EP0846498A1 - Sprühbeschichtungseinrichtung mit automatischer Funktionsüberwachung - Google Patents

Sprühbeschichtungseinrichtung mit automatischer Funktionsüberwachung Download PDF

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EP0846498A1
EP0846498A1 EP97120050A EP97120050A EP0846498A1 EP 0846498 A1 EP0846498 A1 EP 0846498A1 EP 97120050 A EP97120050 A EP 97120050A EP 97120050 A EP97120050 A EP 97120050A EP 0846498 A1 EP0846498 A1 EP 0846498A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spray
sensor
valve part
spray coating
carrier element
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP97120050A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Dankert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carlisle Fluid Technologies Germany GmbH
Original Assignee
ITW Oberflaechentechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ITW Oberflaechentechnik GmbH filed Critical ITW Oberflaechentechnik GmbH
Publication of EP0846498A1 publication Critical patent/EP0846498A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/004—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area comprising sensors for monitoring the delivery, e.g. by displaying the sensed value or generating an alarm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
    • B05B1/3033—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head
    • B05B1/304—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve
    • B05B1/3046—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve the valve element, e.g. a needle, co-operating with a valve seat located downstream of the valve element and its actuating means, generally in the proximity of the outlet orifice
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/14—Arrangements for preventing or controlling structural damage to spraying apparatus or its outlets, e.g. for breaking at desired places; Arrangements for handling or replacing damaged parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/60—Arrangements for mounting, supporting or holding spraying apparatus
    • B05B15/65—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/08—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point
    • B05B7/0807—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form intersecting jets
    • B05B7/0815—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form intersecting jets with at least one gas jet intersecting a jet constituted by a liquid or a mixture containing a liquid for controlling the shape of the latter

Definitions

  • the invention relates to a spray coating device according to the preamble of claim 1.
  • From DE-C-22 09 896 is an electrostatic spray device for spray coating objects with known liquid coating material.
  • the valve has a fixed one Valve seat and one by a spring against the valve seat crowded rod-shaped valve body. This can be lifted off the valve seat against the spring force.
  • spray device between spraying devices with electrodes, which are connected to a high voltage source in order electrostatic charging of the liquid (e.g. DE-A-26 33 687) or powder coating material to generate and spray devices without such electrodes.
  • the object of the invention is to be solved simple way the functionality of the spray coating device automatically so continuously monitor that damage from malfunctions largely be avoided.
  • the invention is preferably suitable for liquid Coating material, however, can also be for powder Coating material can be used.
  • the invention has the following advantages: frequency and The duration of defective coatings can be reduced as a sensor of the spray coating device the setting of the valve that supplies the coating material regulated, monitored and depending on the position of the valve emits a signal. This ensures that e.g. a production line, which spray coating facilities includes the object to be coated only transported if the valve position of the Spray device corresponds to a target position and accordingly the coating process was carried out properly.
  • malfunctions in the actuator of the valve e.g. leakage of a compressed air hose with a pneumatic actuator or problems in the electrical supply circuit with one electrical actuator.
  • the signal from the sensor can be used for diagnostic purposes be used, e.g. for the following case: if the signal is that it not only indicates open-closed position, but also intermediate positions of the movable valve body, then a signal processing device can e.g. the length of time during which the Valve not in its setpoint Open position was and therefore too little coating material was sprayed. In this way e.g. how many objects, e.g. Automobile bodies, with a too thin layer of coating material were coated.
  • the spray coater shown in the drawings shows a spray device 2, which coating material sprayed as a spray jet 52.
  • the river of the coating material to a nozzle 54 takes place through a fluid channel 26, which is an adapter 46, a Carrier plate 4 and the spray device 2 along a Arrow 48 extends.
  • the same course also follow the necessary process aids, e.g. a fluid channel 24 for shaping air 25 on horns 27 for shaping the spray jet 52; a fluid channel 30 for atomizing air 29 for Support the atomization of the coating material; a fluid channel 32 for control air for actuating a Valve needle 80 in the spray device 2; a fluid channel 28 for returning and recirculating the coating material during spray breaks.
  • the adapter 46 is for the Installation on a robot, lifting stand, handle or other carrier 70 designed.
  • a turn-lock closure 6.7 is divided into two twist-tension connecting means 6,7.
  • the first twist-tension connection means 6 provides the Axis of rotation 44 for the entire locking mechanism. It has a first closure part 8 on the Spray device 2 and a second closure part 10 of the carrier plate 4.
  • the second twist-tension connection means 7 and a locking means 34 are at a radial distance arranged from the axis of rotation 44.
  • the second twist-tension lanyard 7 also consists of two shooting parts, one of which is on the spray device 2 and the another is located on the carrier plate 4.
  • Twist-tension lock To close the Twist-tension lock is the first closure part 8 of the Spray device 2 in the second closure part 10 of the Carrier plate 4 inserted.
