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Technisches
Fachgebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Farbspritzvorrichtung gemäß dem den Stand der Technik
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, die insbesondere zum Beispiel
zur Verwendung beim Farbbeschichten von Fahrzeugkarosserien oder Ähnlichem
geeignet ist. Eine Farbspritzvorrichtung, welche die Merkmale des
dem den Stand der Technik kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 umfasst,
ist aus
DE 43 39 301 bekannt.
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Hintergrund
der Erfindung
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Allgemein wird eine Farbspritzvorrichtung, die
umfassend für
das Farbbeschichten von Fahrzeugkarosserien oder Ähnlichem
angewendet wird, größtenteils
durch eine Farbwechsel-Ventilanordnungs-Einheit, die mit einer Mehrfarben-Farbquelle zum
wahlweisen Liefern von spezifizierten Farben von der Mehrfarben-Farbquelle
verbunden ist, und durch eine Farbauftragseinheit gebildet, die
mit der Farbwechsel-Ventilanordnungs-Einheit verbunden ist, um eine
Farbe zu einem zu beschichtenden Objekt hin zu spritzen. In einer
Farbspritzvorrichtung dieser Art ist die Farbauftragseinheit entweder
auf einen Beschichtungsroboter oder an einer sich hin- und herbewegenden
Vorrichtung montiert, die in einer Platte entfernt von der Farbwechsel-Ventilanordnung angeordnet
oder installiert ist und die mit der letzteren durch eine Anzahl
von Farbzuführungsrohren verbunden
ist.
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In einer Farbspritzvorrichtung dieser
Klasse wird zum Zweck der Erhöhung
der Farbablagerungseffektivität
auf einem Beschichtungsobjekt unter Verwendung eines Hochspannungsgenerators
eine Hochspannung an die Farbauftragseinheit angelegt, welche die
aufgeladenen Farbteilchen, die von der Farbauftragseinheit verspritzt
werden, entlang einem elektrostatischen Feld fliegen lässt, welches
zu dem Beschichtungsobjekt hin gebildet ist, welches bei Erdpotential
gehalten wird.
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Ferner können die Farbauftragseinheiten, welche
allgemein an der Farbspritzvorrichtung dieser Art verwendet werden,
in eine Farbauftragseinheit vom Rotationszerstäuberkopf-Typ mit einem Rotationszerstäuberkopf,
der durch einen Luftmotor in eine Hochgeschwindigkeits-Drehung versetzt
wird, um eine von einer Farbwechsel-Ventilanordnung zugelieferte
Farbe zu zerstäuben,
und eine Farbauftragseinheit vom Spritzpistolen-Typ klassifiziert
werden, die dazu ausgestaltet ist, eine von einer Farbwechsel-Ventilanordnung
zugelieferte Farbe zusammen mit Druckluft oder unter Druckluft zu
verspritzen.
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Weiterhin können die Farbauftragseinheiten, welche
an der Farbspritzvorrichtung dieser Art verwendet werden, auch in
eine Farbauftragseinheit vom geraden Typ mit einem Gehäuse, das
in der Form geradlinig ist, um Farbe in eine Geradeausrichtung zu
spritzen und die dazu geeignet ist, Oberflächen mit relativ einfachen
Formen oder Umrissen, wie zum Beispiel Außenflächen von Fahrzeugkarosserien,
zu beschichten, und in eine Auftragseinheit vom gebogenen Typ klassifiziert
werden, die ein winkelförmig
gebogenes Gehäuse
aufweist und die dazu geeignet ist, Farbe in eine Winkelrichtung
abseits ihrer Achse zu spritzen, um Oberflächen mit relativ komplizierten
Formen oder Umrissen, wie zum Beispiel Innenflächen von Fahrzeugkarosserien
zu beschichten.
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In diesem Zusammenhang offenbart
das Japanische Offenlegungs-Patent
Nr. H6-134354 eine elektrostatische Farbauftragsvorrichtung, welche
allgemein aus einem Kunstharzgehäuse,
einem in dem Kunstharzgehäuse
angeordneten Luftmotor, einen Rotationszerstäuberkopf, der an dem vorderen,
distalen Ende einer Drehwelle des Luftmotors montiert ist und aus
einer Farbdüsenanordnung
gebildet wird, welche Farbe verschiedener Farbtöne zu dem Rotationszerstäuberkopf
liefern kann. In diesem Fall ist die Farbdüsenanordnung mit einer Vielzahl
von Farbdüsen
ausschließlich
für die
jeweils zur Verfügung stehenden
Farben versehen, ohne dass es erforderlich ist, Restfarbe jedes
Mal zu entsorgen, wenn die Farbe gewechselt wird.
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Weiterhin ist in dem Japanischen
Offenlegungs-Patent Nr. H7-213957
eine elektrostatische Farbauftragsvorrichtung offenbart, welche
aus einem einzigen Maschinengehäuse
besteht, einschließend einen
in dem Maschinengehäuse
angeordneten Luftmotor, einen Rotationszerstäuberkopf, der an dem vorderen,
distalen Ende einer Drehwelle des Luftmotors montiert ist, ein Farbzuführungsrohr
zum Zuliefern einer Farbe zu dem Rotationszerstäuberkopf und einen Farbwechsel-Ventilmechanismus,
der in dem Maschinengehäuse
in einer Position an der Rückseite
des Luftmotors angeordnet ist und der eine Vielzahl von Farbzuführungsventilen
mit einem Waschventil aufweist. In diesem Fall ist ein Farbzuführungskanal,
welcher die Farbzuführungsventile mit
dem Rotationszerstäuberkopf
verbindet, verkürzt, um
die Menge der Abfallfarbe zu minimieren, die beim Wechseln der Farbe
entsorgt werden muss.
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Die vorher beschriebene, dem Stand
der Technik entsprechende Farbspritzvorrichtung, die eine Farbwechsel-Ventilanordnungs-Einheit aufweist,
welche an einer entfernten Stelle, beabstandet von einer Farbauftragseinheit
angeordnet ist, weist einen ihr eigenen Nachteil auf, dass eine
große
Menge von Resten der früheren
Farbe, welche zwischen der Farbwechsel-Ventilanordnungs-Einheit und der Farbauftragseinheit
verbleibt, entsorgt und jedes Mal, wenn die Farbe gewechselt wird,
durch Farbe mit neuer Farbe ersetzt werden muss.
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Andererseits gibt im Fall des Japanischen Offenlegungs-Patents
Nr. H6-134354, das eine Vielzahl von Farbdüsen verwendet, die ausschließlich für die zu
verwendenden Farben bestimmt sind, das Problem, dass eine Hochspannung
immer nicht nur an die zur Zeit ausgewählte Farbe angelegt ist, sondern an
alle Farbkomponenten, die in den jeweiligen Farbdüsen bereitstehen,
die den verschiedenen Farbtönen
zugeordnet sind. Als Folge davon wird unter dem Einfluss der Hochspannung
bewirkt, dass sich Pigmente oder andere Komponenten in den bereitstehenden
Farben von dem Lösungsmittel
trennen und sich in den jeweiligen Farbdüsen ablagern oder sedimentieren.
In einigen Fällen
führen
Farbablagerung dieser Art zu einem Verstopfen der Farbdüsen. Daneben
können
Flocken von Farbablagerungen, die von den Wänden der Farbzuführkanäle abblättern und sich
lösen ernsthafte
Schäden
oder Fehler bewirken, wenn sie sich an beschichteten Oberflächen des
Erzeugnisses ablagern.
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Zusätzlich entsteht in dem Fall,
wenn es sich um eine Metallic-Farbe
handelt, die in der einer Farbdüse
bereitsteht, ein anderes Problem, nämlich das Beschichtungen oft
durch das "Überbrückungsphänomen" Defekte erleiden,
d. h. es tritt ein elektrisches Kurzschließen mit den metallischen Pigmenten
bei Anlegen einer Hochspannung auf.
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Andererseits wird in dem Fall, dass
eine Vielzahl von Farbventilen und Waschventilen in ein einziges
Maschinengehäuse
eingeschlossen sind, an das eine Hochspannung angelegt wird, wie
in dem Japanischen Offenlegungs-Patent Nr. H7-213957, eine gleiche
Hochspannung nicht nur an eine Farbe einer gewählten Farbe, sondern an alle
die Farbkomponenten angelegt, die in den jeweiligen Farbventilen bereitgestellt
sind. Daher leidet, ähnlich
wie die Farbauftragsvorrichtung des Japanischen Offenlegungs-Patents Nr. H6-134354,
auch die Farbauftragsvorrichtung des Japanischen Offenlegungs-Patents
Nr. H7-213957 unter dem Problem der Trennung und der Ablagerung
von Farbpigmenten in den jeweiligen Farbventilen unter dem Einfluss
von Hochspannung.
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Weiterhin ist es bei einer Farbspritzvorrichtung,
die für
das Beschichten von Fahrzeugkarosserien verwendet wird, oft der Fall,
dass eine Farbauftragseinheit entweder vom Rotationszerstäuberkopf-Typ
oder vom Spritzpistolen-Typ wahlweise in Abhängigkeit von den Bedingungen
der Beschichtungsvorgänge
verwendet wird. So wird zum Beispiel eine Farbauftragseinheit mit
einem geraden Gehäuse
allgemein verwendet, wenn Außenflächen von Fahrzeugkarosserien
beschichtet werden, während eine
Farbauftragseinheit mit einem gebogenen Gehäuse für das Beschichten der inneren
Oberflächen der
Fahrzeugkarosserien verwendet wird.
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Es ist daher normalerweise erforderlich,
verschiedene Typen von Farbauftragseinheiten zur Verfügung zu
stellen, um den verschiedenen Bedingungen der Farbauftragsvorgänge zu entsprechen
und im Ergebnis dessen ist es erforderlich, eine große Anzahl
von Bauteilkomponenten vorzusehen, die ausschließlich für die jeweiligen Farbauftragseinheiten
der verschiedenen Typen ausgestaltet sind, trotzdem dabei Verschlechterungen
der Produktionseffektivität
und eine Erhöhung
der Produktionskosten zu verzeichnen sind. Für die Benutzer ist es erforderlich,
einen großen
Bestand von Ersatzteilen zu lagern.
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In diesem Zusammenhang ist es im
Fall einer elektrostatischen Farbauftragsvorrichtung, die einen
in ein einziges Maschinengehäuse
eingebauten Farbwechsel-Ventilmechanismus aufweist, wie in dem Japanischen
Offenlegungs-Patent Nr. H7-213957, erforderlich, einen Farbwechsel-Ventilmechanismus
in jeden der verschiedenen Typen von Farbauftragseinheiten vorzusehen,
einschließlich
einer Vielzahl von Farbzuführventilen,
Waschventilen und vielen anderen Bauteilkomponenten. Dadurch wird
der Aufbau jeder Farbauftragseinheit kompliziert und es ist eine
erhöhte
Anzahl von Bauteilkomponenten erforderlich. Das spiegelt sich in
Verschlechterungen der Effektivität der Montagearbeiten wider
und erhöht
die Produktionskosten.
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Offenbarung
der Erfindung
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Wegen der vorher erläuterten
Probleme mit dem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Farbspritzvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die dazu ausgestaltet
ist, gemäß den Bedingungen
der Farbauftragsvorgänge bequem
einen Wechsel der Farbauftragseinheit von einem Typ zum anderen
zu gestatten.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird die vorher angeführte
Aufgabe durch das Bereitstellen einer Farbspritzvorrichtung gelöst, die
im Wesentlichen aufweist: ein Ventilgehäuse, das eine Vielzahl von
Ventil-Befestigungsbohrungen zusammen mit einem Farbauftragseinheit-Koppelabschnitt
aufweist, der an dem Vorderende von diesem vorgesehen ist; eine
Farbwechsel-Ventilanordnung, die eine Vielzahl von in den Ventil-Befestigungsbohrungen
untergebrachten Farbventilen aufweist, um Farben verschiedener Farben
wahlweise einer Farbauftragseinheit zuzuführen; und eine Vielzahl von
Farbauftragseinheiten unterschiedlicher Typen, die jeweils einen
Zerstäuberkopf
aufweisen, um eine von der Farbwechsel-Ventilanordnung gelieferte
Farbe zu zerstäuben und
zu einem Beschichtungsobjekt hin zu spritzen, wobei die Farbauftragseinheiten
wahlweise und auswechselbar mit dem Farbauftragseinheit-Koppelabschnitt
am Vorderende des Ventilgehäuses.
abhängig
von den Bedingungen eines erforderlichen Farbauftragsvorgangs verbindbar
sind, wobei das Ventilgehäuse
als eine gemeinsame Befestigungsbasis verwendet wird.
