DE29719051U1

DE29719051U1 - Lackwechsler

Info

Publication number: DE29719051U1
Application number: DE29719051U
Authority: DE
Original assignee: Apson Lackiertechnik GmbH
Current assignee: Apson Lackiertechnik GmbH
Priority date: 1997-10-27
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 1998-02-12
Anticipated expiration: 2007-10-28

Description

Lackwechsler

Die Erfindung betrifft einen Lackwechsler gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Lackwechsler dienen bei automatischen Lackieranlagen der Beaufschlagung eines den Lackauftrag bewirkenden Sprühkopfes mit einer unterschiedlichen Anzahl von Lacken. Die unterschiedlichen mit dem Sprühkopf zu verarbeitenden Lacke sind über eine Anzahl elektrisch bzw. pneumatisch schaltbarer Ventile einer gemeinsamen Sammelleitung zuführbar, wobei der jeweils zu verarbeitende Lack dann über die Sammelleitung und einer in der Sammelleitung angeordnete Pumpe in Richtung Sprühkopf gefördert wird. Um beim Wechsel von einer Farbe zu einer nächsten (Lackwechsel) die Reste der zuvor verarbeiteten Farbe vollständig aus dem Leitungssystem zu entfernen, umfassen bekannte Lackwechsler ferner auch eine Spülkombination, mittels der ebenfalls über pneumatisch bzw. elektrisch steuerbare Ventile Lösungsmittel und/oder Luft durch die Sammelleitung hindurchleitbar ist. Eine nächste Lacksorte ist nur dann verarbeitbar, wenn auch letzte Reste des zuvor verwendeten Lackes vollständig aus der Sammelleitung entfernt wurde.

Bekannte Lackwechsler sind modular aufgebaut, d.h. die einzelnen Lackzufuhren der verschiedenen Farben werden über einzelne die Ventile aufweisenden Module der Sammelleitung zugeführt, wobei diese Module nach Art von Blöcken ausgebildet sind und die Sammelleitung durch gemeinsame Bohrungen innerhalb der Module miteinander fluchtend gebildet sind. Die Spülkombination eines derartigen vorbekannten Lackwechslers ist durch ein den Lackwechsler bzw. die einzelnen Ventiimodule abschließende Spülmodule gebildet, also durch ein Modul, das in Richtung der Lackförderung am entferntesten Punkt der Sammelleitung in Richtung Pumpe angeordnet ist.

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Eine derartige Ausbildung eines Lackwechslers mit Spülkombination erlaubt eine kompakte Bauweise, jedoch ist es als nachteilig anzusehen, daß die in Richtung Lackförderung (Pumpe) der Sammelleitung nacheinander zugeführten Lacke stets das gesamte Leitungssystem der Sammelleitung ausfüllen und somit bei einem Lackwechsel aus der Sammelleitung entfernt werden müssen. Insbesondere die in dem oberen, der Pumpe zugewandten Teil der Sammelleitung zugeführten Lacke füllen die Sammelleitung während der Verarbeitung bis zur Spülkombination hin, so daß bei einem Lackwechsler diese zwischen Einleitung des Lackes und der Spülkombination in der Sammelleitung befindliche Farbe herausgespült werden muß. Bei Lackwechslern von automatischen Lackieranlagen erfolgen jedoch eine Vielzahl von Lackwechslern während der Produktion, so daß die nur geringen Farbmengen durch die Häufigkeit der dann anstehenden Spülvorgänge sich zu einer nicht unbeträchtlichen und kostenintensiven Färb- und Lösungsmitteimnge summieren. Dabei ist zu berücksichtigen, daß bei einem Lackwechsler, vermittels dem eine Vielzahl von unterschiedlichen Farben zu verarbeiten sind, die Sammelleitung in der Größenordnung der Länge von einem Meter mit Lack/Farbe ungenützt durchsetzt wird, so daß dies bei 1.000 Lackwechsel pro Tag einer jeweils herauszuspülenden und somit nicht nutzbaren Farbsäule von einem Kilometer entspricht. Eine automatische Lakierkabine weist in der Regel neun Lackwechsler auf, so daß dadurch erhebliche Lack- und Lösungsmittelverluste entstehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Lackwechsler gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 unter Vermeidung der zuvorstehend genannten Nachteile dahingehend zu erweitern, so daß der Verlust von Farbe/Lack bei einem Spüivorgang spürbar verringert werden kann. Der zu schaffende Lackwechsler soil dabei bautechnisch einfach und kostengünstig aufgebaut sein. Auch soll die bei einem Lackwechsel nötige Spühlzeit verringert werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Sammelleitung des Lackwechslers entsprechend der einzelnen Lackzufuhren für die jeweiligen Farben mit Rücklaufsperren·durchsetzt ist, dergestalt, daß die jeweils über ein Ventil zugeführte Farbe / der jeweils zugeführte Lack durch die in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Rückschlagventile ausgebildeten Rücklaufsperren die Sammelleitung nur in Richtung Pumpe, nicht aber in Richtung Spülkombination durchsetzten kann. Insbesondere die im oberen Teil eines modular aufgebauten Lackwechslers zugeführten Lacke füllen die in Richtung Spüikombination bspw. eine Länge von mehr als einem Meter aufweisende Sammelleitung nicht mehr. Während des Betriebes der Lackieranlage mit dieser Art von Lack bleibt daher der Bereich der Sammelleitung unterhalb des jeweiligen Rückschlagventiles bis zu der den Lackwechsler abschließenden Spülkombination farbfrei und bei einem Lackwechsler muß die sonst darin befindliche Lackmenge nicht mehr in nicht weiter nutzbarer Weise herausgelöst werden. Dadurch verringert sich auch die für einen Lackwechsel nötige Spühlzeit, da insgesammt eine geringere Lackmenge aus der Sammelleitung herausgelöst werden muß.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen und die Sammelleitung unterteilenden Rücklaufsperren sind gemäß einer Weiterbildung der Erfindung als Rückschlagventile ausgebildet, wobei als Ventilkörper jeweils eine in einer Aufweitung der Sammelleitung angeordnete Kugel beweglich eingelassen ist. In Sperrichtung ist der Kugel ein Ventilsitz zugeordnet, der in einer einfachen Weise durch einen O-Ring gebildet ist, an den sich durch den Förderdruck des jeweils verwendeten Lackes die Kugel schließend andrückt. Ist der erfindungsgemäße Lackwechsier mit der die einzelnen Ventiimodule durchsetzenden Sammelleitung in vertikaler Richtung sich erstreckend aufgebaut, so reicht bereits das Eigengewicht der Kugeln in den jeweiligen

