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Die Erfindung betrifft eine Wechselvorrichtung für Beschichtungsmedien, insbesondere für Lacke, mit
- a) mehreren Versorgungseinheiten, von denen jede wenigstens einen Einlassanschluss, der mit einem Reservoir für ein Medium verbindbar ist, und einen Auslassanschluss aufweist, zwischen denen sich ein Strömungskanal erstreckt;
- b) wenigstens einer Koppeleinheit, die einen Eingangsanschluss und einen mit einer Applikationseinrichtung verbindbaren Ausgangsanschluss aufweist, zwischen denen sich ein Durchgangskanal erstreckt;
- c) einer Positioniereinrichtung, mittels welcher die Koppeleinheit relativ zu den Versorgungseinheiten bewegbar ist;
wobei - d) der Eingangsanschluss der Koppeleinheit mit dem Auslassanschluss einer Versorgungseinheit fluiddicht koppelbar und wieder von dieser trennbar ist;
- e) eine Ventileinrichtung vorhanden ist, bei welcher jede Versorgungseinheit eine Ventileinheit umfasst, die den Strömungskanal in einer Freigabekonfiguration freigibt und in einer Schließkonfiguration verschließt und mittels eines Steuersignals in die Freigabekonfiguration steuerbar ist.
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Außerdem betrifft die Erfindung ein Beschichtungssystem zum Beschichten von Gegenständen mit
- a) einer Applikationseinrichtung;
- b) mehreren Reservoirs für jeweils ein Beschichtungsmedium;
- c) wenigstens einer Wechselvorrichtung mit mehreren Einlassanschlüssen, von denen jeder mit einem eigenen Reservoir für Beschichtungsmedium verbunden ist, und wenigstens einem Ausgangsanschluss, welcher mit der Applikationseinrichtung verbunden ist, und durch welche wahlweise ein Beschichtungsmedium aus einem Reservoir zur Applikationseinrichtung leitbar ist.
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Derartige Wechseleinrichtungen und Beschichtungssysteme werden zum Beispiel in der Automobilindustrie bei der Lackierung von Fahrzeugkarosserien und deren Anbauteilen verwendet.
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Beispielsweise wird im Falle einer Lackieranlage eine Wechseleinrichtung für Beschichtungsmedien, d. h. dann also eine Farbwechseleinrichtung, eingesetzt, wenn es im normalen Betrieb häufiger vorkommt, dass für die Beschichtung eines Gegenstandes ein anderer Lack verwendet werden soll als derjenige Lack, mit welchem ein vorhergehender Gegenstand lackiert wurde.
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Hierbei muss verlässlich sichergestellt sein, dass ein bestimmter Strömungskanal nur dann freigegeben wird, wenn die Koppeleinheit auch tatsächlich mit der Versorgungseinheit gekoppelt ist, die zu dem betrachteten Strömungskanal gehört.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Wechselvorrichtung und ein Beschichtungssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, welche dies gewährleisten.
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Diese Aufgabe wird bei einer Wechselvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
- f) die Ventileinrichtung ein Steuersystem umfasst, welches
fa) eine Schalteinrichtung für jede Versorgungseinheit aufweist, die das Steuersignal in einer Schaltkonfiguration zur Ventileinheit durchlässt und das Steuersignal in einer Sperrkonfiguration zur Ventileinheit sperrt;
fb) eine Auslöseeinrichtung aufweist, welche von der Koppeleinheit mitgeführt wird und welche zumindest ein Schalten der Schalteinrichtung von der Sperrkonfiguration in die Schaltkonfiguration auslöst, wenn der Eingangsanschluss der Koppeleinheit mit dem Auslassanschluss einer Versorgungseinheit fluiddicht gekoppelt wird oder ist.
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Erfindungsgemäß kann das Steuersignal bereits an der Schalteinrichtung anliegen, auch wenn die Koppeleinheit von der zugehörigen Versorgungseinheit getrennt ist. Erst wenn die Koppeleinheit an eine bestimmte Versorgungseinheit heranbewegt wird, wird die Schalteinrichtung bei dem Kopplungsvorgang oder vorzugsweise mit dessen Abschluss ausgelöst, wodurch die Ventileinheit das für deren Freigabekonfiguration erforderliche Steuersignal erhält. Wie weiter unten noch näher erläutert wird, kann ein Steuersignal durch das Vorhandensein oder durch das Fehlen eines Steuerparameters gebildet sein. Ohne die gezielte Anwesenheit der Koppeleinheit gibt es jedoch kein Steuersignal an die zu öffnende Ventileinheit, wodurch die Betriebssicherheit signifikant erhöht ist.
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Es ist besonders günstig, wenn die Ventileinrichtung eine elektrische Ventileinrichtung ist und eine Ventileinheit einer Versorgungseinheit ein elektrisches Ventil ist, das in einem Stromkreis angeordnet ist, welcher durch die Schalteinrichtung geschlossen oder unterbrochen werden kann.
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Bei einer ersten Alternative kann das elektrische Ventil bei geschlossenem Stromkreis seine Freigabekonfiguration und bei unterbrochenem Stromkreis seine Sperrkonfiguration einnehmen.
