DE60114828T2

DE60114828T2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer wässrigen farbzusammensetzung aus einer vielzahl von vorgemischten zusammensetzunegn

Info

Publication number: DE60114828T2
Application number: DE60114828T
Authority: DE
Inventors: Daniel C. MCCLAIN; L. Randall HUGHES
Original assignee: COATING MAN SYSTEM Inc; Coating Management System Inc Gilbert
Current assignee: COATING MAN SYSTEM Inc; Coating Management System Inc Gilbert
Priority date: 2000-05-24
Filing date: 2001-05-24
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2021-05-25
Also published as: HK1056890A1; ES2252237T3; EP1297076B1; MXPA02011586A; CA2410542C; AU2001263435B2; AU6343501A; ATE309306T1; CA2410542A1; DE60114828D1; EP1297076A1; WO2001090258A1; CA2645117A1; AU2006204644A1; EP1297076A4; BR0111149A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft die Herstellung einer wässerigen Farbe aus einer Vielzahl von vorgemischten Zusammensetzungen.
2. Stand der Technik
Die traditionelle Herstellung von Farbe hat Prozesse verwendet, die Behälter in der zentralen Einrichtung kontinuierlich mit einer neutralen oder Basisfarbe füllen. Die Behälter werden zur Verkaufsstelle transportiert und bis zum Wiederverkauf gelagert. Der Transport und die Lagerung in den einzelnen Behältern trägt signifikant zu den Kosten des verkauften Produkts bei, für das es erforderlich ist, eine breite Vielfalt von Farben mit verschiedenen Oberflächengüteeigenschaften zu lagern, um das Verbraucherverlangen zu erfüllen. Die zum Verkauf angebotenen Anstriche liegen beispielsweise im Bereich von einer traditionellen matten Farbe über variierende Harzzusammensetzungen bis zu einem Hochglanzanstrich. Ein Bestand wird für alle verschiedenen Anstriche an der Verkaufsstelle durch den Kaufmann gehalten.
Die Herstellung von Farbe in der zentralen Einrichtung kann entweder ein Serienprozeß oder ein ausgedehnter kontinuierlicher Mischprozeß sein. Der Prozeß erfordert typischerweise das Mischen eines Pigments, das vermahlenes Titandioxid enthält, zusammen mit einem Verdichtungsmittel, einem Viskositätssteuerungsmittel und Harz, das zur Wasserbasis zugegeben wird. Das Pigment ist eine Zusammensetzung mit einem hohen Prozentsatz an in Wasser suspendierten Feststoffen. Die Lagerung einer vorgemischten Pigmentzusammensetzung für irgendeinen signifikanten Zeitraum führt typischerweise zum Absetzen und zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Bestandteile im ganzen Vorgemisch. Folglich sind die Herstellungsprozesse dazu ausgelegt, die Verweilzeit in den Vormischbehältern zu begrenzen, um die Herstellung von gleichmäßigeren Produkten zu fördern.
JP 59172559 A und Patent Abstracts of Japan, Band 0090, Nr. 28 (C-264), 6. Februar 1985, offenbart, wie eine Wasserfarbe in einem einfachen Herstellungsprozeß durch Auflösen eines Verdickungsmittels in Wasser, separates Zugeben eines Dispersionsmittels zu einem feuchten Kuchen oder einer Aufschlämmung und Aufnehmen von Titandioxid und Vermischen der Aufschlämmung und einer synthetischen Harzemulsion mit der wässerigen Lösung zum Erhalten der gewünschten Wasserfarbe erhalten werden kann.
Das US-Patent 5 445 195 offenbart einen automatischen computergesteuerten Flüssigkeitsspender zum gleichzeitigen Ausgeben einer Vielzahl von Flüssigkeiten in individuell vorgegebenen Volumina mit einer Vielzahl von Fluidbehältern, die jeweils eine Tinte, einen Rührer und eine Ventilfeder aufnehmen, einem Verbindungsdurchgang, einer Antriebsplatte, die Kolben für Pumpen bezüglich der Fluidbehälter und die Rührer zum Pumpen und Mischen von Fluid im Fluidbehälter bewegt. Der Flüssigkeitsspender steuert die Bewegung der Kolben der Pumpen und der Rührer, um ein Umleitungsventil zum Ausgeben von Flüssigkeit zu steuern, und umfaßt ferner eine Einrichtung zum gleichzeitigen Ausgeben von Fluid aus den Fluidbehältern in einen Behälter.
Das US-Patent 5 989 331 offenbart eine stabile wässerige Pigmentaufschlämmung und einen Prozeß zur Herstellung derselben. Die Aufschlämmung enthält etwa 50 bis 90 Gewichtsprozent Titandioxid und vorzugsweise 60 bis 85 Gewichtsprozent davon.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf die Bereitstellung von vorgemischten wässerigen Zusammensetzungen, die verwendet werden können, um ein Farbgemisch mit variierenden Oberflächengüteeigenschaften an der Verkaufsstelle bereitzustellen. Somit muß der Kaufmann, der die Farbzusammensetzung vertreibt, die aus den betreffenden vorgemischten Zusammensetzungen besteht, nur einen Bestand von vier Zusammensetzungen halten. Die speziellen Zusammensetzungen, die der Gegenstand der Erfindung sind, weisen während der Lagerung in ihren jeweiligen Behältern stabile Eigenschaften auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Die vorangehenden und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden spezielleren Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung ersichtlich, wie in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente bezeichnen.
1 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Vorrichtung von 1.
3 ist eine schematische Ansicht der Schaltung der Vorrichtung von 1.
4 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zur Herstellung einer Farbzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
5 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Warten einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
ARTEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Vier vorgemischte wässerige Zusammensetzungen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind ausreichend stabil, damit sie an der Verkaufsstelle für den Benutzer verwendet werden, um eine Farbzusammensetzung auf Wasserbasis mit den gewünschten Oberflächengüteeigenschaften zu erzeugen. Die vier vorgemischten wässerigen Zusammensetzungen werden vermischt, um Farben zu entwickeln, die von einem matten Anstrich bis zu einem Hochglanzanstrich reichen. Alle vier der wässerigen Zusammensetzungen werden jedoch nicht verwendet, um jede Farbzusammensetzung herzustellen.
Der Pigment enthaltende Bestandteil oder die vorgemischte Pigmentzusammensetzung enthält vorzugsweise fein vermahlenes Titandioxid in einer Menge, die innerhalb des Bereichs von 40 bis 50 Gewichtsprozent des Pigments liegt. Das vermahlene Titandioxid ist ein kommerziell erhältliches Produkt, das in einer breiten Vielfalt von Farbzusammensetzungen verwendet wird, und seine Herstellungsverfahren sind in der Industrie gut bekannt. Das Titandioxid wird zu Wasser zugegeben, das etwa 25 Prozent der resultierenden Pigmentzusammensetzung bildet. Während des Mischprozesses wird ein Gemisch von gebranntem Ton und Siliziumdioxid in einer Menge von 15 Gewichtsprozent zugegeben, um das Titandioxid in Suspension zu halten. Ein Viskositätssteuermittel wird auch in einer Menge von etwa 10 Prozent der resultierenden Dispersion oder Pigmentzusammensetzung zugegeben.
Um das Titandioxid in einer gleichmäßigen Dispersion zu halten, wird während des Vermischens ein dispergierendes Verdickungsmittel in einer Menge von weniger als 5 Prozent der Pigmentzusammensetzung zugegeben. Es wurde festgestellt, daß die Kombination eines kommerziell erhältlichen Dispersionsmittels, das durch die Zugabe eines Dispersionsmittels auf Phosphatbasis wie z.B. Kaliumtripolyphosphat (KTPP) ergänzt ist, zusammen mit einer mäßigen Menge an Verdickungsmittel ermöglicht, daß die Titandioxid-Pigmentdispersion während der Lagerung gleichmäßig verteilt bleibt.
