EP3535064A1 - Druckkopf und zugehöriges betriebsverfahren - Google Patents

Druckkopf und zugehöriges betriebsverfahren

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EP3535064A1
EP3535064A1 EP17811262.9A EP17811262A EP3535064A1 EP 3535064 A1 EP3535064 A1 EP 3535064A1 EP 17811262 A EP17811262 A EP 17811262A EP 3535064 A1 EP3535064 A1 EP 3535064A1
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EP
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print head
printhead
coil
detergent
agent
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EP17811262.9A
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EP3535064B1 (de
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Hans-Georg Fritz
Benjamin WÖHR
Marcus Kleiner
Moritz BUBEK
Timo Beyl
Frank Herre
Steffen Sotzny
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Duerr Systems AG
Original Assignee
Duerr Systems AG
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Publication date
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    • B41J2/2103—Features not dealing with the colouring process per se, e.g. construction of printers or heads, driving circuit adaptations

Definitions

  • the invention relates to a print head for applying a coating material to a component, in particular for La ⁇ cktechnik of a motor vehicle body part with a paint. Furthermore, the invention comprises an operating method for such a printhead.
  • Rotationszerstäu- be as an application device usually employed about, but have the disadvantage of a limited transfer efficiency, that is only part of the appli ⁇ ed varnish deposits on the components to be coated, while the rest of the applied coating disposed of as so-called overspray must become.
  • print heads as the application device , as are known, for example, from DE 10 2013 002 412 A1, US Pat. No. 9,108,424 B2 and DE 10 2010 019 612 A1.
  • printheads in contrast to the known Rotationszerstäubern no spray of the paint to be applied, but a spatially narrow paint jet, which almost completely reflected on the painted part, so that almost no over ⁇ spray.
  • Figure 1 is a schemati ⁇ specific illustration of such a control valve which is arranged in a print head.
  • a Düsenöff ⁇ tion 2 which is either released or blocked by the control valve.
  • nozzle plate 1 In the nozzle plate 1 are located next to the nozzle opening 2 more nozzle openings, which are each controlled by a separate control valve, said further nozzle openings are not shown for simplicity.
  • the print head includes a base plate 3, which defines a coating agent supply line 4, that is, the paint to be painted is supplied via the coating medium supply 4 and can then exit with opened control valve by the SI ⁇ senö réelle. 2
  • a coil tube 5 is arranged ⁇ , which is externally wound with a coil 6.
  • a magnetic coil core 7 In the coil tube 5 is a magnetic coil core 7, which is arranged stationary and sealed relative to the coil tube 5 by a seal 8.
  • a magnetic armature 9 which can also be referred to as a valve needle and in response to the energization of the coil 6 in the direction of the double arrow is displaced to either release the Düsenöff ⁇ tion 2 or close.
  • the armature 9 carries at its lower end a seal 10 to dense the nozzle opening 2 in the illustrated closed position, so that no paint can escape from the nozzle opening 2.
  • control valve still has a remindstellfe ⁇ 11, which the armature 9 and thus also the seal 10th in the drawing down into the illustrated Sch.stel ⁇ ment presses.
  • the coil 6 is de-energized, so that the return spring 11 can push the armature 9 and thus also the seal 10 in the drawing down into the illustrated closed position.
  • a disadvantage of this known control valve is the fact that the interior of the control valve and, in particular, an inner space 12 of the coil ⁇ pipe 5 is exposed to the lacquer.
  • paint residues in the interior 12 of the coil tube 5 can impair the functioning of the control valve.
  • paint deposits in the interior 12 of the coil tube 5 can impair the functioning of the control valve.
  • Control valve affect the freedom of the anchor 9.
  • the paint residues in the interior space 12 of the coil tube 5 also prevent a color change since the control valve can not be rinsed during operation.
  • One way to do this is to disassemble, disassemble, clean, and reassemble the control valve, which will take a period of 1-2 hours, and therefore prevents a color change during operation.
  • Another possibility for a color change is to rinse the printhead with an extremely high amount of detergent of meh ⁇ reren liters and over a longer period of several minutes, which also prevents a color change during operation due to the required amount of detergent and the required rinsing time ,
  • the invention is therefore based on the object of creating a correspondingly improved printhead and to provide a entspre ⁇ and fair operating procedures.
  • the invention comprises the general technical teaching of technically designing the print head such that a color change is made possible in the coating operation. This is achieved by virtue of the fact that the print head can be rinsed with a rinsing agent during a color change in order to rinse off coating agent residues from the print head.
  • the print head according to the invention has in accordance with the prior art with a coating agent feed, to carry out the coating agent to be applied to the print head ⁇ .
  • the print head according to the invention preferably also has a separate detergent supply to supply a detergent.
  • the coating-agent feed is preferably separated from the flushing agent supply, so that the print head for the Zudate ⁇ tion of the coating agent on the one hand and for the Zuure ⁇ tion of the rinsing agent other hand, preferably has separate input lässe.
  • one color hose (coating agent feed) per color could be connected to the applicator (print head) (integrated color changer technique). Then there is in or on the applicator a detergent connection and a
  • Pulse air connection These are then used for rinsing.
  • the print head according to the invention preference ⁇ as well as a return on to coating compositions and / or due detergent namely either in a ring line or into a disposal.
  • the print head according to the invention has, in addition to the separate connections for the supply of the coating agent and the rinsing agent before ⁇ preferably also includes a further separate connection to return coating agent or detergent.
  • the recycle stream to the recirculation is in this case preferably controlled by a controllable feedback valve which can be designed as a self-medium operated recirculation valve or as a proportio ⁇ nalventil.
  • a controllable feedback valve which can be designed as a self-medium operated recirculation valve or as a proportio ⁇ nalventil.
  • Such valve types are known per se from the prior art and therefore need not be described in detail.
  • the printhead has a plurality of nozzles to deliver the coating agent.
  • a control valve is assigned to the individual nozzles in each case in order to control the coating agent delivery through the respective nozzle.
  • the above-mentioned detergent feed then preferably comprises ⁇ branch lines leading to the individual control valves so that all of the control valves of the printhead may be rinsed with the rinsing agent simultaneously.
  • the individual branches of the Spülmit ⁇ telzu facility are designed so that the supplied detergent is distributed evenly on the branch lines to the control valves, so that the individual control valves are flushed essentially with the same amount of detergent.
  • the printhead has at least one nozzle for dispensing the coating agent and an associated control valve for controlling the coating agent delivery through the nozzle, as already briefly explained above.
  • the control valve may here at ⁇ comprise an electrical coil as in the described known construction, which can be wound on a bobbin tube on ⁇ . It has already been explained in the introduction to the art that can be deposited in this coil tube coating medium residues, which on the one hand affect the function ⁇ onsttle the control valve and to ande ren ⁇ can prevent the color change capability.
  • the flushing agent supply line preferably opens into the coil tube in order to flush the interior of the coil tube.
  • the coil tube - as in the conventional control valve described above - preferred has a circular inner cross-section and contains a coil core. It may be advantageous if the coil core has a profile cross section which does not completely fill the inner cross section of the coil tube in order to leave room between the coil tube and the coil core for the detergent, so that the detergent can flow in the axial direction.
  • the coil core can for this purpose have a star-shaped profile cross-section with radially projecting ribs extending in the axial direction, so that the flushing agent can flow in the axial direction between the ribs of the coil core.
