EP4572893A1 - Beschichtungsmittel-versorgungseinrichtung und zugehöriges betriebsverfahren - Google Patents

Beschichtungsmittel-versorgungseinrichtung und zugehöriges betriebsverfahren

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Publication number
EP4572893A1
EP4572893A1 EP24703152.9A EP24703152A EP4572893A1 EP 4572893 A1 EP4572893 A1 EP 4572893A1 EP 24703152 A EP24703152 A EP 24703152A EP 4572893 A1 EP4572893 A1 EP 4572893A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coating agent
pig
line
piggable
source module
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP24703152.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Anna WEISSENBERGER
Manfred Michelfelder
Alexander FALHEIER
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.)
Duerr Systems AG
Original Assignee
Duerr Systems AG
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 Duerr Systems AG filed Critical Duerr Systems AG
Publication of EP4572893A1 publication Critical patent/EP4572893A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B05B12/14—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet
    • B05B12/1481—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet comprising pigs, i.e. movable elements sealingly received in supply pipes, for separating different fluids, e.g. liquid coating materials from solvent or air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/50—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter
    • B05B15/55—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter using cleaning fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/50—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter
    • B05B15/58—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter preventing deposits, drying-out or blockage by recirculating the fluid to be sprayed from upstream of the discharge opening back to the supplying means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0431—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to three-dimensional [3D] surfaces
    • B05B13/0433—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to three-dimensional [3D] surfaces the work being vehicle components, e.g. vehicle bodies

Definitions

  • the invention relates to a coating agent supply device for supplying an application station (e.g. painting robot) of a coating system (e.g. painting system) with a coating agent to be applied (e.g. paint).
  • a coating agent supply device for supplying an application station (e.g. painting robot) of a coating system (e.g. painting system) with a coating agent to be applied (e.g. paint).
  • the coating agent supply device is located in a paint mixing room for supplying a pigging system in a painting booth of a painting system for painting motor vehicle body components with the paint to be applied.
  • the invention also relates to an associated operating method.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a conventional painting system for painting motor vehicle body components 1.
  • the motor vehicle body components 1 to be painted are conveyed along a painting line through a painting booth in which four painting robots 2-5 are arranged on opposite sides of the painting line, each of which uses a rotary atomizer as an application device, although other types of application devices (e.g. print heads) can alternatively be used.
  • a pig target module 6-9 is located on each of the individual painting robots 2-5, with the individual pig target modules 6-9 being connected to a pig source module 14 via piggable coating agent lines 10-13.
  • the pig source module 14 is located at a transfer point 15 of a coating agent supply device, which is only shown schematically here and provides the paint to be applied.
  • the coating agent supply device has a valve arrangement 16 at the transfer point 15, which is connected to a coating agent storage container 18 ("delivery container") via a non-piggable coating agent line 17.
  • a coating agent storage container 18 (“delivery container")
  • delivery container a coating agent storage container
  • non-piggable coating agent line 17 a coating agent storage container 18
  • only the coating agent storage container 18 is shown as the only coating agent storage container. In practice, however, up to four coating agent storage containers 18 can be provided, which are connected to the transfer point 15 via a color changer.
  • Figure 2 also shows a schematic representation of such a conventional painting system, so that in order to avoid repetition, reference is made to the above description, with the same reference numerals being used for corresponding details.
  • the coating agent storage container 18 has a coating agent pump 19 in order to circulate the paint to be applied from the coating agent storage container 18 in a pump circuit, wherein the pump circuit has a feed line 20 from the coating agent pump 19 to the transfer point 15 and a return line 21 from the transfer point 15 to the coating agent storage container 18.
  • the pump circuit with the feed line 20 and the return line 21 is also not piggable.
  • One disadvantage is that previously only four of the coating agent storage containers 18 could be connected to the transfer point 15, so that only four different colors could be applied. If, on the other hand, a different color is to be applied, it is necessary to replace one of the coating agent storage containers 18 with another of the desired color. When replacing one of the coating agent storage containers 18 in this way, it is necessary to free the entire pump circuit with the feed line 20 and the return line 21 of paint residues, which requires a flushing process. This leads to high detergent consumption and correspondingly high disposal costs for the disposal of the paint and detergent residues. In addition, such a color change by replacing one of the coating agent storage containers 18 is very time-consuming.
  • a further disadvantage is that the paint must continuously circulate in the pump circuit in order to prevent paint from settling in the feed line 20 or the return line 21. This permanent paint circulation is associated with an undesirable shear stress on the paint.
  • Another problem with the known coating agent supply device is the shear stress on the paint, which must circulate even when no application is taking place.
  • the invention is therefore based on the object of creating a correspondingly improved coating agent supply device and an associated operating method for such a coating agent supply device.
  • This object is achieved by a coating agent supply device according to the invention or by a corresponding operating method.
  • the coating agent supply device is preferably located in a paint mixing room of a painting system for painting motor vehicle body components and provides the paint to be applied at a transfer point.
  • the invention is not limited to paints with regard to the coating agent to be applied, but can also be implemented with other types of coating agents.
  • the invention is not limited to motor vehicle body components with regard to the components to be coated, but can also be implemented with other types of coating systems that coat other types of components.
  • the coating agent to be applied is taken from a coating agent storage container ("delivery container") in the coating agent supply device, which usually has a large capacity sufficient to coat numerous components.
  • this line arrangement between the coating agent storage container and the transfer point cannot be pigged, which is associated with the disadvantages described at the beginning.
  • the invention therefore provides that the line arrangement between the coating agent storage container and the transfer point contains at least one piggable line.
  • the coating agent supply supply device has several coating agent storage containers in order to provide different coating agents.
  • each coating agent storage container can contain paint of a certain color.
  • the inventive design of the coating agent supply device which is described in more detail below, enables more than four different coating agent storage containers to be provided. For example, 15 different coating agent storage containers can be provided in order to provide a correspondingly large number of different colored paints without it being necessary to replace one of the coating agent storage containers.
  • the individual coating agent storage containers are preferably each connected to a pig line system.
  • the individual pig line systems each contain a pig station with a pig source module and a pig target module as well as a piggable line between the pig source module and the pig module.
  • Such pig line systems are known from the prior art and therefore do not need to be described in more detail. However, such pig line systems have not yet been used in a coating agent supply facility to connect the coating agent storage containers to the transfer point.
  • each of the coating agent storage containers is assigned a pig line system.
  • the invention also claims protection for a coating agent supply device in which a separate pig line system is provided for only some of the coating agent storage containers.
  • the pig source module and the pig target module are each plate-shaped and mechanically firmly connected to one another, with the pig source module and the pig target module lying parallel to one another.
  • the pig source module and the pig target module are therefore both located in the pig station and thus in approximately the same place, which enables material circulation, as will be described in more detail below.
  • the piggable lines can be very long, since coating agent residues can be pigged back into the respective coating agent storage container during application breaks or when changing color ("reflow"), thereby avoiding the disruptive losses of rinsing agent and paint residues described above.
  • This offers the possibility of the piggable lines having a length of more than 1 m, 2 m, 4 m, 10 m, 20 m, 50 m, 100 m or even more than 150 m.
  • the longer line length between the transfer point made possible by the invention and the coating agent storage containers in turn allows for greater flexibility in the structural design of the coating agent supply system.
  • the connection between the individual coating agent storage tanks and the associated pigging line systems is preferably made by a pump circuit.
  • a circulation line is provided in the circuit, which starts from the respective coating agent storage tank, leads to the associated pigging station and then goes back to the respective coating agent storage tank, whereby this circulation line is preferably not piggable.
  • the circulation line therefore comprises a supply line from the coating agent storage tank to the pigging station and a return line from the pigging station to the coating agent storage tank.
  • the individual pump circuits preferably contain a circulation pump that takes the coating agent from the respective coating agent storage container and circulates it in the respective pump circuit.
  • the circulation pump takes the respective coating agent from the respective coating agent storage container and conveys it through the feed line to the pigging station.
  • the individual pump circuits can each contain a return flow regulator, which is arranged in the pump circuit downstream behind the respective pigging station in the return line and regulates the coating agent pressure at the associated pigging station.
  • a return flow regulator is particularly useful if several distribution stations are arranged in the paint mixing room circuit described below.
  • the individual pump circuits can each contain a controllable valve that is arranged in the respective pump circuit upstream of the pig station in the feed line and directs the coating agent flow either to the respective pig station or to a return line.
  • This controllable valve is preferably a two-way valve. On the one hand, such a two-way valve enables the discarding of residual flushing agent from the circulation pump. On the other hand, the two-way valve also enables the pig source module to be filled without bubbles.
  • the individual pig target modules are connected to the associated pig source module not only by the piggable line, but also by an additional connecting line, which is not piggable in the preferred embodiment of the invention.
  • this connecting line enables material circulation through the piggable line and the connecting line, whereby material circulation is also possible in a large circuit that includes the pump circuit and the pig line system (paint mixing room circuit).
  • the material circulation then starts from the coating agent storage tank via the feed line to the pig source module, through the piggable line to the pig target module, via the connecting line back to the pig source module and then via the return line back to the coating agent storage tank.
  • the connecting line between the pig target module and the pig source module also enables unapplied coating agent to be returned from the piggable line via the pig target module through the connecting line and the pig source module and the pump circuit back into the respective coating agent storage container ("re-flow").
  • the individual pigging stations can each contain a controllable valve arrangement, whereby this valve arrangement, depending on its control, preferably enables one of the following flow patterns in the coating agent supply device:
  • the coating agent flows from the coating agent storage tank via the circulation line of the pump circuit to the pig source module and from there into the piggable line in order to fill the piggable line with the coating agent.
  • the pump circuit and the associated pig line system together form a large circuit with material circulation from the coating agent storage tank, via the pump circuit to the pig source module, through the piggable line to the pig target module, through the connecting line to the pig source module and through the pump circuit back to the coating agent storage tank.
  • Flushing agent and/or pulsed air is introduced at the pig source module and flows via the piggable line to the pig target module and from there via the connecting line to the pig source module and further into the circulation line and finally in a repatriation.
  • the individual coating agent storage containers are preferably each assigned a pig line system in order to guide the coating agent to be applied to the transfer point.
  • the individual pig line systems are preferably connected to a common distribution station.
  • the common distribution station is therefore connected to the piggable lines on the supply side in order to remove the coating agent from the piggable lines.
  • the distribution station is connected to the transfer point via at least one central channel.