Das kommerziell erhältliche Dispersionsmittel, das als BUSPERSE (eine föderalistisch eingetragene Handelsmarke im Besitz von Buckman Laboratories, Inc.) vertrieben und von Buckman Laboratories, Inc. hergestellt wird, ist das primäre Dispersionsmittel und wird in einer Menge von etwa 3,6 Gewichtsprozent zugegeben. Außerdem wird das Dispersionsmittel auf Phosphatbasis KTPP in einer Menge von etwa 0,2 Gewichtsprozent zur Pigmentzusammensetzung zugegeben. Es wird angenommen, daß die Phosphationen in diesem Additiv das Carbonat und andere Ionen im Wasser ersetzen, um die Benetzungseigenschaften des Wassers zu verbessern und dadurch die Verteilung des Titandioxids durchweg zu fördern. Das zugegebene Verdickungsmittel ist ein Zelluloseverdickungsmittel. Mehrere sind zur Verwendung bei der Herstellung von wässerigen Farbzusammensetzungen kommerziell erhältlich. Ein Beispiel ist das Verdickungsmittel, das unter der Handelsmarke 481 von AKZO NOBEL (Schweden) vertrieben wird.
Von der neuen Kombination dieser Additive mit der Kombination von Titandioxid und Wasser in den angegebenen Verhältnissen wurde festgestellt, daß sie ermöglicht, daß die wässerige Pigmentzusammensetzung an der Verkaufsstelle verwendet wird, um den breiten Umfang von Farbprodukten zu erzeugen. In Tests der Pigmentdispersion, die in einem Behälter von 55 Gallonen ohne Rühren für einen Zeitraum von 2½ Monaten gelagert wurde, wurde keine wahrnehmbare Absetzung bemerkt. Von der Zugabe von Harz in einer Menge von etwa 5 Prozent der Dispersion wurde festgestellt, daß sie die Verringerung der Zeit, bis die resultierende Farbe härtet, unterstützt. Dieser Faktor ist nützlich, verringert jedoch gewöhnlich die Lagerzeit der Pigmentdispersion und wird nur verwendet, wenn eine verringerte Härtungszeit für den Benutzer wichtig ist.
An der Verkaufsstelle stehen drei zusätzliche vorgemischte wässerige Zusammensetzungen zur Verfügung, um die gewünschte Farbe kundenspezifisch herzustellen. Die zweite Zusammensetzung hinsichtlich der wahrscheinlichen Verwendung ist ein Dispersionsmittel-Verdickungsmittel, das als Verdünnungsmittel dient. Die zweite Zusammensetzung ist vorwiegend Wasser in einer Menge von etwa 93 Gewichtsprozent. Es gibt drei zusätzliche Additive zur zweiten Zusammensetzung. Sie umfassen ein Dispersionsmittel auf Phosphatbasis, wie z.B. das Kaliumtripolyphosphat, das in der Pigmentzusammensetzung in einer Menge von weniger als 1 Prozent verwendet wird. Das Dispersionsmittel auf Phosphatbasis wird zusammen mit ungefähr einer gleichen Menge eines Zelluloseverdickungsmittels zugegeben. Die Kombination von Dispersionsmittel und Verdickungsmittel wirkt in derselben Weise wie in der Pigmentzusammensetzung, obwohl zu beachten ist, daß die Menge an Verdickungsmittel mehrere Male jene ist, die in der Pigmentzusammensetzung verwendet wird. Das zusätzliche Additiv ist ein Koaleszenzmittel in einer Menge von 4 bis 5 Gewichtsprozent. Ein kommerzielles Koaleszenzmittel, das als zur Verwendung geeignet festgestellt wurde, wird unter der föderalistisch eingetragenen Handelsmarke TEXANOL von Eastman Kodak Company vertrieben.
Das Dispersionsmittel-Verdickungsmittel wird vorzugsweise bei der Formulierung aller Farbzusammensetzungen mit Ausnahme einer Hochglanz-Anstrichfarbzusammensetzung verwendet. Die dritte und die vierte Zusammensetzung, die zum Vermischen zur Verfügung stehen, sind die Harz enthaltenden Zusammensetzungen. Die Zusammensetzung mit wenig Harz ist vorzugsweise etwa 50 Prozent Harz auf das Gewicht und etwa 28 Prozent Wasser. Der Prozentsatz an Harz auf das Gewicht kann jedoch nicht höher als 10 Prozent sein. Zu diesem Gemisch aus Harz und Wasser wird Diatomeenerde als Mattierungsmittel in der Menge von etwa 7 Prozent und eine Kombination von vermahlenem Kalkstein und gebranntem Ton mit etwa 11 Prozent bzw. etwa 3,5 Prozent zugegeben. Die Kombination aus einem Dispersionsmittel und einem Verdickungsmittel wird in der zusammengesetzten Menge von etwa 1,2 Prozent zugegeben, um dieselben Eigenschaften einer langen Lagerlebensdauer der Pigmentzusammensetzung zu fördern.
Die Zusammensetzung mit viel Harz enthält vorzugsweise Harz in einer Menge von etwa 80 Prozent, Wasser mit etwa 15 Prozent und ein kommerziell erhältliches Koaleszenzmittel mit etwa 2 Prozent. Der Prozentsatz an Harz auf das Gewicht kann jedoch nicht niedriger als etwa 90 Prozent sein. Die Menge an Harz und Wasser in den Zusammensetzungen mit wenig und viel Harz kann verändert werden, um verschiedene Oberflächengüteeigenschaften zu erreichen. Das Harz, das in den Farbprodukten verwendet wird, die aus den verschiedenen Kombinationen formuliert werden, und von dem festgestellt wurde, daß es die gewünschten Ergebnisse bereitstellt, ist ein 100 Prozent Acrylacrynolharz, wie z.B. das Harz, das unter der Handelsmarke 6183 von BASF vertrieben wird. Es ist jedoch zu beachten, daß andere kommerziell erhältliche Harze verwendet werden können, falls erwünscht.
Die vier vorstehend erörterten Formulierungen wurden als stabil und frei von Absetzen festgestellt, wenn sie für verlängerte Zeiträume in Behältern gelagert werden. Um ein gewünschtes Farbprodukt zu erzeugen, wird jeder Lagerbehälter über Fluidpumpen und geeignete Ventile mit Ausgabeauslässen gekoppelt, wobei der Auslaß davon vorzugsweise in den Aufnahmebehälter geleitet wird, der vorzugsweise der Verkaufsstellenbehälter ist.
Ein mattes Anstrichprodukt verwendet das dispergierende Verdickungsmittel und die Zusammensetzung mit wenig Harz. Um die Farbprodukte, die als Eierschalen-, Satin- und glanzarme Anstriche bezeichnet werden, herzustellen, wird ein Teil der Zusammensetzung mit viel Harz zum Gemisch des matten Anstrichs zugegeben. Im Fall einer gewünschten Halbglanz-Anstrichfarbe wird die Zusammensetzung mit viel Harz als Ersatz für die Komponente mit wenig Harz verwendet. Eine Vollglanzfarbe verwendet die Zusammensetzung mit viel Harz, aber nicht das dispergierende Verdickungsmittel oder die Zusammensetzung mit wenig Harz.
Die vier Zusammensetzungen können auch verändert werden, um variierende Qualitätsniveaus herzustellen und Farbzusammensetzungen, die entweder für die Innen- oder Außenverwendung geeignet sind, und Farbzusammensetzungen mit verschiedenen Farbbasen, so daß sie zur Verwendung als verschiedene Arten von Farben geeignet sind, herzustellen.
Eine Innenfarbzusammensetzung weist weniger Harz auf als eine vergleichbare Außenfarbe. Folglich weisen Innenfarbzusammensetzungen weniger der Zusammensetzungen mit viel Harz und/oder wenig Harz auf als eine vergleichbare Außenfarbzusammensetzung. Die Qualität wird durch Verringern der Menge an dispergierendem Verdickungsmittel in einer Farbzusammensetzung und Erhöhen der Mengen der Pigmentzusammensetzung und der Zusammensetzungen mit wenig und viel Harz gesteigert. Die Menge an Pigmentzusammensetzung wird verändert, um die Art der Farbe zu ändern, für die die Farbzusammensetzung gut geeignet ist. Im allgemeinen erfordert eine weiße Basis mehr Pigmentzusammensetzung als Pastell, Pastell erfordert mehr Pigmentzusammensetzung als eine Tönung, eine Tönung erfordert mehr Pigmentzusammensetzung als ein tiefer Ton und ein tiefer Ton erfordert mehr Pigmentzusammensetzung als eine neutrale Basis. Typischerweise weisen Farbzusammensetzungen einer neutralen Basis keine Pigmentzusammensetzung auf.
