EP0895485A1 - Beschichtungsanlage zum beschichten von gegenständen mit häufig wechselndem farbmaterial - Google Patents

Beschichtungsanlage zum beschichten von gegenständen mit häufig wechselndem farbmaterial

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Publication number
EP0895485A1
EP0895485A1 EP97921746A EP97921746A EP0895485A1 EP 0895485 A1 EP0895485 A1 EP 0895485A1 EP 97921746 A EP97921746 A EP 97921746A EP 97921746 A EP97921746 A EP 97921746A EP 0895485 A1 EP0895485 A1 EP 0895485A1
Authority
EP
European Patent Office
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cartridge
color
cartridges
coating
sorting
Prior art date
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Application number
EP97921746A
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English (en)
French (fr)
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EP0895485B1 (de
Inventor
Alfons Dintner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of EP0895485A1 publication Critical patent/EP0895485A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0895485B1 publication Critical patent/EP0895485B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/14—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet
    • B05B12/1463—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet separate containers for different materials to be sprayed being moved from a first location, e.g. a filling station, where they are fluidically disconnected from the spraying apparatus, to a second location, generally close to the spraying apparatus, where they are fluidically connected to the latter

Definitions

  • the invention relates to a coating system for coating objects, in particular vehicle bodies, with frequently changing color material according to the preamble of claim 1.
  • Known generic coating systems each contain a storage device in which color materials with different color tones are provided. Furthermore, there is a transport device for the different color materials to at least one coating station, where objects passing through in cycles are at least partially coated. This coating station contains application devices, in particular spraying elements for applying the coating to the object currently present.
  • such coating systems each include a control device for a color change, which cooperates with the storage device, the transport device and the application device and with control elements in such a way that when a certain object is present in the coating station, the desired and assigned one ⁇ nete color material is available on the application device.
  • the storage device consists of large paint containers.
  • the transport device comprises a plurality of ring lines and stub lines, in which the color material is transported and pumped fluently.
  • the paint is applied by means of a spray organ, which can be connected via a paint-carrying line and a number of controllable valves either to one of several different paint lines to the individual paint containers or to a detergent line.
  • a spray organ which can be connected via a paint-carrying line and a number of controllable valves either to one of several different paint lines to the individual paint containers or to a detergent line.
  • the paint-carrying line and the spray organ are freed from residues of the paint previously used. Large amounts of a detergent / paint mixture are generated and must be disposed of. In addition to the considerable loss of color material associated with this, a considerable environmental impact must also be accepted.
  • DE 39 27 880 AI also suggests a costly possibility of recovering paint residues from stub lines and hoses by emptying them into those containers from which the paint had previously been removed.
  • DE 41 33 840 AI a return of color residues during the color change is possible by providing a number of collecting vessels corresponding to the number of different color materials to be processed. These receptacles are each connected to the return line by the control device in the event of a color change, so that only a mixture of a specific color with the detergent is collected in each receptacle. This mixture can be the original color be added again. The environmental impact and loss of color can thus be reduced, but complex rinsing and cleaning of considerable line lengths is nevertheless necessary in the case of a color change and is associated with a high expenditure of time, a quality risk and the risk of material being discarded.
  • the object of the invention is to further develop a coating system of the generic type in such a way that coatings with a large number of color materials of different colors are possible with a low environmental impact.
  • the storage device consists of a cartridge sorting and shelf storage in which a large number of color cartridges are stored both with the same and with different color material.
  • the storage locations of the individual color cartridges can be determined by the control unit in connection with the color tone of the color material contained in each case and / or a color quantity of the color material contained in each case.
  • a corresponding color cartridge can be output at an output of the cartridge sorting and racking store via a control signal, which contains coded information about the color material and / or quantity of paint required in each case on the application device for a coating.
  • the transport device is a cartridge transport device with which ink cartridges output at the outlet of the cartridge sorting shelf store can be transported to a docking station in a feed branch in the closed state.
  • This docking station is connected upstream of an application device, with docked color cartridges being opened for dispensing the color material.
  • Color materials with an almost arbitrary number of colors in the cartridge clock frequency can be made available on the application devices. Rinsing the cartridge transport paths is obviously not necessary. Rinsing and cleaning devices, such as were previously required for at least some of the color material lines, are now only limited to the application device. Loss of time and media losses are reduced and an enormous reduction in solvents is possible with a positive impact on environmental protection, occupational safety and fire protection. The flushing medium consumption at the application device can be minimized.
  • the cartridge system can also be combined with conventional ink material supply systems.
  • the ink cartridges with ink material in processing viscosity are advantageously supplied by the paint supplier, a circulation system with a cartridge or residual ink material disposal and refilling being able to be implemented by the paint supplier. It is also possible to calculate the exact material consumption based on the amount of ink actually used, based on each color.
  • the cartridge distribution into and out of the cartridge sorting and storage system can be controlled in a simple manner using known measures in connection with electronic data processing such that each color cartridge arrives at an assigned object, in particular a vehicle body, at the right time.
