一种涂覆涂料产品的涂覆设备以及清洗该设备的方法与流程

本发明涉及一种用于涂覆涂料产品的设备，该设备包括一组喷嘴，每个喷嘴包括位于涂料产品排放孔下游方向上的出口通道。

背景技术：

定制附加在物体上的装饰的定制需求趋于大幅增加。例如，双色机动车辆车身的涂装变得越来越频繁。此外，具有特定几何形状的图案的生产对于某些其他市场可能是感兴趣的。在这种情况下，涂料工业最近探索了包括使用印刷头“印刷”油漆而不是使用喷涂器进行喷涂的解决方案。

当前的印刷头被配置为与非常低粘度的墨水一起工作，特别是小于20毫帕斯卡秒(mpas)的墨水，其中包含非常小的亚微米级的微粒。为了使用印刷技术施涂涂料产品，例如油漆，必须使用印刷喷嘴，该印刷喷嘴的涂料排放孔直径较小，通常约为150至200微米(μm)，小于喷涂器出口孔的通常大于800μm的直径。在用油墨印刷的领域中，所施加的油墨层的颜色是由四种基色的组合产生的，即青色，品红色，黄色和黑色。然而，在涂料领域，所施加的涂层的颜色由分散在涂料中的颜料定义。

出于经济和实用性的考虑，通常使用通常包括多个喷嘴的同一施加器来施加不同颜色的涂料，这涉及在改变涂料产品(即改变颜色)期间清洁每个喷嘴。

在使用印刷技术施加涂料的情况下，鉴于喷嘴的出口孔的尺寸较小，存在这些喷嘴堵塞的风险，因为已知的清洁技术主要包括循环清洁，在每个喷嘴中的涂料之后添加清洁液，不能有效地清洁每个喷嘴的出口通道，特别是其清洁产品的排放孔。这导致在一组喷嘴中存在相继使用的涂料混合的风险。

此外，由wo-a-2018/108568已知单独清洗喷嘴，这是费时的并且在实践中难以应用。

技术实现要素：

本发明更具体地旨在通过提出一种新的设备来解决这些缺点，该设备用于施涂涂料产品，其包括印刷喷嘴并且易于清洁。

为此，本发明涉及一种用于涂覆涂料产品的设备，该设备包括一组印刷喷嘴，每个印刷喷嘴包括位于涂料产品排放孔下游方向上的出口通道。根据本发明，该设备还包括多个喷射器，其设置为通过将清洁液通过一行或该喷嘴组的印刷喷嘴的排放孔注入该一行或该喷嘴组的印刷喷嘴的出口通道中，来同时清洗一行喷嘴中的多个喷嘴或该组喷嘴中的所有喷嘴由于本发明，可以沿与限定的每个喷嘴中的涂料产品的正常流动方向相反的方向同时清洁多个印刷喷嘴的下游部分，也就是说，同时清洁它们的出口通道和排放孔，该正常流动方向作为涂覆过程中涂料产品的流动方向。这种清洁是特别有效且不费时的，因为对于一组印刷喷嘴中的大量喷嘴，例如在喷嘴布置为矩阵的情况下，对于一行喷嘴中的所有喷嘴，可以同时进行清洁。

根据本发明的有利可选方面，上述泵可包括以下任意一个或多个在技术上可实现的特征的组合：

-清洁站配有一个或多个密封垫圈，当一组印刷喷嘴抵靠在清洁站上时，可以将印刷喷嘴的每个排放孔相对于外部隔离。

-当一组印刷喷嘴抵靠清洁站时，密封垫相对于外部分别隔离每个排放孔。

-清洁站包括构件，用于清洁至少一个印刷喷嘴，优选地每个印刷喷嘴的前表面。

-印刷喷嘴组的所述印刷喷嘴从该组件的前表面突出，并且所述清洁站包括壳体，当所述一组印刷喷嘴的所述前表面与所述清洁站中存在所述壳体的上表面或侧表面相对或与相抵靠时，并且清洁液喷射器出现在每个壳体中时，所述壳体至少部分地容纳所述印刷喷嘴，。

