EP3689474B1 - Beschichtungseinrichtung und zugehöriges betriebsverfahren - Google Patents

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EP3689474B1
EP3689474B1 EP20164222.0A EP20164222A EP3689474B1 EP 3689474 B1 EP3689474 B1 EP 3689474B1 EP 20164222 A EP20164222 A EP 20164222A EP 3689474 B1 EP3689474 B1 EP 3689474B1
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EP
European Patent Office
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coating agent
coating
nozzle
jet
filter
Prior art date
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Active
Application number
EP20164222.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3689474A1 (de
Inventor
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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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Definitions

  • the invention relates to a coating device for coating components with a coating agent, in particular for painting motor vehicle body components.
  • the invention also relates to an associated operating method for such a coating device.
  • rotary atomizers are usually used as application devices, but these have the disadvantage of a limited application efficiency, i.e. only 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.
  • print heads as application devices, as they are, for example DE 10 2013 002 412 A1 , US 9 108 424 B2 and DE 10 2010 019 612 A1 are known.
  • print heads do not emit a spray mist of the paint to be applied, but a spatially narrowly limited paint jet that is almost completely reflected on the component to be painted, so that almost no overspray occurs.
  • Such print heads generally have nozzles with a very small nozzle diameter of less than 500 ⁇ m or even less than 100 ⁇ m.
  • such small nozzles can easily become clogged or even completely clogged during operation.
  • individual paint particles can initially be in the nozzle, which initially only negatively affect the otherwise laminar flow of coating agent, for example by causing turbulence. In the event of further deposition of paint particles, the nozzle can then become completely clogged.
  • the prior art also includes U.S. 4,894,252 A , U.S. 4,668,948 A , WO 03/062129 A2 , US 2008/309698 A1 , DE 10 2007 018877 A1 and DE 32 25 554 A1 .
  • the invention is therefore based on the object of creating a correspondingly improved coating device.
  • the coating device according to the invention is used to coat components with a coating agent, in particular for painting motor vehicle body components.
  • the components to be coated therefore do not necessarily have to be motor vehicle body components. Rather, the coating device according to the invention can also be used to coat other types of components.
  • the coating agent is preferably a lacquer, such as, for example, a basecoat, a clear lacquer, a water-based lacquer or a solvent-based lacquer.
  • the coating device can also be designed for the application of other coating agents, such as, for example, for the application of adhesives, insulating materials, sealants, primers, etc.
  • the coating device according to the invention initially has, in accordance with the prior art, a nozzle applicator, such as, for example, a print head as mentioned at the beginning and in FIG DE 10 2013 002 412 A1 , US 9 108 424 B2 and DE 10 2010 019 612 A1 is described, so that a detailed description of the structure and mode of operation of such print heads can be dispensed with.
  • a nozzle applicator such as, for example, a print head as mentioned at the beginning and in FIG DE 10 2013 002 412 A1 , US 9 108 424 B2 and DE 10 2010 019 612 A1 is described, so that a detailed description of the structure and mode of operation of such print heads can be dispensed with.
  • the coating device according to the invention is characterized by an additional device for preventing the nozzle from clogging.
  • a filter which is arranged upstream in front of the nozzle and filters the coating agent so that, for example, solid coating agent particles are filtered out, since these could lead to clogging of the nozzle.
  • the filter preferably has a certain filter mesh size, which is preferably adapted to the nozzle size of the nozzle opening of the nozzle.
  • the ratio of the filter mesh size to the nozzle size can be in the range from 0.01-5, with any intermediate intervals being possible.
  • Preferred values for the ratio of the filter mesh size to the nozzle size are, for example, 0.075, 0.1, 0.15, 0.66, 1.0 and 2.0.
  • this filter can be rinsed with a rinsing agent in order to be able to rinse out of the filter any residues of the coating agent that have been filtered out.
  • the filter is flowed through with a detergent.
  • the detergent can either be passed through the filter in the opposite direction to the normal flow direction or in the normal flow direction.
  • the rinsing agent is alternately directed through the filter against the normal flow direction and in the normal flow direction during a rinsing process in order to achieve the best possible rinsing effect.
  • the coating device therefore preferably has a flushing agent connection in order to supply the flushing agent.
  • the coating device preferably has a return connection in order to return a mixture of coating agent residues and flushing agent to a return line.
  • the coating device can have a flushing valve arrangement, which on the one hand is connected to the flushing agent connection and the return connection and, on the other hand, to two corresponding connections of the filter.
  • the flushing valve arrangement here preferably enables bidirectional flushing of the filter with the flushing agent, that is to say either counter to the normal flow direction or in the normal flow direction.
  • the filter is a double filter and has two individual filters which are arranged parallel to one another.
  • the coating agent can then optionally be fed into one single filter or the other single filter by means of a selector valve arrangement.
  • the selector valve arrangement optionally directs the flushing agent into one individual filter or into the other individual filter.
  • Such an operation can also be referred to as A / B operation, as is known in the field of painting technology for so-called A / B valves. In this way, the necessary rinsing processes do not lead to an interruption of the normal coating operation, since the other individual filter is still available for filtering the coating agent while one individual filter is being rinsed.
  • the coating device according to the invention preferably has a metering pump which conveys the coating agent to the nozzle applicator.
  • the filter can optionally be arranged between the metering pump and the nozzle applicator or upstream in front of the metering pump.
  • the coating device comprises a color changer which selects a desired coating agent from several coating agent feed lines and forwards it to the nozzle applicator. It is possible here for a filter to be arranged in each of the individual coating agent supply lines upstream in front of the color changer in order to filter the coating agent supplied. The individual filters at the inputs of the color changer can then be individually adapted to the respective coating agent.
  • the filter preferably has inner contours that are free of undercuts.
  • the inner surfaces of the filter in the flow areas preferably have a very low roughness index Rz ⁇ 10, Rz ⁇ 8, Rz ⁇ 7, Rz ⁇ 6.3, Rz ⁇ 5 or even Rz ⁇ 4.
  • a second aspect of the invention aims to detect the clogging of a nozzle.
  • This aspect of the invention therefore preferably provides a sensor arrangement in order to be able to differentiate between an error-free beam emission and an incorrect beam emission.
  • the sensor arrangement has an image sensor, such as a camera, for example.
  • the image sensor captures an image of at least one coating agent jet or a plurality of coating agent jets which are emitted by the nozzle applicator.
