DE69823421T2

DE69823421T2 - Reinigungssystem für Düse

Info

Publication number: DE69823421T2
Application number: DE69823421T
Authority: DE
Inventors: Joseph C. Amherst Waryu; Thomas A. Sheffield Lake Loparo
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1997-06-17
Filing date: 1998-06-11
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2018-06-12
Also published as: EP0887114A2; US5941456A; DE69823421D1; EP0887114A3; EP0887114B1; JPH1157555A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spritzen einer Beschichtung auf ein Substrat, wie zum Beispiel einer Lackschicht auf eine Innenfläche einer Dose, während Teile des Systems vor Übersprühung geschützt werden, und insbesondere zum Reinigen der Beschichtungsspritzdüse der im Spritzbeschichtungsverfahren verwendeten Beschichtungsspritzpistole.
In einem konventionellen Spritzbeschichtungsverfahren zum Spritzbeschichten von Flächen, wie die Innenflächen von Dosen, haften kleine Partikel vom gespritzten Beschichtungsmaterial an der zu spritzenden Oberfläche und bilden einen Beschichtungsfilm. Einige der feinen Partikel des Beschichtungsmateriales haften jedoch nicht an der zu beschichtenden Oberfläche und bilden einen Sprühnebel (hierin Übersprühung („Overspray") genannt), der in die Nähe der Spritzvorrichtung treibt. Etwas von der Übersprühung haftet an der Spritz- oder Beschichtungspistole und an ihrer Spritzdüse und sammelt sich allmählich an, so dass daran eine Schicht aus Beschichtungsmaterial gebildet wird. Manchmal fallen Zusammenballungen des angesammelten Materials in die Sprühwolke und werden Teil der Beschichtung auf der zu spritzenden Oberfläche. Diese Zusammenballungen des Beschichtungsmaterials beeinträchtigen das Aussehen der beschichteten Oberfläche und können auch einen Defekt an der Dose verursachen, wenn die Zusammenballungen nicht in der vorgesehenen Zeit härten.
Ein anderes, durch das sich an der Spritzdüse ansammelnde übersprühte Beschichtungsmaterial verursachtes Problem ist die teilweise Verstopfung der Spritzdüsenöffnung und eine daraus resultierende Verzerrung im Sprühmuster, so dass ein Teil der gespritzten Oberfläche im Wesentlichen unbeschichtet bleibt.
Um diese mit dem übersprühten Beschichtungsmaterial verbundenen Probleme zu vermeiden, muss der Maschinenbediener den Beschichtungsprozess periodisch stoppen und die Spritzdüse reinigen. Zusätzlich zum periodischen Reinigen der Düse ist es für die Bediener üblich, die ausgesetzten Oberflächen der Spritzpistole mit Ausnahme der Spritzdüse mit Schmierfett oder tierischem Fett abzudecken, um zu ermöglichen, dass die Pistole leichter mit einem Lappen von der Übersprühung gereinigt werden kann. In einigen Fällen wurden auch Pappspritzschirme am Spritzpistolenkörper angeordnet, um das Ansammeln eines Teils der Übersprühung an der Spritzpistole zu verhindern. Diese Spritzschirme sind jedoch nicht nur simpel, sondern werden durchnässt und verlieren schnell ihre Effektivität. Darüber hinaus schützen diese Pappschirme nicht die Düse und den Teil des Pistolenlaufes oder der Pistolenverlängerung, der sich am dichtesten an der Düse befindet und von besonderer Wichtigkeit ist.
In einem bekannten System zum Reinigen von Spritzdüsen, wie es in der japanischen Schrift Nr. 62-42688 offenbart ist, die auf die Nordson Corporation übertragen wurde, ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Spritzdüsen beschrieben, bei dem am Boden der Spritzbeschichtungsdüse eine Haube installiert ist. Diese Haube ist jedoch von der Spritzdüse beabstandet und verhindert nicht das Ansammeln von Übersprühung an der Spritzdüse selbst oder an dem Teil des Pistolenlaufes oder der Pistolenverlängerung, der sich am dichtesten an der Düse befindet. Dieses Dokument zum Stand der Technik zeigt auch eine Lösungsmittelspritzdüse, die über oder entlang der Spritzbeschichtungsdüse angeordnet ist, um unmittelbar nachdem eine bestimmte Anzahl von Beschichtungsvorgängen beendet wurde, ein Lösungsmittel auf die Spritzbeschichtungsdüse zu spritzen, um übersprühtes Beschichtungsmaterial wegzuspülen. Wenn jedoch weniger als die bestimmte Anzahl von Beschichtungsvorgängen beendet sind, typischerweise am Ende eines Fertigungslaufes, wird das Lösungsmittel nicht auf die Spritzdüse gespritzt und das Beschichtungsmaterial kann trocknen oder sich über die Oberfläche der Düse verbreiten und diese verstopfen.
Ein anderes bekanntes Spritzpistolensystem, das Mittel zum Reinigen einer Beschichtungsspritzpistole eines Spritzpistolensystems besitzt, wird nachfolgend beschrieben.
Das US-Patent 4,979,677 offenbart eine Spritzpistolenreinigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit einer Reinigungsdüse, die von ei nem Kolben getragen wird, der durch einen Lösungsmittelstrom bewegt wird, um die Düse in eine Reinigungsposition vor der Spritzpistole vorzuschieben.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Reinigen einer Spritzpistole und zum Verhindern des Ansammelns von übersprühtem Beschichtungsmaterial an der Spritzpistole und an einer zugehörigen Düsenreinigungspistole vorzusehen.
Es ist ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Reinigen einer Beschichtungsspritzpistole vorzusehen, bei der Wegwerfkunststoffhülsen an der Beschichtungsspritzpistole angeordnet werden, um den Aufbau von übersprühtem Beschichtungsmaterial an der Beschichtungsspritzpistole als auch einer Reinigungsspritzpistole des Systems zu verhindern.
Es ist ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Vermeiden des Heraustropfens einer restlichen Reinigungslösung (z. B. Wasser) aus der Reinigungsspritzdüse auf die zu beschichtende Oberfläche vorzusehen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Spritzpistolensystem zur Verfügung, umfassend eine Beschichtungsspritzpistole mit einer Beschichtungsspritzpistolenverlängerung und einer ersten Spritzdüse, die an einem Ende der Beschichtungsspritzpistolenverlängerung angeordnet ist, eine Reinigungslösungsspritzdüse, die eine Reinigungsmittelspritzverlängerung und eine zweite Spritzdüse besitzt, die an einem Ende der Reinigungsmittelspritzverlängerung angeordnet ist, ein Zuführungsventil, das abwechselnd einen Reinigungslösungsstrom von einer Zuführung für die druckbeaufschlagte Reinigungslösung zur Reinigungslösungsspritzdüse zulässt oder verhindert, und einen Rückschlagventilmechanismus, der innerhalb der Reinigungsmittelspritzverlängerung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Spritzdüse während der Anwendung in einer Sollposition und -ausrichtung in Bezug auf die erste Spritzdüse befestigt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System ein elektromagnetisch betätigtes Zuführungsventil und eine Steuerung, die die Arbeitsweise der Spritzkomponenten koordiniert. Eine Fluidleitung, die flexibel, starr oder ein rostfreies Stahlrohr sein kann, ist zwischen dem Zuführungsventil und der Reini gungsmittelspritzverlängerung angeschlossen. In der Reinigungsmittelspritzverlängerung ist ein Rückschlagventilmechanismus angeordnet. Eine Halterung befestigt die Beschichtungsmittelspritzverlängerung und die Reinigunsmittelspritzverlängerung in einer gewünschten Position und Ausrichtung in Bezug aufeinander. Ein Spritzschirm hat ein rohrförmiges Teil, das so dimensioniert ist, dass es fest auf der Beschichtungsspritzpistolenverlängerung sitzt, und ein radiales Flanschteil, das sich im Wesentlichen zu einer Außenfläche der Reinigungsmittelspritzverlängerung oder mindestens teilweise um die Außenfläche der Reinigungsmittelspritzverlängerung erstreckt. Der Spritzschirm verhindert das Ansammeln von Übersprühung auf den Spritzpistolensystemkomponenten.
