EP2956242B1 - Beschichtungsmittelpumpe und reinigungsverfahren für eine beschichtungsmittelpumpe - Google Patents

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EP2956242B1
EP2956242B1 EP14703031.6A EP14703031A EP2956242B1 EP 2956242 B1 EP2956242 B1 EP 2956242B1 EP 14703031 A EP14703031 A EP 14703031A EP 2956242 B1 EP2956242 B1 EP 2956242B1
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EP
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coating agent
pump
opening
agent pump
valve
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Björn SCHENKE
Roland Gerlach
Ralf Schäfer
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Duerr Systems AG
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Duerr Systems AG
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Definitions

  • the invention relates to a coating agent pump for conveying a coating agent, in particular a lacquer, an adhesive or a sealant.
  • the invention further comprises a cleaning method for cleaning such a coating agent pump.
  • coating agent pumps are conventionally used to convey the coating agent to be applied, which pumps can be designed as diaphragm pumps, for example.
  • the coating agent pump When changing the coating agent to be conveyed (e.g. when changing color in a paint shop), the coating agent pump must be cleaned, whereby the previously conveyed coating agent must be removed as completely as possible from the coating agent pump, since the previously conveyed coating agent would otherwise lead to contamination of the new coating agent.
  • it is known from the prior art to rinse the coating agent pump with a rinsing agent the rinsing agent being supplied via the pump inlet and leaving the coating agent pump again via the pump outlet.
  • the disadvantage of this known cleaning method for cleaning a coating agent pump is the fact that a residue of the previously conveyed coating agent and / or cleaning agent remains in the coating agent pump.
  • a coating agent change is not possible without interruption, since in addition to flushing the coating agent pump, a time passes before the new coating agent is no longer contaminated with the old coating agent and / or cleaning agent.
  • a disadvantage is the relatively long cleaning pause when changing the coating agent.
  • a coating agent pump which has a plurality of pump inlets, the coating agent pump being cleaned by introducing cleaning agent into the coating agent pump via one of the pump inlets.
  • This coating agent pump also has the disadvantages discussed above.
  • the invention is therefore based on the object of creating a correspondingly improved coating agent pump and a suitable cleaning method for it.
  • the invention encompasses the general technical teaching of effecting the cleaning of the coating agent pump not exclusively via the pump inlet and the pump outlet, but at least partially by means of a separate cleaning opening, which is provided in addition to the pump inlet and the pump outlet.
  • the cleaning opening is an ejection opening through which an ejection medium (e.g. compressed air) can be introduced into the coating agent pump in order to eject the coating agent and / or cleaning agent located in the coating agent pump from the coating agent pump, in particular via the pump outlet.
  • an ejection medium e.g. compressed air
  • the coating agent and / or cleaning agent remaining in the coating agent pump preferably leaves the coating agent pump via the pump outlet that is already present.
  • the coating agent and / or cleaning agent remaining in the coating agent pump it is theoretically also possible for the coating agent and / or cleaning agent remaining in the coating agent pump to be ejected from the coating agent pump via the pump inlet or via an additional further opening.
  • the cleaning opening is used to discharge the coating material pump remaining coating agent, so that the coating agent leaves the coating agent pump via the cleaning opening during a cleaning process.
  • the ejection medium is preferably compressed air, which is available in a paint shop, for example, and can therefore also be used without great effort to eject the coating agent remaining in the coating agent pump from the coating agent pump.
  • the cleaning opening is then a blow-out opening into which blow-out air is introduced as the discharge medium in order to blow out the coating agent located in the coating agent pump during a cleaning process, the remaining coating agent preferably leaving the coating agent pump via the pump outlet which is already present.
  • blown air used in the context of the invention is not limited to the example of compressed air mentioned above, but also includes other gaseous media.
  • the blow-out opening is connected to a compressed air line via which the blow-out air is fed to the blow-out opening.
  • the compressed air line is preferably a ring line that is already available, for example, in paint shops. Theoretically, however, there is also the possibility that the exhaust air is supplied in a different way.
  • the coating agent pump is a positive displacement pump, which is preferably designed as a diaphragm pump is. It is particularly advantageous here if the diaphragm pump is a double diaphragm pump which has two pump chambers which work out of phase with one another and therefore have a delivery flow with a relatively low pulsation. It should also be mentioned that other types of positive displacement pumps can also be implemented within the scope of the invention, such as piston pumps (for example rotary piston pumps, rotary vane pumps, reciprocating piston pumps, rotary piston pumps, etc.).
  • piston pumps for example rotary piston pumps, rotary vane pumps, reciprocating piston pumps, rotary piston pumps, etc.
  • the positive displacement pump has at least one pump chamber, the pump inlet and the pump outlet being connected to the pump chamber.
  • At least one displacer is arranged in the pump chamber, which in the preferred embodiment of a diaphragm pump is formed by a diaphragm.
  • a drive is provided in order to be able to move the displacer (e.g. membrane, piston), the drive preferably being implemented pneumatically or electrically, as is known per se from the prior art.
  • an inlet valve is arranged between the pump inlet and the pump chamber, while an outlet valve is arranged between the pump chamber and the pump outlet.
  • the inlet valve and / or the outlet valve are preferably each designed as a check valve and each have a valve body which is biased into a closed position by a closing spring.
  • Such valve constructions are known per se from the prior art and therefore need not be described in more detail.