  • the visual axis of the image sensor (for example camera) is preferably orthogonal to the coating agent jets and parallel aligned with the plane of the coating agent jets, ie the image sensor views the coating agent jets from the front.
  • the viewing axis it is also possible for the viewing axis to be oriented transversely to the plane of the coating agent jets, ie the image sensor views the coating agent jets from the side. In a special embodiment, both views can be recorded one after the other or by means of two sensors.
  • the sensor arrangement in this exemplary embodiment preferably has an image evaluation unit which evaluates the image of the coating agent jets captured by the image sensor and detects faults therein, such as a missing coating agent jet due to the clogging of a nozzle.
  • the image acquisition can be improved here by an illumination device which is arranged in the visual axis of the image sensor on the opposite side of the coating agent jets.
  • the sensor arrangement has a capacitive sensor which measures a plurality of coating agent jets together.
  • the capacitive sensor measures only a single jet of coating agent capacitively, a capacitive sensor then preferably being provided for each nozzle.
  • the sensor arrangement has a light barrier, the coating agent jet from the nozzle passing the light barrier and being measured by the light barrier.
  • each nozzle is preferably assigned a light barrier which is passed by the respective coating agent jet.
  • the coating agent flows through a coating agent channel and is measured in the coating agent channel by a capacitive sensor or by a resistive sensor (resistance sensor) in order to deduce errors (e.g. insufficient flow).
  • the print head preferably emits a narrowly limited jet of coating agent in contrast to a spray mist, as is the case with conventional atomizers (e.g. rotary atomizers).
  • conventional atomizers e.g. rotary atomizers
  • the print head can, for example, emit a jet of droplets in contrast to a jet of coating agent which is contiguous in the longitudinal direction of the jet.
  • the print head emits a coating agent jet that is contiguous in the longitudinal direction of the jet, in contrast to a jet of droplets.
  • the printhead preferably has a very high transfer efficiency of at least 80%, 90%, 95% or even 99%, so that essentially all of the applied coating agent is completely deposited on the component without the occurrence of disruptive overspray.
  • the print head preferably has a high surface coating performance, which is preferably so great that the print head is suitable for painting motor vehicle body components.
  • the surface coating performance of the nozzle applicator is therefore preferably greater than 0.5 m 2 / min, 1 m 2 / min or even 3 m 2 / min.
  • the nozzle applicator is preferably moved by means of a manipulator, which is preferably a multi-axis painting robot with serial robot kinematics and at least six movable robot axes.
  • control of the coating agent delivery in the nozzle applicator is preferably carried out by control valves with a controllable actuator, such as a magnetic actuator or a piezo actuator.
  • the nozzle applicator is moved over a test surface (e.g. fleece, glass plate) with the nozzles open, the nozzle applicator applying jets of coating agent to the test surface and thereby generating a spray pattern on the test surface.
  • the spray pattern can then be used to determine whether the nozzles are partially or completely blocked.
  • the operating method therefore provides that the spray pattern is evaluated on the test area, for example with a camera and an image evaluation unit.
  • Figure 1 shows a greatly simplified representation of a coating device not according to the invention with a nozzle applicator 1 as the application device, which can be, for example, a print head that emits spatially narrow jets of coating agent instead of a spray mist, as is the case with conventional atomizers (e.g. rotary atomizers).
  • a nozzle applicator 1 as the application device, which can be, for example, a print head that emits spatially narrow jets of coating agent instead of a spray mist, as is the case with conventional atomizers (e.g. rotary atomizers).
  • the nozzle applicator 1 is supplied with the paint to be applied on the inlet side via a filter 2, a metering pump 3 and a color changer 4.
  • the color changer 4 is connected on the input side to several coating agent feed lines F1-F6, via which varnishes of different colors can be fed.
  • the color changer 4 is connected on the input side to a pulsed air line PL and to a thinner line V, via which pulsed air or rinsing agent (thinner) for rinsing the nozzle applicator 1, the filter 2 and the metering pump 3 can be supplied.
  • the coating device has a return valve 5, via which the flushed-out coating agent residues and rinsing agent can be conducted into a return line R.
  • the nozzle applicator 1 has numerous nozzles with a very small nozzle diameter, so that there is a risk of the nozzles of the nozzle applicator 1 becoming clogged.
  • the filter 2 reduces this risk of clogging of the nozzles, since the filter 2 filters out coating agent constituents which can lead to clogging of the nozzles.
  • the filter 2 can be rinsed in order to be able to rinse the filtered coating agent components out of the filter 2 again.
  • the coating device has a flushing valve arrangement 6, which is connected on the inlet side to the flushing agent supply line V and to the return line R.
  • the flushing valve arrangement 6 is connected to an upstream and to a downstream flushing connection of the filter 2.
  • the flushing valve arrangement 6 can therefore optionally guide flushing agent through the filter 2 in the normal flow direction or counter to the normal flow direction in order to flush out the coating agent residues located therein from the filter 2.
  • FIG Figure 2 shows a modification of FIG Figure 1 so that to avoid repetition, reference is made to the above description, the same reference symbols being used for corresponding details.
  • a special feature of this exemplary embodiment is that two individual filters 2.1, 2.2 are provided, which are connected in parallel to one another. Upstream and downstream behind the two individual filters 2.1, 2.2, there is a respective selector valve arrangement 7 and 8, which is connected to the two individual filters 2.1, 2.2.
  • the upstream selection valve arrangement 7 can optionally supply the coating agent and flushing agent to the individual filter 2.1 or the individual filter 2.2.
  • the downstream selector valve arrangement 8 can take up coating agent from one of the individual filters 2.1 or 2.2 and feed it to the nozzle applicator 1 and take up rinsing agent and coating agent residues from the other individual filter 2.2 or 2.1 and feed them into the return line R.
  • a / B operation is possible, in which coating agent always flows through one of the two individual filters 2.1 or 2.2, while the other individual filter 2.2 or 2.1 is rinsed with detergent.
  • Figure 3 shows a further modification not according to the invention, so that to avoid repetition, reference is made to the above description, the same reference symbols being used for corresponding details.
  • a special feature of this modification which is not according to the invention, is that a filter 2.1-2.6 is arranged in each of the coating agent feed lines F1-F6. This offers the possibility that the filter characteristics and filter properties of the individual filters 2.1-2.4 can be individually adapted to the properties of the respective coating agent.
  • the coating device initially has a camera 9 which is arranged laterally next to the nozzle applicator 1 and is oriented with its viewing axis essentially at right angles to the plane of the coating agent jets. The camera 9 thus views the coating agent jets from the nozzle applicator 1 from the side.