Die tatsächlichen Gleichgewichte zwischen den Komponenten für die verschiedenen Anstriche können gemäß den Bedürfnissen des Käufers für eine spezielle Art von Anstrich verändert werden. Ein spezieller Käufer kann beispielsweise eine Farbzusammensetzung erfordern, die eine größere Deckung aufweist. Farbadditive werden auch zugegeben, um die Farbe der Anstrichfarbe zu verändern, nachdem die vier vorgemischten wässerigen Zusammensetzungen zugegeben sind, um die Basisfarbzusammensetzung zu bilden.
Typische Farbzusammensetzungen, die für die programmierte Ausgabe an der Verkaufsstelle geeignet sind, umfassen die vier wässerigen Zusammensetzungen in den nachstehend gezeigten Gewichtsprozentsätzen:
Alle vorangehenden Beispiele sind für Einzelhandelsqualitätsfarben, die zur Außenverwendung mit Pastellfarben geeignet sind, typisch.
Eine Vorrichtung 10 zur Herstellung einer wässerigen Farbzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 1–5 beschrieben. Mit Bezug auf 1 umfaßt die Vorrichtung 10 vier Tanks, die als Zuführungs- oder Lagerbehälter 12, 14, 16, 18 für die vorstehend beschriebenen vier vorgemischten wässerigen Zusammensetzungen wirken. Die vorgemischten wässerigen Zusammensetzungen können in den Zuführungsbehältern 12, 14, 16, 18 für einen signifikanten Zeitraum gelagert werden. Vorzugsweise können die Behälter die wässerigen Zusammensetzungen für mindestens einen Tag und bevorzugter für mindestens eine Woche lagern. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können die Behälter die Zusammensetzungen für mindestens zweieinhalb Monate lagern. Die gewünschte Menge von jeder der vier Zusammensetzungen wird zu einem Eimer geliefert, der als Aufnahmebehälter 20 für die gewünschte wässerige Farbzusammensetzung wirkt. Vorzugsweise ist der Aufnahmebehälter 20 in demselben Behälter enthalten, der die Farbe aufnimmt, wenn sie an einen Verbraucher verkauft wird.
Der erste Behälter 12, der zweite Behälter 14, der dritte Behälter 16 und der vierte Behälter 18 sind vorzugsweise große Tanks, die genügend der vier Zusammensetzungen enthalten, damit sie für einen wesentlichen Zeitraum bestehen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der erste Behälter 12, der zweite Behälter 14, der dritte Behälter 16 und der vierte Behälter 18 jeweils ein Polymerbehälter mit 1061 l (275 Gallonen). Die Behälter 12, 14, 16, 18 können jedoch beliebige von verschiedenen anderen Behältern sein, die zum Halten von wässerigen Zusammensetzungen geeignet sind.
Der erste Behälter 12, der zweite Behälter 14, der dritte Behälter 16 und der vierte Behälter 18 sind vorzugsweise fluidmäßig mit einer ersten Pumpe 30, einer zweiten Pumpe 32, einer dritten Pumpe 34 bzw. einer vierten Pumpe 36 verbunden. Die erste Pumpe 30, die zweite Pumpe 32, die dritte Pumpe 34 und die vierte Pumpe 36 sind vorzugsweise Drehzahnradpumpen von 1,905 cm (3/4 Inch), die unter der Modellnummer 1V426 von W.W. Grainger, Inc. erhältlich sind. Ein erster Motor 40, ein zweiter Motor 42, ein dritter Motor 44 und ein vierter Motor 46 treiben die erste Pumpe 30, die zweite Pumpe 32, die dritte Pumpe 34 bzw. die vierte Pumpe 36 an. Die Motoren 40, 42, 44, 46 sind vorzugsweise Elektromotoren mit 0,5593 kW (0,75 Pferdestärken) der Modellnummer 4K858AA, erhältlich von W. W. Grainger, Inc. Die Motoren 40, 42, 44, 46 sind vorzugsweise mechanisch mit den Pumpen 30, 32, 34, 36 jeweils durch einen Antriebsriemen und eine Riemenscheibenanordnung oder eine andere geeignete mechanische Antriebsverbindung verbunden. Die Pumpen 30, 32, 34, 36 können jedoch andere Arten von Pumpen sein und sie können in gewisser anderer Weise angetrieben werden. Andere Arten von Fluidübertragungssystemen wie z.B. Schwerkraftspeisesysteme können auch verwendet werden.
Die erste Pumpe 30, die zweite Pumpe 32, die dritte Pumpe 34 und die vierte Pumpe 36 sind vorzugsweise fluidmäßig mit einem ersten Ventil 50, einem zweiten Ventil 52, einem dritten Ventil 54 bzw. einem vierten Ventil 56 verbunden. Das erste Ventil 50, das zweite Ventil 52, das dritte Ventil 54 und das vierte Ventil 56 werden durch ein Stellgliedsystem betätigt, das vorzugsweise eine erste Magnetspule 60, eine zweite Magnetspule 62, eine dritte Magnetspule 64 und eine vierte Magnetspule 66 umfaßt. Jede Magnetspule 60, 62, 64, 66 betätigt vorzugsweise ein entsprechendes Ventil 50, 52, 54, 56. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jede Magnetspulen-Ventil-Kombination die Magnetspulen-Ventil-Kombination, die unter der Modellnummer VE075 von Rain for Rent erhältlich ist. Fachleute werden jedoch erkennen, daß die Ventile 50, 52, 54, 56 ein einzelnes Vierwegeventil sein können und daß die Magnetspulen 60, 62, 64, 66 ein Vierwege-Stellglied sein können, das die Ventile 50, 52, 54, 56 betätigen kann. Die Ventile 50, 52, 54, 56 sind fluidmäßig mit dem Aufnahmebehälter 20 verbunden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Ventile 50, 52, 54, 56 über dem Aufnahmebehälter 20 angeordnet, so daß Fluide, die durch die Ventile 50, 52, 54, 56 strömen, direkt in den Aufnahmebehälter 20 tropfen (siehe 2).
Die Fluidleitungen, die die verschiedenen Komponenten der Vorrichtung 10 verbinden, sind vorzugsweise biegsame Polyvinylchloridleitungen mit einem Innendurchmesser von 1,905 cm (0,75 Inch). Sie können jedoch beliebige von verschiedenen Leitungen sein, die ausreichen, um Fluide zwischen Behältern, Pumpen und Ventilen zu transportieren.
Der Aufnahmebehälter 20 ist vorzugsweise ein Farbeimer, der zum Enthalten von Farbe geeignet ist, wenn sie an einen Verbraucher verkauft wird. Der Aufnahmebehälter 20 kann jedoch eine beliebige Art von Behälter sein, der eine wässerige Farbzusammensetzung enthält.
Der Aufnahmebehälter 20 wird auf eine Skala oder ein Meßsystem 70 gesetzt, das mit einer Steuerung 80 verbunden ist und ein Signal an diese emittiert, welches das Gewicht des Behälters 20 darstellt. Die Skala 70 ist vorzugsweise eine Skala Modellnummer CX 086, die von Aztech Controls Corp. in Mesa, Arizona, erhältlich ist. Durchflußmesser oder irgendein anderes Meßsystem könnten verwendet werden, um die Durchflußmengen von jeder der Zusammensetzungen in den Aufnahmebehälter 20 zu messen.