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Bei einer zweiten Alternative kann das elektrische Ventil bei geschlossenem Stromkreis seine Sperrkonfiguration und bei unterbrochenem Stromkreis seine Freigabekonfiguration einnehmen. Dies entspricht dem oben angesprochenen Konzept, dass das Fehlen eines Parameters ein Steuersignal bildet.
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Vorzugsweise ist
- a) die Schalteinrichtung eine elektrische Brückeneinrichtung mit zwei von außen zugängliche Kontaktstellen;
- b) die Auslöseeinrichtung eine Überbrückungseinrichtung, durch welche die Kontaktstellen der Überbrückungseinrichtung miteinander verbindbar sind.
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Eine technische Alternative besteht darin, dass
- a) die Schalteinrichtung ein Federschalter mit zwei Kontaktstellen und einem federbeaufschlagten elektrisch leitenden Verbindungsstück ist, das zwischen einer Stellung, in der es die Kontaktstellen leitend verbindet, und einer Stellung bewegbar ist, in welcher der Stromkreis unterbrochen ist;
- b) die Auslöseeinrichtung eine Drückeinrichtung ist, durch welche das Verbindungsstück von einer Stellung in die andere Stellung drückbar ist.
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Alternativ kann
- a) die Schalteinrichtung ein Magnetschalter sein, mittels welchem in einer Konfiguration der Stromkreis geschlossen oder in einer Konfiguration der Stromkreis unterbrochen werden kann;
- b) die Auslöseeinrichtung ein Magnetaktivator (58.3) sein, durch welchen der Magnetschalter von einer Konfiguration in die andere Konfiguration schaltbar ist.
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Als Alternative zur elektrischen Ventileinrichtung kann die Ventileinrichtung eine pneumatische Ventileinrichtung und eine Ventileinheit einer Versorgungseinheit ein pneumatisches Ventil sein, das mit einer Fluidleitung verbunden ist, welche aus einer Druckgasquelle versorgt wird.
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Dabei ist es günstig, wenn das pneumatische Ventil seine Freigabekonfiguration einnimmt, wenn es mit Druckgas beaufschlagt wird, und dass es seine Schließkonfiguration einnimmt, wenn kein Druckgas anliegt.
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Wieder alternativ kann es vorteilhaft sein, wenn das pneumatische Ventil seine Schließkonfiguration einnimmt, wenn es mit Druckgas beaufschlagt wird, und dass es seine Freigabekonfiguration einnimmt, wenn kein Druckgas anliegt. Hier ist wieder das Konzept umgesetzt, bei dem das Fehlen eines Steuerparameters, hier also das Fehlen einer Druckbeaufschlagung, als Steuersignal dient.
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Vorteilhaft ist es dann, wenn
- a) die Schalteinrichtung ein Fluiddruckschalter ist, wozu die Fluidleitung sich in eine Auslassleitung, die zu einer Auslassöffnung führt, und eine Druckleitung, die zum Ventil führt, gabelt;
- b) die Auslöseeinrichtung eine Verschlusseinrichtung mit einem Stopfenelement ist, durch welches die Auslassöffnung verschließbar ist.
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Alternativ kann
- a) die Schalteinrichtung ein Fluiddruckschalter sein, wozu die Fluidleitung sich in eine Auslassleitung, die zu einer Auslassöffnung führt, und eine Druckleitung, die zum Ventil führt, gabelt, wobei die Auslassöffnung durch ein Rückschlagventil mit einem bewegbaren Schließkörper verschließbar ist, der in einer Grundkonfiguration die Auslassöffnung verschließt und in einer Arbeitskonfiguration die Auslassöffnung freigibt;
- b) die Auslöseeinrichtung eine Drückeinrichtung mit einem Drückelement ist, durch welches der Schließkörper aus der Grundkonfiguration in die Arbeitskonfiguration bewegbar ist.
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Bei dem Beschichtungssystem der eingangs genannten Art wird die oben angegeben Aufgabe dadurch gelöst, dass
- d) die Wechselvorrichtung eine Wechselvorrichtung mit einigen oder allen der oben erläuterten Merkmale ist.
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Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
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1 eine schematische Layoutansicht eines Beschichtungssystems mit einer linearen Wechselvorrichtung mit mehreren Versorgungseinheiten und einer bewegbaren Koppeleinheit;
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2A eine schematische Layoutansicht der Wechselvorrichtung mit einer Ventileinrichtung und einem Steuersystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer Applikationskonfiguration;
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2B die Wechselvorrichtung nach 3A in einer Wechselkonfiguration;
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3A und 3B den 2A und 2B entsprechende schematische Layoutansichten der Wechselvorrichtung mit einer Ventileinrichtung und einem Steuersystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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4A und 4B den 2A und 2B bzw. 3A und 3B entsprechende schematische Layoutansichten der Wechselvorrichtung mit einer Ventileinrichtung und einem Steuersystem gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
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5A und 5B den 2A und 2B, 3A und 3B bzw. 4A und 4B entsprechende schematische Layoutansichten der Wechselvorrichtung mit einem Steuersystem gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
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Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. Dort ist mit 2 insgesamt ein Beschichtungssystem zum Applizieren von Beschichtungsmedien bezeichnet, welches eine Applikationseinrichtung 4 umfasst. Vorliegend wird beispielhaft ein Beschichtungssystem 2 für Lacke beschrieben. In diesem Fall kann die Applikationseinrichtung 4 beispielsweise eine Spritzpistole oder ein Hochrotationszerstäuber sein und auch elektrostatisch arbeiten, wie es an und für sich bekannt ist.
