EP3535064B1 - Druckkopf und zugehöriges betriebsverfahren - Google Patents

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EP3535064B1
EP3535064B1 EP17811262.9A EP17811262A EP3535064B1 EP 3535064 B1 EP3535064 B1 EP 3535064B1 EP 17811262 A EP17811262 A EP 17811262A EP 3535064 B1 EP3535064 B1 EP 3535064B1
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EP
European Patent Office
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coil
printhead
agent
rinsing agent
rinsing
Prior art date
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Active
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EP17811262.9A
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English (en)
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EP3535064A1 (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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    • B41J2/21—Ink jet for multi-colour printing
    • 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 agent to a component, in particular for painting a motor vehicle body component with a paint.
  • the invention further comprises an operating method for such a printhead.
  • Rotary atomizers are usually used as the application device for the serial painting of motor vehicle body components, but these have the disadvantage of a limited application efficiency, i.e. only a part of the applied paint is deposited on the components to be coated, while the rest of the applied paint has to be disposed of as a so-called overspray.
  • printheads as application devices, for example DE 10 2013 002 412 A1 , US 9,108,424 B2 and DE 10 2010 019 612 A1 are known.
  • printheads do not emit a spray of the lacquer to be applied, but rather a spatially narrowly delimited lacquer jet which is almost completely deposited on the component to be lacquered, so that almost no overspray occurs.
  • Such print heads have control valves for controlling the release of the coating agent, wherein Figure 1 shows a schematic representation of such a control valve which is arranged in a printhead.
  • nozzle opening 2 in a nozzle plate 1, which is either released or blocked by the control valve.
  • the printhead contains a base plate 3 which delimits a coating agent supply 4, i.e. the paint to be painted is supplied via the coating agent feed 4 and can then exit through the nozzle opening 2 when the control valve is open.
  • a coating agent supply 4 i.e. the paint to be painted is supplied via the coating agent feed 4 and can then exit through the nozzle opening 2 when the control valve is open.
  • a coil tube 5 is arranged on the upper side of the base plate 3 and is wound on the outside with a coil 6.
  • a magnetic coil core 7 which is arranged in a stationary manner and is sealed off from the coil tube 5 by a seal 8.
  • a magnetic armature 9 in the coil tube 5 which can also be referred to as a valve needle and, depending on the current supply to the coil 6, can be displaced in the direction of the double arrow in order to either release or close the nozzle opening 2.
  • the armature 9 carries a seal 10 at its lower end in order to seal the nozzle opening 2 in the closed position shown, so that no paint can escape from the nozzle opening 2.
  • control valve has a return spring 11, which the armature 9 and thus also the seal 10 in the drawing presses down into the closed position shown.
  • the coil 6 is thus energized in such a way that the armature 9 with the seal 10 in the drawing is actively pulled upward, specifically against the spring force of the return spring 11.
  • the coil 6 is de-energized, so that the return spring 11 can press the armature 9 and thus also the seal 10 in the drawing downward into the closed position shown.
  • a disadvantage of this known control valve is the fact that the interior of the control valve and in particular an interior 12 of the coil tube 5 is exposed to the paint.
  • paint residues in the interior 12 of the coil tube 5 can therefore impair the functionality of the control valve.
  • paint deposits in the control valve can impair the freedom of movement of the armature 9.
  • the paint residues in the interior 12 of the coil tube 5 also prevent a color change, since the control valve cannot be flushed during operation.
  • the control valve cannot be flushed during operation.
  • Another possibility for a color change is to flush the print head with an extremely high amount of detergent of several 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 flushing time.
  • the invention is therefore based on the object of providing a correspondingly improved printhead and specifying a corresponding operating method.
  • the invention encompasses the general technical teaching of technically designing the print head in such a way that a color change is made possible in the coating operation. This is achieved in that the print head can be rinsed with a washing-up liquid in the event of a color change, in order to rinse residues of coating agent out of the print head.
  • the print head according to the invention has a coating agent feed in order to feed the coating agent to be applied to the print head.
