用于涂装介质的更换装置和用于对物体进行涂装的涂装系统的制作方法

本发明涉及一种用于涂装介质、尤其是漆的更换装置，该更换装置具有：

a)多个供给单元，所述多个供给单元中的每个供给单元都至少具有入口接口和出口接口，所述入口接口能够与用于介质的储存容器连接，流动通道在入口接口和出口接口之间延伸；

b)至少一个耦合单元，所述至少一个耦合单元具有输入端接口和能够与涂覆设备连接的输出端接口，贯通通道在输入端接口和输出端接口之间延伸；

c)定位设备，利用该定位设备能够使耦合单元相对于供给单元运动；

其中，

d)所述耦合单元的输入端接口能够与供给单元的出口接口流体密封地耦合并且能够再与该出口接口分开；

e)设有阀设备，在该阀设备中，每个供给单元都具有阀单元，所述阀单元在释放配置/释放状态中释放流动通道并且在关闭配置中封闭该流动通道，借助于控制信号能控制所述阀单元以使之移动到释放配置中。

此外，本发明涉及一种用于对物体/对象进行涂装的涂装系统，该涂装系统具有：

a)涂覆设备；

b)用于各自的涂装介质的多个储存容器；

c)至少一个更换装置，其具有多个入口接口，所述多个入口接口中的每个入口接口都与各自的用于涂装介质的储存容器连接，所述至少一个更换装置还具有至少一个输出端接口，所述至少一个输出端接口与涂覆设备连接并且经由该输出端接口能够选择性地将来自于储存容器的涂装介质引导至涂覆设备。

背景技术：

这类更换设备和涂装系统例如在汽车工业中在对车身和其结构件喷漆时使用。

例如在喷漆设备中，用于涂装介质的更换设备、即也就是色漆/颜色更换设备在如下情况下使用：在常规运行中经常出现要为涂装物体使用与对之前物体喷漆时所使用的漆不同的另一种漆。

在此必须可靠确保只有在下述情况下才释放某一确定的流动通道：耦合单元也在实际中与配属于该流动通道的供给单元耦合。

技术实现要素：

本发明的任务是，提出一种开头所述类型的更换装置和涂装系统，其确保了上述情况。

该任务在开头所述类型的更换装置中这样实现：

f)所述阀设备具有控制系统，该控制系统：

fa)针对每个供给单元都具有开关设备，所述开关设备在接通配置中允许控制信号通过以到达阀单元，在阻止配置中阻止控制信号到达阀单元；

fb)具有触发设备，其由耦合单元所携带并且当耦合单元的输入端接口与供给单元的出口接口流体密封地耦合或处在耦合状态时至少触发开关设备由阻止配置向接通配置的转换。

根据本发明，即使当耦合单元与相应的供给单元分开时，控制信号也可以已经被施加在开关设备上。只有当耦合单元向确定的供给单元运动时，开关设备才在耦合过程中或者优选在耦合结束时被触发，由此阀单元获得对于其释放配置所需的控制信号。如下面还要详述地那样，控制信号能够由于存在或缺失控制参数而构成。然而没有耦合单元的有针对性的存在，就不会有至要开启的阀单元的控制信号，由此显著提高运行安全性。