  • known bar code controls can be used with regard to relevant data, in particular also expiration dates of the color material.
  • the docking of the color cartridges in the docking station to the application device can be automated with common measures, as can a metered amount of ink.
  • the coating system can be fully automated, so that only a small amount of personnel is required.
  • empty ink cartridges are correspondingly returned to the same (or possibly a different) cartridge sorting and racking storage via a return branch, thereby forming a ring line system for the ink cartridges.
  • the coating system can be easily loaded with color-filled color cartridges and empty color cartridges can be removed centrally.
  • the transport of the ink cartridges is air-assisted in a piping system in the manner of a pneumatic tube proposed.
  • a pneumatic tube proposed.
  • pneumatic control devices known and proven per se can be used.
  • the color cartridges are correspondingly cylindrical, with outer sliding and guide rings. Such pipelines can easily be bent over long distances.
  • a cylinder-piston arrangement is contained in the color cartridges.
  • the plunger When the color cartridge is full, the plunger is in one end position and the other side of the cartridge is closed. In this state, a color cartridge is delivered, stored and transported to the docking device. When it arrives there and is docked, the cartridge docking side is opened and moved by moving the piston bens the ink cartridge forcibly emptied.
  • This emptying can advantageously be time-controlled and / or pressure-controlled for a defined emptying and application of the color material.
  • the front of the cartridge can have a tear-open or pierceable cover as a closure.
  • Claim 7 alternatively proposes a closure in the manner of a spring-loaded valve. In the docking station, a valve tappet then only needs to be inserted somewhat into the color cartridge for the opening.
  • Claim 8 also claims a transverse sliding device for a color cartridge in the docking station, as a result of which the piston rear side of a color cartridge is accessible for attachment to a push rod for cartridge emptying. According to claim 9, a next color cartridge can already be kept in a waiting position in the docking station.
  • the loading and emptying (empty color cartridges) of the cartridge sorting and shelf storage can take place automatically at time intervals via storage inputs and storage outputs and / or according to claim 11 via exchangeable magazines which contain a plurality of color cartridges.
  • a code in particular a barcode with all relevant filler data, should be attached to each color cartridge according to claim 12.
  • At least one shaking device for mixing the color material in a cartridge is also provided in the course of the cartridge provision and / or the cartridge transport. Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to a drawing.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a coating system with its external control and loading devices
  • Fig. 2 is a schematic representation of a coating device
  • Fig. 3 is an enlarged view of a color cartridge.
  • 1 shows a coating system 30 for use by a vehicle manufacturer.
  • a customer order is placed for a vehicle with a specific color scheme.
  • Data for the color equipment are included in a program planning and vehicle control together with further manufacturing data according to block 2.
  • Data for the required color material is sent to the paint manufacturer, who in accordance with block 3 produces the color material with the required color in a timely manner, fills it into cartridges in accordance with block 4 and to the vehicle manufacturer to fill an automatic cartridge sorting and shelf storage facility deliver according to block 5.
  • a paint object according to block 6, here a vehicle body, is fed to a coating station in a controlled manner via the vehicle control.
  • the cartridge sorting and shelf storage is activated to deliver a color cartridge with an assigned desired color and possibly an assigned amount of color.
  • This color cartridge comes through a Pipe system according to block 7 as a feed branch into an automatic docking station according to block 8.
  • There the paint cartridge is automatically opened and emptied in a controlled manner, an application device containing spray elements according to block 9 coating the object to be painted according to block 6.
  • the at least partially emptied ink cartridge is then returned to the cartridge sorting and shelf storage unit according to block 5 in a further pipe system after block 10 as a return branch.
  • a coating system 30 is shown in FIG. 2 in accordance with the block diagram according to FIG. 1, with a cartridge sorting and shelf storage 5, a feed branch 7 of a pipe system, a docking station 8 and a return branch 10 of the pipe system.
  • a plurality of filled ink cartridges 12 are shown, of which one ink cartridge 13 is being dispensed and fed into the feed branch 7 of the pipe system at a storage outlet 14.
  • the filled ink cartridges 12, 13 had been fed to the cartridge sorting and racking warehouse at a loading entrance 15.
  • the path of the ink cartridge 13 is shown and described in individual positions below: In position 13a, the transport in the feed branch 7 to the docking station 8 is shown. After arrival in the docking station 8 at position 13b, a transverse movement into a position 13c takes place in a transverse transport device 16 (not shown in more detail). The ink cartridge 13 is emptied there, as will be explained in more detail below.
  • a further transverse transport into position 13d then takes place with an input into the return branch 10 of the piping system.
  • the controlled return transport in the return branch 10 is shown in the position 13e and a controlled storage in the cartridge sorting and shelf storage 5 in the position 13f.
  • empty cartridges 18 are controlled, in particular in batches, removed and returned to the paint manufacturer.
  • a shaking device (not shown) is also provided for mixing the ink material 19 in the filled ink cartridge 13.