  • the print head according to the invention preferably also has a separate detergent supply in order to supply a detergent.
  • the coating agent feed is preferably separate from the flushing agent feed, so that the print head for feeding the coating agent on the one hand and for feeding the washing agent on the other hand preferably has separate inlets.
  • the print head according to the invention also has a return in order to return coating agents and / or dishwashing agents, to be precise either in a ring line or in a disposal.
  • the printhead according to the invention thus has, in addition to the separate connections for supplying the coating agent and the detergent, also a separate connection to return the coating agent or detergent.
  • the return flow into the return is preferably controlled by a controllable return valve, which can be designed as a return valve operated by the medium or as a proportional valve.
  • a controllable return valve which can be designed as a return valve operated by the medium or as a proportional valve.
  • Such valve types are known per se from the prior art and therefore do not have to be described in more detail.
  • the print head has a plurality of nozzles in order to dispense the coating agent.
  • a control valve is assigned to the individual nozzles in order to control the dispensing of the coating agent through the respective nozzle.
  • the above-mentioned flushing agent supply then preferably has branch lines which lead to the individual control valves, so that all of the control valves of the printhead can be flushed with the flushing agent at the same time.
  • the individual branch lines of the detergent supply are preferably designed such that the detergent supplied is uniformly distributed over the branch lines to the control valves, so that the individual control valves are flushed with essentially the same amount of detergent.
  • the print head has a plurality of nozzles for dispensing the coating agent and in each case an associated control valve for controlling the dispensing of coating agent through the nozzles, as has already been briefly explained above.
  • each control valve can have an electrical coil, which can be wound on a coil tube. It was already explained at the beginning of the prior art that coating agent residues can be deposited in this coil tube, which on the one hand impair the functionality of the control valve and on the other hand prevent the ability to change colors.
  • the flushing agent feed line therefore preferably opens into the coil tube in order to flush the inside of the coil tube.
  • the coil tube - as in the conventional control valve described at the beginning - is preferred has a circular inner cross section and contains a coil core. It can be advantageous here 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 space between the coil tube and the coil core for the detergent so that the detergent can flow through in the axial direction.
  • the coil core can have a star-shaped profile cross section with radially protruding ribs extending in the axial direction, so that the washing-up liquid can flow in the axial direction between the ribs of the coil core.
  • the coil core has a flushing groove in its lateral surface, which can run, for example, axially, in the circumferential direction or in a spiral.
  • axially extending rinsing channels can also be arranged in the coil core.
  • Another example provides that the profile cross section of the coil core is lattice-shaped and through which the detergent can flow.
  • the coil core is preferably sealed with a seal with respect to the coil tube, in particular with a compressive strength of more than 2 bar, 4 bar or 6 bar.
  • the print head has several control valves, all of which can be flushed.
  • the individual control valves generally each have a coil tube, the detergent supply then opening into all coil tubes in order to be able to flush all the coil tubes.
  • each control valve generally has a displaceable armature which is displaced as a function of the current supply to the coil and which, depending on its position, closes or releases the nozzle.
  • This armature preferably runs coaxially in the coil tube over part of its length and preferably has an axially permeable profile cross section, so that detergent can flow between the armature and the inner wall of the coil tube.
  • the armature preferably has a non-circular profile cross section, which does not completely fill the circular inner cross section of the coil tube and therefore allows an axial flow of detergent.
  • the profile cross section of the anchor can be star-shaped or cross-shaped.
  • the flushing agent feed opens into the coil tube in the axial direction between the armature and the coil core.
  • the flushing agent feed opens into the coil tube in the axial direction in the region of the coil core, in particular at the end of the nozzle tube facing away from the movable armature.
  • the movable armature is arranged in a detergent-permeable guide cage, in particular in a slotted cylinder. This has the advantage that the movable armature can be flushed during a flushing process, as a result of which coating agent deposits on the armature are avoided.
