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Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für eine Sprühvorrichtung.
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Sprühvorrichtungen, wie Sprühpistolen, werden in der industriellen Produktion in verschiedenen Bereichen angewendet. In der Produktion von Kraftfahrzeugen werden Sprühpistolen beispielsweise für das Applizieren von Unterbodenschutz, zum Nahtabdichten, zur Verarbeitung von Klebstoff an Karosserien und natürlich auch für das Lackieren der Karosserie verwendet. Hierbei sind die Sprühpistolen regelmäßig an Robotern appliziert, um ein automatisiertes Beschichten des jeweiligen Bauteils zu ermöglichen.
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Liegt zwischen zwei Appliziervorgängen eine gewisse Zeitspanne, so müssen die verwendeten Sprühvorrichtungen abgereinigt werden, um eine nachfolgende Fehlbeschichtung, beispielsweise durch ein Abreißen von Material, welches sich nach dem Applizieren an den Düsen der Sprühvorrichtung gesammelt hat, zu verhindern.
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Zum Abreinigen von Sprühvorrichtungen für Dickstoffe (z. B. PVC-Unterbodenschutz, Nahtabdichtungsmaterial oder Klebstoff) werden nach dem Stand der Technik freistehende Blaseinrichtungen oder Drähte eingesetzt.
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Für ein Abreinigen mittels der freistehenden Blaseinrichtung werden die Düsen der Sprühvorrichtung an Pressluftdüsen der Blaseinrichtung herangefahren und abgeblasen. Dabei werden die abzublasenden Partikel des Beschichtungsmaterials bisher ins Freie geblasen. Dies kann jedoch mit einer entsprechenden Verschmutzung der Umgebung einhergehen, so dass der daraus folgende Reinigungsaufwand die Produktionskosten steigert.
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Zur Reinigung einer Sprühvorrichtung an einem Draht werden die Düsen an dem straff gespannten Draht vorbeigeführt, wodurch überschüssiges Material abgetrennt wird. Dieses grundsätzlich einfache Verfahren zur Reinigung der Düsen kann nicht bei sämtlichen Düsenarten, deren Formen insbesondere durch die Art des verwendeten Sprühwerkstoffs beeinflusst sind, eingesetzt werden.
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Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung für eine Sprühvorrichtung zu schaffen, die zumindest einen der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile verringert. Insbesondere soll eine Reinigungsvorrichtung geschaffen werden, die die Gefahr einer Verschmutzung der Umgebung weitgehend ausschließt.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung ein Gehäuse aufweist, das eine Öffnung zur Aufnahme einer Düse oder eines eine oder mehrere Düsen umfassenden Sprühkopfs einer Sprühvorrichtung aufweist, wobei die Düse beziehungsweise der Sprühkopf in das Gehäuse ragt. Die Reinigungsvorrichtung weist ferner eine Führung für ein Fluid auf, das dem Gehäuse über einen Anschluss in dem Gehäuse zugeführt und über eine Ablassöffnung in dem Gehäuse abgeführt wird, wobei die Fluidführung so ausgebildet ist, dass das Fluid die Düse beziehungsweise den Sprühkopf der Sprühvorrichtung anströmt.
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Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung weist zum einen den Vorteil auf, dass durch die gezielte Führung des Reinigungsfluids in dem Gehäuse eine definierte Anströmung der zu reinigenden Düse(n) der Sprühvorrichtung erzielt und somit bei gleicher Leistung der Fluidzufuhr eine bessere Reinigungswirkung erreicht werden kann. Dies kann insbesondere von Bedeutung sein, weil die Höhe des Überdrucks in einer Fluidzufuhr in Industrieanlagen in der Regel begrenzt ist und zudem nicht von jedem Anschluss beeinflusst werden kann.
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Weiterhin verhindert das geschlossene System der Reinigungsvorrichtung, dass die von der Düse gelösten Partikel des Sprühwerkstoffs unkontrolliert umherfliegen und somit die Umgebung verunreinigen. Vielmehr kann der abgelöste Sprühwerkstoff in dem Gehäuse gesammelt oder direkt über eine an das Gehäuse angeschlossene Abluftleitung abgeführt werden.
