich die zusätzlichen
Kosten der hinzugefügten
Farbbestandteile, die Übergießfehlern
zuzuordnen sind. Darüber
hinaus bewahrt die Entlüftungsdurchlassanordnung flüssige Farbbestandteile
davor, aus dem zweiten offenen Ende der Entlüftungspassage während des Abgebens
von Farbbestandteilen aus dem Behälter auszufließen. Zudem
nutzen die Deckelemente der vorliegenden Erfindung zusammen mit
dem Farbabgabesystem die Bedienerzeit effizient aus, da der Bediener
dazu frei ist, andere Pflichten durchzuführen als die des Gießens der
geeigneten Menge von flüssigen
Farbbestandteilen aus deren Behältern
per Hand. Diese Effizienzsteigerung erlaubt dem Bediener, eine größere Anzahl
von Farbrezepten während eines
Arbeitstages zu mischen. Schließlich
entsprechen die Farbbestandteildeckelelemente der vorliegenden Erfindung
zusammen mit dem halbautomatisierten Ausgabesystem allen Regeln
und Gesetzen (wie etwa dem Geschütztsein
gegen Explosionen), die das sichere Hantieren mit und Mixen von
flüssigen
Farbbestandteilen zur Herstellung von Fahrzeugfarbrezepten regeln.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
beiliegenden Zeichnungen sind beigefügt, um ein weiteres Verständnis der
vorliegenden Erfindung zu erlauben, und sind in diese Beschreibung
einbezogen und bilden einen Teil davon. Die Zeichnungen stellen
die Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung
dazu, die wesentlichen Punkte der Erfindung zu erläutern. Andere
Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung und viele der beabsichtigten Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden einfach erkannt, wenn dieselben besser
mit Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung verstanden werden,
wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen in Betracht
gezogen wird, bei denen ähnliche
Referenzzeichen ähnliche
Teile in allen ihren Figuren bezeichnen, und wobei:
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1 eine
perspektivische Ansicht ist, die eine Ausgabe- und Steuervorrichtung
eines halbautomatisierten Systems zum Ausgeben von flüssigen Farbbestandteilen
aus ihren originäre
Behältern
entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2 eine
vergrößerte perspektivische
Ansicht ist, die die Ausgabevorrichtung des Ausgabesystems von 1 besser
darstellt.
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3A eine
seitliche Aufrissansicht eines originären Farbbehälters von Quart-Größe und eines Deckelementes
zum Halten eines flüssigen
Farbbestandteils mit einem Abdeckungselement und einem Entlüftungsmechanismus
ist, die in einer geschlossenen Position dargestellt werden.
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3B eine
seitliche Aufrissansicht ähnlich zu 3A des
originären
Farbbehälters
von Quart-Größe und des
Deckelementes zum Halten eines flüssigen Farbbestandteils mit
dem Abdeckungselement und dem Entlüftungsmechanismus ist, die
in einer geöffneten
Position dargestellt werden.
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4 eine
perspektivische Ansicht des in 3A gezeigten
Deckelementes von Quart-Größe ist.
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5 eine
obere Aufrissansicht des in 3A gezeigten
Farbbehälters
und Deckelelementes ist.
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6 eine
teilweise Seitenaufrissansicht ist, bei der einige Teile der Ausgießvorrichtung
der 1 und 2 zur Klarheit ausgelassen wurden,
die einen originären
Behälter
von Quart-Größe eines
Farbbestandteils zeigt, das in die Ausgabevorrichtung eingeladen
oder aus ihr ausgeladen wird.
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7 eine
teilweise Seitenaufrissansicht mit einigen zur Klarheit ausgelassenen
Teilen ähnlich
zu 6 ist, die den originären Behälter von Quart-Größe bereit
für das
Ausgeben des flüssigen
Farbbestandteils darstellt.
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8 eine
teilweise Seitenaufrissansicht mit einigen zur Klarheit ausgelassenen
Teilen ähnlich
zu 7 ist, die den flüssigen Farbbestandteil zeigt,
der aus seinem originären
Behälter
von Quart-Größe ausgegeben
wird.
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9A eine
vergrößerte, teilweise
Seitenaufrissansicht eines Kraftausübungsmechanismus für ein Abdeckungselement
des Deckelelementes ist, wobei das Abdeckungselement in einer geschlossenen
Position entsprechend 7 gezeigt ist.
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9B eine
vergrößerte, teilweise
Seitenaufrissansicht ähnlich
zu 9A ist, wobei das Abdeckungselement in einer geöffneten
Position entsprechend 8 gezeigt ist.
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10 eine
vergrößerte, teilweise
obere Aufrissansicht des in 9 gezeigten
Kraftausübungsmechanismus
ist.
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11 eine
teilweise Seitenaufrissansicht mit einigen zur Klarheit ausgelassenen
Teilen ähnlich zu 7 ist,
die einen originären
Behälter
von Gallon-Größe bereit
zur Ausgabe eines flüssigen
Farbbestandteils zeigt.
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12 eine
teilweise Seitenaufrissansicht eines automatischen Hutventils des
halbautomatisierten Ausgabesystems der vorliegenden Erfindung ist,
wobei das Ventil in einer geschlossenen Position gezeigt ist.
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13 eine
teilweise Seitenaufrissansicht ähnlich
zu 12 ist, die das automatische Hutventil in einer
geöffneten
Position darstellt.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Ein
halbautomatisiertes Ausgabesystem 10 zum Ausgeben von flüssigen Farbbestandteilen
entsprechend eines Farbrezeptes zur Bildung einer flüssigen Farbmischung
entsprechend der vorliegenden Erfindung ist allgemein in 1 und 2 dargestellt.
Das Ausgabesystem 10 umfasst im allgemeinen eine Ausgabevorrichtung 12 zum
Ausgeben eines flüssigen
Farbbestandteiles 14 aus seinem originären Behälter 16A und 16B und
eine Steuervorrichtung 18 zum Steuern der Ausgabevorrichtung 12.