  • an illumination device 10 is arranged on the opposite side of the coating agent jets.
  • the camera 9 On the output side, the camera 9 is connected to an image evaluation unit 11, which evaluates the image of the coating agent jets captured by the camera 9 in order to detect defects.
  • the drawing shows an exemplary, simplified representation of a captured image 12 with a plurality of coating agent jets 13-19.
  • the coating agent jets 13-15 are free of defects here.
  • the coating agent jet 16 emerges obliquely from the nozzle applicator 1, which can be caused by a partial clogging of the nozzle in question.
  • the coating agent jet 18, on the other hand, has an insufficient amount of the coating agent, which can be caused by a partial clogging of the coating agent supply.
  • the image evaluation unit 11 now enables the various types of fault-free or faulty coating agent jets 13-19 to be recognized and differentiated.
  • Figure 4B shows a modification of Figure 4A , so that to avoid repetition, reference is made to the above description, the same reference symbols being used for corresponding details.
  • a special feature of this exemplary embodiment is that the viewing axis of the camera 9 is aligned at right angles to the individual coating agent jets, but parallel to the plane of the coating agent jets.
  • Figure 5 shows a modification of the embodiment according to Figure 4A or. Figure 4B so that to avoid repetition, reference is made to the above description, the same reference symbols being used for corresponding details.
  • a special feature of this exemplary embodiment is that, instead of the camera-based image acquisition system, several light barriers 20-23 are provided, each of which measures a coating agent jet 24-27 and is each connected to an evaluation unit 28-31 in order to be able to detect a missing coating agent jet.
  • FIG. 6 shows a further modification, so that in order to avoid repetition, refer to the above description is referred to, the same reference numerals being used for corresponding details.
  • a special feature of this exemplary embodiment is that, instead of the light barriers 20-23, a capacitive sensor with two capacitor plates 32, 33 is used in order to measure the coating agent jets 24-27.
  • the coating agent jets 24-27 here run between the two capacitor plates 32, 33, so that the capacitive sensor measures all the coating agent jets 24-27 together.
  • the capacitive sensor 32, 33 is connected to an evaluation unit 34 which can detect faults.
  • a special feature of this exemplary embodiment is that the two capacitor plates 32, 33 of the capacitive sensor are arranged on the walls of a nozzle channel 35 which runs through a nozzle plate 36.
  • the capacitive sensor with the two capacitor plates 32, 33 thus measures the flow of coating agent through the nozzle channel 35 and can thereby detect faults.
  • the coating agent is fed in through a lacquer feed 37 in the print head.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beschichtungseinrichtung zur Beschichtung von Bauteilen mit einem Beschichtungsmittel, insbesondere zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein zugehöriges Betriebsverfahren für eine solche Beschichtungseinrichtung.
  • 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 lackierenden Bauteil niederschlägt, so dass nahezu kein Overspray entsteht.
  • Derartige Druckköpfe haben jedoch in der Regel Düsen mit einem sehr kleinen Düsendurchmesser von weniger als 500um oder sogar weniger als 100µm. Derartig kleine Düsen können jedoch im Betrieb leicht zusetzen oder gar vollständig verstopfen. Beispielsweise können sich zunächst einzelne Lackpartikel in der Düse ablagern, die zunächst nur den ansonsten laminaren Beschichtungsmittelstrom negativ beeinflussen, indem beispielsweise Turbulenzen verursacht werden. Bei einer weiteren Ablagerung von Lackpartikeln kann es dann zu einem vollständigen Zusetzen der Düse kommen.
  • Zum allgemeinen technischen Hintergrund der Erfindung ist auch hinzuweisen auf DE-AS 1 284 250 , DE 10 2004 021 223 A1 , GB 2 507 069 A , DE 103 31 206 A1 , WO 2016/145000 A1 , EP 0 297 309 A2 , DE 689 24 202 T2 , DE 103 07 719 A1 und DE 30 45 401 A1 . Teilweise betreffen diese Druckschriften jedoch keine Düsenapplikatoren, sondern Sprühapplikatoren, die einen Sprühstrahl abgeben. Teilweise leiden die aus diesen Druckschriften bekannten Beschichtungseinrichtung aber auch unten den vorstehend beschriebenen Problemen.
  • Ferner umfasst der Stand der Technik auch US 4 894 252 A , US 4 668 948 A , WO 03/062129 A2 , US 2008/309698 A1 , DE 10 2007 018877 A1 und DE 32 25 554 A1 .
  • Schließlich offenbart DE 199 36 790 A1 eine Beschichtungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Diese bekannte Beschichtungseinrichtung ermöglicht jedoch keinen A/B-Betrieb.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine entsprechend verbesserte Beschichtungseinrichtug zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Beschichtungseinrichtung gemäß dem Hauptanspruch gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Beschichtungseinrichtung dient zur Beschichtung von Bauteilen mit einem Beschichtungsmittel, insbesondere zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen.
  • Bei den zu beschichtenden Bauteilen muss es sich also nicht notwendigerweise um Kraftfahrzeugkarosseriebauteile handeln. Vielmehr kann die erfindungsgemäße Beschichtungseinrichtung auch zur Beschichtung von anderen Typen von Bauteilen dienen. Weiterhin ist zu erwähnen, dass es sich bei dem Beschichtungsmittel vorzugsweise um einen Lack handelt, wie beispielsweise einen Basislack, einen Klarlack, einen Wasserlack oder einen lösemittelbasierten Lack. Im Rahmen der Erfindung kann die Beschichtungseinrichtung jedoch auch zur Applikation anderer Beschichtungsmittel ausgelegt sein, wie beispielsweise zur Applikation von Klebstoffen, Dämmstoffen, Dichtstoffen, Primer, etc.
  • Die erfindungsgemäße Beschichtungseinrichtung weist zunächst in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik einen Düsenapplikator auf, wie beispielsweise einen Druckkopf, wie er eingangs erwähnt wurde und in DE 10 2013 002 412 A1 , US 9 108 424 B2 und DE 10 2010 019 612 A1 beschrieben ist, so dass auf eine detaillierte Beschreibung des Aufbaus und der Funktionsweise derartiger Druckköpfe verzichtet werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Beschichtungseinrichtung zeichnet sich durch eine zusätzliche Einrichtung zum Verhindern eines Zusetzens der Düse aus.