  • the discharge port is also connected to the pump chamber to allow the in to be able to eject the coating agent located in the pump chamber by means of the ejection medium (eg blown air).
  • the ejection medium eg blown air
  • blow-out air As the discharge medium, it is advantageous if the discharge opening opens into the dead space from above, so that the blow-out air is introduced into the dead space from above. This is advantageous because the exhaust air is lighter than the liquid coating agent, so that the exhaust air displaces the liquid coating agent when the exhaust air is supplied from above.
  • the discharge opening opens into the inlet valve in order to also clean the inlet valve as optimally as possible, the discharge opening preferably opening into the inlet valve from above for the reasons described above.
  • the discharge opening preferably opens into the inlet valve at a point downstream behind the valve body, so that the discharge medium can flow into the pump chamber even when the inlet valve is closed.
  • the inlet valve preferably has a closing spring which is supported on a spring seat and presses the valve body into a valve seat in order to close the inlet valve. It is advantageous here if the discharge opening opens into the spring seat of the inlet valve in order to be able to clean this area of the inlet valve as effectively as possible.
  • the closing spring of the inlet valve is a spiral spring which is supported on the bottom of the spring seat, the discharge opening preferably opening into the floor of the spring seat, so that the discharge opening feeds the discharge medium (e.g. exhaust air) essentially coaxially to the spiral spring initiates the bottom of the spring seat.
  • the discharge medium e.g. exhaust air
  • the coating agent pump according to the invention preferably has a controllable discharge valve, which is preferably integrated into the coating agent pump or into the feed line for the discharge medium and controls the flow of the discharge medium through the discharge opening into the coating agent pump.
  • This discharge valve is preferably electrically controllable, but pneumatic or other control of the discharge valve is also possible.
  • a mixture of blown air and detergent can also be supplied via the blowout opening, in particular in pulsed form, within the scope of the cleaning method according to the invention. This optimizes the subsequent rinsing process.
  • the actual rinsing then takes place, for example, by introducing rinsing agent through the pump inlet, whereupon a mixture of the rinsing agent and coating agent residues is rinsed out through the pump outlet.
  • blow-out air can then be introduced again via the blow-out opening in order to flush out residues of the flushing agent remaining in the coating agent pump.
  • FIGS. 1 to 3 show a coating agent pump 1 according to the invention in a paint shop for painting motor vehicle body parts, the paint shop being otherwise only partially shown, since the paint shop itself can be designed in a conventional manner.
  • the coating agent pump 1 conveys the paint to be applied from a feed line 2 into an output line 3, as is known per se from the prior art.
  • the coating agent pump 1 has two pump inlets 4, 5, while the coating agent pump 1 has two pump outlets 6, 7 for connection to the output line 3.
  • the coating agent pump 1 is designed as a double diaphragm pump and has two pump chambers 8, 9, in each of which a flexible diaphragm 10, 11 is arranged as a displacer.
  • the coating agent pump 1 is driven by a pneumatic air motor, which is only shown schematically here.
  • the air motor thus comprises a piston 12 which is arranged displaceably in a cylinder 13, the piston 12 being connected to the two diaphragms 10, 11 via a piston rod 14 so that the piston position of the piston 12 also the position of the two diaphragms 10, 11 determined within the pump chambers 8, 9.
  • the piston 12 is driven pneumatically by the left or right side of the piston 12 is acted upon with compressed air, as is not shown in the drawing. In normal delivery operation, the piston 12 performs an oscillating linear movement within the cylinder 13, which is transmitted from the piston rod 14 to the two membranes 10, 11.
  • the pump inlets 4, 5 are each connected to the respective pump chamber 8, 9 via a check valve 15, 16.
  • the pump outlets 6, 7 are each connected to the respective pump chamber 8 and 9 via a check valve 17, 18.
  • coating agent is alternately sucked in via the pump inlets 4 or 5 and the check valve 15 or 16 into the pump chamber 8 or 9 and then subsequently via the check valves 17 or 18 and the pump outlets 6, 7 ejected.
  • the two pump chambers 8, 9 work out of phase, which results in a relatively low ripple in the delivery rate of the coating agent pump 1.
  • the coating agent pump 1 has a blow-out opening 19, 20 for each of the two pump chambers 8, 9, which is connected to a compressed air line 21.
  • the supply of compressed air via the blow-out opening 19, 20 enables the coating agent pump 1 to be cleaned, as will be described in detail below.
  • the blow-out openings 19, 20 are each connected to the respective check valve 15 and 16 via a blow-out valve 22, 23.
  • the check valves 15, 16 each have a closing spring 24, 25 which press a valve ball 26, 27 into a valve seat 28, 29 in order to close the respective check valve 15 or 16.
  • the spring seat of the closing springs 24, 25 here forms a dead space within the coating agent pump 1, which is not in the flow path between the pump inlet 4, 5 on the one hand and the pump outlet 6, 7 on the other, so that this dead space is difficult to clean in a conventional manner.
  • the exhaust openings 19, 20 therefore each open coaxially into a base 30 (cf. Fig. 3 ) of the spring seat, so that the blown air that is introduced is introduced essentially coaxially to the respective closing spring 24, 25.
  • the exhaust air is introduced from above, which contributes to an effective cleaning effect. This is because the exhaust air is lighter than the liquid coating agent, so that the introduced exhaust air effectively removes the coating agent from the check valves 15, 16 and thereby thoroughly cleans the coating agent pump 1.