  • the filled color cartridge 13 is shown enlarged.
  • This has a cylindrical housing 20 with bevels 21 on the two end faces.
  • On the outer surface of the cylinder there are two spaced sliding and guide rings 22 which bear tightly against the inside of the piping system during transport by means of a pneumatic control.
  • the cylinder housing 20 and a displaceable piston 23 form a cylinder piston arrangement.
  • the piston 23 lies on the left rear side of the ink cartridge 13.
  • the right front side as the docking side of the ink cartridge 13 is closed with a pierceable cover 24.
  • the back of the piston 23 is covered by an end side opening 25 accessible from the outside, and this opening can be closed by a pierceable cover.
  • the ink cartridge 13 is emptied in accordance with position 13c in FIG. 2 such that the piston 23 is displaced in the direction of the docking opening via a push rod 26, the ink cartridge 13 being docked on a paint line of the application device 9 and with a spraying element 27 is connected.
  • the push rod 26 is part of a pressure control device, via which the ink cartridge 13 is emptied in a defined manner. After the emptying, the push rod 26 is fully retracted again, the piston 23 remaining in its right position when the ink cartridge is transported back, as shown, for example, in FIG. B. can be seen from the position 13d.
  • a ring line system in the form of a pneumatic tube for color cartridges with predetermined colors and colors in the area of the coating system 30 is created and, on the other hand, a circuit system for cleaning the cartridges, filling the cartridges and delivering them between the paint manufacturer and the operator of the coating system can be implemented.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsanlage zum Beschichten von Gegenständen (6), insbesondere von Fahrzeugkarosserien mit häufig wechselndem Farbmaterial (19). Erfindungsgemäß wird ein Kartuschen-Sortier- und Regallager (5) vorgeschlagen, in dem eine Vielzahl von Farbkartuschen (12, 13, 18) mit gleichem und unterschiedlichem Farbmaterial an bestimmten Lagerorten eingelagert sind. Diese Farbkartuschen (12, 13) werden über eine Steuereinrichtung aus dem Kartuschen-Sortier- und Regallager entsprechend einem gewünschten Farbton für den jeweiligen Gegenstand herausgeholt und einer Transporteinrichtung zugeführt. Diese besteht bevorzugt aus einem Rohr-Ringsystem, in dem volle Farbkartuschen (13) zu einer Andockstation (8) und Applikationseinrichtung (9) und wieder zurück in der Art einer Rohrpost pneumatikgesteuert transportiert werden. Damit können gegenüber herkömmlichen Ringleitungssystemen mit Farbwechselventileinrichtungen nahezu beliebig viele Farbtöne mit relativ geringem Aufwand an der Applikationseinrichtung (9) zur Verfügung gestellt werden. In den Kartuschentransportwegen kann eine aufwendige Reinigung bei Farbwechseln entfallen.

Description

Beschreibung
Beschichtungsanlage zum Beschichten von Gegenständen mit häufig wechselndem Farbmaterial
Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsanlage zum Beschichten von Ge¬ genständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien mit häufig wechseln¬ dem Farbmaterial nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekannte gattungsgemäße Beschichtungsanlagen enthalten jeweils eine Vorratseinrichtung, in der Farbmaterialien mit unterschiedlichen Farbtö¬ nen bereitgestellt sind. Weiter ist jeweils eine Transporteinrichtung für die unterschiedlichen Farbmaterialien zu wenigstens einer Beschichtungssta- tion vorhanden, wo taktweise durchlaufende Gegenstände wenigstens teil¬ weise beschichtet wird. In dieser Beschichtungsstation sind Applikations¬ einrichtungen, insbesondere Sprühorgane zur Aufbringung der Beschich¬ tung auf den gerade anwesenden Gegenstand enthalten.
Zudem umfassen solche Beschichtungsanlagen jeweils eine Steuereinrich¬ tung für einen Farbwechsel, die mit der Vorratseinrichtung, der Transport¬ einrichtung und der Applikationseinrichtung sowie mit Steuerorganen der¬ gestalt zusammenwirkt, daß bei der Anwesenheit eines bestimmten Gegen¬ standes in der Beschichtungsstation das jeweils gewünschte und zugeord¬ nete Farbmaterial an der Applikationseinrichtung zur Verfügung steht. Bei bekannten Beschichtungsanlagen (DE 39 27 880 AI und DE 41 33 840 AI) besteht die Vorratseinrichtung aus großen Farbbehäl¬ tern. Die Transporteinrichtung umfaßt eine Mehrzahl von Ringleitungen und Stichleitungen, in denen das Farbmaterial fließend transportiert und gepumpt wird.