Vorzugsweise hat die Reinigungsmittelspritzverlängerung eine Einlassendenöffnung, die sich in ein Einlassende der Reinigungsmittelspritzverlängerung erstreckt, wobei sich ein Fluidkanal in Längsrichtung in der Reinigungsmittelspritzverlängerung von der Einlassendenöffnung teilweise zu einer Auslassendenöffnung des Reinigungsmittelspritzverlängerungselementes zu einer länglichen zylindrischen Kammer in der Reinigungsmittelspritzverlängerung erstreckt. Die längliche zylindrische Kammer hat ein Einlassende nahe einem Auslassende des Fluidkanales und ein Auslassende, das die Auslassendenöffnung der Reinigungsmittelspritzverlängerung bildet. Das Einlassende der länglichen zylindrischen Kammer ist konisch, so dass es als ein Ventilsitz wirkt, gegen den eine Kugel durch eine Feder gedrückt wird. Dieses bildet einen Rückschlagventilmechanismus, der das Strömen des Fluids vom Fluidkanal zur länglichen zylindrischen Kammer nur dann erlaubt, wenn der Fluiddruck in dem Fluidkanal eine durch die Feder auf die Kugel ausgeübte Schließkraft überschreitet, wodurch das Ansammeln der Reinigungslösung und das Heraustropfen oder Auslaufen aus der Reinigungsspritzdüse verhindert wird.
Vorzugsweise ist die Reinigungsmittelspritzverlängerung außerdem in Bezug auf die Beschichtungsspritzpistolenverlängerung durch eine Halterung positioniert und ausgerichtet, die ein unteres Teil, ein mittleres Teil und ein oberes Teil besitzt. Das untere Teil der Halterung besitzt eine Bohrung, die so dimensioniert ist, dass sie um eine Außenfläche der Beschichtungsspritzpistolenverlängerung passt, und das obere Teil der Halterung besitzt eine Bohrung, die so dimensioniert ist, dass sie um eine Außenfläche der Reinigungsmittelspritzverlängerung passt. Durch die Gewindebohrungen in den unteren und oberen Teilen der Halterung erstrecken sich Stellschrauben, um die Beschichtungsspritzpistolenverlängerung bzw. Reinigungsmittelspritzverlängerung fest zu positionieren und auszurichten.
Eine Steuerung koordiniert auf geeignete Art und Weise die Arbeitsweise der Beschichtungs- und Reinigungskomponenten für die Spritzbeschichtung der Innenflächen von Dosen, die an der Beschichtungspistole vorbeigeführt werden. Die Steuerung hat mehrere Betriebsarten.
Die Erfindung wird nun mittels eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine seitliche, teilweise schematische Ansicht eines Spritzpistolensystems zum Beschichten des Inneren einer Dose ist, umfassend eine Düsenreinigungspistole, die zum Spritzen einer Reinigungslösung auf die Düse der Beschichtungspistole gemäß dem Stand der Technik verstellbar an einer Beschichtungspistole befestigt ist;
2 eine seitliche, teilweise schematische Ansicht eines Spritzpistolensystems- zum Beschichten des Inneren einer Dose ist, umfassend eine Düsenreinigungspistole, die zum Spritzen einer Reinigungslösung auf die Düse der Beschichtungspistole gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verstellbar an einer Beschichtungspistole befestigt ist;
3A eine Vorderansicht einer Halterung für das erfindungsgemäße Spritzpistolensystem ist;
3B eine seitliche Schnittansicht der Halterung der 3A ist;
4A eine Vorderansicht eines Spritzschildes für das erfindungsgemäße Spritzpistolensystem ist;
4B eine seitliche Schnittansicht des Spritzschildes der 4A ist;
4C eine Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform eines Spritzschildes für das erfindungsgemäße Spritzpistolensystem ist; und
5 eine seitliche Schnittansicht, teilweise auseinandergezogen, einer Reinigungsmittelspritzverlängerung ist, die eine Reinigungsspritzdüse und zugehörige erfindungsgemäße Verlängerung umfasst.
Vorteilhafterweise werden für das vorliegende Spritzsystem eine Reihe einzelner Elemente bekannter Spritzsysteme verwendet, von denen ein Beispiel unmittelbar anschließend beschrieben wird. Das gewohnheitsrechtlich übernommene US-Patent Nr. 5,344,073 mit dem Titel NOZZLE CLEANING SYSTEM INCLUDING SPRAY GUN COVER FOR CAN COATING SYSTEM offenbart eine Vorrichtung zum Reinigen einer Beschichtungspistolendüse, die zum Spritzen der Innenfläche von Dosen mit einem Beschichtungsmaterial verwendet wird. Eine Reinigungspistole hat eine Verlängerung, die in einer Reinigungsdüse endet, und ist zum Spritzen einer Reinigungslösung auf die Beschichtungspistolendüse durch eine Gelenkhalterung an einem Ende einer Beschichtungspistolenverlängerung angeordnet. Sowohl an der Reinigungspistolenverlängerung als auch an der Beschichtungspistolenverlängerung sind Abdeckhülsen vorgesehen, um die Reinigungs- und Beschichtungspistolen vor übersprühtem Beschichtungsmaterial abzuschirmen. Ein Steuerungssystem steuert die Arbeitsweise der Beschichtungs- und Reinigungspistolen.
1 zeigt ein beispielhaftes bekanntes Spritzpistolensystem 10 von der Art, wie es in dem zuvor genannten US-Patent Nr. 5,344,073 beschrieben ist, das durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit hierin aufgenommen ist. Das Spritzpistolensystem 10 wird zum Spritzbeschichten einer Fläche mit einer Spritz- oder Beschichtungspistole 16 verwendet, wie zum Beispiel der inneren Bodenfläche 12 einer Dose 14. Die Spritzpistole 16 könnte eine beliebige bekannte Konstruktion besitzen, einschließlich jener, die in dem US-Patent Nr. 5,078,325 gezeigt ist, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen ist. Die Dosen werden vor der Spritzpistole angeordnet und durch eine Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt), wie zum Beispiel die Vorrichtung in J62-42688, anforderungsgemäß gedreht. Das Spritzpistolensystem 10 umfasst eine Spritz- oder Beschichtungspistole 16, die an einer Auflagergrundplatte 18 befestigt ist. Die Spritzpistole 16 umfasst eine Spritzdüse 20, die zum Richten eines Spritzbeschichtungsmateriales 23 in die Dose 14 an einem Ende einer Spritzpistolenverlängerung 22 befestigt ist.