特别有利的是，阀设备是电动式阀设备，供给单元的阀单元是电动阀，该电动阀被布置在电路中，该电路能够通过开关设备闭合或断开。

在第一替换方案中，电动阀能够在电路闭合时处于其释放配置，而在电路断开时处于其阻止配置。

在第二替换方案中，电动阀能够在电路闭合时处于其阻止配置，而在电路断开时处于其释放配置。这对应于上面所述的方案，其中参数的缺失构成控制信号。

优选的是：

a)所述开关设备是具有两个能从外部触及的触点的电桥设备；

b)所述触发设备是桥接设备，通过该桥接设备能够将电桥设备的触点相互连接。

一种技术替换方案是：

a)所述开关设备是弹簧开关，其具有两个触点，还具有弹簧加载的导电的连接件，所述连接件能够在使触点导电连接的位置与使电路断开的位置之间运动；

b)所述触发设备是压力设备，通过该压力设备能够将连接件从一个位置压向另一个位置。

作为替代：

a)所述开关设备可以是磁性开关，利用该磁性开关能够在一种配置中闭合电路或者在一种配置中断开电路。

b)所述触发设备是磁性致动器(58.3)，通过该磁性致动器能使磁性开关从一种配置向另一种配置转换。

作为电动式阀设备的替代方案，所述阀设备可以是气动式阀设备，供给单元的阀单元是气动阀，该气动阀与流体管路连接，所述流体管路由压缩气体源供给。

在此有利的是，所述气动阀在被压缩气体加载时处于其释放配置，在未被压缩气体加载时处于其关闭配置。

再次作为替选方案还能够有利的是：所述气动阀在被压缩气体加载时处于其关闭配置，在未被压缩气体加载时处于其释放配置。在此再次实现了如下构思：控制参数的缺失、在此即压力加载的缺失起到控制信号的作用。

于是有利的是：

a)所述开关设备是流体压力开关，为此，所述流体管路分叉成出口管路和压力管路，所述出口管路通至出口孔，所述压力管路通至阀；

b)所述触发设备是具有堵塞元件的封闭设备，通过堵塞元件能够封闭出口孔。

作为替选方案可以：

a)所述开关设备是流体压力开关，为此，所述流体管路分叉成出口管路和压力管路，所述出口管路通至出口孔，所述压力管路通至阀，其中，所述出口孔能够通过具有能够运动的封闭体的止回阀封闭，所述封闭体在基本配置中封闭出口孔和在工作配置中释放出口孔；

b)所述触发设备是具有压力元件的压力设备，该压力元件能使封闭体从基本配置运动至工作配置中。

在开头所述类型的涂装系统中，上面所述任务由此实现，即：

d)所述更换装置是具有上面所述全部或部分特征的更换装置。

附图说明

下面借助附图详述本发明的实施例。附图中示出：

图1示出涂装系统的平面布局示意图，具有线性的更换装置，该更换装置具有能够运动的耦合单元和多个供给单元；

图2A示出更换装置的平面布局示意图，具有根据在一种涂覆配置方案中的第一实施例的阀设备和控制系统；

图2B示出根据图3A的更换装置的更换配置方案；

图3A和3B示出相应于图2A和2B的更换装置平面布局示意图，该更换装置具有根据第二实施例的阀设备和控制系统；

图4A和4B示出相应于图2A和2B或图3A和3B的更换装置平面布局示意图，该更换装置具有根据第三实施例的阀设备和控制系统；

图5A和5B示出相应于图2A和2B、图3A和3B或图4A和4B的更换装置平面布局示意图，该更换装置具有根据第四实施例的控制系统。

具体实施方式

首先参照附图1。其中用2在整体上表示用于涂覆涂装介质的涂装系统，该涂装系统具有涂覆设备4。在此示例性地对用于涂漆的涂装系统2加以说明。在此情况下，涂覆设备4例如可以是喷枪或高速旋转喷雾器，且如现有技术已知的也以静电方式运行。

下面所提到的接口、通道或管路的连接首先指的是这些部件各自的流体连接，由此形成了相应的流动路径。下面使用的术语：入口、出口、输入端或输出端或相应的接口，都只就介质向涂覆设备方向的流动而言。此外还要言明的是，介质却也可以向其他方向流动，并在此经由入口或输入端流出，或者经由出口或输出端流入。

涂覆设备4通过管路6得到供给。涂装系统2以现有技术已知的方式利用清管器技术工作，因此，在管路6中布置有清管器站8，其被分配给涂覆设备4。

在远离涂覆设备4的端部处，管路6与用于涂装介质的更换装置10连接，该更换装置在涂漆的情况下是色漆更换设备。

更换设备10具有多个供给单元12，其中在图1和图2中仅示出三个供给单元12.1、12.2和12.3。更换设备10具有至少两个并且还可以多于三个的这种供给单元12。视使用情况而定，更换设备10例如可以具有20个或40个这种供给单元12。供给单元12构造相同；图1中仅该处的中间的供给单元12.2具有其他附图标记。