Die 1 und 3 bis 8 zeigen
den originären
Behälter 16A von
Quart-Größe mit einem
Deckelelement 20A, während 11 den
originären
Behälter 16B von
Gallon-Größe mit einem
Deckelelement 20B darstellt. In Ländern mit einem metrischen
System passt das Deckelelement 20A zu einem originären Behälter der
1-Liter-Größe und das
Deckelelement 20B einem originären Behälter der 4-Liter-Größe. Die
Behälter 16A und 16B (ohne
die Deckelemente 20A und 20B) sind typischerweise
zylindrisch geformte Metallbehältnisse,
in denen flüssige
Farbbestandteile 14, wie etwa Abtönmittel, Färbemittel, Mattierungsmittel,
Metallic-Farben, Bindemittel und Stabilisatoren (verwendet zur Mischung
von Fahrzeugfarbe entsprechend eines Farbrezepts) von einem Hersteller
von flüssigen
Farbbestandteilen zu Kunden geliefert werden, wie etwa Karosseriewerkstätten und
Fahrzeugteilehändlern.
Abgesehen von ihren Grö ßenunterschieden
sind die Behälter 16A und 16B von
Quart-Größe und Gallon-Größe im wesentlichen
identisch. Daher wird nur der originäre Behälter von Quart-Größe mit Besonderheit
beschrieben werden. Die Deckelelemente 20A und 20B sind im
wesentlichen ähnlich,
daher wird nur das Deckelement 20A der Quart-Größe mit Besonderheit
beschrieben werden, und nur die Unterschiede des Deckelelements 20B von
Gallon-Größe in Bezug
auf das Deckelelement 20A von Quart-Größe werden mit Besonderheit
beschrieben werden.
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Wie
am besten in den 3A und 3B zu sehen,
ist der originäre
Behälter 16A zylindrisch
geformt und hat ein offenes Oberteil 22A, das durch eine
umlaufende Lippe 24A definiert wird. Wie am besten in den 3 bis 5 zu
sehen, schließt
das Deckelement 20A ein Unterteil 26A ein, das
ausgelegt ist, um in das offene Oberteil 22A des Behälters 16A einzugreifen
und es abzudichten, um den flüssigen
Farbbestandteil 14 im Inneren des Behälters 16A zu schützen. Das
Unterteil 26A des Deckelementes 20A umfasst ein
Paar von beabstandeten, drehbaren Nockenschließmechanismen 28A ein,
die verwendet werden, um das Deckelement 20A lösbar an
dem originären
Behälter 16A zu
sichern. Jeder der Nockenschließmechanismen 28A ist
durch ein Nockenelement 30A definiert, das mit einem Nockenbetätiger 32A mittels
eines Stabelementes 34A verbunden ist. Ein drehendes Bewegen
der Nockenbetätiger 32A per
Hand, wie durch den zweiseitigen Pfeil 36 dargestellt (siehe 4),
bewegt die Nockenelemente 30A in und aus dem Eingriff mit
der Lippe 24A, um das Deckelelement 20A zu sichern
und von dem originären
Behälter 16A zu
lösen.
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Das
Deckelelement 20A umfasst weiterhin einen Griff 38A zum
einfachen Hantieren mit dem originären Behälter 16A, wenn das
Deckelement 20A daran gesichert ist. Der Griff 38A umfasst
einen ersten Bereich 39A, der im allgemeinen parallel zu
der Lippe 24A des originären Behälters 16A ist, einen zweiten
Bereich 41A (von einem Benutzer gegriffen), der sich im
wesentlichen senkrecht zu dem ersten Bereich 39 erstreckt,
und ein Paar von entgegengesetzt ausgerichteten Ausgabesystemssperransätzen 43A,
die am Schnittpunkt des ersten und zweiten Bereichs 39A, 41A angeordnet
sind. Der Zweck des Paars von Ausgabesystemssperransätzen 43A wird im
folgenden klar werden. Bei dem Deckelelement 20B von Gallon-Größe, wie
in 11 dargestellt, ist das Paar von entgegengesetzt
ausgerichteten Ausgabesystemssperransätzen 43B entlang der
Länge des ersten
Bereichs 39B des Griffs 38B angeordnet, anstatt
an dem Schnittpunkt des ersten und zweiten Bereichs 39A und 41A wie
beim Deckelelement 20A von Quart-Größe. Abgesehen von den Größenunterschieden
zwischen dem Deckelelement 20A von Quart-Größe und dem
Deckelelement 20B von Gallon-Größe, stellt dieser Unterschied
in Anordnung der Ausgabesystemssperransätze 43A, 43B den
wesentlichen und einzigen wirklichen Unterschied zwischen den Deckelementen 20A und 20B dar.
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Das
Deckelelement 20A umfasst weiterhin einen Ausgießer 40A für flüssigen Farbbestandteil. Der
Ausgießer 40A ist
durch ein Abdeckungselement 44A abgedeckt, das linear beweglich
ist, wie durch den zweiseitigen Richtungspfeil 42 dargestellt
(siehe 3A und 3B). Das
Abdeckungselement 44A ist linear beweglich zwischen einem
geschlossenen Zustand (gezeigt in 3A) und
einem geöffneten Zustand
(gezeigt in 3B). Im geschlossenen Zustand
des Abdeckungselementes 44A wird der flüssige Farbbestandteil 14 davor
bewahrt, aus dem originären
Behälter 16A durch
den Ausgießer 40A ausgegossen
(d.h. ausgegeben) zu werden. Im geöffneten Zustand des Abdeckungselementes 44A kann
der flüssige
Farbbestandteil 14 aus dem originären Behälter 16A durch den
Ausgießer 40A durch
Kippen des Behälters 16A unter
Verwendung des Griffs 38A ausgegossen werden.
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Wie
anhand des Vergleichs der 3A und 3B zu
sehen ist, ist das Abdeckungselement 44A zwischen seinen
geschlossenen und geöffneten Zuständen über einen
Daumenbetätiger 46A bewegbar,
der drehbar an dem Unterteil 26A mittels eines Drehpins 48A gesichert
ist. Der Daumenbetätiger 46A ist
drehbar beweglich, wie es durch den zweiseitigen Richtungspfeil 47 gezeigt
wird. Wie am besten in 4 zu sehen, ist der Daumenbetätiger 46A über eine
Drahtschleife 50A mit dem Abdeckungselement 44A verbunden.