  • a first step S2 the coating agent pump 1 is initially operated with a coating agent A.
  • the coating agent pump 1 is then first switched off in a step S2, i.e. the piston 12 is no longer driven.
  • blow-out air is then supplied via the blow-out openings 19, 20 in order to remove the coating agent A remaining in the coating agent pump 1 as completely as possible from the coating agent pump 1.
  • the coating agent remaining in the coating agent pump 1 is blown out of the coating agent pump 1 via the pump outlets 6, 7.
  • a pulsed mixture of detergent and blow-out air is supplied via the blow-out openings 19, 20 in order to optimize the subsequent flushing process.
  • flushing agent is then supplied via the pump inlets 4, 5 and ejected again via the pump outlets 6, 7.
  • blow-out air is then fed in again via the blow-out openings 19, 20 in order to flush out the rinsing agent remaining in the coating agent pump 1 through the pump outlets 6, 7.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
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  • Details Or Accessories Of Spraying Plant Or Apparatus (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsmittelpumpe zum Fördern eines Beschichtungsmittels, insbesondere eines Lacks, eines Klebstoffs oder eines Dichtmittels. Weiterhin umfasst die Erfindung ein Reinigungsverfahren zum Reinigen einer derartigen Beschichtungsmittelpumpe.
  • In Lackieranlagen zur Lackierung von Bauteilen (z.B. Kraftfahrzeugkarosseriebauteile) werden zur Förderung des zu applizierenden Beschichtungsmittels herkömmlicherweise Beschichtungsmittelpumpen eingesetzt, die beispielsweise als Membranpumpen ausgebildet sein können. Bei einem Wechsel des zu fördernden Beschichtungsmittels (z.B. bei einem Farbwechsel in einer Lackieranlage) muss die Beschichtungsmittelpumpe gereinigt werden, wobei das zuvor geförderte Beschichtungsmittel möglichst vollständig aus der Beschichtungsmittelpumpe entfernt werden muss, da das zuvor geförderte Beschichtungsmittel ansonsten zu einer Verunreinigung des neuen Beschichtungsmittels führt. Hierzu ist aus dem Stand der Technik bekannt, die Beschichtungsmittelpumpe mit einem Spülmittel zu spülen, wobei das Spülmittel über den Pumpeneinlass zugeführt wird und die Beschichtungsmittelpumpe über den Pumpenauslass wieder verlässt.
  • Nachteilig an diesem bekannten Reinigungsverfahren zur Reinigung einer Beschichtungsmittelpumpe ist die Tatsache, dass ein Rest des zuvor geförderten Beschichtungsmittels und/oder Reinigungsmittels in der Beschichtungsmittelpumpe verbleibt.
  • Zum einen hat dies zur Folge, dass bei einem Wechsel des Beschichtungsmittels ein Teil des neuen Beschichtungsmittels zunächst verworfen werden muss, da das neue Beschichtungsmittel anfänglich noch mit Resten des alten Beschichtungsmittels und/oder Reinigungsmittels verunreinigt ist. Durch dieses Verwerfen des neuen Beschichtungsmittels bei einem Beschichtungsmittelwechsel erhöht sich zwangsläufig der Beschichtungsmittelverbrauch.
  • Zum anderen ist ein Beschichtungsmittelwechsel hierbei nicht unterbrechungsfrei möglich, da zusätzlich zu dem Spülen der Beschichtungsmittelpumpe noch eine Zeit vergeht, bis das neue Beschichtungsmittel nicht mehr mit dem alten Beschichtungsmittel und/oder Reinigungsmittel verunreinigt ist. Ein Nachteil besteht also auch in der relativ großen Reinigungspause bei einem Beschichtungsmittelwechsel.
  • Darüber hinaus ist auch zu berücksichtigen, dass der in der Beschichtungsmittelpumpe nach einem Reinigungsvorgang verbliebene Beschichtungsmittelrest verworfen werden muss, was ebenfalls zu einem erhöhten Beschichtungsmittelverbrauch führt.
  • Aus DE 198 27 213 A1 ist eine Beschichtungsmittelpumpe bekannt, die eine Vielzahl von Pumpeneinlässen aufweist, wobei die Reinigung der Beschichtungsmittelpumpe erfolgt, indem über einen der Pumpeneinlässe Reinigungsmittel in die Beschichtungsmittelpumpe eingeleitet wird. Auch diese Beschichtungsmittelpumpe weist also die vorstehend diskutierten Nachteile auf.
  • Ferner ist zum Stand der Technik noch hinzuweisen auf DE 100 29 928 A1 .
  • Ferner ist zum allgemeinen technischen Hintergrund der Erfindung noch hinzuweisen auf EP 1 666 158 A2 .
  • Schließlich offenbart DE 103 00 280 A1 eine Beschichtungsmittelpumpe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Allerdings ist hierbei die Reinigung der Einlassventile problematisch.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine entsprechend verbesserte Beschichtungsmittelpumpe und ein geeignetes Reinigungsverfahren dafür zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Beschichtungsmittelpumpe bzw. durch ein entsprechendes Reinigungsverfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
  • Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, die Reinigung der Beschichtungsmittelpumpe nicht ausschließlich über den Pumpeneinlass und den Pumpenauslass zu bewirken, sondern zumindest teilweise mittels einer separaten Reinigungsöffnung, die zusätzlich zu dem Pumpeneinlass und dem Pumpenauslass vorgesehen ist.
