DE9409020U1 - Color changing attachment - Google Patents
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen neuartigen Farbwechselaufsatz. Im Handel sind sogenannte Airbrush-Einrichtungen, die dem Farbauftrag dienen, bekannt. Bei diesen Geräten werden mittels eines Luftstroms die Farbpartikel fein verteilt und durch den Luftstrom aus der Farbauftragsvorrichtung ausgetragen. Solche Geräte kommen insbesondere beim Farbauftrag mittels Plottem in Betracht.The present invention relates to a new type of color change attachment. So-called airbrush devices, which are used for applying paint, are known on the market. With these devices, the paint particles are finely distributed using an air stream and are then discharged from the paint application device by the air stream. Such devices are particularly suitable for applying paint using plotters.
Bei diesen Geräten hat sich als nachteilig erwiesen, daß die Luft und Farbe gleichzeitig in die Auftragskolben gegeben werden. Hierdurch kommt es nämlich nicht immer zu einem gleichmäßigen Farbauftrag. Insbesondere mit beginnendem Lufteinirag in den Auftragskolben kann es zu Ungleichmäßigkeiten des Farbauftrags kommen. Außerdem ist bei diesen Geräten ein Wechsel des Farbtons während des Betriebs der Auftragsvorrichtung nicht möglich.The disadvantage of these devices is that air and paint are fed into the application piston at the same time. This does not always result in an even application of paint. In particular, when air begins to enter the application piston, the paint application can become uneven. In addition, it is not possible to change the color tone with these devices while the application device is in operation.
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Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen Farbwechselaufsatz mit pneumatischer Düsenverschlußvorrichtung zum Aufsprühen von Farbe zum Einsatz bei Schneide-, Gravier- und Zeichenplottern,der auf einer auf Lmearfuhrungsschienen schiebebeweglichen Plattform befestigt ist zur Verfügung zu stellen.The present invention therefore has the task of providing a color change attachment with a pneumatic nozzle closure device for spraying color for use with cutting, engraving and drawing plotters, which is attached to a platform that can be moved on linear guide rails.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß a) auf der Plattform mehrere Farbvorratsbehälter und mindestens ein Reinigungsmittel enthaltender Behälter angeordnet sind und b) an der Plattform ein: drehbeweglich angebrachtes Segment angeordnet ist, das mit einer oder mehreren Leitung(en) versehen ist, deren eines Ende durch die Drehung des Segments sich passgenau an die einzelnen von den Behältern kommenden Leitungen anschließbar ist und deren anderes Ende mit der Einlaßleitung eines Auftragskolbens permanent verbunden ist.This task is solved by a) arranging several paint storage containers and at least one container containing cleaning agent on the platform and b) arranging a rotatably mounted segment on the platform, which is provided with one or more lines, one end of which can be precisely connected to the individual lines coming from the containers by rotating the segment and the other end of which is permanently connected to the inlet line of an application piston.
Die die Auftragsvorrichtung tragende Plattform ist vorzugsweise auf dem sogenannten Wagen befestigt. Dieser besteht aus einer Plattform, unter der Rollen angeordnet sind, die passgenau in die Linearführungsschienen eingreifen.The platform carrying the application device is preferably attached to the so-called carriage. This consists of a platform under which rollers are arranged that fit precisely into the linear guide rails.
Die Plattform, die die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftragen von Farbe trägt, ist vorzugsweise als sogenanntes Farbmischkarussell ausgestaltet. D.h., sie ist in Form eines Kreises ausgeformt, an dessen äußeren Rand Behälter für die Farben angebracht sind. Die Anordnung der Behälter kann natürlich auch in beliebiger anderer Form durchgeführt werden, z.B. mit Abstand zum äußeren Rand über Befestigungsvorrichtungen oder innerhalb der äußeren Begrenzung der Plattform.The platform that supports the device for applying paint according to the invention is preferably designed as a so-called paint mixing carousel. That is, it is shaped in the form of a circle, on the outer edge of which containers for the paints are attached. The arrangement of the containers can of course also be carried out in any other form, e.g. at a distance from the outer edge via fastening devices or within the outer boundary of the platform.
Von den Behältern fuhren zu dem drehbeweglichen inneren Segment Leitungen. Vorzugsweise sind hierfür in der Plattform des Mischkarussells Bohrungen vorgesehen. Die Leitungen sind mit Ventilen ausgestaltet, die im Bedarfsfalle für den Farbauftrag geöffnet werden können.Pipes lead from the containers to the rotating inner segment. Preferably, holes are provided for this purpose in the platform of the mixing carousel. The pipes are equipped with valves that can be opened if necessary to apply paint.