  • the coil core has in its lateral surface a flushing groove, which may extend, for example, axially, in the circumferential direction or spirally.
  • axially extending flushing channels can also be arranged in the coil core.
  • the profile cross section of the spool core is grid-shaped and can be flowed through by the rinsing agent.
  • the coil core is preferably sealed with respect to the coil tube with a seal, in particular with a compressive strength of more than 2 bar, 4 bar or 6 bar.
  • the print head can have a plurality of control valves, all of which can be rinsed.
  • the individual control valves usually each have a coil tube, wherein the detergent feed then opens into all the coil tubes to flush all the coil tubes can.
  • the control valve generally has a displaceable armature, as in the case of the known control valve described above, which is displaced as a function of the energization of the coil and closes or releases the nozzle as a function of its position.
  • This armature preferably runs on a part of its Län ⁇ ge coaxially in the coil tube and preferably has an axially permeable profile cross section, so that flushing agent between the armature and the inner wall of the coil tube can flow.
  • the anchor on a non ⁇ circular profile cross-section which does not completely fill the circular inner cross section of the coil tube, and therefore an axial flow detergent allowed.
  • the profile cross section of the armature can be star-shaped or cross-shaped.
  • the rinsing agent supply opens into the coil tube in the axial direction between the armature and the coil core.
  • the detergent feed opens in the axial direction in the region of the SPU lenkerns into the coil pipe, in particular on the side remote from the bewegli ⁇ chen anchor end of the nozzle tube.
  • the movable armature is arranged in a detergent-permeable guide cage, in particular in a slotted cylinder. This offers the advantage that the movable armature can be rinsed during a rinsing process, whereby coating agent deposits on the armature are avoided.
  • the displaceable armature has a central guide bore, wherein a guide pin projects into the guide bore. This causes a linear guide, which however can also be rinsed.
  • a flexible membrane which separates the control valve from the coating agent supply, so that the control valve is protected by the membrane from contact with a coating agent.
  • the control valve itself does not have to be flushed at all, since the control valve itself does not come into contact with the respective coating agent at all.
  • only the smooth loading coating means-side surface of the membrane rinsed ⁇ to, but this is very simple and efficient possible because the smooth membrane surface forms wrestled barely starting points for Lackabla ⁇ .
  • the printhead according to the invention preferably allows a fast color change within a color change time of less than 1h, 20min, 10min, 30s, 10s or even less than 5s.
  • the detergent consumption is preferably less than 101, 51, 21, 200ml, 100ml, 50ml, 20ml or even less than 10ml.
  • the print head has a plurality of separate feeds detergent in order to supply various detergents, which may be the game as adapted to the respective coating agents in ⁇ .
  • the print head with its media-carrying parts is preferably constructed in such a way that the media-carrying parts are free of dead space and / or undercut in order to improve the rinsability.
  • the print head is provided with a cleaning-promoting coating on its surfaces which come into contact with the coating agent, such a coating also being provided as an "easy-to-clean coating”. is known.
  • the coating device according to the invention preferably also comprises a color changer, such as a linear color changer, a rotary color changer, a color changer integrated in the print head or an A / B color changer.
  • a color changer such as a linear color changer, a rotary color changer, a color changer integrated in the print head or an A / B color changer.
  • the invention also comprises a corresponding Be ⁇ operating method for such a print head, which individual process steps already result from the above Be ⁇ description and therefore need not be described in detail.
  • the detergent can be a Univer ⁇ sal réellestoff suitable for both water-based paint as well as solvent-based paint.
  • the rinsing agent can be a VOC-free (VOC: volatile organic com- pounds) rinsing agent.
  • the print head can also be rinsed together with the rinsing agent or alternately with pulsed air.
  • the possibility that the print head successively different rinsing agents are supplied ⁇ leads.
  • a solvent-based lacquer is first supplied and ap ⁇ pli instance.
  • the print head is then rinsed with a detergent lö ⁇ seffenbas striv to flush remnants of the solvent-telbas striv varnish.
  • a release agent can be supplied, for example alcohol.
  • a water-based paint is then supplied and ap ⁇ pli instance.
  • the print head is then rinsed with a water-based rinse-aid to rinse off residues of the water-based paint.
  • the print head is preferably pressed with the new coating agent, ie filled.
  • a defined amount of paint is discharged through the nozzle of the print head.
  • all fluids (coating agents and detergents) emitted when a rinsing process are collected for a Dispose of ⁇ supply.
  • the outer surface of the nozzle head is rinsed during the color change to remove there at ⁇ adherent coating agent residues.
  • the rinsing agent can be discharged successively or alternately into the return or through the nozzle.
  • optional rinsing with a mixture of detergent and pulse air.
  • Figure 1 is a schematic representation of a conventional
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of the control valve with a flushing agent feed, a modification of FIG. 2, in which the flushing agent is supplied via the coating agent feed,
  • FIG. 6 shows a further modification with a flushing agent supply at the upper end of the coil tube
  • Figure 7 shows a modification with a flexible membrane for
  • Figure 8 is a schematic representation of an inventive ⁇ SEN printhead with an upstream color Wechs ⁇ ler and a rear guide
  • Figure 9 is a schematic diagram for supplying a plurality of control valves with detergent and loading coating agents.
  • FIG. 2 The schematic representation of a control valve according to the invention in FIG. 2 will now be described below, wherein the control valve is arranged in a print head.
  • This embodiment of a control valve according to the invention are partly consistent with the initially described and illustrated in Fi gure 1 ⁇ conventional control valve, so that reference is made to avoid repetition of the foregoing description, are used for corresponding individual units ⁇ same reference numerals.
  • a special feature of this embodiment is that the control valve has a detergent feed 13, which opens into the interior 12 of the coil tube 5.
  • flushing means can therefore be supplied in order to flush the control valve with a flushing agent during a color change. As a result, a color change during operation within a short time is possible.
  • control valve in this embodiment ⁇ example, a special design of the seal 8 between the spool core 7 and the coil tube 5, wherein the seal 8 allows a compressive strength of more than 2bar.
  • Is 3 shows a schematic representation of a further embodiment of a control valve of the invention in a print head, which embodiment partially coincides ⁇ with the above-described embodiment, so that reference is made to avoid repetition of the foregoing description, under the same entspre ⁇ sponding details reference numeral be used.
  • a special feature of this embodiment is that the displaceable armature 9 can be flowed around free of detergent, so that the detergent can also flush the interior 12 of the coil tube 5.
  • the armature 9 has a cross-shaped profile cross section with axially extending ribs, so that the flushing agent between the ribs of the armature 9 can flow in the axial direction into the interior 12 of the coil tube 5.
  • the rinsing agent is thus not supplied via the rinsing agent supply 13, as in FIG. phase but the coating-agent feed 4, which are alternately used for the supply of coating material and to ⁇ management of detergents.
  • the coil core 7 is in this case sealed from the interior 12 by the seal 8.
  • Figure 4 shows a further embodiment which also largely corresponds to the above-describednessbei ⁇ play, so that reference is made to avoid repetition of the foregoing description, WO-used in the same reference numerals for corresponding details.
  • a special feature of this embodiment is that the displaceable armature 9 is arranged in a flushable guide cage 14, which consists of a slotted cylinder, so that the interior of the guide cage 14 can be rinsed.