Eine Düsenreinigungspistole 24 ist durch eine Befestigungshalterung 26 verstellbar neben der Beschichtungspistole 16 befestigt. Die Reinigungsspritzpistole 24 hat eine Reinigungsmittelspritzdüse 28, die zum Spritzen einer flüssigen Reinigungslösung 29, wie zum Beispiel Wasser oder Lösungsmittel, auf die Spritzdüse 20 der Spritzpistole 16 an einem Ende befestigt ist, um die Spritzdüse von übersprühtem Beschichtungsmaterial sauber zu halten. Unter der Spritzdüse 20 ist eine Sammelrinne 30 angeordnet, um die Reinigungsmittellösung und das abgewaschene Beschichtungsmaterial von der Spritzdüse aufzufangen. Ein Zeitsteuerungssystem 31 ist durch Leitungen 27 und 29, vorzugsweise elektrische, an die Beschichtungspistole 16 bzw. die Reinigungspistole 24 angeschlossen, um sie an und aus zu schalten.
Die Spritzbeschichtungspistole 16 hat eine Einlassöffnung (nicht gezeigt), die durch beliebige konventionelle Mittel, wie zum Beispiel einen Schlauch, an eine Beschichtungsmaterialzuführung angeschlossen ist. Die Beschichtungspistole 16 kann durch beliebige gewünschte Mittel, wie zum Beispiel das Zeitsteuerungssystem 31, zu jeder vorgegebenen Zeit an und aus geschaltet werden. Zum Beispiel kann die Spritzpistole immer dann eingeschaltet werden, wenn eine Dose vor der Spritzdüse 20 positioniert ist.
Die Beschichtungspistole 16 umfasst eine Spritzdüsenverlängerung 22, die in einer Spritzdüse 20 endet. Zu Zwecken der Erläuterung hat die Spritzdüsenverlängerung 22 außerdem ein Befestigungsmittel 38 (wie zum Beispiel, jedoch nicht beschränkt auf, eine Sechskantmutter) und die Spritzdüse 20 ist am Auslassende 40 durch eine Düsenmutter 42 (wie zum Beispiel, jedoch nicht beschränkt auf, eine Sechskantmutter) dichtend befestigt.
Die Spritzbeschichtungspistole 16 und die Spritzdüse 20 sind durch eine Abdeckhülse 48 vor Übersprühung geschützt, die ein rohrförmiges Hauptkörperteil besitzt, das dicht und lösbar auf der Düsenmutter 42 sitzt. Ein Vorderende der Abdeckhülse 48 ist mit einer Öffnung versehen, durch die sich die Düse 20 erstreckt. Ein hinteres Ende der Abdeckhülse 48 erstreckt sich als ein Ringflansch 49 radial nach außen, der ein Außenmaß (Durchmesser) besitzt, der vorzugsweise mindestens so groß wie der Durchmesser der Dose 14 ist.
Die Abdeckhülse 48 hat eine annähernd gleichmäßige Wanddicke von ungefähr 0,020 bis ungefähr 0,040 Inches (0,051 bis 0,102 cm). Noch bevorzugter beträgt die Wanddicke ungefähr 0,027 bis ungefähr 0,033 Inches (0,069 bis 0,084 cm). Die Wanddicke ist ausreichend, um eine stabile Hülse vorzusehen, die den mit dem Spritzen von Beschichtungen während der Herstellung von Dosen verbundenen Härten widerstehen kann, und dünn genug ist, so dass die Abdeckhülse billig und wegwerfbar ist. Vorzugsweise ist die Abdeckhülse 48 aus einem Material hergestellt, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die Polyethylene und Polypropylene umfasst.
Insbesondere umfasst die Abdeckhülse 48 ein rohrförmiges Körperteil, das ein längliches, ringförmiges Einlassteil besitzt, das einen Innendurchmesser besitzt, der etwas größer als das Maß über gegenüberliegende Kanten der Befestigungsmutter 38 an der Spritzverlängerung 22 ist, um dazwischen einen geringen Zwischenraum vorzusehen.
In dem zuvor genannten US-Patent Nr. 5,344,073 könnte die in 1 dargestellte Düsenreinigungsspritzpistole 24 eine beliebige konventionelle Konstruktion haben, die zum Spritzen einer flüssigen Reinigungslösung 29 auf die Spritzdüse 20 geeignet ist, um übersprühtes Beschichtungsmaterial von dieser abzuwaschen und jegliche Ansammlung desselben zu verhindern. Wenn das Beschichtungsmaterial 23 auf Wasser basiert, kann die Reinigungslösung 29 Wasser sein. Wenn das Beschichtungsmaterial auf Lösungsmittel basiert, ist die Reinigungslösung ein geeignetes Lösungsmittel.
Die Reinigungspistole 24 hat eine Einlassöffnung (nicht gezeigt), die durch irgendein konventionelles Mittel, wie zum Beispiel einen Schlauch, an eine Zuführung der flüssigen Reinigungslösung (nicht gezeigt) angeschlossen ist. Die Reinigungsmittelspritzpistole 24 umfasst eine Sprühdüsenverlängerung 73, die mit der Spritzdüsenverlängerung 22 der Beschichtungsspritzpistole 16 vergleichbar ist. Gleichermaßen sind zwei Muttern 38' und 42' vorgesehen wie auch eine Düse 28 (vergleiche 20). In der Beschreibung werden Striche verwendet, um gleiche Elemente anzugeben, die Zahlen ohne Striche haben, wenn Elemente im Wesentlichen identisch sind. Die Reinigungsspritzpistole 24 ist mit einer Abdeckhülse 48' versehen, die in Form, Passung und Material mit der Abdeckhülse 48 der Beschichtungsspritzpistole 16 vergleichbar ist.
Die Reinigungsspritzpistole 24 ist nahe der Spritzpistole 16 mit Hilfe einer Befestigungshalterung 26 verstellbar befestigt. Die Halterung 26 umfasst einen Befestigungsarm 102, der um das erste Teil 34 der Spritzverlängerung 22 herum einstellbar befestigt ist. Der Befestigungsarm 12 kann zum Beispiel eine zylindrische Bohrung besitzen, die sich dort hindurch erstreckt, und das Drehen des Armes um das zylinderförmige Teil 34 in jede gewünschte Position erlaubt. Darüber hinaus kann der Befestigungsarm 102 in einer Längsrichtung zum Mittelteil 36 der Spritzverlängerung 22 oder von dieser weg bewegt werden. Befestigungsmittel 105, wie zum Beispiel ein Satz Schrauben, befestigen den Arm 102 am Teil 34 an der gewünschten Stelle und in der gewünschten Ausrichtung. Die Halterung 26 umfasst auch einen Reinigungspistolenbefestigungsarm 104, der an einem Ende am Befestigungsarm 102 durch irgendein gewünschtes Mittel, wie zum Beispiel eine Schraube 101, drehbar befestigt ist. Der Befestigungsarm 404 kann eine im Wesentlichen halbkreisförmige, nach oben zeigende Fläche umfassen, auf der das Mittelteil 76 der Düsenverlängerung 73 getragen wird. Um das Teil 76 herum kann eine Lasche 106, die eine halbkreisförmige, nach innen zeigende Fläche besitzt, angeordnet und am Befestigungsarm 104 mittels einer Schraube 109 befestigt sein, um die Reinigungspistole 24 in einer gewünschten Position und Ausrichtung in Bezug auf die Beschichtungspistole 16 anzuordnen.