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Bei den gerade beschriebenen Anordnungen kann
eine Farbwechsel-Ventilanordnung
durch eine Vielzahl von Farbventilen gebildet werden, die einer Farbe
mit unterschiedlicher Farbe zugeordnet sind und in Ventilbefestigungsbohrungen
aufgenommen werden, die in einem Ventilgehäuse gebildet sind. Weiterhin
können
in Abhängigkeit
von den Bedingungen der erforderlichen Farbauftragsvorgänge verschiedene
Typen von Farbauftragseinheiten wahlweise und auswechselbar an dem
Ventilgehäuse
befestigt werden. Wenn man das in dieser Weise ausführt, wirken
das Ventilgehäuse
und die Farbwechsel-Ventilanordnung in dem Ventilgehäuse als
gemeinsame Komponenten durch die jeweiligen Farbauftragseinheiten
zusammen und gestatten, die Farbauftragseinheit schnell auszuwechseln,
um den Veränderungen
in den Bedingungen des Farbauftragsvorganges zu entsprechen.
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In diesem Fall können gemäß der vorliegenden Erfindung
die Farbauftragseinheiten eine Farbauftragseinheit vom Rotationszerstäuberkopf-Typ, die
einen Rotationszerstäuberkopf
aufweist, der durch einen Luftmotor in eine Hochgeschwindigkeits-Drehung
zu versetzen ist, um eine von der Farbwechsel-Ventilanordnung gelieferte
Farbe zu zerstäuben
und eine Farbauftragseinheit vom Spritzpistolen-Typ umfassen, die
eine Farbdüse
aufweist, um eine von der Farbwechsel-Ventilanordnung gelieferte
Farbe zu Spritzen, wobei sowohl die Farbauftragseinheit vom Rotationszerstäuberkopf-Typ
als auch die Farbauftragseinheit vom Spritzpistolen-Typ wahlweise und
lösbar
mit dem Ventilgehäuse
verbindbar sind.
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Bei den gerade beschriebenen Anordnungen kann
die Farbauftragseinheit vom Rotationszerstäuberkopf-Typ leicht gegen einen
Spritzpistolen-Typ oder umgekehrt ausgewechselt werden, zum Beispiel
gemäß den Bedingungen
des Farbauftragsvorgangs, wie zum Beispiel der Form oder der Art
eines Beschichtungsobjektes oder der Art der Farbe.
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Weiterhin können gemäß der vorliegenden Erfindungen.
die Farbauftragseinheiten eine Farbauftragseinheit vom geraden Typ,
die ein gerades Gehäuse
aufweist, um eine von der Farbwechsel-Ventilanordnung gelieferte
Farbe axial in eine Geradeaus-Richtung zu spritzen, und eine Farbauftragseinheit
vom gebogenen Typ umfassen, die ein winkelförmig gebogenes Gehäuse aufweist,
um eine von der Farbwechsel-Ventilanordnung gelieferte Farbe in eine
Richtung abseits der Achse des Ventilgehäuses zu spritzen, wobei sowohl
die Farbauftragseinheit vom geraden Typ als auch die Farbauftragseinheit vom
gebogenen Typ wahlweise und auswechselbar mit dem Ventilgehäuse verbunden
ist.
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Bei den gerade beschriebenen Anordnungen wird
es möglich,
gegeneinander austauschbar eine Farbauftragseinheit vom geraden
Typ und eine Farbauftragseinheit vom gebogenen Typ zu verwenden, zum
Beispiel, eine Farbauftragseinheit vom geraden Typ für einen
Farbauftragsvorgang an den Außenflächen einer
Fahrzeugkarosserie zu verwenden und eine Farbauftragseinheit vom
gebogenen Typ für
einen Farbauftragsvorgang an den Innenflächen einer Fahrzeugkarosserie
zu verwenden, wenn es erwünscht
ist.
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Ferner können gemäß der vorliegenden Erfindung
die Farbauftragseinheiten eine Farbauftragseinheit vom Typ mit niedriger
Ausgangsspannung, die einen Hochspannungsgenerator vom Typ mit niedriger
Ausgangsspannung aufweist, und eine Farbauftragseinheit vom Typ
mit hoher Ausgangsspannung umfassen, die einen Hochspannungsgenerator
vom Typ mit hoher Ausgangsspannung aufweist, um eine relativ hohe
Ausgangsspannung zu erzeugen wobei sowohl die Farbauftragseinheit
vom Niederleistungs-Typ als auch die Farbauftragseinheit vom Hochleistungstyp
wahlweise und lösbar
mit dem Ventilgehäuse
verbindbar ist.
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Bei den gerade beschriebenen Anordnungen können sowohl
die Farbauftragseinheit vom Niederleistungs-Typ als auch die Farbauftragseinheit
vom Hochleistungstyp gemäß der Art
oder den Eigenschaften der zu verwendenden Farbe austauschbar angewendet
werden.
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Andererseits ist gemäß einer
bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung eine ringförmige Klemmkomponente
an dem Vorderende des Ventilgehäuses
vorgesehen, wodurch die verschiedenen Farbauftragseinheiten lösbar mit
dem Ventilgehäuse verbunden
sind.
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Bei den geraden beschriebenen Anordnungen
kann beim Auswechseln eine Farbauftragseinheit leicht mit dem Ventilgehäuse verbunden
oder davon gelöst
werden, indem das Klemmelement einfach angezogen oder gelöst wird.
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Ferner ist gemäß der vorliegenden Erfindung die
Farbauftragseinheit mit einem eingebauten Hochspannungsgenerator
zum elektrischen Aufladen verspritzter Farbteilchen ausgerüstet und
ein Zerstäuberkopf
der Farbauftragseinheit ist mit einem Farbkanal der Farbwechsel-Ventilanordnung
durch ein spiralförmiges
Rohr verbunden, um die Farbwechsel-Ventilanordnung in dem Ventilgehäuse auf
der Seite niedrigerer Spannung des Hochspannungsgenerators zu halten.
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Bei den gerade beschriebenen Anordnungen bewirkt,
wenn durch den Hochspannungsgenerator eine Hochspannung an die aufzutragende
Farbe angelegt wird, die angelegte Spannung Spannungsreduzierungen über das
Spiralrohr, um das Ventilgehäuse
(die Farbwechsel-Ventilanordnung) auf der Seite der niedrigeren
Spannung zu halten. Im Ergebnis dessen, wird das Ventilgehäuse auf
der Seite der niedrigeren Spannung des Hochspannungsgenerators gehalten,
die als Erdpotential angesehen werden kann, wodurch eine Trennung
der Pigmente in dem in die Farbwechsel-Ventilanordnung eingefüllten Bereitstellungsanteil
der Farbe verhindert wird.
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Weiterhin umfasst gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung die Farbwechsel-Ventilanordnung
eine Vielzahl von Farbventilen, die verschiedenen Farbfarben zugeordnet
und in den Ventil-Befestigungsbohrungen in dem Ventilgehäuse untergebracht
sind, wobei ein gemeinsamer Farbkanal die Farbventile miteinander
verbindet, und ein Waschventil, das an dem stromaufwärts gelegenem Ende
des gemeinsamen Farbkanals angeordnet ist, um Spül-Wasch-Luft und Verdünnungsmittel
an diesen zu liefern.
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Bei den gerade beschriebenen Anordnungen kann
Farbe verschiedener Farben wahlweise von den jeweiligen Farbventilen
durch einen gemeinsamen Farbkanal einer Farbauftragseinheit zugeführt werden
und dadurch das Waschventil zum Zeitpunkt des Wechselns der Farbe öffnen, um
Spülluft
und Verdünnungsmittel
zu dem gesamten gemeinsamen Farbkanal zu liefern, um die Farbe der
vorherigen Farbe abzuwaschen, bevor eine frische Farbe dadurch zugeführt wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist die Farbauftragseinheit eine Farbauftragseinheit
vom Rotationszerstäuberkopf-Typ
und ein Nasenend-Waschventil ist in einer Ventil-Befestigungsbohrung
in dem Ventilgehäuse untergebracht
und geöffnet,
um Spül-Verdünnungsmittel
zur Zeit des Waschens eines Nasenendbereiches an Vorderendbereiche
eines Farbkanals in der Farbauftragseinheit zu liefern, wenn ein
Nasenendbereich davon gewaschen wird.
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Bei den gerade beschriebenen Anordnungen ist
das Nasenend-Waschventil geöffnet,
wenn es notwendig wird, die Farbfarbe zu wechseln, um Spül-Verdünnungsmittel
zu den Vorderendbereichen eines Farbkanals in einer Farbauftragseinheit
zu liefern, um Farbe von vorheriger Farbe von den Nasenendbereichen
der Farbauftragseinheit abzuwaschen.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Die beigefügten Zeichnungen zeigen in
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1 eine
Vorderansicht einer geraden elektrostatischen Farbauftragseinheit
vom Rotationszerstäuberkopf-Typ,
die auf einem Ventilgehäuse
angebracht ist;
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2 eine
vertikale Schnittansicht der in 1 dargestellten
elektrostatischen Farbauftragseinheit vom Rotationszerstäuberkopf-Typ;
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3 eine
Schnittansicht des in 2 dargestellten
Ventilgehäuses
in einem vergrößerten Maßstab mit
darin untergebrachter Farbwechsel-Ventilanordnung;
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4 eine
teilweise geschnittene Endansicht des Ventilgehäuses von 3 von rechts, geschnitten in Richtung
der Pfeile IV-IV.;
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5 eine
Querschnittansicht einer in 3 dargestellten
Vorderplatte, geschnitten in Richtung der Pfeile V-V;
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6 ein
Schaltbild, welches die allgemeine Ausgestaltung einer Farbspritzvorrichtung
darstellt;
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7 ein
vertikaler Schnitt der in 2 dargestellten
elektrostatischen Farbauftragseinheit vom Rotationszerstäuberkopf-Typ;
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8 eine
Vorderansicht einer gebogenen elektrostatischen Farbauftragseinheit
vom Rotationszerstäuberkopf-Typ,
die auf einem Ventilgehäuse
angebracht ist, gesehen in derselben Richtung wie in 1;
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9 eine
Vorderansicht einer geraden elektrostatischen Farbauftragseinheit
vom Spritzpistolen-Typ, die auf einem Ventilgehäuse angebracht ist, gesehen
in derselben Richtung wie in 1;
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10 eine
vertikale Schnittansicht der in 9 dargestellten
geraden elektrostatischen Farbauftragseinheit vom Spritzpistolen-Typ;
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11 eine
vergrößerte Schnittansicht
der in 10 dargestellten
geraden elektrostatischen Farbauftragseinheit vom Spritzpistolen-Typ;
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12 eine
gebogene elektrostatische Farbauftragseinheit vom Spritzpistolen-Typ,
montiert auf einem Ventilgehäuse
und gesehen aus derselben Richtung wie in 1; und
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13 eine
schematische Darstellung von Farbauftragseinheiten verschiedenen
Typs, die wahlweise und auswechselbar an einem gemeinsamen Ventilgehäuse befestigt
werden können.
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Beste Ausführungsart
der Erfindung
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Nachfolgend wird die Farbspritzvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ausführlicher
in Form ihrer bevorzugten Ausführungen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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In den Zeichnungen ist mit 1 ein
Ventilgehäuse
bezeichnet, das als Basisplattform einer Farbspritzvorrichtung dient.