  • Gemäß der Erfindung ist die Reinigungsöffnung eine Ausstoßöffnung, durch die ein Ausstoßmedium (z.B. Druckluft) in die Beschichtungsmittelpumpe eingeleitet werden kann, um das in der Beschichtungsmittelpumpe befindliche Beschichtungsmittel und/oder Reinigungsmittel aus der Beschichtungsmittelpumpe auszustoßen, insbesondere über den Pumpenauslass.
  • Vorzugsweise verlässt das in der Beschichtungsmittelpumpe verbliebene Beschichtungsmittel und/oder Reinigungsmittel die Beschichtungsmittelpumpe also über den ohnehin vorhandenen Pumpenauslass. Es ist jedoch im Rahmen der Erfindung theoretisch auch möglich, dass das in der Beschichtungsmittelpumpe verbliebene Beschichtungsmittel und/oder Reinigungsmittel über den Pumpeneinlass oder über eine zusätzliche weitere Öffnung aus der Beschichtungsmittelpumpe ausgestoßen wird.
  • In einer anderen Variante der Erfindung dient die Reinigungsöffnung dagegen zum Abführen des in der Beschichtungsmittelpumpe verbliebenen Beschichtungsmittels, so dass das Beschichtungsmittel die Beschichtungsmittelpumpe bei einem Reinigungsvorgang über die Reinigungsöffnung verlässt.
  • Es wurde bereits vorstehend kurz erwähnt, dass das Ausstoßmedium vorzugsweise Druckluft ist, die beispielsweise in einer Lackieranlage ohnehin zur Verfügung steht und deshalb ohne großen Aufwand auch zum Ausstoßen des in der Beschichtungsmittelpumpe verbliebenen Beschichtungsmittels aus der Beschichtungsmittelpumpe verwendet werden kann. Bei der Reinigungsöffnung handelt es sich dann um eine Ausblasöffnung, in die als Ausstoßmedium Ausblasluft eingeleitet wird, um das in der Beschichtungsmittelpumpe befindliche Beschichtungsmittel bei einem Reinigungsvorgang auszublasen, wobei das restliche Beschichtungsmittel die Beschichtungsmittelpumpe vorzugsweise über den ohnehin vorhandenen Pumpenauslass verlässt.
  • Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff von Ausblasluft ist jedoch nicht auf das vorstehend erwähnte Beispiel von Druckluft beschränkt, sondern umfasst auch andere gasförmige Medien.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung vorzugsweise auch vorgesehen, dass die Ausblasöffnung mit einer Druckluftleitung verbunden ist, über welche die Ausblasluft der Ausblasöffnung zugeführt wird. Bei der Druckluftleitung handelt es sich vorzugsweise um eine Ringleitung, die beispielsweise in Lackieranlagen ohnehin zur Verfügung steht. Es besteht jedoch theoretisch auch die Möglichkeit, dass die Ausblasluft in anderer Weise zugeführt wird.
  • Gemäß der Erfindung handelt es sich bei der Beschichtungsmittelpumpe um eine Verdrängerpumpe, die vorzugsweise als Membranpumpe ausgeführt ist. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Membranpumpe eine Doppelmembranpumpe ist, die zwei Pumpenkammern aufweist, die phasenverschoben zueinander arbeiten und deshalb einen Förderstrom mit einer relativ geringen Pulsation aufweisen. Weiterhin ist zu erwähnen, dass im Rahmen der Erfindung auch andere Typen von Verdrängerpumpen realisierbar sind, wie beispielsweise Kolbenpumpen (z.B. Drehkolbenpumpen, Drehschieberpumpen, Hubkolbenpumpen, Kreiskolbenpumpen, etc.).
  • Gemäß der Erfindung mit einer Verdrängerpumpe weist die Verdrängerpumpe mindestens eine Pumpenkammer auf, wobei der Pumpeneinlass und der Pumpenauslass mit der Pumpenkammer verbunden sind. In der Pumpenkammer ist mindestens ein Verdränger angeordnet, der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Membranpumpe durch eine Membran gebildet wird. Ferner ist ein Antrieb vorgesehen, um den Verdränger (z.B. Membran, Kolben) bewegen zu können, wobei der Antrieb vorzugsweise pneumatisch oder elektrisch realisiert wird, wie es an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Hierbei ist noch zu erwähnen, dass zwischen dem Pumpeneinlass und der Pumpenkammer ein Einlassventil angeordnet ist, während zwischen der Pumpenkammer und dem Pumpenauslass ein Auslassventil angeordnet ist.
  • Das Einlassventil und/oder das Auslassventil sind vorzugsweise jeweils als Rückschlagventil ausgebildet und weisen jeweils einen Ventilkörper auf, der von einer Schließfeder in eine Schließstellung vorgespannt wird. Derartige Ventilkonstruktionen sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und müssen deshalb nicht näher beschrieben werden.
  • In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auch die Ausstoßöffnung mit der Pumpenkammer verbunden, um das in der Pumpenkammer befindliche Beschichtungsmittel mittels des Ausstoßmediums (z.B. Ausblasluft) ausstoßen zu können.