Der Farbauftrag erfolgt mittels eines Sprühorgans, welches über eine farb¬ führende Leitung und über eine Anzahl steuerbarer Ventile wahlweise an eine von mehreren unterschiedlichen Farbleitungen zu den einzelnen Farbbehältern oder an eine Reinigungsmittelleitung anschließbar ist. Im Zuge des Farbwechsels wird die farbführende Leitung sowie das Sprühor¬ gan von Resten der zuvor verwendeten Farbe befreit. Dabei fallen große Mengen eines Reinigungsmittel-/Farbgemisches an, die entsorgt werden müssen. Neben den damit verbundenen erheblichen Farbmaterialverlusten, ist darüberhinaus auch eine beträchtliche Umweltbelastung in Kauf zu nehmen.
Durch die großen erforderlichen Reinigungsmittelmengen ergeben sich hohe Arbeitsschutz- und Brandschutzerfordernisse.
Zur Minimierung von Farbverlusten wird zudem in der DE 39 27 880 AI eine mit hohem Aufwand verbundene Möglichkeit einer Rückgewinnung von Farbresten aus Stichleitungen und Schläuchen durch Entleerung in diejenigen Behälter, denen die Farbe zuvor entnommen worden war, vor¬ geschlagen. In der DE 41 33 840 AI wird eine Rückführung von Farbresten beim Farbwechsel möglich, indem eine der Anzahl der verschiedenen zu verarbeitenden Farbmaterialien entsprechende Anzahl von Auffanggefäßen vorgesehen sind. Diese Auffanggefäße werden durch die Steuereinrichtung bei einem Farbwechsel jeweils mit der Rückführleitung verbunden, so daß in jedem Auffanggefäß nur ein Gemisch aus einer bestimmten Farbe mit dem Spülmittel gesammelt wird. Dieses Gemisch kann der Originalfarbe wieder beigemengt werden. Damit sind die Umweltbelastung und Farbver¬ luste zwar reduzierbar, eine aufwendige Spülung und Reinigung von erheb¬ lichen Leitungslängen ist bei einem Farbtonwechsel aber dennoch erforder¬ lich und mit einem hohen Zeitaufwand, einem Qualitätsrisiko und der Ge¬ fahr für einen Materialverwurf verbunden.
Mit den Farbversorgungssystemen mit Farbleitungen solcher bekannter Beschichtungsanlagen können nur eine eng begrenzte Anzahl von Farbtö¬ nen im Serienbetrieb appliziert werden. Farbwechselsysteme stoßen wegen begrenzter Ringleitungskapazitäten einerseits und wegen möglicher Packungsdichten von Farbwechselventileinheiten andererseits schnell an Kapazitätsgrenzen.
Zukünftige Kundenanforderungen nach individuellen Farbwünschen, ins¬ besondere bei der Beschichtung von Automobilkarosserien erfordern jedoch eine Vielzahl von Farbtönen, die mit den bisherigen Beschichtungsanlagen im Serienbetrieb nicht realisierbar sind. Zusätzliche Leitungssysteme und Farbwechselventileinheiten für eine begrenzte Vergrößerung der Farbton¬ möglichkeiten sind an bestehenden Anlagen zudem nicht oder nur mit ho¬ hem Aufwand nachrüstbar.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gat¬ tungsgemäße Beschichtungsanlage so weiterzubilden, daß Beschichtungen mit einer großen Anzahl von Farbmaterialen unterschiedlicher Farbtöne mit geringer Umweltbelastung möglich werden.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Gemäß Anspruch 1 besteht die Vorratseinrichtung aus einem Kartuschen- Sortier- und Regallager, in dem eine Vielzahl von Farbkartuschen sowohl mit gleichem als auch mit unterschiedlichem Farbmaterial lagern.
Die Lagerorte der einzelnen Farbkartuschen sind in Verbindung mit dem Farbton des jeweils enthaltenen Farbmaterials und/oder einer Farbmenge des jeweils enthaltenen Farbmaterials von der Steuereinheit erfaßbar.
Über ein Steuersignal, das codiert Angaben über das jeweils an der Appli¬ kationseinrichtung für eine Beschichtung erforderliche Farbmaterial hin¬ sichtlich Farbton und/oder Farbmenge enthält, ist eine entsprechende Farbkartusche an einem Ausgang des Kartuschen-Sortier- und Regallagers ausgebbar.
Die Transporteinrichtung ist eine Kartuschen-Transporteinrichtung, mit der am Ausgang des Kartuschen-Sortier-Regallagers ausgegebene Farbkar¬ tuschen im geschlossenen Zustand in einem Zuführzweig an eine Andock¬ station transportierbar sind. Diese Andockstation ist einer Applikationsein¬ richtung vorgeschaltet, wobei angedockte Farbkartuschen zur Ausbringung des Farbmaterials geöffnet werden.
Damit wird vorteilhaft ein Farbmaterialtransportsystem mit geschlossenen Kartuschen bis zur Farbausbringung an den Applikationseinrichtungen vorgeschlagen, wobei eine Farbverschmutzung praktisch ausgeschlossen ist.