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Wenn nachfolgend von einer Verbindung von Anschlüssen, Kanälen oder Leitungen die Rede ist, ist damit in erste Linie jeweils eine fluidische Verbindung solcher Komponenten gemeint, wodurch entsprechende Strömungswege gebildet werden. Nachfolgend verwendete Begriffe wie Einlass, Auslass, Eingang oder Ausgang oder entsprechende -anschlüsse beziehen sich lediglich auf eine Strömung von Medium in Richtung auf die Applikationseinrichtung. Wie weiter unten deutlich wird, kann Medium jedoch auch in die andere Richtung strömen und dabei durch einen Einlass oder Eingang ausströmen oder durch einen Auslass oder Ausgang einströmen.
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Die Applikationseinrichtung 4 wird über eine Leitung 6 gespeist. Das Beschichtungssystem 2 wird in an und für sich bekannter Weise unter Verwendung der Molchtechnik betrieben, weshalb in der Leitung 6 eine Molchstation 8 angeordnet ist, die der Applikationseinrichtung 4 zugeordnet ist.
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Am von der Applikationseinrichtung 4 abliegenden Ende ist die Leitung 6 mit einer Wechselvorrichtung 10 für Beschichtungsmedien verbunden, welche bei einer Beschichtung mit Lack somit eine Farbwechseleinrichtung ist.
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Die Wechseleinrichtung 10 umfasst mehrere Versorgungseinheiten 12, wobei in den 1 und 2 lediglich drei Versorgungseinheiten 12.1, 12.2 und 12.3 gezeigt sind. Die Wechseleinrichtung 10 umfasst wenigstens zwei und kann auch mehr als drei solcher Versorgungseinheiten 12 umfassen. Je nach Anwendung kann die Wechseleinrichtung 10 beispielsweise 20 oder auch 40 solcher Versorgungseinheiten 12 aufweisen. Die Versorgungseinheiten 12 sind baugleich; in 1 ist nur die dort mittlere Versorgungseinheit 12.2 mit weiteren Bezugszeichen versehen.
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Die Versorgungseinheiten 12 sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel in einem gemeinsamen Gehäuse 14 untergebracht, das beispielsweise als Gehäuseblock ausgebildet ist. Die Versorgungseinheiten 12 können jedoch auch jeweils als separate Baueinheit ausgebildet sein und jeweils ein eigenes Gehäuse bzw. einen eigenen Gehäuseblock aufweisen.
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Jede Versorgungseinheit 12 hat einen Einlassanschluss 16 für Beschichtungsmedium, einen in 1 nicht zu erkennenden Spülmittelanschluss 18 für Spülmittel und einen Auslassanschluss 20. Der Einlassanschluss 16 und der Spülmittelanschluss 18 münden in einen Strömungskanal 22, der zum Auslassanschluss 20 führt und von dem in 1 nur bei den Versorgungseinheiten 12.1 und 12.2 ein kurzer Endabschnitt zu erkennen ist.
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Der Einlassanschluss 16 und der Spülmittelanschluss 18 einer Versorgungseinheit 12 können jeweils separat durch ein entsprechendes, jedoch nicht eigens gezeigtes Farbventil bzw. Spülventil geschlossen oder geöffnet werden. Hierzu können beispielsweise an und für sich bekannte Nadelventile vorgesehen sein, die jeweils mit entsprechenden Ventilsitzen des Einlassanschlusses 16 bzw. des Spülmittelanschlusses 18 zusammenarbeiten.
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Die Einlassanschlüsse 16 und die Spülmittelanschlüsse 18 der einzelnen Versorgungseinheiten 12 sind jeweils über eine Farbleitung 24 bzw. eine Spülleitung 26 mit einem eigenen Farbreservoir 28 bzw. einem Sammelbehälter 30 verbunden. In den jeweiligen, einer bestimmten Versorgungseinheit 12 zugeordneten Farbreservoirs 28 werden unterschiedliche Lacke, allgemein also unterschiedliche Beschichtungsmaterialien, vorgehalten. Statt mit jeweils einem gesonderten Sammelbehälter 30 können auch mehrere Versorgungseinheiten 12 mit ein und demselben Sammelbehälter 30 verbunden sein. Ein weiteres Spülmittelreservoir 32 ist mit der Molchstation 8 an der Applikationseinrichtung 4 verbunden.
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Unter Reservoir wird vorliegend jede technische Lösung verstanden, um unterschiedliche Medien bereitzustellen oder aufzunehmen. Hierzu zählen somit zum Beispiel auch Ringleitungssysteme, wie sie an und für sich bekannt sind.