  • Bei der Reinigung einer Beschichtungsmittelpumpe besteht ferner das Problem, dass derartige Beschichtungsmittelpumpen üblicherweise Toträume aufweisen, die nicht vom Strömungsfluss zwischen dem Pumpeneinlass und dem Pumpenauslass durchströmt werden, so dass diese Toträume bei der eingangs beschriebenen herkömmlichen Reinigung mittels Durchleiten eines Spülmittels nicht oder nur unzureichend gereinigt werden können. Derartige Toträume bestehen bei den herkömmlichen Beschichtungsmittelpumpen beispielsweise im Bereich des Einlassventils. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist deshalb vorzugsweise vorgesehen, dass die Ausstoßöffnung in den Totraum der Beschichtungsmittelpumpe mündet, um das Beschichtungsmittel bei einem Reinigungsvorgang auch aus dem Totraum zu entfernen.
  • Bei einer Verwendung von Ausblasluft als Ausstoßmedium ist es vorteilhaft, wenn die Ausstoßöffnung von oben in den Totraum mündet, so dass die Ausblasluft von oben in den Totraum eingeleitet wird. Dies ist vorteilhaft, weil die Ausblasluft leichter ist als das flüssige Beschichtungsmittel, so dass die Ausblasluft das flüssige Beschichtungsmittel dann verdrängt, wenn die Ausblasluft von oben zugeführt wird.
  • Hierbei ist es vorgesehen, dass die Ausstoßöffnung in das Einlassventil mündet, um auch das Einlassventil möglichst optimal zu reinigen, wobei die Ausstoßöffnung aus den vorstehend beschriebenen Gründen vorzugsweise von oben in das Einlassventil mündet.
  • Darüber hinaus mündet die Ausstoßöffnung vorzugsweise an einer Stelle stromabwärts hinter dem Ventilkörper in das Einlassventil, so dass das Ausstoßmedium auch in geschlossenem Zustand des Einlassventils in die Pumpenkammer strömen kann.
  • Es wurde bereits vorstehend kurz erwähnt, dass das Einlassventil vorzugsweise eine Schließfeder aufweist, die sich an einem Federsitz abstützt und den Ventilkörper in einen Ventilsitz drückt, um das Einlassventil zu schließen. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Ausstoßöffnung in den Federsitz des Einlassventils mündet, um diesen Bereich des Einlassventils möglichst gut reinigen zu können.
  • In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Schließfeder des Einlassventils eine Spiralfeder, die sich am Boden des Federsitzes abstützt, wobei die Ausstoßöffnung vorzugsweise in den Boden des Federsitzes mündet, so dass die Ausstoßöffnung das Ausstoßmedium (z.B. Ausblasluft) im Wesentlichen koaxial zu der Spiralfeder in den Boden des Federsitzes einleitet. Dies führt vorteilhaft zu einer guten Reinigungswirkung im Bereich des Einlassventils.
  • Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Beschichtungsmittelpumpe vorzugsweise ein steuerbares Ausstoßventil auf, das vorzugsweise in die Beschichtungsmittelpumpe oder in die Zuleitung des Ausstoßmediums integriert ist und den Zustrom des Ausstoßmediums durch die Ausstoßöffnung in die Beschichtungsmittelpumpe steuert. Dieses Ausstoßventil ist vorzugsweise elektrisch steuerbar, jedoch ist auch eine pneumatische oder sonstige Steuerung des Ausstoßventils möglich.
  • Darüber hinaus ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur Schutz beansprucht für eine Beschichtungsmittelpumpe als einzelnes Bauteil. Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für eine komplette Beschichtungsmittelanlage mit einer solchen Beschichtungsmittelpumpe.
  • Schließlich beansprucht die Erfindung auch Schutz für ein Reinigungsverfahren zum Reinigen einer Beschichtungsmittelpumpe, wie sich bereits aus der vorstehenden Beschreibung ergibt.
  • Zusätzlich zu dem bereits vorstehend beschriebenen Zuführen von Ausblasluft kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Reinigungsverfahrens auch eine Mischung aus Ausblasluft und Spülmittel über die Ausblasöffnung zugeführt werden, insbesondere in gepulster Form. Dadurch wird der nachfolgende Spülprozess optimiert.
  • Die eigentliche Spülung erfolgt dann beispielsweise, indem Spülmittel über den Pumpeneinlass eingeleitet wird, woraufhin dann ein Gemisch aus dem Spülmittel und Beschichtungsmittelresten über den Pumpenauslass ausgespült wird.
  • Anschließend kann dann wieder Ausblasluft über die Ausblasöffnung eingeleitet werden, um Reste des in der Beschichtungsmittelpumpe verbliebenen Spülmittels auszuspülen.
  • Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelpumpe in einer Lackieranlage,
    • Figur 2 eine Querschnittsansicht der Beschichtungsmittelpumpe aus Figur 1 entlang der Schnittlinie A-A in Figur 1,
    • Figur 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht durch ein Einlassventil der Beschichtungsmittelpumpe gemäß den Figuren 1 und 2, sowie
    • Figur 4 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Reinigungsverfahrens.
  • Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine erfindungsgemäße Beschichtungsmittelpumpe 1 in einer Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen, wobei die Lackieranlage ansonsten nur ansatzweise dargestellt ist, da die Lackieranlage an sich in herkömmlicher Weise ausgebildet sein kann.
  • Die erfindungsgemäße Beschichtungsmittelpumpe 1 fördert den zu applizierenden Lack aus einer Zuleitung 2 in eine Ausgangsleitung 3, wie es an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Zur Verbindung mit der Zuleitung 2 weist die Beschichtungsmittelpumpe 1 zwei Pumpeneinlässe 4, 5 auf, während die Beschichtungsmittelpumpe 1 zur Verbindung mit der Ausgangsleitung 3 zwei Pumpenauslässe 6, 7 aufweist.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist die Beschichtungsmittelpumpe 1 als Doppelmembranpumpe ausgebildet und weist zwei Pumpenkammern 8, 9 auf, in denen jeweils eine flexible Membran 10, 11 als Verdränger angeordnet ist.