  • the seal 8 seals the interior of the coil tube 5 against the media-carrying area.
  • Figure 5 shows yet another embodiment, so that again made to avoid repetition of the foregoing description, are used for corresponding individual units ⁇ same reference numerals.
  • the armature 9 in the center of a guide bore 15, into which a guide pin 16 engages, wherein the fit of the guide bore 15 and the guide pin 16 is also accessible for detergent.
  • the seal 8 in this case seals the annular gap between the coil tube 5 and the spool core 7.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 6 again partially agrees with the exemplary embodiment according to FIG. 2, so that to avoid repetition, reference is made to the above description, wherein the same reference numerals are used for corresponding Einzelhei ⁇ th.
  • a special feature of this embodiment is that the detergent supply 13 in this case does not open between the coil core 7 and the armature 9 in the interior 12 of the coil tube. Rather, the detergent feed 13 in this case opens at the upper end of the coil tube 5 in the coil tube.
  • FIG. 7 shows a further modification of a flushable control valve, which for this purpose provides a flexible membrane 17, which separates the control valve from the media-carrying parts in the coating agent supply 4.
  • the control valve itself does not have to be flushed with flushing agent, since the control valve itself does not come into contact with the respective lacquer at all. Rather, only the membrane 17 is touched on its coating medium side of the respective paint, so that only this side of the membrane 17 must be rinsed, which is readily possible by tesstoffzu Entry on the coating agent supplied detergent.
  • Figure 8 shows a greatly simplified schematic depicting ⁇ development of a coating device according to the invention with a coating agent feed 18, a color changer 19, a print head 20 according to the invention, a recirculation valve 21 and a recirculation 22nd
  • the color changer 19 may perform the print head 20 in this case various ⁇ densidee coating agent, wherein the print head 20 may be purged via a non-illustrated detergent feeder or on the coating agent feeder 18 with detergent optional.
  • FIG. 9 shows a schematic representation of a print head according to the invention with a plurality of control valves 23.1, 23.4, which are supplied with coating means via a common coating agent feed 24 with a plurality of branch lines 25.
  • the coating device still has a common detergent supply 26, which is connected via a respective branch line 27 with the individual control valves 23.1-23.4, so that all the control valves 23.1-23.4 of
  • Printhead can be rinsed with detergent.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Details Or Accessories Of Spraying Plant Or Apparatus (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Druckkopf (20) zur Applikation eines Beschichtungsmittels auf ein Bauteil, insbesondere zur Lackierung eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils mit einem Lack. Die Erfindung sieht vor, dass der Druckkopf so konstruiert ist, dass er im Beschichtungsbetrieb einen Farbwechsel ermöglicht und bei einem Farbwechsel mit einem Spülmittel spülbar ist, um Beschichtungsmittelreste aus dem Druckkopf herauszuspülen.

Description

BESCHREIBUNG Druckkopf und zugehöriges Betriebsverfahren
Die Erfindung betrifft einen Druckkopf zur Applikation eines Beschichtungsmittels auf ein Bauteil, insbesondere zur La¬ ckierung eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils mit einem Lack. Weiterhin umfasst die Erfindung ein Betriebsverfahren für einen solchen Druckkopf.
Zur Serienlackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen werden als Applikationsgerät üblicherweise Rotationszerstäu- ber eingesetzt, die jedoch den Nachteil eines beschränkten Auftragswirkungsgrades haben, d.h. nur ein Teil des appli¬ zierten Lacks lagert sich auf den zu beschichtenden Bauteilen ab, während der Rest des applizierten Lacks als sogenannter Overspray entsorgt werden muss.
Eine neuere Entwicklungslinie sieht dagegen als Applikations¬ gerät sogenannte Druckköpfe vor, wie sie beispielsweise aus DE 10 2013 002 412 AI, US 9,108,424 B2 und DE 10 2010 019 612 AI bekannt sind. Derartige Druckköpfe geben im Gegensatz zu den bekannten Rotationszerstäubern keinen Sprühnebel des zu applizierenden Lacks ab, sondern einen räumlich eng begrenzten Lackstrahl, der sich nahezu vollständig auf dem zu lackierten Bauteil niederschlägt, so dass nahezu kein Over¬ spray entsteht.
Derartige Druckköpfe weisen zur Steuerung der Beschichtungs- mittelabgabe Steuerventile auf, wobei Figur 1 eine schemati¬ sche Darstellung eines solchen Steuerventils zeigt, das in einem Druckkopf angeordnet ist. Hierbei befindet sich in einer Düsenplatte 1 eine Düsenöff¬ nung 2, die von dem Steuerventil entweder freigegeben oder versperrt wird. In der Düsenplatte 1 befinden sich neben der Düsenöffnung 2 weitere Düsenöffnungen, die jeweils von einem separaten Steuerventil gesteuert werden, wobei diese weiteren Düsenöffnungen zur Vereinfachung nicht dargestellt sind.
Weiterhin enthält der Druckkopf eine Basisplatte 3, die eine Beschichtungsmittelzuführung 4 begrenzt, d.h. der zu lackierende Lack wird über die Beschichtungsmittelzuführung 4 zugeführt und kann dann bei geöffnetem Steuerventil durch die Dü¬ senöffnung 2 austreten. An der Oberseite der Basisplatte 3 ist ein Spulenrohr 5 ange¬ ordnet, das außen mit einer Spule 6 bewickelt ist.
In dem Spulenrohr 5 befindet sich ein magnetischer Spulenkern 7, der ortsfest angeordnet und gegenüber dem Spulenrohr 5 durch eine Dichtung 8 abgedichtet ist.
Darüber hinaus befindet sich in dem Spulenrohr 5 ein magnetischer Anker 9, der auch als Ventilnadel bezeichnet werden kann und in Abhängigkeit von der Bestromung der Spule 6 in Richtung des Doppelpfeils verschiebbar ist, um die Düsenöff¬ nung 2 entweder freizugeben oder zu verschließen.
Der Anker 9 trägt an seinem unteren Ende eine Dichtung 10, um die Düsenöffnung 2 in der dargestellten Schließstellung abzu- dichten, damit kein Lack aus der Düsenöffnung 2 austreten kann .
Darüber hinaus weist das Steuerventil noch eine Rückstellfe¬ der 11 auf, welche den Anker 9 und damit auch die Dichtung 10 in der Zeichnung nach unten in die dargestellte Schließstel¬ lung drückt.
Zum Öffnen des Steuerventils wird die Spule 6 also so
bestromt, dass der Anker 9 mit der Dichtung 10 in der Zeichnung aktiv nach oben gezogen wird und zwar entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 11.
Zum Schließen des Steuerventils wird die Spule 6 dagegen stromlos geschaltet, so dass die Rückstellfeder 11 den Anker 9 und damit auch die Dichtung 10 in der Zeichnung nach unten in die dargestellte Schließstellung drücken kann.
Nachteilig an diesem bekannten Steuerventil ist die Tatsache, dass das Innere des Steuerventils und insbesondere ein Innen¬ raum 12 des Spulenrohrs 5 dem Lack ausgesetzt ist.