  • the common distribution station contains a controllable valve unit in order to optionally controllably connect the piggable lines to the at least one central channel on the application side.
  • the at least one central channel between the distribution station and the transfer point is not piggable in the preferred embodiment.
  • central channels can be provided between the distribution station and the transfer point, such as two, three or four central channels.
  • the central ducts preferably have a relatively short pipe length, which is preferably less than 1 m.
  • the distribution station preferably contains a distribution module for each of the pig line systems in order to remove the coating agent from the associated piggable line.
  • the individual distribution modules are preferably plate-shaped and of identical construction, which enables a modular and expandable structure of the distribution station.
  • the individual plate-shaped distribution modules are then preferably aligned parallel to one another and arranged in a row next to one another.
  • the distribution modules are mechanically connected to one another, in particular by a screw connection.
  • a correspondingly large number of distribution modules can then be integrated into the distribution station.
  • the distribution station for each piggable line preferably has a passage channel through which a pig can pass, so that the piggable lines each pass through the distribution station.
  • a through channel is preferably provided in each of the distribution modules.
  • the common distribution station has a number n of inputs for the piggable lines on the supply side.
  • the common distribution station has a number m of outputs for the central channels to the transfer point on the application side.
  • the number n of inputs for the piggable lines is preferably greater than the number m of outputs for the central channels.
  • the number m of outputs for the central channels can be two, three or four, while the number n of inputs for the piggable lines is greater than four.
  • At least one pig sensor is arranged on the individual piggable lines in order to detect a pig in the piggable line.
  • pig sensors are known per se from the prior art and therefore do not need to be described in more detail.
  • the pig sensor is preferably arranged on the pig station, in particular at a distance from the pig station of less than 50 cm, 20 cm, 10 cm or 5 cm.
  • a double pig sensor can be used that can monitor both the pig supply line and the pig return line. On the one hand, the double pig sensor can therefore detect whether a pig is entering the pig source module or leaving the pig source module. On the other hand, the double pig sensor can also detect whether a pig is moving into the pig target module or leaving the pig target module.
  • the at least one coating agent storage container can be exchangeable and usually has a large capacity that is sufficient for coating numerous components.
  • this capacity can be at least 10 l, 50 l, 100 l, 250 l or 500 l.
  • the number of coating agent storage containers can be greater than two, three, four, five or even greater than ten. Due to the relatively large number of coating agent storage containers connected at the same time, many different coating agents can be applied without replacing a coating agent storage container, thereby avoiding the annoying color change losses described at the beginning.
  • the coating agent supply device according to the invention which provides the respective coating agent at the transfer point, has been described above. However, the invention also claims protection for a coating system which additionally has an application station which is connected to the transfer point of the coating agent supply device and has at least one application device (eg rotary atomizer) in order to apply the coating agent provided at the transfer point.
  • the transfer point can therefore have a pig source module on the application side, which is connected to a pig target module on an application device via at least one piggable line.
  • the piggable line between the transfer point and the application device can have a relatively long line length, which can be in the range of 30 m to 200 m, for example.
  • the individual pig target modules of the application station can each be connected to the pig source module at the transfer point via several parallel piggable lines. This facilitates the application of different coating agents.
  • the application device is preferably an atomizer (e.g. rotary atomizer).
  • atomizer e.g. rotary atomizer
  • other application devices can also be used within the scope of the invention, such as so-called print heads.
  • the application device is guided by an application robot, whereby several such application robots can be provided in an application station.
  • Circulation of the coating agent in the large circuit, which is formed by the pump circuit and the associated pig line system, preferably located in the paint mixing room is formed, wherein the coating agent flows from the coating agent storage tank via the circulation line of the pump circuit to the pig source module, through the piggable line to the pig target module, through the connecting line to the pig source module and through the circulation line back to the coating agent storage tank.
  • the coating agent supply device can be played. To do this, the following steps are preferably carried out: • Introducing flushing agent and/or pulsed air at the pig source module into the piggable line of the coating agent supply device.
  • Figure 1 shows a schematic representation of the conventional painting system described above for painting motor vehicle body components.
  • Figure 2 shows a modification of the conventional painting system according to Figure 1.
  • Figure 3 shows a modification of the painting system according to Figure 1 according to the invention.
  • Figure 4 shows a modification of the painting system according to Figure 2 according to the invention.
  • Figure 5 shows a perspective view of a pigging station of the painting system according to the invention according to Figures 3 and 4.
  • Figure 6 shows a sectional view of a pig source module of the painting system according to the invention.
  • Figure 7 shows a plan view of a distribution station of the painting system according to the invention.
  • Figure 8 shows a detailed view of a plate-shaped distribution module of the distribution station from Figure ?.
  • Figure 9 shows the painting system according to Figure 4 in a basic position.
  • Figure 10 shows the painting system according to Figure 4 when applying a paint.
  • FIG 11 shows the painting system according to Figure 4, where the pressing is completed and material circulation takes place.
  • Figure 12 shows the painting system from Figure 12 pushing paint back into a coating agent storage container.
  • Figure 13 shows the painting system from Figure 4 during a rinsing process.
  • Figure 14 shows a flow chart to illustrate the operating method according to the invention.
  • the exemplary embodiment of a coating agent supply device according to the invention is now described below, as shown in Figure 3 and in a slightly modified form in Figure 4.
  • the exemplary embodiment according to the invention partially corresponds to the conventional coating agent supply device as shown in Figures 1 and 2. To avoid repetition, reference is therefore made to the above description, with the same reference numerals being used for corresponding details.
  • a special feature of this embodiment is that three parallel piggable coating agent lines 10-13 run between the pig target modules 6-9 and the pig source module 14 at the transfer point 15, so that three different paints can be provided at the pig target modules 6-9.
  • a further special feature of this embodiment is the structural design and the functioning of the coating agent supply device upstream of the transfer point 15.
  • the paint to be applied is provided by a total of 15 coating medium storage containers 18, whereby a larger or smaller number of coating medium storage containers 18 is also possible.
  • the coating agent storage containers 18 each have a coating agent pump 19, which removes the paint from the respective coating agent storage container 18 and conveys it to a pig source module 23 via a non-piggable feed line 20 and a dual valve 22.
  • a non-piggable return line 21 leads from the pig source module 23 back to the coating agent storage container 18.
  • the feed line 20 and the return line 21 therefore form a pump circuit that cannot be pigged and enables material circulation in the pump circuit.
  • each of the 15 coating agent storage containers 18 is assigned a pump circuit, which leads to a pig source module 23.
  • a pump circuit which leads to a pig source module 23.
  • a return flow regulator 24 is arranged in the return line 21 of the pump circuit, which regulates the paint pressure at the pig source module 23 to a predetermined value.
  • the dual valve 22 can forward the paint supplied via the feed line 20 either to the pig source module 23 or via a return line 25 to a return line 26.
  • a piggable coating agent line 27 leads through a distribution station 28 to a pig target module 29, wherein the pig target module 29 is mechanically connected to the pig source module 23, as can be seen from Figure 5.
  • a connecting line 30 also runs from the pig target module 29 to the pig source module 23, whereby the connecting line 30 cannot be pigged.
  • the piggable coating agent line 27 between the pig source module 23 and the pig target module 29 thus forms a paint mixing chamber circuit together with the connecting line 30.
  • the paint is then taken from the coating agent reservoir 18 and flows via the feed line 20 and the dual valve 22 into the pig source module 23. From there the paint then flows further via the piggable coating agent line 27 through the distribution station 28 to the pig target module 29. From the pig target module 29, the paint then flows through the connecting line 30 to the pig source module 23 and from there via the return line 21 back to the coating agent storage container 18.
  • a double pig sensor 30 is provided, which can detect when a pig passes the double pig sensor 30 in the piggable coating agent line 27. On the one hand, the double pig sensor 30 can therefore detect whether a pig 32 enters the pig source module 23 or exits the pig source module 23. On the other hand, the double pig sensor 32 can also detect whether a pig 32 moves into the pig target module 29 or leaves the pig target module 29.
  • each of the coating agent storage containers 18 is assigned not only a pump circuit, but also a paint mixing chamber circuit. However, for the sake of simplicity, only a single paint mixing chamber circuit is shown in the drawings.
  • Figure 6 shows a sectional view of the pig source module 23, wherein the pig target module 29 is of identical construction, so that a separate description of the pig target module 29 can be dispensed with.
  • a pig 32 is shown in the pig source module 23.
  • the pig 32 can then be moved by compressed air drive from the pig source module 23 through the piggable coating agent line 27 to the pig target module 29.
  • the pig source module 23 has several valves 33-36.
  • the functionality of the pig source module 23 is basically known from the state of the art and therefore does not need to be described in detail.
  • the distribution station 28 has numerous plate-shaped distribution modules 39, whereby the number of distribution modules 39 can be changed due to the modular structure of the distribution station 28.
  • the distribution station 28 has nine of the distribution modules 39.
  • the distribution station 28 has only three of the distribution modules 39.
  • Figure 8 shows a sectional view through the distributor module 39. It can be seen that a through-channel 40 passes through the distributor module 39, whereby the through-channel 40 can be passed through by the pig 32.
  • the distribution module 39 has several valves 41-44 to control the removal of material from the passage channel 40.
  • the distribution station 28 has a certain number of input connections 45 on the supply side in order to be able to connect one of the piggable coating agent lines 27.
  • the distribution station 28 has a certain number of output connections 46 on the application side in order to be able to connect one of the central channels 37, 38.
  • the distribution station 28 has nine input connections 45 and two output connections 46. In Figure 4, however, the distribution station 28 has only three input connections 45 and two output connections 46.
  • FIG. 10 now shows the pressing on with paint.
  • the coating agent pump 19 then conveys the paint from the respective coating agent storage container 18 via the feed line 20 to the pig source module 23 into the piggable coating agent line 27, whereby the pig 32 is moved towards the pig target module 29.
  • Figure 11 now shows the state when the pressing is completed and material circulation takes place.
  • the coating agent pump 19 conveys the respective paint from the coating agent storage container 18 through the feed line 20 to the pig source module 23. From the pig source module 23, the paint then flows via the piggable coating agent line 27 to the pig target module 29. From there, the paint then flows through the connecting line 30 to the pig source module 23 and from there via the return line 21 back into the coating agent storage container 18.
  • This material circulation therefore includes both the pump circuit and the paint mixing room circuit.
  • Figure 12 shows a reflow operation in which paint is pressed back into the coating agent storage container 18. In this case, the pig 32 is moved by compressed air in the piggable coating agent line 27 back to the pig source module 23.