  • Das Zusetzen der Düse wird im Rahmen der Erfindung durch einen Filter verhindert werden, der stromaufwärts vor der Düse angeordnet ist und das Beschichtungsmittel filtert, damit beispielsweise feste Beschichtungsmittelpartikel ausgefiltert werden, da diese zu einem Zusetzen der Düse führen könnten.
  • Hierbei ist zu erwähnen, dass der Filter vorzugsweise eine bestimmte Filtermaschenweite aufweist, die vorzugsweise an die Düsengröße der Düsenöffnung der Düse angepasst ist. Beispielsweise kann das Verhältnis der Filtermaschenweite zu der Düsengröße im Bereich von 0,01-5 liegen, wobei beliebige Zwischenintervalle möglich sind. Bevorzugte Werte für das Verhältnis der Filtermaschenweite zu der Düsengröße sind beispielsweise 0,075, 0,1, 0,15, 0,66, 1,0 und 2,0.
  • Gemäß der Erfindung ist dieser Filter mit einem Spülmittel spülbar, um ausgefilterte Beschichtungsmittelreste wieder aus dem Filter ausspülen zu können. Hierzu wird der Filter mit einem Spülmittel durchströmt. Das Spülmittel kann hierbei wahlweise entgegen der normalen Strömungsrichtung oder in der normalen Strömungsrichtung durch den Filter durchgeleitet werden. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, dass das Spülmittel bei einem Spülvorgang abwechselnd entgegen der normalen Strömungsrichtung und in der normalen Strömungsrichtung durch den Filter geleitet wird, um eine möglichst gute Spülwirkung zu erreichen. Die Beschichtungseinrichtung weist deshalb vorzugsweise einen Spülmittelanschluss auf, um das Spülmittel zuzuführen. Darüber hinaus weist die Beschichtungseinrichtung vorzugsweise einen Rückführanschluss auf, um ein Gemisch aus Beschichtungsmittelresten und Spülmittel in eine Rückführung zurückzuführen. Ferner kann die Beschichtungseinrichtung eine Spülventilanordnung aufweisen, die einerseits mit dem Spülmittelanschluss und dem Rückführanschluss und andererseits mit zwei entsprechenden Anschlüssen des Filters verbunden ist. Die Spülventilanordnung ermöglicht hierbei vorzugsweise eine bidirektionale Durchspülung des Filters mit dem Spülmittel, d.h. wahlweise entgegen der normalen Strömungsrichtung oder in der normalen Strömungsrichtung.
  • Weiterhin ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass der Filter ein Doppelfilter ist und zwei Einzelfilter aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind. Das Beschichtungsmittel kann dann mittels einer Auswahlventilanordnung wahlweise in den einen Einzelfilter oder in den anderen Einzelfilter geleitet werden. Darüber hinaus leitet die Auswahlventilanordnung das Spülmittel wahlweise in den einen Einzelfilter oder in den anderen Einzelfilter. Dies bietet die Möglichkeit, dass der eine Einzelfilter von Beschichtungsmittel durchströmt wird, während der andere Einzelfilter gespült wird. Ein derartiger Betrieb kann auch als A/B-Betrieb bezeichnet werden, wie es auf dem Gebiet der Lackiertechnik von sogenannten A/B-Ventilen bekannt ist. Auf diese Weise führen die notwendigen Spülvorgänge nicht zu einer Unterbrechung des normalen Beschichtungsbetriebs, da während der Spülung des einen Einzelfilters immer noch der andere Einzelfilter zur Filterung des Beschichtungsmittels zur Verfügung steht.
  • Weiterhin ist zu erwähnen, dass die erfindungsgemäße Beschichtungseinrichtung vorzugsweise eine Dosierpumpe aufweist, die das Beschichtungsmittel zu dem Düsenapplikator fördert. Der Filter kann hierbei wahlweise zwischen der Dosierpumpe und dem Düsenapplikator oder stromaufwärts vor der Dosierpumpe angeordnet sein.
  • Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße Beschichtungseinrichtung in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen Farbwechsler, der aus mehreren Beschichtungsmittelzuleitungen ein gewünschtes Beschichtungsmittel auswählt und an den Düsenapplikator weiterleitet. Hierbei besteht die Möglichkeit, dass in den einzelnen Beschichtungsmittelzuleitungen jeweils stromaufwärts vor dem Farbwechsler jeweils ein Filter angeordnet ist, um das zugeführte Beschichtungsmittel zu filtern. Die einzelnen Filter an den Eingängen des Farbwechslers können dann an das jeweilige Beschichtungsmittel individuell angepasst werden.
  • Ferner ist zu erwähnen, dass der Filter vorzugsweise Innenkonturen aufweist, die hinterschneidungsfrei sind. Darüber hinaus weisen die Innenflächen des Filters in den durchströmten Bereichen vorzugsweise eine sehr geringe Rauzahl Rz<10, Rz<8, Rz<7, Rz<6,3, Rz<5 oder sogar Rz<4 auf.
  • Ein zweiter Erfindungsaspekt hat eine Erkennung des Zusetzens einer Düse zum Ziel. Dieser Erfindungsaspekt sieht deshalb vorzugsweise eine Sensoranordnung vor, um eine fehlerfreie Strahlabgabe von einer fehlerhaften Strahlabgabe unterscheiden zu können.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Sensoranordnung einen Bildsensor auf, wie beispielsweise eine Kamera. Der Bildsensor erfasst ein Bild mindestens eines Beschichtungsmittelstrahls oder mehrerer Beschichtungsmittelstrahlen, die von dem Düsenapplikator abgegeben werden. Hierbei ist die Sichtachse des Bildsensors (z.B. Kamera) vorzugsweise orthogonal zu den Beschichtungsmittelstrahlen und parallel zu der Ebene der Beschichtungsmittelstrahlen ausgerichtet, d.h. der Bildsensor betrachtet die Beschichtungsmittelstrahlen von vorne. Es ist aber auch möglich, dass die Sichtachse quer zu der Ebene der Beschichtungsmittelstrahlen ausgerichtet ist, d.h. der Bildsensor betrachtet die Beschichtungsmittelstrahlen von der Seite. In einer besonderen Ausführung können beide Ansichten nacheinander oder mittels zweier Sensoren erfasst werden. Darüber hinaus weist die Sensoranordnung in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise eine Bildauswertungseinheit auf, die das von dem Bildsensor erfasste Bild der Beschichtungsmittelstrahlen auswertet und darin Fehlerfälle erkennt, wie beispielsweise einen fehlenden Beschichtungsmittelstrahl aufgrund des Zusetzens einer Düse.