  • a relative rotation 50 of Spray device 2 and the support plate 4 against each other are the two components by means of the two twist-tension connection means 6.7 pulled against each other and then through the locking means 34 secured against twisting.
  • the connection To the Loosening the connection must be a release button 56 on Locking means 34 are pressed.
  • the spray device 2 and the carrier plate 4 can then in opposite direction 51, which the Spray device 2 can be removed.
  • Fig. 2 shows the spray device 2 without the removed Carrier plate 4. That means that the eye is directly on the Parting plane 12 between the spray device 2 and the Carrier plate 4.
  • the first closure part 8 of the first twist-tension connection means 6 is in a top view detect. It is not in the tension center here between the fluid channels 24,26,28,30,32, which is the second Torsion-clamping connection means 7 requires. It is however, the first twist-tension connection means is also conceivable 6 to be arranged so that when closing the Connection in the clamping force center between the fluid channels 24,26,28,30,32 and their sealing elements 14,16,18,20,22 , with which the second twist-tension connection means 7 could be omitted.
  • the individual fluid channels 24, 26, 28, 30,32 are by sealing elements 14,16,18,20,22, such as e.g. O-ring seals when closing the turn-lock fastener sealed.
  • O-ring seals can for example in the relaxed state by 0.4 mm from the parting line 12 protrude and when closing the connection can they are compressed by approximately 0.2 mm, whereby the Sealing effect arises.
  • the O-ring seals 14, 16, 18, 20,22 are in bore paragraphs of the fluid channels 24,26,28,30, 32 of the spray device 2 (or in the carrier plate 4) used.
  • the carrier plate 4 is in Fig. 3 in one of the spray device 2 of FIG. 2 shown folded down. Consequently, the connection and Connecting elements to those with reference to FIG. 2 described components visible.
  • the second is more precise Closure part 10 of the first twist-tension connection means 6 to see in which the spray device 2 with the first Closure part 8 is inserted to close the connection.
  • the fluid channels 24, 26, 28, 30, 32 shown are through the sealing elements 14, 16, 18, 20, 22 shown in FIG. 2 are sealed when closing.
  • the Unlocking button 56 to see which to open the Closure 6.7 must be pressed to the locking means 34 to solve.
  • FIG. 4 shows the first rotary-tensioning connecting means 6, similar to a bayonet lock, just before tensioning.
  • the first closure part 8 of the spray device 2 in the form of a pin provided with wings 72 already in the second closure part 10 of the carrier plate 4 in shape inserted a complementary profile slot, however not yet excited.
  • the first one can be seen in FIG. 4 Closure part 8, each with a clamping surface 36 and one sloping ramp 40 on its wings 72, which together with counter-clamping surfaces 37 of the carrier plate 4, at a relative rotation 50 about the axis of rotation 44 the required Voltage for sealing the fluid channels 24, 26, 28, Build up 30,32 with the sealing elements 14,16,18,20,22.
  • Fig. 5 shows the first rotary clamping connection means 6 of the Fig. 4 in the tensioned position.
  • the pair of clamping surfaces 36.37 now engaged with each other.
  • a rotation in the direction of arrow 50 around the Axis of rotation 44 causes so that the spray device 2, by means of the inclined ramp surface 40 of the first Closure part 8 by engagement on the second closure part 10, moved towards the carrier plate 4.
  • the tension to Sealing of the fluid channels 24, 26, 28, 30, 32 is performed by the Compression of the sealing elements 14,16,18,20,22 caused.
  • Fig. 6 shows the locking means 34 when the spray device 2 and the carrier plate 4 are connected by the twist-tension lock 6.7.
  • a spring element 58 and a locking bolt 60 which has a rounded head, are attached to the spray device 2.
  • the locking bolt 60 protrudes beyond a surface 62 of the spray device 2, which lies opposite a part of the carrier plate 4.
  • the twist-and-lock closure 6, 7 is closed, the locking bolt 60 automatically engages in a recess 64 in the carrier plate 4.
  • the locking means 34 is unlocked in that the locking bolt 60 is pressed out of the recess 64 by hand against the force of the spring element 58 by the unlocking button 56.
  • the second twist-tension connection means 7 can also be seen in FIG. 6.
  • one or several electrical lines can be provided in the Partition plane 12 on the one hand on the spray device 2 and on the other hand, contacts 66 arranged on the carrier plate 4, 68, which by the rotary-tensioning connecting means 6.7 can be related to one another at least one high voltage electrode 74 electrical To supply energy.
  • the high voltage electrode 74 serves in FIG known manner for electrically charging the coating material.
  • a sensor is on a mounting surface 98 of the carrier plate 4 76 permanently installed, even when removing the spraying device 2 remains there.
  • the sensor 76 is in permanent connection with a signal processing device 77 (Reaction device), the contact e.g. through electrical or optical lines 78 or by wireless signal transmission can be done.
