EP0104395A2 - Paint mixing process and apparatus for carrying out this process - Google Patents
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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.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.
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 vonIt is known to connect a dynamic mixing device to a spray gun via a hose. If the paint liquid to be atomized is a so-called two-component paint, this can be pressed out of the tube when changing the color, but will leave deposits of mixed paint in it, which is lost. This problem, which also occurs with hardener-less paint liquids, increases quantitatively with the length of the tube. So far, one has come to terms with the fact that deposits of
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.Paint in the hose will lose considerable amounts of paint. In order to largely or more precisely solve the above-mentioned problem: after eliminating the problem, 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.
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.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.
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.It is thereby advantageously achieved that in the event of a color change, paint liquid which is no longer applied can only be lost on the relatively short feed path between the mixer and the spraying device. The components of the color liquid that are conveyed to the mixer in the channels (in the case of a two-component lacquer only the master lacquer) cannot get stuck in them if the channels are flushed with thinner as a cleaning agent. This is not necessary if only one and the same component is conveyed to the mixer in each channel; a number of channels corresponding to the number of components of the color liquid can easily be provided.
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.Since paint deposits are still possible in small quantities at the mixing location, which can be removed in a 2-component paint by means of a cleaning paint thinner, in a preferred embodiment of the method according to the invention, if necessary, instead of one component of the paint liquid, 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. For this purpose, 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.
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.In the preferred embodiment, the 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.
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.In the preferred embodiment, 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.
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.In the preferred embodiment, which is intended in particular for atomizing 2-component paints, the 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 .
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.
- Fig. 1 is a partially sectioned side view of an assembly of the preferred embodiment;
- Figure 2 is an end view of this assembly in the direction of arrow II in Fig. 1. and
- Fig. 3 shows a schematically illustrated cross section along the line III - III in Fig. 1 by the embodiment.
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.The embodiment consists — in FIG. 1 from right to left — mainly of a
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.The
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.Each
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.Each of the
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.A
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.As indicated, the
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.A
Die Wirkungsweise der beschriebenen Ausführungsform ist fol- gende:
- Zum Zwischenspülen nach längeren Spritzpausen, in denen ein Farbwechsel nicht stattfindet, werden die
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 denVentile Schlauchanschluß 24 durch dieKammer 42 und denMischer 12 zurAbsprühvorrichtung 10 gelangt, wo er zusammen mit der hinausgedrückten und abgelösten Farbflüssigkeit aufgefangen wird.
- For intermediate rinsing after longer injection pauses in which a color change does not occur, the
valves 34, kept closed for stock paint, hardener andrear guide 36 are laundri h - rend the valve for diluent is opened so that thinner, interrupted by driving therebetween pushed pulsed air, in portions via thehose connection 24 through thechamber 42 and themixer 12 to thespraying device 10, where it is collected together with the pressed-out and detached paint liquid.
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.A color change is carried out in three steps: First, the
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.To dispense paint liquid through the
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