Wenn der Daumenbetätiger 46A wie in 3A gezeigt
angeordnet ist, befindet sich das Abdeckungselement 44A in
seinem geschlossenen Zustand. Der Daumenbetätiger 46A ist in bekannter Weise
durch ein Spiralfederelement 54A (siehe 3A und 3B)
in seine normale Position vorgespannt. Das Spiralfederelement 54A wirkt
zwischen dem Unterteil 26A und dem Daumenbetätiger 46A.
Wenn der Daumenbetätiger 46A wie
in 3B angeordnet ist, befindet sich das Abdeckungselement 44A in
seinem geöffneten
Zustand. Das Abdeckungselement 44A wird von seinem ge schlossenen Zustand
zu seinem geöffneten
Zustand durch die verbindende Drahtschleife 50A durch Drehen
des Daumenbetätigers 46A um
den Drehpin 48A gegen die Spannung des Federelements 54A bewegt.
Dem Abdeckungselement 44A wird es erlaubt, zu seinem geschlossenen
Zustand aus dem geöffneten
Zustand zurückzukehren,
indem einfach der Daumenbetätiger 46A freigegeben
wird. Das Deckelelement 20A umfasst weiterhin ein drehbares
Rollelement 51A (siehe 4 und 5),
das gegen die Drahtschleife 50A drückt, um dabei zu helfen, eine
Abdichtung zwischen dem Abdeckungselement 44A und dem Ausgießer 40A aufrechtzuerhalten.
Wie in den 3 bis 5 zu sehen,
umfasst das Abdeckungselement 44A weiterhin einen Schlitz 49A,
dessen Zweck im folgenden dargelegt wird.
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Wie
in den 3 bis 4 zu sehen, umfasst das Unterteil 26A des
Deckelementes 20A ein Entlüftungselement 53A,
das einen Entlüftungsdurchlass 55A definiert,
der ein erstes offenes Ende 57A und ein gegenüberliegendes
zweites offenes Ende 59A besitzt. Der Entlüftungsdurchlass 55A tritt durch
das Unterteil 26A durch, so dass das erste offene Ende 57A mit
einem inneren Bereich 51A des originären Behälters 16A und das
zweite offene Ende 59A mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Das zweite
offene Ende 59A ist mittels eines linear beweglichen Stopfenelements 63A abdichtbar.
Wie am besten beim Vergleich der 3A und 3B zu
sehen, ist das Stopfenelement 63A linear zwischen einer
abgedichteten Position (siehe 3A), bei
der ein konisches Ende 65A des Stopfenelementes 63A mit
dem zweiten offenen Ende 59A des Entlüftungsdurchlasses 55A in
Eingriff steht, und einer nicht abgedichteten Position (siehe 3B)
beweglich, bei der das konische Ende 56A des Stopfenelementes 63A von
dem zweiten offenen Ende 59A des Entlüftungsdurchlasses 55A gelöst ist.
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Das
Stopfenelement 63A ist zwischen den abgedichteten und nichtabgedichteten
Positionen durch Betätigung
des Daumenbetätigers 46A linear beweglich.
Der Daumenbetätiger 46A ist
mit dem Stopfenelement 63A mittels eines Drahtschleifenelementes 67A verbunden,
das in eine Nut 69A des Stopfenelementes 63A eingreift.
Eine Bewegung des Daumenbetätigers 46A zwischen
den in 3A und 3B gezeigten
Positionen bewegt das Stopfenelement 63A (mittels des Drahtschleifenelementes 67A)
zwischen den abgedichteten und nichtabgedichteten Positionen. In
der abgedichteten Position des Stopfenelementes 63A werden Fremdkörper davon
abgehalten, in den Entlüftungsdurchlass 55A einzudringen.
Bei der nichtabgedichteten Position des Stopfenelementes 63A (die
auftritt, wenn der flüssige
Farbbestandteil 14 aus dem originären Behälter 16A durch den
Ausgießer 40A bei
Betätigung des
Daumenbetätigers 46A ausgegeben
wird) wird Luft erlaubt, in den Entlüftungsdurchlass 55A durch das
zweite offene Ende 59A einzudringen, so dass die Luft durch
das zweite offene Ende 57A in den inneren Bereich 61A des
originären
Behälters 16A eintritt,
um den ausgegebenen flüssigen
Farbbestandteil 14 zu ersetzen.
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Wie
am besten in den 3 bis 8 zu sehen,
ist das zweite offene Ende 59A des Entlüftungsdurchlasses 55A radial
außerhalb
der zylindrischen Seitenwandung 71A des originären Behälters 16A angeordnet.
Diese Anordnung des zweiten offenen Endes 59A des Entlüftungsdurchlasses 55A bewahrt den
flüssigen
Farbbestandteil 14 davor, aus dem originären Behälter 16A durch
den Entlüftungsdurchlass 55A auszufließen und
anschließend
die äußeren Bereiche
des Deckelelementes 20A zu verschmutzen. Dieser unerwünschte Zustand
wird verhindert, da das zweite offene Ende 59A des Entlüftungsdurchlasses 55A oberhalb
des Flüssigkeitsniveaus des
flüssigen
Farbbestandteils 14 im Ausgabezustand des flüssigen Farbbestandteils
angeordnet ist, der in den 8 und 11 dargestellt
ist. Der Entlüftungsdurchlass 55A erstreckt
sich im wesentlichen senkrecht zu und radial von einer zentralen
Achse 73 des originären
Behälters 16A (siehe 3A).
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Wie
am besten in den 3 und 4 zu sehen,
umfasst das Deckelement 20A weiterhin einen Ausrichtungsschlitz 56A,
der an einem ersten Bereich des Deckelelementes 20A am
Ausgießer 40A benachbart
zum Abdeckungselement 44A angeordnet ist. Wie in den 3A und 3B zu
sehen, ist der Ausrichtungsschlitz 56A so angeordnet, um eine
Ebene 60 zu definieren, die parallel zu einer oberen Oberfläche 62A der
umlaufenden Lippe 24A des originären Behälters 16A ist. Der
Zweck dieses Ausrichtungsschlitzes 56A wird im folgenden
klar werden. Der Ausrichtungsschlitz 56A ist als Ganzes mit
dem Unterteil 26A des Deckelbereichs 20A gebildet.