Die Steuerung 80 ist vorzugsweise ein programmierbares Logiksteuersystem wie z.B. das programmierbare Logiksteuer- (PLC) System, das von Quantum Automation in Tustin, Kalifornien, erhältlich ist, das eine Gehäuseeinheit mit der Modellnummer D2-06B umfaßt, welche Einheiten mit den Modellnummern D2-250, D2-08ND3 und F2-04AD-1 und zwei Einheiten mit der Modellnummer D2-08TR aufnimmt. Die elektrische Position und Funktion von jeder dieser Einheiten wird nachstehend genauer beschrieben. Die Steuerung 80 ist mit den Motoren 40, 42, 44, 46 verbunden und emittiert Steuersignale an diese, um die Motoren 40, 42, 44, 46 ein- und auszuschalten. Die Steuerung 80 ist auch mit den Magnetspulen 60, 62, 64, 66 verbunden und emittiert Steuersignale an diese, um die Magnetspulen 60, 62, 64, 66 aufzufordern, die Ventile 50, 52, 54, 56 zu öffnen und zu schließen.
Die Steuerung 80 ist mit einer Benutzerschnittstelle verbunden und emittiert Signale zu dieser, welche vorzugsweise ein Berührungsbildschirm 90 ist, um einen Benutzer aufzufordern, Informationen einzugeben. Außerdem emittiert der Berührungsbildschirm 90 Signale zur Steuerung 80, die die Eingabe vom Benutzer darstellen. Der Berührungsbildschirm 90 ist vorzugsweise ein Berührungsbildschirm Modellnummer DP-C320, der von Quantum Automation erhältlich ist. Beliebige von verschiedenen Berührungsbildschirmen wären jedoch als Berührungsbildschirm 90 ausreichend.
Ein Notstopschalter 92 ist mit der Steuerung 80 verbunden, so daß, wenn der Stopschalter 92 aktiviert wird, der Stopschalter 92 ein Signal an die Steuerung 80 emittiert, das bewirkt, daß die Steuerung 80 die Motoren 40, 42, 44, 46 abschaltet und die Magnetspulen 60, 62, 64, 66 betätigt, um die Ventile 50, 52, 54, 56 zu schließen. Außerdem ist ein Aufnahmebehälter-Positionsindikator 94 mit der Steuerung 80 verbunden, so daß, wenn der Aufnahmebehälter 20 nicht korrekt angeordnet ist, der Indikator 94 ein Signal zur Steuerung 80 sendet, das wie das Stopschaltersignal bewirkt, daß die Steuerung 80 die Motoren 40, 42, 44, 46 abschaltet und die Magnetspulen 60, 62, 64, 66 betätigt, um die Ventile 50, 52, 54, 56 zu schließen.
Mit Bezug auf 2 wird der Notstopschalter 92 vorzugsweise durch eine Taste aktiviert und deaktiviert, die sich an der Vorderseite eines Rahmens 96 befindet, der die Ventile 50, 52, 54, 56; die Magnetspulen 60, 62, 64, 66; die Skala 70 (in 2 nicht dargestellt); die Steuerung 80 (in 2 nicht dargestellt); und den Berührungsbildschirm 90 aufnimmt. Vorzugsweise umfaßt der Indikator 94 einen Hebel, der herabgedrückt wird, wenn der Aufnahmebehälter 20 korrekt angeordnet ist, um wässerige Zusammensetzungen von den Ventilen 50, 52, 54, 56 zu empfangen. Der Rahmen 96 nimmt vorzugsweise auch eine Fördereinrichtung 98 auf, die eine Reihe von Walzen zum leichten Bewegen von Eimern, die mit wässeriger Lösung gefüllt sind, von den Ventilen 50, 52, 54, 56 und der Skala 70 weg umfaßt.
3 stellt die Schaltung zum Liefern von elektrischer Leistung zu den verschiedenen elektrischen Komponenten der Vorrichtung 10 dar. Eine Spannungsquelle 110 liefert eine elektrische Wechselspannung von 240 Volt und 60 Hertz zu Hauptspannungsleitungen 112. Eine Gleichspannungsschaltung 114 von 24 Volt umfaßt ein Paar von Leitungen, die sich von den Hauptspannungsleitungen 112 zu einem Wechselspannungs-Gleichspannungs-Wandler 116 von 24 Volt erstrecken. Der 24-Volt-Wandler 116 ist durch eine Erdungsverbindung 118 geerdet. Eine Hochspannungsleitung 120 erstreckt sich vom 24-Volt-Wandler 116, die auf positiven 24 Volt relativ zur Erdung liegt. Eine Niederspannungsleitung 122 erstreckt sich vom 24-Volt-Wandler 116, die durch eine Erdungsverbindung 124 geerdet ist.
Eine Wandlereinheit 130 der Steuerung 80 ist mit der Hochspannungsleitung 120 und der Niederspannungsleitung 122 verbunden. Die Wandlereinheit 130 ist vorzugsweise ein analoger Eingang mit vier Kanälen mit der vorstehend erörterten Einheit der Modellnummer F2-04AD-1. Die Skala 70 ist mit der Hochspannungsleitung 120 verbunden und ist durch eine Erdungsverbindung 132 geerdet, um elektrische Spannung für die Skala 70 zu liefern. Eine Ausgangsleitung 134 erstreckt sich auch von der Skala 70 zur Wandlereinheit 130, um ein Signal zu übertragen, das das Gewicht eines auf der Skala 70 getragenen Objekts darstellt.
Eine Schaltereinheit 140 der Steuerung 80 ist mit der Hochspannungsleitung 120 verbunden und ist mit der Niederspannungsleitung 122 über den Notstopschalter 92 und den Positionsindikator 94 verbunden, so daß, wenn entweder der Notstopschalter 92 oder der Positionsindikator 94 offen sind, dann die Lieferung der Spannung zur Schaltereinheit 140 und zum Rest der PLC-Einheiten stoppt. Die Schaltereinheit 140 ist vorzugsweise die vorstehend erörterte Einheit der Modellnummer D2-08ND3.
Eine Motorsteuereinheit 142 ist vorzugsweise mit der Hochspannungsleitung 120 verbunden. Die Motorsteuereinheit 142 umfaßt vier parallele Verbindungen mit der Niederspannungsleitung 122, wobei sich jede parallele Verbindung über einen Motorschalter erstreckt. Somit sind ein erster Motorschalter 150, ein zweiter Motorschalter 152, ein dritter Motorschalter 154 und ein vierter Motorschalter 156 parallel angeordnet, so daß die Motorschalter 150, 152, 154, 156 durch die 24-Volt-Schaltung 114 gespeist werden. Der Notstopschalter 92 ist in Reihe mit den Motorschaltern 150, 152, 154, 156 angeordnet, zusätzlich dazu, daß er mit der vorstehenden Schaltereinheit 140 verbunden ist, um einen zusätzlichen Schutz bereitzustellen und sicherzustellen, daß die Motoren 40, 42, 44, 46 abgeschaltet werden, wenn der Notstopschalter 92 aktiviert wird. Die Motorsteuereinheit 142 ist vorzugsweise eine der vorstehend erörterten Einheiten der Modellnummer D2-08TR.
Der Berührungsbildschirm 90 ist vorzugsweise mit der Hochspannungsleitung 120 und der Niederspannungsleitung 122 verbunden, um elektrische Spannung für den Berührungsbildschirm 90 zu liefern.
Eine Speichereinheit 160 ist vorzugsweise direkt mit jeder der Hauptspannungsleitungen 112 verbunden und sie ist durch eine Erdungsverbindung 162 geerdet. Die Speichereinheit 160 umfaßt vorzugsweise den programmierbaren Speicher, der die Steuerprogrammierung für die Steuerung 80 verkörpert, einschließlich Rezepten für verschiedene Farbzusammensetzungen, die durch die Vorrichtung 10 hergestellt werden sollen. Die Speichereinheit 160 ist vorzugsweise die vorstehend erörterte Einheit der Modellnummer D2-250.