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Vorzugsweise wird als Fluid Druckluft eingesetzt, das in den meistens Industrieanlagen über ein Netz von Druckluftleitungen an den Bearbeitungsstationen verfügbar gemacht wird und keinen wesentlichen Sicherheits- und/oder Entsorgungsvorschriften genügen muss; es kann jedoch ebenso jedes beliebige andere Fluid verwendet werden, dass der Vorrichtung zugeführt wird, um eine Reinigung der Düse(n) der Sprühvorrichtung zu bewirken.
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Erfindungsgemäß ist das Gehäuse zumindest teilweise entgegen einer Rückstellkraft verschiebbar ausgeführt. Dies ermöglicht, mögliche Flächentoleranzen oder leichte Achsungenauigkeiten beim Aufsetzen der Sprühvorrichtung auf die Reinigungsvorrichtung und der Positionierung der Düse in der Öffnung des Gehäuses auszugleichen.
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In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Reinigungsvorrichtung Schaltmittel für ein automatisches Zuschalten der Fluidzufuhr beim Aufsetzen der Sprühpistole auf die Reinigungsvorrichtung auf. Diese Schaltmittel können beliebig ausgeführt sein, insbesondere auf Kontakt reagierend oder kontaktlos arbeitend. Durch das automatische Zuschalten der Fluidzufuhr kann ein unnötiger Betrieb der Fluidzufuhr und die damit verbundene Lärmbeeinträchtigung sowie unnötige Kosten vermieden werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Schaltmittel für ein automatisches Zuschalten der Fluidzufuhr über das verschiebbare (Teil)Gehäuse geschaltet. Folglich wird die Fluidzufuhr durch ein Aufsetzen der Sprühvorrichtung auf die Reinigungsvorrichtung und ein damit verbundenes Verschieben des Gehäuses oder Teile davon aktiviert. Eine solche mechanische Lösung für ein automatisches Zuschalten der Fluidzufuhr kann robust ausgelegt werden, so dass eine Störung während des Betriebs kaum zu befürchten ist.
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Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung kann weiterhin Schaltmittel zum automatisierten Abschalten der Fluidzufuhr umfassen. Diese können beispielsweise Zeitschaltmittel umfassen, die die Fluidzufuhr nach einer definierten Zeitspanne abschaltet. Zusätzlich oder alternativ kann das automatisierte Abschalten der Fluidzufuhr an das Erzielen einer definierten und gegebenenfalls kontrollierten Reinigungswirkung gekoppelt sein.
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Vorzugsweise ist die Fluidführung der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung so ausgebildet, dass das Fluid die Düse beziehungsweise den Sprühkopf ringförmig von außen anströmt, wobei die Fluidströmung vorzugsweise zunächst flächig entlang der Düse entlang strömt und dann zentral abströmt. Dadurch kann eine besonders gute Reinigungswirkung erzielt werden.
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Weiterhin kann die Fluidführung der Reinigungsvorrichtung so ausgebildet sein, dass das Fluid die Düse bzw. den Sprühkopf in mehreren Ebenen anströmt. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Anpassung der Fluidströmung an die jeweilige Düse/den Sprühkopf.
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In diesem Fall kann, um ein Austreten von gelösten Teilchen des Sprühmittels zu vermeiden, die Fluidführung der Reinigungsvorrichtung so ausgebildet sein, dass die Fluidströmung in der obersten Ebene als Sperrströmung ausgebildet ist.
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In Abhängigkeit von der Form der Düse/des Sprühkopfs kann es ferner sinnvoll sein, die Fluidführung so auszubilden, dass das Fluid die Düse beziehungsweise den Sprühkopf asymmetrisch anströmt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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In den Zeichnungen zeigt
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1: in einer Schnittdarstellung eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung in einer ersten Ausführungsform vor dem Anschließen einer zu reinigenden Sprühpistole,
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2: die Reinigungsvorrichtung der 1 während des Reinigungsprozesses,
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3: einen Ausschnitt der 2 in einer vergrößerten Darstellung,
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4: die in der Vorrichtung gemäß den 1 bis 3 verwendete Luftverteilerscheibe in einer Draufsicht,
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5: der in der Vorrichtung gemäß den 1 bis 3 verwendete Formring in einer Schnittdarstellung,
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6: in einer Schnittdarstellung eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung in einer zweiten Ausführungsform,
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7: in einer Draufsicht verschiedene Bauteile der Vorrichtung gemäß 6,
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8: eine alternative Ausführungsform einer Kombination aus Luftverteilerkörper und Verteilerscheibe zur Verwendung in einer Vorrichtung gemäß 6 und
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9: eine weitere alternative Ausführungsform einer Kombination aus Luftverteilerkörper und Verteilerscheibe für eine seitlich ausragende Düse.