Rücklaufsperren, um sich in Verbindung mit dem jeweils verwendeten Lack schließend an die Dichtefiächen (O-Ringe) anzulegen. Anstelle von Kugeln aufweisenden Rückschlagventilen können auch entsprechende Rücklaufsperren mit Klappen oder sonstigen Absperrkörpern verwendet werden.

Des weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnungen.

Es zeigt:

Fig. 1 die Ansicht des prinzipiellen Aufbaues des

erfindungsgemäßen Lackwechslers, und

Fig. 2 zwei aneinander grenzende Module des

erfindungsgemäßen Lackwechslers mit einer dazwischen angeordneten Rücklaufsperre.

Der modular aufgebaute Lackwechsler 1 besteht aus einzelnen in Form von Blöcken aufgebauten Verteilermodulen 2.1, 2.2,..., 2.N sowie einer den Lackwechsier 1 abschließenden Spülkombination 3. Die Blöcke der Verteilermoduien 2.1 - 2.N werden durch eine gemeinsame Sammelleitung durchsetzt, wobei diese als je eine in den Block eingearbeitete Bohrung ausgebildet ist. Die gemeinsame Sammelleitung 7 endet dabei in der den Lackwechsler 1 abschließenden Spülkombination 3 in Form einer Stichbohrung. In den einzelnen Blöcken der Verteilermodule 2.1 - 2.N sowie in der Spülkombination 3 münden auf die Bohrungen der gemeinsamen Sammelleitung 7 im rechten Winkel dazu verlaufende Bohrungen, vermittels den über Ventile 2.11, 2.12, ...,2.N1, 2.N2 Lacke der jeweils zu verwendenden Farbe über nicht weiter dargestellte Lackzufuhren 4 zuleitbar sind. Der den

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Lackwechsler 1 abschließende Block der Spülkombination 3 weist ebenfalls zwei Bohrungen auf, welche in die in der Spülkombination 3 endende Sammelleitung 7 münden und über die mittels zweier Ventile 3.11, 3.12 wahlweise eine Luftzufuhr 5 und eine Lösungsmittelzufuhr 6 schaltbar ist. An der Oberseite des modular aufgebauten Lackwechslers 1 tritt die Sammelleitung 7 durch ein nicht weiter dargestelltes Rohrleitungssystem aus und fördert den zu verarbeitenden Lack über eine Pumpe 8 zu einem nicht weiter dargestellten Verbraucher 9.