供给单元12在当前实施例中被安装在共同的壳体14中，该壳体例如被设计为壳体块。但供给单元12也可以被分别设计为单独的结构单元，并且分别具有各自的壳体或各自的壳体块。

每个供给单元12都具有用于涂装介质的入口接口16、在图1中不能看到的、用于冲洗介质的冲洗介质接口18和出口接口20。所述入口接口16和冲洗介质接口18通入到流动通道22中，该流动通道伸至出口接口20并且在图1中仅在供给单元12.1和12.2处对此示出了较短的端部区段。

供给单元12的入口接口16和冲洗介质接口18可以分别单独通过相应的、但未专门示出的色漆阀或冲洗阀打开或关闭。为此可以例如以已知方式设有针阀，它们分别与入口接口16或冲洗介质接口18的相应的阀座共同作用。

各单个的供给单元12的入口接口16和冲洗介质接口18分别通过色漆管路24或冲洗管路26与各自的色漆储存容器28或收集容器30连接。在相应的、被分配给特定的供给单元12的色漆储存容器28中储存有不同的漆，通常而言也就是不同的涂装材料。取代分别与一单独的收集容器30连接，多个供给单元12也可以与同一个收集容器30连接。另一冲洗介质储存容器32与涂覆设备4处的清管器站8连接。

储存容器在此要理解为任何提供或接纳不同介质的技术方案。这因此例如还包括像现有技术已知的环形管路系统。

所述各供给单元12以线性布置构成了供给模块34，通过该供给模块能够为涂覆设备4供给相应数目的不同的色漆。

为将色漆从供给单元12之一引导至涂覆设备4，在管路6的远离清管器站8的端部上连接着耦合单元36，利用该耦合单元能够将供给单元12与涂覆设备4耦合。

耦合单元36具有未进一步示出的清管器站38和连接在管路6上的输出端接口40。此外，耦合单元36具有输入端接口42，该输入端接口与供给单元12的出口接口20互补地设计，并且通过图2至图5中能够看出的通道44经由清管器壳体38与输出端接口40流体连接并进一步在此路径上与管路6流体连接。

为实现色漆更换，供给单元12和耦合单元36能够相对于彼此运动，从而耦合单元36的输入端接口40能够与供给单元12的出口接口20流体密封地耦合，并能够再与之分开。

更换设备10为此具有仅在图1中示出的定位设备46，借助于该定位设备能够在当前实施例中使耦合单元36沿供给模块34运动并且相对于规定的供给单元12定位。为此，耦合单元36在当前实施例中以能够移动的方式支承在导轨48中，所述导轨与供给模块34平行地延伸并且能够在其中借助于本身已知的、未特意示出的驱动机构运动。

更换装置10具有阀设备50，每个供给单元12都在该阀设备中具有阀单元52。每个阀单元52都能够在释放配置中通过出口接口20释放流动路径22，并且在关闭配置中通过出口接口关闭流动路径，并且能够当耦合单元36的输入端接口40与供给单元12的出口接口20流体密封地耦合时受控制信号控制转换到释放配置中。

为此，阀设备50具有控制系统54，该控制系统针对每个供给单元12都具有开关设备56，所述开关设备在接通配置中允许控制信号通过以到达阀单元52，在阻止配置中阻止控制信号到达阀单元52。

阀设备50的控制系统54此外具有触发设备58，其由耦合单元36所携带并且当耦合单元36的输入端接口40与供给单元12的出口接口20流体密封地耦合时至少触发开关设备56由阻止配置向接通配置的转换。