Auf diese Art und Weise kann die Reinigungsspritzpistole 24 über oder entlang der Seite der Spritzpistole 16 durch Einstellen der Halterung 26 positioniert werden. Das richtige Positionieren ermöglicht das Spritzen der flüssigen Reinigungslösung 29 aus der Reinigungsspritzdüse 28, so dass es auf die Spritzdüse 20 der Beschichtungspistole 16 gerichtet wird. Die Reinigungslösung reinigt die Spritzdüse 20 und hält sie von jeglichem übersprühten Beschichtungsmaterial sauber.
Das Spritzbeschichtungssystem 10 umfasst eine Sammelrinne 30, die unter der Spritzdüse 20 angeordnet ist, um die Reinigungslösung 29 und alles Beschichtungsmaterial 23, das während des Spritzens der Spritzdüse 20 mit Reinigungslösung 29 aus der Reinigungsdüse 28 abgewaschen wurde, aufzufangen. Die Sammelrinne 30 ist auf der gegenüberliegenden Seite der Beschichtungsspritzpistole 16 in Bezug auf die Düsenreinigungspistole 24 angeordnet, so dass die gesamte Flüssigkeit, die aus der Düse 20 läuft, darin aufgefangen wird.
In Bezug auf 6 des zuvorgenannten US-Patents Nr. 5,344,073 ist eine beispielhafte Düsenreinigungssystemsteuerung (Zeitsteuerungssystem) 31 ausführlich beschrieben. Die Steuerung 31 koordiniert allgemein die Arbeitsweise der Beschichtungsspritzpistole 16, der Reinigungsspritzpistole 24 und eines Mechanismus (nicht gezeigt) zum Übergeben der zu beschichtenden (spritzenden) Dosen. Zum Beispiel wird die Anzahl der Dosen, die gespritzt wurden, durch die Steuerung 31 gezählt, und ein Bediener kann einen Reinigungsspritzzyklus auswählen, der nach jeder Dose oder bis zu jeder fünfzehnten Dose oder mehr stattfindet. Wenn die Beschichtungsspritzdüse 20 gereinigt wird, ist es wichtig zu gewährleisten, dass keine Dose der Reinigungsmittelsprühwolke ausgesetzt wird. Die Steuerung 31 kann zum Beispiel eine Verzögerung nach dem Initiieren eines Reinigungszyklus vor dem Aktivieren der Reinigungsspritzpistole 24 umfassen, zum Beispiel von 1–15 Millisekunden oder mehr, vorzugsweise 5 bis ungefähr 15 Millisekunden. Durch diese Zeitverzögerung kann das Spritzbeschichten vollständig beendet werden, bevor das Reinigungsspritzen beginnt. Nach dem Initiieren des Reinigens wird die Reinigungsspritzpistole 24 für einen vorgegebenen Zeitraum betrieben, zum Beispiel für ungefähr 1 bis ungefähr 255 Millisekunden oder mehr, vorzugsweise ungefähr 5 bis 35 Millisekunden und noch bevorzugter ungefähr 10 bis 15 Millisekunden. Auf diese Art und Weise wird übersprühtes Beschichtungsmaterial, das sich an der Spitze der Düse 20 ansammelt, kontinuierlich abgewaschen und die Düse 20 sauber gehalten. Dieses vermeidet alle nachteiligen Wirkungen des sich an der Düse ansammelnden Beschichtungsmateriales. Zusätzlich zum automatisch gesteuerten periodischen Reinigen der Beschichtungsdüse 20 besteht ein zweiter Weg zum Initiieren des Reinigungszyklus darin, eine manuelle „Korrektur"-Funktion („override"-Funktion) in der Steuerung 31 vorzusehen. Zusätzlich zu den automatischen und manuellen Einleitungen des Reinigungszyklus kann ein „Watchdog"-Zeitgebermechanismus vorgesehen werden, um zu gewährleisten, dass der Reinigungszyklus initiiert wird, wenn es innerhalb eines dritten vorgegebenen Zeitraumes, wie zum Beispiel 5 Sekunden, keine Reinigungssprühwolke gab. Dieses ist insbesondere am Ende eines Fertigungszyklus wichtig, wenn weniger als die vorgegebene Anzahl von Dosen beschichtet wurde. Der Watchdog-Modus zum Initiieren eines Reinigungszyklus verhindert dadurch, dass irgendwelches Beschichtungsmaterial an der Spritzdüse 20 trocknet und sich mit dem Sprühmuster des nächsten Arbeitszyklus überlagert. Der Watchdog-Zeitgeber wird jedes Mal zurückgesetzt, wenn sich die Beschichtungspistole anschaltet. Eine entsprechende Schaltkreislogik und Sperren werden vorgesehen, um zu gewährleisten, dass die Reinigungsspritzpistole 24 nicht aktiv wird, während eine Dose beschichtet wird.
Es wurde nun ein vollständiges Spritzpistolensystem nach dem Stand der Technik beschrieben. Es ist offensichtlich, dass das System 10 zwei Schirme 48 und 48' erfordert, um zu verhindern, dass sich Übersprühung an den Beschichtungs- und Reinigungspistolen ansammelt, dass zwischen den beiden Schirmen 48 und 48' eine erkennbare Lücke besteht, die Reinigungsspritzpistole 24 etwas sperrig ist und dass die Gelenkverbindung 26 es einem Anwender gestattet, die Reinigungsspritzpistole 24 und die Beschichtungsspritzpistole 16 aus Versehen zu verschieben und/oder erlaubt, dass sich die Reinigungsspritzpistole 24 infolge von mechanischen, mit der normalen Arbeitsweise des Spritzpistolensystems verbundenen Spannungen zu verschieben.
Bezugnehmend auf 2 ist nun ein neues Spritzpistolensystem 60 dargestellt, das vorteilhafterweise die in 1 dargestellte Beschichtungspistole 16 oder eine vergleichbare, zum Spritzen eines Spritzbeschichtungsmaterials 23 auf eine Oberfläche, wie zum Beispiel die Innenbodenfläche 12 einer Dose 14, geeignete Beschichtungspistole verwenden kann. Das System umfasst ein neues Reinigungsmittelspritzsystem 62, das ein Reinigungsmittelspritzmagnetventil 64, eine Reinigungslösungs- (Wasser-) spritzdüse 66, die eine Reinigungsmittelspritzverlängerung 68 und eine Reinigungsspritzdüse 70 umfasst, und eine flexible Leitung 72 umfasst, die zwischen dem Magnetventil 64 und der Reinigungsmittelspritzverlängerung 68 der Wasserspritzdüse 66 verbunden ist. Während des Betriebes wird dem Magnetventil 64 unter Druck stehende Reinigungslösung zugeführt, die geeigneterweise Wasser von einer Zuführung (Quelle) 65 ist.
Das Spritzpistolensystem 60 hat viele Elemente mit dem zuvor beschriebenen Spritzpistolensystem 10 gemeinsam. Insbesondere hat das Spritzpistolensystem 60 eine Beschichtungsspritzpistole 16, eine Düsenverlängerung 22 und eine am Ende der Düsenverlängerung 22 angeordnete Spritzdüse 20 zum Spritzen eines Beschichtungsmaterials 23 auf eine Oberfläche eines Substrates, wie zum Beispiel die Innenfläche 12 einer Dose. Dieses Spritzpistolensystem 60 umfasst auch eine Steuerung 31', die mit der Steuerung 31 des Spritzpistolensystems 10 vergleichbar ist, um die Steuerung der Arbeitsweise der Beschichtungsspritzpistole 16, des Magnetventils 64 (vergleiche die Reinigungsspritzpistole 24) und das Weitertakten der Dosen 14 im System zum Beschichten auszuführen. Das Spritzpistolensystem 60 umfasst auch eine Rinne 30 zum Auffangen der Reinigungslösung und des von der Beschichtungsspritzdüse 20 abgewaschenen Beschichtungsmaterials.