  • Der Antrieb der Beschichtungsmittelpumpe 1 erfolgt durch einen pneumatischen Luftmotor, der hier nur schematisch dargestellt ist. So umfasst der Luftmotor einen Kolben 12, der in einem Zylinder 13 verschiebbar angeordnet ist, wobei der Kolben 12 über eine Kolbenstange 14 mit den beiden Membranen 10, 11 verbunden ist, so dass die Kolbenstellung des Kolbens 12 auch die Stellung der beiden Membranen 10, 11 innerhalb der Pumpenkammern 8, 9 bestimmt. Der Antrieb des Kolbens 12 erfolgt pneumatisch, indem die linke bzw. rechte Seite des Kolbens 12 mit Druckluft beaufschlagt wird, wie in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Im normalen Förderbetrieb führt der Kolben 12 innerhalb des Zylinders 13 eine oszillierende Linearbewegung durch, die von der Kolbenstange 14 auf die beiden Membranen 10, 11 übertragen wird.
  • Die Pumpeneinlässe 4, 5 sind über jeweils ein Rückschlagventil 15, 16 mit der jeweiligen Pumpenkammer 8, 9 verbunden.
  • In gleicher Weise sind die Pumpenauslässe 6, 7 über jeweils ein Rückschlagventil 17, 18 mit der jeweiligen Pumpenkammer 8 bzw. 9 verbunden.
  • Bei der oszillierenden Bewegung der Membranen 10, 11 wird also abwechselnd Beschichtungsmittel über die Pumpeneinlässe 4 bzw. 5 und das Rückschlagventil 15 bzw. 16 in die Pumpenkammer 8 bzw. 9 eingesaugt und dann anschließend über die Rückschlagventile 17 bzw. 18 und die Pumpenauslässe 6, 7 ausgestoßen. Die beiden Pumpenkammern 8, 9 arbeiten hierbei phasenverschoben, wodurch sich eine relativ geringe Welligkeit der Förderleistung der Beschichtungsmittelpumpe 1 ergibt.
  • Darüber hinaus weist die Beschichtungsmittelpumpe 1 für jede der beiden Pumpenkammern 8, 9 jeweils eine Ausblasöffnung 19, 20 auf, die mit einer Druckluftleitung 21 verbunden ist.
  • Die Zuführung von Druckluft über die Ausblasöffnung 19, 20 ermöglicht eine Reinigung der Beschichtungsmittelpumpe 1, wie noch detailliert beschrieben wird.
  • Im Inneren der Beschichtungsmittelpumpe 1 sind die Ausblasöffnungen 19, 20 über jeweils ein Ausblasventil 22, 23 mit dem jeweiligen Rückschlagventil 15 bzw. 16 verbunden. Hierbei ist zu erwähnen, dass die Rückschlagventile 15, 16 jeweils eine Schließfeder 24, 25 aufweisen, die eine Ventilkugel 26, 27 in einen Ventilsitz 28, 29 drücken, um das jeweilige Rückschlagventil 15 bzw. 16 zu schließen. Der Federsitz der Schließfedern 24, 25 bildet hierbei einen Totraum innerhalb der Beschichtungsmittelpumpe 1, der nicht im Strömungsweg zwischen dem Pumpeneinlass 4, 5 einerseits und dem Pumpenauslass 6, 7 andererseits liegt, so dass dieser Totraum in herkömmlicher Weise schwer zu reinigen ist. Die Ausblasöffnungen 19, 20 münden deshalb jeweils koaxial in einen Boden 30 (vgl. Fig. 3) des Federsitzes, so dass die eingeleitete Ausblasluft im Wesentlichen koaxial zu der jeweiligen Schließfeder 24, 25 eingeleitet wird.
  • Zum einen wird dadurch auch der im Bereich der Schließfeder 24, 25 bestehende Totraum effektiv von Beschichtungsmittel gereinigt.
  • Zum anderen ist jeweils zu berücksichtigen, dass die Ausblasluft von oben eingeleitet wird, was zu einer effektiven Reinigungswirkung beiträgt. Dies liegt daran, dass die Ausblasluft leichter ist als das flüssige Beschichtungsmittel, so dass die eingeleitete Ausblasluft das Beschichtungsmittel aus den Rückschlagventilen 15, 16 effektiv entfernt und die Beschichtungsmittelpumpe 1 dadurch gründlich reinigt.
  • Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in Figur 4 das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren beschrieben, das bei einem Farbwechsel der Beschichtungsmittelpumpe 1 durchgeführt wird.
  • In einem ersten Schritt S2 erfolgt zunächst noch ein Betrieb der Beschichtungsmittelpumpe 1 mit einem Beschichtungsmittel A.
  • Bei einem Farbwechsel wird dann zunächst in einem Schritt S2 die Beschichtungsmittelpumpe 1 abgestellt, d.h. es erfolgt kein Antrieb mehr des Kolbens 12.