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Das drehbewegliche Segment ist vorzugsweise kreisförmig ausgestaltet, hi radialer Richtung ist mindestens eine Leitung angebracht. Für den Fall, daß in der Plattform des Mischkarussells Bohrungen angeordnet sind, ist die Leitung des drehbeweglichen Segments auch als Bohrung in dieses eingelassen. Durch Drehen des Segments kann das Ende der Bohrung passgenau mit den Enden der Bohrungen des Mischkarussells in Stellung gebracht werden, so daß über das Segment eine Verbindung zum Farbauftragskolben hergestellt wird.The rotating segment is preferably circular in shape, with at least one line attached in the radial direction. If holes are arranged in the platform of the mixing carousel, the line of the rotating segment is also embedded in it as a hole. By rotating the segment, the end of the hole can be positioned to fit precisely with the ends of the holes in the mixing carousel, so that a connection to the paint application piston is established via the segment.
Die Plattform des Mischkarussells ist in einer bevorzugten Form der Erfindung mit einer gesonderten Bohrung versehen, die passgenau an die Farbleitung des drehbeweglichen Segments anschließbar sind. Durch diese Bohrung können nötigenfalls Reinigungen bzw. Beseitigungen von Verstopfungen durchgeführt werden.In a preferred form of the invention, the platform of the mixing carousel is provided with a separate hole that can be precisely connected to the paint line of the rotating segment. If necessary, cleaning or removal of blockages can be carried out through this hole.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Behälter sind so gefertigt, daß sie beim Verschieben der Plattform des Mischkarussells auf den Lmearführungsschienen vibrieren. Dies wird dadurch erreicht, daß man geeignete Materialien für die Behälter auswählt. Insbesondere hat sich Stahl bewährt. Hierdurch wird erreicht, daß die Farbe sich nicht absetzt und ständig neu aufgemischt wird, so daß ein gleichmäßiger Farbauftrag gewährleistet ist.The containers used according to the invention are manufactured in such a way that they vibrate when the platform of the mixing carousel is moved on the linear guide rails. This is achieved by selecting suitable materials for the containers. Steel has proven particularly effective. This ensures that the paint does not settle and is constantly remixed, so that an even application of paint is guaranteed.
In den Behältern sind sogenannte Schwallbleche angeordnet. Es handelt sich hierbei um Bleche, die die erfindungsgemäßen Behälter in etwa zwei gleichgroße Hälften aufteilen. Allerdings sind die Bleche so ausgestaltet, daß sie nur den oberen Bereich des Behälters unterteilen.So-called baffles are arranged in the containers. These are plates that divide the container according to the invention into two halves of approximately the same size. However, the plates are designed in such a way that they only divide the upper area of the container.
Um eine gute Reinigung der Behälter zu gewährleisten, sind erfindungsgemäß die Bleche herausnehmbar gestaltet.In order to ensure that the containers can be cleaned easily, the trays are designed to be removable.
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Von dem Segment fuhrt die Farbzufuhrleitung zu dem Auftragskolben. Dieser ist erfindungsgemäß in zwei Kammern unterteilt. In die untere Kammer führt die Farbzufuhrleitung. Außerdem enthält die untere Kammer die Düse, über die die Farbe nach außen abgegeben wird. Ferner ist die untere Kammer an einen Lufteinlaß angeschlossen, über die die Luft in die Kammer derart gegeben wird, daß es zu einem gesteuerten Farbauftrag kommt.The paint supply line leads from the segment to the application piston. According to the invention, this is divided into two chambers. The paint supply line leads into the lower chamber. The lower chamber also contains the nozzle through which the paint is released to the outside. The lower chamber is also connected to an air inlet through which the air is fed into the chamber in such a way that a controlled application of paint occurs.
Oberhalb der beschriebene Kammer befindet sich eine zweite Kammer. In dieser ist die sogenannte Schließnadel angeordnet, mittels deren die Düse sich verschließen läßt und die ihrerseits mit einem Kolbengegendruckzylinder verbunden ist. An den Kolbendruckzylinder ist eine Feder angeordnet, die im Ruhestand die Schließnadel in einer Stellung hält, die den Farbfluß durch die Düse unterbricht. In die zweite Kammer führt auch eine weitere Luftzufuhrleitung. Wird durch diese Luft in die Kammer gegeben, kommt es zu einem Anheben des Kolbengegendruckzylinders, so daß die Schließnadel angehoben wird und den Farbdurchfluß freigibt.Above the chamber described there is a second chamber. In this chamber the so-called closing needle is arranged, by means of which the nozzle can be closed and which in turn is connected to a piston counter-pressure cylinder. A spring is arranged on the piston pressure cylinder, which, when in rest, holds the closing needle in a position that interrupts the flow of paint through the nozzle. Another air supply line also leads into the second chamber. If air is fed into the chamber through this, the piston counter-pressure cylinder is raised so that the closing needle is raised and the flow of paint is released.