  • the pig 32 pushes back the paint column located in the piggable coating agent line 27.
  • the paint located in the piggable coating agent line 27 is then pressed out of the pig source module 23 via the return line 21 back into the coating agent storage container 18.
  • Figure 13 shows a flushing process. Pulsed air and flushing agent are introduced into the piggable coating agent line 27 at the pig source module 23 in order to clean it.
  • FIG 14 shows a flow chart to illustrate the operating method according to the invention.
  • step S1 the painting system is first brought into the basic position, which is shown in Figure 9 and was described above.
  • step S2 the paint is then pressed on, as shown in Figure 10 and described above.
  • step S3 shows the state according to Figure 11, in which the pressing is completed and material circulation takes place.
  • step S4 The actual painting operation then takes place in step S4.
  • the distribution station 28 takes the desired paint from the piggable coating agent line 27 and forwards it to the painting robots 2-5 via the transfer point 15.
  • step S5 the reflow operation is carried out as shown in Figure 12 and described above.
  • step S6 a rinsing operation is carried out as shown in Figure 13 and described above.
  • the invention is not limited to the preferred embodiments described above. Rather, the invention also includes a large number of variants and modifications that also make use of the inventive concept and therefore fall within the scope of protection.
  • the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the respective claims referred to and in particular also without the features of the main claim. The invention therefore comprises various aspects of the invention which are protected independently of one another.
  • the invention enables the connection of a large number of paint systems to the transfer point to the pigging system of the painting system, i.e. more than four coating agent storage containers ("delivery containers") with different paints can be provided.
  • the invention enables significantly faster color availability when more than four different paints are applied, since the different paints can be kept in the paint mixing room circuit without the need to replace one of the coating agent storage containers ("delivery containers").
  • the invention enables a reduction in conventional ring line systems so that in the case of paints that are rarely required ("low runner”), no additional paint waste is generated due to the shear stress on the paint.
  • the invention enables higher system availability, i.e. the necessary interruptions in application operation are shortened.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
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  • Robotics (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung zur Versorgung einer Applikationsstation einer Beschichtungsanlage mit einem zu applizierenden Beschichtungsmittel, insbesondere in einem Farbmischraum zur Versorgung eines Molchsystems in einer Lackierkabine einer Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen mit dem zu applizierenden Lack. Die erfindungsgemäße Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung umfasst mindestens einem Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) zur Bereitstellung des zu applizierenden Beschichtungsmittels, einen Übergabepunkt (15) zur Übergabe des zu applizierenden Beschichtungsmittels an die Applikationsstation, insbesondere an das Molchsystem in der Lackierkabine der Lackieranlage, und eine Leitungsanordnung (20, 21, 27, 37, 38) zwischen dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) und dem Übergabepunkt (15). Die Erfindung sieht vor, dass die Leitungsanordnung (20, 21, 27, 37, 38) zwischen dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) und dem Übergabepunkt (15) mindestens eine molchbare Leitung (27) enthält. Weiterhin umfasst die Erfindung ein zugehöriges Betriebsverfahren.

Description

BESCHREIBUNG
Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung und zugehöriges Betriebsverfahren
Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung zur Versorgung einer Applikationsstation (z.B. Lackierroboter) einer Beschichtungsanlage (z.B. Lackieranlage) mit einem zu applizierenden Beschichtungsmittel (z.B. Lack). Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung befindet sich die Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung in einem Farbmischraum zur Versorgung eines Molchsystems in einer Lackierkabine einer Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen mit dem zu applizierenden Lack. Weiterhin betrifft die Erfindung ein zugehöriges Betriebsverfahren.
Hintergrund der Erfindung
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen 1. Die zu lackierenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteile 1 werden hierbei entlang einer Lackierstraße durch eine Lackierkabine gefördert, in der auf gegenüberliegenden Seiten der Lackierstraße vier Lackierroboter 2-5 angeordnet sind, die als Applikationsgerät jeweils einen Rotationszerstäuber führen, wobei alternativ auch andere Typen von Applikationsgeräten (z.B. Druckköpfe) eingesetzt werden können. An den einzelnen Lackierrobotern 2-5 befindet sich jeweils ein Molch-Zielmodul 6-9, wobei die einzelnen Molch-Zielmodule 6-9 über molchbare Beschichtungsmittelleitungen 10-13 mit einem Molch-Quellmodul 14 verbunden sind. Das Molch- Quellmodul 14 befindet sich an einem Übergabepunkt 15 einer Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung, die hier nur schematisch dargestellt ist und den zu applizierenden Lack bereitstellt. Hierzu weist die Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung an dem Übergabepunkt 15 eine Ventilanordnung 16 auf, die über eine nicht molchbare Beschichtungsmittelleitung 17 mit einem Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 („Anliefergebinde") verbunden ist. Zur Vereinfachung ist hierbei nur der Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 als einziger Beschichtungsmittelvorratsbehälter dargestellt. In der Praxis können jedoch bis zu vier Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 vorgesehen sein, die über einen Farbwechsler mit dem Übergabepunkt 15 verbunden sind.
Figur 2 zeigt ebenfalls eine schematische Darstellung einer solchen herkömmlichen Lackieranlage, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Hierbei gehen von dem Übergabepunkt 15 lediglich drei molchbare Beschichtungsmittelleitungen 10-12 aus, wohingegen in Figur 1 vier molchbare Beschichtungsmittelleitungen 10-13 von dem Übergabepunkt 15 ausgehen. Weiterhin ist aus dieser Zeichnung ersichtlich, dass der Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 eine Beschichtungsmittelpumpe 19 aufweist, um den zu applizierenden Lack aus dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 in einem Pumpenkreis zirkulieren zu lassen, wobei der Pumpenkreis eine Vorlaufleitung 20 von der Beschichtungsmittelpumpe 19 zu dem Übergabepunkt 15 und eine Rücklaufleitung 21 von dem Übergabepunkt 15 zu dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 aufweist. Der Pumpenkreis mit der Vorlaufleitung 20 und der Rücklaufleitung 21 ist hierbei ebenfalls nicht molchbar.
Das vorstehend beschriebene und in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellte Konzept einer herkömmlichen Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung für eine Lackieranlage weist verschiedene Nachteile auf, die nachfolgend beschrieben werden.
Ein Nachteil besteht darin, dass bisher nur vier der Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 an den Übergabepunkt 15 angeschlossen werden konnten, so dass lediglich vier verschiedene Farben appliziert werden konnten. Falls dagegen eine andere Farbe appliziert werden soll, so ist es erforderlich, einen der Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 durch einen anderen mit der gewünschten Farbe auszutauschen. Bei einem solchen Austausch eines der Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 ist es erforderlich, den gesamten Pumpenkreis mit der Vorlaufleitung 20 und der Rücklaufleitung 21 von Lackresten zu befreien, wozu ein Spülvorgang erforderlich ist. Dies führt zu einem hohen Spülmittelverbrauch und entsprechend hohen Entsorgungskosten für die Entsorgung der Reste von Lack und Spülmittel. Darüber hinaus ist ein solcher Farbwechsel durch Austausch eines der Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 sehr zeitaufwendig.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der Lack in dem Pumpenkreis laufend zirkulieren muss, um ein Absetzen von Lack in der Vorlaufleitung 20 oder der Rücklaufleitung 21 zu vermeiden. Diese permanente Lackzirkulation ist mit einer unerwünschten Scherbelastung des Lacks verbunden. Problematisch bei der bekannten Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung ist also auch die Scherbelastung des Lacks, der auch dann zirkulieren muss, wenn gerade keine Applikation erfolgt.
Zum technischen Hintergrund der Erfindung ist auch hinzuweisen auf DE 10006 310 Al, DE 10 2018 109 344 Al, DE 103 46 601 Al und EP 1 319 441 A2. Beschreibung der Erfindung
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine entsprechend verbesserte Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung und ein zugehöriges Betriebsverfahren für eine solche Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung bzw. durch ein entsprechendes Betriebsverfahren gelöst.
Die erfindungsgemäße Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung befindet sich vorzugsweise in einem Farbmischraum einer Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen und stellt den zu applizierenden Lack an einem Übergabepunkt bereit. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich des zu applizierenden Beschichtungsmittels nicht auf Lacke beschränkt, sondern auch mit anderen Typen von Beschichtungsmitteln realisierbar. Darüber hinaus ist die Erfindung auch hinsichtlich der zu beschichtenden Bauteile nicht auf Kraftfahrzeugkarosseriebauteile beschränkt, sondern auch bei anderen Typen von Beschichtungsanlagen realisierbar, die andere Typen von Bauteilen beschichten.
Das zu applizierende Beschichtungsmittel wird in der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung aus einem Beschichtungsmittelvorratsbehälter („Anliefergebinde") entnommen, der üblicherweise ein großes Fassungsvolumen aufweist, das zur Beschichtung zahlreicher Bauteile ausreicht.
Zwischen dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter und dem Übergabepunkt befindet sich hierbei eine Leitungsanordnung, um das Beschichtungsmittel von dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter zu dem Übergabepunkt zu leiten.
Bei der eingangs beschriebenen bekannten Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung ist diese Leitungsanordnung zwischen dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter und dem Übergabepunkt nicht molchbar, was mit den eingangs beschriebenen Nachteilen verbunden ist. Die Erfindung sieht deshalb vor, dass die Leitungsanordnung zwischen dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter und dem Übergabepunkt mindestens eine molchbare Leitung enthält.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Beschichtungsmittel-Versor- gungseinrichtung mehrere Beschichtungsmittelvorratsbehälter auf, um verschiedene Beschichtungsmittel bereitzustellen. Beispielsweise kann jeder Beschichtungsmittelvorratsbehälter Lack einer bestimmten Farbe enthalten. Die nachstehend noch eingehend beschriebene erfindungsgemäße Gestaltung der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung ermöglicht es, dass mehr als vier verschiedene Beschichtungsmittelvorratsbehälter vorgesehen sind. Beispielsweise können 15 verschiedene Beschichtungsmittelvorratsbehälter vorgesehen sein, um eine entsprechend große Anzahl verschiedenfarbiger Lacke bereitzustellen, ohne dass ein Austausch eines der Beschichtungsmittelvorratsbehälter erforderlich ist.