Eine 12-Volt-Gleichspannungsschaltung 170 umfaßt einen 12-Volt-Wechselspannungs-Gleichspannungs-Wandler 172, der mit den Hauptspannungsleitungen 112 verbunden ist. Eine Hochspannungsleitung 174, die auf 12 Volt relativ zur Erdung liegt, erstreckt sich vom 12-Volt-Wandler 172. Eine Niederspannungsleitung 176, die sich vom 12-Volt-Wandler 172 erstreckt, ist durch eine Erdungsverbindung 178 geerdet. Eine Magnetspulen-Steuereinheit 190 umfaßt vier parallele Verbindungen mit der Hochspannungsleitung 174. Die Magnetspulen-Steuereinheit 190 umfaßt auch vier parallele Verbindungen mit der Niederspannungsleitung 176, wobei sich jede parallele Verbindung über eine Magnetspule erstreckt. Somit sind die erste Magnetspule 60, die zweite Magnetspule 62, die dritte Magnetspule 64 und eine vierte Magnetspule 66 parallel angeordnet. Jede Magnetspule 60, 62, 64, 66 ist durch eine Erdungsverbindung 192, 194, 196 bzw. 198 geerdet. Jede Magnetspulen-Steuereinheit ist vorzugsweise eine der vorstehend erörterten Einheiten der Modellnummer D2-08TR.
Der erste Motor 40 ist mit den Hauptspannungsleitungen 112 über den ersten Motorschalter 150 verbunden; der zweite Motor 42 ist mit den Hauptspannungsleitungen 112 über den zweiten Motorschalter 152 verbunden; der dritte Motor 44 ist mit den Hauptspannungsleitungen 112 über den dritten Motorschalter 154 verbunden; und der vierte Motor 46 ist mit den Hauptspannungsleitungen 112 über den vierten Motorschalter 156 verbunden. Folglich empfangen die Motorschalter 150, 152, 154, 156 Spannung zur Betätigung von der 24-Volt-Schaltung 114, wenn sie jedoch offen sind, verhindern sie, daß die Wechselspannungskreise zu den Motoren 40, 42, 44, 46 vervollständigt werden.
Der Betrieb und die Verwendung der Vorrichtung 10 werden nun mit Bezug auf 1–4 beschrieben. Es soll selbstverständlich sein, daß die verschiedenen Aufforderungen, die durch den Berührungsbildschirm 90 durchgeführt werden, durch die Steuerung 80 aktiviert werden, die Signale zum Berührungsbildschirm 90 sendet und Signale vom Berührungsbildschirm 90 empfängt. Wenn die Vorrichtung 10 nicht in Betrieb ist, befindet sie sich in einem Schlafzustand 210, in dem Spannung zu den verschiedenen Komponenten geliefert wird, aber keine von ihnen funktionieren. Im Schlafzustand 210 zeigt der Berührungsbildschirm 90 typischerweise ein Logo oder irgendeine andere nicht-funktionale Graphik. Ein Benutzer kann die Vorrichtung 10 durch Berühren des Berührungsbildschirm 90 aktivieren, woraufhin der Berührungsbildschirm 90 eine Nummer/Attribut-Aufforderung 212 zeigt, die einen Benutzer auffordert, entweder die Auswahl durch eine Rezeptnummer 214 oder die Auswahl durch ein Attribut 216 auszuwählen. Vorzugsweise kann der Benutzer an irgendeinem Punkt in dem nachstehend beschriebenen Prozeß eine Hautmenüoption auswählen, um zur Nummer/Attribut-Aufforderung 212 zurückzukehren.
Im Speicher der Speichereinheit 160 entspricht jedes gültige Rezept des Systems, einschließlich der vorbestimmten Mengen von jeder der vier wässerigen Zusammensetzungen, einer Rezeptnummer. Wenn der Benutzer die Rezeptnummer für das gewünschte Rezept kennt, dann sollte der Benutzer die Auswahl durch die Rezeptnummer 214 auswählen. Wenn der Benutzer die Auswahl durch die Rezeptnummer 214 durch Berühren einer geeigneten Fläche des Berührungsbildschirms 90 auswählt, dann fordert eine Rezeptnummer-Aufforderung 218 den Benutzer auf, eine Rezeptnummer einzugeben. Der Benutzer gibt dann die dem gewünschten Farbzusammensetzungsrezept entsprechende Nummer durch Berühren geeigneter Flächen des Berührungsbildschirms 90 ein. Nachdem der Benutzer die Nummer eingegeben hat, zeigt der Bildschirm, daß diese Rezeptnummer entweder gültig oder ungültig ist, bei 220. Wenn das Rezept ungültig ist, kann der Benutzer eine andere Rezeptnummer eingeben.
Nach dem Eingeben einer gültigen Rezeptnummer kann der Benutzer wählen, die Lagerverfügbarkeit 230 zu überprüfen, indem er eine geeignete Fläche des Berührungsbildschirms 90 berührt. Wenn der Benutzer wählt, die Lagerverfügbarkeit 230 zu überprüfen, fordert der Berührungsbildschirm 90 den Benutzer auf, eine Menge 232 einzugeben. Der Berührungsbildschirm 90 zeigt dann, ob die verfügbaren Mengen der vier wässerigen Zusammensetzungen in den Behältern 12, 14, 16, 18 ausreichend oder unzureichend sind 234, um die gewünschte Menge des gewünschten Rezepts herzustellen.
Die Steuerung 80 verfolgt die verfügbaren Mengen von jeder Art von wässeriger Zusammensetzung durch Subtrahieren der Mengen der wässerigen Zusammensetzungen, wenn sie von den Behältern 12, 14, 16, 18 geliefert werden. Wenn die Behälter 12, 14, 16, 18 physikalisch nachgefüllt werden, dann kann die Menge in den Zuführungsbehältern 12, 14, 16, 18 zurückgesetzt werden, wie nachstehend mit Bezug auf 5 beschrieben. Nachdem die Mengen zurückgesetzt sind, subtrahiert die Steuerung 80 wieder die Mengen der Zusammensetzungen, wenn sie verwendet werden. Um festzustellen, ob die Verfügbarkeit für eine spezielle Menge 232 eines speziellen Rezepts ausreicht, ist die Steuerung 80 dazu programmiert, die erforderliche Menge jeder für das Rezept erforderlichen Zusammensetzung von der aktuellen Menge im entsprechenden Behälter 12, 14, 16, 18 zu subtrahieren. Wenn die Menge von irgendeinem der Behälter 12, 14, 16, 18 nach der Subtraktion geringer ist als Null, dann ist die Verfügbarkeit unzureichend. Wenn die Menge in allen Behältern 12, 14, 16, 18 Null oder größer ist, dann reicht die Menge aus.
Nachdem entweder der Benutzer wählt, die Lagerverfügbarkeit 230 nicht zu überprüfen, oder nachdem der Benutzer die Überprüfung der Lagerverfügbarkeit 230 beendet, fordert der Berührungsbildschirm 90 den Benutzer auf, eine Menge 240 von herzustellender Farbe einzugeben. Der Benutzer wählt dann die Menge 240 aus. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Benutzer entweder 3,79 l (1 Gallone) für einen Farbeimer 20 mit 3,79 l (1 Gallone) oder 18,9 l (5 Gallonen) für einen Farbeimer 20 mit 18,9 l (5 Gallonen) auswählen. Der Benutzer wird dann aufgefordert, den Behälter 242 zu positionieren und bejahend zu antworten, daß der Behälter oder der Aufnahmebehälter 20 positioniert wurde. Die Attribute für die Farbzusammensetzung, die vom Benutzer ausgewählt wird, werden dann angezeigt und der Benutzer wird aufgefordert, Start auszuwählen. Die Vorrichtung 10 geht dann zum automatischen Füllen 244 des Aufnahmebehälters 20 mit den geeigneten Mengen jeder wässerigen Zusammensetzung weiter, um die gewünschte Menge des gewünschten Farbzusammensetzungsrezepts herzustellen.