Zum einen können deshalb Lackreste in dem Innenraum 12 des Spulenrohrs 5 die Funktionsfähigkeit des Steuerventils beein- trächtigen. Beispielsweise können Lackablagerungen in dem
Steuerventil die Freigängigkeit des Ankers 9 beeinträchtigen.
Zum anderen verhindern die Lackreste in dem Innenraum 12 des Spulenrohrs 5 aber auch einen Farbwechsel, da das Steuerven- til im Betrieb nicht gespült werden kann. Zwar besteht bei den bekannten Druckköpfen mit derartigen Steuerventilen auch die Möglichkeit, einen andersfarbigen Lack zu applizieren.
Eine Möglichkeit hierzu besteht darin, das Steuerventil aus- zubauen, zu zerlegen, zu reinigen und wieder zusammenzubauen, was jedoch eine Zeitdauer von 1-2 Stunden benötigt und deshalb einen Farbwechsel im laufenden Betrieb verhindert. Eine andere Möglichkeit für einen Farbwechsel besteht darin, den Druckkopf mit einer extrem hohen Spülmittelmenge von meh¬ reren Litern und über einen längeren Zeitraum von mehreren Minuten zu spülen, was wegen der erforderlichen Spülmittel- menge und der erforderlichen Spüldauer ebenfalls einen Farbwechsel im laufenden Betrieb verhindert.
Schließlich besteht noch die Möglichkeit, das Steuerventil bzw. den kompletten Druckkopf auszutauschen, was jedoch eben- falls im laufenden Betrieb nicht möglich ist und deshalb ei¬ nen Farbwechsel verhindert.
Die vorstehend beschriebenen bekannten Druckköpfe ermöglichen deshalb im laufenden Betrieb keinen Farbwechsel.
Zum technischen Hintergrund der Erfindung ist auch hinzuweisen auf DE 696 22 407 T2 und DE 36 34 747 AI.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen ent- sprechend verbesserten Druckkopf zu schaffen und ein entspre¬ chendes Betriebsverfahren anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Druckkopf bzw. das erfindungsgemäße Betriebsverfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, den Druckkopf technisch so zu gestalten, dass im Beschichtungsbe- trieb ein Farbwechsel ermöglicht wird. Dies wird dadurch er- reicht, dass der Druckkopf bei einem Farbwechsel mit einem Spülmittel spülbar ist, um Beschichtungsmittelreste aus dem Druckkopf herauszuspülen. Der erfindungsgemäße Druckkopf weist in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik eine Beschichtungsmittelzuführung auf, um das zu applizierende Beschichtungsmittel dem Druckkopf zu¬ zuführen. Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Druckkopf vorzugsweise auch eine separate Spülmittelzuführung auf, um ein Spülmittel zuzuführen. Hierbei ist zu erwähnen, dass die Beschichtungsmittelzuführung vorzugsweise von der Spülmittelzuführung getrennt ist, so dass der Druckkopf für die Zufüh¬ rung des Beschichtungsmittels einerseits und für die Zufüh¬ rung des Spülmittels andererseits vorzugsweise getrennte Ein- lässe aufweist.
Bei wenigen Farben könnte ein Farbschlauch (Beschichtungsmittelzuführung) pro Farbe am Applikator (Druckkopf) angeschlos- sen sein (Integrated Color Changer Technik) . Dann gibt es im oder am Applikator einen Spülmittelanschluss und einen
Pulsluftanschluss . Diese werden dann zum Spülen benutzt.
Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Druckkopf vorzugs¬ weise auch eine Rückführung auf, um Beschichtungsmittel und/oder Spülmittel zurückzuführen und zwar wahlweise in eine Ringleitung oder in eine Entsorgung. Der erfindungsgemäße Druckkopf weist also neben den getrennten Anschlüssen für die Zuführung des Beschichtungsmittels und des Spülmittels vor¬ zugsweise auch einen weiteren getrennten Anschluss auf, um Beschichtungsmittel bzw. Spülmittel zurückzuführen.
Der Rückführstrom in die Rückführung wird hierbei vorzugsweise durch ein steuerbares Rückführventil gesteuert, das als eigenmediumbetätigtes Rückführventil oder auch als Proportio¬ nalventil ausgeführt sein kann. Derartige Ventiltypen sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und müssen deshalb nicht näher beschrieben werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Druckkopf mehrere Düsen auf, um das Beschichtungsmittel abzugeben. Den einzelnen Düsen ist hierbei vorzugsweise jeweils ein Steuerventil zugeordnet, um die Beschichtungsmit- telabgabe durch die jeweilige Düse zu steuern. Die vorstehend erwähnte Spülmittelzuführung weist dann vorzugsweise Zweig¬ leitungen auf, die zu den einzelnen Steuerventilen führen, so dass alle Steuerventile des Druckkopfs gleichzeitig mit dem Spülmittel gespült werden können.
Vorzugsweise sind die einzelnen Zweigleitungen der Spülmit¬ telzuführung so ausgelegt, dass das zugeführte Spülmittel gleichmäßig auf die Zweigleitungen zu den Steuerventilen verteilt wird, so dass die einzelnen Steuerventile im Wesentli- chen mit der gleichen Spülmittelmenge gespült werden.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Druckkopf mindestens eine Düse zur Abgabe des Beschich- tungsmittels und ein zugehöriges Steuerventil zur Steuerung der Beschichtungsmittelabgabe durch die Düse auf, wie bereits vorstehend kurz erläutert wurde. Das Steuerventil kann hier¬ bei wie bei der eingangs beschriebenen bekannten Konstruktion eine elektrische Spule aufweisen, die auf ein Spulenrohr auf¬ gewickelt sein kann. Es wurde bereits eingangs zum Stand der Technik erläutert, dass sich in diesem Spulenrohr Beschich- tungsmittelreste ablagern können, was zum einen die Funkti¬ onsfähigkeit des Steuerventils beeinträchtigen und zum ande¬ ren die Farbwechselfähigkeit verhindern kann. Bei dem erfindungsgemäßen Druckkopf mündet die Spülmittelzuleitung deshalb vorzugsweise in das Spulenrohr, um das Innere des Spulenrohrs zu spülen.
Hierbei ist zu erwähnen, dass das Spulenrohr - wie bei dem eingangs beschriebenen herkömmlichen Steuerventil - Vorzugs- weise einen kreisförmigen Innenquerschnitt aufweist und einen Spulenkern enthält. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn der Spulenkern einen Profilquerschnitt aufweist, der den Innenquerschnitt des Spulenrohrs nicht vollständig ausfüllt, um zwischen dem Spulenrohr und dem Spulenkern Platz zu lassen für das Spülmittel, damit das Spülmittel in axialer Richtung durchströmen kann. Beispielsweise kann der Spulenkern hierzu einen sternförmigen Profilquerschnitt aufweisen mit radial abstehenden und in axialer Richtung verlaufenden Rippen, so dass das Spülmittel zwischen den Rippen des Spulenkerns in axialer Richtung strömen kann.
Alternativ besteht die Möglichkeit, dass der Spulenkern in seiner Mantelfläche eine Spülnut aufweist, die beispielsweise axial, in Umfangsrichtung oder spiralförmig verlaufen kann.