  • In einem anschließenden Schritt S3 wird dann Ausblasluft über die Ausblasöffnungen 19, 20 zugeführt, um das in der Beschichtungsmittelpumpe 1 verbliebene Beschichtungsmittel A möglichst vollständig aus der Beschichtungsmittelpumpe 1 zu entfernen. Das in der Beschichtungsmittelpumpe 1 verbliebene Beschichtungsmittel wird dabei über die Pumpenauslässe 6, 7 aus der Beschichtungsmittelpumpe 1 ausgeblasen.
  • Anschließend erfolgt dann in einem Schritt S4 eine Zuführung eines gepulsten Gemischs aus Spülmittel und Ausblasluft über die Ausblasöffnungen 19, 20, um den nachfolgenden Spülprozess zu optimieren.
  • Während des eigentlichen Spülens in einem Schritt S5 wird dann Spülmittel über die Pumpeneinlässe 4, 5 zugeführt und über die Pumpenauslässe 6, 7 wieder ausgestoßen.
  • In einem Schritt S6 wird dann wieder Ausblasluft über die Ausblasöffnungen 19, 20 zugeführt, um das in der Beschichtungsmittelpumpe 1 verbliebene Spülmittel über die Pumpenauslässe 6, 7 auszuspülen.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Beschichtungsmittelpumpe
    2
    Zuleitung
    3
    Ausgangsleitung
    4
    Pumpeneinlass
    5
    Pumpeneinlass
    6
    Pumpenauslass
    7
    Pumpenauslass
    8
    Pumpenkammer
    9
    Pumpenkammer
    10
    Membran
    11
    Membran
    12
    Kolben
    13
    Zylinder
    14
    Kolbenstange
    15
    Rückschlagventil
    16
    Rückschlagventil
    17
    Rückschlagventil
    18
    Rückschlagventil
    19
    Ausblasöffnung
    20
    Ausblasöffnung
    21
    Druckluftleitung
    22
    Ausblasventil
    23
    Ausblasventil
    24
    Schließfeder
    25
    Schließfeder
    26
    Ventilkugel
    27
    Ventilkugel
    28
    Ventilsitz
    29
    Ventilsitz
    30
    Boden des Federsitzes

Claims (11)

  1. Beschichtungsmittelpumpe (1) in Form einer Verdrängerpumpe zum Fördern eines Beschichtungsmittels, insbesondere eine Lacks, eines Klebstoffs oder eines Dichtmittels, mit
    a) einem Pumpeneinlass (4, 5) zur Aufnahme des zu fördernden Beschichtungsmittels, und
    b) einem Pumpenauslass (6, 7) zur Abgabe des von der Beschichtungsmittelpumpe (1) geförderten Beschichtungsmittels,
    c) einer Pumpenkammer (8, 9), wobei der Pumpeneinlass (4, 5) und der Pumpenauslass (6, 7) mit der Pumpenkammer (8, 9) verbunden sind,
    d) einem Einlassventil (15, 16) zwischen dem Pumpeneinlass (4, 5) und der Pumpenkammer (8, 9),
    e) einer Reinigungsöffnung (19, 20) zusätzlich zu dem Pumpeneinlass (4, 5) und dem Pumpenauslass (6, 7) zur Reinigung der Beschichtungsmittelpumpe (1) von dem in der Beschichtungsmittelpumpe (1) befindlichen Beschichtungsmittel, wobei die Reinigungsöffnung (19, 20) eine Ausstoßöffnung (19, 20) ist, durch die ein Ausstoßmedium in die Beschichtungsmittelpumpe (1) eingeleitet wird, um das in der Beschichtungsmittelpumpe (1) befindliche Beschichtungsmittel aus der Beschichtungsmittelpumpe (1) auszustoßen,
    dadurch gekennzeichnet,
    f) dass die Ausstoßöffnung (19, 20) in das Einlassventil (15, 16) mündet, um auch das Einlassventil (15, 16) auszuspülen.
  2. Beschichtungsmittelpumpe (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    a) dass die Ausstoßöffnung (19, 20) eine Ausblasöffnung (19, 20) ist, durch die als Ausstoßmedium Ausblasluft in die Beschichtungsmittelpumpe (1) eingeleitet wird, um das in der Beschichtungsmittelpumpe (1) befindliche Beschichtungsmittel und/oder Reinigungsmittel aus der Beschichtungsmittelpumpe (1) auszublasen, und/oder
    b) dass die Ausblasöffnung (19, 20) mit einer Druckluftleitung (21) verbunden ist, über welche die Ausblasluft der Ausblasöffnung (19, 20) zugeführt wird.
  3. Beschichtungsmittelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmittelpumpe (1) mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist:
    a) einen in der Pumpenkammer (8, 9) angeordneten Verdränger (10, 11), insbesondere in Form einer Membran oder eines Kolbens,
    b) einen Antrieb (12, 13, 14) zum Bewegen des Verdrängers (10, 11), insbesondere als pneumatischer oder elektrischer Antrieb,
    c) ein Auslassventil (17, 18) zwischen der Pumpenkammer (8, 9) und dem Pumpenauslass (6, 7).
  4. Beschichtungsmittelpumpe (1) nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    a) dass das Einlassventil (15, 16) ein Rückschlagventil ist mit einem Ventilkörper (26, 27), der von einer Schließfeder (24, 25) in eine Schließstellung vorgespannt wird, und/oder
    b) dass das Auslassventil (17, 18) ein Rückschlagventil ist mit einem Ventilkörper (26, 27), der von einer Schließfeder (24, 25) in eine Schließstellung vorgespannt wird.