An den Applikationseinrichtungen können Farbmaterialien mit einer na¬ hezu beliebigen Anzahl von Farbtönen in der Kartuschentaktfrequenz zur Verfügung gestellt werden. Eine Spülung der Kartuschentransportwege ist ersichtlich nicht erforder¬ lich. Spül- und Reinigungseinrichtungen, wie sie bisher zumindest für einen Teil der Farbmaterialleitungen erforderlich waren, sind nur noch auf die Applikationseinrichtung beschränkt. Zeitverluste und Medienverluste sind reduziert und eine enorme Lösungsmittelreduzierung wird möglich mit einer positiven Auswirkung auf Umweltschutz, Arbeitschutz und Brandschutz. Der Spülmedienverbrauch an der Applikationseinrichtung ist minimierbar.
Aufwendige Farbwechseleinheiten mit Farbwechselventilen in Verbindun¬ gen mit den Applikationseinrichtungen können entfallen.
Das Kartuschensystem ist auch mit herkömmlichen Farbmaterialversor¬ gungssystemen kombinierbar. Vorteilhaft werden jedoch die Farbkartu¬ schen mit Farbmaterial in Verarbeitungsviskosität vom Lacklieferanten angeliefert, wobei ein Kreislaufsystem mit einer Kartuschen- bzw. Rest¬ farbmaterialentsorgung sowie Neubefüllung durch den Lacklieferanten rea¬ lisierbar ist. Dabei ist auch eine exakte Materialverbrauchsabrechnung über tatsächlich verbrauchte Farbmengen bezogen auf jeden Farbton mög¬ lich.
Die Kartuschenverteilung in und aus dem Kartuschen-Sortier- und Regalla¬ ger kann einfach mit bekannten Maßnahmen in Verbindung mit elektroni¬ scher Datenverarbeitung so gesteuert werden, daß jede Farbkartusche zum richtigen Zeitpunkt an einem zugeordneten Gegenstand, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie ankommt. Dabei können an sich bekannte Bar¬ codesteuerungen hinsichtlich relevanter Daten, insbesondere auch von Ver¬ falldaten des Farbmaterials verwendet werden. Das Andocken der Farbkartuschen in der Andockstation an die Applika¬ tionseinrichtung kann mit gängigen Maßnahmen automatisiert werden ebenso wie eine dosierbare Farbmengenausbringung.
Insgesamt ist die Beschichtungsanlage vollautomatisierbar, so daß nur ein geringer Personaleinsatz erforderlich ist.
In einer bevorzugten Weiterbildung nach Anspruch 2 werden entleerte Farbkartuschen entsprechend über einen Rückführzweig wieder in das gleiche (oder ggf. ein anderes) Kartuschen-Sortier- und Regallager gesteuert zurückgeführt, wodurch ein Ringleitungssystem für die Farbkartuschen gebildet ist. Durch ein solches Ringleistungssystem ist die Beschichtungs¬ anlage einfach mit farbgefüllten Farbkartuschen zu beschicken und ent¬ leerte Farbkartuschen können zentral entnommen werden.
Gemäß Anspruch 3 wird der Transport der Farbkartuschen luftunterstützt in einem Rohrleitungssystem in der Art einer Rohrpost vorgeschlagen. Da¬ durch wird ein schneller Transport erreicht, wobei auf an sich bekannte und bewährte pneumatische Steuereinrichtungen zurückgegriffen werden kann. Bei einem preisgünstigen Rohrleitungssystem mit kreisrunden Lei¬ tungsquerschnitten nach Anspruch 4 werden die Farbkartuschen entspre¬ chend zylindrisch ausgebildet, mit außen liegenden Gleit- und Führungs¬ ringen. Solche Rohrleitungen sind einfach auch über weite Strecken mit Biegungen zu führen.
Gemäß Anspruch 5 ist in den Farbkartuschen eine Zylinder-Kolbenanord¬ nung enthalten. Bei einer gefüllten Farbkartusche steht der Kolben in einer Endstellung und die andere Kartuschenseite ist verschlossen. In diesem Zustand wird eine Farbkartusche angeliefert, gelagert und bis zur Andock¬ einrichtung transportiert. Wenn sie dort ankommt und angedockt wird, wird die Kartuschenandockseite geöffnet und durch Verschieben des Kol- bens die Farbkartusche zwangsentleert. Diese Entleerung kann nach An¬ spruch 6 vorteilhaft zeitgesteuert und/oder druckgeregelt für eine definierte Entleerung und Ausbringung des Farbmaterials erfolgen.
Die Kartuschenvorderseite kann einen aufreißbaren oder durchstoßbaren Deckel als Verschluß aufweisen. Mit Anspruch 7 wird alternativ ein Ver¬ schluß in der Art eines federbelasteten Ventils vorgeschlagen. In der An¬ dockstation braucht dann ein Ventilstößel für die Öffnung nur in die Farb¬ kartusche etwas eingeschoben werden.
In Anspruch 8 ist zudem eine Querverschiebeeinrichtung für eine Farbkar¬ tusche in der Andockstation beansprucht, wodurch die Kolbenrückseite einer Farbkartusche zum Ansatz für eine Schubstange für eine Kartu¬ schenentleerung zugänglich wird. Dabei kann nach Anspruch 9 bereits eine nächste Farbkartusche in einer Wartestellung in der Andockstation bereitgehalten werden.