Wie aus 2 ersichtlich
ist, besteht das Ventilgehäuse 1 im
Wesentlichen aus einem ringförmigen
Gehäusekörper 2,
einem Verbindungsring 3 und aus einer Vorderplatte 4,
wie es nachfolgend ausführlicher
beschrieben wird.
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Wie in 3 dargestellt
ist, ist der ringförmige
Gehäusekörper 2,
welcher den Basisteil des Ventilgehäuses 1 darstellt,
in Ringform ausgebildet und in der Mitte mit einer zylindrischen
Durchgangsöffnung 2A versehen,
die als Kabelkanal dient. Axial steht von einem Ende des ringförmigen Gehäusekörpers 2 ein
ringförmiges
Buchsenteil 2B zum Passeingriff mit einer ringförmigen Scheibe 3A des
Verbindungsrings 3 vor.
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Die Bezugszahl 3 bezeichnet
den Verbindungsring, der an einem Ende des ringförmigen Gehäusekörpers 2 vorgesehen
ist, wobei der Verbindungsring 3 durch die ringförmige Scheibe 3A,
die in dem Buchsenteil 2B des ringförmigen Gehäusekörpers 2 angebracht
ist, einen rohrförmigen
Vorsprung 3B, der in axialer Richtung von der ringförmigen Scheibe 3A an
der von dem ringförmigen
Gehäusekörper 2 entfernten
Seite vorsteht, und aus einem Schraubteil 3C mit Innengewinde,
das auf den äußeren Umfang
des rohrförmigen
Vorsprungs 3B aufgeschraubt ist, gebildet wird. Die ringförmige Scheibe 3A des
Verbindungsrings 3 ist durch Schrauben 3D sicher
an dem ringförmigen
Gehäusekörper 2 befestigt.
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Die Bezugszahl 4 bezeichnet
die Vorderplatte, die an der vorderen Stirnfläche des ringförmigen Gehäusekörpers 2 montiert
ist, um eine Farbauftragseinheit anzubringen, wobei die vordere Platte 4 die Form
einer abgestuften Scheibe aufweist, die einen größeren Durchmesserteil 4A und
einen kleineren Durchmesserteil 4B aufweist und in der
Mitte durchbohrt ist, um eine Kabelkanalöffnung 4C mit demselben
Durchmesser wie die Kabelkanalöffnung 2A in dem
ringförmigen
Gehäusekörper 2 zu
bilden. Ferner ist die vordere Platte 4 mit einem Schraubteil 4D am äußeren Umfang
des kleineren Durchmesserteils 4B versehen. An der inneren
Umfangsseite des Teils mit dem kleinen Durchmesser 4B ist
eine abgestufte Muffe 4E vorgesehen, in welcher eine der
Farbauftragseinheiten 61, 71, 81, 101, 111, 112 usw.
wahlweise und auswechselbar in der Art und Weise montiert ist, wie
es hierin nachfolgend ausführlicher
beschrieben wird. Somit stellt die Vorderplatte 4 eine gemeinsame
Befestigungsbasis für
eine Anzahl von Farbauftragseinheiten dar.
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In der vorliegenden speziellen Ausführung ist der
ringförmige
Gehäusekörper 2,
wie in 4 dargestellt
ist, mit zwölf
Ventil-Befestigungsbohrungen 5A, 5B, 5C ..... 5L versehen,
die kreisförmig
in beabstandeten Positionen entlang seines äußeren Umfangs angeordnet sind.
In die Ventil-Befestigungsbohrungen 5A bis 5L werden
die Ventile 12A bis 12G, 13, 14, 15, 16 und 18 aufgenommen,
wie es hierin später
beschrieben wird.
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Entlang dem inneren Umfang des ringförmigen Gehäusekörpers 2 sind
vorgesehen: Ein Formungsluftkanal 6 zum Durchleiten von
Druckluft für das
Formen von Farbspritzmustern; ein Antriebsluftkanal 7 zum
Durchleiten von Druckluft für
den Antrieb einer Luftmotorturbine 63C des Luftmotors 63;
ein Bremsluftkanal 8, für
das Zuleiten der Bremsluft, die auf die Luftturbine 63C aufzubringen
ist; ein Tragluftkanal 9 zum Zuleiten zu einem Luftlager
(nicht dargestellt) des Luftmotors 63; und ein Kabelkanal 10 zum Durchführen eines
Detektorkabels, das an einen Drehzahldetektor (nicht dargestellt)
anzuschließen ist,
welcher für
das Erfassen der Drehzahl der Luftturbine 63C vorgesehen
ist. Alle diese Kanäle,
d. h. der Formungsluftkanal 6, der Antriebsluftkanal 7,
der Bremsluftkanal 8, der Tragluftkanal 9 und
der Kabelkanal 10 sind über
den ringförmigen
Gehäusekörper 2 mit entsprechenden
Kanälen
einer Farbauftragseinheit 61, 71, 81, 101, 111 oder 112 verbunden.
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Das Ventilgehäuse 1, das in der
vorher beschriebenen Art und Weise ausgestaltet ist, ist mit dem
Erdpotential gegenüber
einem Hochspannungsgenerator hoher Leistung 67 verbunden,
der hierin nachfolgend beschrieben wird. Der Verbindungsring 3 ist
durch die hintere Platte 34, die Halterung 50 usw.
fest an einem entfernten Endabschnitt eines Arms eines Farbauftragsroboters.
(nicht dargestellt) befestigt. Eine geeignete der Farbauftragseinheiten 61, 71, 81, 101, 111 und 112 ist
wahlweise an der Vorderplatte 4 an dem Vorderende des Ventilgehäuses 1 befestigt.
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Mit 11 ist eine Farbwechsel-Ventilanordnung bezeichnet,
die in das Ventilgehäuse 1 eingebaut
ist und die Farbventile 12A bis 12G, ein Farbzuführventil 13 und
ein Wasch-Schieberventil 14 aufweist, wie es nachfolgend
ausführlicher
beschrieben wird.
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Die Farbventile 12A bis 12G sind
in den Ventil-Befestigungsbohrungen 5A bis 5G untergebracht, um
jeweils Farbe unterschiedlicher Farben A bis G zu liefern. Farbe
einer ausgewählten
Farbe wird der Farbauftragseinheit 61 von einem dieser
Farbventile 12A bis 12G über einen gemeinsamen Farbkanal 30 und
einen Farbkanal 31, der hierin nachfolgend beschrieben
wird, zugeliefert.
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Das Farbzulieferventil 13,
das in der Ventil-Befestigungsbohrung 5H angeordnet ist,
dient dazu, die Farbzulieferung zu der Farbauftragseinheit 61 von
einer anderen Farbwechsel-Ventilanordnung 44, die hierin
nachfolgend beschrieben wird, ein- und abzuschalten.
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Das Wasch-Schieberventil 14,
das in der Ventil-Befestigungsbohrung 5I angeordnet ist,
ist über
ein Luftventil 48 und ein Verdünnungsmittel-Ventil 49 mit
einer Luftquelle 45 bzw. einer Verdünnungsmittel-Quelle 46 verbunden,
was hierin nachfolgend beschrieben wird. Zur Zeit des Wechselns
der Farbfarbe ist die ses Wasch-Schieberventil 14 geöffnet, um
Spülluft
und Verdünnungsmittel
zu dem gemeinsamen Farbkanal 30 und zu dem Farbkanal 31 sowie
zu dem Zuführungsrohr 66 und
dem spiralförmigen
Rohr 68 zu liefern, was hierin nachfolgend beschrieben
wird, wodurch Restfarbe der früheren
Farbe aus diesen Kanälen
vor dem Zuliefern einer neu ausgewählten Farbfarbe ausgewaschen wird.
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Bei einem Farbauftragsvorgang wird
die Farbauftragseinheit 61, 71, 81, 101, 111 oder 112 mit einer
Farbe einer Farbe versorgt, die aus den Farbfarben A bis G aus der
Farbwechsel-Ventilanordnung 11 ausgewählt ist oder mit einer Farbe,
die von der Farbwechsel-Ventilanordnung 44 durch Öffnen oder Schließen der
Farbventile 12A bis 12G und des Auslöseventils 18 zugeliefert
wird. Das Wasch-Schieberventil 14 ist zur Zeit des wechselns
der Farbfarbe geöffnet,
um Spülluft
und Verdünnungsmittel
zu dem gemeinsamen Farbkanal 30 und zu dem Farbkanal 31,
sowie zu dem Zuführungsrohr 66 und
dem spiralförmigen
Rohr 68 zu liefern, um dadurch Restfarbe der früheren Farbe
aus diesen Kanälen
auszuwaschen, wie es vorher beschrieben ist.
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Ferner ist ein Nasenend-Waschventil 15 in der
Ventil-Befestigungsbohrung 5J untergebracht. Wenn dieses
Nasenend-Waschventil 15 geöffnet ist, wird ein Verdünnungsmittel
dem Zuführungsrohr 66 zugeführt, um
die entfernten Endbereiche des letzteren zu waschen.
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Mit 16 ist ein Ablassventil
(Entleerungsventil) bezeichnet, das in der Ventil-Befestigungsbohrung 5K untergebracht
ist, und das mit dem Farbzulieferventil 13 über einen
Verbindungskanal 17 verbunden ist. Beim Wechseln der Farbe
zu einer neuen Farbe anstatt einer Farbe, die von der anderen Farbwechsel-Ventilanordnung 44 zu
dem Farbzulieferungsventil 13 zugeführt ist, ist dieses Ablassventil 16 geöffnet, um
Farbe der früheren
Farbe in einen Sumpf- oder Abfalltank für flüssige Abfälle 47 zu entleeren,
was hierin nachfolgend beschrieben wird.
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Die Bezugszahl 18 bezeichnet
das Auslöseventil,
das in der Ventil-Befestigungsbohrung 5L untergebracht
ist. Dieses Auslöseventil 18 dient
dazu, die Zulieferung von Farbe aus dem gemeinsamen Farbkanal 30 zu
der Farbauftragseinheit 61 oder Ähnlichem ein- und abzuschalten.
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Im vorliegenden Beispiel sind alle
der vorher angeführten
Farbventile 12A, bis 12G, das Farbzulieferungsventil 13,
das Wasch-Schieberventil 14,
das Nasenend-Waschventil 15, das Ablassventil 16 und das
Auslöseventil 18 einander
in der Konstruktion gleich. Jedes der vorher angeführten Farbventile 12A bis 12G,
das Farbzulieferungsventil 13, das Wasch-Schieberventil 14,
das Nasenend-Waschventil 15, das Ablassventil 16 und
das Auslöseventil 18 wird
nämlich
im Wesentlichen gebildet durch: eine Ventilsitzkomponente 19,
die in einem Vorderendabschnitt der Ventil-Befestigungsbohrungen 5A bis 5L montiert
ist; einen Körper
eines Nadelventils 20, das einen Durchflusskanal 19A in
dem Ventilsitz 19 öffnet
und schließt;
einen Kolben 21, der an einem Basisendabschnitt des Nadelventilkörpers 20 befestigt
ist, um Gleitbewegungen in axialer Richtung in den Ventil-Befestigungsbohrungen 5A bis 5L auszuführen; ein
Vorspannfeder-Element 22, das konstant den Nadelventilkörper 20 in
einer Ventilschließrichtung
durch den Kolben 21 drückt;
und eine Kappe 23, welche ein Ende der Ventil-Befestigungsbohrungen 5A bis 5L verschließt.
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Jedes der Farbventile 12A bis 12G,
das Wasch-Schieberventil 14, das Nasenend-Waschventil 15,
das Ablassventil 16 und das Auslöseventil 18 ist in
Form eines Zwei-Stellungs-Auf-Zu-Ventils mit zwei Öffnungen
für das Öffnen und
Schließen
des Durchflusskanals 19A in dem Ventilsitz 19 ausgeführt. Andererseits
ist das Farbventil 13 als ein Zwei-Stellungs-Umschaltventil
mit drei Öffnungen
für das
wahlweise Verbinden eines Farbzulieferungskanals 25, das
hierin nachfolgend beschrieben wird, mit entweder dem gemeinsamen
Farbkanal 30 oder mit dem Verbindungskanal 17 gemäß der Stellung
des Nadelventilkörpers 20 ausgestaltet.