  • Die Bilderfassung kann hierbei durch eine Beleuchtungseinrichtung verbessert werden, die in der Sichtachse des Bildsensors auf der gegenüberliegenden Seite der Beschichtungsmittelstrahlen angeordnet ist.
  • Die Bildauswertungseinheit kann vorzugsweise folgende Fehlerfälle erkennen und unterscheiden:
    • einen schiefen Beschichtungsmittelstrahl, der aufgrund eines teilweisen Zusetzens einer Düse schräg zur Düsenachse austritt,
    • einen instabilen Beschichtungsmittelstrahl, der vorzeitig in Beschichtungsmitteltröpfchen zerfällt,
    • einen Beschichtungsmittelstrahl mit einer zu geringen Beschichtungsmittelmenge,
    • einen gestörten Beschichtungsmittelstrahl, und/oder einen fehlenden Beschichtungsmittelstrahl aufgrund eines vollständigen Zusetzens der Düse.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Sensoranordnung dagegen einen kapazitiven Sensor auf, der mehrere Beschichtungsmittelstrahlen gemeinsam vermisst.
  • Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der kapazitive Sensor lediglich einen einzigen Beschichtungsmittelstrahl kapazitiv vermisst, wobei dann vorzugsweise für jede Düse jeweils ein kapazitiver Sensor vorgesehen ist.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Sensoranordnung eine Lichtschranke auf, wobei der Beschichtungsmittelstrahl aus der Düse die Lichtschranke passiert und von der Lichtschranke vermessen wird. Hierbei ist vorzugsweise jeder Düse jeweils eine Lichtschranke zugeordnet, die von dem jeweiligen Beschichtungsmittelstrahl passiert wird.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung strömt das Beschichtungsmittel durch einen Beschichtungsmittelkanal und wird in dem Beschichtungsmittelkanal von einem kapazitiven Sensor oder von einem resistiven Sensor (Widerstandssensor) vermessen, um daraus auf Fehlerfälle (z.B. zu geringer Mengenstrom) zu schließen.
  • Allgemein ist zu erwähnen, dass der Druckkopf vorzugsweise einen eng begrenzten Beschichtungsmittelstrahl abgibt im Gegensatz zu einem Sprühnebel, wie es bei herkömmlichen Zerstäubern (z.B. Rotationszerstäuber) der Fall ist.
  • Der Druckkopf kann beispielsweise einen Tröpfchenstrahl abgeben im Gegensatz zu einem in Strahllängsrichtung zusammenhängenden Beschichtungsmittelstrahl.
  • Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der Druckkopf einen in Strahllängsrichtung zusammenhängenden Beschichtungsmittelstrahl abgibt im Gegensatz zu einem Tröpfchenstrahl.
  • Vorzugsweise hat der Druckkopf einen sehr hohen Auftragswirkungsgrad von mindestens 80%, 90%, 95% oder sogar 99%, so dass im Wesentlichen das gesamte applizierte Beschichtungsmittel vollständig auf dem Bauteil abgelagert wird, ohne dass störender Overspray entsteht.
  • Darüber hinaus ist zu erwähnen, dass der Druckkopf vorzugsweise eine hohe Flächenbeschichtungsleistung aufweist, die vorzugsweise so groß ist, dass der Druckkopf zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen geeignet ist. Die Flächenbeschichtungsleistung des Düsenapplikators ist deshalb vorzugsweise größer als 0,5m2/min, 1m2/min oder sogar 3m2/min. Der Düsenapplikator wird vorzugsweise mittels eines Manipulators bewegt, wobei es sich vorzugsweise um einen mehrachsigen Lackierroboter mit einer seriellen Roboterkinematik und mindestens sechs beweglichen Roboterachsen handelt.
  • Die Steuerung der Beschichtungsmittelabgabe in dem Düsenapplikator erfolgt vorzugsweise durch Steuerventile mit einem ansteuerbaren Aktor, wie beispielsweise einem Magnetaktor oder einem Piezoaktor.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung eines Betriebsverfahrens wird der Düsenapplikator mit geöffneten Düsen über eine Testfläche (z.B. Vlies, Glasplatte) bewegt, wobei der Düsenapplikator Beschichtungsmittelstrahlen auf die Testfläche appliziert und dadurch ein Spritzbild auf der Testfläche erzeugt. Anhand des Spritzbildes kann dann ermittelt werden, ob die Düsen teilweise oder vollständig zugesetzt sind. Das Betriebsverfahren sieht deshalb in dieser Variante vor, dass das Spritzbild auf der Testfläche ausgewertet wird, beispielsweise mit einer Kamera und einer Bildauswertungseinheit.
  • Nach der Erkennung einer Abweichung können beispielsweise folgende Aktionen ausgelöst werden:
    • Fehlermeldung,
    • Rückspülen von Applikator bzw. Düsenplatte Rückspülen (d.h. von außen nach innen),
    • Düsenreinigen (von außen und von innen nach außen),
    • Applikator-Wechsel (komplett ersetzen).
  • Hinsichtlich der Häufigkeit des vorstehend erwähnten Tests bestehen beispielsweise folgenden Möglichkeiten:
    • Durchführung des Tests vor jeder Karosse,
    • Durchführung des Tests in vorbestimmten Zeitintervallen,
    • Durchführung des Tests in vorbestimmten Zeitintervallen, in denen nicht appliziert wird,
    • Durchführung des Tests nach jedem Farbwechsel,
    • Durchführung des Tests jeweils zu Produktionsbeginn,
    • Durchführung des Tests jeweils zum Schichtbeginn,
    • Durchführung des Tests jeweils am Schichtende,
    • Durchführung des Tests jeweils zum Produktionsende,
    • Durchführung des Tests jeweils nach Störungen,
  • 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 einer nicht erfindungsgemäßen Beschichtungseinrichtung mit einem Düsenapplikator und einem Filter zum Verhindern des Zusetzens der Düsen des Düsenapplikators,
    Figur 2
    eine erfingungsgemäße Abwandlung von Figur 1 mit zwei wahlweise durchströmbaren Filtern,
    Figur 3
    eine nicht erfindungsgemäße Abwandlung von Figur 3 mit einem Farbwechsler und zahlreichen Filtern in den Zuleitungen des Farbwechslers,
    Figur 4A
    eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungseinrichtung mit einer Kamera basierten Einrichtung zum Erkennen des Zusetzens der Düsen des Düsenapplikators,
    Figur 4B
    eine Abwandlung von Figur 4A,
    Figur 5
    eine Abwandlung von Figur 4A bzw. 4B mit mehreren Lichtschranken zur Vermessung der Beschichtungsmittelstrahlen,
    Figur 6
    eine Abwandlung von Figur 5 mit einem kapazitiven Sensor, der sämtliche Beschichtungsmittelstrahlen gemeinsam vermisst,
    Figur 7
    eine Abwandlung von Figur 6 mit einem kapazitiven Sensor, der den Beschichtungsmittelstrom in einem Beschichtungsmittel führenden Kanal vermisst.