Die Beschickung und Entleerung (leere Farbkartuschen) des Kartuschen- Sortier- und Regallagers kann über Lager-Eingänge und Lager-Ausgänge nach Anspruch 10 automatisiert in Zeitintervallen erfolgen und/oder ge¬ mäß Anspruch 11 über austauschbare Magazine, die eine Mehrzahl von Farbkartuschen enthalten.
Für Steuerungs-, Abrechnungs-, Entsorgungszwecke, usw. soll nach An¬ spruch 12 auf jeder Farbkartusche ein Code, insbesondere ein Barcode mit allen relevanten Fülldaten angebracht sein.
Nach Anspruch 13 ist zudem im Verlauf der Kartuschenbereitstellung und/oder des Kartuschentransports wenigstens eine Schütteleinrichtung zur Durchmischung des Farbmaterials in einer Kartusche vorgesehen. Anhand einer Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung nä¬ her erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschema einer Beschichtungsanlage mit deren externen An¬ steuer- und Beschickungseinrichtungen,
Fig. 2 eine schematisierte Darstellung einer Beschichtungseinrichtung, und
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung einer Farbkartusche.
Im Blockschema der Fig. 1 ist eine Beschichtungsanlage 30 für den Einsatz bei einem Fahrzeughersteller dargestellt.
Gemäß Block 1 erfolgt eine Kundenbestellung für ein Fahrzeug mit einer bestimmten Farbausstattung. Daten für die Farbausstattung werden zu¬ sammen mit weiteren Herstelldaten gemäß Block 2 in eine Programmpla¬ nung und Fahrzeugsteuerung aufgenommen.
Daten für das erforderliche Farbmaterial gehen zusammen mit einer Zeit¬ vorgabe an den Lackhersteller, der gemäß Block 3 zeitgerecht das Farbma¬ terial mit dem geforderten Farbton herstellt, gemäß Block 4 in Kartuschen abfüllt und beim Fahrzeughersteller zur Befüllung eines automatischen Kartuschen-Sortier- und Regallagers entsprechend Block 5 anliefert.
Über die Fahrzeugsteuerung wird ein Lackierobjekt nach Block 6, hier eine Fahrzeugkarosserie, einer Beschichtungsstation gesteuert zugeführt. Dabei wird das Kartuschen-Sortier- und Regallager zur Abgabe einer Farbkartu¬ sche mit einem zugeordneten gewünschten Farbton und ggf. einer zuge¬ ordneten Farbmenge angesteuert. Diese Farbkartusche gelangt über ein Rohrsystem nach Block 7 als Zuführzweig in eine automatische Andock¬ station nach Block 8. Dort wird die Farbkartusche automatisch geöffnet und geregelt entleert, wobei eine Sprühorgane enthaltende Applikations¬ einrichtung nach Block 9 das Lackierobjekt nach Block 6 beschichtet.
Anschließend wird die zumindest teilweise entleerte Farbkartusche in einem weiteren Rohrsystem nach Block 10 als Rückführzweig wieder dem Kartuschen-Sortier- und Regallager nach Block 5 zugeführt.
Von dort werden die entleerten Farbkartuschen gemäß Block 4 wieder dem Lackhersteller für eine Kartuschenreinigung und Neubefüllung zur Verfü¬ gung gestellt.
Durch die Verwendung von Kartuschen mit relativ kleinen Lackmengen ist gemäß Block 11 eine genaue, lackierobjektbezogene und farbtonbezogene Lackverbrauchsabrechung möglich.
In Fig. 2 ist entsprechend dem Blockdiagramm nach Fig. 1 eine Beschich¬ tungsanlage 30 dargestellt, mit einem Kartuschen-Sortier- und Regallager 5, einem Zuführzweig 7 eines Rohrsystems, einer Andockstation 8 und einem Rückführzweig 10 des Rohrsystems.
Im oberen Bereich des Kartuschen-Sortier- und Regallagers 5 sind eine Mehrzahl von gefüllten Farbkartuschen 12 dargestellt, von denen eine Farbkartusche 13 gerade an einem Lagerausgang 14 in den Zuführzweig 7 des Rohrsystems abgegeben und eingespeist wird. Die gefüllten Farbkartu¬ schen 12, 13 waren an einem Beschickungseingang 15 dem Kartuschen- Sortier- und Regallager zugeführt worden.
Im weiteren wird der Weg der Farbkartusche 13 in einzelnen Stellungen dargestellt und beschrieben: In der Stellung 13a ist der Transport im Zuführzweig 7 zur Andockstation 8 dargestellt. Nach der Ankunft in der Andockstation 8 bei Stellung 13b erfolgt in einer (nicht näher dargestellten) Quertransporteinrichtung 16 eine Querverschiebung in die Stellung 13c. Dort wird die Farbkartusche 13 entleert, wie dies weiter unten noch im Detail erläutert wird.