  • the displaceable anchor has a central guide bore, a guide pin projecting into the guide bore. This creates a linear guide that 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 rinsed at all, since the control valve itself does not come into contact with the respective coating agent at all. Rather, only the smooth surface of the membrane on the coating agent side should be rinsed, which is, however, very simple and efficient, since the smooth membrane surface hardly forms starting points for paint deposits.
  • the print head according to the invention preferably enables a quick color change within a color change time of less than 1h, 20min, 10min, 30s, 10s or even less than 5s.
  • the lowest possible color change losses are also sought, which are preferably less than 5l, 2l, 200ml, 20ml, 10ml, 5ml or even less than 2ml in the print head according to the invention.
  • the detergent consumption preferably being less than 10l, 5l, 2l, 200ml, 100ml, 50ml, 20ml or even less than 10ml.
  • the print head has a plurality of separate detergent feeds in order to supply different detergents, which can be adapted, for example, to the respective coating agent.
  • the print head with its media-carrying parts is preferably constructed in such a way that the media-carrying parts are free of dead spaces and / or free of undercuts in order to improve flushability.
  • 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 known as an "easy-to-clean coating".
  • the coating device according to the invention preferably also includes 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 includes a corresponding operating method for such a printhead, the individual process steps already result from the above description and therefore do not have to be described in more detail.
  • the detergent can be a universal detergent that is suitable for both water-based paint and solvent-based paint.
  • the detergent a VOC-free (VOC: v olatile o rganic c ompounds) can be detergent.
  • the printhead can also be rinsed together with the rinsing agent or alternately with pulsed air.
  • a solvent-based lacquer is first supplied and applied.
  • the print head is then rinsed with a solvent-based rinsing agent in order to rinse out residues of the solvent-based varnish.
  • a separating agent for example alcohol, can then optionally be added.
  • a water-based paint is then applied and applied.
  • the print head is then rinsed with a water-based washing-up liquid in order to rinse out residues of the water-based painting.
  • the print head is preferably pressed on with the new coating agent, i.e. filled.
  • a defined amount of lacquer is preferably also applied through the nozzle of the printhead.
  • the outer surface of the nozzle head is also rinsed in order to remove residues of coating agent adhering there.
  • the rinsing agent can be discharged one after the other or alternately into the return line or through the nozzle.
  • rinsing with a mixture of detergent and pulsed air.
  • a special feature of this exemplary embodiment is that the control valve has a flushing agent feed 13, which opens into the interior 12 of the coil tube 5. Flushing agent can thus be supplied via this flushing agent supply 13 in order to flush the control valve with a flushing agent in the event of a color change. This enables a color change during operation to be carried out within a short time.
  • control valve in this exemplary embodiment has a special design of the seal 8 between the coil core 7 and the coil tube 5, the seal 8 permitting a pressure resistance of more than 2 bar.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a further exemplary embodiment of a control valve according to the invention in a printhead, this exemplary embodiment partially matching the exemplary embodiment described above, so that in order to avoid repetition reference is made to the above description, the same reference numerals being used for corresponding details.
  • a special feature of this exemplary embodiment is that detergent can flow freely around the displaceable armature 9, so that the detergent can also rinse 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 can flow between the ribs of the armature 9 in the axial direction into the interior 12 of the coil tube 5. So the detergent is not - as with Figure 2 - fed via the detergent supply 13, but via the coating agent supply 4, which is therefore used alternately for the supply of coating agent and for the supply of detergent.
  • the coil core 7 is sealed from the interior 12 by the seal 8.
  • Figure 4 shows a further embodiment, which also largely corresponds to the embodiment described above, so that to avoid repetition reference is made to the above description, the same reference numerals being used for corresponding details.
  • a special feature of this exemplary embodiment is that the displaceable anchor 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 flushed.
  • the seal 8 seals the interior of the coil tube 5 against the media-carrying area.
  • FIG. 5 shows yet another embodiment, so that again to avoid repetition reference is made to the above description, the same reference numerals being used for corresponding details.