  • the signal processing device 77 can also be part of the control of the spray coater be.
  • the spray device 2 is in the assembled, locked state with the carrier plate 4.
  • the sensor 76 is fixedly mounted on the mounting surface 98, ie it remains even when the spray device 2 is removed on the support plate 4 and can also be used for other identical spray devices.
  • the nozzle 54 of the spray device 2 is composed of a plurality of elements 27, 100, 102, 104, which seal the individual fluid channels 24, 26, 28, 30, 32 against one another.
  • a separating ring 102 and a nozzle element 104 separate the shaping air 25 of the fluid channel 24 from the atomizing air 29 of the fluid channel 30.
  • the horns 27 of an air distributor 106 form the end of the fluid channel 24 and direct the shaping air 25 onto the spray jet 52 in a suitable manner they include high voltage electrodes 74.
  • a union nut 100 fastens these elements to a housing 107 of the spray device 2.
  • the coating material is supplied through the fluid channel 26.
  • the coating material is sprayed through a central spray opening 108 on the nozzle element 104 when the valve needle 80 is lifted from the valve seat 92 by the actuating device 82 against the spring force of a biasing spring 88.
  • the actuating device 82 can have, for example, a pneumatic cylinder or a lifting magnet.
  • a piston 84 of the actuating device 82 is urged by the biasing spring 88, which is stronger than a spring element 86, against the spring force of the spring element 86 against the valve needle 80, and thus the latter against the valve seat 92, so that the fluid channel 26 is closed. In the depressurized or de-energized state, this ensures that no coating material can escape.
  • a sensor pin 90 is connected to the piston 84 on the side facing away from the valve needle 80, as a result of which it always follows the movements of the valve needle 80. When the valve is opened, the piston 84 pushes the sensor pin 90 through an outlet opening 94 on the spraying device 2 into an inlet opening 96 on the sensor 76, and vice versa when closing.
  • the sensor 76 can be, for example, an inductive sensor, a capacitive sensor or an optical sensor.
  • the sensor 76 operates in a known manner.
  • the signal from sensor 76 is suitable for remote transmission. It is routed from the sensor 76 to the signal processing device 77 via a remote transmission path 78, for example electrical or optical conductors or wireless transmission.

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  • Nozzles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sprühbeschichtungseinrichtung, die ein Ventil zur Steuerung der Durchflußmenge von flüssigem oder pulverförmigem Beschichtungsmaterial beinhaltet, und auf einem eine Sprühvorrichtung (2) tragenden Trägerelement (4) montiert ist. Ein Sensor (76) überwacht die relative Stellung einer Ventilnadel (80) und gibt über Fernübertragungswege (78) dementsprechende Signale an ein Signalverarbeitungsgerät weiter. Der Sensor (76) kontrolliert die Funktionsfähigkeit der Sprühbeschichtungseinrichtung derart ununterbrochen automatisch, daß Schäden durch Funktionsstörungen weitgehend vermieden werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Sprühbeschichtungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der DE-C-22 09 896 ist eine elektrostatische Sprühvorrichtung zum Sprühbeschichten von Gegenständen mit flüssigem Beschichtungsmaterial bekannt. Die Strömung des flüssigen Beschichtungsmaterials zu einer Sprühdüse wird durch ein Ventil gesteuert. Das Ventil hat einen ortsfesten Ventilsitz und einen durch eine Feder gegen den Ventilsitz gedrängten stangenförmigen Ventilkörper. Dieser kann entgegen der Federkraft vom Ventilsitz abgehoben werden.
Aus der DE-A-44 16 311 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der ein Sprühgerät und ein Träger miteinander verbunden werden können.
Unter der allgemeinen Bezeichnung Sprühvorrichtung unterscheidet man zwischen Sprühvorrichtungen mit Elektroden, welche mit einer Hochspannungsquelle verbunden sind, um eine elektrostatische Aufladung des flüssigen (z.B. DE-A-26 33 687) oder pulverförmigen Beschichtungsmaterials zu erzeugen, und Sprühvorrichtungen ohne solche Elektroden.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, auf einfache Weise die Funktionsfähigkeit der Sprühbeschichtungseinrichtung derart ununterbrochen automatisch zu überwachen, daß Schäden durch Funktionsstörungen weitgehend vermieden werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Die Erfindung eignet sich vorzugsweise für flüssiges Beschichtungsmaterial, kann jedoch auch für pulverförmiges Beschichtungsmaterial verwendet werden.