Oberhalb der auf dem Kolbengegendruckzylinder angeordneten Feder ist eine Stellschraube angebracht. Je nach deren Stellung lassen sich Kolbengegendruckzylinder und damit Schließnadel anheben. D.h., durch die Stellschraube wird der Nadelanschlag geregelt. Hierdurch wird somit die Strichdicke des Farbauftrags eingestellt.An adjusting screw is mounted above the spring on the piston counterpressure cylinder. Depending on its position, the piston counterpressure cylinder and thus the closing needle can be raised. This means that the needle stop is regulated by the adjusting screw. This sets the line thickness of the ink application.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben:In the following, the invention is described in more detail with reference to the figures:
Figur I zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Linearfuhrungsschienen in der Aufsicht.Figure I shows the device according to the invention with the linear guide rails in a top view.
Figur 2 zeigt die Vorrichtung nach Figur I in der Seitenansicht. Figur 3 zeigt in der Detailansicht ein Ventil.Figure 2 shows the device according to Figure I in a side view. Figure 3 shows a detailed view of a valve.
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Figur 4 zeigt eine Detailansicht des Ventils nach Figur 3.Figure 4 shows a detailed view of the valve according to Figure 3.
Figur 5 zeigt einen erfindungsgemäß eingesetzten Farbbehälter.Figure 5 shows a paint container used according to the invention.
Figur 6 gibt den Farbauftragskolben wieder.Figure 6 shows the paint application piston.
Figur 7 zeigt in der Detailansicht die obere Kammer des Farbauftragskolbens.Figure 7 shows a detailed view of the upper chamber of the paint application piston.
Figur 8 zeigt die untere Kammer des Farbauftragskolbens.Figure 8 shows the lower chamber of the paint application piston.
Figur 9 bildet die Schließnadel mit Hubkolben ab.Figure 9 shows the closing needle with piston.
Figur 10 bildet das drehbewegliche Segment im Querschnitt ab.Figure 10 shows the rotating segment in cross section.
Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, befindet sieh das erfindungsgemäße Farbmischkärussell auf der Plattform 30, die mittels der FührungsroUen 31 in den Linearfuhrungsschienen 1 hin und her bewegt werden kann.As shown in Figures 1 and 2, the color mixing carousel according to the invention is located on the platform 30, which can be moved back and forth in the linear guide rails 1 by means of the guide rollers 31.
Auf der Plattform 30 ist die kreisförmige Plattform 2 befestigt. An deren äußeren Rand sind mit Abstand die Färb vorratsbehälter 3-12 sowie der Reinigungsmittel enthaltende Behälter angebracht.The circular platform 2 is attached to the platform 30. The dye storage containers 3-12 and the container containing the cleaning agent are attached to its outer edge at a distance.
Die Behälter 3-12 sind so ausgestaltet, daß sie bei der Bewegung auf den Lmearfuhrungssehienen leicht vibrieren. Hierdurch wird ein Absetzen der Farbe verhindert und zugleich ein Aufmischeffekt erreicht. Aus diesem Grunde sind in dem erfindungsgemäßen Beispiel die Behälter aus Stahl gefertigt. Vorzugsweise sind die Behälter zyhnderförmig geformt.The containers 3-12 are designed in such a way that they vibrate slightly when moving on the linear guide rails. This prevents the paint from settling and at the same time achieves a mixing effect. For this reason, in the example according to the invention, the containers are made of steel. The containers are preferably cylindrical.
Der obere Bereich 41 der Zylinder ist durch die Schwallbleche 40 in zwei nahezu gleich große Hälften aufgeteilt. Hierdurch wird verhindert, daß die Farbtlüssigkeit bei der Bewegung des Farbmischkarussells auf den Führungsschienen 1 in derart große Bewegung gerät, daß sie überschwappt. Die Bleche 40 sind herausnehmbar, so daß sich leicht die Reinigung der Behälter 3-12 durchfuhren läßt.The upper area 41 of the cylinder is divided into two almost equal halves by the baffles 40. This prevents the paint liquid from moving so much that it spills over when the paint mixing carousel moves on the guide rails 1. The plates 40 are removable so that the containers 3-12 can be easily cleaned.