-印刷喷嘴的出口孔与这组印刷喷嘴的正面齐平，而清洁站包括上表面或侧表面，清洁液喷射器出现在该上表面或侧表面中，并且当该组印刷喷嘴的前表面抵靠在清洁站的上表面或侧表面上时，每个印刷喷嘴的排放口与清洁站的喷射器对准。

-清洁站包括主体，在主体内部布置有清洁液循环通道，而喷射器布置在该主体中并在这些通道的下游。

-该设备还包括多轴机器人，该多轴机器人可以使该组印刷喷嘴在喷涂位置和清洁位置之间移动，在该喷涂位置该组印刷喷嘴朝向要涂覆的物体；在该清洁位置该组印刷喷嘴与清洁站接触。

-每个印刷喷嘴具有印刷头，并且其排放孔的内径在50至300μm之间，优选在100至200μm之间，还更优选在150μm的左右。

-喷嘴的排放孔的内径与喷射器的直径之比在0.03至0.5之间，优选在0.05至0.2之间。

-该印刷喷嘴组中的印刷喷嘴至少排成一排，清洁工位的喷射器位于相同数量的排中，一排喷射器中两个相邻的喷射器之间的间距与一行印刷喷嘴中两个相邻印刷喷嘴之间的间距相等。

-喷嘴组配备有第一排放阀，清洁站配备有第二排放阀，这些排放阀中的每一个都可以在清洁液使用后对其排放。

根据第二方面，本发明涉及一种用于清洁如上所述的设备的印刷喷嘴组的方法，也就是说，该设备用于涂覆涂料，其中每个印刷喷嘴还包括通过涂料产品排放孔出现在下游的出口通道。根据本发明，该方法包括至少一个步骤，该步骤包括：