Die Sammelleitung 7, über welche der jeweils zu verarbeitende Lack einer Lackzufuhr 4 über das entsprechende Ventil 2.11 - 2.N2 der Pumpe 8 und somit dem Verbraucher 9 zugeführt wird, ist über ihre Länge mit einer Anzahl von Rücklaufsperren 10.1, 10.2, ..., 10.N durchsetzt. Bevorzugt sind dabei die Rücklaufsperren 10.1, 10.2,..., 10.N in größtmöglicher Nähe der Zufuhrbohrungen der Ventile 2.11 - 2.N2 angeordnet, wozu die in einem Verteilermodul in die Sammelleitung mündenden Bohrungen der Ventile 2.11 2.N2 in vorteilhafter Weise (im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Version mit jeweils in der Höhe versetzten Bohrungen) auf einer Höhe gegenüberliegend angeordnet sind. Die entsprechenden Rücklaufsperren 10.1, 10.2,..., 10.N sind dann direkt unter den jeweiligen Mündungen der Bohrungen in die Sammelleitung 7 angeordnet.

Wie in Figur 1 angedeutet, befindet sich die Rücklaufsperre 10.1 im unteren Teil der den Block des Verteilermoduls 2.1 durchsetzenden Bohrung der Sammelleitung 7. Die Rücklaufsperren 10.2 -10.N in den Blöcken der Verteilermodule 2.2 - 2.N sind ebenfalls jeweils im unteren Teil der das jeweilige Modul durchsetzenden Bohrung der Sammelleitung 7 angeordnet.

Figur 2 zeigt die Blöcke zweier aufeinandersitzender Verteilermodule 2.2, 2.3 in vergrößerter Ansicht. Die Bohrungen der in Figur 1 die Lackzufuhr 4 über die Ventile 2.21, 2.22, 2.31, 2.32 bewirkenden Lackzufuhr 4 sind dabei nicht

eingezeichnet. Die beiden Blöcke der Verteilermodule 2.2, 2.3 weisen jeweils eine gemeinsame die Sammelleitung 7 bildende Bohrung auf. Die Bohrungen der Sammelleitung 7 in den Verteilermodulen 2.2 und 2.3 weisen jeweils eine Aufweitung 11 auf, in welche eine Kugel 12 in Strömrichtung der Sammelleitung 7 beweglich eingelassen ist. Die Form der Aufweitung 11 in Verbindung mit der Kugei 12 ist dabei dergestalt, daß sich beim Durchlaß von Lack bzw. Lösungsmittel eine laminare Strömung ergibt. Die Bohrungen der gemeinsamen Sammelleitung 7 der Verteilermodule 2.2, 2.3 sind in dem Bereich, in welchen die beiden Blöcke aneinandergrenzen mit Dichtringen 13, 14 umgeben, wobei der Dichtring 14 mit der Kugel 12 innerhalb der Aufweitung 11 den Ventilsitz der nach Art eines Rückschlagventils aufgebauten Rücklaufsperre 10.2 (siehe Figur 1) bildet.

Um zu verhindern, daß die Kugel 12 durch eine Lackförderung innerhalb der Bohrung der gemeinsamen Sammelleitung 7 sich schließend an die obere Begrenzung der Aufweitung 11 anlegt, ist am oberen Ende der Aufweitung 11 ein die Endlage der Kugel 12 definierender Anschlag 15 angeordnet, welche in einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung als ein die Bohrung der Sammelleitung 7 senkrecht durchsetzender Stift ausgebildet ist. Durch die Begrenzung 15 wird die Kugel 12, wenn Lack durch die gemeinsame Sammelleitung 7 gefördert wird, in die in Figur 2 gestrichelt dargestellte Position verschoben, so daß der Lack nun den Bereich zwischen der Außenkontur der Kugel 12 und der Aufweitung 11 passieren kann. Dementsprechend sind der Durchmesser der Kugel 12 sowie der Innendurchmesser der Aufweitung 11 der Bohrung der Sammelleitung 7 aufeinander abgestimmt, bevorzugt dergestalt, daß der durch diese Differenzfläche verbleibende Querschnitt in der Größenordnung des Querschnittes der Bohrungen der Sammelleitung 7 liegt. Dadurch werden im Falle einer laminaren Strömung durch Turbulenzen verusachte Strömungswiderstände bei der Förderung von Lack vermieden.