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In der Plattform 2 sind Bohrungen vorgesehen, die als Leitungen 14-24 fur die Farbehälter 3-12 und den Reinigungsmittel enthaltenden Behälter 13 dienen.Holes are provided in the platform 2 which serve as lines 14-24 for the paint containers 3-12 and the container 13 containing the cleaning agent.
Zwischen den Behältern 3-13 und den Bohrungen 14-24 sind die Ventile 56 angeordnet. Diese bestehen im wesentlichen aus einem sich verengenden Leitungsabschnitt 59, in den der Verschlußbolzen 57 eingesetzt ist. Mittels der Feder 61 wird die Leitung verschlossen gehalten.The valves 56 are arranged between the containers 3-13 and the holes 14-24. These essentially consist of a narrowing line section 59 into which the locking bolt 57 is inserted. The line is kept closed by means of the spring 61.
In die Plattform 2 ist mittig das kreisförmige Segment 25 eingelassen. Dieses Segment ist mit der Bohrung 26 versehen. Durch Drehen des Segmentes 25 kann die Bohrung 26 mit den Enden der Bohrungen 14-24 verbunden werden. Durch den in der Bohrung 26 angeordneten Dorn 6Ö kann bei Anschluß an eine der Bohrungen 14-24 der Verschlußbolzen 57 des Ventils 56 geöffnet werden, so daß die Farbe austreten kann.The circular segment 25 is set into the middle of the platform 2. This segment is provided with the hole 26. By turning the segment 25, the hole 26 can be connected to the ends of the holes 14-24. By means of the mandrel 6Ö arranged in the hole 26, when connected to one of the holes 14-24, the locking bolt 57 of the valve 56 can be opened so that the paint can escape.
Die Bohrungen 32-39 dienen der Fixierung des Segments 25. Hierbei greift die Feststellfeder 63 in die Bohrungen 32-39 ein.The holes 32-39 serve to fix the segment 25. The locking spring 63 engages in the holes 32-39.
Das Segment 25 ist mit dem Feststellhebel 42 ausgestattet, mittels dessen das Segment in den jeweiligen Positionen fixiert werden kann.The segment 25 is equipped with the locking lever 42, by means of which the segment can be fixed in the respective positions.
hi der Plattform 2 ist die Reinigungsleirung 43 vorgesehen. Die Leitung 26 des Segments 25 kann hieran passgenau angeschlossen werden. Auf diese Art kann während des Betriebs unter nur kurzer Unterbrechung des Farbauftragsvorgangs eine Befreiung von Farbverstopfungen vorgenommen werden. Die Leitung 26 fuhrt in die Flutkammer 647 die in das Segment 25 eingelassen ist. Mittels des Doms 60 wird der Eingang 65 zur Flutkammer 64 verschlossen bzw. geöffnet. Die Flutkammer 64 ist während des Färbevorgangs bis in die Höhe des Eingangs 65 gefüllt. Hierdurch wird ein gleichmäßiger Farbausfiuß über die Düse 53 gewährleistet.The cleaning line 43 is provided on the platform 2. The line 26 of the segment 25 can be connected to it with a precise fit. In this way, paint blockages can be cleared during operation with only a short interruption of the paint application process. The line 26 leads into the flood chamber 64 7 which is let into the segment 25. The entrance 65 to the flood chamber 64 is closed or opened by means of the dome 60. The flood chamber 64 is filled up to the height of the entrance 65 during the dyeing process. This ensures a uniform flow of paint via the nozzle 53.
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Die Leitung 26 des Segments 25 ist mit der Zufuhrleitung 28 zum Farbauftragskolben 29 verbunden. Dieser besteht aus den Kammern 45 und 46, wobei die Kammer 45 an ihrem Ende 51 die Farbauftragsnadel 53 trägt.The line 26 of the segment 25 is connected to the supply line 28 to the paint application piston 29. This consists of the chambers 45 and 46, whereby the chamber 45 carries the paint application needle 53 at its end 51.