  5. Beschichtungsmittelpumpe (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstoßöffnung (19, 20) mit der Pumpenkammer (8, 9) verbunden ist, um das in der Pumpenkammer (8, 9) befindliche Beschichtungsmittel auszustoßen.
  6. Beschichtungsmittelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass die Beschichtungsmittelpumpe (1) mindestens einen Totraum aufweist, der nicht vom Strömungsfluss zwischen dem Pumpeneinlass (4, 5) und dem Pumpenauslass (6, 7) durchströmt wird, und
    b) dass die Ausstoßöffnung (19, 20) in den Totraum mündet, um das Beschichtungsmittel bei einem Reinigungsvorgang auch aus dem Totraum zu entfernen, und/oder
    c) dass die Ausstoßöffnung (19, 20) von oben in den Totraum mündet, so dass das Ausstoßmedium von oben in den Totraum eingeleitet wird.
  7. Beschichtungsmittelpumpe (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass die Ausstoßöffnung (19, 20) von oben in das Einlassventil (15, 16) mündet, und/oder
    b) dass die Ausstoßöffnung (19, 20) stromabwärts hinter dem Ventilkörper (26, 27) in das Einlassventil (15, 16) mündet, so dass das Ausstoßmedium auch im geschlossenen Zustand des Einlassventils (15, 16) in die Pumpenkammer (8, 9) strömen kann, und/oder
    c) dass sich die Schließfeder (24, 25) des Einlassventils (15, 16) an einem Federsitz abstützt und den Ventilkörper (26, 27) in einen Ventilsitz drückt, wobei die Ausstoßöffnung (19, 20) in den Federsitz mündet, und/oder
    d) dass die Schließfeder (24, 25) des Einlassventils (15, 16) eine Spiralfeder ist, die sich am Boden (30) des Federsitzes abstützt, wobei die Ausstoßöffnung (19, 20) in den Boden (30) des Federsitzes mündet, und/oder
    e) dass die Ausstoßöffnung (19, 20) im Wesentlichen koaxial zu der Spiralfeder in den Boden (30) des Federsitzes mündet.
  8. Beschichtungsmittelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein steuerbares Ausstoßventil (22, 23), das in die Beschichtungsmittelpumpe (1) oder in den Zulauf des Ausstoßmediums (21) integriert ist und den Zustrom des Ausstoßmediums durch die Ausstoßöffnung (19, 20) in die Beschichtungsmittelpumpe (1) steuert.
  9. Beschichtungsmittelanlage, insbesondere Lackieranlage, mit mindestens einer Beschichtungsmittelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  10. Reinigungsverfahren zum Entfernen von Beschichtungsmittel aus einer Beschichtungsmittelpumpe (1), nämlich aus einer Beschichtungsmittelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beschichtungsmittelpumpe (1) einen Pumpeneinlass (4, 5) und einen Pumpenauslass (6, 7) aufweist, mit folgendem Schritt:
    Entfernen des in der Beschichtungsmittelpumpe (1) befindlichen Beschichtungsmittels mit Hilfe einer Reinigungsöffnung (19, 20), die zusätzlich zu dem Pumpeneinlass (4, 5) und dem Pumpenauslass (6, 7) in der Beschichtungsmittelpumpe (1) vorgesehen ist, wobei die Reinigungsöffnung (19, 20) eine Ausstoßöffnung (19, 20) ist, durch die ein Ausstoßmedium, insbesondere Ausblasluft, in die Beschichtungsmittelpumpe (1) eingeleitet wird, um das in der Beschichtungsmittelpumpe (1) befindliche Beschichtungsmittel aus der Beschichtungsmittelpumpe (1) auszustoßen, insbesondere aus dem Pumpenauslass (6, 7),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ausstoßöffnung (19, 20) in das Einlassventil (15, 16) mündet, so dass auch das Einlassventil (15, 16) ausgespült wird.
  11. Reinigungsverfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch mindestens einen der folgenden Schritte (S1- S7), insbesondere in der folgenden Reihenfolge:
    a) Betrieb der Beschichtungsmittelpumpe (1) mit einem ersten Beschichtungsmittel,
    b) Abschalten der Beschichtungsmittelpumpe (1), so dass die Beschichtungsmittelpumpe (1) kein Beschichtungsmittel mehr fördert,
    c) Zuführen von Ausblasluft über die Ausblasöffnung (19, 20) zum Ausstoßen des in der Beschichtungsmittelpumpe (1) befindlichen restlichen Beschichtungsmittels, insbesondere durch den Pumpenauslass (6, 7),
    d) Zuführen einer Mischung von Ausblasluft und Spülmittel über die Ausblasöffnung (19, 20), insbesondere in gepulster Form,
    e) Zuführen von Spülmittel über den Pumpeneinlass (4, 5) zum Spülen der Beschichtungsmittelpumpe (1) mit dem Spülmittel, wobei das Spülmittel mit dem ausgespülten Beschichtungsmittel über den Pumpenauslass (6, 7) ausgestoßen wird,
    f) Zuführen von Ausblasluft über die Ausblasöffnung (19, 20) zum Ausstoßen des in der Beschichtungsmittelpumpe (1) befindlichen Spülmittels, insbesondere durch den Pumpenauslass (6, 7),
    g) Betrieb der Beschichtungsmittelpumpe (1) mit einem zweiten Beschichtungsmittel.
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