现在参照附图2至5。在此，出于清晰性原因未示出冲洗介质接口18、冲洗管路24、色漆储存容器28和收集容器30。此外，分别仅有重要的结构件并且在供给单元中仅有供给单元12.1的其他部件具有附图标记。

图2A、2B示出了作为第一实施例的电运行的阀设备50a，具有阀单元52，其形式为可电操作的阀52a，如现有技术已知的那样。用于阀52a的控制信号因此是电信号。

阀52a被分别布置在电路60中。在所示实施例中，所有存在的电路60都被构造为以导线60a和零线或地线60b为起始，它们自身始于一共同的、出于简要性的原因而未特意示出的电源。在一种变型方案中，每个电路60都可以具有自身的电源。开关设备56被这样布置，使得这些开关设备能够闭合或断开相应的电路60。

开关设备56在该处无论怎样都被构造为具有两个触点62和64的电桥设备56.1的形式，它们能够在供给模块34的壳体14上在出口接口20侧从外部触及。在桥设备56.1的接通配置中，所述两个触点62、64彼此导电连接，从而电路60闭合并且所对应的阀52a打开。在桥设备56.1的阻止配置中，所述两个触点62、64彼此不连接，电路60断开，其中所对应的阀52a于是占据其关闭位置。这例如可以通过在阀52a中的弹簧预张力实现，如现有技术已知那样。

触发设备58被构造为桥接设备58.1，通过桥接设备能够将触点62、64彼此连接。在当前实施例中，桥接设备58.1具有两个通过电导线66彼此导电连接的接口触点68、70。它们与触点62和64互补并且布置在耦合元件36的指向供给模块34的外侧，使得当耦合单元36的输入端接口40与供给单元12的出口接口20流体密封地耦合时，电路借助于桥接设备58.1被闭合。

在电路闭合时，控制信号因此到达阀52a、然后该阀打开且释放流动通道22。这在图2A中示出，其示出了涂覆配置中的更换装置10，在涂覆配置中，漆能够从供给单元12.2的色漆储存容器28被输送至涂覆设备4和涂覆至物体上。涂装系统2的运行本身、即色漆更换时的冲洗过程、对供给模块34的其他存在的、未特意示出的阀的控制以及清管器在涂覆设备4上的清管器站8和耦合单元36的清管器站38之间的应用都与现有技术相符。

原则上，所述桥接设备58.1能够以两种方式工作。一方面，能够通过该桥接设备直接将信号引导至阀52a；在此情况下，桥接设备58.1闭合负载电路。另一方面，能够通过桥接设备58.1激活一个另外的、在此未特意示出的结构件，其本身转换阀52a；在此情况下，桥接设备58.1参照该另外的结构件闭合控制电路。

为了推进介质或清管器，在通过所述的通道和管路所构成的管路系统中能够使用漆、冲洗介质、空气、二氧化碳、氮气等的介质压力，它们以本身公知的方式提供。为此所需要的如介质源、管路、阀和接口等部件在附图中出于清晰性的原因而未特意示出。

在来自于供给单元12.2的色漆储存容器28的漆涂覆结束之后，能够在必要时进行向另一颜色的第二种漆、例如向来自于供给单元12.3的色漆储存容器28的漆的色漆更换。

图2B示出了在更换配置中的更换装置10，其中，耦合单元36为此从供给单元12.2运动至供给单元12.3，耦合单元36为此提前从供给单元12.2脱耦。在耦合单元36从供给单元12.1脱耦时，桥接设备58.1也从供给单元12.1的触点62、64松开，使得阀52a再次占据其关闭位置并且流动通道22被关闭。

图3A、3B作为第二实施例示出了变型的、电运行的阀设备50a，其也具有形式为可电操作的阀52a的阀单元52。控制信号因而在此也是电信号。

控制系统54在该处具有开关设备56，其形式为弹簧开关56.2，具有电路60的两个内触点72、74和可运动地导电的连接件76。该连接件76能够在使触点72、74在接通配置中导电连接的连接位置和使电路60断开的断开位置之间运动。所述连接件76在弹簧78的预张力下被保持在断开位置。