  • the armature 9 has a guide bore 15 in the center, into which a guide pin 16 engages, the fit from the guide bore 15 and the guide pin 16 also being accessible for detergent.
  • seal 8 seals the annular gap between the coil tube 5 and the coil core 7.
  • a special feature of this exemplary embodiment is that the detergent supply 13 does not open into the interior 12 of the coil tube between the coil core 7 and the armature 9. Rather, the detergent supply 13 opens into the coil tube at the upper end of the coil tube 5.
  • FIG. 7 shows a further modification of a flushable control valve, which provides a flexible membrane 17 for this purpose, 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 rinsed with detergent, since the control valve itself does not come into contact with the respective paint. Rather, only the membrane 17 on its coating agent side is touched by the respective lacquer, so that only this side of the membrane 17 has to be rinsed, which is easily possible by adding detergent via the coating agent supply.
  • Figure 8 shows a highly simplified schematic representation 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 return valve 21 and a return 22.
  • the color changer 19 can supply the printhead 20 with differently colored coating agents, the printhead 20 optionally being rinsed with detergent via a detergent feed, not shown, or via the coating agent feed 18.
  • Residues of coating agent and detergent that occur during a rinsing process can then be discharged into the return line 22.
  • Figure 9 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 agent via a common coating agent supply 24 with a plurality of branch lines 25.
  • the coating device also has a common detergent supply 26, which is connected via a branch line 27 to the individual control valves 23.1-23.4, so that all the control valves 23.1-23.4 of the printhead can be flushed 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)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Druckkopf zur Applikation eines Beschichtungsmittels auf ein Bauteil, insbesondere zur Lackierung eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils mit einem Lack. Weiterhin umfasst die Erfindung ein Betriebsverfahren für einen solchen Druckkopf.
  • Zur Serienlackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen werden als Applikationsgerät üblicherweise Rotationszerstäuber eingesetzt, die jedoch den Nachteil eines beschränkten Auftragswirkungsgrades haben, d.h. nur ein Teil des applizierten 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 Applikationsgerät sogenannte Druckköpfe vor, wie sie beispielsweise aus DE 10 2013 002 412 A1 , US 9,108,424 B2 und DE 10 2010 019 612 A1 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 Overspray entsteht.
  • Derartige Druckköpfe weisen zur Steuerung der Beschichtungsmittelabgabe Steuerventile auf, wobei Figur 1 eine schematische Darstellung eines solchen Steuerventils zeigt, das in einem Druckkopf angeordnet ist.
  • Hierbei befindet sich in einer Düsenplatte 1 eine Düsenöffnung 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 Düsenöffnung 2 austreten.
  • An der Oberseite der Basisplatte 3 ist ein Spulenrohr 5 angeordnet, 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 Düsenöffnung 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 abzudichten, damit kein Lack aus der Düsenöffnung 2 austreten kann.
  • Darüber hinaus weist das Steuerventil noch eine Rückstellfeder 11 auf, welche den Anker 9 und damit auch die Dichtung 10 in der Zeichnung nach unten in die dargestellte Schließstellung 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 Innenraum 12 des Spulenrohrs 5 dem Lack ausgesetzt ist.
  • Zum einen können deshalb Lackreste in dem Innenraum 12 des Spulenrohrs 5 die Funktionsfähigkeit des Steuerventils beeinträchtigen. 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 Steuerventil 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 auszubauen, 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 mehreren Litern und über einen längeren Zeitraum von mehreren Minuten zu spülen, was wegen der erforderlichen Spülmittelmenge 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 ebenfalls im laufenden Betrieb nicht möglich ist und deshalb einen 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 A1 .
  • Zum technischen Hintergrund der Erfindung ist auch hinzuweisen auf WO 2015/071270 A1 , US 5 659 347 A , EP 2 002 898 A1 und WO 2015/186014 A1 .