  • Figur 1 zeigt eine stark vereinfachte Darstellung einer nicht erfindungsgemäßen Beschichtungseinrichtung mit einem Düsenapplikator 1 als Applikationsgerät, wobei es sich beispielsweise um einen Druckkopf handeln kann, der räumlich eng begrenzte Beschichtungsmittelstrahlen anstelle eines Sprühnebels abgibt, wie es bei herkömmlichen Zerstäubern (z.B. Rotationszerstäubern) der Fall ist.
  • Der Düsenapplikator 1 wird eingangsseitig über ein Filter 2, eine Dosierpumpe 3 und einen Farbwechsler 4 mit dem zu applizierenden Lack versorgt. Hierzu ist der Farbwechsler 4 eingangsseitig an mehrere Beschichtungsmittelzuleitungen F1-F6 angeschlossen, über die verschiedenfarbige Lacke zugeführt werden können.
  • Darüber hinaus ist der Farbwechsler 4 eingangsseitig an eine Pulsluftleitung PL und an eine Verdünnerleitung V angeschlossen, über die Pulsluft bzw. Spülmittel (Verdünner) zum Spülen des Düsenapplikators 1, des Filters 2 und der Dosierpumpe 3 zugeführt werden können.
  • Ferner weist die Beschichtungseinrichtung ein Rückführventil 5 auf, über das ausgespülte Beschichtungsmittelreste und Spülmittel in eine Rückführung R geleitet werden können.
  • Hierbei ist zu erwähnen, dass der Düsenapplikator 1 zahlreiche Düsen mit einem sehr kleinen Düsendurchmesser aufweist, so dass die Gefahr eines Zusetzens der Düsen des Düsenapplikators 1 besteht. Der Filter 2 verringert diese Gefahr des Zusetzens der Düsen, da der Filter 2 Beschichtungsmittelbestandteile ausfiltert, die zu einem Zusetzen der Düsen führen können.
  • Darüber hinaus ist zu erwähnen, dass der Filter 2 gespült werden kann, um die ausgefilterten Beschichtungsmittelbestandteile wieder aus dem Filter 2 ausspülen zu können. Hierzu weist die Beschichtungseinrichtung eine Spülventilanordnung 6 auf, die eingangsseitig an die Spülmittelzuleitung V und an die Rückführung R angeschlossen ist. Darüber hinaus ist die Spülventilanordnung 6 an einen stromaufwärtigen und an einen stromabseitigen Spülanschluss des Filters 2 angeschlossen. Die Spülventilanordnung 6 kann deshalb Spülmittel wahlweise in der normalen Strömungsrichtung oder entgegen der normalen Strömungsrichtung durch den Filter 2 leiten, um darin befindliche Beschichtungsmittelreste aus dem Filter 2 auszuspülen.
  • Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Abwandlung von Figur 1, 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 zwei Einzelfilter 2.1, 2.2 vorgesehen sind, die parallel zueinander geschaltet sind. Stromaufwärts und stromabwärts hinter den beiden Einzelfiltern 2.1, 2.2 ist jeweils eine Auswahlventilanordnung 7 bzw. 8 angeordnet, die mit den beiden Einzelfiltern 2.1, 2.2 verbunden ist.
  • Die stromaufwärtige Auswahlventilanordnung 7 kann Beschichtungsmittel und Spülmittel wahlweise dem Einzelfilter 2.1 oder dem Einzelfilter 2.2 zuführen.
  • Die stromabwärtige Auswahlventilanordnung 8 kann dagegen aus dem einen Einzelfilter 2.1 oder 2.2 Beschichtungsmittel aufnehmen und dem Düsenapplikator 1 zuführen und aus dem jeweils anderen Einzelfilter 2.2 bzw. 2.1 Spülmittel und Beschichtungsmittelreste aufnehmen und in die Rückführung R leiten. Auf diese Weise ist ein sogenannter A/B-Betrieb möglich, in dem immer einer der beiden Einzelfilter 2.1 bzw. 2.2 von Beschichtungsmittel durchströmt wird, während der jeweils andere Einzelfilter 2.2 bzw. 2.1 mit Spülmittel gespült wird. Figur 3 zeigt eine weitere nicht erfindungsgemäße Abwandlung, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
  • Eine Besonderheit dieser nicht erfindungsgemäßen Abwandlung besteht darin, dass in jeder der Beschichtungsmittelzuleitungen F1-F6 jeweils ein Filter 2.1-2.6 angeordnet ist. Dies bietet die Möglichkeit, dass die Filtercharakteristiken und Filtereigenschaften der einzelnen Filter 2.1-2.4 an die Eigenschaften des jeweiligen Beschichtungsmittels individuell angepasst werden können.
  • Im Folgenden wird nun das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4A beschrieben, das auf einen zweiten Erfindungsaspekt abstellt, in dem das Zusetzen der Düsen des Düsenapplikators 1 erkannt wird, damit dann ggf. Gegenmaßnahmen ergriffen werden können. Hierzu weist die Beschichtungseinrichtung zunächst eine Kamera 9 auf, die seitlich neben dem Düsenapplikator 1 angeordnet und mit ihrer Sichtachse im Wesentlichen rechtwinklig zu der Ebene der Beschichtungsmittelstrahlen ausgerichtet ist. Die Kamera 9 betrachtet die Beschichtungsmittelstrahlen des Düsenapplikators 1 also von der Seite.
  • Zur Verbesserung der Bilderfassung ist auf der gegenüberliegenden Seite der Beschichtungsmittelstrahlen eine Beleuchtungseinrichtung 10 angeordnet.
  • Die Kamera 9 ist ausgangsseitig mit einer Bildauswertungseinheit 11 verbunden, die das von der Kamera 9 erfasste Bild der Beschichtungsmittelstrahlen auswertet, um Fehler zu erkennen.