In die Kammer 45 fuhrt die Farbzufuhrleitung 28. Ferner befindet sich dort der LufteinlassThe paint supply line 28 leads into the chamber 45. The air inlet is also located there
In der Kammer 46 befindet sich der Kolbengegendrackzylinder 49. An diesem ist die Schließnadel 48 angebracht. Die Feder 50 ist so angeordnet, daß der Kolbengegendmckzylinder mit der Schließnadel nach unten gedrückt wird und durch die Schließnadel 48 der Farbdurchfluß durch die Düse 53 unterbrochen wird. Über die Lufteinlaßleitung 47 kann Luft in die Kammer 46 gegeben werden. Sobald sich ausreichend Druck aufgebaut hat, wird die Schließnadel angehoben und der Farbdurchfluß freigegeben.The piston counterpressure cylinder 49 is located in the chamber 46. The closing needle 48 is attached to this. The spring 50 is arranged in such a way that the piston counterpressure cylinder is pressed downwards with the closing needle and the flow of paint through the nozzle 53 is interrupted by the closing needle 48. Air can be fed into the chamber 46 via the air inlet line 47. As soon as sufficient pressure has built up, the closing needle is raised and the flow of paint is released.
Oberhalb der Gegendruckfeder 50 befindet sich die Stellschraube 55. Mit dieser kann der Nadelanschlag eingestellt werden. Je weniger sich die Schließnadel anheben läßt, desto weniger Farbe wird abgegeben. Folglich läßt sich mit der Stellschraube die Strichdicke einstellen.Above the counter pressure spring 50 is the adjusting screw 55. This can be used to adjust the needle stop. The less the locking needle can be raised, the less ink is dispensed. Consequently, the line thickness can be adjusted using the adjusting screw.
Erfindungsgemäß wird die Druckluft über nur einen Kompressor erzeugt. Die Verteilung auf unterschiedliche Drücke erfolgt über zwei Ventile. Auf der Plattform 30 befindet sich die Anschlußvorrichtung für die Druckluft. Die Endplatte 62 ist so konstruiert, daß bei einer Bohrung von 0,4 mm auf 1,2 mm erweitert wird. Auf diese Art kann die Druckluft ohne Druckverlust auf einen Ausgang von 4x6 mm gegeben werden. Die Platte 62 bewirkt hierbei gleichzeitig eine Umleitung der Druckluft nach unten.According to the invention, the compressed air is generated by just one compressor. The distribution to different pressures is carried out by two valves. The connection device for the compressed air is located on the platform 30. The end plate 62 is designed in such a way that a bore of 0.4 mm is expanded to 1.2 mm. In this way, the compressed air can be fed to an outlet of 4x6 mm without any loss of pressure. The plate 62 simultaneously causes the compressed air to be diverted downwards.
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Entsprechend den Bohrungen von 0,4 und 1,2 mm sind an den Lufteinlässen 44 und 47
Ventile von 0,4 und 1,2 mm vorgesehen. Obwohl nur ein Kompressor verwendet wird, kann
mittels dieser Konstruktion erreicht werden, daß in den Lufteinlaß 47 die Luft mit 3 bar und in
den Lufteinlaß 44 die Luft mit 2,5 bar eingegeben wird. Auf diese Art läßt sich eine optimale
Steuerung der Vorluft erreichen, wenn die Nadel geschlossen ist.According to the holes of 0.4 and 1.2 mm, the air inlets 44 and 47
Valves of 0.4 and 1.2 mm are provided. Although only one compressor is used,
By means of this construction it can be achieved that air at 3 bar is fed into the air inlet 47 and air at 2.5 bar is fed into the air inlet 44. In this way, optimum control of the pre-air can be achieved when the needle is closed.
Durch die erfindungsgemäße Konstruktion werden gegenüber dem bisherigen Stand der
Technik die in dem Text bereits erwähnten überraschenden Vorteile erreicht. Entscheidend ist
darüber hinaus, daß diese Vorteile durch die Konstruktion der Anlage erreicht werden. D.h. es
wird nicht mit elektronischen oder programmtechnischen Neuerungen gearbeitet. Damit ist die
Anlage unabhängig von elektrischen Signalen und von Spannungsschwankungen.The design according to the invention provides improvements compared to the previous state of the art
Technology achieves the surprising advantages already mentioned in the text. What is also crucial is that these advantages are achieved through the design of the system. This means that no electronic or programming innovations are used. This makes the system independent of electrical signals and voltage fluctuations.
Einsetzbar ist die Vorrichtung für Schneide^ Gravier- und Zeichenplottern. D.h. durch
Wechsel des Schneide-, Gravier- oder Zeichenkopfes läßt sich die-Vorrichtung vom Gravierbzw.
Schneidevorgang auf Färben umstellen und umgekehrt.The device can be used for cutting, engraving and drawing plotters. That is, by
By changing the cutting, engraving or drawing head, the device can be switched from engraving or cutting to coloring and vice versa.
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