  • Schließlich offenbart EP 2 133 154 A2 einen Druckkopf gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Dieser bekannte Druckkopf ist jedoch noch nicht vollständig befriedigend.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen entsprechend verbesserten Druckkopf zu schaffen und ein entsprechendes 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 Beschichtungsbetrieb ein Farbwechsel ermöglicht wird. Dies wird dadurch erreicht, 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 zuzuführen. 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 Zuführung des Beschichtungsmittels einerseits und für die Zuführung des Spülmittels andererseits vorzugsweise getrennte Einlässe aufweist.
  • Bei wenigen Farben könnte ein Farbschlauch (Beschichtungsmittelzuführung) pro Farbe am Applikator (Druckkopf) angeschlossen 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 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 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 Proportionalventil ausgeführt sein kann. Derartige Ventiltypen sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und müssen deshalb nicht näher beschrieben werden.
  • Erfindungsgemäss weist der Druckkopf mehrere Düsen auf, um das Beschichtungsmittel abzugeben. Den einzelnen Düsen ist hierbei jeweils ein Steuerventil zugeordnet, um die Beschichtungsmittelabgabe durch die jeweilige Düse zu steuern. Die vorstehend erwähnte Spülmittelzuführung weist dann vorzugsweise Zweigleitungen 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 Spülmittelzuführung so ausgelegt, dass das zugeführte Spülmittel gleichmäßig auf die Zweigleitungen zu den Steuerventilen verteilt wird, so dass die einzelnen Steuerventile im Wesentlichen mit der gleichen Spülmittelmenge gespült werden.
  • Erfindungsgemäss weist der Druckkopf mehrere Düsen zur Abgabe des Beschichtungsmittels und jeweils ein zugehöriges Steuerventil zur Steuerung der Beschichtungsmittelabgabe durch die Düsen auf, wie bereits vorstehend kurz erläutert wurde. Jedes Steuerventil kann hierbei wie bei der eingangs beschriebenen bekannten Konstruktion eine elektrische Spule aufweisen, die auf ein Spulenrohr aufgewickelt sein kann. Es wurde bereits eingangs zum Stand der Technik erläutert, dass sich in diesem Spulenrohr Beschichtungsmittelreste ablagern können, was zum einen die Funktionsfähigkeit des Steuerventils beeinträchtigen und zum anderen 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 - vorzugsweise 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 aufweist, 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 jedes 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 Länge 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 nichtkreisförmigen Profilquerschnitt auf, der den kreisförmigen Innenquerschnitt des Spulenrohrs nicht vollständig ausfüllt und deshalb eine axiale Spülmittelströmung erlaubt. Beispielsweise kann der Profilquerschnitt des Ankers sternförmig oder kreuzförmig sein.
  • In einer Variante der Erfindung mündet die Spülmittelzuführung 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 Spulenkerns in das Spulenrohr, insbesondere an dem dem beweglichen Anker abgewandten Ende des Düsenrohrs.
  • In einer anderen Variante der Erfindung ist der bewegliche Anker in einem spülmitteldurchlässigen Führungskäfig angeordnet, 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 werden kann.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine flexible Membran vorgesehen, die das Steuerventil von der Beschichtungsmittelzuführung trennt, so dass das Steuerventil durch die Membran vor einem Kontakt mit einem Beschichtungsmittel geschützt wird. Hierbei muss das Steuerventil selbst also überhaupt nicht gespült werden, da das Steuerventil selbst überhaupt nicht in Kontakt mit dem jeweiligen Beschichtungsmittel kommt. Vielmehr soll nur die glatte Beschichtungsmittelseitige Oberfläche der Membran gespült werden, was jedoch sehr einfach und effizient möglich ist, da die glatte Membranoberfläche kaum Ansatzpunkte für Lackablagerungen bildet.
  • Der erfindungsgemäße Druckkopf ermöglicht vorzugsweise einen schnellen Farbwechsel innerhalb einer Farbwechseldauer von weniger als 1h, 20min, 10min, 30s, 10s oder sogar weniger als 5s.