  • So zeigt die Zeichnung im unteren Bereich eine exemplarische, vereinfachte Darstellung eines erfassten Bildes 12 mit mehreren Beschichtungsmittelstrahlen 13-19.
  • Die Beschichtungsmittelstrahlen 13-15 sind hierbei fehlerfrei.
  • Der Beschichtungsmittelstrahl 16 tritt dagegen schief aus dem Düsenapplikator 1 aus, was durch ein teilweises Zusetzen der betreffenden Düse verursacht werden kann.
  • Der Beschichtungsmittelstrahl 17 ist dagegen instabil.
  • Der Beschichtungsmittelstrahl 18 weist dagegen eine zu geringe Menge des Beschichtungsmittels auf, was durch ein teilweises Zusetzen der Beschichtungsmittelzuführung verursacht werden kann.
  • Schließlich ist der Beschichtungsmittelstrahl 19 gestört.
  • Die Bildauswertungseinheit 11 ermöglicht nun eine Erkennung und Unterscheidung der verschiedenen Typen von fehlerfreien bzw. fehlerhaften Beschichtungsmittelstrahlen 13-19.
  • Figur 4B zeigt eine Abwandlung von Figur 4A, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verweisen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
  • Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die Sichtachse der Kamera 9 hierbei rechtwinklig zu den einzelnen Beschichtungsmittelstrahlen, aber parallel zur Ebene der Beschichtungsmittelstrahlen ausgerichtet ist.
  • Figur 5 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 4A bzw. Figur 4B, 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 anstelle des kamerabasierten Bilderfassungssystems mehrere Lichtschranken 20-23 vorgesehen sind, die jeweils einen Beschichtungsmittelstrahl 24-27 vermessen und mit jeweils einer Auswertungseinheit 28-31 verbunden sind, um einen fehlenden Beschichtungsmittelstrahl erkennen zu können.
  • Figur 6 zeigt eine weitere Abwandlung, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen wieder auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
  • Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass anstelle der Lichtschranken 20-23 ein kapazitiver Sensor mit zwei Kondensatorplatten 32, 33 eingesetzt wird, um die Beschichtungsmittelstrahlen 24-27 zu vermessen. Die Beschichtungsmittelstrahlen 24-27 verlaufen hierbei also zwischen den beiden Kondensatorplatten 32, 33, so dass der kapazitive Sensor alle Beschichtungsmittelstrahlen 24-27 gemeinsam vermisst.
  • Ausgangsseitig ist der kapazitive Sensor 32, 33 mit einer Auswertungseinheit 34 verbunden, die Fehlerfälle erkennen kann.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 stimmt teilweise mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 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 beiden Kondensatorplatten 32, 33 des kapazitiven Sensors an den Wänden eines Düsenkanals 35 angeordnet sind, der durch eine Düsenplatte 36 verläuft. Der kapazitive Sensor mit den beiden Kondensatorplatten 32, 33 vermisst also die Beschichtungsmittelströmung durch den Düsenkanal 35 und kann dadurch Fehlerfälle erkennen. Das Beschichtungsmittel wird hierbei durch eine Lackzuführung 37 in dem Druckkopf zugeführt.
    • Bezugszeichenliste:
    • F1-F6
    Beschichtungsmittelzuleitungen
    PL
    Pulsluftzuleitung
    V
    Spülmittelzuleitung
    R
    Rückführung
    1
    Düsenapplikator
    2
    Filter
    2.1-2.6
    Einzelfilter
    3
    Dosierpumpe
    4
    Farbwechsler
    5
    Rückführventil
    6
    Spülventilanordnung
    7
    Auswahlventilanordnung
    8
    Auswahlventilanordnung
    9
    Kamera
    10
    Beleuchtungseinrichtung
    11
    Bildauswertungseinheit
    12
    Bild der Beschichtungsmittelstrahlen
    13-15
    Fehlerfreie Beschichtungsmittelstrahlen
    16
    Schiefer Beschichtungsmittelstrahl
    17
    instabiler Beschichtungsmittelstrahl
    18
    Beschichtungsmittelstrahl mit zu geringer Menge
    19
    gestörter Beschichtungsmittelstrahl
    20-23
    Lichtschranken
    24-27
    Beschichtungsmittelstrahlen
    28-31
    Auswertungseinheiten
    32, 33
    Kondensatorplatten des kapazitiven Sensors
    34
    Auswertungseinheit
    35
    Düsenkanal
    36
    Düsenplatte
    37
    Lackzuführung

Claims (12)

  1. Beschichtungseinrichtung zur Beschichtung von Bauteilen mit einem Beschichtungsmittel, insbesondere zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen, mit:
    a. einem Düsenapplikator (1), insbesondere einem Druckkopf, mit mindestens einer Düse zur Abgabe eines Beschichtungsmittelstrahls (13-19; 24-27) des Beschichtungsmittels auf das zu beschichtende Bauteil,
    b. einem Filter (2.1, 2.2) stromaufwärts vor der Düse zur Filterung des Beschichtungsmittels, wobei der Filter (2.1, 2.2) ein Doppelfilter ist mit zwei Einzelfiltem (2.1, 2.2), die parallel zueinander angeordnet sind, und
    c. einer Auswahlventilanordnung (7),
    wobei die Beschichtungseinrichtung derart konfiguriert ist, dass
    d. das Beschichtungsmittel durch die Auswahlventilanordnung (7) wahlweise in den einen Einzelfilter (2.1) oder in den anderen Einzelfilter (2.2)geleitet werden kann,
    e. dass ein Spülmittel durch die Auswahlventilanordnung (7) wahlweise in den einen Einzelfilter (2.1) oder in den anderen Einzelfilter (2.2) geleitet werden kann, und
    f. dass, im Betrieb, der eine Einzelfilter (2.1) von dem Spülmittel durchströmt wird, während der andere Einzelfilter (2.2) von dem Beschichtungsmittel durchströmt wird.
  2. Beschichtungseinrichtung nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch
    eine Einrichtung zum Erkennen eines Zusetzens der Düse mit einer Sensoranordnung (9; 20-23; 33, 33) zur Unterscheidung einer fehlerfreien Strahlabgabe von einer fehlerhaften Strahlabgabe durch den Düsenapplikator (1).