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Ferner enthält, wie in 4 und 5 zu
sehen ist, das Ventilgehäuse 1 verschiedene
Kanäle,
um mit jedem anderen der vorher angeführten Farbventile 12A bis 12G,
dem Farbzulieferungsventil 13, dem Wasch-Schieberventil 14,
dem Nasenend-Waschventil 15, dem Ablassventil 16 und
dem Auslöseventil 18 verbunden
zu sein.
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Spezifischer ausgedrückt, sind
Farbzulieferungskanäle
mit 24A bis 24G bezeichnet, die sich jeweils in
der Nähe
der Ventil-Befestigungsbohrungen 5A bis 5G befinden
und die ausschließlich
den Farbfarben A bis G zugeordnet sind, die häufig bei den Farbauftragsvorgängen verwendet
werden. Diese Farbzulieferungskanäle 24A bis 24G sind
jeweils durch getrennte Farbzuführungsrohre 37A bis 37G getrennt
mit den Farbquellen 43A bis 43G verbunden.
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Mit 25 ist ein Farbzulieferungskanal
bezeichnet, der sich in der Nähe
der Ventil-Befestigungsbohrung 5H befindet, um eine Farbe
zu liefern, die weniger häufig
verwendet wird. Dieser Farbzulieferungskanal 25 ist über ein
anderes Farbzuführungsrohr 38 mit
der anderen oder der alternativen Farbwechsel-Ventilanordnung 44 verbunden.
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Mit 26 ist ein Luft/Verdünnungsmittel-Zulieferungskanal
bezeichnet, der in der Nähe
der Ventil-Befestigungsbohrung 5I vorgesehen ist, um Spülluft und
Verdünnungsmittel
zu dem gemeinsamen Farbkanal 30 zu liefern, um eine vorher
verwendete Farbfarbe daraus auszuwaschen. Der Luft/Verdünnungsmittel-Zulieferungs.kanal
26 ist jeweils über
ein Zuführungsrohr 39 und
ein Luftventil 48 und über
das Verdünnungsmittel-Zuführrohr 40 und
das Verdünnungsmittel-Ventil 49 mit
einer Luftquelle 45 und mit einer Verdünnungsmittelquelle 46 verbunden.
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Die Bezugszahl 27 bezeichnet
einen Verdünnungsmittel-Zulieferungskanal,
der in der Nähe
der Ventil-Befestigungsbohrung 5J vorgesehen ist, um Verdünnungsmittel
für das
Waschen der Nasenend-Bereiche des Rotationszerstäuberkopfes 64 und
des Zuführungsrohrs 66 zu
liefern. Dieser den Nasenend-Bereich waschende Verdünnungsmittel-Zulieferungskanal 27 ist über ein
Verdünnungs mittel-Zuführrohr 41 mit
einer Verdünnungsmittel-Quelle 46 verbunden.
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Die Bezugszahl 28 bezeichnet
einen Ablasskanal, der in der Nähe
der Ventil-Befestigungsbohrung 5K vorgesehen ist, um den
Abfall der vorherigen Farbfarbe und des Verdünnungsmittels durchzuleiten,
die durch das andere Farbzuführrohr 38 und
den Farbzulieferungskanal 25 abgelassen werden. Dieser
Ablasskanal 28 ist mit dem Abfallflüssigkeitstank 47 über ein
Ablassrohr 42 verbunden.
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Mit 29A bis 29L sind
Pilotluftkanäle
bezeichnet, welche Pilotluft zum Betätigen der Farbventile 12A bis 12G,
des Farbzulieferungsventils 13, des Wasch-Schieberventils 14,
des Nasenend-Waschventils 15,
des Ablassventils 16 und des Auslöseventils 18 zuführen. Diese
Pilotluft-Zulieferungskanäle 29A bis 29L sind
mit Pilotluftventilen (von denen keines in den Zeichnungen dargestellt
ist) über
Pilotluft-Rohrleitungen verbunden.
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Ferner ist die Vorderplatte 4 mit
einer Anzahl von Kanälen
für das
lösbare
Anschließen
der Farbventile 12A bis 12G, des Farbzulieferungsventils 13, des
Wasch-Schieberventils 14, des Nasenend-Waschventils 15,
des Ablassventils 16 und des Auslöseventils 18 in dem
Ventilgehäuse 1 mit
der Farbauftragseinheit 61 oder Ähnlichem in einer Art und Weise
versehen, die nachfolgend beschrieben wird.
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Genauer ausgedrückt enthält die Vorderplatte 4 den
gemeinsamen Farbkanal 30, welcher zusammen mit den Farbventilen 12A bis 12G,
dem Farbzulieferungsventil 13 und dem Wasch-Schieberventil 14 die
Farbwechsel-Ventilanordnung 11 bildet. Dieser gemeinsame
Farbkanal 30 dient der Verbindung der jeweiligen Ventile 12A bis 12G, 13 und 14 miteinander.
Zu diesem Zweck ist, wie es in 5 dargestellt
ist, der gemeinsame Farbkanal 30 dazu ausgestaltet, aufeinanderfolgend
von seiner Stromaufwärtsseite
zu seiner Stromabwärtsseite
mit dem Wasch-Schieberventil 14, dem Farbzulieferungsventil 13,
den Farbventilen 12A bis 12G und dem Auslöseventil 18 zu
kommunizieren.
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Mit 31 ist ein Farbkanal
bezeichnet, der in der Vorderplatte 4 gebildet ist. Dieser
Farbkanal 31 ist mit dem Auslöseventil 18 an seinem
Stromaufwärts-Ende
und mit einem spiralförmigen
Rohr 68 an seinem Stromabwärts-Ende verbunden.
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Mit 32 ist ein Verdünnungsmittel-Kanal
bezeichnet, der in der Vorderplatte 4 gebildet ist. Dieser Verdünnungsmittel-Kanal 32 ist
an seinem Aufwärtsstrom-Ende
mit dem Nasenend-Waschventil 15 und an seinem Stromabwärts-Ende
mit einem Verdünnungsmittel
Zuführkanal 66B des
Zuführrohres 66 verbunden.
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Mit 33 ist eine Verbindungskanal
bezeichnet, der gleichfalls in der Vorderplatte 4 gebildet
ist, um das Ablassventil 16 und den Ablasskanal 28 miteinander
zu verbinden.
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An der Rückseite des ringförmigen Gehäusekörpers 2 befindet
sich eine hintere Platte 34, die im Wesentlichen durch
einen Plattenbereich 34A gebildet wird, der innerhalb des
Buchsenbereichs 3B des Verbindungsringes 3 in
aneinanderstoßender Beziehung
mit der hinteren Endstirnfläche
des ringförmigen
Gehäusekörpers 2 positioniert
ist, und ein Buchsenabschnitt 34B, der in axialer Richtung
aus der Mitte des Plattenbereiches 34A hervorsteht, um sich
in die Kabelkanalöffnung 2A des
ringförmigen Gehäusekörpers 2 zu
erstrecken.
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In dieser speziellen Ausführung, wie
sie in 2 oder 6 dargestellt ist, ist der
Plattenbereich 34A der hinteren Platte 34 mit
Anschlussstellen versehen, um eine Verbindung herzustellen mit:
einem Formungsluft-Zuführungsrohr 35,
das mit dem Formungsluft -Kanal 6 zu verbinden ist; einem
Erfassungskabel 36, das durch die Kabelkanalöffnung 10 hindurchzuführen ist;
Farbzufühungsrohren 37A bis 37G der
Farben A bis G, die mit jeweils den Farbzulieferungskanälen 24A bis 24G zu
verbinden sind; einem anderen Farbzuführungsrohr 38, das
mit dem Farbzulieferungskanal 25 zu verbinden ist; einem Luftzuführungsrohr 39 und
einem Verdünnungsmittel-Zuführungsrohr 40,
die mit dem Luft/Verdünnungsmittel-Zuführungskanal 26 zu
verbinden sind; einem Verdünnungs mittel-Zuführungsrohr 41,
das mit dem Nasenend-Wasch-Verdünnungsmittel-Zulieferungskanal 27 zu
verbinden ist und einem Ablassrohr 42, das mit dem Ablasskanal 28 zu
verbinden ist.
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Die vorher beschriebenen Farbzuführungsrohre 37A bis 37G sind
jeweils mit Farbquellen 43A bis 43G verschiedener
Farben A bis G verbunden. Das andere Farbzuführungsrohr 38 ist
mit der anderen Farbwechsel-Ventilanordnung 44 verbunden, welche
wahlweise eine Farbe einer weniger häufig verwendeten Farbe zuführt. Das
Luftzuführungsrohr 39 ist
mit der Luftquelle 45 verbunden, während die Verdünnungsmittel-Zuführungsrohre 40 und 41 mit der
Verdünnungsmittel-Quelle 46 verbunden
sind. Ferner ist das Ablassrohr 42 mit dem Abfallflüssigkeitstank 47 verbunden.
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Im vorliegenden Beispiel ist ein
Luftventil 48 innerhalb der Länge des Luftzuführungsrohrs 39 vorgesehen,
um die Zulieferung von Luft von der Luftquelle 45 zu dem
Wasch-Schieberventil 14 zu gewähren oder abzusperren. Gleichermaßen ist
innerhalb der Länge
des Verdünnungsmittel-Zuführungsrohrs 40 ein
Verdünnungsmittelventil 49 zum Öffnen und
Absperren der Zulieferung von Verdünnungsmittel von der Verdünnungsmittelquelle 46 zu
dem Wasch-Schieberventil 14 vorgesehen.
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Ferner ist (obwohl in den Zeichnungen
nicht dargestellt) die hintere Platte 34 mit Anschlussstellen versehen,
die mit einem Pilotluft-Zuführungsrohr,
das mit den Pilotluft-Zulieferungskanälen 29A bis 29L zu verbinden
ist, mit einem Antriebsluft-Zuführungsrohr, das
mit dem Antriebsluftkanal 7 zu verbinden ist, mit einem
Bremsluft-Zuführungsrohr,
das mit dem Bremsluftkanal 8 zu verbinden ist und mit einem Tragluft-Zuführungsrohr,
das mit einem Tragluftkanal 9 zu verbinden ist, verbindbar
sind.
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Mit 50 ist eine Halterung
zum Befestigen des Ventilgehäuses 1 an
einem Farbauftragsroboterarm bezeichnet. Wie in 2 dargestellt, ist die Halterung 50 zusammen
mit der hinteren Platte 34 sicher mittels Muttern 51 an
dem Ventilgehäuse 1 befestigt.
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Mit 52 ist ein Stromversorgungskabel
bezeichnet, das in der Mitte in dem Ventilgehäuse 1 angeordnet ist,
wobei das Stromversorgungskabel 52 einen Stecker 52A aufweist,
der in einer Stekker-Kopplungsbuchse 53 gehalten wird,
die wiederum fest in dem Buchsenabschnitt 34B der hinteren Platte 34 befestigt
ist. Dieses Stromzuführungskabel 52 liefert
elektrische Energie zu einem Hochleistungs-Hochspannungsgenerator 67 oder Ähnlichem, wie
es hierin nachfolgend beschrieben wird.
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Die Farbauftragseinheit 61 ist
lösbar
an der Vorderplatte 4 des Ventilgehäuses 1 derart befestigt, wie
es nachfolgend beschrieben wird.
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Mit 54 ist eine Einstellmutter
bezeichnet, die an der Seite der Farbauftragseinheit vorgesehen
ist und die ein Klemm-Element darstellt, die auf einem Gewindeabschnitt 4D an
der Vorderseite der Vorderplatte 4 durch Schraubeingriff
befestigbar ist. Das andere Vorderende der Einstellmutter 54 auf
der Seite der Farbauftragseinheit steht radial nach innen gerichtet
vor, um einen abgestuften Abschnitt 54A zu bilden. Die
Einstellmutter 54 der Farbauftragseinheit 61 ist
auf dem Schraubabschnitt 4D der Vorderplatte 4 fest
angezogen, wodurch die Basisendabschnitte der rohrförmigen Abdeckung 69 zusammen
mit den hinteren Endabschnitten der Farbauftragseinheit 61 in
Passeingriff mit dem abgestuften Sockelbereich 4E der Vorderplatte 4 gehalten
werden. Somit ist die Farbauftragseinheit 61 integriert
an dem Ventilgehäuse 1 befestigt,
wobei der abgestufte Bereich 54E der Einstellmutter 54 der
Farbauftragseinheit sich in aneinanderstoßer Berührung mit einem abgestuften Bereich 69A der
rohrförmigen
Abdeckung 69 befindet.