Zur Erläuterung der Funktionsweise der Erfindung sei angenommen, daß in einem vorherigen und zu beendenden Arbeitsvorgang über das Ventil 2.11 bzw. 2.12 im Verteilermodul 2.1 Lack über die Pumpe 8 zu einem Verbraucher 9 gefördert worden ist. Durch die im unteren Teil des Blockes des Verteilermoduls 2.1 angeordnete Rücklaufsperre 10.1, also die sich gegen den Dichring 14 anlegende Kugel 12 der Rücklaufsperre 10.1 kann der über das Ventil 2.11 bzw. 2.12 dem Verteilermodul 2.1 zugeführte Lack nicht in den Bereich der Sammelleitung 7 unterhalb der Rücklaufsperre 10.1 gelangen. Wird nun nach Beendigung des Arbeitsvorganges der Lack gewechselt, so muß durch das Schalten der Ventile 3.11, 3.12 mittels Luft bzw. Lösungsmittel kein Lack im Bereich der Sammelleitung zwischen dem Spülmodul 3 und der Rücklaufsperre 10.1 des Verteilermoduls 2.1 herausgelöst werden. Diese die Länge der Sammelleitung 7 bis zum jeweiligen Verteilermodul 2.1 - 2.N reduzierende Länge entspricht somit der bei jedem Arbeitsgang eingesparten Lackmenge, die während der Verarbeitung nicht den in Förderrichtung abgewandten Teil der Sammelleitung durchsetzt und somit auch nicht bei einem Lackwechsel durch die Spülkombination 3 aus der Sammelleitung 7 herausgewaschen werden muß. Wegen der geringeren aus der Sammelleitung 7 herauszulösenden Lackmenge reduziert sich ebenfalls die Menge des bei einem Spühlvorgang aufzuwendenden Lösungsmittels und somit auch die Zeit eines Spühlvorgangs.

Bezuaszelchenliste

1	Lackwechsler
2.1 -2.N	Verteilermodul
2.11-2.N2	Ventil {Verteilermodul 2.1 - 2.N)
5 3	Spülkombination (Spülmodui)
3.11,3.12	Ventil (Spülkombination 3)
4	Lackzufuhr
5	Luftzufuhr
6	Lösungsmittelzufuhr
10 7	Sammelleitung
8	Pumpe
9	Verbraucher
10.1 -10.N	Rücklaufsperre (Rückschlagventil)
11	Aufweitung (Bohrung Sammelleitung 7)
15 12	Kugel
13	Dichtring
14	Dichtring (Ventilsitz für Kugel 12)
15	Anschlag (Kugel 12)

Claims

Schutzansprüche

1. Lackwechsler für automatische Lackieranlagen, bei welchem eine Anzahl Lackzufuhren in eine gemeinsame Sammelleitung münden, der der Sammelleitung jeweils zugeführte Lack zu einem Verbraucher weiterleitbar ist und der Lackwechsler an dem in Förderrichtung des zu verarbeitenden Lackes abgewandten Ende eine Spülkombination zum Einleiten von Lösungsmittel und/oder Luft aufweist,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Sammelleitung (7) zwischen der in Förderrichtung des Lackes ersten Lackzufuhr (4) und der Spülkombänation (3) wenigstens eine Rücklaufsperre (10.1 - 10.N) aufweist, durch welche die Förderung von Lack in Richtung Spülkombination (3) gesperrt wird.

2. Lackwechsler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß bei Ausbildung der Lackzufuhren (4) als einzelne Verteilermodule (2.1 2.N) mit einer diese durchsetzenden Sammelleitung (7) jedem Verteilermodul (2.1 - 2.N) eine Rücklaufsperre (10.1 - 10.N) zugeordnet ist

3. Lackwechsler nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Rücklaufsperren (10.1 - 10.N) nach Art von Rückschlagventilen mit je einer in der zu sperrenden Richtung gegen einen Dichtungsring (14) drückbaren Kugel (12) ausgebildet sind.

4. Lackwechsler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Verteilermodule (2.1 - 2.N) als einzelne aufeinandersetzbare Blöcke ausgebildet sind, welche die gemeinsame Sammelleitung (7) ergebende Bohrungen aufweisen und die Rücklaufsperren (10.1 - 10.N) jeweils in dem in Förderrichtung des Lackes unteren Ende des Verteilermoduls (2.1 - 2.N) angeordnet sind.

5. Lackwechsler nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Rücklaufsperren (10.1 - 10.N) als in jeweils einer Aufweitung (11) einer den Block des Verteilermoduls (2.1 - 2.N) als Sammelleitung durchsetzenden Bohrung beweglich angeordnete Kugeln (12) ausgebildet sind.

6. Lackwechsler nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Kugeln (12) der Rücklaufsperren (10.1 - 10.N) der Verteilermodule (2.1 - 2.N) ihre in Sperrichtung wirkende Dichtsitze in jeweils einem Dichtring (14) haben, die in dem jeweils darunter liegenden Block eines in Förderrichtung des Lackes vorgeordneten Verteilermoduls (2.1 - 2.N) angeordnet sind.