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Die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, in dessen oberem Ende eine Öffnung zur Aufnahme einer Düse 2 einer in seinen weiteren Details nicht dargestellten Sprühpistole vorgesehen ist. Bei einem Kontakt zwischen dem Gehäuse 1 der Reinigungsvorrichtung und der Sprühpistole ragt die zu reinigende Düse 2 in einen Reinigungsraum 3 der Reinigungsvorrichtung, wo diese mit Druckluft angeströmt wird. Die Druckluft wird der Reinigungsvorrichtung über einen Druckluftanschluss 4 des Gehäuses 1 zugeführt. Ausgehend von dem Druckluftanschluss 4 wird die Druckluft über einen ringförmigen Kanal 5 und senkrechte Bohrungen 5a senkrecht nach oben in Richtung auf die zu reinigende Düse 2 der Sprühpistole geleitet. Dort wird sie über die spezielle Ausgestaltung einer Luftverteilerscheibe 6, wie sie in der 4 näher dargestellt ist, in den Reinigungsraum 3 geführt. Der den Reinigungsraum 3 abgrenzende Formring 7 ist so ausgebildet, dass zwischen diesem und der zu reinigenden Düse 2 lediglich ein schmaler ringförmiger Zwischenraum verbleibt und weiterhin die ringförmig von außen in den Reinigungsraum 3 einströmende Druckluft die Düse möglichst großflächig anströmt. Durch eine zentrale Öffnung in dem Formring 7 wird die Druckluft einschließlich der von der Düse gelösten Partikel des Sprühwerkstoffs über eine Ablassöffnung 12 abgeführt.
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Sowohl der Formring 7 als auch die Luftverteilerscheibe 6 sind bei der vorliegenden Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung auswechselbar ausgeführt, so dass diese an verschiedene Düsenformen der Sprühpistole angepasst werden können.
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Das Gehäuse 1 der Reinigungsvorrichtung ist über Bolzen 8 vertikal verschiebbar mit einer Basisplatte 9 der Reinigungsvorrichtung verbunden. Ebenfalls mit der Basisplatte 9 verbunden ist ein pneumatisches Schaltelement 10, das mit einer schrägen Fläche des Gehäuses 1 der Reinigungsvorrichtung in Kontakt steht. Durch ein Anpressen der Sprühpistole an eine Düsenzentrierscheibe 13 des Gehäuses 1 der Reinigungsvorrichtung mit einer senkrecht gerichteten Kraft wird das Gehäuse 1 entgegen einer von Spiralfedern 11 aufgebrachten Rückstellkraft nach unten verschoben. Die damit auftretende Relativbewegung zwischen dem schrägen Abschnitt des Gehäuses 1 sowie dem Pneumatikschalter 10 resultiert in einer Betätigung des Schalters 10, wodurch die Druckluftzufuhr aktiviert wird. Die Druckluftzufuhr ist solange zugeschaltet, wie die Sprühpistole mit einer definierten Mindestkraft an das Gehäuse 1 der Reinigungsvorrichtung angepresst wird und folglich der Pneumatikschalter 10 aktiviert ist oder bis die Druckluftzufuhr von einer Zeitschaltvorrichtung (nicht dargestellt) nach einer voreingestellten Zeitspanne deaktiviert wird.
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6 zeigt eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung in einer zweiten Ausführungsform. Diese unterscheidet sich von der Reinigungsvorrichtung gemäß den 1 bis 3 insbesondere dadurch, dass ein Sprühkopf 13' der Sprühpistole in mehreren Ebenen von der Druckluft angeströmt wird.
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Der Sprühkopf 13' der Sprühpistole ist asymmetrisch ausgebildet und weist insgesamt drei Düsen 2' für das Austragen des Sprühmittels auf, die in unterschiedliche Richtungen gerichtet sind.