Die Erfindung hat folgende Vorteile: Die Häufigkeit und Zeitdauer fehlerhafter Beschichtungen kann reduziert werden, da ein Sensor der Sprühbeschichtungseinrichtung die Einstellung des Ventils, das die Beschichtungsmaterialzufuhr reguliert, überwacht und je nach Stellung des Ventils ein Signal abgibt. Damit wird sichergestellt, daß z.B. eine Produktionsstraße, welche Sprühbeschichtungseinrichtungen beinhaltet, den zu beschichtenden Gegenstand nur dann weiterbefördert, wenn die Ventilstellung der Sprühvorrichtung einer Sollstellung entspricht und demnach der Beschichtungsprozeß ordnungsgemäß ausgeführt wurde. Außerdem können Störungen an der Betätigungseinrichtung des Ventils, wie z.B. ein Undichtwerden eines Druckluftschlauches bei einer pneumatischen Betätigungseinrichtung oder Probleme im elektrischen Versorgungskreis bei einer elektrischen Betätigungseinrichtung, festgestellt werden.
Ferner kann das Signal des Sensors für Diagnosezwecke verwendet werden, z.B. für folgenden Fall: wenn das Signal derart ist, daß es nicht nur Auf-Zu-Position anzeigt, sondern auch Zwischenpositionen des beweglichen Ventilkörpers, dann kann durch ein Signalverarbeitungsgerät z.B. die Zeitdauer festgestellt werden, während welcher das Ventil nicht in seiner einem Sollwert entsprechenden Offenstellung war und deshalb zu wenig Beschichtungsmaterial versprüht wurde. Auf diese Weise kann z.B. ermittelt werden, wieviele Gegenstände, z.B. Automobilkarosserien, mit einer zu dünnen Schicht von Beschichtungsmaterial beschichtet wurden.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform als Beispiel beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1
eine Sprühvorrichtung und ein Trägerelement in der gefügten, verriegelten Stellung, wobei das Trägerelement auf einem Adapter montiert ist;
Fig. 2
eine Trennebene der Sprühvorrichtung, wenn das Trägerelement gelöst und weggenommen ist;
Fig. 3
die Trennebene des Trägerelements, wenn die Sprühvorrichtung gelöst und weggenommen ist;
Fig. 4
einen vergrößerten Ausschnitt der Sprühvorrichtung und des Trägerelements an einem ersten mechanischen Dreh-Spann-Verbindungsmittel im Schnitt, wobei die Verbindung noch gelöst ist;
Fig. 5
einen vergrößerten Ausschnitt der Sprühvorrichtung und des Trägerelements am ersten mechanischen Dreh-Spann-Verbindungsmittel im Schnitt, wobei die Verbindung nun gespannt ist;
Fig. 6
einen vergrößerten Ausschnitt der Sprühvorrichtung und des Trägerelements im verbundenen, gespannten Zustand, an der Stelle eines Verriegelungsmittels und eines zweiten Dreh-Spann-Verbindungsmittels, im Schnitt;
Fig. 7
eine Ansicht, in der man erkennen kann, wie die Sprühvorrichtung und das Trägerelement durch eine Drehung gespannt oder entspannt werden können;
Fig. 8
eine vergrößerte, teilweise geschnittene Ansicht durch die Sprühbeschichtungseinrichtung.
Die in den Zeichnungen dargestellte Sprühbeschichtungsvorrichtung zeigt eine Sprühvorrichtung 2, welche Beschichtungsmaterial als Sprühstrahl 52 versprüht. Der Fluß des Beschichtungsmaterials zu einer Düse 54 erfolgt durch einen Fluidkanal 26, der sich durch einen Adapter 46, eine Trägerplatte 4 und die Sprühvorrichtung 2 entlang eines Pfeiles 48 erstreckt. Dem selben Verlauf folgen außerdem die nötigen Verfahrenshilfsmittel, wie z.B. ein Fluidkanal 24 für Formungsluft 25 an Hörnern 27 zum Formen des Sprühstrahls 52; ein Fluidkanal 30 für Zerstäuberluft 29 zur Unterstützung der Zerstäubung des Beschichtungsmaterials; ein Fluidkanal 32 für Steuerluft zur Betätigung einer Ventilnadel 80 in der Sprühvorrichtung 2; ein Fluidkanal 28 zur Rückführung und Rezirkulation des Beschichtungsmaterials während Sprühpausen. Der Adapter 46 ist für die Montage an einem Roboter, Hubständer, Handgriff oder anderen Träger 70 ausgelegt. Ein Dreh-Spann-Verschluß 6,7 ist in zwei Dreh-Spann-Verbindungsmittel 6,7 aufgeteilt. Das erste Dreh-Spann-Verbindungsmittel 6 stellt die Drehachse 44 für den gesamten Verschlußmechanismus dar. Es besitzt einen ersten Verschlußteil 8 an der Sprühvorrichtung 2 und einen zweiten Verschlußteil 10 an der Trägerplatte 4. Das zweite Dreh-Spann-Verbindungsmittel 7 und ein Verriegelungsmittel 34 sind mit radialem Abstand von der Drehachse 44 angeordnet. Das zweite Dreh-Spann-Verbindungsmittel 7 besteht ebenso aus zwei Verschußteilen, von denen sich eines an der Sprühvorrichtung 2 und das andere an der Trägerplatte 4 befindet. Zum Schließen des Dreh-Spann-Verschlusses wird der erste Verschlußteil 8 der Sprühvorrichtung 2 in den zweiten Verschlußteil 10 der Trägerplatte 4 gesteckt. Durch eine relative Drehung 50 der Sprühvorrichtung 2 und der Trägerplatte 4 gegeneinander werden die beiden Komponenten durch die beiden Dreh-Spann-Verbindungsmittel 6,7 gegeneinander gezogen und dann durch das Verriegelungsmittel 34 gegen Verdrehen gesichert. Zum Lösen der Verbindung muß ein Entriegelungsknopf 56 am Verriegelungsmittel 34 gedrückt werden. Die Sprühvorrichtung 2 und die Trägerplatte 4 können dann in entgegengesetzter Richtung 51 gedreht werden, womit die Sprühvorrichtung 2 abgenommen werden kann.