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Wie
am besten in den 3A und 3B zu sehen,
umfasst das Deckelelement 20A weiterhin eine Rührvorrichtung 68A zum
Rühren
des flüssigen Farbbestandteils im
Inneren des originären
Behälters 16A.
Die Rührvorrichtung 68A umfasst
eine Mehrzahl von Schaufeln 70A, die mittels eines Wellenelementes 74A mit
einem Schaufelbetätiger 72A verbunden
sind. Das Drehen des Schaufelbetätigers 72A,
wie durch den zweiseitigen Richtungspfeil 76 dargestellt,
verursacht eine Drehung der Schaufeln 70A und ein Rühren des
flüssigen
Farbbestandteils 14. Der Schaufelbetätiger 72A wird durch
einen Rührmechanismus
(nicht gezeigt) angetrieben (d.h. gedreht), der Teil einer Lagerungsvorrichtung
(nicht gezeigt) zum Halten von verschiedenen originären Behältern 16A von
flüssigen
Farbbestandteilen 14 ist.
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Wie
am besten in den 1 und 2 zu sehen,
umfasst die Ausgabevorrichtung 12 des Ausgabesystems 10 einen
Tragrahmen 80. Wie am besten in den 2 und 6 zu
sehen, umfasst die Ausgabevorrichtung 12 weiterhin einen
Aufnahmemechanismus 98 zum lösbaren Greifen des originären Behälters 16A, 16B des
flüssigen
Farbbestandteils 14. Der Aufnahmemechanismus 98 ist
jeweils durch erste und zweite Greifmechanismen 100 und 102 definiert.
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Wie
am besten in 2 zu sehen, umfasst der erste
Greifmechanismus 100 erste und zweite beabstandete Arme 104A und 104B,
die fest an dem Tragrahmen angebracht sind, so dass sie gegen eine Relativbewegung
zueinander fixiert sind. Eine Passstange 108 verbindet
die ersten und zweiten Arme 104A und 104B an ihren
freien Enden 110A und 110B fest miteinander. Die
Passstange 108 ist ausgelegt, um den Ausrichtungsschlitz 56A des
Deckelelementes 20A lösbar
aufzunehmen (d.h. in ihn einzugreifen). Das Eingreifen des Ausrichtungsschlitzes 56A mit
der Passstrebe 108 befestigt (d.h. sichert) einen ersten
Bereich der Kombination aus Behälter 16A und
Deckelelement 20A am Aufnahmemechanismus 98 der
Ausgabevorrichtung 12 und richtet ihn aus, wie in 6 zu
sehen.
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Der
zweite Greifmechanismus 102 umfasst erste und zweite beabstandete
Platten 111A und 111B, die an einem oberen Ende
des Tragrahmens 80 befestigt sind. Freie Enden 113A und 113B der Platten 111A und 111B umfassen
jeweils Sperrschlitze 115A und 115B. Der zweite
Greifmechanismus 102 umfasst weiterhin erste und zweite
beabstandete L-förmige
Arme 114A und 114B, die über einen Drehpin 116 drehbar
an dem Tragerahmen 80 befestigt sind. Ein Griffstück 118 verbindet
die ersten und zweiten L-förmigen
Arme 114A und 114B an ihren ersten Enden 120A und 120B fest
miteinander. Die zweiten Enden 122A und 122B der
ersten und zweiten L-förmigen
Arme 114A und 114B umfassen Sperrkerben 124A und 124B.
Die Sperrkerben 124A und 124B sind ausgelegt,
um die Sperransätze 43A auf
dem Griff 38A des Deckelelementes 20A für den originären Behälter 16A lösbar aufzunehmen
(d.h. zu greifen), um die Sperransätze 43A in den Sperrschlitzen 115A und 115B der
Platten 111A und 111B zu sichern. Die L-förmigen Arme 114A und 114B des zweiten
Greifmechanismus 102 sind als eine Einheit drehbar zwischen
einem nicht sperrenden Zustand, bei dem der originäre Behälter 16A des
flüssigen Farbbestandteils 14 mit
den ersten und zweiten Greifmechanismen 100 und 102 (gezeigt
in 6) in Eingriff gebracht und von ihnen gelöst werden
kann, und einem sperrenden Zustand, bei dem der originäre Behälter 16A sicher
zwischen den ersten und zweiten Greifmechanismen 100 und 102 gehalten wird
(gezeigt in 7) beweglich, wie durch den zweiseitigen
Pfeil 125 dargestellt wird. Als solche weisen die L-förmigen Arme 114A und 114B (d.h.
der zweite Greifmechanismus 102) nur einen einzigen Freiheitsgrad
der Bewegung (d.h. nur Drehbewegung) relativ zum Tragrahmen 80 und
dem ersten Greifmechanismus 100 (d.h. den ersten und zweiten beabstandeten
Arm 104A und 104B) auf. Ein Zugfederelement 126 ist
mit einem Befestigungsstift 128 des Tragrahmens 80 und
einem Befestigungsstift 129 eines Erweiterungsarmes 130 auf
dem L-förmigen
Arm 114A verbunden. Das Zugfederelement 126 spannt
die L-förmigen
Arme 114A und 114B, die einen Teil des zweiten
Greifmechanismus 102 bilden, in den sperrenden Zustand
gegen den Stop 133. Ein Griff-/Stop-Element 134 begrenzt
eine Bewegung der L-förmigen
Arme 114A und 114B in einer Richtung im Uhrzeigersinn
in der Ansicht von 6.
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Wie
am besten in den 2 und 6 zu sehen,
umfasst die Ausgabevorrichtung 12 des Ausgabesystems 10 weiterhin
einen Ausgabemechanismus 140, der auf dem Tragrahmen 80 zum
Bewegen des Abdeckungselementes 44A des Deckelelementes 20A zwischen
seinen geschlossenen und offenen Zuständen angeordnet ist. Der Ausgabemechanismus 140 umfasst
sich auswärts
erstreckende erste und zweite Arme 142A und 142B,
die einen Betätigungsvorrichtung 141 definieren,
die als eine Einheit relativ zum Tragrahmen 80 um eine
Achse 145 drehbar beweglich sind, wie durch einen zweiseitigen Richtungspfeil 143 (8)
dargestellt. Die freien Enden 146A und 146B der
ersten und zweiten Arme 142A und 142B umfassen
einen Kraftausübungsmechanismus 147 (am
besten in den 9 und 10 zu
sehen), der ausgelegt ist, um lösbar
in den Schlitz 49A im Abdeckungselement 44A auf
dem Deckelelement 20A einzugreifen (siehe 6 bis 10).