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Die elektrostatische Farbauftragseinheit 61 vom
geraden, Rotationszerstäuberkopf-Typ,
die lösbar
an dem Vorderende des Ventilgehäuses
befestigt ist, ist in der vorliegenden speziellen Ausführung in folgender
Weise ausgestaltet. Wie nämlich
nachfolgend beschrieben wird, wird diese elektrostatische Farbauftragseinheit 61 vom
Rotationszerstäuberkopf-Typ
im Wesentlichen durch ein Gehäuse 62,
einen Luftmotor 63, einen Rotationszerstäuberkopf 64, einen
Formluft-Ring 65, ein Zuführungsrohr 66 und durch
einen Hochspannungsgenerator vom Hochleistungs-Typ 67 gebildet.
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Mit 62 ist das Gehäuse bezeichnet,
das ausgestaltet ist, um den Luftmotor 63 und den Hochspannungsgenerator 67 zu
umschließen.
Wie aus 7 ersichtlich
ist, ist das Gehäuse 62 in
einer abgestuften, zylindrischen Form ausgebildet, die einen Motorraum 62A in
einem vorderen Endabschnitt definiert, um den Luftmotor 63 unterzubringen.
Zwischen einem axialen Mittelpunkt und dem hinteren Ende auf der
Seite der Vorderplatte 4 ist die Umfangsoberfläche des
Gehäuses 62 eingesenkt,
um Rohrwicklungsabschnitte 62B zur Verfügung zu stellen. Ferner ist
das Gehäuse 62 innen
mit einem ersten Formungsluft-Kanal 62C, der mit dem Formungsluft-Kanal 6 des
Ventilgehäuses 1 an
einem Ende davon in Verbindung steht, und mit einem zweiten Formungsluft-Kanal 62D versehen,
der in den äußeren Randabschnitten
der Motorkammer 62A rund um den Luftmotor 63 ausgebildet
ist. Weiterhin ist das Motorgehäuse 62 mit
einer Kabelkanalöffnung 62E für das Erfassungskabel 36,
zusammen mit dem Antriebsluft-Kanal, dem Bremsluft-Kanal und dem
Tragluft-Kanal (die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind) versehen.
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Die Bezugszahl 63 bezeichnet
den Luftmotor, welcher in dem Motorraum 62A des Gehäuses 62 untergebracht
ist. Dieser Luftmotor 63 wird im wesentlichen gebildet
durch: ein Motorgehäuse 63A; eine
hohle Drehwelle 63B, die drehbar durch ein Luftlager in
dem Motorgehäuse 63A gelagert
ist; und eine Luftturbine 63C, die fest an einem Basisendabschnitt
der Drehwelle 63B befestigt ist. Die Luftturbine 63C des
Luftmotors 63 wird durch Luft angetrieben, die durch den
Antriebsluft-Kanal 7 zugeliefert wird, um die Drehwelle 63B in
eine Hochgeschwindigkeitsdrehung zu versetzen.
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Mit 64 ist ein Zerstäuberkopf
bezeichnet, genauer gesagt, ein trichterförmiger Rotationszerstäuberkopf,
der an dem vorderen Ende der Drehwelle 63B des Luftmotors 63 montiert
ist. Der Rota tionszerstäuberkopf 64 wird
in eine Hochgeschwindigkeits-Drehung versetzt, so dass eine Farbe,
die zu ihm durch das Zuführungsrohr 66 zugeführt wird,
unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft in zerstäubten Teilchen von den Randkanten
des Rotationszerstäuberkopfes
versprüht
wird.
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Mit 65 ist ein Formungsluftring
bezeichnet, der in einem vorderen Endabschnitt des Gehäuses 62 derart
vorgesehen ist, dass er den Rotationszerstäuberkopf 64 umgibt.
Der Formungsluftring 65 ist mit einem Formungsluft-Kanal 65A,
der mit dem zweiten Formungsluft-Kanal 62D in dem Gehäuse 62 in
Verbindung steht, und mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen 65B versehen,
um Formungsluft, die durch den Formungsluft-Kanal 65A zugeliefert
wird, in Richtung auf die Farbteilchen auszustoßen, die aus dem Rotationszerstäuberkopf 64 verspritzt
werden.
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Mit 66 ist ein Zuführungsrohr
bezeichnet, das durch die hohle Drehwelle 63B des Luftmotors 63 hindurchgeführt ist.
Dieses Zuführungsrohr 66 enthält einen
Farbzulieferungskanal 66A, der sich in axialer Richtung
in einem Kernbereich des Rohres erstreckt, und einen Verdünnungsmittel-Zulieferungskanal 66B,
der entlang dem Farbzulieferungskanal 66A und um ihn herum
ausgebildet ist. Der Farbzulieferungskanal 66A steht mit
dem Farbkanal 31 und mit dem gemeinsamen Farbkanal 30 in
dem Ventilgehäuse über ein
spiralförmiges
Rohr in Verbindung, während
der Verdünnungsmittel-Zulieferungskanal 66B mit
dem Verdünnungsmittel-Zulieferungskanal 32 in
Verbindung steht.
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Mit 67 ist der Hochspannungsgenerator
vom Hochleistungs-Typ bezeichnet, der in einen hinteren Endabschnitt
des Gehäuses 62 eingebaut
ist. Der Hochspannungsgenerator 67 ist mit einem Stecker 67A auf
seiner Niederspannungsseite (geerdeten Seite) versehen. Dieser Stecker 67A ist
mit dem Stecker 52A des Stromzuführungskabels 52 gekoppelt. Andererseits
ist die Hochspannungsseite (Ausgangsseite) des Hochspannungsgenerators 67 elektrisch über eine
Leitungsfeder 67B mit dem Luftmotorgehäuse 63A verbunden.
Im vorliegenden Beispiel wird, obwohl in den Zeich nungen nicht dargestellt, der
Hochspannungsgenerator 67 durch eine Mehrstufen-Spannungsdopplungs-Gleichrichter-Schaltung
(Cockcroft-Schaltung) gebildet, die aus einer Vielzahl von Kondensatoren,
Dioden usw. besteht, und dadurch die Stromquellenspannung, die über das
Stromversorgungskabel 52 zugeliefert wird, auf einen vorbestimmten
höheren
Spannungspegel transformiert, zum Beispiel auf eine Spannung von –90 kV bis –120 kV. Über den
Luftmotor 63 und das Zuführungsrohr 66 wird
diese Hochspannung an die Farbe angelegt, die durch den Farbzulieferungskanal 66A fließt.
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Mit 68 ist das spiralförmige Rohr
bezeichnet, das an dem äußeren Umfang
des Rohrwindungsabschnitts 62B des Gehäuses 62 vorgesehen
ist. Das spiralförmige
Rohr 68 ist um den äußeren Umfang des
Rohrwindungsabschnitts 62B gewunden, wobei sein eines Ende
mit dem gemeinsamen Farbkanal 30 und mit dem Farbkanal 31 und
das anderen Ende mit dem Farbzulieferungskanal 66A des
Zuführungsrohres 66 in
Verbindung steht. Somit dient das spiralförmige Rohr 68 zum Vergrößern der
Fließstrecke
der Farbe, d. h. zum Erhöhen
des elektrischen Widerstandes zwischen dem Hochspannungsgenerator 67 und
der Farbwechsel-Ventilanordnung 11. Im Ergebnis dessen
fällt die
durch den Hochspannungsgenerator 67 an die Farbe angelegte
Hochspannung beim Fließen
durch das spiralförmige
Rohr 68 ab, um das Ventilgehäuse 1 (die Farbwechsel-Ventilanordnung 11)
auf der Niederspannungsseite zu halten. Daneben dient das spiralförmige Rohr 68 dazu,
die sogenannte "Überbrückungs"-Erscheinung zu unterdrücken, die
auftreten könnte,
wenn die Farbe eine Metallic-Farbe ist.
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Mit 69 ist eine Rohrabdeckung
bezeichnet, die derart an dem Gehäuse 62 angebracht
ist, dass sie den Rohrwindungsabschnitt 62B umgibt. Die Rohrabdeckung 69 ist
zum Schutz des spiralförmigen
Rohrs 68 vorgesehen, das um den Rohrwindungsabschnitt 62B gewunden
ist und weist eine zylindrische Form auf. Ferner ist die Rohrabdeckung 69 mit
einem abgestuften Abschnitt 69A versehen, der sich radial
nach außen
von seinem äußeren Umfang an einem
Ende davon zum Eingreifen mit einem abgestuften Abschnitt 54A der
Einstellmutter 54 erstreckt.
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In der vorliegenden Ausführung wird
die Farbauftragseinheit 61 an der Vorderplatte 4 befestigt
oder von Ihr gelöst,
indem die Einstellmutter 54 auf der Seite der Farbauftragseinheit 61 angezogen oder
gelöst
wird.
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Sich nun 8 zuwendend, ist dort anstatt der vorher
beschriebenen elektrostatischen Farbauftragseinheit 61 vom
geraden Rotationszerstäuberkopf-Typ
eine elektrostatischen Farbauftragseinheit vom gebogenen Rotationszerstäuberkopf-Typ
dargestellt, die lösbar
an dem Ventilgehäuse 1 befestigt
ist.
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Genauer gesagt ist mit 71 eine
elektrostatische Farbauftragseinheit vom gebogenen Rotationszerstäuberkopf-Typ
bezeichnet, die lösbar
an dem Vorderende des Ventilgehäuses 1 befestigt
ist. Diese Farbauftragseinheit 71 vom Rotationszerstäuberkopf-Typ
weist ein Gehäuse 70 auf,
das unter einem Winkel von etwa 60 Grad zu der Achse der Farbauftragseinheit 71 gebogen
ist. Diese Winkelanordnung ist zum Beispiel geeignet, um eine Farbe
auf die inneren Oberflächen
einer Fahrzeugkarosserie aufzutragen, indem die Farbauftragseinheit
durch einen Fensterrahmen oder Ähnliches
zum Farbauftragen auf Oberflächen
mit komplizierten Formen oder Umrissen in die Fahrzeugkarosserie
gebracht werden kann.
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Mit Ausnahme des Gehäuses 72 ist
die elektrostatische Farbauftragseinheit 71 vom gebogenen Rotationszerstäuberkopf-Typ
aus Bauteilkomponenten aufgebaut, die denen der vorher beschriebenen elektrostatische
Farbauftragseinheit 61 vom geraden Rotationszerstäuberkopf-Typ
gleichen, einschließlich des
Luftmotors, des Rotationszerstäuberkopfes,
des Formungsluft-Ringes, des Zuführungsrohrs,
des Hochspannungsgenerators vom Hochleistungs-Typ, der Rohrabdeckung
usw. Daher sind die gemeinsamen Bauteilkomponenten einfach durch
gleiche Bezugszahlen oder Buchstaben bezeichnet, um eine Wiederholung
derselben Erläuterungen
zu vermeiden.
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Sich nun 9 bis 11 zuwendend,
ist dort eine elektrostatische Farbauftragseinheit vom geraden Spritzpistolen-Typ
dargestellt, die lösbar
an dem Ventilgehäuse 1 anstelle
der elektrostatischen Farbauftragseinheit 61 vom geraden
Rotationszerstäuberkopf-Typ
oder der elektrostatischen Farbauftragseinheit 71 vom gebogenen
Rotationszerstäuberkopf-Typ
montiert ist.