a)通过印刷喷嘴的排放孔将清洁液同时注入多个印刷喷嘴的出口通道中。

该方法可以实现与本发明的设备相同的优点。

有利地，本发明的方法包括至少一个附加步骤，该附加步骤包括：

b)使清洁液朝向每个印刷喷嘴的前表面流动，在该前表面上布置有印刷喷嘴的排放孔。

根据另一个有利方面，可以规定，该方法至少包括步骤a)之前的步骤，并且如果适用，还包括步骤b)之前的步骤，并且包括：

y)将所述印刷喷嘴组从喷射位置(在该喷射位置所述印刷喷嘴组朝向要涂覆的物体)向清洁预定位置移动，在所述清洁预定位置，所述印刷喷嘴组与清洁站相对，并且

z)将该一组印刷喷嘴紧紧抵靠在所述清洁站上，以使每个所述印刷喷嘴的所述排放孔(127)对准属于所述清洁站的清洗液注射器(38)。

根据本发明的另一个有利方面，可以提供附加步骤，该附加步骤包括：

c)在每个印刷喷嘴中，在通过出口通道的同时，从作为印刷喷嘴组的一部分的供应通道朝着排放孔喷射清洁液。

附图说明

通过以下对根据本发明原理的设备和方法的三种实施方式的描述，本发明及其其他优点将变得更加清晰，该描述仅作为示例且参考附图，附图中：

图1是根据本发明的设备的示意图；

图2是属于图1中设备的一组喷嘴和清洁站的局部剖视图；

图3为图2中细节iii处的放大图；

图4为根据本发明第二实施方式的设备的与图3相类似的视图；

图5为根据本发明第三实施方式的设备的与图1相类似的视图；

图6是图5中设备的类似于图3的视图。

具体实施方式

图1至图3所示的设备i用于在由输送机2移动的物体o上涂漆，物体o通过钩子4悬挂在该输送机2上。

在附图的示例中，对象o是整体平板。在一种变型中，它可以涉及通过停停走走或连续向前移动类型的输送机移动的机动车辆车身零件或整个机动车辆车身。

设备i包括一喷嘴组10，其安装在位于输送机2附近的多轴机器人20的臂22端部处。

在图1中，放大了透视效果，以减小本身已知的机器人20的图示的尺寸。

该喷嘴组10包括成排设置的八个喷嘴12，并且每个喷嘴从该喷嘴组的前表面14突出，当使用喷嘴12来施加涂料时，所述前表面朝向待涂覆物体o。

从图2可以看出，每个喷嘴12都属于印刷头13，该印刷头还包括例如压电元件类型的控制部件132和杆134。每个喷嘴12包括针头122，该针头122由该喷嘴所属的印刷头13的控制部件132控制，并通过杆134与该印刷头耦合。

待施加的涂料在通道16中流动，该通道设置在喷嘴组10的主体11中，并沿图2中箭头f2的方向循环。

根据仅在图2中示出的本发明的一个方面，该喷嘴组10配备有供应阀102，排放阀104和再循环阀106。设置排放阀304以控制在清洁回路期间被使用后的清洁液向未示出的收集器排放。在该图中，阀102、104和106被示出在主体11的外部。实际上，可以将它们集成到此主体中，这说明了为什么它们在图1中不可见。

附图标记121表示喷嘴12的从表面14突出的部分。

在喷嘴12的部分121的内部，布置有座125，该座125由部件132控制，喷嘴的针头122选择性地靠在该座上。

在每个喷嘴12的针头122的下游布置有出口通道126。该出口通道126经由布置在喷嘴12的前表面128中，更具体地在其部分121的前表面128中的排放孔127朝与针头122相反的外侧出现。

在一种变型中，对于喷嘴12可以考虑不同的结构，该喷嘴有利地彼此相同，只要它们包括出口通道126和排放孔127即可。

设备i还包括一个清洁站30，该清洁站由软管40供应清洁液，该软管使用构成软管40下游端的连接器42连接到该清洁站30。

清洁站30位于多轴机器人20可到达的区域中的涂覆涂料的小室中。

清洁站30包括主体31，八个壳体32在其中排成一排，并且被配置为每个壳体以部分地或整体地接收喷嘴12的部分121。

在每个壳体32的底部326和圆形壁328之间的接合处，提供了凹槽322，其中容纳有密封垫圈34，该密封垫圈34优选地是o形环类型并且由弹性体制成。

通道36布置在主体31中，并且使得可以将来自软管40的清洁液输送到每个壳体32中。更具体地，该组通道36通过喷射器38出现在每个壳体32中，有利地由直径d38小于通道36的直径的通道形成。通过在通道36中的这种流体的流动路径上布置渐进的压头损失，这使得可以朝各个喷射器38相同地分配清洁液的流速，这阻止了优选的流动路径。

根据仅在图2中示出的本发明的一方面，清洁站30配备有供应阀302和排放阀304。设置排放阀304以控制在清洁回路期间被使用后的清洁液向未示出的收集器排放。在该图中，阀302和304显示在主体31的外部。实际上，可以将它们集成到此主体中，这说明了为什么它们在图1中不可见。

流过软管40，通道36和喷射器38的清洁液可以是包含溶剂或水溶性的清洁流体，所述清洁液是根据喷嘴12所施加的涂料的性质确定的，或者是气体，特别是空气，或液体和气体的混合物。

每个壳体32通过斜面324出现在清洁站30的上表面33上，该斜面324有助于在将部分121同时引入壳体32的过程中引导部分121，如以下说明所示。

在将涂料施加到物体o上的过程中，喷嘴组10朝向这些物体中的一个定向，并且喷嘴12通过通道16被供给涂料。供应阀102和再循环阀106打开，而排放阀104关闭。每个针头122可以由与印刷头13相关联的组件132单独控制，以选择性地远离相应的座125移动。这使得可以向每个喷嘴12的出口通道126供应或不供应涂料。在这种情况下，涂料沿图2的箭头f3方向流动，并通过其排放孔127从相应的喷嘴12朝着被涂物体o喷出。