Fig. 2 zeigt die Sprühvorrichtung 2, ohne die abgenommene Trägerplatte 4. Das heißt, der Blick fällt direkt auf die Trennebene 12 zwischen der Sprühvorrichtung 2 und der Trägerplatte 4. Der erste Verschlußteil 8 des ersten Dreh-Spann-Verbundungsmittels 6 ist in einer Draufsicht zu erkennen. Er liegt hier nicht im Spannkräfte-Zentrum zwischen den Fluidkanälen 24,26,28,30,32, was das zweite Dreh-Spann-Verbindungsmittel 7 erforderlich macht. Es ist allerdings auch denkbar das erste Dreh-Spann-Verbindungsmittel 6 so anzuordnen, daß es beim Schließen der Verbindung im Spannkräfte-Zentrum zwischen den Fluidkanäle 24,26,28,30,32 und deren Dichtungselemente 14,16,18,20,22 liegt, womit das zweite Dreh-Spann-Verbindungsmittel 7 weggelassen werden könnte.
Desweiteren ist in Fig. 2 das Verriegelungsmittel 34 im Teilschnitt dargestellt. Sichtbar sind außerdem alle Fluidkanäle 24,26,28,30,32. Die einzelnen Fluidkanäle 24,26,28, 30,32 werden durch Dichtungselemente 14,16,18,20,22, wie z.B. O-Ring-Dichtungen, beim Schließen des Dreh-Spann-Verschlusses abgedichtet. O-Ring-Dichtungen können beispielsweise im entspannten Zustand um 0,4 mm aus der Trennebene 12 hervorstehen und beim Schließen der Verbindung können sie um ca. 0,2 mm komprimiert werden, wodurch der Abdichtungseffekt entsteht. Die O-Ring-Dichtungen 14,16,18, 20,22 sind in Bohrungs-Absätze der Fluidkanäle 24,26,28,30, 32 der Sprühvorrichtung 2 (oder in der Trägerplatte 4) eingesetzt.
Die Trägerplatte 4 ist in Fig. 3 in einem von der Sprühvorrichtung 2 der Fig. 2 heruntergeklappten Zustand dargestellt. Folglich sind in dieser Darstellung die Anschluß- und Verbindungselemente zu den mit Bezug auf Fig. 2 beschriebenen Komponenten sichtbar. Genauer ist das zweite Verschlußteil 10 des ersten Dreh-Spann-Verbindungsmittels 6 zu sehen, in das die Sprühvorrichtung 2 mit dem ersten Verschlußteil 8 zum Schließen der Verbindung gesteckt wird. Die dargestellten Fluidkanäle 24,26,28,30,32 werden durch die Dichtungselemente 14,16,18,20,22, die in Fig. 2 dargestellt sind, beim Schließen abgedichtet. Weiterhin ist der Entriegelungsknopf 56 zu sehen, welcher zum Öffnen des Verschlusses 6,7 gedrückt werden muß, um das Verriegelungsmittel 34 zu lösen.
Fig. 4 zeigt das erste Dreh-Spann-Verbindungsmittel 6, ähnlich einem Bajonette-Verschluß, kurz vor dem Spannen. Dabei ist der erste Verschlußteil 8 der Sprühvorrichtung 2 in Form eines mit Flügeln 72 versehenen Zapfens bereits in den zweiten Verschlußteil 10 der Trägerplatte 4 in Form eines komplementären Profilschlitzes hineingesteckt, jedoch noch nicht gespannt. Zu erkennen ist in Fig. 4 der erste Verschlußteil 8 mit je einer Spannfläche 36 und einer schrägen Auflauffläche 40 auf seinen Flügeln 72, welche zusammen mit Gegen-Spannflächen 37 der Trägerplatte 4, bei einer relativen Drehung 50 um die Drehachse 44 die erforderliche Spannung zum Abdichten der Fluidkanäle 24,26,28, 30,32 mit den Dichtungselementen 14,16,18,20,22 aufbauen.