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Mit 81 ist die vorher angeführte elektrostatische
Farbauftragseinheit vom geraden Spritzpistolen-Typ bezeichnet, die
lösbar
an dem vorderen Ende des Ventilgehäuses 1 befestigt ist.
Diese elektrostatische Farbauftragseinheit 81 vom Spritzpistolen-Typ wird
im wesentlichen durch ein Gehäuse 82,
einen Pistolenkopfabschnitt 83, eine Farbdüse 84,
eine Luftdüse 85 und
einen Hochspannungsgenerator vom Hochleistungs-Typ 86 gebildet,
wie es nachfolgend beschrieben wird.
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Mit 82 ist das Gehäuse der
elektrostatische Farbauftragseinheit 81 vom Spritzpistolen-Typ bezeichnet,
das in einer geraden, zylindrischen Form mit abgestuften Abschnitten
ausgebildet ist, wie es in 10 und 11 dargestellt ist, und das
einen Raum 82A in einem Endbereich davon aufweist, um den Hochspannungsgenerator 86 unterzubringen.
Der Pistolenkopf-Abschnitt 83 ist in dem Raum 82B angeordnet,
der in dem anderen Ende des Gehäuses 82 angeordnet
ist. Ferner ist das Gehäuse 82 an
seinem äußeren Umfang
zwischen einem axialen Zwischenpunkt und seinem hinteren Ende mit
einem Rohrwindungsabschnitt 82C versehen. Darüber hinaus
ist das Gehäuse 82 mit
einem Farbzulieferungskanal 82D, der Farbe zu dem Pistolenkopf-Abschnitt 83 liefert,
und einem Luftkanal 82E versehen, der Zerstäubungsluft
und Musterformungsluft zu der Luftdüse 85 liefert.
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Der Pistolenkopf-Abschnitt 83 ist
fest an dem vorderen Ende des Gehäuses 82 befestigt.
Der Pistolenkopf 83 ist, wie nachfolgend beschrieben, mit
einer Farbdüse 84 und
mit einer Luftdüse 85 versehen.
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Die Farbdüse 84, die an dem
Pistolenkopf-Abschnitt 83 vorgesehen ist, weist an ihrem
vorderen distalen Ende eine Farbspritzöffnung 84A auf, durch
die Farbe verspritzt wird, die durch den Farbzulieferungskanal 82D zugeliefert
wird.
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Die Luftdüse 85 ist auf den äußeren Umfang des
Pistolenkopfes 83 geschraubt und mit einer Vielzahl von
Luftauslassöffnungen 85A versehen,
durch die Zerstäubungsluft
oder Formgebungsluft ausgestoßen
wird, um entweder Farbteilchen, die aus der Farbspritzöffnung 84A der
Farbdüse 84 verspritzt werden,
zu zerstäuben
oder um die zerstäubten Farbteilchen
zu einem flachen Muster zu formen.
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Der Hochspannungsgenerator vom Hochleistungs-Typ 86,
der in dem hinteren Raum 82A des Gehäuses 82 untergebracht
ist, ist auf seiner Niederspannungsseite mit einem Stecker 86A für das Verbinden
mit dem Stecker 82A des Stromzuführungskabels 52 versehen.
Die Hochspannungsseite des Hochspannungsgenerators 86 ist über den
Stecker 86B mit einer Nadelelektrode 88 verbunden.
In der vorliegenden speziellen Ausführung wird der Hochspannungsgenerator 86,
wie auch der Hochspannungsgenerator vom Hochleistungs-Typ 67 in
der vorhergehenden Ausführung,
durch eine Mehrstufen-Spannungsdopplungs-Gleichrichter-Schaltung (Cockcroft-Schaltung) gebildet,
wodurch eine Quellenspannung von dem Stromversorgungskabel 52 auf
eine vorbestimmte Hochspannung, zum Beispiel auf –90 kV bis –120 kV
transformiert, um die Nadelelektrode 88 zu versorgen, wie
es nachfolgend beschrieben wird.
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Mit 87 ist ein hoher Widerstand
bezeichnet, der in dem Pistolenkopf 83 untergebracht ist
und der zwischen dem Hochspannungsgenerator 86 und der Nadelelektrode 88 eingesetzt
ist, um Funkenentladungen zu verhindern, die stattfinden würden, wenn die
Nadelelektrode 88 in eine ungewöhnlich dichte Nähe zu einem
Beschichtungsobjekt gebracht wird.
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Der Basisendabschnitt der Nadelelektrode 88,
die an der Mittelachse der Farbdüse 84 angeordnet
ist, wird durch einen Elektro denhalter 89 innerhalb der
Farbdüse 84 gehalten.
Das vordere Ende der Nadelelektrode 88 steht aus der Farbspritzöffnung 84A hervor.
Die Nadelelektrode 88, die mit der Hochspannungsseite des
Hochspannungsgenerators 86 verbunden ist, bildet einen
Koronaentladungsbereich vor der Farbdüse 84, um. die verspritzten
Farbteilchen mit einer Hochspannung aufzuladen.
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Ein Ende des spiralförmigen Rohrs 90,
das um den Rohrwindungsabschnitt 82C des Gehäuses 82 gewunden
ist, steht mit dem Farbkanal 31 und dem gemeinsamen Farbkanal 30 in
Verbindung und das andere Ende ist mit dem Farbzulieferungskanal 82D verbunden.
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Die Rohrabdeckung 91, die
an dem Gehäuse 82 derart
befestigt ist, dass sie den Rohrwindungsabschnitt 82C umschließt, weist
eine zylindrische Form auf und ist zum Schützen des um den Rohrwindungsabschnitt 82C gewundenen
spiralförmigen
Rohrs 90 vorgesehen. Die Rohrabdeckung 91 ist
mit einem ringförmigen,
abgestuften Abschnitt 91A versehen, der radial nach außen an einem
Ende davon vorsteht, um mit dem abgestuften Abschnitt 54A der
Einstellmutter 54 einzugreifen.
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Die Farbauftragseinheit 81 kann
an der Vorderplatte 4 befestigt oder von ihr gelöst werden,
indem die Einstellmutter 54 auf der Seite der Farbauftragseinheit
angezogen bzw. gelöst
wird.
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Die Bezugszahl 92 bezeichnet
einen Stopfen, der an dem Plattenabschnitt 34A der hinteren Platte 34 befestigt
ist, wie es in 10 dargestellt
ist. Der Stopfen 92 wird in den Kabelkanal für das Erfassungskabel 36 eingesetzt,
wenn es infolge des Auswechselns der Farbauftragseinheit nicht erforderlich ist,
die Drehzahl des Luftmotors 63 über das Erfassungskabel 36 zu
erfassen, zum Beispiel wenn die elektrostatische Farbauftragseinheit
vom Rotationszerstäuberkopf-Typ 61 oder 71 durch
die elektrostatische Farbauftragseinheit 81 vom Spritzpistolen-Typ ersetzt
wird.
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Nun auf 12 Bezug nehmend, ist dort eine elektrostatische
Farbauftragseinheit vorn gebogenen Spritzpistolen-Typ dargestellt,
die lösbar
an dem Ventilgehäuse 1 anstelle
der Farbauftragseinheit vom geraden Rotationszerstäuber-Typ 61,
der Farbauftragseinheit vom gebogenen Rotationszerstäuber-Typ 71 oder
Farbauftragseinheit 81 vom geraden Spritzpistolen-Typ 81 befestigt
ist.
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Genauer ausgedrückt, ist mit 101 eine
elektrostatische Farbauftragseinheit vom gebogenen Spritzpistolen-Typ
bezeichnet, die lösbar
an dem vorderen Ende des Ventilgehäuses 1 befestigt ist.
Diese Farbauftragseinheit vom Spritzpistolen-Typ 101 ist mit
einem Gehäuse 102 versehen,
das in einem axialen Zwischenabschnitt unter einem Winkel von etwa 60
Grad zu der Achse der Farbauftragseinheit 101 gebogen ist.
Diese Winkelanordnung ist insbesondere für den Farbauftrag auf Innenflächen einer
Fahrzeugkarosserie geeignet. Die elektrostatische Farbauftragseinheit
vom gebogenen Spritzpistolen-Typ 101, die an einem Farbauftrags-Roboterarm
befestigt ist, kann nämlich
durch einen Fensterrahmen oder andere Öffnungen für das Auftragen einer Farbe
auf Innenflächen
mit komplizierten Konturen oder Formen in eine Fahrzeugkarosserie
gebracht werden.
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Mit Ausnahme des Gehäuses 102 stimmen die
Bauteilkomponenten, welche die elektrostatische Farbauftragseinheit
vom gebogenen Spritzpistolen-Typ 101 darstellen, mit der
vorher beschriebenen elektrostatischen Farbauftragseinheit vom geraden Spritzpistolen-Typ 81 überein,
einschließlich
des Pistolenkopf-Abschnittes, der Farbdüse, der Luftdüse, des
Hochspannungsgenerators vom Hochleistungs-Typ, der Rohrabdeckung
usw. Daher sind in der nachfolgenden Beschreibung diese übereinstimmenden
Bauteilkomponenten einfach durch dieselben Bezugszahlen oder Buchstaben
bezeichnet, um eine Wiederholung derselben Erläuterungen zu vermeiden.
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Weiterhin sind gemäß der vorliegenden
Ausführung
zusätzliche
Farbauftragseinheiten vorgesehen, wie es in 13 dargestellt ist. Diese Farbauftragseinheiten
können
zusätzlich
zu den vorher beschriebenen Farbauftragseinheiten 61 und 71 mit dem
Hochspannungsgenerator vom Hochleistungs-Typ 67 und den
Farbauftragseinheiten 81 und 101 mit dem Hochspannungsgenerator
vom Hochleistungs-Typ 86 auswechselbar an dem Ventilgehäuse 1 befestigt
werden.
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Spezifischer beschrieben sind, wie
es aus 13 ersichtlich
ist, zusätzlich
eine elektrostatische Farbauftragseinheit vom geraden Rotationszerstäuberkopf-Typ 111 und
eine elektrostatische Farbauftragseinheit vom geraden Spritzpistolen-Typ 112 vorgesehen,
die als Spannungsdopplungs-Gleichrichter-Schaltung (Cockcroft-Schaltung
einen Niederleistungs-Hochspannungsgenerator 113 mit einer
Ausgangsspannung von –40
kV bis –60
kV verwenden. Daher unterscheiden sich diese Farbauftragseinheiten 111 und 112 von
den vorher beschriebenen Farbauftragseinheiten 61, 71, 81 und 101 darin,
dass ihre Ausgangsspannungen niedriger sind, als die der Farbauftragseinheiten 61, 71, 81 und 101 (die
jede eine Ausgangsspannung von –90
kV bis –120
kV aufweisen).
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Gemäß der Farbspritzvorrichtung
der vorliegenden Ausführung
können
alle diese Farbauftragseinheiten 61, 71, 81, 101, 111 und 112 auswechselbar
und untereinander austauschbar an dem Ventilgehäuse 1 befestigt werden,
weil das Ventilgehäuse 1 sowie
die Farbwechsel-Ventilanordnung 11 eine gemeinsame Basis
für die
jeweiligen Farbauftragseinheiten 61, 71, 81 und 101, 111 und 112 bilden.
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Bei der Farbspritzvorrichtung der
vorliegenden Ausführung,
die so ausgestaltet ist, wie es vorher beschrieben wurde, wird eine
ausgewählte
der Farbauftragseinheiten 61, 71, 81, 101, 111 und 112,
die auswechselbar in Position an dem Ventilgehäuse 1 befestigt ist,
bei einem Farbauftragsvorgang, der einen Farbwechsel oder mehrere
Farbwechsel beinhaltet, in folgender Weise betrieben.
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Zuerst wird zum Beispiel die elektrostatische Farbauftragseinheit
vom geraden Rotationszerstäuber-Typ 61 an
dem Ventilgehäuse 1 befestigt,
um einen Farbauftragsvorgang an äußeren Oberflächen eines
Beschichtungsobjektes, wie zum Beispiel einer Fahrzeugkarosserie,
durchzuführen.