Die einzelnen Beschichtungsmittelvorratsbehälter sind hierbei vorzugsweise mit jeweils einem Molchleitungssystem verbunden. Die einzelnen Molchleitungssysteme enthalten jeweils eine Molchstation mit einem Molch-Quellmodul und einem Molch-Zielmodul sowie eine molchbare Leitung zwischen dem Molch-Quellmodul und dem Molch-Modul. Derartige Molchleitungssysteme sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und müssen deshalb nicht näher beschrieben werden. Allerdings wurden derartige Molchleitungssysteme bisher noch nicht in einer Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung eingesetzt, um die Beschichtungsmittelvorratsbehälter mit dem Übergabepunkt zu verbinden.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist jedem der Beschichtungsmittelvorratsbehälter jeweils ein Molchleitungssystem zugeordnet. Die Erfindung beansprucht jedoch auch Schutz für eine Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung, bei denen lediglich für einige der Beschichtungsmittelvorratsbehälter jeweils ein eigenes Molchleitungssystem vorgesehen ist.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind das Molch-Quellmodul und das Molch- Zielmodul jeweils plattenförmig und mechanisch fest miteinander verbunden, wobei das Molch- Quellmodul und das Molch-Zielmodul planparallel aneinander anliegen. Das Molch-Quellmodul und das Molch-Zielmodul befinden sich also beide in der Molchstation und damit annähernd an derselben Stelle, was eine Materialzirkulation ermöglicht, wie noch detailliert beschrieben wird.
Die molchbaren Leitungen können sehr lang sein, da Beschichtungsmittelreste in Applikationspausen oder bei einem Farbwechsel in den jeweiligen Beschichtungsmittelvorratsbehälter zurückge- molcht werden können („Reflow"), wodurch die eingangs beschriebenen störenden Verluste von Spülmittel und Lackresten vermieden werden. Dies bietet die Möglichkeit, dass die molchbaren Leitungen eine Länge von mehr als 1 m, 2 m, 4 m, 10 m, 20 m, 50 m, 100 m oder sogar mehr als 150 m haben. Die durch die Erfindung ermöglichte größere Leitungslänge zwischen dem Übergabepunkt und den Beschichtungsmittelvorratsbehältern ermöglicht wiederum eine größere Flexibilität bei der baulichen Ausführung der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung.
Die Verbindung zwischen den einzelnen Beschichtungsmittelvorratsbehältern und den zugehörigen Molchleitungssystemen erfolgt vorzugsweise durch jeweils einen Pumpenkreis. Hierzu ist eine Zirkulationsleitung im Umlauf vorgesehen, die von dem jeweiligen Beschichtungsmittelvorratsbehälter ausgeht, zu der zugehörigen Molchstation führt und wieder zurück zu dem jeweiligen Beschichtungsmittelvorratsbehälter geht, wobei diese Zirkulationsleitung vorzugsweise nicht molchbar ist. Die Zirkulationsleitung umfasst also eine Vorlaufleitung von dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter zu der Molchstation und eine Rücklaufleitung von der Molchstation zu dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter.
Darüber hinaus enthalten die einzelnen Pumpenkreise vorzugsweise eine Umlaufpumpe, die das Beschichtungsmittel aus dem jeweiligen Beschichtungsmittelvorratsbehälter entnimmt und in dem jeweiligen Pumpenkreis zirkulieren lässt. Die Umlaufpumpe entnimmt das jeweilige Beschichtungsmittel also aus dem jeweiligen Beschichtungsmittelvorratsbehälter und fördert es durch die Vorlaufleitung zu der Molchstation.
Darüber hinaus können die einzelnen Pumpenkreise jeweils einen Rücklaufregler enthalten, der in dem Pumpenkreis stromabwärts hinter der jeweiligen Molchstation in der Rücklaufleitung angeordnet ist und den Beschichtungsmitteldruck an der zugehörigen Molchstation regelt. Ein solcher Rücklaufregler ist insbesondere dann sinnvoll, wenn in dem nachfolgend noch beschriebenen Farbmischraumkreis mehrere Verteilerstationen angeordnet sind.
Darüber hinaus können die einzelnen Pumpenkreise jeweils ein steuerbares Ventil enthalten, das in dem jeweiligen Pumpenkreis stromaufwärts vor der Molchstation in der Vorlaufleitung angeordnet ist und den Beschichtungsmittelstrom wahlweise zu der jeweiligen Molchstation oder in eine Rückführung leitet. Dieses steuerbare Ventil ist vorzugsweise ein Zweifachventil. Zum einen ermöglicht ein solches Zweifachventil das Verwerfen von restlichem Spülmittel aus der Umlaufpumpe. Zum anderen ermöglicht das Zweifachventil auch das blasenfreie Befüllen des Molch-Quellmoduls.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die einzelnen Molch-Zielmodule nicht nur durch die molchbare Leitung mit dem zugehörigen Molch-Quellmodul verbunden, sondern auch durch eine zusätzliche Verbindungsleitung, die bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung nicht molchbar ist. Zum einen ermöglicht diese Verbindungsleitung eine Materialzirkulation durch die molchbare Leitung und die Verbindungsleitung, wobei auch die Materialzirkulation in einem großen Kreislauf möglich ist, der den Pumpenkreis und das Molchleitungssystem (Farbmischraumkreis) umfasst. Die Materialzirkulation geht dann aus von dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter über die Vorlaufleitung zu dem Molch-Quellmodul, durch die molchbare Leitung zu dem Molch-Zielmodul, über die Verbindungsleitung zurück zu dem Molch-Quellmodul und dann über die Rücklaufleitung wieder zurück zu dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter.
Zum anderen ermöglicht die Verbindungsleitung zwischen dem Molch-Zielmodul und dem Molch- Quellmodul aber auch, dass nicht appliziertes Beschichtungsmittel aus der molchbaren Leitung über das Molch-Zielmodul durch die Verbindungsleitung und das Molch-Quellmodul und den Pumpenkreis zurück in den jeweiligen Beschichtungsmittelvorratsbehälter zurückgeführt wird („Re- flow").
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die einzelnen Molchstationen jeweils eine steuerbare Ventilanordnung enthalten können, wobei diese Ventilanordnung in Abhängigkeit von ihrer Ansteuerung vorzugsweise wahlweise einen der folgenden Strömungsverläufe in der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung ermöglicht:
• Beim Andrücken: Das Beschichtungsmittel strömt aus dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter über die Zirkulationsleitung des Pumpenkreises zu dem Molch-Quellmodul und dort in die molchbare Leitung, um die molchbare Leitung mit dem Beschichtungsmittel zu befüllen.
• Bei der Materialzirkulation: Der Pumpenkreis und das zugehörige Molchleitungssystem (Farbmischraumkreis) bilden gemeinsam einen großen Kreislauf mit einer Materialzirkulation aus dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter, über den Pumpenkreis zu dem Molch-Quellmodul, durch die molchbare Leitung zu dem Molch-Zielmodul, durch die Verbindungsleitung zu dem Molch-Quellmodul und durch den Pumpenkreis zurück zu dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter.
• Bei der Materialrückführung: Das in der molchbaren Leitung verbliebene Beschichtungsmittel wird über das Molch-Zielmodul, die Verbindungsleitung und den Pumpenkreis zurück in den Beschichtungsmittelvorratsbehälter gedrückt.
• Beim Spülen: An dem Molch-Quellmodul wird Spülmittel und/oder Pulsluft eingeleitet und strömt über die molchbare Leitung zu dem Molch-Zielmodul und von dort über die Verbindungsleitung zu dem Molch-Quellmodul und weiter in die Zirkulationsleitung und schließlich in eine Rückführung.
Es wurde vorstehend bereits erläutert, dass den einzelnen Beschichtungsmittelvorratsbehältern vorzugsweise jeweils ein Molchleitungssystem zugeordnet ist, um das zu applizierende Beschichtungsmittel zu dem Übergabepunkt zu leiten. Hierbei sind die einzelnen Molchleitungssysteme vorzugsweise mit einer gemeinsamen Verteilerstation verbunden. Die gemeinsame Verteilerstation ist also versorgungsseitig mit den molchbaren Leitungen verbunden, um das Beschichtungsmittel aus den molchbaren Leitungen zu entnehmen. Applikationsseitig ist die Verteilerstation dagegen über mindestens einen Zentralkanal mit dem Übergabepunkt verbunden. Die gemeinsame Verteilerstation enthält hierbei eine steuerbare Ventileinheit, um die molchbaren Leitungen wahlweise steuerbar mit dem mindestens einen applikationsseitigen Zentralkanal zu verbinden.
Hierbei ist zu erwähnen, dass der mindestens eine Zentralkanal zwischen der Verteilerstation dem Übergabepunkt bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nicht molchbar ist.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass zwischen der Verteilerstation und dem Übergabepunkt auch mehrere Zentralkanäle vorgesehen sein können, wie beispielsweise zwei, drei oder vier Zentralkanäle.
Die Zentralkanäle haben jedoch vorzugsweise eine relativ kurze Leitungslänge, die vorzugsweise kleiner als 1 m ist.
Die Verteilerstation enthält vorzugsweise für jedes der Molchleitungssysteme jeweils ein Verteilermodul, um das Beschichtungsmittel aus der zugehörigen molchbaren Leitung zu entnehmen. Die einzelnen Verteilermodule sind vorzugsweise jeweils plattenförmig und baugleich, was einen modularen und erweiterbaren Aufbau der Verteilerstation ermöglicht. Die einzelnen plattenförmigen Verteilermodule sind dann vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet und in einer Reihe nebeneinander angeordnet. Darüber hinaus sind die Verteilermodule mechanisch miteinander verbunden, insbesondere durch eine Verschraubung. In Abhängigkeit von der Anzahl der anzuschließenden Beschichtungsmittelvorratsbehälter und der entsprechend großen Anzahl von anzuschließen den Molchleitungssystemen kann dann eine entsprechend große Anzahl von Verteilermodulen in der Verteilerstation integriert werden.
Hierbei ist zu erwähnen, dass die Verteilerstation für die einzelnen molchbaren Leitungen vorzugsweise jeweils einen Durchgangskanal aufweist, der für einen Molch passierbar ist, so dass die molchbaren Leitungen jeweils durch die Verteilerstation hindurchgehen. Bei dem vorstehend beschriebenen modularen Aufbau der Verteilerstation mit mehreren Verteilermodulen ist vorzugsweise in jedem der Verteilermodule ein solcher Durchgangskanal vorgesehen.