Der Kraftausübungsmechanismus 147 umfasst
ein U-förmiges
Drahtelement 149 mit Schenkeln 151 und einem Verbindungsbereich 153.
Die Schenkel 151 sind fest an der Betätigungsvorrichtung 141 befestigt.
Wie am besten in den 9 und 10 zu
sehen, wird der Verbindungsbereich 153 lösbar im
Inneren des Schlitzes 49A des Abdeckungselementes 44A aufgenommen.
Der Kraftausübungsmechanismus 147 umfasst
weiterhin ein Kraftausübungsplattenelement 155,
das relativ zu dem U-förmigen
Drahtelement 149 linear beweglich ist, wie durch den zweiseitigen Pfeil 330 dargestellt.
Das Kraftausübungsplattenelement 155 umfasst Öffnungen 157,
die die Schenkel 151 des U-förmigen Drahtelementes 149 frei
aufnehmen, um eine Bewegung des Plattenelementes 155 entlang
der Schenkel 151 zu erlauben. Eine Druckfeder 159 umschließt jeden
der Schenkel 151 und wirkt zwischen der Betätigungsvorrichtung 141 und
dem Plattenelement 155, um für eine Spannkraft zu sorgen,
die das Plattenelement 155 gegen das Abdeckungselement 44A drückt, um
ein versehentliches Lecken des flüssigen Farbbestandteils 14 aus
dem Ausgießer 40A des
Deckelementes 20 auf dem originären Behälter 16A zu verhindern,
wenn der originäre
Behälter 16A im
Ausgabesystem 10 angebracht ist (siehe 7)
und das Abdeckungselement 44 sich in einer geschlossenen
Position befindet.
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Wie
in 8 zu sehen, kann ein Durchgangsmechanismus 150 des
Ausgabemechanismus 140 die Betätigungsvorrichtung 141 zwischen
einer ersten und einer zweiten Position drehbar bewegen, wobei der
Verbindungsbereich 153 des Kraftausübungsmechanismus 147 der
Betätigungsvorrichtung 141 in
Eingriff mit dem Schlitz 49A des Abdeckungselementes 44A steht.
In der ersten Position der Betätigungsvorrichtung 141 (7)
befindet sich das Abdeckungselement 44A des Deckelelementes 20A in seinem
geschlossenen Zustand, was den flüssigen Farbbestandteil 14 mit
Hilfe des Kraftausübungsmechanismus 147 davor
bewahrt, aus dem originären Behälter 16A ausgegeben
zu werden. In der zweiten Position der Betätigungsvorrichtung 141 (8)
befindet sich das Abdeckungselement 44A in seinem geöffneten
Zustand, der es dem flüssigen
Farbbestandteil 14 erlaubt, aus dem originären Behälter 16A in
einen Farbaufnahmebehälter 152 ausgegeben (d.h.
ausgegossen) zu werden (1).
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Wie
zuvor ausgeführt,
umfassen die Griffe 38A und 38B jedes der Deckelemente 20A und 20B Sperransätze 43A, 43B.
Der Unterschied in der Positionierung dieser Sperransätze 43A und 43B zwischen
dem Deckelelement 20A von Quart-Größe und dem
Deckelelement 20B von Gallon-Größe resultiert darin, dass die
Klinkenansätze 43A, 43B in derselben
Position relativ zum Ausrichtungsschlitz 56A, 56B sind.
Dies erlaubt dem Aufnahmemechanismus 98 (definiert durch
die ersten und zweiten Greifmechanismen 100 und 102)
und dem Ausgabemechanismus 140, originäre Behälter 16A von Quart-Größe (6 bis 8)
und originäre
Behälter 16B von
Gallon-Größe (11)
aufzunehmen.
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Wie
am besten in 6 zu sehen, umfasst der Durchgangsmechanismus 150 des
Ausgabemechanismus 140 ein Kolbenelement 154,
das relativ zu einem Zylinderelement 156 linear beweglich
ist, entlang des Richtungspfeils 143 (6).
Gegenüberliegende
Enden 253a und 253b der ersten und zweiten Arme 142A und 142B (die
die Betätigungsvorrichtung 141 definieren)
sind mit dem Kolbenelement 154 gekoppelt. Ein Stützelement 158 des
Kolbenelementes reitet auf einem Rollelement 259, das drehbar
an den Armen 142A, 142B angebracht ist. Daher
veranlasst eine Bewegung des Kolbenelementes 154 im Inneren
des Zylinderelementes 156 die Betätigungsvorrichtung 141,
sich zwischen ihren ersten und zweiten Positionen zu bewegen. Zugfederelemente 160 sind
zwischen die gegenüberliegenden
Enden 253a, 253b der Arme 142A, 142B und
einem Befestigungselement 162 am Tragrahmen 80 gekoppelt.
Die Zugfedern 160 spannen die Betätigungsvorrichtung 141 in
ihre erste Position vor (auch als die primäre Position des Kolbenelements 154 bekannt).