因此，箭头f3表示被喷涂在对象o上的涂料的正常流动方向。

在施加涂料阶段期间，当例如由于涂料颜色的变化而需要清洁喷嘴12时，喷嘴组10由多轴机器人20移动，以通过将前表面14定位在上表面33上且与其平行，从而将其预先定位在清洁站30上方，如图1中的箭头f4所示。

接下来，通过将喷嘴12的每个部分121沿图2中的箭头f5的方向引入壳体32中，使喷嘴组10紧紧地抵靠在清洁站30上。

一方面，部件121的几何形状，另一方面，孔32的几何形状使得，在沿箭头f5的运动结束时，每个喷嘴12的排放孔127对准清洁站30的喷射器38。

然后可以通过致动软管40的增压泵或其另一供给装置来向通道36供给清洁液，供应阀302是打开的，排放阀304是关闭的，使得清洁液沿图3中的箭头f6的方向离开每个喷射器38，并通过穿过喷嘴12的排放孔127而穿过喷嘴12的出口通道126，该喷嘴的部分121位于该壳体32中，即沿着与在涂覆过程中喷嘴中涂料的正常流动方向相反的方向，该正常方向由箭头f3表示，如上所述。

接合在壳体32中的喷嘴12因此被同时清洁。穿过每个出口通道126的清洁液可以上升到针头122和喷嘴座125，并对其进行清洁。由于排放阀104打开，而供应阀102和再循环阀106关闭，因此在喷嘴12中沿相反方向的流动是可能的。

附图标记123表示喷嘴12的前表面128与其部分121的外围表面129之间的接合边缘。在清洁液通过各个喷嘴12的相应的排放孔127注入到出口通道126中的构造中，接合边缘123抵靠在相应的密封件34上，从而使前表面128与外部隔离。因此，每个排放孔127和每个前表面128通过密封件34分别与外部隔离。

结果，离开喷射器38的清洁液流被分配在相应喷嘴12的前表面128上，这有助于清洁该前表面。因此，喷射器38既构成用于喷嘴12的内部的清洁构件，所述喷嘴12的内部由针头122，座125和通道126形成，又构成用于喷嘴的前表面128的清洁构件。

在图4-6所示的本发明第二和第三实施方式中，与第一实施方式相似的元件采用相同附图标记。在下文中，我们主要描述这些第二和第三实施例与先前实施例之间的差异。

在图4所示的第二实施例中，o形环34定位在凹槽32中，该凹槽32不布置在壳体32的底部和侧面之间的接合处，而是布置在该壳体的底部326中，使得密封件34流体隔离喷嘴12的前表面128的较小部分，该喷嘴的部分121位于壳体32中。

在图5和6所示的第三实施例中，喷嘴组10包括三行每行八个喷嘴12，喷嘴12的前表面128与喷嘴组10的前表面14齐平。因此，各个喷嘴12的排放孔127分布在前表面14上。

在图5中，通过剖切仅示出了一个喷嘴12。每个喷嘴12属于印刷头(未示出)，其是第一实施例的印刷头13的类型。

清洁站30也由软管40及其下游的连接器42供给，并且包括二十四个喷射器38，其分布为三排每排八个喷射器。

各种喷射器38直接出现在清洁站30的主体31的上表面33中。换句话说，在该实施例中，没有提供与第一和第二实施例的壳体32相当的壳体。

位于表面33中的每个喷射器38的出口孔382被布置在主体31的上表面33中的凹槽332围绕，并且在该凹槽中布置有o形环34。选择凹槽332的深度和密封件34的环形直径，使得当将其放置在凹槽332中时，o形环34从凹槽382突出超过0.1mm至0.5mm的高度h34。因此，当在施加涂料阶段之后需要清洁喷嘴12时，将喷嘴组10沿图5中的箭头f4的方向移动以使其进入清洁预定位置，其前表面34面对清洁站30的上表面33。然后，通过沿图5中的箭头f5方向的运动，使喷嘴组10紧紧地抵靠各个密封件34。