Allgemein ist zu erwähnen, dass die gemeinsame Verteilerstation versorgungsseitig eine Anzahl n von Eingängen für die molchbaren Leitungen aufweist. Darüber hinaus weist die gemeinsame Verteilerstation applikationsseitig eine Anzahl m von Ausgängen für die Zentralkanäle zu dem Übergabepunkt auf. Die Anzahl n der Eingänge für die molchbaren Leitungen ist hierbei vorzugsweise größer als die Anzahl m der Ausgänge für die Zentralkanäle. Beispielsweise kann die Anzahl m der Ausgänge für die Zentralkanäle zwei, drei oder vier sein, während die Anzahl n der Eingänge für die molchbaren Leitungen größer als vier ist.
Weiterhin ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass an den einzelnen molchbaren Leitungen mindestens ein Molchsensor angeordnet ist, um einen Molch in der molchbaren Leitung zu detektieren. Derartige Molchsensoren sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und müssen deshalb nicht näher beschrieben werden. Vorzugsweise ist der Molchsensor an der Molchstation angeordnet, insbesondere in einem Abstand zu der Molchstation von weniger als 50 cm, 20 cm, 10 cm oder 5 cm. Beispielsweise kann ein Doppel-Molchsensor eingesetzt werden, der sowohl die Molch-Hinleitung als auch die Molch-Rückleitung überwachen kann. Zum einen kann der Doppel-Molchsensor also detektieren, ob ein Molch in das Molch-Quell- modul einfährt oder aus dem Molch-Quellmodul ausfährt. Zum anderen kann der Doppel- Molchsensor aber auch detektieren, ob sich ein Molch in das Molch-Zielmodul bewegt oder das Molch-Zielmodul verlässt.
Es wurde eingangs bereits erwähnt, dass der mindestens eine Beschichtungsmittelvorratsbehälter (Anliefergebinde") austauschbar sein kann und in der Regel ein großes Fassungsvolumen aufweist, das zur Beschichtung zahlreicher Bauteile ausreicht. Beispielsweise kann dieses Fassungsvolumen mindestens 10 I, 50 I, 100 I, 250 I oder 500 I betragen.
Die Anzahl der Beschichtungsmittelvorratsbehälter kann im Rahmen der Erfindung größer als zwei, drei, vier, fünf oder sogar größer als zehn sein. Durch die relativ große Zahl an gleichzeitig angeschlossenen Beschichtungsmittelvorratsbehälter können ohne einen Austausch eines Beschichtungsmittelvorratsbehälters viele verschiedene Beschichtungsmittel appliziert werden, wodurch die eingangs beschrieben störenden Farbwechselverluste vermieden werden. Vorstehend wurde die erfindungsgemäße Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung beschrieben, die das jeweilige Beschichtungsmittel an dem Übergabepunkt bereitstellt. Die Erfindung beansprucht jedoch auch Schutz für eine Beschichtungsanlage, die zusätzlich eine Applikationsstation aufweist, die an den Übergabepunkt der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung angeschlossen ist und mindestens ein Applikationsgerät (z.B. Rotationszerstäuber) aufweist, um das an dem Übergabepunkt bereitgestellte Beschichtungsmittel zu applizieren.
Der Übergabepunkt kann deshalb applikationsseitig ein Molch-Quellmodul aufweisen, das über mindestens eine molchbare Leitung mit einem Molch-Zielmodul an einem Applikationsgerät verbunden ist. Die molchbare Leitung zwischen dem Übergabepunkt und dem Applikationsgerät kann eine relativ große Leitungslänge haben, die beispielsweise im Bereich von 30 m bis 200 m liegen kann.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die einzelnen Molch-Zielmodule der Applikationsstation jeweils über mehrere parallele molchbare Leitungen mit dem Molch-Quellmodul an dem Übergabepunkt verbunden sein können. Dies erleichtert die Applikation unterschiedlicher Beschichtungsmittel.
Allgemein ist auch zu erwähnen, dass das Applikationsgerät vorzugsweise ein Zerstäuber (z.B. Rotationszerstäuber) ist. Im Rahmen der Erfindung können jedoch auch andere Applikationsgeräte eingesetzt werden, wie beispielsweise sogenannte Druckköpfe.
Vorzugsweise wird das Applikationsgerät jedoch von einem Applikationsroboter geführt, wobei in einer Applikationsstation mehrere solche Applikationsroboter vorgesehen sein können.
Schließlich ist zu erwähnen, dass die Erfindung auch Schutz beansprucht für ein entsprechendes Betriebsverfahren, das bei mindestens einem der Molchleitungssysteme der Beschichtungsmittel- Versorgungseinrichtung mindestens einen der folgenden Schritte ausführt:
• Befüllen der molchbaren Leitung der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung, wobei das Beschichtungsmittel aus dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter durch die Zirkulationsleitung des Pumpenkreises zu dem Molch-Quellmodul gepumpt wird und dort in die molchbare Leitung strömt, wobei vorzugsweise der Molch zusammen mit dem Beschichtungsmittel in der molchbaren Leitung von dem Molch-Quellmodul zu dem Molch-Zielmodul gefördert wird.
• Zirkulieren des Beschichtungsmittels in dem großen Kreislauf, der durch den Pumpenkreis und das vorzugsweise in dem Farbmischraum befindliche zugehörige Molchleitungssystem gebildet wird, wobei das Beschichtungsmittel aus dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter über die Zirkulationsleitung des Pumpenkreises zu dem Molch-Quellmodul, durch die molchbare Leitung zu dem Molch-Zielmodul, durch die Verbindungsleitung zu dem Molch-Quell- modul und durch die Zirkulationsleitung zurück zu dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter strömt.
• Beenden des Zirkulierens des Beschichtungsmittels in dem großen Kreislauf vor einem Beschichtungsbeginn.
• Entnahme des Beschichtungsmittels aus der molchbaren Leitung an der Verteilerstation.
• Weiterleitung des entnommenen Beschichtungsmittels von der Verteilerstation durch den Zentralkanal zu dem Übergabepunkt.
• Weiterleitung des entnommenen Beschichtungsmittels von dem Übergabepunkt zu dem Applikationsgerät der Applikationsstation und zwar vorzugsweise über ein Molchsystem zwischen dem Übergabepunkt und der Applikationsstation oder direkt und ohne ein Molchsystem von dem Übergabepunkt zu der Applikationsstation.
• Applizieren des entnommenen Beschichtungsmittels durch das Applikationsgerät.
• Rückführen des nicht applizierten Beschichtungsmittels aus der molchbaren Leitung der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung über das Molch-Quellmodul und die Zirkulationsleitung des Pumpenkreises zurück in den Beschichtungsmittelvorratsbehälter.
• Spülen der molchbaren Leitung, des Molch-Quellmoduls und/oder des Molch-Zielmoduls mit Pulsluft und/oder Spülmittel.
Es wurde vorstehend bereits erwähnt, dass es im Rahmen der Erfindung möglich ist, Beschichtungsmittel in die Beschichtungsmittelvorratsbehälter zurückzuführen. Hierzu werden im Rahmen der Erfindung vorzugsweise folgende Schritte ausgeführt:
• Einleiten von der Druckluft an dem Molch-Zielmodul in die molchbare Leitung, wobei die Druckluft den Molch und die vor dem Molch befindliche Beschichtungsmittelsäule in der molchbaren Leitung zu dem Molch-Quellmodul drückt.
• Zurückdrücken der Beschichtungsmittelsäule an dem Molch-Quellmodul aus der molchbaren Leitung in die Zirkulationsleitung des Pumpenkreises.
• Zurückdrücken der Beschichtungsmittelsäule aus der Zirkulationsleitung des Pumpenkreises in den Beschichtungsmittelvorratsbehälter.
Darüber hinaus wurde vorstehend auch bereits erwähnt, dass die Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung gespielt werden kann. Hierzu werden vorzugsweise folgende Schritte ausgeführt: • Einleiten von Spülmittel und/oder Pulsluft an dem Molch-Quellmodul in die molchbare Leitung der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung.
• Weiterleiten des Spülmittels und/oder der Pulsluft von dem Molch-Quellmodul durch die molchbare Leitung zu dem Molch-Zielmodul.
• Weiterleiten des Spülmittels und/oder der Pulsluft an dem Molch-Zielmodul durch die Verbindungsleitung zu dem Molch-Quellmodul.
• Weiterleiten des Spülmittels und/oder der Pulsluft an dem Molch-Quellmodul in die Zirkulationsleitung des Pumpenkreises.
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.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung der eingangs beschriebenen herkömmlichen Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen.
Figur 2 zeigt eine Abwandlung der herkömmlichen Lackieranlage gemäß Figur 1.
Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Abwandlung der Lackieranlage gemäß Figur 1.
Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Abwandlung der Lackieranlage gemäß Figur 2.
Figur 5 zeigt eine Perspektivansicht einer Molchstation der erfindungsgemäßen Lackieranlage gemäß den Figuren 3 und 4.
Figur 6 zeigt eine Schnittansicht eines Molch-Quellmoduls der erfindungsgemäßen Lackieranlage.
Figur 7 zeigt eine Aufsicht auf eine Verteilerstation der erfindungsgemäßen Lackieranlage.
Figur 8 zeigt eine Einzelansicht eines plattenförmigen Verteilermoduls der Verteilerstation aus Figur ?. Figur 9 zeigt die Lackieranlage gemäß Figur 4 in einer Grundstellung.
Figur 10 zeigt die Lackieranlage gemäß Figur 4 beim Andrücken eines Lacks.
Figur 11 zeigt die Lackieranlage gemäß Figur 4, wobei das Andrücken abgeschlossen ist und eine Materialzirkulation erfolgt.
Figur 12 zeigt die Lackieranlage aus Figur 12 beim Zurückdrücken von Lack in einen Beschichtungsmittelvorratsbehälter.
Figur 13 zeigt die Lackieranlage aus Figur 4 bei einem Spülvorgang.
Figur 14 zeigt schließlich ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird nun das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel einer Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung beschrieben, wie es in Figur 3 und in etwas abgewandelter Form in Figur 4 dargestellt ist. Das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel stimmt teilweise mit der herkömmlichen Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung überein, wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird deshalb auf die vorstehende Beschreibung verwiesen, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass zwischen den Molch-Zielmodulen 6-9 und dem Molch-Quellmodul 14 an dem Übergabepunkt 15 jeweils drei parallele molchbare Beschichtungsmittelleitungen 10-13 verlaufen, so dass drei verschiedene Lacke an den Molch-Zielmodulen 6-9 bereitgestellt werden können.
Eine weitere Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht in der konstruktiven Gestaltung und der Funktionsweise der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung stromaufwärts vor dem Übergabepunkt 15.