Das Spritzpistolensystem 60 umfasst eine starre Halterung 74, die die Wasserspritzdüse 66 in einer feststehenden Position in Bezug auf die Beschichtungsspritzpistolenverlängerung 22 befestigt. Wie in 2 dargestellt ist, ist die Halterung 74 so ausgebildet, dass die Längsachse der Wasserspritzdüse 66 entsprechend parallel zur Längsachse der Beschichtungsspritzpistolendüse 22 ist.
Die Halterung 74 selbst ist in 3A und 3B dargestellt. Die Halterung 74 hat ein unteres Teil 76, ein Mittelteil 78 und ein oberes Teil 80. Das untere Teil 76 hat die Form eines Ringes, der eine Bohrung 82 mit einem Innendurchmesser „d1" besitzt, der es erlaubt, dass das untere Teil 76 über die Laufverlängerung 22 der Beschichtungsspritzpistole 16 gleitet. Das obere Teil 80 hat die Form eines Ringes, der eine Bohrung 84 mit einem Innendurchmesser „d2" besitzt, der erlaubt, dass das obere Teil 80 über die Reinigungsmittelspritzverlängerung 68 der Wasserspritzdüse 66 gleitet. Der Mittelpunkt des oberen Teiles 80 ist um einen Abstand „d3" vom Mittelpunkt des unteren Teiles 76 beabstandet, um einen geeigneten Zwischenraum zwischen der Beschichtungsspritzpistole 16 und der Wasserspritzdüse 66 zu bilden. Das mittlere Teil 78 verbindet das obere Teil 80 mit dem unteren Teil 76, und die gesamte Halterung 74 kann als eine einstückige Konstruktion ausgebildet sein, zum Beispiel durch Herstellen eines Blockes aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke „d4", dem Maß der Halterung 74, das parallel zu den Längsachsen der Verlängerungen 22 und 66 ist.
Die äußere Form und Größe der Halterung 74 ist weniger wichtig als die Maße und der Abstand der Bohrungen 82 und 84, und hat annähernd die Form einer Kraftfahrzeugverbindungsstange. Zum Beispiel ist das untere Teil 76 zylindrisch, wobei es eine Außenfläche mit einem Durchmesser „d5" (und eine „Höhe" „d4") besitzt, das obere Teil 80 zylindrisch ist, wobei es eine Außenfläche mit einem Durchmesser „d6" (und eine „Höhe" „d4") besitzt, und das Mittelteil 78 ein rechteckiger Körper ist , der eine Höhe „d7" besitzt, die gleich „d3" minus die Hälfte von „d5" (der Außenradius des unteren Teiles) minus der Hälfte von „d6" (der Außenradius des oberen Teiles) ist und geeigneterweise (jedoch nicht notwendigerweise) eine Länge von „d6" und eine Breite von „d4" besitzt. Die unteren und oberen Teile 76 bzw. 80 sind dort, wo sie mit dem Mittelteil 78 zusammentreffen, passend abgerundet. Die Halterung 74 ist passend aus einem Block aus rostfreiem Stahl hergestellt.
Beispielhafte geeignete Maße für die Halterung sind: „d1" liegt im Bereich von 1,005–1,010 Inches (2,553–2,565 cm), „d2" liegt im Bereich von 0,285–0,290 Inches (0,724–0,737 cm), „d3" ist ungefähr 1,437 +/– 0,010 Inches (3,65 +/– 0,025 cm), „d4" ist ungefähr 0,500 +/– 0,010 Inches (1,27 +/– 0,025 cm), „d5" ist ungefähr 1,250 +/– 0,010 Inches (3,178 +/– 0,025 cm) und „d6" ist ungefähr 0,500 +/– 0,010 Inches (1,27 +/– 0,025 cm).
Um die Wasserspritzdüse 66 mit der Beschichtungsspritzpistole 16 zu verbinden, wird das untere Teil 76 der Halterung 74 auf die Verlängerung 22 der Beschichtungsspritzpistole 16 geschoben, auf der es in Längsrichtung in jede gewünschte Position entlang der Verlängerung 22 verschoben und in jede gewünschte Ausrichtung gedreht werden kann. Sobald es richtig positioniert und ausgerichtet ist, kann die Halterung 74 mit einer Stellschraube 86 verriegelt werden, die durch eine Gewindebohrung 88 im unteren Teil 76 eingesetzt wird. Dieses positioniert und richtet die Beschichtungsspritzverlängerung 22 im unteren Teil 76 der Halterung 74 sicher aus.
Als nächstes kann die Wasserspritzdüse 66 durch das obere Teil 80 der Halterung 74 eingesetzt werden, wobei die Wasserspritzdüse 66 in Längsrichtung in jede gewünschte Position verschoben und in jede gewünschte Ausrichtung in der Halterung 74 gedreht werden kann. Wenn sie richtig positioniert und ausgerichtet ist, kann die Wasserspritzdüse 66 mit einer Stellschraube 90 verriegelt werden, die durch eine Gewindebohrung 92 im oberen Teil 80 eingesetzt wird. Die Stellschrauben 86 und 90 sind geeigneterweise 10–32er Maschinenschrauben mit ausreichender Länge, zum Beispiel 0,5 Inch (1,27 cm), so dass sie sich von ihrer Außenfläche durch die Halterung in die Bohrungen 82 bzw. 84 und weiter zum Andrücken an die Außenflächen der Verlängerung 22 bzw. der Wasserspritzdüse 66 erstrecken. Die Stellschrauben 86 und 90 sind ausreichend angezogen, um jegliche Änderungen in der relativen Position und Ausrichtung der Verlängerung 22 und der Wasserspritzdüse 66 während des Betriebes des Spritzpistolensystems 60 zu verhindern.
Bezugnehmend auf 2 ist offensichtlich, dass die Reinigungssprühwolke 29 an der Wasserspritzdüse in einem Winkel zur Längsachse der Wasserspritzdüse 66 austreten muss, da die Wasserspritzdüse 66 so positioniert ist, dass sie parallel zur Beschichtungsspritzpistolendüsenverlängerung 22 ist. Dieser Winkel kann irgendwo zwischen 90° (neunzig Grad) zur Längsachse bis beispielsweise 45° zur Längsachse liegen und ist in 2 als ein Winkel von 20° zur Längsachse dargestellt.
Die Steuerung 31' ist in überwiegend gleicher Art und Weise wie die Steuerung 31 des Spritzpistolensystems 10 betreibbar. Insbesondere kann die Steuerung 31' in einem automatischen Modus arbeiten, der die Reinigung der Beschichtungsspritzdüse 20 (beispielsweise) alle 1–10 Zyklen der Dosenbeschichtung initiiert, kann die Steuerung 31' in einem manuellen Modus arbeiten und kann die Steuerung in Reaktion auf einen Watchdog-Zeitgeber arbeiten.