Die Vorrichtung 10 geht nicht zum Liefern der Zusammensetzungen zum Aufnahmebehälter 20 weiter, wenn nicht der Positionsindikator 94 durch den Aufnahmebehälter 20 herabgedrückt wird, was anzeigt, daß der Aufnahmebehälter 20 korrekt angeordnet ist. Wenn der Positionsindikator 94 nicht herabgedrückt wird, dann befindet er sich in einer offenen Position und ermöglicht nicht, daß die Motoren 40, 42, 44, 46 Spannung empfangen. Wenn während des Füllprozesses der Positionsindikator nicht herabgedrückt wird, dann empfangen die Motoren 40, 42, 44, 46 auch keine Spannung und die Vorrichtung 10 stoppt, Zusammensetzungen zum Aufnahmebehälter 20 zu liefern. Dies wird durchgeführt, um sicherzustellen, daß der Aufnahmebehälter 20 korrekt angeordnet ist, um die Zusammensetzungen aufzunehmen. Wenn der Notstopschalter 92 herabgedrückt wird, dann befindet er sich ebenso in einer offenen Position und ermöglicht nicht, daß die Stromkreise für die Motoren 40, 42, 44, 46 vervollständigt werden.
Mit Bezug nun auf 1 kalibriert die Steuerung 80 beim Füllen des Aufnahmebehälters 20 zuerst die Skala 70, um Null zu lesen, wobei der Aufnahmebehälter 20 auf der Skala 70 sitzt. Wenn die erste Zusammensetzung für das Rezept erforderlich ist, emittiert die Steuerung 80 dann ein Signal zur ersten Magnetspule 60, um das erste Ventil 50 zu öffnen, und ein Signal zum ersten Motor 40, um ihn einzuschalten, wodurch die erste Pumpe 30 angetrieben wird. Die erste Pumpe 30 pumpt eine erste wässerige Zusammensetzung aus dem ersten Behälter 12 durch das erste Ventil 50 und in den Aufnahmebehälter 20. Während der Aufnahmebehälter 20 gefüllt wird, emittiert die Skala 70 ein Durchflußmengensignal zur Steuerung 80, das die Durchflußmenge oder das Gewicht der ersten wässerigen Zusammensetzung, die zum Aufnahmebehälter 20 geliefert wurde, anzeigt. Sobald die vorbestimmte Menge der ersten Zusammensetzung zum Aufnahmebehälter 20 geliefert wurde, emittiert die Steuerung 80 ein Signal zur ersten Magnetspule 60, um das erste Ventil 50 zu schließen, und ein Signal zum ersten Motor 40, um ihn abzuschalten. Die Steuerung 80 sendet vorzugsweise Signale zur ersten Magnetspule 60 und zum ersten Motor 40, wenn die Skala 70 anzeigt, daß die Menge der ersten Zusammensetzung im Aufnahmebehälter 20 die gewünschte Menge der ersten Zusammensetzung für das Rezept minus einer Versatzmenge ist. Die Versatzmenge stellt die Menge von zusätzlicher erster Zusammensetzung dar, die zum Aufnahmebehälter 20 geliefert wird, selbst nachdem die Steuerung 80 die Signale zur ersten Magnetspule 60 und zum ersten Motor 40 gesandt hat.
Nachdem die Lieferung der ersten Zusammensetzung beendet ist, wird die Skala 70 wieder auf Null kalibriert. Typischerweise besteht eine Verzögerung von zwei bis drei Sekunden, nachdem die Lieferung der ersten Zusammensetzung beendet ist, um zu ermöglichen, daß die Skala 70 korrekt kalibriert wird. Wenn die zweite Zusammensetzung für das Rezept erforderlich ist, emittiert die Steuerung 80 dann ein Signal zur zweiten Magnetspule 62, um das zweite Ventil 52 zu öffnen, und ein Signal zum zweiten Motor 42, um ihn einzuschalten, wodurch die zweite Pumpe 32 angetrieben wird. Die zweite Pumpe 32 pumpt die zweite wässerige Zusammensetzungen aus dem zweiten Behälter 14 durch das zweite Ventil 52 und in den Aufnahmebehälter 20. Während der Aufnahmebehälter 20 gefüllt wird, emittiert die Skala 70 ein Durchflußmengensignal zur Steuerung 80, das die Durchflußmenge oder das Gewicht der zweiten wässerigen Zusammensetzung, die zum Aufnahmebehälter 20 geliefert wurde, angibt. Sobald die vorbestimmte Menge der zweiten Zusammensetzung zum Aufnahmebehälter 20 geliefert wurde, emittiert die Steuerung 80 ein Signal zur zweiten Magnetspule 62, um das zweite Ventil 52 zu schließen, und ein Signal zum zweiten Motor 42, um ihn abzuschalten. Die Steuerung 80 sendet vorzugsweise die Signale zur zweiten Magnetspule 62 und zum zweiten Motor 42, wenn die Skala 70 angibt, daß die Menge der zweiten Zusammensetzung im Aufnahmebehälter 20 die gewünschte Menge der zweiten Zusammensetzung für das Rezept minus eine Versatzmenge ist. Wie vorstehend beschrieben, stellt die Versatzmenge die Menge von zusätzlicher zweiter Zusammensetzung dar, die zum Aufnahmebehälter 20 geliefert wird, selbst nachdem die Steuerung 80 die Signale zum zweiten Magnetventil 62 und zum zweiten Motor 42, um ihn abzuschalten, gesandt hat.
Nachdem die Lieferung der zweiten Zusammensetzung beendet ist, wird die Skala 70 wieder auf Null kalibriert. Wiederum besteht im allgemeinen eine Verzögerung von zwei bis drei Sekunden, nachdem die Lieferung der zweiten Zusammensetzung beendet ist, um zu ermöglichen, daß die Skala 70 korrekt kalibriert wird. Wenn die dritte Zusammensetzung für das Rezept erforderlich ist, emittiert die Steuerung 80 dann ein Signal zur dritten Magnetspule 64, um das dritte Ventil 54 zu öffnen, und ein Signal zum dritten Motor 44, um in einzuschalten, wodurch die dritte Pumpe 34 angetrieben wird. Die dritte Pumpe 34 pumpt die dritte wässerige Zusammensetzung aus dem dritten Behälter 16 durch das dritte Ventil 54 und in den Aufnahmebehälter 20. Während der Aufnahmebehälter 20 gefüllt wird, emittiert die Skala 70 ein Durchflußmengensignal zur Steuerung 80, das die Durchflußmenge oder das Gewicht der dritten wässerigen Zusammensetzung, die zum Aufnahmebehälter 20 geliefert wurde, angibt. Sobald die vorbestimmte Menge der dritten Zusammensetzung zum Aufnahmebehälter 20 geliefert wurde, emittiert die Steuerung 80 ein Signal zur dritten Magnetspule 64, um das dritte Ventil 54 zu schließen, und ein Signal zum dritten Motor 44, um ihn abzuschalten. Die Steuerung 80 sendet vorzugsweise die Signale zur dritten Magnetspule 64 und zum dritten Motor 44, wenn die Skala 70 angibt, daß die Menge der dritten Zusammensetzung im Aufnahmebehälter 20 die gewünschte Menge der dritten Zusammensetzung für das Rezept minus eine Versatzmenge ist. Wie vorstehend beschrieben, stellt die Versatzmenge die Menge von zusätzlicher dritter Zusammensetzung dar, die zum Aufnahmebehälter 20 geliefert wird, selbst nachdem die Steuerung 80 die Signale zur dritten Magnetspule 64 und zum dritten Motor 44, um ihn abzuschalten, gesandt hat.