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Für die Luftverteilung sind insgesamt neun Druckluftzuführungen 4'a, 4'b, 4'c vorgesehen, die jeweils zu dritt einem Luftverteilerkörper 14'a, 14'b, 14'c zugeordnet sind, der die Druckluftströmungen jeweils zur Anströmung eines definierten Bereichs des Sprühkopfs 13' umleitet. Zwischen dem unteren 14'a und dem mittleren Luftverteilerkörper 14'b befindet sich eine erste symmetrische Luftverteilerscheibe 6'a; zwischen dem mittleren 14'b und oberen Luftverteilerkörper 14'c befindet sich eine zweite symmetrische Luftverteilerscheibe 6'b. Oberhalb des oberen Luftverteilerkörpers 14'c befinden sich zwei weitere symmetrische Luftverteilerscheiben 6'c, die über eine Trennscheibe 15' mit ringförmig aneinander gereihten Durchgangsöffnungen 20' versehen ist.
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Durch die inneren drei Kanäle 5'a strömt Luft unter Druck in den unteren Luftverteilerkörper 14'a und verteilt sich dort in einer ringförmigen Aussparung 16'a. Diese ringförmige Aussparung 16'a ist über Absperrstifte 17'a in drei gleich große Abschnitte unterteilt, wobei in jeden der Abschnitte einer der Kanäle 5'a mündet. Durch die Unterteilung der ringförmigen Aussparung 16'a mittels der Absperrstifte 17'a können drei voneinander getrennte Druckluftzonen mit gegebenenfalls unterschiedlichen Drücken und Volumina erzeugt werden. Oberhalb des unteren Luftverteilerkörpers 14'a befindet sich eine erste symmetrische Luftverteilerscheibe 6'a, die radial ausgerichtete Durchlassöffnungen 18'a aufweist. Die von der ringförmigen Aussparung 16'a des unteren Luftverteilerkörpers 14'a in die radialen Durchlassöffnungen 18'a überströmende Druckluft wird von diesen in Richtung des zu reinigenden Sprühkopfs 13' geleitet und tritt dort entlang einer Anfasung des Luftverteilerkörpers 14'a in den Reinigungsraum ein.
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Der mittlere Luftverteilerkörper 14'b wird auf gleiche Art und Weise über drei mittlere Kanäle 5'b mit Druckluft versorgt. Um eine ungehinderte Durchströmung des unteren Luftverteilerkörpers 14'a zu gewährleisten, weist dieser an den entsprechenden Stellen Durchlassöffnungen 19'a auf, die mit den mittleren Kanälen 5'b in Überdeckung sind. Oberhalb des mittleren Luftverteilerkörpers 14'b befindet sich eine zweite symmetrische Luftverteilerscheibe 6'b, die wiederum die aus den Kanälen 5'b austretende und sich in der ringförmigen Aussparung 16'b verteilende Luft in Richtung des zu reinigenden Sprühkopfs 13' leitet.
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Wie in der 7 zu erkennen ist, sind die radialen Durchlassöffnungen 18'a, 18'b der Verteilerscheiben 6'a, 6'b in unterschiedlichen Längen ausgeführt. Die kurzen Durchlassöffnungen weisen eine Länge auf, die für eine Verbindung mit der ringförmigen Aussparung 16'a des unteren Luftverteilerkörpers 14'a ausreichend ist, jedoch nicht bis zu der ringförmigen Aussparung 16'b des mittleren Luftverteilerkörpers 14'b reicht. Folglich wird über die Verteilerscheibe 6'a lediglich die Druckluft in Richtung des Sprühkopf 13' geleitet, die über die Druckluftzuführungen 4'a zugeführt wird. Ebenso wird über die mittlere Verteilerscheibe 6'b nur die über die Druckluftzuführungen 4'b zugeführte Druckluft dem Sprühkopf 13' zugeführt.
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Der obere Luftverteilerkörper 14'c wird über drei äußere Kanäle 5'c mit Druckluft versorgt, wobei sowohl in dem unteren 14'a als auch mittleren Luftverteilerkörper 14'b sich überdeckende Durchgangsbohrungen 19'b für den Durchtritt der Druckluft vorgesehen sind. Wie bereits bei den Luftverteilerkörpern 14'a und 14'b mit den dazugehörigen Luftverteilerscheiben 6'a und 6'b sind auch bei dem Luftverteilerkörper 14'c die Länge der Durchlassöffnungen 18'c in der dazugehörigen Luftverteilerscheibe 6'c auf die Lage der Druckluftzuführungen 4'c angepasst.