Fig. 5 zeigt das erste Dreh-Spann-Verbindungsmittel 6 der Fig. 4 in der verspannten Stellung. Dabei ist das Spannflächenpaar 36,37 nun im Eingriff miteinander. Um dies zu erreichen wurde eine Drehung in Pfeilrichtung 50 um die Drehachse 44 veranlaßt, so daß sich die Sprühvorrichtung 2, mittels der schrägen Auflauffläche 40 des ersten Verschlußteils 8 durch Eingriff am zweiten Verschlußteil 10, auf die Trägerplatte 4 zubewegt. Die Spannung zum Abdichten der Fluidkanäle 24,26,28,30,32 wird durch die Komprimierung der Dichtungselemente 14,16,18,20,22 verursacht.
Fig. 6 zeigt das Verriegelungsmittel 34, wenn die Sprühvorrichtung 2 und die Trägerplatte 4 durch den Dreh-Spann-Verschluß 6,7 verbunden sind. Ein Federelement 58 und ein Verriegelungsbolzen 60, welcher einen abgerundeten Kopf aufweist, sind an der Sprühvorrichtung 2 angebracht. Im unverriegelten Zustand ragt der Verriegelungsbolzen 60 über eine Fläche 62 der Sprühvorrichtung 2 hinaus, die einem Teil der Trägerplatte 4 gegenüberliegt. Beim Schließen des Dreh-Spann-Verschlusses 6,7 rastet der Verriegelungsbolzen 60 automatisch in eine Vertiefung 64 der Trägerplatte 4 ein. Entriegelt wird das Verriegelungsmittel 34, indem der Verriegelungsbolzen 60 durch den Entriegelungsknopf 56 von Hand entgegen der Kraft des Federelements 58 aus der Vertiefung 64 herausgedrückt wird.
Das zweite Dreh-Spann-Verbindungsmittel 7 ist in Fig. 6 ebenfalls zu sehen. Es besteht aus einem Spannflächenpaar 38,39, das in der verbundenen Stellung dargestellt ist und die Anpreßkraft auf die Dichtungselemente 14,16,18,20,22 erhöht, wodurch sichergestellt wird, daß die Fluidkanäle 24,26,28,30,32 abgedichtet werden. Es ist aber auch denkbar, die nötige Anpreßkraft ohne diese zweiten Dreh-Spann-Verbindungsmittel 7 aufzubringen. Ein schräger Auflaufflächenteil 42 der Spannflächen 38 und/oder 39 erleichtert das Schließen des Dreh-Spann-Verschlusses 6,7. Die eine Spannfläche 38 ist an der Trägerplatte 4 und die andere Spannfläche 39 ist gegenüberliegend an der Sprühvorrichtung 2 gebildet.
Fig. 7 zeigt die Sprühvorrichtung 2 und die Trägerplatte 4 so, daß sie im Zustand kurz vor dem Drehen 50 zum Schließen der Verbindung sind, wobei die beiden Verschlußteile 8,10 des ersten Dreh-Spann-Verbindungsmittels 6, welches die Drehachse 44 bildet, bereits ineinander gesteckt sind, oder kurz nach dem Öffnen der Verbindung durch eine Drehung in Richtung des Pfeiles 51, wobei die Sprühvorrichtung 2 und die Trägerplatte 4 noch ineinander stecken.
Die beiden Dreh-Spann-Verbindungsmittel 6 und 7 gewährleisten jedes für sich, und insbesondere in Kombination miteinander, eine sichere Verbindung der Fluidkanäle 24,26, 28,30,32 und einen wackelfreien Halt der Sprühvorrichtung 2 an der Trägerplatte 4.
Gleich wie die Fluidkanäle 24,26,28,30,32 können eine oder mehrere elektrische Leitungen vorgesehen sein, die in der Trennebene 12 einerseits an der Sprühvorrichtung 2 und andererseits an der Trägerplatte 4 angeordnete Kontakte 66, 68 haben, welche durch die Dreh-Spann-Verbindungsmittel 6,7 miteinander in Verbindung gebracht werden können, um mindestens einer Hochspannungselektrode 74 elektrische Energie zuzuführen. Die Hochspannungselektrode 74 dient in bekannter Weise zur elektrischen Aufladung des Beschichtungsmaterials.
Auf einer Aufbaufläche 98 der Trägerplatte 4 ist ein Sensor 76 fest montiert, der auch beim Abnehmen der Sprühvorrichtung 2 dort verbleibt. Der Sensor 76 steht in ständiger Verbindung mit einem Signalverarbeitungsgerät 77 (Reaktionsgerät), wobei der Kontakt z.B. durch elektrische oder optische Leitungen 78 oder durch drahtlose Signalübertragung erfolgen kann. Das Signalverarbeitungsgerät 77 kann auch ein Teil der Steuerung der Sprühbeschichtungseinrichtung sein. Die Sensoranordnung und -funktion wird mit Bezug auf Fig. 8 ausführlicher beschrieben.
