EP0104395A2 - Farbmischverfahren und Farbmischeinrichtung zur Verfahrensdurchführung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for mixing several electrostatic components of a paint liquid and / or atomizing the same, in which the components are mixed in the state of the art at variable distances from the atomization site and supplied to the latter as a mixture, and a paint mixing device with at least one color source; with several valve devices for the components of the color liquid; with channels each extending between a source and a valve device; with a spray device which is connected to at least one of the valve devices via a feed path; and with a control device for selectively actuating the valve devices; to perform the procedure.
- the invention is based on the object, when / mixing several, in particular, components of a coloring liquid to ensure that, when changing colors, as little as possible unusable coloring liquid has to be removed.
- This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned at the outset and starting from a device of the type mentioned at the outset known from DE-AS 20 43 789 in that the components are guided separately into the vicinity of the atomization site and then mixed as long as they are are transported over the remaining distance to the atomization site; respectively. in that the length of the feed path is small compared to the length of each channel; that the feed path is mainly formed by means of a static mixer of several components of a color liquid; and that each valve device has a check valve which opens into a chamber to which the static mixer is connected.
- a cleaning agent for removing paint deposits is used in the next Guided near the atomization site and then returned by another route and / or transported the rest of the way to the atomization site.
- a preferred embodiment of the device according to the invention with a cleaning agent source is distinguished; with an additional valve device for the detergent; with a channel that extends between the detergent source and the additional valve device, characterized in that the additional valve device has a shut-off valve opening into the chamber and that another, via a channel with a Valve device connected detergent sink is provided with a check valve which is connected by a line to a prechamber of the check valve for the main component of the color liquid.
- valve devices can be actuated pneumatically and are arranged in a common housing provided with compressed air connections, with the valve devices for the components of the paint being assigned a common compressed air connection, so that the device can be easily installed and its remote control can be conveniently operated.
- the chamber is annular and the valves are distributed around its circumference. This results not only in a concentrated arrangement of the valve devices in a compact housing, but also in a fluidically favorable design of the flow path from the valve to the mixer.
- valve assigned to the base paint opens into the chamber opposite the inlet of the static mixer, so that the main component passes through the chamber into the mixer without detour through its delivery channel .
- the embodiment consists — in FIG. 1 from right to left — mainly of a spray device 10, a static mixer 12 and a structural unit 14 which is connected to the spray device in a fluid-conducting manner via the mixer.
- the assembly 14 has a housing 16, on the rear end, which can be seen in Fig. 2, four hose connections 18 for the pulsed supply of compressed air and a hose connection 20 for the supply of base paint, a hose connection 22 for the supply of hardener , A hose connection 24 for the supply of thinner as a cleaning agent and a hose connection 26 for recycling are attached.
- Each hose connection 18 is in air-conducting connection with a cylinder 28 of a valve device formed by the housing 16.
- a spring-loaded piston 30 of the valve device slides in the cylinder 28, the rod of which forms a valve needle 32, the tip 34 of which cooperates with the conical seat 36 of a valve of the valve device which is introduced into the housing 16.
- Each of the hose connections 20, 22, 24 and 26, where ti is the Ven ls pit zen 3420. 3422, 3424 respectively. 34 26 are assigned, is in liquid-conducting connection with a channel section 38 formed in the housing 16, the part of which can be seen in FIG. 1 parallel to the valve needle 32 rend that part of the duct section connecting this part with an annular space 40 located behind the valve seat 36 around the valve needle cannot be seen there.
- the hose connection for a certain fluid and one of the two adjacent hose connections 18 for compressed air are assigned to each other in pairs.
- a semicircular chamber 42 is formed in the housing 16, into which three of the four valve seats 36 open out, evenly distributed over the chamber circumference, namely those which are assigned to the hose connections 20, 22 and 24, respectively, while the fourth valve seat 36 assigned to the hose connection 26 in one end of an approximately eight-circle-shaped chamber 43 opens into the housing 16, the other end of which is connected via a branch duct 45 to the annular space 40 for the base lacquer.
- the two chambers 42 and 43 are coplanar.
- the chamber 42 is provided with a colinear housing bore 44, at the end of which is remote from the valve seat, the static mixer 12 is placed colinearly.
- the mixer 12 works without moving parts, in that the fluids to be mixed, namely the base lacquer and the hardener, are pressed through a labyrinth or between baffles, where they mix intimately.
- a nozzle 46 of the spraying device 10 is attached to the end of the static mixer 12 facing away from the structural unit 14 and has an atomizer bell 48 with a deflection part 50.
- the mixture of base lacquer and hardener emerging from the nozzle 46 that is to say the ready-to-apply 2-component lacquer, reaches the bell edge via both broad sides of the deflection part 50 rotating with the bell 48 about the axis of the mixer 12 and is converted there into a paint mist.