Ferner können in dem Spulenkern aber auch axial verlaufende Spülkanäle angeordnet sein. Ein weiteres Beispiel sieht vor, dass der Profilquerschnitt des Spulenkerns gitterförmig ist und von dem Spülmittel durchströmt werden kann.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Spulenkern vorzugsweise gegenüber dem Spulenrohr mit einer Dichtung abgedichtet ist, insbesondere mit einer Druckfestigkeit von mehr als 2bar, 4bar oder 6bar.
Es wurde bereits vorstehend kurz erwähnt, dass der Druckkopf mehrere Steuerventile aufweisen kann, die alle gespült werden können. Dabei weisen die einzelnen Steuerventile in der Regel jeweils ein Spulenrohr auf, wobei die Spülmittelzuführung dann in sämtliche Spulenrohre mündet, um alle Spulenrohre spülen zu können. Ferner ist zu erwähnen, dass das Steuerventil in der Regel - wie bei dem eingangs beschriebenen bekannten Steuerventil - einen verschiebbaren Anker aufweist, der in Abhängigkeit von der Bestromung der Spule verschoben wird und in Abhängigkeit von seiner Stellung die Düse verschließt oder freigibt.
Dieser Anker verläuft vorzugsweise auf einem Teil seiner Län¬ ge koaxial in dem Spulenrohr und weist vorzugsweise einen axial durchlässigen Profilquerschnitt auf, damit Spülmittel zwischen dem Anker und der Innenwand des Spulenrohrs strömen kann. Hierzu weist der Anker vorzugsweise einen nicht¬ kreisförmigen Profilquerschnitt auf, der den kreisförmigen Innenquerschnitt des Spulenrohrs nicht vollständig ausfüllt und deshalb eine axiale Spülmittelströmung erlaubt. Bei¬ spielsweise kann der Profilquerschnitt des Ankers sternförmig oder kreuzförmig sein.
In einer Variante der Erfindung mündet die Spülmittelzufüh- rung in axialer Richtung zwischen dem Anker und dem Spulenkern in das Spulenrohr.
In einer anderen Variante der Erfindung mündet die Spülmittelzuführung dagegen in axialer Richtung im Bereich des Spu- lenkerns in das Spulenrohr, insbesondere an dem dem bewegli¬ chen Anker abgewandten Ende des Düsenrohrs.
In einer anderen Variante der Erfindung ist der bewegliche Anker in einem spülmitteldurchlässigen Führungskäfig angeord- net, insbesondere in einem geschlitzten Zylinder. Dies bietet den Vorteil, dass der bewegliche Anker bei einem Spülvorgang gespült werden kann, wodurch Beschichtungsmittelablagerungen an dem Anker vermieden werden. In einer anderen Variante der Erfindung weist der verschiebbare Anker eine mittige Führungsbohrung auf, wobei ein Führungsstift in die Führungsbohrung hineinragt. Dadurch wird eine Linearführung bewirkt, die jedoch ebenfalls gespült wer- den kann.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine flexible Membran vorgesehen, die das Steuerventil von der Be- schichtungsmittelzuführung trennt, so dass das Steuerventil durch die Membran vor einem Kontakt mit einem Beschichtungs- mittel geschützt wird. Hierbei muss das Steuerventil selbst also überhaupt nicht gespült werden, da das Steuerventil selbst überhaupt nicht in Kontakt mit dem jeweiligen Be- schichtungsmittel kommt. Vielmehr soll nur die glatte Be- schichtungsmittelseitige Oberfläche der Membran gespült wer¬ den, was jedoch sehr einfach und effizient möglich ist, da die glatte Membranoberfläche kaum Ansatzpunkte für Lackabla¬ gerungen bildet. Der erfindungsgemäße Druckkopf ermöglicht vorzugsweise einen schnellen Farbwechsel innerhalb einer Farbwechseldauer von weniger als lh, 20min, 10min, 30s, 10s oder sogar weniger als 5s . Hierbei werden auch möglichst geringe Farbwechselverluste an¬ gestrebt, die bei dem erfindungsgemäßen Druckkopf vorzugswei¬ se kleiner sind als 51, 21, 200ml, 20ml, 10ml, 5ml oder sogar kleiner als 2ml. Dies führt auch vorteilhaft zu einem sehr geringeren Spülmit¬ telverbrauch bei einem Farbwechsel, wobei der Spülmittelverbrauch vorzugsweise kleiner ist als 101, 51, 21, 200ml, 100ml, 50ml, 20ml oder sogar kleiner als 10ml. Ferner besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass der Druckkopf mehrere getrennte Spülmittelzuführungen aufweist, um verschiedene Spülmittel zuzuführen, die bei¬ spielsweise an das jeweilige Beschichtungsmittel angepasst sein können.
Darüber hinaus ist zu erwähnen, dass der Druckkopf mit seinen medienführenden Teilen vorzugsweise so konstruiert ist, dass die medienführenden Teile totraumfrei und/oder hinterschnei- dungsfrei sind, um die Spülbarkeit zu verbessern.
Zur Verbesserung der Spülbarkeit besteht auch die Möglichkeit, dass der Druckkopf an seinen Oberflächen, die mit dem Beschichtungsmittel in Kontakt kommen, mit einer reinigungs- fördernden Beschichtung versehen ist, wobei eine solche Be- schichtung auch als "Easy-to-clean-Beschichtung" bekannt ist.
Darüber hinaus ist zu bemerken, dass die Erfindung nicht nur Schutz beansprucht für den vorstehend beschriebenen erfin- dungsgemäßen Druckkopf als einzelnes Bauteil bzw. als Aus¬ tauschteil. Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für eine komplette Beschichtungseinrichtung mit einem solchen Druckkopf . Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße Beschichtungsein¬ richtung vorzugsweise auch einen Farbwechsler, wie beispielsweise einen Linearfarbwechsler, einen Rotationsfarbwechsler, einen in den Druckkopf integrierten Farbwechsler oder einen A/B-Farbwechsler . Diese Typen von Farbwechslern sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und müssen deshalb nicht weiter beschrieben werden.
Schließlich umfasst die Erfindung auch ein entsprechendes Be¬ triebsverfahren für einen solchen Druckkopf, wobei sich die einzelnen Verfahrensschritte bereits aus der vorstehenden Be¬ schreibung ergeben und deshalb nicht näher beschrieben werden müssen . Allerdings ist zu erwähnen, dass das Spülmittel ein Univer¬ salspülmittel sein kann, das sowohl für wasserbasierten Lack als auch für Lösemittellack geeignet ist. Darüber hinaus kann das Spülmittel ein VOC-freies (VOC: volatile organic Com¬ pounds) Spülmittel sein.
Bei dem Spülvorgang kann der Druckkopf zusammen mit dem Spülmittel auch oder abwechselnd mit Pulsluft gespült werden.
Ferner besteht auch die Möglichkeit, dass dem Druckkopf zum Spülen ein Aerosol zugeführt wird.
Weiterhin besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass dem Druckkopf nacheinander verschiedene Spülmittel zuge¬ führt werden.
In einer Variante des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens wird zunächst ein lösemittelbasierter Lack zugeführt und ap¬ pliziert. Anschließend wird der Druckkopf dann mit einem lö¬ semittelbasierten Spülmittel gespült, um Reste des lösemit- telbasierten Lacks auszuspülen. Optional kann dann noch ein Trennmittel zugeführt werden, beispielsweise Alkohol. Im nächsten Schritt wird dann ein Wasserlack zugeführt und ap¬ pliziert. Schließlich wird der Druckkopf dann mit einem was- serlackbasierten Spülmittel gespült, um Reste des Wasserlacks auszuspülen.