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Die einzelnen Versorgungseinheiten 12 bilden in einer linearen Anordnung ein Versorgungsmodul 34, über welches die Applikationseinrichtung 4 mit einer entsprechenden Anzahl verschiedener Farben versorgt werden kann.
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Um eine Farbe von einer der Versorgungseinheiten 12 zur Applikationseinrichtung 4 zu leiten, ist an das von der Molchstation 8 abliegenden Ende der Leitung 6 eine Koppeleinheit 36 angeschlossen, mittels welcher die Versorgungseinheiten 12 mit der Applikationseinrichtung 4 gekoppelt werden können.
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Die Koppeleinheit 36 umfasst eine nicht weiter gezeigte Molchstation 38 und einen Ausgangsanschluss 40, der an die Leitung 6 angeschlossen ist. Außerdem umfasst die Koppeleinheit 36 einen Eingangsanschluss 42, der komplementär zu den Auslassanschlüssen 20 der Versorgungseinheiten 12 ausgebildet ist und fluidisch über einen in den 2 bis 5 zu erkennenden Kanal 44 über das Molchgehäuse 38 mit den Ausgangsanschluss 40 und auf diesem Weg mit der Leitung 6 verbunden ist.
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Für einen Farbwechsel können die Versorgungseinheiten 12 und die Koppeleinheit 36 relativ zueinander bewegt werden, so dass der Eingangsanschluss 40 der Koppeleinheit 36 mit dem Auslassanschluss 20 einer Versorgungseinheit 12 fluiddicht koppelbar und wieder von dieser trennbar ist.
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Hierzu umfasst die Wechseleinrichtung 10 eine nur in 1 gezeigte Positioniereinrichtung 46, mit deren Hilfe beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Koppeleinheit 36 entlang des Versorgungsmoduls 34 bewegt und bezogen auf eine vorgegebene Versorgungseinheit 12 positioniert werden kann. Hierzu ist die Koppeleinheit 36 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel in einer Führungsschiene 48 verschiebbar gelagert, die sich parallel zu dem Versorgungsmodul 34 erstreckt, und kann darin mit Hilfe von an und für sich bekannten und nicht eigens gezeigten Antriebsmitteln verfahren werden.
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Die Wechselvorrichtung 10 weist eine Ventileinrichtung 50 auf, bei welcher jede Versorgungseinheit 12 eine Ventileinheit 52 umfasst. Jede Ventileinheit 52 kann den Strömungsweg 22 über den Auslassanschluss 20 in einer Freigabekonfiguration freigeben und in einer Schließkonfiguration verschließen und mittels eines Steuersignals in die Freigabekonfiguration gesteuert werden, wenn der Eingangsanschluss 40 der Koppeleinheit 36 mit dem Auslassanschluss 20 einer Versorgungseinheit 12 fluiddicht gekoppelt ist.
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Hierzu umfasst die Ventileinrichtung 50 ein Steuersystem 54, welches für jede Versorgungseinheit 12 eine Schalteinrichtung 56 aufweist, die das Steuersignal in einer Schaltkonfiguration zur Ventileinheit 52 durchlässt und das Steuersignal in einer Sperrkonfiguration zur Ventileinheit 52 sperrt.
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Das Steuersystem 54 der Ventileinrichtung 50 umfasst außerdem eine Auslöseeinrichtung 58, welche von der Koppeleinheit 36 mitgeführt wird und welche zumindest ein Schalten der Schalteinrichtung 56 von der Sperrkonfiguration in die Schaltkonfiguration auslöst, wenn der Eingangsanschluss 40 der Koppeleinheit 36 mit dem Auslassanschluss 20 einer Versorgungseinheit 12 fluiddicht gekoppelt ist.
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Nun wird auf die 2 bis 5 Bezug genommen. Dort sind der Übersichtlichkeit halber die Spülmittelanschlüsse 18, die Spülleitungen 24, die Farbreservoire 28 und die Sammelbehälter 30 nicht gezeigt. Außerdem sind jeweils nur die wesentlichen Bauteile und bei den Versorgungseinheiten 12 weitgehend nur die weiteren Komponenten der Versorgungseinheit 12.1 mit Bezugszeichen versehen.
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Die 2A, 2B zeigen als erstes Ausführungsbeispiel eine elektrisch arbeitende Ventileinrichtung 50a mit Ventileinheiten 52 in Form von elektrisch betätigbaren Ventilen 52a, wie sie an und für sich bekannt sind. Das Steuersignal für die Ventile 52a ist somit ein elektrisches Signal.
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Die Ventile 52a sind jeweils in einem Stromkreis 60 angeordnet. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind alle vorhandenen Stromkreise 60 ausgehend von einem Leiter 60a in Verbindung mit einem Nullleiter oder Schutzleiter 60b gebildet, die ihrerseits von einer gemeinsamen, der Einfachheit halber nicht eigens gezeigten Stromquelle stammen. Bei einer Abwandlung kann auch jeder Stromkreis 60 eine eigene Stromquelle haben. Die Schalteinrichtungen 56 sind derart eingerichtet, dass diese den jeweiligen Stromkreis 60 schließen oder unterbrechen können.