  • Hierbei werden auch möglichst geringe Farbwechselverluste angestrebt, die bei dem erfindungsgemäßen Druckkopf vorzugsweise kleiner sind als 5l, 2l, 200ml, 20ml, 10ml, 5ml oder sogar kleiner als 2ml.
  • Dies führt auch vorteilhaft zu einem sehr geringeren Spülmittelverbrauch bei einem Farbwechsel, wobei der Spülmittelverbrauch vorzugsweise kleiner ist als 10l, 5l, 2l, 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 beispielsweise 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 hinterschneidungsfrei 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 reinigungsfördernden Beschichtung versehen ist, wobei eine solche Beschichtung auch als "Easy-to-clean-Beschichtung" bekannt ist.
  • Darüber hinaus ist zu bemerken, dass die Erfindung nicht nur Schutz beansprucht für den vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Druckkopf als einzelnes Bauteil bzw. als Austauschteil. Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für eine komplette Beschichtungseinrichtung mit einem solchen Druckkopf.
  • Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße Beschichtungseinrichtung 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 Betriebsverfahren für einen solchen Druckkopf, wobei sich die einzelnen Verfahrensschritte bereits aus der vorstehenden Beschreibung ergeben und deshalb nicht näher beschrieben werden müssen.
  • Allerdings ist zu erwähnen, dass das Spülmittel ein Universalspülmittel sein kann, das sowohl für wasserbasierten Lack als auch für Lösemittellack geeignet ist. Darüber hinaus kann das Spülmittel ein VOC-freies (VOC: volatile organic compounds) 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 zugeführt werden.
  • In einer Variante des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens wird zunächst ein lösemittelbasierter Lack zugeführt und appliziert. Anschließend wird der Druckkopf dann mit einem lösemittelbasierten Spülmittel gespült, um Reste des lösemittelbasierten Lacks auszuspülen. Optional kann dann noch ein Trennmittel zugeführt werden, beispielsweise Alkohol. Im nächsten Schritt wird dann ein Wasserlack zugeführt und appliziert. Schließlich wird der Druckkopf dann mit einem wasserlackbasierten Spülmittel gespült, um Reste des Wasserlacks auszuspülen.
  • Die vorstehende Beschreibung erläutert einen Wechsel von einem 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 Verfahrensschritte 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 Entsorgung aufgefangen werden.
  • Ferner besteht auch die Möglichkeit, dass beim Farbwechsel auch die Außenfläche des Düsenkopfs gespült wird, um dort anhaftende Beschichtungsmittelreste zu entfernen.
  • Zu dem Spülvorgang ist weiterhin zu erwähnen, dass das Spülmittel 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 Lackapplikation,
    Figur 2
    eine schematische Darstellung des Steuerventils mit einer Spülmittelzuführung,
    Figur 3
    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 Spülmittelzuführung 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 erfindungsgemäßen Druckkopfs mit einem vorgeschalteten Farbwechsler und einer Rückführung, sowie
    Figur 9
    eine schematische Darstellung zur Versorgung von mehreren Steuerventilen mit Spülmittel und Beschichtungsmittel.
  • Im Folgenden wird nun die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen 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 Figur 1 dargestellten herkömmlichen Steuerventil überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten 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 Spülmittel zu spülen. Dadurch ist ein Farbwechsel im laufenden Betrieb innerhalb kurzer Zeit möglich.
  • Darüber hinaus weist das Steuerventil in diesem Ausführungsbeispiel 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 übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende 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, sondern über die Beschichtungsmittelzuführung 4, die also abwechselnd zur Zuführung von Beschichtungsmittel und zur Zuführung 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 Ausführungsbeispiel übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
  • Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der verschiebbare Anker 9 in einem spülbaren Führungskäfig 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 Einzelheiten 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 Einzelheiten 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, damit 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 Beschichtungsmittelzuführung 4 trennt. Hierbei muss das Steuerventil 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 Beschichtungsmittelzuführung Spülmittel zugeführt wird.