- the bell rim is provided with grooves, not shown, which intersect in pairs, which form paint streams and mix at the intersection points.
- a color change is carried out in three steps: First, the valves 34, 36 for master varnish, hardener and thinner are kept closed, while the valve for recirculation is open, so that instead of the master varnish used thinner for the first rinsing, possibly interrupted by pulsed air, if necessary in portions reaches the hose connection 26 via the hose connection 20 through the branch duct 45 and the chamber 43, the base lacquer contained in these cavities and the hoses being pressed out and collected at the end of the return hose.
- valve is open tammlack for the S, so that optionally pulsed thinner after a short way through the chamber 42 as reached during the intermediate rinse by the mixer 12 for Absprühvorraum 10 where it is collected together with the squeezed out liquid.
- valves 34, 36 for thinner and return are kept closed, while the valves for base coat and hardener are opened until the desired paint liquid as a mixture of base coat and hardener has reached the spray device 10 through the chamber 42 and the mixer 12, pending there.
- valves 34, 36 need to be opened for the base coat and hardener, regardless of whether a color change has taken place beforehand or not.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mischen mehrerer elektrostatischen Komponenten einer Farbflüssigkeit und zum/Zerstäuben derselben, bei dem die Komponenten inbeim Stand der Technik variabler, Entfernung vom Zerstäubungsort gemischt und diesem als Gemisch zugeführt werden, sowie eine Farbmischeinrichtung mit mindestens einer Farbquelle; mit mehreren Ventilvorrichtungen für die Komponenten der Farbflüssigkeit; mit Kanälen, die sich je zwischen einer Quelle und einer Ventilvorrichtung erstrecken; mit einer Absprühvorrichtung, die über eine Zuführstrecke mit mindestens einer der Ventilvorrichtungen verbunden ist; und mit einer Steuervorrichtung zum wahlweisen Betätigen der Ventilvorrichtungen; zum Durchführen des Verfahrens.
- Es ist bekannt, eine dynamische Mischvorrichtung über einen Schlauch mit einer Spritzpistole zu verbinden. Falls es sich bei der zu zerstäubenden Farbflüssigkeit um einen sogenannten 2-Komponenten-Lack handelt, kann dieser bei einem Farbwechsel zwar aus dem Schlauch gedrückt werden, hinterläßt jedoch in diesem Ablagerungen von Mischfarbe,der verloren ist. Dieses auch bei härterlosen Farbflüssigkeiten ähnlich auftretende Problem nimmt quantitativ mit der Schlauchlänge zu. Bisher hat man sich damit abgefunden, daß durch Ablagerungen von
- Lack im Schlauch beträchtliche Lackmengen verlorengehen. Der Erfindung liegt nun, um das erwähnte Problem weitgehend oder genauer: nach dem zu beseitigen, die Aufgabe zugrunde, beim/mischen mehrerer insbesondere Komponenten einer Farbflüssigkeit dafür zu sorgen, daß/bei einem Farbwechsel möglichst wenig nicht mehr verwendbare Farbflüssigkeit entfernt werden muß.
- Diese Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art und ausgehend von einer aus der DE-AS 20 43 789 bekannten Einrichtung der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Komponenten getrennt in die nächste Nähe des Zerstäubungsortes geführt und anschließend gemischt werden, solange sie über die restliche Strecke bis zum Zerstäubungsort befördert werden; bzw. dadurch, daß die Länge der Zuführstrecke klein ist im Vergleich mit der Länge jedes Kanals; daß die Zuführstrecke hauptsächlich mittels eines statischen Mischers mehrerer Komponenten einer Farbflüssigkeit gebildet ist; und daß jede Ventilvorrichtung ein Sperrventil aufweist, das in eine Kammer mündet, an welche der statische Mischer angeschlossen ist.
- Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, daß bei einem Farbwechsel nur auf der relativ kurzen Zuführstrecke zwischen Mischer und Absprühvorrichtung etwas nicht mehr aufgetragene Farbflüssigkeit verlorengehen kann. Die in den Kanälen zum Mischer beförderten Komponenten (bei einem 2-Komponenten-Lack nur der Stammlack) der Farbflüssigkeit können sich darin nicht festsetzen, wenn die Kanäle mit Verdünner als Reinigungsmittel durchgespült werden. Das erübrigt sich, wenn in jedem Kanal immer nur ein und dieselbe Komponente zum Mischer gefördert wird; eine der Anzahl der Komponenten der Farbflüssigkeit entsprechende Anzahl von Kanälen läßt sich ohne weiteres vorsehen.