So erfolgt die Bereitstellung des zu applizierenden Lacks hierbei durch insgesamt 15 Beschichtungs- mittelvorratsbehälter 18, wobei auch eine größere oder eine kleinere Anzahl der Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 möglich ist.
Die Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 verfügen über jeweils eine Beschichtungsmittelpumpe 19, die den Lack aus dem jeweiligen Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 entnimmt und über jeweils eine nicht molchbare Vorlaufleitung 20 und ein Zweifachventil 22 zu einem Molch-Quellmo- dul 23 fördert. Von dem Molch-Quellmodul 23 führt eine nicht molchbare Rücklaufleitung 21 zurück zu dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18. Die Vorlaufleitung 20 bilden also mit der Rücklaufleitung 21 einen Pumpenkreis, der nicht molchbar ist und eine Materialzirkulation in dem Pumpenkreis ermöglicht.
Zur Vermeidung von Missverständnissen ist zu erwähnen, dass jedem der 15 Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 jeweils ein Pumpenkreis zugeordnet ist, der zu jeweils einem Molch-Quellmodul 23 führt. Zur Vereinfachung ist jedoch in den Zeichnungen jeweils nur ein einziger Pumpenkreis dargestellt.
Darüber hinaus ist in der Rücklaufleitung 21 des Pumpenkreises ein Rücklaufregler 24 angeordnet, der den Lackdruck an dem Molch-Quellmodul 23 auf einen vorgegebenen Wert regelt.
Das Zweifachventil 22 kann den über die Vorlaufleitung 20 zugeführten Lack wahlweise zu dem Molch-Quellmodul 23 oder über eine Rückführleitung 25 in eine Rückführung 26 weiterleiten.
Von dem Molch-Quellmodul 23 führt eine molchbare Beschichtungsmittelleitung 27 durch eine Verteilerstation 28 zu einem Molch-Zielmodul 29, wobei das Molch-Zielmodul 29 mechanisch mit dem Molch-Quellmodul 23 verbunden ist, wie aus Figur 5 ersichtlich ist.
Von dem Molch-Zielmodul 29 geht auch eine Verbindungsleitung 30 zu dem Molch-Quellmodul 23, wobei die Verbindungsleitung 30 nicht molchbar ist. Die molchbare Beschichtungsmittelleitung 27 zwischen dem Molch-Quellmodul 23 und dem Molch-Zielmodul 29 bildet also zusammen mit der Verbindungsleitung 30 einen Farbmischraumkreis.
Dies ermöglicht eine Farbzirkulation, die sowohl den Pumpenkreis als auch den Farbmischraumkreis umfasst. Der Lack wird dann aus dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 entnommen und strömt über die Vorlaufleitung 20 und das Zweifachventil 22 in das Molch-Quellmodul 23. Von dort strömt der Lack dann weiter über die molchbare Beschichtungsmittelleitung 27 durch die Verteilerstation 28 zu dem Molch-Zielmodul 29. Von dem Molch-Zielmodul 29 strömt der Lack dann durch die Verbindungsleitung 30 zu dem Molch-Quellmodul 23 und von dort über die Rücklaufleitung 21 wieder zu dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 zurück.
Darüber hinaus ist ein Doppel-Molchsensor 30 vorgesehen, der detektieren kann, wenn ein Molch den Doppel-Molchsensor 30 in der molchbaren Beschichtungsmittelleitung 27 passiert. Zum einen kann der Doppel-Molchsensor 30 also detektieren, ob ein Molch 32 in das Molch-Quellmodul 23 einfährt oder aus dem Molch-Quellmodul 23 ausfährt. Zum anderen kann der Doppel-Molchsensor 32 aber auch detektieren, ob sich ein Molch 32 in das Molch-Zielmodul 29 bewegt oder das Molch- Zielmodul 29 verlässt.
Zur Vermeidung von Missverständnisse ist zu erwähnen, dass jedem der Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 nicht nur jeweils ein Pumpenkreis zugeordnet ist, sondern auch jeweils ein Farbmischraumkreis. In den Zeichnungen ist jedoch zur Vereinfachung nur ein einziger Farbmischraumkreis dargestellt.
Figur 6 zeigt eine Schnittansicht des Molch-Quellmoduls 23, wobei das Molch-Zielmodul 29 baugleich ist, so dass auf eine separate Beschreibung des Molch-Zielmoduls 29 verzichtet werden kann.
In der Zeichnung ist ein Molch 32 in dem Molch-Quellmodul 23 dargestellt. Der Molch 32 kann dann durch Druckluftantrieb von dem Molch-Quellmodul 23 durch die molchbare Beschichtungsmittelleitung 27 zu dem Molch-Zielmodul 29 bewegt werden.
Zur Steuerung dieser Molchbewegung und zur Steuerung des Lackflusses weist das Molch-Quellmodul 23 mehrere Ventile 33-36 auf. Die Funktionsweise des Molch-Quellmoduls 23 ist grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt und muss deshalb nicht im Detail beschrieben werden.
Aus Figur 4 ist weiterhin ersichtlich, dass die Verteilerstation 28 über zwei Zentralkanäle 37, 38 mit dem Übergabepunkt 15 verbunden ist. Die Zentralkanäle 37, 38 sind hierbei nicht molchbar.
Aus Figur 7 ist ersichtlich, dass die Verteilerstation 28 zahlreiche plattenförmige Verteilermodule 39 aufweist, wobei die Anzahl der Verteilermodule 39 aufgrund des modularen Aufbaus der Verteilerstation 28 änderbar ist. In Figur 7 weist die Verteilerstation 28 neun der Verteilermodule 39 auf. In Figur 4 weist die Verteilerstation 28 dagegen lediglich drei der Verteilermodule 39 auf. Figur 8 zeigt eine Schnittansicht durch das Verteilermodul 39. Daraus ist ersichtlich, dass ein Durchgangskanal 40 durch das Verteilermodul 39 hindurchgeht, wobei der Durchgangskanal 40 von dem Molch 32 passiert werden kann.
Darüber hinaus weist das Verteilermodule 39 mehrere Ventile 41-44 auf, um die Materialentnahme aus dem Durchgangskanal 40 zu steuern.
Die Verteilerstation 28 weist hierbei versorgungsseitig eine bestimmte Anzahl von Eingangsanschlüssen 45 auf, um jeweils eine der molchbaren Beschichtungsmittelleitungen 27 anschließen zu können. Darüber hinaus weist die Verteilerstation 28 applikationsseitig eine bestimmte Anzahl von Ausgangsanschlüssen 46 auf, um jeweils einen der Zentralkanäle 37, 38 anschließen zu können. In Figur 7 weist die Verteilerstation 28 neun Eingangsanschlüsse 45 und zwei der Ausgangsanschlüsse 46 auf. In Figur 4 weist die Verteilerstation 28 dagegen lediglich drei Eingangsanschlüsse 45 und zwei Ausgangsanschlüsse 46 auf.
Im Folgenden wird nun die in Figur 9 dargestellte Grundstellung des bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. In dieser Grundstellung befindet sich der Molch 32 in dem Molch-Quellmodul 23.
Figur 10 zeigt nun das Andrücken mit Lack. Die Beschichtungsmittelpumpe 19 fördert den Lack dann aus dem jeweiligen Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 über die Vorlaufleitung 20 zu dem Molch-Quellmodul 23 in die molchbare Beschichtungsmittelleitung 27, wobei der Molch 32 zu dem Molch-Zielmodul 29 hin verschoben wird. Vor dem Molch 32 befindet sich hierbei Spülmittel, um die molchbare Beschichtungsmittelleitung 27 freizuspülen.
Figur 11 zeigt nun den Zustand, wenn das Andrücken abgeschlossen ist und eine Materialzirkulation erfolgt. In diesem Betriebszustand fördert die Beschichtungsmittelpumpe 19 den jeweiligen Lack aus dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 durch die Vorlaufleitung 20 zu dem Molch-Quellmodul 23. Von dem Molch-Quellmodul 23 strömt der Lack dann über die molchbare Beschichtungsmittelleitung 27 zu dem Molch-Zielmodul 29. Von dort strömt der Lack dann durch die Verbindungsleitung 30 zu dem Molch-Quellmodul 23 und von dort über die Rücklaufleitung 21 zurück in den Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18. Diese Materialzirkulation umfasst also sowohl den Pumpenkreis als auch den Farbmischraumkreis. Figur 12 zeigt einen Reflow-Betrieb, bei dem Lack zurück in den Beschichtungsmittelvorratsbehälter 18 gedrückt wird. Hierbei wird der Molch 32 von Druckluft in der molchbaren Beschichtungsmittelleitung 27 zurück zu dem Molch-Quellmodul 23 bewegt. Dabei drückt der Molch 32 die in der molchbaren Beschichtungsmittelleitung 27 befindliche Lacksäule zurück. Der in der molchbaren Beschichtungsmittelleitung 27 befindliche Lack wird dann aus dem Molch-Quellmodul 23 über die Rücklaufleitung 21 zurück in den Beschichtungsmittel Vorratsbehälter 18 gedrückt.
Figur 13 zeigt schließlich einen Spülvorgang. Dabei wird an dem Molch-Quellmodul 23 Pulsluft und Spülmittel in die molchbare Beschichtungsmittelleitung 27 eingeleitet, um diese zu reinigen.
Schließlich zeigt Figur 14 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens. In einem Schritt S1 wird die Lackieranlage zunächst in die Grundstellung gebracht, die in Figur 9 dargestellt ist und vorstehend beschrieben wurde.
Im nächsten Schritt S2 erfolgt dann ein Andrücken des Lacks, wie es in Figur 10 dargestellt ist und vorstehend beschrieben wurde.
Der nächste Schritt S3 zeigt dann den Zustand gemäß Figur 11, in dem das Andrücken abgeschlossen ist und eine Materialzirkulation erfolgt.
Im Schritt S4 erfolgt dann der eigentliche Lackierbetrieb. Dabei entnimmt die Verteilerstation 28 aus der molchbaren Beschichtungsmittelleitung 27 den gewünschten Lack und leitet diesen über den Übergabepunkt 15 an die Lackierroboter 2-5 weiter.
Im nächsten Schritt S5 erfolgt dann der Reflow-Betrieb, wie er in Figur 12 dargestellt ist und vorstehend beschrieben wurde.