  • Figur 8 zeigt eine stark vereinfachte schematische Darstellung 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 verschiedenfarbige 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 Beschichtungsmittel 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 Beschichtungsmittelzuführung 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.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Düsenplatte
    2
    Düsenöffnung
    3
    Basisplatte
    4
    Beschichtungsmittelzuführung
    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
    Spülmittelzuführung
    14
    Spülbarer Führungskäfig für den Anker
    15
    Führungsbohrung im Anker
    16
    Führungsstift
    17
    Membran
    19
    Farbwechsler
    18
    Beschichtungsmittelzuführung
    20
    Druckkopf
    21
    Rückführventil
    22
    Rückführung
    23.1-23.4
    Steuerventile
    24
    Beschichtungsmittelzuführung
    25
    Zweigleitungen der Beschichtungsmittezuführung
    26
    Spülmittelzuführung
    27
    Zweigleitungen der Spülmittelzuführung

Claims (15)

  1. Druckkopf zur Applikation eines Beschichtungsmittels auf ein Bauteil, insbesondere zur Lackierung eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils mit einem Lack, mit:
    a) mehreren Düsen (2), um das Beschichtungsmittel abzugeben,
    b) mehreren Steuerventilen (23.1-23.4), die den einzelnen Düsen (2) zugeordnet sind und die Beschichtungsmittelabgabe durch die einzelnen Düsen (2) steuern,
    c) einer Beschichtungsmittelzuführung (4; 24) zur Zuführung des zu applizierenden Beschichtungsmittels und/oder zur Zuführung eines Spülmittels, wobei der Druckkopf im Beschichtungsbetrieb einen Farbwechsel ermöglicht und bei einem Farbwechsel mit dem Spülmittel spülbar ist, um Beschichtungsmittelreste aus dem Druckkopf herauszuspülen,
    gekennzeichnet durch
    d) eine Rückführung (22) mit einem getrennten Rückführanschluss zur Rückführung des Beschichtungsmittels und/oder des Spülmittels.
  2. Druckkopf nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine separate Spülmittelzuführung (13; 26) zur Zuführung des Spülmittels.
  3. Druckkopf nach Anspruch 1 oder 2 gekennzeichnet durch ein Rückführventil (21) zur Steuerung des Rückführstroms in die Rückführung, insbesondere
    a) als eigenmediumbetätigtes Rückführventil oder
    b) b) als Proportionalventil.
  4. Druckkopf nach Anspruch 2 oder 3, wenn abhängig von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
    a) 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 Spülmittel gespült werden,
    b) dass die Zweigleitungen der Spülmittelzuführung (13; 26) vorzugsweise 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.
  5. Druckkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wenn abhängig von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass jedes Steuerventil (23.1-23.4) eine elektrische Spule (6) aufweist,
    b) dass jedes Steuerventil (23.1-23.4) ein Spulenrohr (5) aufweist, auf das die Spule (6) außen aufgewickelt ist,
    c) dass die Spülmittelzuführung (13; 26) in das Spulenrohr (5) mündet und das Spülmittel in das Innere des Spulenrohrs (5) leitet, und
    d) dass das Spulenrohr (5) vorzugsweise einen kreisförmigen Innenquerschnitt aufweist in seinem Inneren vorzugsweise einen Spulenkern (7) enthält.
  6. Druckkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass der Spulenkern (7) einen Profilquerschnitt aufweist, 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
    b) dass der Profilquerschnitt des Spulenkerns (7) sternförmig ist, und/oder
    c) dass der Profilquerschnitt des Spulenkerns (7) in seiner Mantelfläche mindestens eine Spülnut aufweist, die vorzugsweise
    c1) axial,
    c2) in Umfangsrichtung oder
    c3) spiralförmig verläuft, und/oder
    d) dass der Profilquerschnitt des Spulenkerns (7) einen axial verlaufenden Spülkanal aufweist, und/oder
    e) dass der Profilquerschnitt des Spulenkerns (7) gitterförmig ist.