Nachdem die Lieferung der dritten Zusammensetzung beendet ist, wird die Skala 70 wieder auf Null kalibriert. Wiederum besteht im allgemeinen eine Verzögerung von zwei bis drei Sekunden, nachdem die Lieferung der dritten Zusammensetzung beendet ist, um zu ermöglichen, daß die Skala 70 korrekt kalibriert wird. Wenn die vierte Zusammensetzung für das Rezept erforderlich ist, dann emittiert die Steuerung 80 ein Signal zur vierten Magnetspule 66, um das vierte Ventil 56 zu öffnen, und ein Signal zum vierten Motor 46, um ihn einzuschalten, wodurch die vierte Pumpe 36 angetrieben wird. Die vierte Pumpe 36 pumpt die vierte wässerige Zusammensetzung aus dem vierten Behälter 18 durch das vierte Ventil 56 und in den Aufnahmebehälter 20. Während der Aufnahmebehälter 20 gefüllt wird, emittiert die Skala 70 ein Durchflußmengensignal zur Steuerung 80, das die Durchflußmenge oder das Gewicht der vierten wässerigen Zusammensetzung, die zum Aufnahmebehälter 20 geliefert wurde, angibt. Sobald die vorbestimmte Menge der vierten Zusammensetzung zum Aufnahmebehälter 20 geliefert wurde, emittiert die Steuerung 80 ein Signal zur vierten Magnetspule 66, um das vierte Ventil 56 zu schließen, und ein Signal zum vierten Motor 46, um ihn abzuschalten. Die Steuerung 80 sendet die Signale vorzugsweise zur vierten Magnetspule 66 und zum vierten Motor 46, wenn die Skala 70 angibt, daß die Menge der vierten Zusammensetzung im Aufnahmebehälter 20 die gewünschte Menge der vierten Zusammensetzung für das Rezept minus einer Versatzmenge ist. Wie vorstehend beschrieben, stellt die Versatzmenge die Menge an zusätzlicher vierter Zusammensetzung dar, die zum Aufnahmebehälter 20 geliefert wird, selbst nachdem die Steuerung 80 die Signale zur vierten Magnetspule 66 und zum vierten Motor 46, um ihn abzuschalten, gesandt hat.
Mit Bezug nun auf 4 wird der Benutzer dann aufgefordert, zu wählen, ob wieder gemischt werden soll 246. Wenn der Benutzer wählt, wieder zu mischen 246, dann wird der Benutzer zur Mengenaufforderung 240 zurückgeführt. Wenn der Benutzer dasselbe Rezept mischen will, muß der Benutzer in dieser Weise nicht erneut den gesamten Auswahlprozeß durchlaufen. Wenn der Benutzer wählt, wieder zu mischen, dann wird der Benutzer zur Nummer- oder Attributaufforderung 212 zurückgeführt.
Unter Rückbezug auf die Nummer- oder Attributaufforderung 212 wird der Benutzer, wenn der Benutzer wählt, die Farbzusammensetzung durch Attribut 216 auszuwählen, aufgefordert, eine Reihe von Auswahlvorgängen hinsichtlich der Attribute oder Eigenschaften der gewünschten Farbzusammensetzung durchzuführen. Eine Innen- oder Außen-Aufforderung 250 fordert den Benutzer auf, zu wählen, ob die Farbe für eine Innenverwendung oder für eine Außenverwendung verwendet wird. Eine Glanzaufforderung 252 fordert den Benutzer auf, einen Glanz für die Farbzusammensetzung auszuwählen. Wenn der Benutzer bei der Aufforderung 250 die Innenverwendung wählt, dann umfaßt die Wahl bei der Glanzaufforderung 252 vorzugsweise matt, geringen Glanz, Eierschale, Halbglanz und hohen Glanz. Eine Qualitätsaufforderung 254 fordert den Benutzer auf, eine Qualität für die Farbzusammensetzung auszuwählen. Vorzugsweise umfaßt die Wahl bei der Qualitätsaufforderung 254 Einzelhandel, professionell und Sparsamkeit, wobei Einzelhandel die höchste Qualität ist, professionell mittlere Qualität ist und Sparsamkeit niedrige Qualität ist. Eine Farbaufforderung 256 fordert den Benutzer auf, eine Farbbasis für die Farbe auszuwählen. Vorzugsweise umfaßt die Wahl bei der Farbaufforderung 256 weiß, Pastell, Tönung, tiefer Ton und neutral. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Glanzaufforderung 252, die Qualitätsaufforderung 254 und die Farbaufforderung 256 alle gleichzeitig auf dem Berührungsbildschirm 90 angezeigt. Fachleute werden erkennen, daß die Wahl für Glanz, Qualität und Farbe eine Wahl umfassen kann, die von den hierin beschriebenen verschieden ist. Andere Aufforderungen, wie z.B. Aufforderung für Farbdeckungsattribute, können auch eingeschlossen sein.
Nachdem die Attribute ausgewählt wurden, korreliert die Steuerung 80 die gewünschten Attribute mit einer Rezeptnummer, die diese Attribute erzeugt. Die Rezeptnummer wird dann angezeigt und eine Gültig- oder Ungültig-Anzeige 258 zeigt an, ob die ausgewählten Attribute eine Rezeptnummer ergeben haben, die entweder gültig oder ungültig ist. Wenn die Rezeptnummer ungültig ist, kann der Benutzer andere Attribute eingeben. Wenn die Rezeptnummer gültig ist, dann fordert eine Überprüfungsaufforderung 260 den Benutzer auf, zu überprüfen, ob die ausgewählten Attribute tatsächlich die vom Benutzer gewünschten sind. Wenn der Benutzer eine geeignete Fläche des Bildschirms berührt, um die Attributwahl zu bestätigen, dann fordert eine Mengenaufforderung 240 den Benutzer auf, eine einzufüllende Menge der Farbe einzugeben. Der Rest des Füllprozesses ist identisch zum vorstehend beschriebenen.
Nachdem die Lieferung der vierten Zusammensetzung beendet ist, kann der Aufnahmebehälter 20 entfernt werden. Dann können Farbadditive zur resultierenden wässerigen Farbzusammensetzung zugegeben werden. Das Zugeben von Farbadditiven zu einer wässerigen Basisfarbzusammensetzung und die zuzugebenden Farben sind auf dem Fachgebiet gut bekannt. Nach den Farbadditiven, falls vorhanden, wird die resultierende Zusammensetzung dann vorzugsweise durch eine Schüttelmaschine gemischt, um die gewünschte Farbe herzustellen. Die Farbe wird vorzugsweise dann an einen Verbraucher verkauft, aber sie kann an einen Farblieferanten verkauft werden, der sie wiederum an einen Verbraucher verkauft.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Nummer als Paßworteingabenummer ausgewählt, eine Nummer wird als Wartungsfreigabepaßwort ausgewählt und eine Nummer wird als Bestandspaßwort ausgewählt. Wenn die Paßworteingabenummer vom Benutzer bei der Rezeptnummeraufforderung 218 eingegeben wird, dann fordert eine Paßwortaufforderung 310 den Benutzer auf, ein Paßwort einzugeben. Wenn der Benutzer das Wartungsfreigabepaßwort bei der Paßwortaufforderung 310 eingibt, dann fordert eine Wartungsfreigabeaufforderung 312 mit Bezug auf 1 und 5 den Benutzer auf, entweder die Magnetspulensteuerung 314, die Rezeptsteuerung 316, die Motorsteuerung 318, die Eingabeüberwachung 320 oder Ladevorgaben 322 auszuwählen.
Wenn der Benutzer die Magnetspulensteuerung 314 auswählt, dann ermöglicht eine Öffnen/Schließen-Aufforderung 330 für jede der vier Magnetspulen 60, 62, 64, 66, daß der Benutzer jede der vier Magnetspulen unabhängig betätigt, um die Ventile 50, 52, 54, 56 zu schließen oder zu öffnen. Die Magnetspulensteuerung 314 ist zur Fehlersuche nützlich, wenn Probleme entstehen, die die Magnetspulen 60, 62, 64, 66 oder die Ventile 50, 52, 54, 56 beinhalten könnten.
Wenn der Benutzer die Rezeptsteuerung 316 auswählt, dann wird der Benutzer aufgefordert, eine Rezeptnummer einzugeben. Bei der Eingabe einer Rezeptnummer fordert eine Gewichtsaufforderung 340 entsprechend jeder der vier wässerigen Zusammensetzungen den Benutzer auf, das Gewicht derjenigen Zusammensetzung für die eingegebene Rezeptnummer einzugeben oder einzustellen. Eine Versatzaufforderung 342 entsprechend jeder der vier Zusammensetzungen ermöglicht dem Benutzer, die vorstehend erörterten Versatzmengen einzustellen. Vorzugsweise werden die Versatzmengen nach dem Testen eingestellt, um sicherzustellen, daß die Versatzmengen die Menge an zusätzlicher Zusammensetzung darstellen, die zum Aufnahmebehälter 20 geliefert wird, selbst nachdem die Steuerung 80 ein Schließsignal zu einer Magnetspule 60, 62, 64 oder 66 und ein Aussignal zum Motor 40, 42, 44, 46 (siehe 1–3) gesandt hat, um den Fluß der Zusammensetzung zu stoppen.