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Wie
in 1 zu sehen, bewegt ein Antriebsmechanismus 170 des
Durchgangsmechanismus 150 das Kolbenelement 154 relativ
zum Zylinderelement 156. Der Antriebsmechanismus 170 umfasst ein
Kolbenelement 172, das linear zu einem Zylinderelement 174 entlang
des zweiseitigen Richtungspfeils 173 beweglich ist, das
an einem Rahmen 176 mittel einer Klammerstruktur 177 befestigt
ist. Ein Antriebsmotor, wie etwa ein Schrittmotor 178,
ist ebenso an dem Rahmen 176 befestigt. Der Antriebsmotor 178 umfasst
eine Antriebsschraube 179, die teleskopartig im Inneren
einer Antriebsröhre 180 aufgenommen
ist, die an einem Ende des Kolbenelementes 172 gesichert
ist. Die Antriebsröhre 180 ist
gleitend in einem Lager 181 des Rahmens 176 aufgenommen,
um eine Bewegung der Antriebsröhre 180 und
damit des Kolbenelementes 172 relativ zu dem Rahmen 176,
dem Antriebsmotor 178 und dem Zylinderelement 174 zu
erlauben. Ein gegenüberliegendes
Ende der Antriebsröhre 180 umfasst
eine Antriebsbuchse 183, die gewindemäßig die Antriebsschraube 179 des
Schrittmotors 178 aufnimmt. Eine Betätigung des Schrittmotors 178 dreht
die Antriebsschraube 179 im Inneren der Antriebsbuchse 183. Diese
wiederum bewegt die Antriebsröhre 180 und damit
das Kolbenelement 172 im Inneren des Zylinderelements 174 entlang
Richtungspfeil 173. Ein Flüssigkeitsreservoir 182,
das eine Hydraulikflüssigkeit 184 enthält, befindet
sich in Flüssigkeitsverbindung
mit dem Zylinderelement 174. Eine Flüssigkeitsleitung 188 koppelt
das Flüssigkeitsreservoir 182 mit
dem Zylinderelement 156. Beim Betrieb zwingt eine Bewegung
des Kolbenelements 172 über den
Schrittmotor 178 die Hydraulikflüssigkeit 184, sich
in und aus dem Zylinderelement 174 und dem Flüssigkeitsreservoir 182 durch
die Leitung 188 und dann in und aus dem Zylinderelement 156 zu
bewegen, um das Kolbenelement 154 zu bewegen. Eine Bewegung
des Kolbenelements 154, über den oben beschriebenen
Hydraulikflüssigkeitsdruck,
bewegt ihrerseits die Betätigungsvorrichtung 141,
die ihrerseits das Abdeckungselement 44A des Deckelelements 20A zwischen
seinen geöffneten
und geschlossenen Zuständen
bewegt.
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Wie
in den 12 und 13 zu
sehen, umfasst das Ausgabesystem 10 ein automatisches Hutventil 300,
um ein erstes Füllen
des Ausgabesystems 10 mit einer Hydraulikflüssigkeit 184 zu
unterstützen. Das
hydraulische Hutventil 300 umfasst ein Körperelement 302,
das eine Öffnung 304 definiert,
die sich durch das Körperelement 302 von
einem ersten Ende 306 zu einem zweiten Ende 308 erstreckt.
Die Öffnung 304 befindet
sich in Flüssigkeitsverbindung
mit der Flüssigkeitsleitung 188 und
dem Zylinderelement 156. Ein linear bewegliches Kugelventil 310 ist
an dem ersten Ende 306 des Körperelements 302 angeordnet.
Das Kugelventil 310 ist zwischen einer ersten Position,
bei der das Kugelventil 310 eine Flüssigkeitsabdichtung bildet
und Luft/Hydraulikflüssigkeit 184 davon
abgehalten wird, in die Öffnung 304 einzutreten
(siehe 12), und einer zweiten Position
beweglich, bei der das Kugelventil 310 als ein Rückschlagventil
wirkt und Luft und/oder Hydraulikflüssigkeit 184 durch
die Öffnung 304 von
dem ersten Ende 306 zu dem zweiten Ende 308 durchtreten
kann (siehe 13). Das Körperelement 302 greift
gewindemäßig in den
Tragrahmen 80 über
Gewinde 307 ein, so dass es relativ dazu linear beweglich
ist. Das Körperelement 302 umfasst eine
Buchse 314 an dem zweiten Ende 308, die verwendet
wird, das Körperelement 302 zu
drehen, um das Körperelement 302 relativ
zu dem Tragrahmen 80 zu bewegen. In der Nähe des ersten
Endes 306 umfasst das Körperelement 302 ein
O-Ring-Abdichtelement 312, um Luft/Hydraulikflüssigkeit 184 davon
abzuhalten, an dem Körperelement 302 vorbei
durch das Gewinde 307 zu strömen. Ein inneres Ende 316 des
Körperelements 302 drückt gegen
eine Druckfeder, die ihrerseits gegen das Kugelventil 310 drückt.
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Im
Betrieb wird das Körperelement 312 unter Verwendung
der Buchse 314 gelöst,
was die Feder 318 entspannt und dem Kugelventil 310 erlaubt,
die in 13 gezeigte Position einzunehmen,
um das Zylinderelement 156 mit Hydraulikflüssigkeit 184 zu füllen. Dann
wird Hydraulikflüssigkeit 184 durch
die Flüssigkeitsleitung 188 aus
dem Reservoir 182 mittels des Kolbenelementes 172 des
Antriebsmechanismus 170 gepumpt. Die Hydraulikflüssigkeit 184 tritt
aus der Flüssigkeitsleitung 188 in
das Zylinderelement 156 ein, hauptsächlich aufgrund der Schwerkraft
und da dies der Flüssigkeitspfad
mit dem geringsten Widerstand ist. Luft im Inneren der Flüssigkeitsleitung 188 und
des Zylinderelements 156 wird automatisch durch das automatische
Hutventil 300 abgeleitet (durch das Einführen der
Hydraulikflüssigkeit 184).
Die Luft tritt um das Kugelventil 310 herum, durch die
Fehler 318 und durch die Öffnung 304, wie durch
die Pfeile 325 in 13 dargestellt.
Die Flüssigkeitsleitung 188 und
das Zylinderelement 156 sind mit Hydraulikflüssigkeit 184 gefüllt, wenn
die Hydraulikflüssigkeit 184 aus
der Öffnung 304 heraustritt.
Das Körperelement 302 wird
dann unter Verwendung der Buchse 314 festgezogen, was das
innere Ende 316 des Körperelements 302 veranlasst,
gegen die Feder 318 zu drücken, was die Feder gegen das
Kugelventil 310 presst, wobei die Öffnung 304 des Hutventils 300 abgedichtet
wird, wodurch der Füllprozess
abgeschlossen wird (siehe 12).