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Die Schalteinrichtung 56 ist dort jedenfalls in Form einer elektrischen Brückeneinrichtung 56.1 mit zwei Kontaktstellen 62 und 64 ausgebildet, die auf der Seite des Auslassanschlusses 20 am Gehäuse 14 des Versorgungsmoduls 34 von außen zugänglich sind. In der Schaltkonfiguration der Brückeneinrichtung 56.1 sind die beiden Kontaktstellen 62, 64 leitend miteinander verbunden, so dass der Stromkreis 60 geschlossen und das zugehörige Ventil 52a geöffnet ist. In der Sperrkonfiguration der Brückeneinrichtung 56.1 sind die beiden Kontaktstellen 62, 64 nicht miteinander verbunden und der Stromkreis 60 ist unterbrochen, wobei das zugehörige Ventil 52a dann seine Schließstellung einnimmt. Dies kann beispielsweise durch eine Federvorspannung beim Ventil 52a erreicht werden, wie es an und für sich bekannt ist.
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Die Auslöseeinrichtung 58 ist als Überbrückungseinrichtung 58.1 ausgebildet, durch welche die Kontaktstellen 62, 64 miteinander verbunden werden können. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Überbrückungseinrichtung 58.1 zwei über einen elektrischen Leiter 66 leitend miteinander verbundene Anschlusskontakte 68, 70 aufweist. Diese sind komplementär zu den Kontaktstellen 62 und 64 und so auf der Außenseite des Koppelelements 36 angebracht, die zum Versorgungsmodul 34 weist, dass der Stromkreis mittels der Überbrückungseinrichtung 58.1 geschlossen wird, wenn der Eingangsanschluss 40 der Koppeleinheit 36 fluiddicht mit dem Auslassanschluss 20 der Versorgungseinheit 12 gekoppelt ist.
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Bei geschlossenem Stromkreis gelangt das Steuersignal folglich zum Ventil 52a, welches daraufhin öffnet und den Strömungskanal 22 freigibt. Dies veranschaulicht 2A, welche die Wechselvorrichtung 10 in einer Applikationskonfiguration zeigt, bei der Lack aus dem Farbreservoir 28 der Versorgungseinheit 12.2 zur Applikationseinrichtung 4 gefördert wird und auf einen Gegenstand appliziert werden kann. Der Betrieb des Beschichtungssystems 2 an sich, d. h. die Spülvorgänge bei einem Farbwechsel, die Ansteuerung von sonstigen vorhandenen und nicht eigens gezeigten Ventilen des Versorgungsmoduls 34 sowie der Gebrauch von Molchen zwischen der Molchstation 8 an der Applikationseinrichtung 4 und der Molchstation 38 der Koppeleinheit 36 entsprechen dem Stand der Technik.
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Grundsätzlich kann die Überbrückungseinrichtung 58.1 auf zweierlei Arten arbeiten. Zum Einen kann durch diese direkt ein Signal zum Ventil 52a geleitet werden; in diesem Fall schließt die Überbrückungseinrichtung 58.1 einen Laststromkreis. Zum Anderen kann durch die Überbrückungseinrichtung 58.1 ein weiteres, hier nicht eigens gezeigtes Bauteil angesteuert werden, welches seinerseits das Ventil 52a schaltet; in diesem Fall schließ die Überbrückungseinrichtung 58.1 einen Steuerstromkreis bezogen auf dieses weitere Bauteil.
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Zum Vortrieb von Medien bzw. dem Molch in dem durch die erläuterten Kanäle und Leitungen gebildeten Leitungssystem kann Mediendruck von Lack, Spülmittel, Luft, CO2, Stickstoff und dergleichen verwendet werden, die in an und für sich bekannter Weise bereitgestellt werden. Hierfür erforderliche Komponenten wie Medienquellen, Leitungen, Ventile und Anschlüsse sind in den Figuren der Übersichtlichkeit halber nicht eigens gezeigt.
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Nach Abschluss der Applikation mit dem Lack aus dem Farbreservoir 28 der Versorgungseinheit 12.2 kann gegebenenfalls ein Farbwechsel auf einen zweiten Lack mit einer anderen Farbe erfolgen, beispielsweise einem Lack aus dem Farbreservoir 28 der Versorgungseinheit 12.3.
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2B zeigt die Wechselvorrichtung 10 in einer Wechselkonfiguration, bei der die Koppeleinheit 36 hierfür von der Versorgungseinheit 12.2 zur Versorgungseinheit 12.3 bewegt wird, wozu die Koppeleinheit 36 zuvor von der Versorgungseinheit 12.2 entkoppelt wurde. Beim Entkoppeln der Koppeleinheit 36 von der Versorgungseinheit 12.1 wurde auch die Überbrückungseinrichtung 58.1 von den Kontaktstellen 62, 64 der Versorgungseinheit 12.1 gelöst, so dass das Ventil 52a wieder seine Schließstellung einnimmt und der Strömungskanal 22 geschlossen ist.