Fig. 8 zeigt einen vergrößerten Längsschnitt durch die Sprühbeschichtungseinrichtung und den Sensor 76. Die Sprühvorrichtung 2 befindet sich im gefügten, verriegelten Zustand mit der Trägerplatte 4. Der Sensor 76 ist auf der Aufbaufläche 98 fest montiert, d.h. er verbleibt auch beim Abnehmen der Sprühvorrichtung 2 an der Trägerplatte 4 und kann auch für andere baugleiche Sprühvorrichtungen benützt werden.
Die Düse 54 der Sprühvorrichtung 2 ist aus mehreren Elementen 27,100,102,104 zusammengesetzt, welche die einzelnen Fluidkanäle 24,26,28,30,32 gegeneinander abdichten. Ein Trennring 102 und ein Düsenelement 104 trennen die Formungsluft 25 des Fluidkanals 24 von der Zerstäuberluft 29 des Fluidkanals 30. Die Hörner 27 eines Luftverteilers 106 bilden das Ende des Fluidkanals 24 und lenken die Formungsluft 25 in einer geeigneten Weise auf den Sprühstrahl 52. Außerdem können sie Hochspannungselektroden 74 beinhalten. Eine Überwurfmutter 100 befestigt diese Elemente an einem Gehäuse 107 der Sprühvorrichtung 2.
Die Beschichtungsmaterialzufuhr erfolgt durch den Fluidkanal 26. Das Beschichtungsmaterial wird durch eine zentrale Sprühöffnung 108 am Düsenelement 104 versprüht, wenn die Ventilnadel 80 vom Ventilsitz 92 durch die Betätigungseinrichtung 82 entgegen der Federkraft einer Vorspannfeder 88 abgehoben wird. Die Betätigungseinrichtung 82 kann z.B. einen Pneumatikzylinder oder einen Hubmagneten aufweisen. Ein Kolben 84 der Betätigungseinrichtung 82 wird von der Vorspannfeder 88, die stärker ist als ein Federelement 86, entgegen der Federkraft des Federelements 86 gegen die Ventilnadel 80, und damit letztere gegen den Ventilsitz 92 gedrängt, so daß der Fluidkanal 26 verschlossen ist. Im drucklosen oder stromlosen Zustand wird dadurch sichergestellt, daß kein Beschichtungsmaterial austreten kann.
Ein Sensor-Bolzen 90 ist mit dem Kolben 84 auf der, von der Ventilnadel 80 abgewandten Seite verbunden, wodurch er den Bewegungen der Ventilnadel 80 stets folgt. Beim Öffnen des Ventils schiebt der Kolben 84 den Sensor-Bolzen 90 durch eine Austrittsöffnung 94 an der Sprühvorrichtung 2 in eine Eintrittsöffnung 96 am Sensor 76, und beim Schließen umgekehrt. Der Sensor 76 kann beispielsweise ein induktiver Meßfühler, ein kapazitiver Meßfühler oder ein optischer Sensor sein. Der Sensor 76 arbeitet in bekannter Weise. Das Signal des Sensors 76 ist zur Fernübertragung geeignet. Es wird vom Sensor 76 über einen Fernübertragungsweg 78, z.B. elektrische oder optische Leiter oder drahtlose Übertragung zum Signalverarbeitungsgerät 77 geführt.