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Wie
in 1 zu sehen, umfasst die Steuervorrichtung 18 des
Ausgabesystems 10 eine Wägezelle 190 zum Tragen
des Farbaufnahmebehälters 152 und
ein Steuermodul 192. Die Wägezelle 190 bestimmt
das Gewicht des flüssigen
Farbbestandteils, der aus dem originären Behälter 16A in den Farbaufnahmebehälter 152 ausgegeben
(d.h. gegossen) wurde. Das Steuermodul 192 umfasst, eine
Displayanzeigevorrichtung 194 mit einem Display 195,
eine Mikroprozessorvorrichtung 196, eine Datenspeichervorrichtung 198 und
eine Benutzerschnittstel lenvorrichtung, wie etwa ein Keyboard 200.
Das Keyboard 200 ist mit der Mikroprozessorvorrichtung 196 über eine
Kommunikationsleitung 202 gekoppelt. Die Mikroprozessorvorrichtung 196 und
die Datenspeichervorrichtung 198 sind über eine Kommunikationsleitung 204 verbunden.
Die Mikroprozessorvorrichtung 196 ist mit dem Schrittmotor 178 und
einem Sensor 205 zur Überwachung
der Position der Antriebsschraube 179 über die Kommunikationsleitung 206 verbunden.
Die Mikroprozessorvorrichtung 196 ist mit der Displayanzeigevorrichtung 194 über Kommunikationsleitung 208 verbunden
und ist weiterhin verbunden mit der Wägezelle 190 über Kommunikationsleitung 210.
Da das Steuermodul 192 (d.h. Mikroprozessorvorrichtung 196)
mit dem Schrittmotor 178 und dem Sensor 205 verbunden
ist, kann das Steuermodul 192 den Betrieb des Schrittmotors 178 steuern,
und daher die Bewegung der Kolbenelemente 172 und 154 und
somit die Bewegung des Abdeckungselementes 44A, um flüssigen Farbbestandteil 14 aus
dem originären
Behälter 16A auszugeben.
Da das Steuermodul 192 weiterhin mit der Wägezelle 190 verbunden
ist, kann das Steuermodul 192 zusätzlich die Menge (d.h. das
Gewicht) des flüssigen Farbbestandteils 14 steuern,
der aus seinem originären
Behälter 16A in
den Farbaufnahmebehälter 152 (auf
der Wägezelle 190)
ausgegeben wird, basierend auf Daten (d.h. Informationen), die von
der Wägezelle 190 erhalten
wurden. Da das Steuermodul 192 (d.h. die Datenspeichervorrichtung 198)
die Farbrezepte speichert, kann darüber hinaus das Steuermodul 192 bestimmen,
welche flüssigen
Farbbestandteile 14 und welche Gewichte von diesen Komponenten
benötigt
werden, um ein bestimmtes Farbrezept zu erstellen, und kann den
Ausgabemechanismus 140 in Übereinstimmung damit steuern.
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Wie
in 1 zu sehen, sind das Steuermodul 192 und
der Antriebsmechanismus 170 in einem anderen Raum angeordnet,
so dass die Kommunikationsleitung 210 und die Flüssigkeitsleitung 188 durch
eine Wand 212 durchtreten, um somit einen Explosionsschutz
für das
Ausgabesystem 10 vorzusehen. Unter der Voraussetzung, dass
diese Komponenten explosionsgeschützt sind, können alternativ ein oder mehrere
von Displayanzeigevorrichtung 194, Mikroprozessorvorrichtung 196 und
Keyboard 200 neben dem Ausgabesystem 10 angeordnet
sein.
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Um
ein bestimmtes Farbrezept zu mischen, greift der Bediener des halbautomatisierten
Ausgabesystems 10 im Betrieb zunächst auf das Steuermodul 192 über das
Keyboard 200 zu, um unter Verwendung der Mikroprozessorvorrichtung 196 und
der Datenspeichervorrichtung 198 das gewünschte Farbrezept
aufzurufen. Das Farbrezept (d.h. die flüssigen Farbbestandteile 14)
werden dann auf dem Display 195 der Displayanzeigevorrichtung 194 angezeigt. Der
Bediener lädt
dann der ersten Behälter 16A, 16B der
benötigten
flüssigen
Farbbestandteile in die Ausgabevorrichtung 12.
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Wie
in 6 zu sehen, muss der Bediener des Ausgabesystems 10 zuerst
den zweiten Greifmechanismus 102 (definiert durch die L-förmigen Arme 114A, 114B)
im Uhrzeigersinn (in der Ansicht von 6) aus seinem
normalen sperrenden Zustand in seinen nicht sperrenden Zustand gegen
das Griff-/Stopp-Element 134 zu
drehen, das an dem Tragerahmen 80 angebracht ist, um einen
originären
Behälter 16A eines
flüssigen
Farbbestandteils 14 in den Aufnahmemechanismus 98 der
Ausgabevorrichtung 12 einzurüsten (d.h. zu beladen). Während er
sowohl das Griffelement 118 und das Griff-/Stopp-Element 134 greift,
um den zweiten Greifmechanismus 102 in seinem nicht sperrenden
Zustand zu erhalten (gegen die Spannung des Federelements 126),
bringt der Bediener den Ausrichtungsschlitz 156A des Deckelelements 20A mit
der Passstange 108 des ersten Greifmechanismus 100 in
Eingriff (6). Während er weiterhin den zweiten
Greifmechanismus 102 in seinem nicht sperrenden Zustand
hält, dreht
der Bediener als nächstes
die Kombination aus Behälter 16A und
Deckelelement 20A im Uhrzeigersinn (in der Ansicht von 6),
bis der Verbindungsbereich 153 des Kraftausübungsmechanismus 147 der
Betätigungsvorrichtung 141 voll
in dem Schlitz 49A des Abdeckungselements 44A und
die Sperransätze 53A voll
in den Sperrschlitzen 115A, 115B der Platten 111A, 111B angeordnet
sind. Wenn der Ausrichtungsschlitz 56 nun völlig auf
der Passstange 108 sitzt, der Verbindungsbereich 153 der
Betätigungsvorrichtung 141 völlig in
dem Schlitz 49A des Abdeckungselements und die Sperransätze 43A völlig in den
Sperrschlitzen 115A, 115B sitzen, dreht der Bediener
den zweiten Greifmechanismus 102 gegen den Uhrzeigersinn
zu seinem sperrenden Zustand, so dass die Sperreinkerbungen 124A und 124B mit den
Sperransätzen 43A des
Deckelelements 20A in Eingriff stehen, was die Kombination
aus originärem Behälter 16A und
Deckelelement 20A an dem Aufnahmemechanismus 98A der
Ausgabevorrichtung 12 sichert. Um den Behälter 16A aus
der Ausgabevorrichtung 12 zu entfernen, wird der oben beschriebene
Prozess einfach umgekehrt.