Anschließend erfolgt ein weiterer Quertransport in die Stellung 13d mit einer Eingabe in den Rückführzweig 10 des Rohrleistungssystems. In der Stellung 13e ist der gesteuerte Rücktransport im Rückführzweig 10 einge¬ zeichnet und in der Stellung 13f eine gesteuerte Einlagerung in das Kartu¬ schen-Sortier- und Regallager 5.
An einem Entnahmeausgang 17 werden eingelagerte leere Kartuschen 18 gesteuert, insbesondere chargenweise, entnommen und an den Lackher¬ steller zurückgeliefert.
Im Verlauf der Stationen 13, 13a, 13b ist zudem eine (nicht dargestellte) Schütteleinrichtung vorgesehen zur Mischung des Farbmaterials 19 in der gefüllten Farbkartusche 13.
In Fig. 3 ist die gefüllte Farbkartusche 13 vergrößert dargestellt. Diese hat ein zylindrisches Gehäuse 20 mit Schrägen 21 an den beiden Stirnseiten. An der Zylinderaußenfläche sind zwei im Abstand liegende Gleit- und Füh¬ rungsringe 22 angebracht, die dicht an den Innenseiten des Rohrleitungs¬ systems bei einem Transport durch eine Pneumatiksteuerung anliegen.
Das Zylindergehäuse 20 und ein verschiebbarer Kolben 23 bilden eine Zy¬ linder-Kolbenanordnung. Im dargestellten gefüllten Zustand liegt der Kol¬ ben 23 an der linken Rückseite der Farbkartusche 13. Die rechte Vorder¬ seite als Andockseite der Farbkartusche 13 ist mit einem durchstoßbaren Deckel 24 verschlossen. Die Rückseite des Kolbens 23 ist durch eine stirn- seitige Öffnung 25 von außen her zugänglich, wobei auch diese Öffnung durch einen durchstoßbaren Deckel verschlossen sein kann.
Die Entleerung der Farbkartusche 13 wird entsprechend der Stellung 13c in Fig. 2 dergestalt durchgeführt, daß über eine Schubstange 26 der Kolben 23 in Richtung auf die Andocköffnung verschoben wird, wobei die Farbkar¬ tusche 13 an eine Farbleitung der Applikationseinrichtung 9 angedockt und mit einem Sprühorgan 27 verbunden ist.
Die Schubstange 26 ist Bestandteil einer Druckregeleinrichtung, über die eine definierte Entleerung der Farbkartusche 13 erfolgt. Nach der Entlee¬ rung wird die Schubstange 26 wieder vollständig zurückgezogen, wobei der Kolben 23 beim Rücktransport der Farbkartusche in seiner rechten Stel¬ lung verbleibt, wie dies z. B. aus der Stellung 13d ersichtlich ist.
Damit ist einerseits ein Ringleitungssystem in der Art einer Rohrpost für Farbkartuschen mit vorgegebenen Farbmengen und Farbtönen im Bereich der Beschichtungsanlage 30 geschaffen und andererseits ein Kreislaufsy¬ stem für die Kartuschenreinigung, Kartuschenfüllung und Anlieferung zwi¬ schen dem Lackhersteller und dem Betreiber der Beschichtungsanlage rea¬ lisierbar.

Claims

Ansprüche
1. Beschichtungsanlage zum Beschichten von Gegenständen, insbeson¬ dere von Fahrzeugkarosserien mit häufig wechselndem Farbmaterial,
mit einer Vorratseinrichtung, in der Farbmaterialien mit unterschiedli¬ chen Farbtönen bereitgestellt sind,
mit einer Transporteinrichtung für die unterschiedlichen Farbmateria¬ lien von der Vorratseinrichtung zu wenigstens einer Applikationsein¬ richtung (9), insbesondere einem Sprühorgan (27), in wenigstens einer Beschichtungsstation, in der der Gegenstand (6) wenigstens teilweise beschichtet wird, und
mit einer Steuereinrichtung (2), insbesondere für einen Farbwechsel, die mit der Vorratseinrichtung, der Transporteinrichtung und der Ap¬ plikationseinrichtung (9) sowie mit Steuerorganen verbunden und der¬ gestalt geschaltet ist, daß
bei der Anwesenheit eines bestimmten Gegenstands (6) in der Be¬ schichtungsstation das jeweils gewünschte und zugeordnete Farbmate¬ rial an der Applikationseinrichtung (9) zur Verfügung steht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorratseinrichtung ein Kartuschen-Sortier- und Regallager (5) ist, in dem eine Vielzahl von Farbkartuschen (12, 13) mit gleichem und unterschiedlichen Farmaterial lagern, wobei
die Lagerorte der einzelnen Farbkartuschen (12, 13) in Verbindung mit Informationen über den Farbton des jeweils enthaltenen Farbmaterials (19) und/oder einer Farbmenge des jeweils enthaltenen Farbmaterials (19) von der Steuereinheit (2) erfaßbar sind, und wobei
über ein Steuersignal, das codiert Angaben über das jeweils an der Ap¬ plikationseinrichtung (9) für eine Beschichtung anzuliefernde Farbma¬ terial (19) hinsichtlich Farbton und/oder Farbmenge enthält, eine ent¬ sprechende Farbkartusche (13) an einem Ausgang (14) des Kartuschen- Sortier- und Regallagers (5) ausgebbar ist,
daß die Transporteinrichtung eine Kartuschentransporteinrichtung ist, mit der am Ausgang (14) des Kartuschen-Sortier- und Regallagers (5) ausgegebene Farbkartuschen (13) im geschlossenen Zustand in einem Zuführzweig (7) an eine der Applikationseinrichtung (9) vorgeschaltete Andockstation (8) transportierbar sind, wobei an der Andockstation (8) ankommende Farbkartuschen (13) geöffnet werden und das Farbmate¬ rial (19) ausgebracht wird.
2. Beschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartuschentransporteinrichtung einen Rückführzweig (10) enthält, mit dem ganz oder teilweise entleerte Farbkartuschen (13d, 18) von der Andockstation (8) in das Kartuschen-Sortier- und Regallager (5) an durch die Steuereinrichtung (2) vorbestimmte Lagerorte in der Art eines Ringleitungssystems rückführbar sind.
3. Beschichtungsanlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Kartuschentransporteinrichtung, insbesondere der Zuführzweig (7) und der Rückführzweig (10) Rohrleitungen umfaßt, in denen die Farbkartuschen (12, 13, 18) pneumatikgesteuert in der Art einer „Rohrpost" transportierbar sind.
4. Beschichtungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (7, 10) einen kreisrunden Querschnitt aufweisen und entsprechend die Farbkartuschen (12, 13, 18) zylindrisch geformt sind mit wenigstens zwei beabstandeten Gleit- und Führungsringen (22) an der Zylinderumfangsfläche.
5. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet,
daß die Farbkartuschen (12, 13, 18) eine Zylinder-Kolbenanordnung enthalten, wobei im gefüllten Zustand der jeweilige Kolben (23) in einer rückseitigen Gefülltstellung liegt und die gegenüberliegende Kartu¬ schenvorderseite als Andockseite verschlossen (24) ist,
daß in der Andockeinrichtung (8) die Kartuschen Vorderseite bzw. deren Verschluß (24) offenbar ist und daß durch ein Verschieben des Kolbens (23) von der Kartuschenaußenseite her, die Farbkartusche (13c) zwangsentleerbar ist.
6. Beschichtungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Kolbens (23) für eine definierte Entleerung der Farbkartusche (13c) zeitgesteuert und/oder druckgeregelt ist.
7. Beschichtungsanlage nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Kartuschenvorderseite als Andockseite durch ein federbelastetes Ventil verschlossen ist.
8. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge¬ kennzeichnet,
daß der Zuführzweig (7) und/oder Rückführzweig (10), insbesondere die Zuführrohrleitung und die Rückführrohrleitung in ihrer Längstrans- portrichtung an die Andockstation (8) anschließen,
daß für wenigstens eine in der Andockstation (8) befindliche Farbkartu¬ sche eine Querverschiebeeinrichtung (16) für eine Verschiebung quer zur Längstransportrichtung enthalten ist, dergestalt, daß in der quer¬ verschobenen Stellung der Farbkartusche (13c) die Rückseite des Kol¬ bens (23) für eine Schubstange (26) zur Kartuschenentleerung zugäng¬ lich wird, wobei die Farbkartusche (13c) mit ihrer geöffneten Andock¬ seite Verbindung mit einem Sprühorgan (27) hat.
9. Beschichtungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Farbkartusche (13c) in der querverschobenen Entleerungsstel¬ lung bereits eine nächste Farbkartusche (13b) für einen nächsten Be¬ schichtungsvorgang in eine Wartestellung in die Querverschiebeein¬ richtung transportierbar ist.
10. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Beschickung und Entleerung des Kartuschen- Sortier- und Regallagers (5) durch einen entsprechenden Eingang (15) und Ausgang (17) automatisiert in Zeitintervallen erfolgt.
11. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Kartuschen-Sortier- und Regallager (5) aus¬ tauschbare Magazine für eine Mehrzahl von Farbkartuschen (12, 13, 18) enthält.
12. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß jede Farbkartusche (12, 13, 18) an ihrer Außenseite wenigstens einen Code, insbesondere einen Barcode entsprechend ihrer jeweiligen Füllung aufweist, der von Sensoren der Steuereinrichtung (2) erfaßbar ist.
13. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß im Kartuschen-Sortier- und Regallager (5) und/oder im Transportweg und/oder in der Andockstation (8) mindestens eine Schütteleinrichtung für jeweils wenigstens eine zu verarbeitende Farb¬ kartusche (13) zur Durchmischung des enthaltenen Farbmaterials (19) vorgesehen ist.
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