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Die 3A, 3B zeigen als zweites Ausführungsbeispiel eine abgewandelte elektrisch arbeitende Ventileinrichtung 50a, welche wieder Ventileinheiten 52 in Form von elektrisch betätigbaren Ventilen 52a aufweist. Das Steuersignal ist somit auch hier ein elektrisches Signal.
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Das Steuersystem 54 umfasst dort Schalteinrichtungen 56 in Form von Federschaltern 56.2 mit zwei inneren Kontaktstellen 72, 74 des Stromkreises 60 und einem bewegbaren elektrisch leitenden Verbindungsstück 76. Das Verbindungsstück 76 kann zwischen einer Verbindungsstellung, in der es in einer Schaltkonfiguration die Kontaktstellen 72, 74 leitend verbindet, und einer Trennstellung bewegt werden, in welcher der Stromkreis 60 unterbrochen ist. Das Verbindungsstück 76 wird unter Vorspannung durch eine Feder 78 in der Trennstellung gehalten.
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Die Auslöseeinrichtung 58 ist als Drückeinrichtung 58.2 ausgebildet, welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Drückelement 80 aufweist, das an der Koppeleinheit 36 so angeordnet und derart dimensioniert ist, dass es das Verbindungsstück 76 des Federschalters 56.2 in die Verbindungsstellung drückt, wenn das Koppelelement 36 an eine Versorgungseinheit 12 ankoppelt bzw. angekoppelt ist. Dann ist der zugehörige Stromkreis 60 geschlossen, das Ventil 52a nimmt seine Freigabekonfiguration ein und der Strömungsweg durch den Strömungskanal 22 ist geöffnet. Diese Applikationskonfiguration zeigt 3A bei der Versorgungseinheit 12.2.
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Wenn die Koppeleinheit 36 für einen Farbwechsel wieder von der Versorgungseinheit 12.2 gelöst ist, nimmt der Federschalter 56.2 wieder seine Sperrkonfiguration ein und das Ventil 52a schließt, wie es 3A veranschaulicht.
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Die 4A, 4B zeigen als drittes Ausführungsbeispiel eine nochmals abgewandelte elektrisch arbeitende Ventileinrichtung 50a, welche wieder Ventileinheiten 52 in Form von elektrisch betätigbaren Ventilen 52a aufweist. Das Steuersignal ist hier also wieder ein elektrisches Signal.
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Das Steuersystem 54 umfasst dort Schalteinrichtungen 56 in Form von Magnetschaltern 56.3, welche den jeweiligen Stromkreis 60 in ihrer Schaltkonfiguration schließen und in ihrer Sperrkonfiguration unterbrechen.
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Die Auslöseeinrichtung 58 ist als Magnetaktivator 58.3 ausgebildet, welcher beim vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Permanentmagneten 82 aufweist, welcher derart an der Koppeleinheit 36 angeordnet und so ausgerichtet und dimensioniert ist, dass er den Magnetschalter 56.3 aktiviert, wenn das Koppelelement 36 an eine Versorgungseinheit 12 ankoppelt bzw. angekoppelt ist, wodurch der Magnetschalter 56.3 seine Schaltstellung einnimmt. Dann ist der zugehörige Stromkreis 60 geschlossen, das Ventil 52a nimmt seine Freigabekonfiguration ein und öffnet den Strömungsweg durch den Strömungskanal 22; 4A zeigt diese Applikationskonfiguration bei der Versorgungseinheit 12.2.
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Wenn die Koppeleinheit 36 für einen Farbwechsel wieder von der Versorgungseinheit 12.2 gelöst ist, nimmt der Magnetschalter 56.3 wieder seine Sperrkonfiguration ein und das Ventil 52a schließt; dies zeigt 4A.
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Alternativ zum Permanentmagneten 82 kann auch ein Elektromagnet vorgesehen sein.
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Bei allen oben erläuterten Ausführungsbeispielen zur elektrischen Ventileinrichtung 50a sind die Verhältnisse derart, dass die elektrischen Ventile 52a bei geschlossenem Stromkreis 60 ihre Freigabekonfiguration einnehmen, wobei die Auslöseeinrichtung 58 jeweils dafür sorgt, dass der Stromkreis 60 geschlossen wird.
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Es kann jedoch ebenso umgesetzt sein, dass die elektrischen Ventile 52a bei unterbrochenem Stromkreis 60 ihre Freigabekonfiguration einnehmen und die Auslöseeinrichtung 58 jeweils dafür sorgt, dass der Stromkreis 60 unterbrochen wird. In diesem Fall ist das Steuersignal durch das Fehlen eines Steuerparameters, d. h. durch das Fehlen eines Steuerstromes, an dem jeweiligen Ventil 52a vorgegeben. Bei abgetrennter Koppeleinheit 36 ist dann der Stromkreis 60 geschlossen.