Ein wichtiger Aspekt des Systems 60 besteht darin, dass die Reinigungsspritzpistole (Magnetventil) 64 nicht mehr an der Beschichtungsspritzpistole 16 befestigt ist. Statt dessen ist die Reinigungsspritzpistole 64 beabstandet von der Beschichtungsspritzpistole 16 befestigt und ist entweder durch ein flexibles Rohr oder ein rostfreies Stahlrohr 72 an die Wasserspritzdüse 66 angeschlossen, die durch die Halterung 74 an der Beschichtungsspritzpistole 16 befestigt ist. Grundsätzlich kann ein starres Rohr einem größeren Druck widerstehen als ein flexibles Rohr. Für ein flexibles Rohr kann der maximale Fluiddruck beispielsweise 300 psi (2,07 × 10⁶ Pa) sein und für ein vergleichbares starres Rohr kann der maximale Fluiddruck 500 psi (3,45 × 10⁶ Pa) sein. Dieses reduziert die Größe und das Gewicht der Wasser- und Beschichtungsspritzelemente des Spritzpistolensystems 60. Das Magnetventil 64 ist vorteilhafterweise ein beliebiges konventionelles elektromagnetisch betätigtes Ventil, das einen Reinigungslösungsstrom von einer Druckreinigungslösungszuführung (nicht gezeigt) zur Spritzdüse 66 alternativ zulassen (zuführen) oder verhindern kann.
Spritzschirm
Wie in 2 gezeigt ist, wird vorteilhafterweise für das Spritzpistolensystem 60 nur ein einziger Spritzschirm verwendet. Der Spritzschirm 110 ist in vieler Hinsicht mit den Spritzschildern 48 und 48' des bekannten Spritzpistolensystems 10 vergleichbar, d. h. in der Auswahl der Materialien und Dicken. Der Spritzschirm 110 unterscheidet sich von den Spritzschilden 48 und 48' des bekannten Spritzpistolensystems 10 hauptsächlich in seinen Maßen und demzufolge vorteilhaften Funktionalität.
Bezugnehmend auf die 4A und 4B umfasst der Spritzschirm 110 ein längliches rohrförmiges Körperteil 112 mit einer Innenbohrung 114, das so angepasst ist, dass es dicht (in flüssigkeitsundurchlässigem Eingriff) auf dem Ende der Verlängerung 22 oder irgendwelchen Muttern (vergleiche 42), die daran angeordnet sein können, unmittelbar hinter der und ganz nahe an der Beschichtungsspritzdüse 20 sitzt. Um diesen dichten Sitz zu bewirken ist der Innendurchmesser (Bohrung) 114 des rohrförmigen Körperteiles 112 demgemäß nicht größer als der Innendurchmesser „d1" der Bohrung 82 des unteren Teiles 76 der Halterung 74. Dieses Merkmal (d. h. der dichte Sitz des rohrförmigen Teiles 112 auf dem Ende der Verlängerung 22) des Spritzschirmes 110 der vorliegenden Erfindung ist mit entsprechenden Merkmalen der Spritzschirme 48 und 48' des bekannten Spritzpistolensystems 10 vergleichbar.
Das rohrförmige Körperteil 112 des Spritzschirmes erstreckt sich in Längsrichtung über die Länge der Verlängerung 22 über einen Abstand „d8", wo es sich mit einem Flanschteil 116 vereinigt, das sich radial nach außen erstreckt, um die hinteren Teile der Beschichtungsspritzpistole 16 vor der Übersprühung abzuschirmen. Das Flanschteil 116 hat eine Höhe gemessen von der Mitte des rohrförmigen Teiles 112 von „d10". Das Maß „d10" ist der Radius des Flanschteiles 116 und ist ausreichend, dass sich das Flanschteil 116 im Wesentlichen zur Außenfläche der Wasserspritzdüse 66 erstreckt. Somit ist offensichtlich, dass das Maß „d10" ungefähr gleich, jedoch nicht größer als „d3" (der Abstand zwischen den Bohrungen 82 und 84 der Halterung 74) minus der Hälfte von „d2" (der Durchmesser der Wasserspritzdüse 66) ist. Somit wird ein hoher Schutz gegen Übersprühung mit einem einzigen Spritzschirm 110 erreicht, der nicht an dem zuvor erwähnten Problem leidet, dass zwischen zwei Spritzschirmen (48 und 48') ein Zwischenraum besteht.
Der Spritzschirm 110 hat eine annähernd gleichmäßige Wanddicke von ungefähr 0,020 bis ungefähr 0,040 Inches (0,051–0,102 cm). Noch mehr bevorzugt beträgt die Wanddicke ungefähr 0,027 bis ungefähr 0,033 Inches (0,069 bis 0,084 cm). Die Wanddicke ist ausreichend, um einen stabilen Schirm vorzusehen, der den mit dem Spritzen von Beschichtungen während der Herstellung von Dosen verbundenen Härten widerstehen kann, und ist dünn genug, so dass die Abdeckhülse billig und wegwerfbar ist. Vorzugsweise wird der Spritzschirm 110 aus einem Material hergestellt, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die Polyethylene und Polypropylene umfasst.
Alternative Ausführungsform eines Spritzschirmes
Unter Bezugnahme auf 4C ist nun eine alternative Ausführungsform eines Spritzschirmes 120 gezeigt. Der Spritzschirm 120 ist mit dem Spritzschirm 110 identisch mit Ausnahme der Größe und Form seines Flanschteiles 122. In dieser Ausführungsform ist das Flanschteil 122 scheibenförmig, ausgenommen an einem oberen Teil 124 desselben, wo es sich weiter als die Außenfläche der Wasserspritzdüse 66 (über diese hinaus) erstreckt. Insbesondere erstreckt sich das obere Teil 124 über eine Strecke „d11", die ungefähr gleich dem Durchmesser „d2" der Wasserspritzdüse 66 ist, und ist mit einer halbkreisförmigen Aussparung 126 versehen, so dass es in Kontakt mit der Außenfläche der Wasserspritzdüse 66 kommt und diese mindestens teilweise, wie zum Beispiel 180°, umschlingt (aufsitzt). Obwohl eine halbkreisförmige Aussparung dargestellt ist, liegt es im Schutzbereich der Erfindung, eine Aussparung mit irgendeiner gewünschten Form zum Aufstecken auf die Außenfläche der Wasserspritzdüse zu verwenden. Auf diese Weise wird ein noch größerer Schutz vor Übersprühung erreicht.
Wasser- (Reinigungslösungs-) spritzdüse
Eine verallgemeinerte Reinigungsspritzdüse 66 wurde zuvor in Bezug auf 2 beschrieben. Wie unten beschrieben, wird jedoch vorteilhafterweise eine neue Konstruktion einer Reinigungsspritzdüse verwendet.