触发设备58被构造为压力设备58.2，其在当前实施例中具有压力元件80，其这样在耦合单元36上布置和确定尺寸，使得当耦合元件36耦合或被耦合到供给单元12上时，弹簧开关56.2的连接件76被压入到连接位置。于是所对应的电路60被关闭，阀52a处于其释放配置并且穿过流动通道22的流动路径被打开。图3A在供给单元12.2的情况下示出该涂覆配置。

如果耦合单元36为实现色漆更换而再次从供给单元12.2松开，则弹簧开关56.2再次处于其阻止配置并且关闭阀52a，如图3A所示那样。

图4A、4B作为第三实施例示出了再次变型的电运行的阀设备50a，其又具有形式为可电操作的阀52a的阀单元52。控制信号在此就也是电信号

控制系统54在该处具有形式为磁性开关56.3的开关设备56，其在其接通配置中闭合相应的电路60，并且在其阻止配置中断开电路。

触发设备58被构造为磁性致动器58.3，该磁性致动器在当前实施例中具有永磁铁82，其在耦合单元36上这样布置、定向和确定尺寸，使得当耦合元件36耦合或被耦合到供给单元12上时，磁性致动器激活磁性开关56.3，由此所述磁性开关占据其接通位置。于是，相对应的电路60被闭合，阀52a处于其释放配置并且打开通过流动通道22的流动路径；图4A在供给单元12.2情况下示出了该涂覆配置。

如果耦合单元36为实现色漆更换而再次从供给单元12.2松开，则磁性开关56.3再次处于其阻止配置并且关闭阀52a；这由图4A示出。

替代于永磁铁82，还能够设有电磁铁。

在上面所有就电动式阀设备50a所述的实施例中，其关系是：在电路60闭合时，电动阀52a处于其释放配置，其中，触发设备58分别负责使电路60闭合。

但同样能够实现的是：电动阀52a在电路60断开时处于其释放配置并且触发设备58分别负责使得电路60断开。在此情况下，控制信号由在相应阀52a上缺少控制参数、即由缺少的控制电流所预先规定。在耦合单元36断开时，那么电路60闭合。

在根据图2A、2B的弹簧开关56.2的情况下，这能够由此实现：连接件76在弹簧78的预张力下连接触点72、74，并且通过压力元件80在耦合单元36上克服弹簧力从触点72，74分离。于是电路60被断开。如果耦合单元36从所选择的供给单元分离，则弹簧78向连接件76施压与触点72、74接触，由此电路60被再次闭合。

在根据图3A、3B的磁性开关56.3的情况下，磁性开关56.3必须被相应相反地设置，使得电路60在缺少磁性致动器58.3时被闭合并且在磁性致动器58.3存在时断开。

图5A、5B示出了现在作为第四实施例的气动工作的阀设备50b，其阀单元52被构造为可气动操作的阀52b，如现有技术已知那样。控制信号在此因而是气动信号。在实践中，这类阀52b被压缩空气操作，这也作为下面内容的出发点。但也可以将其他气体而不是压缩空气用作压力介质。

阀52b被这样设计，使得其在被压缩空气加载时处于其释放配置并且在没有被施加压缩空气时处于其关闭配置。

控制系统54这时具有形式为流体压力开关56.4的开关设备56。为此，每个存在的阀52b都与自己的流体管路84连接，流体管路通过控制阀86被压缩气体源88——在此为压缩空气源——供给。在当前实施例中，一个唯一的压缩空气源88通过分配器90与所述各单独的流体管路84的各单独的控制阀86连接。

在一种变型方案中，也可以为每个存在的流体管路84设置自己的压缩空气源，或者可以由一个压缩空气源供给用于相应多个流体管路84的相应多个分配器90。

所述流体管路84通至分叉处92，流体管路84的排出管路84a作为第一子管路从分叉处向在供给模块34的壳体14上的出口接口20侧的出口孔92延伸。流体管路84的压力管路84b作为第二子管路从分叉处92延伸至阀52b。