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Bei dem Federschalter 56.2 gemäß den 2A, 2B kann dies dadurch verwirklicht werden, dass das Verbindungsstück 76 unter Vorspannung durch die Feder 78 die Kontaktstellen 72, 74 verbindet und durch das Drückelement 80 an der Koppeleinheit 36 von den Kontaktstellen 72, 74 gegen die Federkraft getrennt wird. Dann ist der Stromkreis 60 unterbrochen. Wenn die Koppeleinheit 36 von der gewählten Versorgungseinheit getrennt wird, drückt die Feder 78 das Verbindungsstück 76 wird in Kontakt zu den Kontaktstellen 72, 74, wodurch der Stromkreis 60 wieder geschlossen ist.
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Bei dem Magnetschalter 56.3 gemäß den 3A, 3B muss der Magnetschalter 56.3 entsprechend umgekehrt konfiguriert sein, so dass er den Stromkreis 60 bei Abwesenheit des Magnetaktivators 58.3 schließt und bei Anwesenheit des Magnetaktivators 58.3 unterbricht.
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Die 5A, 5B zeigen nun als viertes Ausführungsbeispiel eine pneumatisch arbeitende Ventileinrichtung 50b, deren Ventileinheiten 52 als pneumatisch betätigbare Ventile 52b ausgebildet sind, wie sie an und für sich bekannt sind. Das Steuersignal ist hier folglich ein pneumatisches Signal. In der Praxis werden derartige Ventile 52b mit Druckluft betätigt, wovon auch vorliegend im Weiteren ausgegangen wird. Es können jedoch auch andere Gase als Druckluft als Druckmedium verwendet werden.
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Die Ventile 52b sind derart ausgebildet, dass sie ihre Freigabekonfiguration einnehmen, wenn sie mit Druckluft beaufschlagt werden, und dass sie ihre Schließkonfiguration einnehmen, wenn keine Druckluft anliegt.
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Das Steuersystem 54 umfasst nun Schalteinrichtungen 56 in Form von Fluiddruckschaltern 56.4. Hierfür ist jedes vorhandene Ventil 52b mit einer eigenen Fluidleitung 84 verbunden, welche über ein Steuerventil 86 aus einer Druckgasquelle 88, vorliegend einer Druckluftquelle, versorgt wird. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine einzige Druckluftquelle 88 über einen Verteiler 90 mit den einzelnen Steuerventilen 86 der einzelnen Fluidleitungen 84 verbunden.
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Bei einer Abwandlung kann auch für jede vorhandene Fluidleitung 84 eine eigene Druckluftquelle vorgesehen sein, oder es können jeweils mehrere Verteiler 90 für jeweils mehrere Fluidleitungen 84 aus einer Druckluftquelle gespeist werden.
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Die Fluidleitungen 84 führen zu einer Gabelung 92, von wo eine Auslassleitung 84a der Fluidleitung 84 als erste Teilleitung zu einer Auslassöffnung 92 auf der Seite des Auslassanschlusses 20 am Gehäuse 14 des Versorgungsmoduls 34 verläuft. Eine Druckleitung 84b der Fluidleitung 84 erstreckt sich als zweite Teilleitung von der Gabelung 92 zum Ventil 52b.
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Die Auslöseeinrichtung 58 ist als Verschlusseinrichtung 58.4 ausgebildet, welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Stopfenelement 94 umfasst, das komplementär zur Auslassöffnung 92 ausgebildet ist und so an der Koppeleinheit 36 angeordnet, dass es die Auslassöffnung 92 strömungsdicht verschließt, wenn das Koppelelement 36 an eine Versorgungseinheit 12 ankoppelt bzw. angekoppelt ist.
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Wenn das zugehörige Steuerventil 86 geöffnet ist, wird das Ventil 52b mit vollem Druck beaufschlagt, welches folglich seine Freigabekonfiguration einnimmt und den Strömungsweg durch den Strömungskanal 22 freigibt; 5A zeigt diese Applikationskonfiguration bei der Versorgungseinheit 12.2.
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Das Steuerventil 86 am Verteiler 90 kann bereits geöffnet werden, bevor das Stopfenelement 94 die Auslassöffnung 92 verschließt. In diesem Fall strömt zunächst Druckluft durch die Auslassöffnung 92 aus, wodurch kein ausreichender Druck auf das Ventil 52b einwirkt, um dieses in die Freigabekonfiguration zu schalten.
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Erst wenn die Auslassöffnung 92 durch das Stopfenelement 94 dicht verschlossen ist, wird das Ventil 52b über die Druckleitung 84b bei ausreichendem Druck mit Druckluft beaufschlagt, dass es seine Freigabekonfiguration einnimmt. Der Fluiddruckschalter 56.4 liegt dann in seiner Schaltkonfiguration vor. Die entsprechende Applikationskonfiguration der Wechselvorrichtung 10 zeigt 5A.
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Wenn die Koppeleinheit 36 für einen Farbwechsel wieder von der Versorgungseinheit 12.2 gelöst wird, wird auch die Auslassöffnung 92 wieder freigegeben, so dass Druckluft aus der Fluidleitung 84 über die Auslassöffnung 92 ausströmt; der Fluiddruckschalters 56.4 befindet sich dann in seiner Sperrkonfiguration.