Bezugnehmend auf 5 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Wasserspritzdüse 66 für das Spritzpistolensystem 60 der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Wasserspritzdüse 66 umfasst zwei Hauptkomponenten, ein Verlängerungselement 132 (68) und ein Düsenelement 134 (70). Diese beiden Elemente 132 und 134 sind annähernd zylindrisch und koaxial. An einem Einlassende des Verlängerungselementes 132 ist eine Öffnung 136 vorgesehen, die sich in das Verlängerungselement 132 erstreckt und so angepasst ist, dass sie über die Druckleitung 72 Reinigungslösung vom Magnetventil 64 empfängt. Geeignete Verbindungsstücke (nicht gezeigt) werden vorgesehen, um einen druckdichten Sitz zwischen der Fluidleitung 72 und dem Einlassende des Verlängerungselementes 132 zu gewährleisten. Eine Fluidkanal 138 erstreckt sich in Längsrichtung in dem Verlängerungselement 132 von der Einlassendenöffnung 136 teilweise zu einer Auslassendenöffnung 140 des Verlängerungselementes 132. Der Fluidkanal 138 hat im Vergleich mit dem Außendurchmesser „d2" des Verlängerungselementes einen relativ geringen Durchmesser, zum Beispiel einen Durchmesser von ungefähr 0,062 +/– 0,010 Inches (0,158 +/– 0,025 cm) im Vergleich mit 0,285–0,290 Inches (0,724–0,737 cm). Der Fluidkanal 138 erstreckt sich von der Einlassöffnung 136 zu einer länglichen zylindrischen Kammer 142 im Verlängerungselement 132. Die Kammer 142 hat ein Einlassende 144 nahe dem Auslassende 146 des Fluidkanales und ein Auslassende, das die Auslassendenöffnung 140 des Verlängerungselementes 132 ist. Das Einlassende 144 der Kammer ist konisch, so dass es als ein Ventilsitz für eine Kugel 148 wirkt, die durch ein geeignetes Mittel, wie zum Beispiel eine konventionelle Spiralfeder 150, an den Ventilsitz 144 gedrückt wird. Wie erkennbar ist, wirken die Spiralfeder 150, die Kugel 148 und der Ventilsitz 144 in der Art eines konventionellen Rückschlagventilmechanismus. Wenn nämlich der Fluiddruck im Fluidkanal 138 die durch die Feder 150 auf die Kugel 148 ausgeübte Schließkraft überschreitet, wird die Kugel 148 vom Ventilsitz 144 weg bewegt, was den Fluidstrom vom Fluidkanal 138 in die Kammer 142 erlaubt.
Das Auslassendenteil des Verlängerungselementes 132 ist mit Gewinde versehen, um ein Gewindeendteil 152 des Düsenelementes 134 aufzunehmen. Insbesondere ist mindestens ein Endteil der Kammer 142 mit Innengewinde versehen und das Endteil 152 des Düsenelementes 134 ist mit passendem Außengewinde versehen.
Die Einlassendenfläche 154 des Düsenelementes 134 ist so dimensioniert und geformt, dass sie eine Schließkraft auf die Feder 150 ausübt, wenn das Düsenelement 134 in das Verlängerungselement 132 geschraubt ist. Das Maß, mit dem das Düsenelement 134 in das Verlängerungselement 132 geschraubt ist, bestimmt die Größe der Schließkraft auf die Kugel 148 gegen den Ventilsitz 144 und kann innerhalb eines Bereiches verfügbarer Kräfte auf eine gewünschte Kraft eingestellt werden. Wenn eine gewünschte Schließkraft eingestellt ist, kann das Düsenelement 134 mit einer optionalen Klemmmutter 156 (in gestrichelter Linie gezeigt) festgestellt werden. Die Fluidspritzdüse 66 ist in 5 aus Gründen der darstellerischen Klarheit mit dem Düsenelement 134 so positioniert dargestellt, dass es in das Verlängerungselement 132 zu schrauben ist.
Das Gewindeendteil 152 des Düsenelementes 134 erstreckt sich von einem Hauptkörperteil 158 des Düsenelementes 134 und ist auf geeignete Weise integral ausgebildet, wie zum Beispiel aus rostfreiem Stahl gefertigt. Das Verlängerungselement 132 ist ebenfalls auf geeignete Weise aus rostfreiem Stahl gefertigt. Ein Fluidkanal 160 erstreckt sich axial durch das Gewindeendteil 152 des Düsenelementes 134 in das Hauptkörperteil 158 des Düsenelementes 134 und hat entsprechend einen Durchmesser, der mit dem des Fluidkanals 138 im Verlängerungselement 132 vergleichbar ist.
Eine Düsenmündung 162, die eine Öffnung 164 zum Lenken des Stromes der Spritzreinigungslösung 29 besitzt, ist an einer Außenfläche des Körperteiles 158 des Düsenelementes 134 angeordnet und steht in Strömungsverbindung mit einer Öffnung 166, die sich in das Körperteil 160 des Düsenelementes 134 erstreckt und in Strömungsverbindung mit einem Auslassende 168 des Fluidkanales 160 zusammentrifft. Die Düsenmündung 162, genauer gesagt die Öffnung 164 darin, ist derart ausgebildet, dass Reinigungslösung 29 in einem relativ engen (geradlinigen) Strom gelenkt wird, der annähernd radial vom Hauptkörperteil 158 des Düsenelementes 134 ist. Beim Einrichten des Spritzpistolensystems 60, wenn die Reinigungsmittelspritzverlängerung 66 in der Halterung 74 befestigt wird, muss sie so positioniert und ausgerichtet werden, dass der Strom der Reinigungslösung 29 in der gewünschten Art und Weise auf die Beschichtungsspritzdüse 20 auftrifft, um das Reinigen der Beschichtungsspritzdüse 20 zu bewirken. Die Düsenmündung 162 ist vorzugsweise aus Karbid (Wolframkarbid) hergestellt, oder aus Weichstahl oder rostfreiem Stahl mit einem Karbideinsatz (Scheibe), die an diesem hartgelötet ist. Das Hartlöten von Karbideinsätzen in Stahlwerkstücke ist ein allgemein bekanntes Verfahren.
Die Spritzdüsenverlängerung 66 bildet einen Schlüsselaspekt der Erfindung. Das Düsenelement 134 ist an dem Verlängerungselement 132 befestigt, das eine Kugel 148 und Feder 150 enthält, um das Tropfen, Tröpfeln oder Auslaufen zu verhindern.
Eine Lackpistole spritzt typischerweise 300 Zyklen pro Minute. Die Reinigungsspritzpistole 24 ist ohne Weiteres so einzustellen, dass sie in jedem Intervall arbeitet, zum Beispiel genauso oft wie nach jedem Lackspritzzyklus bis so selten wie einmal nach jedem fünfzehnten Lackspritzzyklus. Ein typisches Protokoll wäre, die Reinigungsspritzpistole 24 einmal für jeweils zehn Arbeitsvorgänge der Lackspritzpistole 16 zu betreiben. Wie oben erwähnt wurde, steht dies alles unter der Kontrolle einer Steuerung 31', und es wird niemals Reinigungslösung (Wasser) gespritzt, wenn die Lackpistole 16 spritzt. Das Kugelventil (150, 148, 144) verhindert das Ansammeln der Reinigungssprühwolke 29 als ein Wasserfilm oder Wassertröpfchen auf der Oberfläche der Reinigungsspritzdüsenmündung 162. Dieses ist wichtig, so dass der Tropfen beim nächsten Einschalten der Lackpistole 16 kein Spritzen von Wasser in die Dose 14 bewirkt, bevor die auf diese aufge tragene Lackschicht getrocknet ist. Es ist wesentlich, zu verhindern, dass Wasser in die Dose gespritzt wird, da Wasser Flecken auf der Lackschicht verursachen kann, die das Laufen des Lackes verursachen können, was zu nicht geschützten (nicht beschichteten) Bereichen der Dosenoberfläche führen kann. Da die Seitenwände von Getränkedosen typischerweise nur wenige Tausendstel (0,004–0,006 Inches (0,10–0,15 mm)) dick sind, können Metallfreilegungen ermöglichen, dass sich die Inhalte, wie zum Beispiel Softdrinks oder Fruchtsäfte, durch das Aluminium der Dose fressen (korodieren) oder die Inhalte der Dose mit Metall von der Dose selbst kontaminieren.