Bezugszahlenliste
2
- Sprühvorrichtung
4
- Trägerelement
6
- erstes Dreh-Spann-Verbindungsmittel
7
- zweites Dreh-Spann-Verbindungsmittel
8
- erster Verschlußteil
10
- zweiter Verschlußteil
12
- Trennebene
14
- Dichtungselement
16
- Dichtungselement
18
- Dichtungselement
20
- Dichtungselement
22
- Dichtungselement
24
- Fluidkanal für Formungsluft (Hörnerluft)
25
- Formungsluft (Hörnerluft)
26
- Fluidkanal für Materialzuführung
27
- Hörner
28
- Fluidkanal für Materialrückführung
29
- Zerstäuberluft
30
- Fluidkanal für Zerstäuberluft
32
- Fluidkanal für Betätigungsluft zur Betätigung eines Ventils für den Beschichtungsmaterialfluß zur Düse 54
34
- Verriegelungsmittel
36
- Spannfläche am ersten Verschlußteil 8 der Sprühvorrichtung 2
37
- Gegen-Spannfläche zu 36 am zweiten Verschlußteil 10 der Trägerplatte 4
38
- Spannfläche an der Trägerplatte 4 des zweiten Dreh-Spann-Verbindungsmittels 7
39
- Gegen-Spannfläche zu 38 an der Sprühvorrichtung 2 des zweiten Dreh-Spann-Verbindungsmittels 7
40,42
- schräge Auflauffläche
44
- Drehachse
46
- Adapter
48,50
- Pfeil
51
- Pfeil
52
- Sprühstrahl
54
- Düse
56
- Entriegelungsknopf
58
- Federelement
60
- Verriegelungsbolzen
62
- Fläche
64
- Vertiefung
66
- Elektrischer Kontakt
68
- Elektrischer Kontakt
70
- Träger
72
- Flügel
74
- Hochspannungselektrode
76
- Sensor
77
- Signalverarbeitungsgerät
78
- Signalübertragungsweg
80
- Ventilnadel
82
- Betätigungseinrichtung
84
- Kolben
86
- Federelement
88
- Vorspannfeder
90
- Sensor-Bolzen
92
- Ventilsitz
94
- Austrittsöffnung an der Sprühvorrichtung 2
96
- Eintrittsöffnung am Sensor 76
98
- Aufbaufläche
100
- Überwurfmutter
102
- Trennring
104
- Düsenelement
106
- Luftverteiler
107
- Gehäuse der Sprühvorrichtung 2
108
- zentrale Sprühöffnung

Claims (9)

  1. Sprühbeschichtungseinrichtung mit folgenden Merkmalen: eine Sprühvorrichtung (2), die ein Ventil zur Steuerung der Durchflußmenge von flüssigem oder pulverförmigem Beschichtungsmaterial beinhaltet; das Ventil besteht aus einem beweglichen Ventilteil (80) und einem feststehenden Ventilteil (92); der bewegliche Ventilteil (80) ist durch einen Betätigungsmechanismus (82) relativ zum feststehenden Ventilteil (92) bewegbar und stellt dadurch die Durchflußmenge des Beschichtungsmaterials ein;
    dadurch gekennzeichnet, daß
    ein Sensor (76) vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von der Position des beweglichen Ventilteils (80) relativ zum feststehenden Ventilteil (92) ein zur Fernübertragung geeignetes Signal direkt oder durch Umwandlung im Sensor (76) erzeugt, daß das erzeugte Signal vom Sensor (76) über Fernübertragungswege (78) zu einem Signalverarbeitungsgerät (77) geführt wird, wo entsprechend dem Ergebnis eines Soll-Ist-Wert-Vergleichs zwischen dem Sensor-Ist-Signal und einem Sollwert Maßnahmen automatisch ergriffen werden.
  2. Sprühbeschichtungseinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der bewegliche Ventilteil (80) eine Ventilnadel ist, die in den feststehenden Ventilteil (92) eintaucht.
  3. Sprühbeschichtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Betätigungsmechanismus (82) zur Bewegung des beweglichen Ventilteils (80) einen in der Sprühvorrichtung (2) untergebrachten pneumatisch betätigbaren Kolben (84) aufweist.
  4. Sprühbeschichtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der bewegliche Ventilteil (80) durch eine Feder (88) gegen den feststehenden Ventilteil (92) in Ventil-Schließstellung gedrängt wird und durch den Betätigungsmechanismus (82) entgegen der Kraft der Feder (88) von dem feststehenden Ventilteil (92) in Ventil-Offenstellung bewegbar ist, wobei bei Ausfall des Betätigungsmechanismus (82) das Ventil automatisch durch die Feder (88) geschlossen wird.
  5. Sprühbeschichtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Sensor (76) ein Näherungsschalter ist.
  6. Sprühbeschichtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Fernübertragungswege vom Sensor (76) zum Signalverarbeitungsgerät (77) elektrische Leitungen (78) sind.
  7. Sprühbeschichtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Sensor (76) an einem Trägerelement (4), welches die Sprühvorrichtung (2) trägt, angebracht ist, so daß beim Abnehmen oder Wechseln der Sprühvorrichtung (2) der Sensor (76) am Trägerelement (4) verbleibt und somit für den Einsatz mehrerer Sprühvorrichtungen (2) immer der gleiche Sensor (76) verwendbar ist.
  8. Sprühbeschichtungseinrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    mindestens einige der Strömungswege (24,26,28,30,32) für das Beschichtungsmaterial und/oder der Fernübertragungswege (78) des Sensors (76) sich durch das Trägerelement (4) hindurch in die Sprühvorrichtung (2) erstrecken und zwischen Trägerelement (4) und Sprühvorrichtung (2) eine Trennstelle haben, an welcher sie automatisch teilbar sind, wenn die Sprühvorrichtung (2) vom Trägerelement (4) getrennt wird.
  9. Sprühbeschichtungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Trägerelement (4) und die Sprühvorrichtung (2) einen Dreh-Spann-Verschluß (6,7) miteinander bilden, so daß die Sprühvorrichtung (2) durch Drehung relativ zum Trägerelement (4) mit letzterem verbindbar oder, in Gegen-Drehrichtung, trennbar ist.
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