- Da am Mischungsort noch Farbablagerungen in kleiner Menge möglich sind, welche bei einem 2-Komponenten-Lack mittels eines reinigenden Lackverdünners entfernbar sind, wird bei einer bevorzugten Durchführungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Bedarf anstelle einer Komponente der Farbflüssigkeit ein Reinigungsmittel zum Entfernen von Farbablagerungen in die nächste Nähe des Zerstäubungsortes geführt und anschließend auf einem anderen Weg zurückgeführt und/oder über die restliche Strecke bis zum Zerstäubungsort befördert. Dazu zeichnet sich eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer Reinigungsmittelquelle; mit einer zusätzlichen Ventilvorrichtung für das Reinigungsmittel; mit einem Kanal, der sich zwischen der Reinigungsmittelquelle und der zusätzlichen Ventilvorrichtung erstreckt, dadurch aus, daß die zusätzliche Ventilvorrichtung ein in die Kammer mündendes Sperrventil aufweist und daß eine weitere, über einen Kanal mit einer Reinigungsmittelsenke verbundene Ventilvorrichtung mit einem Sperrventil vorgesehen ist, das durch eine Leitung mit einer Vorkammer des Sperrventiles für die Hauptkomponente derFarbflüssigkeit verbunden ist.
- Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Ventilvorrichtungen pneumatisch betätigbar und in einem gemeinsamen, mit Druckluftanschlüssen versehenen Gehäuse angeordnet, wobei den Ventilvorrichtungen für die Komponenten der Farbflüssigkeit ein gemeinsamer Druckluftanschluß zugeordnet ist, damit eine einfache Montage der Einrichtung und deren zweckmäßige Fernbedienung möglich sind.
- Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Kammer ringförmig ausgebildet und sind die Ventile auf deren Umfang verteilt. Dadurch ergibt sich nicht nur eine konzentrierte Anordnung der Ventilvorrichtungen in einem kompakten Gehäuse, sondern auch eine strömungstechnisch günstige Ausbildung des Strömungsweges vom Ventil zum Mischer.
- Bei der bevorzugten Ausführungsform, die insbesondere zum Zerstäuben von 2-Komponenten-Lacken bestimmt ist, mündet das dem Stammlack zugeordnete Ventil dem Einlaß des statischen Mischers gegenüber in die Kammer, so daß die Hauptkomponente ohne Umweg aus ihrem Förderkanal durch die Kammer in den Mischer gelangt.
- Im folgenden ist die Erfindung anhand der durch die Zeichnung beispielhaft dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Farbmischeinrichtung im einzelnen erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1 eine teilweise geschnitten dargestellte Seitenansicht einer Baueinheit der bevorzugten Ausführungsform;
- Fig. 2 eine Stirnansicht dieser Baueinheit in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1; und
- Fig. 3 einen schematisch dargestellten Querschnitt nach der Linie III - III in Fig. 1 durch die Ausführungsform.
- Die Ausführungsform besteht -in Fig. 1 von rechts nach links- hauptsächlich aus einer Absprühvorrichtung 10, aus einem statischen Mischer 12 und aus einer Baueinheit 14, die über den Mischer mit der Absprühvorrichtung fluidleitend verbunden ist.
- Die Baueinheit 14 weist ein Gehäuse 16 auf, an dessen rückwärtiger Stirnseite, die in Fig. 2 zu sehen ist, vier Schlauchanschlüsse 18 für die impulsweise Zufuhr von Druckluft sowie ein Schlauchanschluß 20 für die Zufuhr von Stammlack, ein Schlauchanschluß 22 für die Zufuhr von Härter, ein Schlauchanschluß 24 für die Zufuhr von Verdünner als Reinigungsmittel und ein Schlauchanschluß 26 zur Rückführung angebracht sind.
- Jeder Schlauchanschluß 18 steht mit einem vom Gehäuse 16 gebildeten Zylinder 28 einer Ventilvorrichtung in luftleitender Verbindung. In dem Zylinder 28 gleitet ein gefederter Kolben 30 der Ventilvorrichtung, dessen Stange eine Ventilnadel 32 bildet, deren Spitze 34 mit dem konischen Sitz 36 eines Ventiles der Ventilvorrichtung zusammenwirkt, welcher in das Gehäuse 16 eingebracht ist.
- Jeder der Schlauchanschlüsse 20, 22, 24 und 26, denen die Ventilspitzen 3420. 3422, 3424 bzw. 3426 zugeordnet sind, steht in flüssigkeitsleitender Verbindung mit einem im Gehäuse 16 ausgebildeten Kanalabschnitt 38, dessen zur Ven- ·tilnadel 32 paralleler Teil in Fig. 1 zu sehen ist, während der diesen Teil mit einem hinter dem Ventilsitz 36 um die Ventilnadel herum gelegenen Ringraum 40 verbindende Teil des Kanalabschnittes dort nicht zu sehen ist. Dabei sind je paarweise der Schlauchanschluß für ein bestimmtes Fluid und einer der beiden benachbarten Schlauchanschlüsse 18 für Druckluft einander zugeordnet.