  3. Beschichtungseinrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    a) dass die Sensoranordnung (9, 10, 11) einen Bildsensor (9), insbesondere eine Kamera (9), aufweist, der ein Bild (12) der Beschichtungsmittelstrahlen (13-19) erfasst, insbesondere mit einer Sichtachse
    a1) quer zur Ebene der Beschichtungsmittelstrahlen (13-19) und quer zu den einzelnen Beschichtungsmittelstrahlen (13-19), und/oder
    a2) in der Ebene der Beschichtungsmittelstrahlen (13-19) und quer zu den einzelnen Beschichtungsmittelstrahlen (13-19),
    b) dass die Sensoranordnung (9, 10, 11) eine Bildauswertungseinheit (11) aufweist, die das von dem Bildsensor (9) erfasste Bild (12) auswertet und darin Fehlerfälle erkennt.
  4. Beschichtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildauswertungseinheit (11) durch die Bildauswertung folgende Fehlerfälle erkennt und vorzugsweise auch unterscheidet:
    a) einen schiefen Beschichtungsmittelstrahl (16), der schräg zur Düsenachse austritt, und/oder
    b) einen instabilen Beschichtungsmittelstrahl (17), der in Beschichtungsmitteltröpfchen zerfällt, und/oder
    c) einen Beschichtungsmittelstrahl (18) mit einer zu geringen Beschichtungsmittelmenge, und/oder
    d) einen gestörten Beschichtungsmittelstrahl (19), und/oder
    e) einen fehlenden Beschichtungsmittelstrahl aufgrund eines Zusetzens der Düse.
  5. Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass die Sensoranordnung einen kapazitiven Sensor (32, 33) aufweist, und
    b) dass der kapazitive Sensor (32, 33) mehrere Beschichtungsmittelstrahlen (24-27) gemeinsam vermisst, oder
    c) dass jeder Düse (35) jeweils ein kapazitiver Sensor (32, 33) zugeordnet ist, der den jeweiligen Beschichtungsmittelstrahl kapazitiv vermisst.
  6. Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass die Sensoranordnung eine Lichtschranke (20-23) aufweist, wobei der Beschichtungsmittelstrahl (24-27) aus der Düse die Lichtschranke (20-23) passiert, und/oder
    b) dass jeder Düse jeweils eine Lichtschranke (20-23) zugeordnet ist, die von dem jeweiligen Beschichtungsmittelstrahl (24-27) passiert wird.
  7. Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass Beschichtungsmittel durch einen Beschichtungsmittelkanal (35) strömt, und
    b) dass ein kapazitiver oder resistiver Sensor (32, 33) die Beschichtungsmittelströmung in dem Beschichtungsmittelkanal (35) vermisst, um daraus auf Fehlerfälle zu schließen.
  8. Beschichtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    a) dass die Düse eine Düsenöffnung mit einer bestimmten Düsengröße aufweist, und
    b) dass der Filter (2.1, 2.2) eine bestimmte Filtermaschenweite aufweist, und
    c) dass das Verhältnis der Filtermaschenweite zu der Düsengröße größer ist als 0,01, 0,05, 0,1, 0,2 oder 1, und/oder
    d) dass das Verhältnis der Filtermaschenweite zu der Düsengröße kleiner ist als 5, 2, 1, 0,5.
  9. Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    a) dass die Beschichtungseinrichtung einen Spülmittelanschluss (V) aufweist, um das Spülmittel zuzuführen, und/oder
    b) dass die Beschichtungseinrichtung einen Rückführanschluss (R) aufweist, um ein Gemisch aus Beschichtungsmittel und Spülmittel in eine Rückführung zurückzuführen.
  10. Beschichtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass die Beschichtungseinrichtung eine Dosierpumpe (3) aufweist, die das Beschichtungsmittel zu dem Düsenapplikator (1) fördert, und
    b) dass der Filter (2.1, 2.2) zwischen der Dosierpumpe (3) und dem Düsenapplikator (1) angeordnet ist, oder
    c) dass der Filter (2.1, 2.2) stromaufwärts vor der Dosierpumpe angeordnet ist.
  11. Beschichtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass die Beschichtungseinrichtung einen Farbwechsler (4) aufweist, der aus mehreren Beschichtungsmittelzuleitungen (F1-F6) ein gewünschtes Beschichtungsmittel auswählt und an den Düsenapplikator (1) weiterleitet,
    b) dass in den Beschichtungsmittelzuleitungen (F1-F6) stromaufwärts vor dem Farbwechsler (4) jeweils ein Filter (2.1, 2.2) angeordnet ist.
  12. Beschichtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass der Druckkopf einen eng begrenzten Beschichtungsmittelstrahl abgibt im Gegensatz zu einem Sprühnebel, und/oder
    b) dass der Druckkopf einen Tröpfchenstrahl abgibt im Gegensatz zu einem in Strahllängsrichtung zusammen hängenden Beschichtungsmittelstrahl, oder
    c) dass der Druckkopf einen in Strahllängsrichtung zusammen hängenden Beschichtungsmittelstrahl abgibt im Gegensatz zu einem Tröpfchenstrahl, und/oder
    d) dass der Druckkopf einen Auftragswirkungsgrad von mindestens 80%, 90%, 95% oder 99% aufweist, so dass im Wesentlichen das gesamte applizierte Beschichtungsmittel vollständig auf dem Bauteil abgelagert wird, ohne dass Overspray entsteht, und/oder
    e) dass der Druckkopf eine Flächenbeschichtungsleistung von mindestens 0,5 m2/min, 1m2/min, 2m2/min oder mindestens 3m2/min aufweist, und/oder
    f) dass der Düsenapplikator (1) mittels eines Manipulators, insbesondere mittels eines mehrachsigen Roboters bewegt wird, und/oder
    g) dass das Beschichtungsmittel ein Lack ist, insbesondere ein Basislack, ein Klarlack, ein Effektlack, ein Mica-Lack oder ein Metallic-Lack, und/oder
    h) dass das Beschichtungsmittel ein Wasserlack oder ein Lösemittellack ist, und/oder
    i) dass der Düsenapplikator (1) mindestens einen elektrisch ansteuerbaren Aktor aufweist, um Tropfen des Beschichtungsmittels aus dem Druckkopf auszustoßen, insbesondere einen Magnetaktor oder einen Piezoaktor, und/oder
    j) dass die Düse einen Düsendurchmesser von weniger als 1mm, 500µm, 250µm, 120µm oder 50µm aufweist.
EP20164222.0A 2016-12-14 2017-12-01 Beschichtungseinrichtung und zugehöriges betriebsverfahren Active EP3689474B1 (de)

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