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Zunächst wird zum Beschichten der äußeren Oberflächen der
Fahrzeugkarosserie mit einer Farbe der Farbe A Antriebsluft, Bremsluft
und Tragluft über den
Antriebsluftkanal 7, den Bremsluftkanal 8 bzw. den
Tragluftkanal 9 dem Luftmotor 63 zugeliefert. Darauf
wird unter Erfassen der Drehzahl der Luftturbine 63C auf
der Basis des Ausgangssignals des Erfassungskabels 36,
der Rotationszerstäuberkopf 64 in
eine Hochgeschwindigkeitsdrehung mit vorbestimmter Drehzahl versetzt.
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In diesem Zustand wird dem Pilotluft-Zulieferungskanal 29A Pilotluft
zugeliefert, um das Farbventil 12A zu öffnen, wonach eine Farbe der
Farbe A dem gemeinsamen Farbkanal 30 von einer Farbquelle 43A der
Farbe A über
das Farbzuführrohr 37A zugeliefert
wird. Darauf wird das Auslöseventil 18 in zeitlicher
Beziehung zu einem Beginn des Beschichtungsvorgangs geöffnet, um
Farbe der Farbe A dem Farbzulieferungskanal 66A des Zuführrohres 66 über den
Farbkanal 31 und das spiralförmige Rohr 68 zuzuliefern.
Demgemäß wird die
Farbe aus dem Farbzulieferungskanal 66A in Richtung zu
dem Rotationszerstäuberkopf 64 ausgestoßen. Während der
derartigen Zulieferung von Farbe der Farbe A wird eine Hochspannung
in der Größenordnung
von –90kV
bis –120kV
von dem Hochspannungsgenerator vom Hochleistungs-Typ 67 über das
Stromversorgungskabel 52 an den Luftmotor 63 angelegt,
um die Farbe der Farbe A, welche durch das Zuführrohr 66 fließt, auf
eine Hochspannung aufzuladen.
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Die Farbe der Farbe A, welche dem
Rotationszerstäuberkopf 64 zugeliefert
wurde, wird in Form von zerstäubten
Teilchen von den äußeren Randkanten
unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft verspritzt, die sich aus
der Hochgeschwindigkeitsdrehung des Rotationszerstäuberkopfes
ergibt. Die verspritzten Farbteilchen, die mit einer Hochspannung
aufgeladen sind, werden gezwungen, entlang einem elektrostatischen
Feld in Richtung zu der Fahrzeugkarosserie zu fliegen, die bei Erdpotential
gehalten wird. Gleichzeitig wird Formungsluft, die über das
Formungsluft-Zuführungsrohr 35,
die Formungsluftkanäle 6, 62C, 62D, 65A usw.
zugeliefert wird, durch die jeweiligen Luftaustrittsöffnungen 65B ausgestoßen, wodurch
die Farbteilchen weiter zerstäubt
und zu einem gewünschten
Spritzmuster geformt werden.
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wenn es notwendig wird, von einer
Farbfarbe A zu einer Farbfarbe B zu wechseln, wird zuerst das Farbventil 12 für die Farbe
A geschlossen. Dann werden das Luftventil 48 und das Verdünnungsmittelventil 49 abwechselnd
geöffnet
und gleichzeitig wird das Wasch-Schieberventil 14 geöffnet, um
Spülluft
und Verdünnungsmittel
von der Luftquelle 45 und der Verdünnungsmittelquelle 46 zu
dem gemeinsamen Farbkanal 30, dem Farbkanal 31,
dem spiralförmigen Rohr 68 und
dem Farbzulieferungskanal 66A zu liefern, um Reste der
Farbe der Farbe A in diesen Kanälen
auszuwaschen. Zu diesem Zeit wird das Nasenend-Waschventil 15 geöffnet, um
Farbe der Farbe A, die sich in den vorderen Endabschnitten des Zuführungsrohrs 66 auf
dem Rotationszerstäuberkopf 64 abgelagert
hat, zusammen mit dem Verdünnungsmittel,
das durch den Verdünnnungsmittel-Zulieferungskanal 66B des
Zuführungsrohrs 66 über den Verdünnnungsmittelkanal 32 gespült wird,
auszuwaschen.
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Nach dem vollständigen Auswaschen der Farbe
A wird das Farbventil 12B für die Farbe B geöffnet, um
Farbe der Farbe B zuzuliefern. Danach wird die Farbe der Farbe B
von der Farbquelle 43B zu dem Farbzulieferungskanal 66A des
Zuführungsrohrs 66 durch
das Farbzuführungsrohr 37B,
den gemeinsamen Farbkanal 30, das Auslöseventil 18 und das
spiralförmige
Rohr 68 zugeliefert, um die Farbe der Farbe B aus dem Rotationszerstäuberkopf 64 in Richtung
auf die Fahrzeugkarosserie zu spritzen.
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Als Nächstes wird der Farbauftragsvorgang, der
einen Farbauftrag auf die inneren Oberflächen der Fahrzeugkarosserie
ausführt,
die normalerweise in Kontur oder Form komplizierter sind, erläutert.
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In diesem Fall wird nun eine elektrostatische Farbauftragseinheit
vom gebogenen Rotationszerstäuber-Typ 71 an
dem Ventilgehäuse 1 an
der Stelle der Farbauftragseinheit vom geraden Typ 61 befestigt.
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Die Farbauftragseinheit vom geraden
Rotationszerstäuber-Typ 61 kann
durch die elektrostatische Farbauftragseinheit vom gebogenen Rotationszerstäuber-Typ 71 durch
einfache Vorgänge
ersetzt werden, wie es nachfolgend erläutert wird.
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Zuerst wird die Einstellmutter 54 an
der Seite der Farbauftragseinheit gelöst und von dem Gewindeabschnitt 4D der
Vorderplatte 4 getrennt. Wenn man dieses ausführt, ist
die elektrostatische Farbauftragseinheit vom geraden Rotationszerstäuber-Typ 61 leicht
von dem Ventilgehäuse 1 zu
demontieren. Nach dem Demontieren der Farbauftragseinheit 61 wird
die Farbauftragseinheit vom gebogenen Rotationszerstäuber-Typ 71 an
dem Ventilgehäuse 1 befestigt.
Zu dieser Zeit wird die Rohrabdeckung 69 an dem Gehäuse 72 in
Passeingriff mit dem abgestuften Bereich der Vorderplatte 4 gebracht,
und in diesem Zustand wird die Einstellmutter 54 an der
Farbauftragseinheit fest auf den Gewindeabschnitt 4D geschraubt,
um die neue Farbauftragseinheit in Position zu bringen. Auf diese
Weise kann die elektrostatische Farbauftragseinheit vom gebogenen
Rotationszerstäuber-Typ 71 in
einer äußerst leichten
Art und Weise an dem Ventilgehäuse 1 angebracht
werden.
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Die elektrostatische Farbauftragseinheit
vom gebogenen Rotationszerstäuber-Typ 71 funktioniert sowohl
bei dem Farbauftragsvorgang als auch bei dem Farbwechselvorgang
in derselben Art und Weise wie die Farbauftragseinheit vom geraden
Typ 61, so dass die Beschreibung in dieser Hinsicht hier
weggelassen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
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Nun kann gleichermaßen, wenn
es erforderlich ist, die elektrostatische Farbauftragseinheit vom geraden
Spritzpistolen-Typ 81 an der Stelle der elektrostatischen
Farbauftragseinheit vom Rotationszerstäuber-Typ 61 in erleichterter
Art und Weise montiert und für
die Auftragsvorgänge
verwendet werden, wie es nachfolgend beschrieben wird.
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Zuerst wird die Einstellmutter 54 an
der Seite der Farbauftragseinheit gelöst und von dem Gewindeabschnitt 4D der
Vorderplatte 4 getrennt, um eine Demontage der elektrostatischen
Farbauftragseinheit vom Rotationszerstäuber-Typ 61 von dem
Ventilgehäuse 1 zu
gestatten. Nach dem Entfernen der Farbauftragseinheit 61 wird
das Erfassungskabel 36 aus der Kabelkanalöffnung 10 herausgezogen
und darauf der Stopfen 92 auf die hintere Platte 34 gesetzt.
Als Nächstes
wird die elektrostatische Farbauftragseinheit vom geraden Spritzpistolen-Typ 81 an dem
Ventilgehäuse 1 angebracht.
In diesem Fall wird die Rohrabdeckung 91 an dem Gehäuse 82 mit
dem abgestuften Bereich 4E der Vorderplatte 4 in
Eingriff gebracht und die Einstellmutter 54 auf der Seite
der Farbauftragseinheit wird fest auf den Gewindeabschnitt 4D der
letzteren geschraubt. Auf diese Weise kann die Farbauftragseinheit
vom Spritzpistolen-Typ 81 leicht an dem Ventilgehäuse 1 angebracht
werden.
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Die elektrostatische Farbauftragseinheit
vom Spritzpistolen-Typ 81 erfordert keine Arbeitsgänge des
Luftmotors 63. Wenn nämlich
die elektrostatische Farbauftragseinheit vom Spritzpistolen-Typ 81 durch
die elektrostatische Farbauftragseinheit vom Rotationszerstäuber-Typ 61 ersetzt
wird, werden der Bremsluftkanal 8 sowie der Tragluftkanal 9 unnötig. Seitens
der elektrostatischen Farbauftragseinheit vom Spritzpistolen-Typ 81 gibt
es keine Kanäle,
die den Luftkanälen 8 und 9 entsprechen,
so dass diese Luftkanäle 8 und 9 in
geeigneter Weise nach dem Befestigen der Farbauftragseinheit 81 an
dem Ventilgehäuse 1 im
geschlossenen Zustand blockiert werden.
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Um eine Farbe der Farbe A durch die
Verwendung der vorher beschriebenen elektrostatischen Farbauftragseinheit
vom Spritzpistolen-Typ 81 aufzutragen, werden zuerst das
Farbventil 12A und das Auslöseventil 18 geöffnet. Darauf
wird eine Farbe der Farbe A, die durch das Farbzuführrohr 37A zugeliefert
wird, dem Pistolenkopf-Abschnitt 83 durch den gemeinsamen
Farbkanal 30, den Farbkanal 31, das spiralförmige Rohr 90 und
den Farbzulieferungskanal 82D zugeführt und in Richtung auf die
Fahrzeugkarosserie durch die Farbdüse 84 an dem Pistolenkopf-Abschnitt 83 verspritzt.
Zu dieser Zeit wird eine Hochspannung von dem Hochspannungsgenerator 86 an
die Nadelelektrode 88 angelegt und die verspritzten Farbteilchen
werden in einem Koronaentladungsbereich aufgeladen, der durch die
Nadelelektrode 88 vor dieser gebildet wird. Im Ergebnis
dessen, werden die Farbteilchen der Farbe A gezwungen in Richtung
auf die bei Erdpotential gehaltene Fahrzeugkarosserie zu fliegen
und sich darauf abzulagern.
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Daneben wird gleichzeitig Formungsluft durch
das Formungsluftrohr 35, den Formungsluftkanal 6 und
den Luftkanal 82E der Luftdüse 85 zugeliefert
und durch die jeweiligen Luftaustrittsöffnungen 85A der Luftdüse 85 ausgestoßen, wodurch
die Farbteilchen weiter zerstäubt
und zu einem gewünschten Spritzmuster
geformt werden.
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Die vorher beschriebene elektrostatische Farbauftragseinheit
vom geraden Spritzpistolen-Typ 81 kann gleichermaßen durch äußerst einfache
Vorgänge,
wie nachfolgend beschrieben, durch die elektrostatischen Farbauftragseinheit
vom gebogenen Spritzpistolen-Typ 101 ersetzt
werden.
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Zuerst wird die Einstellmutter 54 an
der Seite der Farbauftragseinheit gelöst und von dem Gewindeabschnitt 4D der
Vorderplatte 4 getrennt, um eine Demontage der elektrostatischen
Farbauftragseinheit vom Spritzpistolen-Typ 81 von dem Ventilgehäuse 1 zu
gestatten. Nach dem Entfernen der Farbauftragseinheit 81 wird
die elektrostatische Farbauftragseinheit vom gebogenen Spritzpistolen-Typ 101 an dem
Ventilgehäuse 1 befestigt.