- Im Gehäuse 16 ist eine halbkreisförmige Kammer 42 ausgebildet, in welche drei der vier gleichmäßig auf den Kammerumfang verteilten Ventilsitze 36 münden, und zwar jene, welche den Schlauchanschlüssen 20, 22 bzw. 24 zugeordnet sind, während der vierte, dem Schlauchanschluß 26 zugeordnete Ventilsitz 36 in das eine Ende einer etwa achtelkreisringförmigen Kammer 43 im Gehäuse 16 mündet, deren anderes Ende über einen Stichkanal 45 mit dem Ringraum 40 für den Stammlack verbunden ist. Die zwei Kammern 42 und 43 sind koplanar. Am Sitz 36 des aus Fig. 1 ersichtlichen Ventiles für den Stammlack ist die Kammer 42 mit einer kolinearen Gehäusebohrung 44 versehen, an deren dem Ventilsitz abgewandten Ende der statische Mischer 12 kolinear angesetzt ist.
- Der Mischer 12 arbeitet wie angedeutet ohne bewegte Teile, indem die zu mischenden Fluide, nämlich der Stammlack und der Härter, durch ein Labyrinth oder zwischen Schikanen hindurch gedrückt werden, wobei sie sich innig vermischen.
- An das der Baueinheit 14 abgewandte Ende des statischen Mischers 12 ist eine Düse 46 der Absprühvorrichtung 10 angesetzt, die eine Zerstäuberglocke 48 mit Umlenkteil 50 aufweist. Das aus der Düse 46 austretende Gemisch von Stammlack und Härter, also der auftragsfertige 2-Komponenten-Lack, gelangt über beide Breitseiten des mit der Glocke 48 um die Achse des Mischers 12 rotierenden Umlenkteiles 50 zum Glockenrand und wird dort in einen Farbnebel verwandelt. Zum nachträglichen Durchmischen der Farbflüssigkeit ist der Glockenrand mit nicht dargestellten, sich paarweise kreuzenden Nuten versehen, die Farbströme bilden und an den Kreuzungsstellen vermengen.
- Die Wirkungsweise der beschriebenen Ausführungsform ist fol- gende:
- Zum Zwischenspülen nach längeren Spritzpausen, in denen ein Farbwechsel nicht stattfindet, werden die Ventile 34, 36 für Stammlack, Härter und Rückführung geschlossen gehalten, wäh- rend das Ventil für Verdünner geöffnet ist, so daß Verdünner, unterbrochen von treibender, dazwischengeschobener Pulsluft, portionsweise über den Schlauchanschluß 24 durch die Kammer 42 und den Mischer 12 zur Absprühvorrichtung 10 gelangt, wo er zusammen mit der hinausgedrückten und abgelösten Farbflüssigkeit aufgefangen wird.
- Ein Farbwechsel wird in drei Schritten vollzogen: Zunächst werden die Ventile 34, 36 für Stammlack, Härter und Verdünner geschlossen gehalten, während das Ventil für Rückführung geöffnet ist, so daß statt des Stammlackes zum ersten Spülen verwendeter Verdünner, eventuell unterbrochen von Pulsluft, gegebenenfalls portionsweise über den Schlauchanschluß 20 durch den Stichkanal 45 und die Kammer 43 zum Schlauchanschluß 26 gelangt, wobei der in diesen Hohlräumen und den Schläuchen enthaltene Stammlack hinausgedrückt und am Ende des Rückführschlauches aufgefangen wird. Als nächster Schritt wird zusätzlich zum ersten Spülen während dessen Fortsetzung ein zweites Spülen veranstaltet, bei dem das Ventil für den Stammlack geöffnet ist, so daß gegebenenfalls gepulster Verdünner nach kurzem Weg durch die Kammer 42 wie beim Zwischenspülen durch den Mischer 12 zur Absprühvorrichtung 10 gelangt, wo er zusammen mit der hinausgedrückten Farbflüssigkeit aufgefangen wird. Schließlich werden die Ventile 34, 36 für Verdünner und Rückführung geschlossen gehalten, während die Ventile für Stammlack und Härter solange geöffnet werden, bis die gewünschte Farbflüssigkeit als Mischung von Stammlack und Härter durch die Kammer 42 und den Mischer 12 an der Absprühvorrichtung 10 angelangt ist, also dort ansteht.
- Zum Abgeben von Farbflüssigkeit durch die Absprühvorrichtung 10 brauchen nur die Ventile 34, 36 für Stammlack und Härter geöffnet zu werden, unabhängig davon, ob vorher ein Farbwechsel stattgefunden hat oder nicht.
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