Schließlich erfolgt in Schritt S6 ein Spülbetrieb, wie er in Figur 13 dargestellt ist und vorstehend beschrieben wurde.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung auch eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen und insbesondere auch ohne die Merkmale des Hauptanspruchs. Die Erfindung umfasst also verschiedene Erfindungsaspekte, die unabhängig voneinander Schutz genießen.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung ermöglicht die Anbindung einer hohen Anzahl von Farbsystemen an den Übergabepunkt zum Molchsystem der Lackieranlage, d.h. es können mehr als vier Beschichtungsmittelvorratsbehälter („Anliefergebinde") mit verschiedenen Lacken vorgesehen sein.
Die Erfindung ermöglicht eine deutlich schnellere Farbverfügbarkeit, wenn mehr als vier verschiedene Lacke appliziert werden, da die verschiedenen Lacke im Farbmischraumkreis vorgehalten werden können, ohne dass ein Austausch eines der Beschichtungsmittelvorratsbehälter („Anliefergebinde") erforderlich ist.
Auch bei der Applikation von mehr als vier verschiedenfarbigen Lacken entfallen die sonst erforderlichen Spül- und Andrückvorgänge, da kein Beschichtungsmittelvorratsbehälter („Anliefergebinde") ausgewechselt werden muss.
Die Erfindung ermöglicht eine Reduzierung von herkömmlichen Ringleitungssystemen, so dass bei selten benötigten Lacken („Low runner") kein zusätzlicher Lackabfall durch die Scherbelastung des Lacks entsteht.
Bisherige Molchsysteme können effizienter genutzt werden.
Die Erfindung ermöglicht eine höhere Anlagenverfügbarkeit, d.h. die erforderlichen Unterbrechungen des Applikationsbetriebs werden verkürzt.
Reduzierung von Lackverlusten durch Minimierung des Austauschs der Beschichtungsmittelvorratsbehälter („Anliefergebinde"). So ist ein Austausch der Beschichtungsmittelvorratsbehälter nicht mehr bei einem Farbwechsel erforderlich, sondern nur noch, wenn die Beschichtungsmittelvorratsbehälter leer sind.
Reduzierung der Lackaufwandmenge im Vergleich zu herkömmlichen Ringleitungssystemen (kleinere Befüllmenge als bei Ringleitung)
Automatische Bereitstellung von Lackmaterial zum benötigten Zeitpunkt (ohne manuellen Eingriff). Bezugszeichenliste
1 Kraftfahrzeugkarosseriebauteil
2-5 Lackierroboter
6-9 Molch-Zielmodule
10-13 Beschichtungsmittelleitungen (molchbar) zwischen dem Molch-Quellmodul und den Molch-Zielmodulen
14 Molch-Quellmodul an dem Übergabepunkt
15 Übergabepunkt
16 Ventilanordnung an dem Übergabepunkt
17 Nicht molchbare Beschichtungsmittelleitung des Pumpenkreises
18 Beschichtungsmittelvorratsbehälter („Anliefergebinde")
19 Beschichtungsmittelpumpe an dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter
20 Nicht molchbare Vorlaufleitung des Pumpenkreises
21 Nicht molchbare Rücklaufleitung des Pumpenkreises
22 Zweifachventil in der Vorlaufleitung des Pumpenkreises
23 Molch-Quellmodul
24 Rücklaufregler in der Rücklaufleitung des Pumpenkreises
25 Rückführleitung vom Zweifachventil in die Rückführung
26 Rückführung
27 Molchbare Beschichtungsmittelleitung zwischen Molch-Quellmodul und Molch-Zielmodul
(Farbmischraumkreis)
28 Verteilerstation im Farbmischraumkreis
29 Molch-Zielmodul
30 Verbindungsleitung zwischen Molch-Quellmodul und Molch-Zielmodul (Farbmischraumkreis)
31 Doppel-Molchsensor im Farbmischraumkreis
32 Molch
33-36 Ventile in dem Molch-Quellmodul
37, 38 Zentralkanäle von der Verteilerstation zum Übergabepunkt
39 Verteilermodule der Verteilerstation
40 Durchgangskanal in dem Verteilermodul der Verteilerstation
41-44 Ventile in dem Verteilermodul
45 Eingangsanschlüsse der Verteilerstation für die molchbaren Leitungen
46 Ausgangsanschlüsse der Verteilerstation für die Zentralkanäle zum Übergabepunkt

Claims

ANSPRÜCHE
1. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung zur Versorgung einer Applikationsstation einer Beschichtungsanlage mit einem zu applizierenden Beschichtungsmittel, insbesondere in einem Farbmischraum zur Versorgung eines Molchsystems in einer Lackierkabine einer Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeug-Karosseriebauteilen mit dem zu applizierenden Lack, mit a) mindestens einem Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) zur Bereitstellung des zu applizierenden Beschichtungsmittels, b) einem Übergabepunkt (15) zur Übergabe des zu applizierenden Beschichtungsmittels an die Applikationsstation, insbesondere an das Molchsystem in der Lackierkabine der Lackieranlage, und c) einer Leitungsanordnung (20, 21, 27, 37, 38) zwischen dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) und dem Übergabepunkt (15), dadurch gekennzeichnet, d) dass die Leitungsanordnung (20, 21, 27, 37, 38) zwischen dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) und dem Übergabepunkt (15) mindestens eine molchbare Leitung (27) enthält.
2. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, a) dass mehrere Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) vorgesehen sind, um verschiedene Beschichtungsmittel bereitzustellen, b) dass die einzelnen Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) mit jeweils einem Molchleitungs- system (23, 27, 29) verbunden sind, und c) dass die einzelnen Molchleitungssysteme (23, 27, 29) jeweils folgende Komponenten aufweisen: cl) eine Molchstation (23, 29) mit einem Molch-Quellmodul (23) und einem Molch-Ziel- modul (29) und c2) eine molchbare Leitung (27) zwischen dem Molch-Quellmodul (23) und dem Molch- Zielmodul (29), d) dass die molchbaren Leitungen (27) vorzugsweise jeweils eine Leitungslänge haben, die größer ist als 1 m, 2 m, 4 m, 10 m, 20 m, 50 m, 100 m oder 150 m und/oder kleiner als 1 km, 500 m, 200 m oder 100 m, e) dass das Molch-Quellmodul (23) und das Molch-Zielmodul (29) in der Molchstation vorzugsweise fest miteinander verbunden sind, f) dass das Molch-Quellmodul (23) und das Molch-Zielmodul (29) vorzugsweise plattenförmig sind und planparallel aneinander anliegen.
3. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Verbindung zwischen den einzelnen Beschichtungsmittelvorratsbehältern (18) und den zugehörigen Molchleitungssystemen (23, 27, 29) durch jeweils einen Pumpenkreis erfolgt, b) dass die einzelnen Pumpenkreise jeweils folgende Komponenten enthalten: bl) eine Zirkulationsleitung (20, 21) im Umlauf, die von dem jeweiligen Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) ausgeht, zu der zugehörigen Molchstation (23, 29) führt und wieder zurück zu dem jeweiligen Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) führt, wobei die Zirkulationsleitung (20, 21) vorzugsweise nicht molchbar ist, wobei die Zirkulationsleitung (20, 21) eine Vorlaufleitung (20) und eine Rücklaufleitung (21) aufweist, b2) eine Umlaufpumpe (19), die das Beschichtungsmittel aus dem jeweiligen Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) entnimmt und in dem jeweiligen Pumpenkreis zirkulieren lässt, und/oder b3) einen Rücklaufregler (24), der in dem Pumpenkreis stromabwärts hinter der jeweiligen Molchstation (23, 29) angeordnet ist und den Beschichtungsmitteldruck an der zugehörigen Molchstation (23, 29) regelt, und/oder b4) ein steuerbares Ventil (22), das in dem Pumpenkreis stromaufwärts vor der jeweiligen Molchstation in der Vorlaufleitung (20) angeordnet ist und den Beschichtungsmittelstrom wahlweise zu der jeweiligen Molchstation (23, 29) oder in eine Rückführung (26) leitet.
4. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einem der Molchleitungssysteme (23, 27, 29) das Molch-Zielmodul (29) durch eine Verbindungsleitung (30) mit dem Molch-Quellmodul (23) verbunden ist, a) um nicht appliziertes Beschichtungsmittel aus der molchbaren Leitung (27) über das Molch- Zielmodul (29) durch die Verbindungsleitung (30) und das Molch-Quellmodul (23) durch den Pumpenkreis in den jeweiligen Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) zurückzuführen, und/oder b) um eine Materialzirkulation in einem großen Kreislauf zu ermöglichen, der den Pumpenkreis und das Molchleitungssystem (23, TI , 29) umfasst, und zwar ausgehend dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) über den Pumpenkreis zu dem Molch-Quellmodul (23), durch die molchbare Leitung (27) zu dem Molch-Zielmodul (29), über die Verbindungsleitung (30) zu dem Molch-Quellmodul (23) und von dort über den Pumpenkreis zurück zu dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18).
5. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (30) zwischen dem Molch-Zielmodul (23) und dem Molch-Quellmodul (29) nicht molchbar ist.
6. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, a) dass die einzelnen Molchstationen (23, 29) jeweils eine steuerbare Ventilanordnung enthalten, b) dass die Ventilanordnung in Abhängigkeit von ihrer Ansteuerung wahlweise einen der folgenden Strömungsverläufe in der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung ermöglicht: bl) Andrücken: Das Beschichtungsmittel strömt aus dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) über die Zirkulationsleitung des Pumpenkreises zu dem Molch-Quellmodul (23) und dort in die molchbare Leitung, um die molchbare Leitung (27) mit dem Beschichtungsmittel zu befüllen, b2) Materialzirkulation: Der Pumpenkreis und das zugehörige Molchleitungssystem (23, 29, 27) bilden gemeinsam einen großen Kreislauf mit einer Materialzirkulation aus dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18), über den Pumpenkreis zu dem Molch-Quellmodul (23), durch die molchbare Leitung (27) zu dem Molch-Zielmodul (29), durch die Verbindungsleitung (30) zu dem Molch-Quellmodul (23) und durch den Pumpenkreis zurück zu dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18), b3) Materialrückführung: Das in der molchbaren Leitung (27) verbliebene Beschichtungsmittel wird über das Molch-Zielmodul (29), die Verbindungsleitung (30) und den Pumpenkreis zurück in den Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) gedrückt, b4) Spülen: An dem Molch-Quellmodul (23) wird Spülmittel und/oder Pulsluft eingeleitet und strömt über die molchbare Leitung (30) zu dem Molch-Zielmodul (29) und von dort über die Verbindungsleitung (30) zu dem Molch-Quellmodul (23) und weiter in die Zirkulationsleitung und schließlich in eine Rückführung (26).
7. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung für die Molchleitungssysteme (23, 27, 29) eine gemeinsame Verteilerstation (28) aufweist, b) dass Verteilerstation (28) versorgungsseitig mit den molchbaren Leitungen (27) verbunden ist, um das Beschichtungsmittel aus den molchbaren Leitungen (27) zu entnehmen, c) dass die Verteilerstation (28) applikationsseitig über mindestens einen Zentralkanal (37, 38) mit dem Übergabepunkt (15) verbunden ist, und d) dass die gemeinsame Verteilerstation (28) eine steuerbare Ventileinheit aufweist, um die molchbaren Leitungen (27) wahlweise steuerbar mit dem mindestens einen applikationsseitigen Zentralkanal (37, 38) zu verbinden.
8. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, a) dass der mindestens eine Zentralkanal (37, 38) zwischen der Verteilerstation (28) und dem Übergabepunkt (15) nicht molchbar ist, und/oder b) dass die Verteilerstation (28) durch einen, zwei, drei oder vier Zentralkanäle (37, 38) mit dem Übergabepunkt (15) verbunden ist, und/oder c) dass der mindestens eine Zentralkanal (37, 38) vorzugsweise eine Leitungsklänge hat, die größer ist als 5 cm, 10 cm, 25 cm, 50 cm, 75 cm oder 100 cm und/oder kleiner als 100 m, 50 m, 25 m, 10 m, 5 m, 2m oder 1 m.
9. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet a) dass die Verteilerstation (28) mehrere Verteilermodule (39) aufweist, b) dass jedem der Molchleitungssysteme (23, 27, 29) jeweils eines der Verteilermodule (39) zugeordnet ist, um das Beschichtungsmittel aus der zugehörigen molchbaren Leitung (27) zu entnehmen, c) dass die einzelnen Verteilermodule (39) jeweils plattenförmig sind, d) dass die Verteilermodule (39) parallel zueinander ausgerichtet und in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind, e) dass die Verteilermodule (39) miteinander verbunden sind, insbesondere durch eine Verschraubung, und/oder f) dass die Verteilermodule (39) baugleich sind.
10. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerstation (28) für die einzelnen molchbaren Leitungen (27) jeweils einen Durchgangskanal (40) aufweist, der für einen Molch (32) passierbar ist, so dass die molchbaren Leitungen (27) jeweils durch die Verteilerstation (28) hindurchgehen.
11. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, a) dass die gemeinsame Verteilerstation (28) versorgungsseitig eine Anzahl n von Eingängen
(45) für die molchbaren Leitungen (27) aufweist, b) dass die gemeinsame Verteilerstation (28) applikationsseitig eine Anzahl m von Ausgängen
(46) für die Zentralkanäle (37, 38) zu dem Übergabepunkt (15) aufweist, c) dass an der Verteilerstation (28) die Anzahl n der Eingänge (45) für die molchbaren Leitungen (27) größer ist als die Anzahl m der Ausgänge (46) für die Zentralkanäle (37, 38), und/oder d) dass an der Verteilerstation (28) die Anzahl m der Ausgänge (46) für die Zentralkanäle zwei, drei oder vier ist, und/oder e) dass an der Verteilerstation (28) die Anzahl n der Eingänge (45) für die molchbaren Leitungen (27) größer als vier ist.
12. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, a) dass an den einzelnen molchbaren Leitungen (27) mindestens ein Molchsensor (31) angeordnet ist, um einen Molch (32) in der molchbaren Leitung (27) zu detektieren, und/oder b) dass der Molchsensor (31) an der Molchstation (23, 29) angeordnet ist, insbesondere in einem Abstand zu der Molchstation (23, 29) von weniger als 50 cm, 20 cm, 10 cm oder 5 cm.
13. Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) austauschbar ist, und/oder b) dass der Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) ein Fassungsvolumen von mindestens 10 1, 50 1, 100 I, 250 I oder 500 I aufweist, und/oder c) dass die Anzahl der Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) größer ist als zwei, drei, vier, fünf, oder zehn.
14. Beschichtungsanlage zur Beschichtung von Bauteilen mit einem Beschichtungsmittel, insbesondere Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen mit einem Lack, mit a) einer Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und b) einer Applikationsstation (2-5), die an den Übergabepunkt (15) der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung angeschlossen ist und mindestens ein Applikationsgerät aufweist, um das an dem Übergabepunkt (15) bereitgestellte Beschichtungsmittel zu applizieren.
15. Beschichtungsanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Übergabepunkt (15) der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung ein Molch- Quellmodul (14) aufweist, b) dass an dem Applikationsgerät ein Molch-Zielmodul (6-9) vorgesehen ist, c) dass das Molch-Quellmodul (14) des Übergabepunkts (15) über eine molchbare Leitung (10- 13) mit dem Molch-Zielmodul (6-9) verbunden ist, d) dass die molchbare Leitung (10-13) zwischen dem Übergabepunkt (15) und dem Applikationsgerät (2-5) vorzugsweise eine Leitungslänge aufweist, die größer ist als 1 m, 2 m, 3 m, 5 m, 10 m, 25 m, 50 m, 100 m, 150 m oder 200 m und/oder kleiner als 1 km, 500 m, 250 m oder 200 m.
16. Beschichtungsanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Molch-Quellmo- dul (14) an dem Übergabepunkt (15) durch mehrere parallele molchbare Leitungen (10-13) mit dem Molch-Zielmodul (6-9) an dem Applikationsgerät verbunden ist, um verschiedene Beschichtungsmittel zuführen zu können.
17. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, a) dass das Applikationsgerät ein Druckkopf oder ein Zerstäuber ist, insbesondere ein Rotationszerstäuber, und/oder b) dass das Applikationsgerät von einem Applikationsroboter (2-5) geführt wird, und/oder c) dass die Applikationsstation in einer Lackierkabine angeordnet ist, und/oder d) dass die Applikationsstation mehrere Applikationsgeräte aufweist, die von jeweils einem Applikationsroboter geführt werden.
18. Betriebsverfahren für eine Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder für eine Beschichtungsanlage nach einem der der Ansprüche 14 bis 16, gekennzeichnet durch folgende Schritte für mindestens eines der Molchleitungssysteme: a) Befüllen der molchbaren Leitung (27) der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung, wobei das Beschichtungsmittel aus dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) durch die Zirkulationsleitung (20, 21) des Pumpenkreises zu dem Molch-Quellmodul (23) gepumpt wird und dort in die molchbare Leitung (27) strömt, wobei vorzugsweise der Molch (32) zusammen mit dem Beschichtungsmittel in der molchbaren Leitung (27) von dem Molch-Quellmo- dul (23) zu dem Molch-Zielmodul (29) gefördert wird, b) Zirkulieren des Beschichtungsmittels in dem großen Kreislauf, der durch den Pumpenkreis und das vorzugsweise in dem Farbmischraum befindliche zugehörige Molchleitungssystem gebildet wird, wobei das Beschichtungsmittel aus dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) über die Zirkulationsleitung (20, 21) des Pumpenkreises zu dem Molch-Quellmodul (23), durch die molchbare Leitung (27) zu dem Molch-Zielmodul (29), durch die Verbindungsleitung (30) zu dem Molch-Quellmodul (239 und durch die Zirkulationsleitung (20, 21) zurück zu dem Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18) strömt, c) Beenden des Zirkulierens des Beschichtungsmittels in dem großen Kreislauf vor einem Beschichtungsbeginn, d) Entnahme des Beschichtungsmittels aus der molchbaren Leitung (27) an der Verteilerstation (28), e) Weiterleitung des entnommenen Beschichtungsmittels von der Verteilerstation (28) durch den Zentralkanal (37, 38) zu dem Übergabepunkt (15), f) Weiterleitung des entnommenen Beschichtungsmittels von dem Übergabepunkt (15) zu dem Applikationsgerät der Applikationsstation und zwar vorzugsweise fl) über ein Molchsystem zwischen dem Übergabepunkt (15) und der Applikationsstation oder f2) direkt und ohne ein Molchsystem von dem Übergabepunkt (15) zu der Applikationsstation, g) Applizieren des entnommenen Beschichtungsmittels durch das Applikationsgerät, h) Rückführen des nicht applizierten Beschichtungsmittels aus der molchbaren Leitung (27) der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung über das Molch-Quellmodul (23) und die Zirkulationsleitung (20, 21) des Pumpenkreises zurück in den Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18), und/oder i) Spülen der molchbaren Leitung (27), des Molch-Quellmoduls (23) und/oder des Molch-Zielmoduls (29) mit Pulsluft und/oder Spülmittel.
19. Betriebsverfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmittel beim Befüllen der molchbaren Leitung (27) der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung in dem Pumpenkreis zirkuliert.
20. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, gekennzeichnet durch folgende Schritte zum Rückführen von Beschichtungsmittel: a) Einleiten von der Druckluft an dem Molch-Zielmodul (29) in die molchbare Leitung (27), wobei die Druckluft den Molch (32) und die vor dem Molch (32) befindliche Beschichtungsmittelsäule in der molchbaren Leitung (27) zu dem Molch-Quellmodul (239 drückt, b) Zurückdrücken der Beschichtungsmittelsäule an dem Molch-Quellmodul (23) aus der molchbaren Leitung (27) in die Zirkulationsleitung (20, 21) des Pumpenkreises, und c) Zurückdrücken der Beschichtungsmittelsäule aus der Zirkulationsleitung (20, 21) des Pumpenkreises in den Beschichtungsmittelvorratsbehälter (18).
21. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, gekennzeichnet durch folgende Schritte zum Spülen der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung: a) Einleiten von Spülmittel und/oder Pulsluft an dem Molch-Quellmodul (23) in die molchbare Leitung (27) der Beschichtungsmittel-Versorgungseinrichtung, b) Weiterleiten des Spülmittels und/oder der Pulsluft von dem Molch-Quellmodul (23) durch die molchbare Leitung (27) zu dem Molch-Zielmodul (29), c) Weiterleiten des Spülmittels und/oder der Pulsluft an dem Molch-Zielmodul (29) durch die Verbindungsleitung (30) zu dem Molch-Quellmodul (23), und d) Weiterleiten des Spülmittels und/oder der Pulsluft an dem Molch-Quellmodul (23) in die Zirkulationsleitung (20, 21) des Pumpenkreises.
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