同样在这种情况下，每个排放孔127和每个前表面128也通过密封件34与外部隔离。

然后可以通过向喷射器38供应清洁液，通过喷嘴12的排放孔127将清洁液注入喷嘴12的各个出口通道126中，这使得可以使清洁液沿图6中箭头f6方向朝向喷嘴12的针头和座循环至喷嘴12的出口通道126的内部。根据密封件34的位置，这也使得可以清洁喷嘴12的前表面128。

在第二实施方式和第三实施方式中，与第一实施方式相同，设置有未图示的供应阀，排放阀和再循环阀。

实际上，与实施例无关，喷射器38的直径d38适合于出口通道126的直径d126和排放孔127的直径d127。直径d126和d127可以相等。例如，这些直径在50μm至300μm之间，优选在100μm至200μm之间，还更优选在150μm左右。在这种情况下，喷射器38的直径d38可以在0.5mm和2mm之间，优选地在1mm左右。有利地，与实施例无关，比率d126/d38和/或比值d127/d38在0.03至0.5之间，优选地在0.05至0.2之间。

以上在使用喷嘴12施加的产品是油漆的情况下描述了本发明。可以用根据本发明的设备来施加其他涂料产品，特别是底漆或清漆。

以上在喷嘴组10从上方对接至清洁站30的情况下描述了本发明。在一种变型中，这种对接可以从清洁站的一侧进行，在这种情况下，壳体32或喷射器38的口382不布置在主体31的上表面33中，而是布置在主体的侧面中。

与实施例无关，清洁站30可以通过3d印刷来制造，这使得可以在不使用带有滑动阀门的模具或复杂的加工线的情况下适应该清洁站主体内的通道36和喷射器38的分布和输送。然而，仍然可以通过模制和/或机加工来制造清洁站。

可以根据每个物体o的待涂覆表面的尺寸选择一行或多行印刷喷嘴12，相应地调整喷射器38的行数。

标号e12表示一行印刷喷嘴12中的两个印刷喷嘴12之间的间隔，标号e38表示一行喷射器38中的两个喷射器38之间的间隔。与实施例无关，这些间距e12和e38被选择为在旨在彼此协作的两排喷嘴和喷射器内是相同的。

根据适用于所有实施例的本发明的一个有利方面，并且为了进一步改善印刷喷嘴12的清洁，可以规定，在将清洁液注入出口通道126之前或之后，通过沿箭头f6的方向注入到每个印刷喷嘴中的排放孔127的是清洁液，其沿着涂料的正常流动方向，也就是说，当经过出口通道126时沿从供应通道16朝着排放孔127的方向流动，这相当于沿图2中的箭头f3方向喷射清洁液。在这种情况下，假设清洁液被注入到供应阀102上游的通道16中，则供应阀102，排放阀104和排放阀304是打开的，而再循环阀106和供应阀302是关闭的。当实施本发明的该可选方面时，喷嘴12的清洁在两个方向上相继进行，即当阀302和104打开且其他阀关闭的情况下，在箭头f6方向上进行，当阀102、104和304打开，而其他阀关闭，在箭头f3方向上进行。

与实施例无关，添加排放阀104和304使得可以在使用用以清洁一个或多个喷嘴12的清洁液之后收集这些清洁液，而没有污染尚未使用的涂料或清洁液的风险。

在附图中示出了在同时清洁喷嘴组10中的所有喷嘴12的情况下的本发明。但是，这不是强制性的。喷嘴可以成组清洁，例如在带有多排喷嘴组10的情况下逐行清洁。在这种情况下，清洁站30的喷射器38的分布像密封件34和通道36的分布一样被调整。

上述实施方式和替代方案可相互组合，以实现本发明的新实施方式。