Wie bei dem Spritzbeschichtungssystem 10 ist das Reinigungsmittelspritzelement 24, 66 in Bezug auf die Sammelrinne 30 auf der gegenüberliegenden Seite der Lackspritzpistole 16 angeordnet.
In einer typischen Einstellung des erfindungsgemäßen Spritzpistolensystems 60 würde die Reinigungsspritzdüsenmündung 166 ungefähr 1,2–1,5 Inches (3,05–3,51 cm) und am bevorzugtesten ungefähr 1,25 Inches (3,18 cm) von der Lackspritzdüse 20 angeordnet sein. Dieses wird hauptsächlich durch die Halterung 74 bestimmt, bei der das Maß „d3" ungefähr 1,437 +/– 0,010 Inches (3,65 +/– 0,025 cm) beträgt.
Wie nun aus der obigen Beschreibung erkennbar ist, wurde erfindungsgemäß eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines Spritzpistolensystems zur Verfügung gestellt, umfassend ein System zum Spritzen einer Reinigungslösung auf eine Beschichtungspistolenspritzdüse zum Erreichen der oben dargelegten Ziele und Vorteile. Die Erfindung deckt nicht nur schnell, einfach und billig die vorderen Teile der Beschichtungsspritzpistole mit einem einzelnen Spritzschirm zum Schutz vor Übersprühung ab, sondern reinigt zusätzlich periodisch den vordersten Teil der Pistole, der nicht so abgedeckt ist, nämlich die Düse, mit Reinigungslösung, so dass das bereitgestellte Beschichtungssystem im geringstmöglichen Umfang durch übersprühtes Beschichtungsmaterial beeinträchtigt wird, im Wesentlichen automatisch mit einem Minimum an Bedienereingriff und erforderlichem Arbeitsaufwand. Außerdem umfasst der Reinigungsspritzteil des Systems eine neue Rückschlagventilkonstruktion, um die Möglichkeit des Ansammelns oder Tropfens der Reinigungslösung (Wasser) auf eine frisch beschichtete Oberfläche eines Substrates, wie einer Dose, zu reduzieren.

Claims

Spritzpistolensystem (60), umfassend eine Beschichtungsspritzpistole (16) mit einer Beschichtungsspritzpistolenverlängerung (22) und einer ersten Spritzdüse (20), die an einem Ende der Beschichtungsspritzpistolenverlängerung (22) angeordnet ist, eine Reinigungslösungsspritzdüse (66), die eine Reinigungsmittelspritzverlängerung (68) und eine zweite Spritzdüse (70) besitzt, die an einem Ende der Reinigungsmittelspritzverlängerung (68) angeordnet ist, ein Zuführungsventil (64), das abwechselnd einen Reinigungslösungsstrom von einer Zuführung für die druckbeaufschlagte Reinigungslösung zur Reinigungslösungsspritzdüse (66) zulässt oder verhindert, und einen Rückschlagventilmechanismus, der innerhalb der Reinigungsmittelspritzverlängerung (68) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Spritzdüse (70) während der Anwendung in einer Sollposition und -ausrichtung in Bezug auf die erste Spritzdüse (20) befestigt ist.
Spritzpistolensystem gemäß Anspruch 1, das außerdem eine zwischen dem Zuführungsventil (64) und der Reinigungsmittelspritzverlängerung (68) angeschlossene Fluidleitung (72) umfasst.
Spritzpistolensystem gemäß Anspruch 2, bei dem die Fluidleitung (72) flexibel ist.
Spritzpistolensystem gemäß Anspruch 2, bei dem die Fluidleitung (72) starr ist.
Spritzpistolensystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Reinigungsmittelspritzverlängerung, in der der Rückschlagventilmechanismus angeordnet ist, eine Einlassendenöffnung (136) umfasst, die sich in ein Einlassende der Reinigungsmittelspritzverlängerung (68) erstreckt, wobei sich ein Fluidkanal (138) in Längsrichtung in der Reinigungsmittelspritzverlängerung von der Einlassendenöffnung (136), teilweise zu einer Auslassendenöffnung (140) des Reinigungsmittelspritzverlängerungselementes, zu einer länglichen zylindrischen Kammer (142) in der Reinigungsmittelspritzverlängerung erstreckt, die längliche zylindrische Kammer (142) ein Einlassende (144) nahe einem Auslassende (146) des Fluidkanales und ein Auslassende besitzt, das die Auslassendenöffnung (140) der Reinigungsmittelspritzverlängerung bildet, das Einlassende (144) der länglichen zylindrischen Kammer konisch ist, so dass es als ein Ventilsitz wirkt, eine Kugel (148) in der länglichen zylindrischen Kammer (142) angeordnet ist und eine Feder (150) in der länglichen zylindrischen Kammer (142) angeordnet ist, um die Kugel (148) an den Ventilsitz zu drücken, und dadurch das Strömen des Fluids aus dem Fluidkanal (138) in die längliche zylindrische Kammer (142) nur dann zu erlauben, wenn der Fluiddruck im Fluidkanal (138) die durch die Feder (150) auf die Kugel (148) ausgeübte Schließkraft überschreitet.
Spritzpistolensystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, außerdem umfassend eine Halterung (74), die ein unteres Teil (76), ein mittleres Teil (78) und ein oberes Teil (80) besitzt, wobei das untere Teil eine erste Bohrung (82) besitzt, die so dimensioniert ist, dass sie um eine Außenfläche der Beschichtungsspritzpistolenverlängerung (22) passt, und das obere Teil eine zweite Bohrung (84) besitzt, die so dimensioniert ist, dass sie um eine Außenfläche der Reinigungsmittelspritzverlängerung (68) passt.
Spritzpistolensystem gemäß Anspruch 6, außerdem umfassend einen ersten Satz Schrauben (86), der sich in die erste Bohrung (82) zum sicheren Anordnen und Ausrichten der Beschichtungsspritzpistolenverlängerung in der Halterung erstreckt, und einen zweiten Satz Schrauben (90), der sich zum sicheren Anordnen und Ausrichten der Reinigungsmittelspritzverlängerung in der Halterung in die zweite Bohrung (84) erstreckt.
Spritzpistolensystem gemäß Anspruch 7, bei dem die Halterung (74) einen Sollabstand zwischen der Beschichtungsspritzpistolenverlängerung (22) und der Reinigungsmittelspritzverlängerung (68) bildet.
Spritzpistolensystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, außerdem umfassend einen Spritzschirm (110, 120), der ein rohrförmiges Teil (112), das so dimensioniert ist, dass es dicht auf der Spritzpistolenverlän gerung (22) sitzt, und ein radiales Flanschteil (116) besitzt, das so dimensioniert ist, dass es sich im Wesentlichen zu einer Außenfläche der Reinigungsmittelspritzverlängerung (68) erstreckt.
Spritzpistolensystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, außerdem umfassend einen Spritzschirm (110, 120), der ein rohrförmiges Teil (112), das so angepasst ist, dass es dicht auf der Beschichtungsspritzpistolenverlängerung sitzt, und ein radiales Flanschteil (116) besitzt, das so dimensioniert ist, das es sich teilweise um eine Außenfläche der Reinigungsmittelspritzverlängerung (68) der Reinigungsmittelspritzkomponente erstreckt.