Zu dieser Zeit wird die Rohrabdeckung 91 an dem Gehäuse 102 mit
dem abgestuften Bereich 4E der Vorderplatte 4 in
Eingriff gebracht, und in diesem Zustand wird die Einstellmutter 54 auf
der Seite der Farbauftragseinheit auf den Gewindeabschnitt 4D geschraubt
und ange zogen. Auf diese Weise kann die Farbauftragseinheit von
einem anderen Spritzpistolen-Typ leicht an dem Ventilgehäuse 1 angebracht
werden.
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Die Vorgänge bei der Farbauftragseinheit 101 einschließlich der
Farbauftragsvorgänge
und der Farbwechselvorgänge
sind dieselben wie die Vorgänge
bei der vorher beschrieben Farbauftragseinheit 71, so dass
hier keine Beschreibung in dieser Hinsicht erfolgt, um Wiederholungen
zu vermeiden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführung können, je
nach den Bedingungen der Auftragsvorgänge, wie zum Beispiel der Formen
der Beschichtungsoberflächen
und der Eigenschaften oder Kennwerte einer zu verwendenden Farbe,
verschiedenen Typen von Farbauftragseinheiten 61, 71, 81, 101, 111 und 112 wahlweise
an dem Ventilgehäuse 1 befestigt werden,
das als eine gemeinsame Befestigungsbasis dient und dadurch die
Farbwechsel-Ventilanordnung für
die gemeinsame Verwendung durch die jeweilige Farbauftragseinheit
einbezieht.
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Somit kann ein bestimmter Typ der
Farbauftragseinheit an dem Ventilgehäuse 1 leicht durch
einen anderen Typ der Farbauftragseinheit 61, 71, 81, 101, 111 oder 112 gemäß den Bedingungen
des Auftragsvorgangs ersetzt werden. Das ermöglicht es, sich leicht an Veränderungen
der Betriebsbedingungen einer Farbauftragslinie anzupassen und die
Produktivität
sowie die Arbeitseffektivität
in einem bedeutenden Maße
zu erhöhen.
Weiterhin wird es wegen des Vorsehens der Farbwechsel-Ventilanordnung 11,
die dazu angepasst ist, gemeinsam von verschiedenen Typen der Farbauftragseinheiten
verwendet zu werden, für
jede der Farbauftragseinheiten 61, 71, 81, 101, 111 und 112,
möglich,
auf eine große
Anzahl von Bauteilkomponenten zu verzichten, die ansonsten für eine Farbwechsel-Ventilanordnung
erforderlich wären.
Das steht im Gegensatz zu dem herkömmlichen Weg, bei dem eine
Farbwechsel-Ventilanordnung
in jede der Farbauftragseinheiten einzubauen ist. Daher trägt die Farbspritzvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung dazu bei; die Produktionskosten durch Verringerun gen der
Anzahl der Bauteilkomponenten wesentlich zu verringern und die Arbeitseffektivität einer
Montagelinie zu erhöhen,
wobei gleichzeitig die Belastungen der Benutzer durch Verringerungen
der Anzahl von Ersatzteilen, die auf Lager zu halten sind, geringer
werden.
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Weiterhin kann eine ausgewählte der
Farbauftragseinheiten 61, 71, 81, 101, 111 und 112 in
einer Position befestigt werden, indem einfach die Einstellmutter
auf der Seite der Farbauftragseinheit auf den Gewindeabschnitt 4D der
Vorderplatte 4, der an dem Vorderende des Ventilgehäuses 1 angeordnet ist,
aufgeschraubt und angezogen wird. Diese Anordnung erlaubt es, die
Farbauftragseinheit an dem Ventilgehäuse 1 einfach durch
einen anderen Typ der Farbauftragseinheiten 61, 71, 81, 101, 111 oder 112 in
einer äußerst vereinfachten
Weise zu ersetzen.
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Weiterhin steht bei den Farbauftragseinheiten 61, 71, 81, 101, 111 und 112 der
Rotationszerstäuberkopf 64 oder
der Pistolenkopf-Abschnitt 83, an den eine Hochspannung
von dem Hochspannungsgenerator 67, 86 oder 113 angelegt
ist, mit der Farbwechsel-Ventilanordnung 11 über das
spiralförmige
Rohr 68 oder 90 in Verbindung. Dieses spiralförmige Rohr 68 oder 90 dient
dazu, den elektrischen Widerstand zwischen dem spiralförmige Rohr 68 oder 90 und
der Farbwechsel-Ventilanordnung 11, zu vergrößern, wodurch
die Farbwechsel-Ventilanordnung 11 auf der Niederspannungsseite
des Hochspannungsgenerators 67, 86 oder 113,
nämlich
auf der Seite des Erdpotentials gehalten wird. Im Ergebnis dessen,
kann ein Bereitschaftsabschnitt, der in der Farbwechsel-Ventilanordnung 11 gefüllt ist,
so dicht wie möglich
bei Erdpotential gehalten werden.
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Somit wird die Farbe innerhalb der
Farbwechsel-Ventilanordnung 11 konstant bei Erdpotential
gehalten, um das Heraustrennen von Pigmenten aus dem Lösungsmittel
zu verhindern. Infolgedessen wird es möglich, die Schwierigkeiten,
wie sie bei den dem Stand der Technik entsprechenden Farbauftragsmaschinen
auftreten, zum Beispiel das Ablagern von abgelösten Pigmentflocken auf be schichteten
Oberflächen
und die Überbrückungs-Erscheinung,
wie sie bei einem Auftragsvorgang mit einer Metallic-Farbe auftritt,
auszuschließen.
Daher kann die Farbauftragsvorrichtung in einer äußerst zuverlässigen Weise
betrieben werden, um die Qualität
der Farbbeschichtungen zu verbessern.
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Ferner kann die Farbauftragseinheit 61, 71, 81, 101, 111 oder 112 direkt
an dem Ventilgehäuse 1 befestigt
werden, welches eine eingebaute Farbwechsel-Ventilanordnung 11 enthält. Da diese
Anordnung keine Rohrleitungen zwischen der Farbwechsel-Ventilanordnung 11 und
der Farbauftragseinheit 61, 71, 81; 101, 111 oder 112 erfordert,
kann sie ebenfalls dazu beitragen, die Arbeitseffektivität in einer
Montagelinie zu erhöhen
und die Produktionskosten zu verringern.
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Daneben kann zu der Zeit des Wechselns der
Farbfarbe ein Farbauftragsvorgang mit einer frischen Farbe schon
bald nach dem Ablösen
und Auswaschen nur der Farbreste der früheren Farbe in den Farbkanälen stromabwärts der
Farbwechsel-Ventilanordnung 11, d. h. nur der Farbreste
in dem gemeinsamen Farbkanal 30, dem Farbkanal 31,
dem spiralförmigen
Rohr 68 oder 90, dem Farbzulieferungskanal 66A oder 82D,
begonnen werden. Daher wird es möglich,
zusätzlich
zu den Kostenverringerungen, die Entsorgungsmengen von Farbe und
Verdünnungsmittel
bei einem Farbwechsel und die für
einen Farbwechsel erforderliche Zeit zu verringern.
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Andererseits sind in dem ringförmigen Ventilgehäuse 1 die
jeweiligen Farbventile 12A bis 12G, das Farbzulieferungsventil 13,
das Wasch-Schieberventil 14, das Nasenend-Waschventil 15,
das Ablassventil 16 und das Auslöseventil 18 kreisförmig in
Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 1 angeordnet.
Infolge dieser Anordnung können
alle Farbventile 12A bis 12G, das Farbzulieferungsventil 13,
das Wasch-Schieberventil 14, das Nasenend-Waschventil 15,
das Ablassventil 16 und das Auslöseventil 18 effektiv
in einer kompakten Form innerhalb des Ventilgehäuses angeordnet werden. Das
bedeutet, dass das Ventilgehäuse 1 (die
Farbwechsel-Ventilanordnung 11)
in einer kompakten Form vorgesehen werden kann, die in Größe und Gewicht
wesentlich reduziert ist, und die daher hilft, die Leistung des
Farbauftragsroboters zum Erreichen einer höheren Qualität der Beschichtungen
zu erhöhen.
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In den vorhergehenden Ausführungen
wurde die Farbspritzvorrichtung der vorliegenden Erfindung in Form
der elektrostatischen Farbauftragseinheiten 61, 71, 81, 101, 111 und 112 beschrieben,
die mit einem Hochspannungsgenerator 67, 86 und 113 versehen
sind, um die Farbteilchen mit einer Hochspannung aufzuladen. Es
ist jedoch so zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung auch
auf andere Typen von Farbauftragseinheiten anwendbar ist, die dazu
ausgestaltet sind, Farbe auf ein Beschichtungsobjekt zu spritzen
und abzulagern, ohne einen Hochspannungsgenerator zu verwenden.
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Ferner können bei der auswechselbaren
Befestigung der Farbauftragseinheiten 61, 71, 81, 101, 111 und 112 an
dem Ventilgehäuse 1 andere
Befestigungsmittel verwendet werden, als die Einstellmutter 54,
die auf der Seite jeder Farbauftragseinheit vorgesehen ist. So könnten zum
Beispiel die jeweiligen Farbauftragseinheiten über eine Schraubverbindung mit
dem Ventilgehäuse
verbunden sein oder sie könnten
lösbar
durch Verwendung von Schraubbolzen und Muttern an dem Ventilgehäuse 1 befestigt sein,
wenn es erwünscht
ist.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Wie aus der vorhergehenden ausführlichen Beschreibung
deutlich wird, wird gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Farbwechsel-Ventilanordnung
durch eine Vielzahl von Farbventilen gebildet, die in Ventil-Befestigungsbohrungen
in einem Ventilgehäuse
untergebracht sind, um eine Vielzahl von Farbfarben zuzuführen. Daneben
können
verschiedene Typen von Farbauftragseinheiten, je nach den Bedingungen
der erforderlichen Farbauftragsvorgänge, auswechselbar an dem Ventilgehäuse befestigt sein.
Daher kann eine Vielzahl von Farbauftragseinheiten wahlweise und
unterein ander austauschbar verwendet werden, um sich an Veränderungen
der Farbauftragsvorgänge
anzupassen, wobei das Ventilgehäuse
und die Farbwechsel-Ventilanordnung in das Ventilgehäuse eingebaut
sind.
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Daher können Farbauftragseinheiten
verschiedener Typen untereinander austauschbar auswechselbar je
nach den Bedingungen der Farbauftragsvorgänge unter gemeinsamer Verwendung
der Farbwechsel-Ventilanordnung für verschiedene Typen von Farbauftragseinheiten
an dem Ventilgehäuse
befestigt werden. Diese Anordnung ermöglicht es, sich leicht an Veränderungen
der Betriebsbedingungen einer Farbauftrags-Linie anzupassen, um
die Produktivität
und Arbeitseffektivität
in einem bedeutenden Maße
zu erhöhen.
Weiterhin erlaubt es die vorliegende Erfindung, im Gegensatz zu
dem Stand der Technik entsprechenden Gegenstücken, welche das Vorsehen einer
Farbwechsel-Ventilanordnung an jeder Farbauf-. tragseinheit erfordern,
eine große
Anzahl von Bauteilkomponenten gemeinsam für verschiedenen Typen von Farbauftragseinheiten
zu verwenden, wodurch eine deutliche Verringerung der Anzahl von
erforderlichen Bauteilkomponenten erreicht wird, um die Produktivität zu erhöhen. Ferner kann
gemäß der vorliegenden
Erfindung jede Farbauftragseinheit direkt mit dem Ventilgehäuse gekoppelt
werden, ohne dass irgendwelche Rohrleitungsarbeiten für das Verbinden
der Farbauftragseinheit mit dem Ventilgehäuse (der Farbwechsel-Ventilanordnung)
erforderlich sind. Das erleichtert und vereinfacht die Montagearbeit
und erlaubt gleichzeitig die Verringerung der Produktionskosten.