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Die ringförmige Aussparung 16'c des oberen Luftverteilerkörpers 14'c ist wiederum über Absperrelemente in drei Sektionen unterteilt, wobei hierzu anstelle von separaten Absperrstiften Schrauben dienen, mittels derer die drei Luftverteilerkörpern sowie die zwei dazwischen- und die zwei darüber angeordneten Luftverteilerscheiben zueinander fixiert werden. Hierzu weisen die drei Luftverteilerkörper 14'a, 14'b, 14'c sowie die Verteilerscheiben 6'a, 6'b, 6'c entsprechende Durchgangsbohrungen 21' für die Aufnahme der Schrauben auf.
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Oberhalb des oberen Luftverteilerkörpers 14'c sind zwei übereinander liegende, mittels der Trennscheibe 15' voneinander getrennte, symmetrische Luftverteilerscheiben 6'c vorgesehen. Die untere dieser Luftverteilerscheiben 6'c leitet einen Teil der Druckluftströmung unterhalb der Trennscheibe 15' in Richtung des zu reinigenden Sprühkopfs 13', wobei dieser entsprechend der Anfasung des oberen Luftverteilerkörpers 14'c schräg nach unten gerichtet angeströmt wird. Die zweite Teilströmung tritt zunächst durch die ringförmigen Durchtrittsöffnungen 20' der Trennscheibe 15' und wird dann von der oberen Luftverteilerscheibe 6'c wiederum in Richtung des Sprühkopfs 13' geleitet, wo diese schräg nach oben gerichtet in den Reinigungsraum 3' eintritt. Diese Strömung dient als Sperrluftströmung, die verhindern soll, dass sich die von dem Sprühkopf 13' gelösten Teilchen des Sprühmittels in Richtung der oberen Aufnahmeöffnung bewegen.
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Der besondere Aufbau der Reinigungsvorrichtung gemäß der 6 ermöglicht die Erzeugung einer Verteilung der den Sprühkopf 13' der Sprühpistole anströmenden Druckluft in mehreren Ebenen, wobei durch die Zuführung von Druckluft mit unterschiedlichen Druckniveaus in den einzelnen der jeweils drei Druckluftzuführungen 4'a, 4'b, 4'c zudem eine gezielte asymmetrische Anströmung erzielt werden kann. Dadurch kann die Druckluftströmung besonders vorteilhaft an verschiedene Sprühkopfformen angepasst werden, so dass stets eine möglichst optimale Reinigungswirkung erzielt werden kann.
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Die übrigen Funktionen der Reinigungsvorrichtung der 6 entsprechen im wesentlichen denjenigen der Reinigungsvorrichtung, wie sie in den 1 bis 3 dargestellt ist.
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Eine alternative Möglichkeit zur Erzielung einer asymmetrischen Luftverteilung ist in der 8 gezeigt. Darin ist eine Verteilerscheibe 6'' dargestellt, die in Kreissegmentabschnitte von jeweils 120° unterteilt ist, in denen die radialen Durchlassöffnungen 18''a, 18''b, 18''c unterschiedliche Längen aufweisen. Eine solche Verteilerscheibe 6'' kann mit dem ebenfalls in 8 dargestellten Luftverteilerkörper 14'' verwendet werden, der drei ringförmige Aussparungen 16''a, 16''b, 16''c aufweist. Die Längen der radialen Durchlassöffnungen 18''a, 18''b, 18''c sind für eine Überdeckung mit den entsprechenden ringförmigen Aussparungen 16''a, 16''b, 16''c gewählt. Die asymmetrische Luftverteilung, die mit einer derartigen asymmetrischen Ausgestaltung der Verteilerscheibe 6'' erzielt werden kann, lässt sich noch dadurch verändern, dass die Verteilerscheibe gegenüber dem Luftverteilerkörper 14'' in 120°-Schritten verdreht wird.
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9 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Kombination aus Luftverteilerkörper 14''' und Verteilerscheibe 6''' für eine seitlich ausragende Düse 2''' eines Sprühkopfs 13'''.