触发设备58被构造为封闭设备58.4，其在当前实施例中具有堵塞元件94，该堵塞元件与出口孔92互补地构成并且因此布置在耦合单元36上，使得当耦合元件36耦合或被耦合在供给单元12上时，该堵塞元件流动密封地封闭出口孔92。

当相应的控制阀86打开时，阀52b被加载全压力，其因此处于其释放配置并且释放通过流动通道22的流动路径；图5A在供给单元12.2的情况下示出了该涂覆配置。

在堵塞元件94封闭出口孔92之前，控制阀86在分配器90上可以已经被打开。在此情况下，压缩空气首先通过出口孔92流出，由此作用于阀52b上的压力不足以使阀转换至释放配置。

只有当出口孔92被堵塞元件94密封封闭时，阀52b才通过压力管路84b在足够的压力下被压缩空气加载，使其处于释放配置。流体压力开关56.4于是处于其接通配置。更换装置10的该相应的涂覆配置在图5A中示出。

如果耦合单元36为进行色漆更换而再次从供给单元12.2松开，则出口孔92也再次被释放，从而压缩空气从流体管路84经由出口孔92流出；流体压力开关56.4于是处于其阻止配置。

在阀52b上的压力下降，并且该阀再次处于其关闭配置，使得流动通道22被封闭。图5B示出了更换装置10的相应的更换配置。

在耦合单元36从供给单元12松开之前，还可以首先闭合相应的控制阀86，从而在流体管路84中和在阀52b上的压力下降，阀然后处于其关闭配置。

原则上，在所述阀设备50b中能够实现：放弃使用控制阀86，持续由压缩空气源88以压缩空气加载流体管路84。在此情况下，压缩空气于是持续从每个出口孔92流出，直至出口孔92之一通过耦合单元36封闭。

在气动阀52b中的情况还可以与上面所述情况相反。气动阀52b也可以被这样构造，使其在被压缩空气加载时占据其关闭位置，并且使其在未被施加压力时占据其释放位置。在此情况下，控制信号可以由在相应的阀52b上的控制参数的缺失、即施加的压力的缺失所预先规定。

这点例如能够由此实现：当耦合单元36与相应的供给单元12分开时，所述出口孔92被止回阀封闭。因此所述阀52b被压力加载，并且处于其关闭配置。止回阀为此具有能够运动的封闭体，其在基本配置中封闭出口孔92并且在工作配置中释放出口孔92。

于是取代封闭设备58.4可以再次使用压力设备58.2作为触发设备58。其压力元件80在必要时被构造为狭长的销，当耦合单元36与供给单元12耦合时，其反向挤压止回阀的能够运动的封闭体。由此打开出口孔92，压缩空气能够从管路84流出，在阀52b上的压力下降，并且该阀然后占据其释放位置。

电动和气动阀设备50a、50b的所述开关设备56和触发设备58在共同作用的情况下也分别构成了安全设备，其在所有实施例中具有附图标记96。通过由耦合单元36所携带的触发设备58和相应的开关设备56一直确保实际只释放耦合单元36要从中取出材料的那个流动通道22。

这点特别清楚地以气动式阀设备50b为例得到证明。因而可能发生的是：在分配器90上产生错误控制，控制阀86被打开、向着另一供给单元、而非所计划的供给单元12释放压缩空气。但这还不够用于释放被错误控制的供给单元12的流动通道22，因为其出口孔92并未被耦合单元32的堵塞元件94所封闭。由此，有效地阻止材料通过供给单元12被不经意排出。上述情况类似地也适合于电动式阀设备50a。

上述不同的控制方案也可以相互组合，从而在不同的供给模块12上可以设置不同的开关设备56，它们相应与在耦合单元36上的不同的触发设备58共同作用。其然后相应地在不同位置上由耦合单元36所携带，其中所述开关设备56相应与之互补地被定位在供给单元12上。