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Der
Bediener startet dann den Ausgabeprozess unter Verwendung des Keyboards 200 des Steuermoduls 192.
Da das Steuermodul 192 (d.h. Mikroprozessorvorrichtung 196)
mit dem Schrittmotor 178 und dem Sensor 205 verbunden
ist, steuert das Steuermodul 192 den Betrieb des Schrittmotors 178 und
dadurch die Bewegung der Kolbenelemente 154 und 172 und
dadurch die Bewegung des Abdeckungselementes 44A, um den
flüssigen
Farbbestandteil 14 aus dem originären Behälter 16A in den Farbaufnahmebehälter 152 auszugeben
(d.h. auszugießen).
Die Anordnung des zweiten Greifmechanismus 102 und der
Sperransätze 43A halten
eine Bewegung des Abdeckungselementes 44A davon ab, unerwünschterweise
den Ausrichtungsschlitz 56A von der ersten Passstange 108 zu
lösen.
Das Gewicht des flüssigen
Farbbestandteils 14, der in den Farbaufnahmebehälter 152 abgegeben
wurde, wird durch das Steuermodul 192 mittels der Wägezelle 190 überwacht,
wodurch ein korrektes Ausgeben des flüssigen Farbbestandteils sichergestellt
wird. Nachdem der erste flüssige
Farbbestandteil 14 ausgegossen wurde, wird sein Behälter 16A, 16B entfernt
und durch den nächsten
Farbbestandteilbehälter 16A, 16B ersetzt
usw., bis alle Farbbestandteile 14 des Farbrezeptes dem
Farbaufnahmebehälter 152 zugegeben
wurden, wodurch der Farbrezeptmischungsprozess abgeschlossen wird.
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Dieses
Deckelelement 20A, 20B kann mit dem originären Behälter 16A, 16B vom
flüssigen Farbbestandteil 14 verwendet
werden. Zusätzlich
ist dieses Deckelelement 20A, 20B kompatibel mit
dem halbautomatisierten Ausgabesystem 10, das flüssige Farbbestandteile 14 aus
ihren originären
Behältern 16A, 16B ausgibt,
und das praktisch Systembedienerfehler ausschließt, insbesondere Übergießfehler, die
kostenintensiv für
eine Karosseriewerkstatt oder Kraftfahrzeugteilehändler sein
können.
Das Deckelelement 20A, 20B ist zusammen mit dem
halbautomatisierten Ausgabesystem 10 einfach zu verwenden und
benötigt
keinen hochbefähigten
Bediener, da die Bedienerschnittstelle mit den Deckelelementen 20A, 20B und
dem Ausgabesystem 10 im wesentlichen auf das Identifizieren
des gewünschten
Farbrezeptes und das Ein- und Ausladen der richtigen Behälter 16A, 16B der
flüssigen
Farbbestandteile 14 in und aus der Ausgabevorrichtung 12 beschränkt ist.
Der Bediener muss nicht länger
die flüssigen
Farbbestandteile 14 aus ihren Behältern 16A, 16B per
Hand ausgießen.
Die Deckelelement-/Ausgabesystem-Schnittstelle gibt (d.h. gießt) automatisch
die flüssigen
Farbbestandteile 14 aus ihren Behältern 16A, 16B aus,
wodurch ein hochgenaues, präzises flüssiges Farbbestandteilausgießen sichergestellt wird.
Darüber
hinaus bewahrt die Anordnung des Entlüftungsdurchlasses 55A, 55B flüssigen Farbbestandteil
davor, aus dem zweiten offenen Ende 59A, 59B des
Entlüftungsdurchlasses
während
des Ausgebens von flüssigen
Farbbestandteilen aus dem Behälter 16A, 16B auszufließen. Zusätzlich nutzen
die Deckelelemente 20A, 20B der vorliegenden Erfindung
zusammen mit dem Farbausgabesystem 10 effizient die Bedienerzeit,
da der Bediener frei ist, um andere Pflichten anstatt des Haltens
der Behälter 16A, 16B und
des Durchführens
der Aufgabe von Ausgießen
der richtigen Mengen von flüssigen
Farbbestandteilen 14 per Hand durchzuführen. Dieser Effizienzgewinn
erlaubt dem Bediener eine größere Anzahl
von Farbrezepten während
eines Arbeitstages zu mischen. Schließlich entsprechen die Farbbestandteildeckelelemente 20A, 20B der
vorliegenden Erfindung und das halbautomatisierte Ausgabesystem 10 allen
Regelungen und Gesetzen, wie etwa zum Geschützsein gegen Explosion, die
das Hantieren und Mischen von flüssigen
Farbbestandteilen 14 zur Reproduktion von Fahrzeugfarbrezepten
regeln.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben wurde, werden Fachleute erkennen, dass Änderungen
in Form und Detail gemacht werden können. Beispielsweise, obwohl
die Deckelelemente 20A und 20B und das halbautomatisierte
Ausgabesystem 10 als verwendbar zum Ausgeben von flüssigen Fahrzeugfarbbestandteilen 14 aus
ihren originären
Behältern 16A und 16B beschrieben
wurden, können
Deckelelemente und das Ausgabesystem verwendet werden, um andere
gießbare
Komponenten, wie etwa Grundierungen, Verdünner und flüssige oder pulverförmige Chemikalien
auszugeben. Insbesondere können
die Deckelelemente 20A und 20B und das Ausgabesystem 10 im
Labor oder pharmazeutischen Organisationen verwendet werden, um
flüssige
oder pulverförmige
Chemikalien entsprechend eines gewünschten Rezeptes genau auszugeben.