Wenn der Benutzer die Motorsteuerung 318 auswählt, dann ermöglicht eine Ein/Aus-Aufforderung 350 für jeden der vier Motoren 40, 42, 44, 46 dem Benutzer, jeden der vier Motoren 40, 42, 44, 46 unabhängig ein- oder auszuschalten. Die Motorsteuerung 318 ist für die Fehlersuche nützlich, wenn Probleme entstehen, die die Motoren 40, 42, 44, 46 oder Pumpen 30, 32, 34, 36 beinhalten könnten.
Wenn der Benutzer die Eingabeüberwachung 320 auswählt, ermöglicht ein Schalterindikator 356 dem Benutzer, den Zustand des Notstopschalters 92 und des Positionsindikators 94 (siehe 1–3) zu überwachen. Die Eingabeüberwachung 320 ist zur Fehlersuche bei Problemen nützlich, die den Schalter 92 oder den Positionsindikator 94 (siehe 1–3) beinhalten könnten.
Wenn der Benutzer Ladevorgaben 322 auswählt, dann werden alle Vorgabewerte für Rezepte, Versätze usw. auf ihre ursprünglichen Vorgabewerte zurückgesetzt.
Unter Rückbezug auf die Paßwortaufforderung 310 umfaßt, wenn das Bestandspaßwort bei der Paßwortaufforderung eingegeben wird, ein Bestandsmonitor 360 dann eine Pegelansichtsanzeige 362, die aktuelle Zusammensetzungspegel für jeden der Zuführungsbehälter 12, 14, 16, 18 anzeigt, die von der Steuerung 80 berechnet werden, wie vorstehend beschrieben (siehe 1–4). Eine Rücksetzaufforderung 364 entsprechend jedem Zuführungsbehälter 12, 14, 16, 18 ermöglicht auch, daß der aktuelle Pegel für jeden Zuführungsbehälter 12, 14, 16, 18 zurückgesetzt wird, so daß er zeigt, daß der Zuführungsbehälter voll ist. Dies sollte durchgeführt werden, wenn einer der Zuführungsbehälter 12, 14, 16, 18 nachgefüllt wird.
Wie vorstehend erörtert, ist die Steuerung 80 vorzugsweise ein Computersystem wie z.B. das hierin beschriebene programmierbare Logiksteuersystem. Die Steuerung 80 ist vorzugsweise mit einem Steuerprogramm programmiert, das bewirkt, daß die Steuerung 80 die verschiedenen vorstehend beschriebenen Steuer- und Auswahlfunktionen durchführt. Das Steuerprogramm kann ein Programmprodukt in einer Vielzahl von Formen sein und die vorliegende Erfindung gilt gleichermaßen ungeachtet der speziellen Art von Signalträgermedien, um die Verteilung des Programms tatsächlich auszuführen. Beispiele von Signalträgermedien umfassen Medien vom aufzeichnungsfähigen Typ wie z.B. Disketten und CD-ROMS und Medien vom Übertragungstyp wie z.B. digitale und analoge Datenübertragungsstrecken, einschließlich drahtloser Datenübertragungsstrecken. Das Programmprodukt verkörpert greifbar ein Programm von maschinenlesbaren Befehlen, die von einem Computersystem mit einem Betriebssystem ausführbar sind. Das Programmprodukt in Kombination mit einem Computersystem weist das Computersystem wie z.B. die hierin beschriebene PLC an, die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung durchzuführen. An sich kann das Steuerprogramm auf Anwendungsprogrammiererschnittstellen (APIs) zugreifen, falls vorhanden, oder eine Programmierung enthalten, die ermöglicht, daß das Steuerprogramm Aufforderungen an den Benutzer liefert, Ein/Aus-Signale zu den Motoren verteilt, Öffnen/Schließen-Signale zu den Magnetspulen verteilt, Rezeptnummern mit zugehörigen Farbattributen und Zusammensetzungsgewichten korreliert usw. Im wesentlichen enthält das Steuerprogramm eine Programmierung, um ihm zu ermöglichen, eine beliebige der Funktionalität durchzuführen, die zu 1–5 und zum zugehörigen Text gehört.
Die vorliegende Erfindung stellt den Vorteil bereit, daß sie einem Farbhändler oder einem Farbgeschäft ermöglicht, eine breite Vielfalt von Farben auf Wasserbasis mit nur vier wässerigen Zusammensetzungen zu erzeugen. Die vier wässerigen Zusammensetzungen können gelagert werden und die wässerige Farbzusammensetzung kann an derselben Stelle (d.h. im gleichen Gebäude oder Gebäudekomplex) wie der Verkauf an einen Endfarbverbraucher hergestellt werden. Dies wird möglich gemacht, da jede der vier wässerigen Zusammensetzungen für lange Zeiträume ohne signifikantes Absetzen gelagert werden kann. Folglich mildert die vorliegende Erfindung die aktuelle Anforderung für Farbhändler oder -geschäfte, große Bestände einer breiten Vielfalt von Farbarten zu halten und die Arten von Farben, die Verbraucher verlangen könnten, abzuschätzen.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer wässerigen Farbzusammensetzung, umfassend: Geben einer ersten vorgemischten wässerigen Zusammensetzung in einen Aufnahmebehälter (20), wobei die wässerige Zusammensetzung eine vorgemischte Pigmentzusammensetzung ist, die Titandioxid umfaßt; und Geben einer zweiten vorgemischten wässerigen Zusammensetzung in den Aufnahmebehälter (20), wobei die zweite wässerige Zusammensetzung aus der Gruppe von vorgemischten wässerigen Zusammensetzungen ausgewählt ist, die aus einem dispergierenden Verdickungsmittel, einem Bindemittel mit hohem Harzgehalt und einem Bindemittel mit niedrigem Harzgehalt besteht; dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmentzusammensetzung Titandioxid im Bereich von 40 bis 50 Prozent umfaßt, wobei der Prozentsatz auf dem Gewicht der Pigmentzusammensetzung basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner den Schritt des Mischens der wässerigen Farbzusammensetzung umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Pigmentzusammensetzung ferner Wasser mit etwa 25 Prozent, ein Gemisch aus Ton und Siliziumdioxid mit etwa 15 Prozent, ein Viskositätssteuerungsmittel mit etwa 10 Prozent und eine Kombination aus Dispersionsmittel und Verdickungsmittel in einer Menge von weniger als 5 Prozent umfaßt, wobei die Prozentsätze auf dem Gewicht der Pigmentzusammensetzung basieren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite vorgemischte wässerige Farbzusammensetzung das dispergierende Verdickungsmittel ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das dispergierende Verdickungsmittel Wasser in einer Menge von etwa 93 Prozent, ein Dispersionsmittel auf Phosphatbasis in einer Menge von weniger als 1 Prozent, ein Zelluloseverdickungsmittel in einer Menge von etwa 1 Prozent und ein Koaleszenzmittel in einer Menge von 4 bis 5 Prozent umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite vorgemischte wässerige Farbzusammensetzung das Bindemittel mit hohem Harzgehalt ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Bindemittel mit hohem Harzgehalt Harz in einer Menge von etwa 80 Prozent umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Bindemittel mit hohem Harzgehalt ferner Wasser mit etwa 15 Prozent und ein Koaleszenzmittel mit etwa 2 Prozent umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite vorgemischte wässerige Farbzusammensetzung das Bindemittel mit niedrigem Harzgehalt ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Bindemittel mit niedrigem Harzgehalt etwa 50 Prozent Harz umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Bindemittel mit niedrigem Harzgehalt ferner etwa 28 Prozent Wasser, etwa 7 Prozent Mattierungsmittel, etwa 11 Prozent Kalkstein und etwa 3,5 Prozent gebrannten Ton umfaßt.