Die vorstehende Beschreibung erläutert einen Wechsel von ei¬ nem lösemittelbasierten Lack zu einem Wasserlack. Selbstverständlich ist auch umgekehrt ein Wechsel von einem Wasserlack auf einen lösemittelbasierten Lack möglich, was eine entsprechend geänderte Reihenfolge der vorstehend beschriebenen Ver¬ fahrensschritte erfordert. Nach einem Farbwechsel wird der Druckkopf vorzugsweise mit dem neuen Beschichtungsmittel angedrückt, d.h. befüllt. Dabei wird vorzugsweise auch eine definierte Lackmenge durch die Düse des Druckkopfs ausgebracht. Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Druckkopfs besteht auch die Möglichkeit, dass alle bei einem Spülvorgang abgegebenen Fluide (Beschichtungsmittel und Spülmittel) für eine Entsor¬ gung aufgefangen werden. Ferner besteht auch die Möglichkeit, dass beim Farbwechsel auch die Außenfläche des Düsenkopfs gespült wird, um dort an¬ haftende Beschichtungsmittelreste zu entfernen.
Zu dem Spülvorgang ist weiterhin zu erwähnen, dass das Spül- mittel nacheinander oder abwechselnd in die Rückführung oder durch die Düse abgeführt werden kann. Darüber hinaus besteht optional auch die Möglichkeit eines Spülens mit einem Gemisch aus Spülmittel und Pulsluft. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen
Steuerventils in einem Druckkopf zur Lackapplikati¬ on, Figur 2 eine schematische Darstellung des Steuerventils mit einer Spülmittelzuführung, eine Abwandlung von Figur 2, bei der das Spülmittel über die Beschichtungsmittelzuführung zugeführt wird,
Figur 4 eine weitere Abwandlung mit einem spülbaren Führungskäfig für den Anker,
Figur 5 eine weitere Abwandlung mit einem spülbaren Führungsstößel,
Figur 6 eine weitere Abwandlung mit einer Spülmittelzufüh- rung am oberen Ende des Spulenrohrs,
Figur 7 eine Abwandlung mit einer flexiblen Membran zur
Trennung des Steuerventils von den medienführenden Kanälen,
Figur 8 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemä¬ ßen Druckkopfs mit einem vorgeschalteten Farbwechs¬ ler und einer Rückführung, sowie Figur 9 eine schematische Darstellung zur Versorgung von mehreren Steuerventilen mit Spülmittel und Be- schichtungsmittel .
Im Folgenden wird nun die schematische Darstellung eines er- findungsgemäßen Steuerventils in Figur 2 beschrieben, wobei das Steuerventil in einem Druckkopf angeordnet ist. Dieses Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steuerventils stimmt teilweise mit dem eingangs beschriebenen und in Fi¬ gur 1 dargestellten herkömmlichen Steuerventil überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzel¬ heiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass das Steuerventil eine Spülmittelzuführung 13 aufweist, die in den Innenraum 12 des Spulenrohrs 5 mündet. Über diese Spülmittelzuführung 13 kann also Spülmittel zugeführt werden, um das Steuerventil bei einem Farbwechsel mit einem Spülmit- tel zu spülen. Dadurch ist ein Farbwechsel im laufenden Betrieb innerhalb kurzer Zeit möglich.
Darüber hinaus weist das Steuerventil in diesem Ausführungs¬ beispiel eine besondere Bauform der Dichtung 8 zwischen dem Spulenkern 7 und dem Spulenrohr 5 auf, wobei die Dichtung 8 eine Druckfestigkeit von mehr als 2bar ermöglicht.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Steuerventils in einem Druckkopf, wobei dieses Ausführungsbeispiel teilweise mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel überein¬ stimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entspre¬ chende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der verschiebbare Anker 9 frei von Spülmittel umströmt werden kann, so dass das Spülmittel auch den Innenraum 12 des Spulenrohrs 5 spülen kann. Hierzu weist der Anker 9 einen kreuzförmigen Profilquerschnitt mit axial verlaufenden Rippen auf, so dass das Spülmittel zwischen den Rippen des Ankers 9 in axialer Richtung in den Innenraum 12 des Spulenrohrs 5 strömen kann. Das Spülmittel wird hierbei also nicht - wie bei Figur 2 - über die Spülmittelzuführung 13 zugeführt, son- dern über die Beschichtungsmittelzuführung 4, die also abwechselnd zur Zuführung von Beschichtungsmittel und zur Zu¬ führung von Spülmitteln dient. Der Spulenkern 7 ist hierbei gegenüber dem Innenraum 12 durch die Dichtung 8 abgedichtet.
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das ebenfalls weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbei¬ spiel übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen wird, wo- bei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der verschiebbare Anker 9 in einem spülbaren Führungskä- fig 14 angeordnet ist, der aus einem geschlitzten Zylinder besteht, so dass das Innere des Führungskäfigs 14 gespült werden kann. Dabei dichtet die Dichtung 8 den Innenraum des Spulenrohrs 5 gegen den medienführenden Bereich ab. Figur 5 zeigt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel, so dass wieder zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzel¬ heiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Hierbei weist der Anker 9 mittig eine Führungsbohrung 15 auf, in die ein Führungsstift 16 eingreift, wobei die Passung aus der Führungsbohrung 15 und dem Führungsstift 16 ebenfalls für Spülmittel zugänglich ist. Darüber hinaus dichtet die Dichtung 8 hierbei den Ringspalt zwischen dem Spulenrohr 5 und dem Spulenkern 7 ab.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 stimmt wieder teilweise mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelhei¬ ten dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die Spülmittelzuführung 13 hierbei nicht zwischen dem Spulenkern 7 und dem Anker 9 in den Innenraum 12 des Spulenrohrs einmündet. Vielmehr mündet die Spülmittelzuführung 13 hierbei am oberen Ende des Spulenrohrs 5 in das Spulenrohr.
Wichtig ist hierbei, dass der Spulenkern 7 den freien Innenquerschnitt des Spulenrohrs 5 nicht vollständig ausfüllt, da¬ mit das Spülmittel von der oben gelegenen Spülmittelzuführung 13 nach unten in den Innenraum 12 strömen kann.
Figur 7 zeigt eine weitere Abwandlung eines spülbaren Steuerventils, das hierzu eine flexible Membran 17 vorsieht, die das Steuerventil von den medienführenden Teilen in der Be- schichtungsmittelzuführung 4 trennt. Hierbei muss das Steuer- ventil selbst also nicht mit Spülmittel gespült werden, da das Steuerventil selbst überhaupt nicht in Kontakt kommt mit dem jeweiligen Lack. Vielmehr wird nur die Membran 17 auf ihrer Beschichtungsmittelseite von dem jeweiligen Lack berührt, so dass auch nur diese Seite der Membran 17 gespült werden muss, was ohne weiteres möglich ist, indem über die Beschich- tungsmittelzuführung Spülmittel zugeführt wird.