  7. Druckkopf nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkern (7) gegenüber dem Spulenrohr (5) mittels einer Dichtung (8) abgedichtet ist, insbesondere mit einer Druckfestigkeit von mehr als 2bar, 4bar, oder 6 bar.
  8. Druckkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass der Druckkopf mehrere Spulenrohre (5) aufweist, und
    b) dass von der Spülmittelzuführung (13; 26) Zweigleitungen in alle Spulenrohre (5) abgehen, und/oder
    c) dass die Spulenrohre (5) gemeinsam gespült werden können, und/oder
    d) dass die Spulenrohre (5) individuell einzeln gespült werden können.
  9. Druckkopf nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass jedes Steuerventil (23.1-23.4) einen verschiebbaren Anker (9) aufweist, der in Abhängigkeit von der Bestromung der Spule verschoben wird und in Abhängigkeit von seiner Stellung die Düse verschließt oder freigibt,
    b) dass der Anker (9) vorzugsweise auf einem Teil seiner Länge koaxial in dem Spulenrohr (5) verläuft,
    c) dass der Anker (9) einen axial durchlässigen Profilquerschnitt aufweist, um Spülmittel zwischen dem Anker (9) und der Innenwand des Spulenrohrs (5) durchleiten zu können,
    d) dass der Anker (9) vorzugsweise einen nicht-kreisförmigen Profilquerschnitt aufweist, insbesondere einen sternförmigen oder kreuzförmigen Profilquerschnitt, um Platz zu lassen für das Beschichtungsmittel
  10. Druckkopf nach Anspruch 8 oder 9, 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 zuzuführen, 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) abgewandten Ende des Spulenrohrs (5).
  11. Druckkopf nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass jedes Steuerventil (23.1-23.4) einen verschiebbaren Anker (9) aufweist, der in Abhängigkeit von der Bestromung der Spule (6) verschoben wird und in Abhängigkeit von seiner Stellung die Düse (2) verschließt oder freigibt, und dass der Anker (9) in einem spülmitteldurchlässigen Führungskäfig (14) angeordnet ist, insbesondere in einem geschlitzten Zylinder, oder
    b) dass der verschiebbare Anker (9) eine mittige Führungsbohrung (15) aufweist, und dass in die Führungsbohrung (15) des beweglichen Ankers (9) ein ortsfester Führungsstift (16) hineinragt, und dass die Führungsbohrung (15) in dem verschiebbaren Anker (9) spülbar ist.
  12. Beschichtungseinrichtung zur Beschichtung von Bauteilen, insbesondere zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen mit einem Lack, gekennzeichnet durch einen Drucckopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Applikation des Beschichtungsmittels auf das Bauteil.
  13. Beschichtungseinrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Farbwechsler, der stromaufwärts vor dem Druckkopf angeordnet und ausgangsseitig mit dem Druckkopf verbunden ist, um den Druckkopf wahlweise mit verschiedenfarbigen Beschichtungsmitteln zu speisen, insbesondere in einer Bauweise als
    a) Linearfarbwechsler,
    b) Rotationsfarbwechsler,
    c) integriertem Farbwechsler innerhalb des Druckkopfs, oder
    d) A/B-Farbwechsler.
  14. Betriebsverfahren für einen Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    a) Zuführen des zu applizierenden Beschichtungsmittels durch die Beschichtungsmittelzuführung (4; 24),
    b) Spülen des Druckkopfs mit einem Spülmittel,
    c) Rückführung des Beschichtungsmittels und/oder des Spülmittels durch den getrennten Rückführanschluss.
  15. Betriebsverfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    a) Zuführen eines lösemittelbasierten Lacks und Applikation 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.
EP17811262.9A 2016-12-14 2017-12-01 Druckkopf und zugehöriges betriebsverfahren Active EP3535064B1 (de)

Priority Applications (1)

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EP20170976.3A EP3702045B1 (de) 2016-12-14 2017-12-01 Druckkopf und zugehöriges betriebsverfahren

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