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Der Druck am Ventil 52b fällt ab und dieses nimmt wieder seine Schließkonfiguration ein, so dass der Strömungskanal 22 verschlossen ist. 5B zeigt eine entsprechende Wechselkonfiguration der Wechselvorrichtung 10.
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Bevor die Koppeleinheit 36 von einer Versorgungseinheit 12 gelöst wird, kann auch zunächst das zugehörige Steuerventil 86 geschlossen werden, so dass der Druck in der Fluidleitung 84 und am Ventil 52b abfällt, welches sodann seine Schließkonfiguration einnimmt.
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Grundsätzlich ist es bei der Ventileinrichtung 50b möglich, dass auf die Steuerventile 86 verzichtet wird und die Fluidleitungen 84 permanent aus der Druckluftquelle 88 mit Druckluft beaufschlagt werden. In diesem Fall strömt solange dauerhaft Druckluft aus jeder Auslassöffnung 92 aus, bis eine der Auslassöffnungen 92 durch die Koppeleinheit 36 verschlossen wird.
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Auch bei den pneumatischen Ventilen 52b können die Verhältnisse umgekehrt zu denjenigen sein, die oben erläutert wurde. Die pneumatischen Ventile 52b können auch so konfiguriert sein, dass sie ihre Schließstellung einnehmen, wenn sei mit Druckluft beaufschlagt werden, und dass sie ihre Freigabestellung einnehmen, wenn kein Druck anliegt. In diesem Fall ist das Steuersignal durch das Fehlen eines Steuerparameters, d. h. durch das Fehlen eines anliegenden Druckes, an dem jeweiligen Ventil 52b vorgegeben.
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Dies kann beispielsweise dadurch verwirklicht werden, dass die Auslassöffnung 92 durch ein Rückschlagventil verschlossen ist, wenn die Koppeleinheit 36 von der zugehörigen Versorgungseinheit 12 getrennt ist. So ist das Ventil 52b druckbeaufschlagt und nimmt seine Schließkonfiguration ein.
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Das Rückschlagventil hat hierfür einen bewegbaren Schließkörper, der in einer Grundkonfiguration die Auslassöffnung 92 verschließt und in einer Arbeitskonfiguration die Auslassöffnung 92 freigibt
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Statt der Verschlusseinrichtung 58.4 kann dann stattdessen wieder eine Drückeinrichtung 58.2 als Auslöseeinrichtung 58 verwendet werden. Deren Drückelement 80 ist gegebenenfalls als schmaler Dorn ausgebildet ist, welcher einen beweglichen Schließkörper des Rückschlagventils zurückdrückt, wenn die Koppeleinheit 36 mit der Versorgungseinheit 12 gekoppelt wird. Dadurch wird die Auslassöffnung 92 geöffnet, Druckluft kann aus der Leitung 84 ausströmen, der Druck am Ventil 52b fällt ab und dieses nimmt daraufhin seine Freigabestellung ein.
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Die erläuterten Schalteinrichtungen 56 und Auslöseeinrichtungen 58 der elektrischen und pneumatischen Ventileinrichtungen 50a, 50b bilden im Zusammenspiel jeweils auch eine Sicherheitseinrichtung, die bei allen Ausführungsbeispielen das Bezugszeichen 96 trägt. Durch die mit der Koppeleinheit 36 mitgeführten Auslöseeinrichtung 58 und die jeweilige Schalteinrichtung 56 ist stets sichergestellt, dass tatsächlich nur derjenige Strömungskanal 22 freigegeben wird, von dem die Koppeleinheit 36 Material abnehmen soll.
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Dies zeigt sich besonders deutlich am Beispiel der pneumatischen Ventileinrichtung 50b. So kann es vorkommen, dass es am Verteiler 90 zu einer Fehlsteuerung kommt und ein Steuerventil 86 geöffnet wird, das Druckluft zu einer anderen als der geplanten Versorgungseinheit 12 freigibt. Dies reicht jedoch noch nicht aus, um den Strömungskanal 22 der irrtümlich angesteuerten Versorgungseinheit 12 freizugeben, da deren Auslassöffnung 92 nicht durch das Stopfenelement 94 der Koppeleinheit 32 verschlossen wird. Hierdurch ist eine unbeabsichtigte Abgabe von Material durch eine Versorgungseinheit 12 effektiv verhindert. Dies gilt sinngemäß entsprechend für die elektrische Ventileinrichtung 50a.
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Die oben erläuterten unterschiedlichen Steuerkonzepte können auch miteinander kombiniert werden, so dass an verschiedenen Versorgungsmodulen 12 unterschiedliche Schalteinrichtungen 56 vorgesehen sein können, die entsprechend mit unterschiedlichen Auslöseeinrichtungen 58 an der Koppeleinheit 36 zusammenarbeiten. Diese werden dann entsprechend an unterschiedlichen Positionen von der Koppeleinheit 36 getragen, wobei die Schalteinrichtungen 56 entsprechend dazu komplementär an den Versorgungseinheiten 12 positioniert sind.