Figur 8 zeigt eine stark vereinfachte schematische Darstel¬ lung einer erfindungsgemäßen Beschichtungseinrichtung mit einer Beschichtungsmittelzuführung 18, einem Farbwechsler 19, einem erfindungsgemäßen Druckkopf 20, einem Rückführventil 21 und einer Rückführung 22. Der Farbwechsler 19 kann dem Druckkopf 20 hierbei verschie¬ denfarbige Beschichtungsmittel zuführen, wobei der Druckkopf 20 wahlweise über eine nicht dargestellte Spülmittelzuführung oder über die Beschichtungsmittelzuführung 18 mit Spülmittel gespült werden kann.
Bei einem Spülvorgang anfallende Reste aus Beschichtungsmit¬ tel und Spülmittel können dann in die Rückführung 22 abgeführt werden.
Schließlich zeigt Figur 9 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Druckkopfs mit mehreren Steuerventilen 23.1, 23.4, die über eine gemeinsame Beschichtungsmittelzu- führung 24 mit mehreren Zweigleitungen 25 mit Beschichtungsmittel versorgt werden.
Darüber hinaus weist die Beschichtungseinrichtung noch eine gemeinsame Spülmittelzuführung 26 auf, die über jeweils eine Zweigleitung 27 mit den einzelnen Steuerventilen 23.1-23.4 verbunden ist, so dass alle Steuerventile 23.1-23.4 des
Druckkopfs mit Spülmittel gespült werden können.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen be¬ vorzugten 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 und insbesondere auch ohne die Merkmale des Haupt¬ anspruchs. Die Erfindung umfasst also verschiedene Erfin¬ dungsaspekte, die unabhängig voneinander Schutz genießen. Bezugs zeichenliste :
1 Düsenplatte
2 Düsenöffnung
3 Basisplatte
4 Beschichtungsmittel Zuführung
5 Spulenrohr
6 Spule
7 Spulenkern
8 Dichtung zwischen Spulenkern und Spulenrohr
9 Anker (Ventilnadel)
10 Dichtung zum Abdichten der Düsenöffnung
11 Rückstellfeder
12 Innenraum des Spulenrohr
13 Spülmittel Zuführung
14 Spülbarer Führungskäfig für den Anker
15 Führungsbohrung im Anker
16 Führungsstift
17 Membran
19 Farbwechsler
18 Beschichtungsmittel Zuführung
20 Druckkopf
21 Rückführventil
22 Rückführung
23.1-23.4 Steuerventile
24 Beschichtungsmittel Zuführung
25 Zweigleitungen der Beschichtungsmittezuführung
26 Spülmittel Zuführung
27 Zweigleitungen der Spülmittelzuführung
-k -k -k -k -k

Claims

ANSPRÜCHE
1. Druckkopf zur Applikation eines Beschichtungsmittels auf ein Bauteil, insbesondere zur Lackierung eines Kraftfahr zeugkarosseriebauteils mit einem Lack, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf im Beschichtungsbetrieb einen Farb¬ wechsel ermöglicht und bei einem Farbwechsel mit einem Spül¬ mittel spülbar ist, um Beschichtungsmittelreste aus dem
Druckkopf herausauszuspülen.
Druckkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Beschichtungsmittelzuführung (4; 24) zur Zuführung des zu applizierenden Beschichtungsmittels und/oder zur Zuführung des Spülmittels, und/oder
eine separate Spülmittelzuführung (13; 26) zur Zuführung des Spülmittels.
Druckkopf nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
eine Rückführung (22) zur Rückführung des Beschichtungsmittels und/oder des Spülmittels, und
ein Rückführventil (21) zur Steuerung des Rückführstroms in die Rückführung, insbesondere
bl) als eigenmediumbetätigtes Rückführventil oder b2) als Proportionalventil.
4. Druckkopf nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Druckkopf mehrere Düsen aufweist, um das Be- schichtungsmittel abzugeben,
b) dass der Druckkopf mehrere Steuerventile (23.1-23.4) aufweist, die den einzelnen Düsen (2) zugeordnet sind und die Beschichtungsmittelabgabe durch die einzelnen Düsen (2) steuern,
c) dass die Spülmittelzuführung (26) Zweigleitungen (27) zu den einzelnen Steuerventilen (23.1-23.4) aufweist, so dass alle Steuerventile (23.1-23.4) mit dem Spülmit¬ tel gespült werden.
5. Druckkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigleitungen der Spülmittelzuführung (13; 26) so ausgelegt sind, dass das zugeführte Spülmittel gleichmäßig auf die Zweigleitungen zu den Steuerventilen verteilt wird, so dass die Steuerventile im Wesentlichen mit der gleichen Spülmittelmenge gespült werden.
6. Druckkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Druckkopf mindestens eine Düse (2) zur Abgabe des Beschichtungsmittels aufweist,
b) dass der Druckkopf mindestens ein Steuerventil (23.1- 23.4) aufweist zur Steuerung der Beschichtungsmittelab¬ gabe durch die mindestens eine Düse (2),
c) dass das Steuerventil (23.1-23.4) eine elektrische Spu¬ le (6) aufweist,
d) dass das mindestens eine Steuerventil (23.1-23.4) ein Spulenrohr (5) aufweist, auf das die Spule (6) außen aufgewickelt ist,
e) dass der Druckkopf eine Spülmittelzuführung (13; 26) aufweist zur Zuführung des Spülmittels, und
f) dass die Spülmittelzuführung (13; 26) in das Spulenrohr
(5) mündet und das Spülmittel in das Innere des Spulen¬ rohrs (5) leitet.
7. Druckkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, a) dass das Spulenrohr (5) einen kreisförmigen Innenquer- schnitt aufweist,
b) dass das Spulenrohr (5) in seinem Inneren einen Spulenkern (7) enthält.
Druckkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkern (7) einen Profilquerschnitt auf¬ weist, der den Innenquerschnitt des Spulenrohrs (5) nicht vollständig ausfüllt, um zwischen dem Spulenrohr (5) und dem Spulenkern (7) Platz zu lassen für das Spülmittel, und/oder
dass der Profilquerschnitt des Spulenkerns (7) stern¬ förmig ist, und/oder
dass der Profilquerschnitt des Spulenkerns (7) in sei¬ ner Mantelfläche mindestens eine Spülnut aufweist, die vorzugsweise
cl) axial,
c2) in Umfangsrichtung oder
c3) spiralförmig verläuft, und/oder
dass der Profilquerschnitt des Spulenkerns (7) einen axial verlaufenden Spülkanal aufweist, und/oder
dass der Profilquerschnitt des Spulenkerns (7) gitter- förmig ist.
9. Druckkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch kennzeichnet, dass der Spulenkern (7) gegenüber dem Spulen rohr (5) mittels einer Dichtung (8) abgedichtet ist, insbe sondere mit einer Druckfestigkeit von mehr als 2bar, 4bar, oder 6 bar.
10. Druckkopf nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Druckkopf mehrere Spulenrohre (5) aufweist, und
b) dass von der Spülmittelzuführung (13; 26) Zweigleitun gen in alle Spulenrohre (5) abgehen, und/oder
c) dass die Spulenrohre (5) gemeinsam gespült werden kön¬ nen, und/oder
d) dass die Spulenrohre (5) individuell einzeln gespült werden können.
11. Druckkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das mindestens eine Steuerventil (23.1-23.4) einen ver- schiebbaren Anker (9) aufweist, der in Abhängigkeit von der Bestromung der Spule verschoben wird und in Abhängigkeit von seiner Stellung die Düse verschließt oder freigibt.
12. Druckkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Anker (9) auf einem Teil seiner Länge koaxial in dem Spulenrohr (5) verläuft,
b) dass der Anker (9) einen axial durchlässigen Profilquerschnitt aufweist, um Spülmittel zwischen dem Anker (9) und der Innenwand des Spulenrohrs (5) durchleiten zu können,
c) dass der Anker (9) vorzugsweise einen nicht-kreis¬ förmigen Profilquerschnitt aufweist, insbesondere einen sternförmigen oder kreuzförmigen Profilquerschnitt, um Platz zu lassen für das Beschichtungsmittel
13. Druckkopf nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Spülmittelzuführung (13; 26) in axialer Richtung zwischen dem Anker (9) und dem Spulenkern (7) in das Spulenrohr (5) mündet, um das Spülmittel zuzufüh¬ ren, oder
b) dass die Spülmittelzuführung (13; 26) in axialer Richtung im Bereich des Spulenkerns (7) in das Spulenrohr (5) mündet, insbesondere an dem dem Anker (9) abgewand- ten Ende des Spulenrohrs (5) .
14. Druckkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass das Steuerventil (23.1-23.4) einen verschiebbaren Anker (9) aufweist, der in Abhängigkeit von der Bestro- mung der Spule (6) verschoben wird und in Abhängigkeit von seiner Stellung die Düse (2) verschließt oder freigibt, und
b) dass der Anker (9) in einem spülmitteldurchlässigen
Führungskäfig (14) angeordnet ist, insbesondere in ei¬ nem geschlitzten Zylinder.
15. Druckkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass der verschiebbare Anker (9) eine mittige Führungs¬ bohrung (15) aufweist, und
b) dass in die Führungsbohrung (15) des beweglichen Ankers
(9) ein ortsfester Führungsstift (16) hineinragt, und c) dass die Führungsbohrung (15) in dem verschiebbaren Anker (9) spülbar ist.
16. Druckkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 15, gekennzeichnet durch eine flexible Membran (17), die das Steuerventil (23.1-23.4) von der Beschichtungsmittelzuführung (4; 24) trennt, so dass das Steuerventil (23.1-23.4) durch die Memb¬ ran (17) vor einem Kontakt mit dem Beschichtungsmittel ge¬ schützt wird.
17. Druckkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass der Druckkopf einen Farbwechsel innerhalb einer
Farbwechseldauer von weniger als lh, 20min, 10min, 30s, 10s, oder 5s ermöglicht, und/oder b) dass der Farbwechsel nicht länger dauert als das Ein¬ bzw. Ausfördern des Beschichtungsobj ekts aus der La¬ ckierzone, und/oder
c) dass der Farbwechsel in der zeitlichen Lücke stattfindet, die durch den Abstand zwischen zwei Beschichtungs- objekten (Karossen) gegeben ist, und/oder
d) dass der Druckkopf bei einem Farbwechsel geringe Farb¬ wechselverluste aufweist, die kleiner sind als 51, 21, 200ml, 20ml, 10ml, 5ml oder 2ml, und/oder
e) dass der Druckkopf bei einem Farbwechsel einen geringen Spülmittelverbrauch hat, der kleiner ist als 101, 51, 21, 200ml, 100ml, 50ml, 20ml, 10ml, und/oder
f) dass der Druckkopf mehrere getrennte Spülmittelzufüh¬ rungen (13; 26) aufweist, um verschiedene Spülmittel zuzuführen, und/oder
g) dass der Druckkopf im Wesentlichen totraumfrei und/oder hinterschneidungsfrei ist, und/oder
h) dass der Druckkopf an seinen Oberflächen, die mit dem Beschichtungsmittel in Kontakt kommen, mit einer reini- gungsfordernden Beschichtung versehen ist, und/oder i) dass der Druckkopf druckfest bis zu einem Druck von
mindestens lbar, 5bar, 6bar, 8bat, lObar, 15bar oder 2 Obar .
18. Beschichtungsemrichtung zur Beschichtung von Bauteilen, insbesondere zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosserie bauteilen mit einem Lack, gekennzeichnet durch einen Druckkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Applikation des Beschichtungsmittels auf das Bauteil.
19. Beschichtungseinrichtung nach Anspruch 18, gekennzeich net durch einen Farbwechsler, der stromaufwärts vor dem
Druckkopf angeordnet und ausgangsseitig mit dem Druckkopf verbunden ist, um den Druckkopf wahlweise mit verschiedenfar bigen Beschichtungsmitteln zu speisen, insbesondere in einer Bauweise als
a) Linearfarbwechsler,
b) Rotationsfarbwechsler,
c) integriertem Farbwechsler innerhalb des Druckkopfs, o- der
d) A/B-Farbwechsler .
20. Betriebsverfahren für einen Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch folgenden Schritt:
Spülen des Druckkopfs mit einem Spülmittel.
21. Betriebsverfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass das Spülmittel ein Universalspülmittel ist, dass sowohl für wasserbasierten Lack als auch für Lösemittellack geeignet ist, und/oder
b) dass das Spülmittel ein VOC-freies Spülmittel ist,
und/oder
c) dass dem Druckkopf zusammen mit dem Spülmittel oder ab¬ wechselnd Pulsluft zugeführt wird, und/oder
d) dass dem Druckkopf zum Spülen ein Aerosol zugeführt
wird, und/oder
e) dass dem Druckkopf nacheinander verschiedene Spülmittel zugeführt werden.
22. Betriebsverfahren nach Anspruch 20 oder 21, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Zuführen eines lösemittelbasierten Lacks und Applikati- on des lösemittelbasierten Lacks,
b) Spülen des Druckkopfs mit einem lösemittelbasierten
Spülmittel ,
c) Optional Zuführen eines Trennmittels beim Wechsel von dem lösemittelbasierten Lack auf einen Wasserlack, d) Zuführen eines Wasserlacks und Applikation des Wasserlacks, und
e) Spülen des Druckkopfs mit einem wasserbasierten Spülmittel .
23. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Andrücken des Druckkopfs nach einem Farbwechsel auf ein neues Beschichtungsmittel mit dem neuen Beschichtungs- mittel, und/oder
b) Ausbringen einer definierten Lackmenge nach einem Farbwechsel durch die Düse des Druckkopfs.
24. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Auffangen aller bei einem Spülvorgang abgegebenen Fluide für eine Entsorgung einschließlich des ausgespülten alten Beschichtungsmittels und des verwendeten Spülmit¬ tels, und/oder
b) Spülen der Außenfläche des Düsenkopfs bei einem Farb¬ wechsel .
25. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, das bei einem Spülvorgang folgende Schritte nacheinander oder abwechselnd durchgeführt werden: a) Spülen des Druckkopfs mit einem Spülmittel in die Rück¬ führung des Druckkopfs, und
b) Spülen des Druckkopfs mit einem Spülmittel durch die Düse des Druckkopfs, und
c) optional Spülen des Druckkopfs mit einem Gemisch aus Spülmittel und Pulsluft.
26. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Farbwechsel folgende Schrit- te umfasst:
a) Spülen des Druckkopfs mit einem Spülmittel, und
b) Andrücken des Druckkopfs mit einem neuen Beschichtungs- mittel .
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