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Patent Searching and Data


Title:
APPLICATION SYSTEM AND CORRESPONDING APPLICATION METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/036096
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an application system and to an application method for applying a fluid (e.g., polyvinyl chloride, adhesive, paint, lubricant, preservation wax, sealant, or PUR foam) to a component (e.g., motor vehicle body component). The application system comprises a flow measuring cell (3) for measuring a mass flow of the fluid and for producing a measurement signal corresponding to the measured mass flow and an evaluating unit (7) for determining the mass flow from the measurement signal of the flow measuring cell (3) in accordance with a measuring specification. The invention further relates to a calibrating device (8) for automatically calibrating the measuring specification of the evaluating unit (7).

Inventors:
STUPP MANUEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/002358
Publication Date:
March 19, 2015
Filing Date:
September 01, 2014
Export Citation:
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Assignee:
DUERR SYSTEMS GMBH (DE)
International Classes:
B05C11/10; G01F25/00
Foreign References:
US4530465A1985-07-23
EP1983310A12008-10-22
EP1854548A12007-11-14
US20050161469A12005-07-28
US20090112372A12009-04-30
Other References:
See also references of EP 3046683A1
Attorney, Agent or Firm:
BEIER, Ralph (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Applikationsanlage zur Applikation eines Fluids, insbesondere Polyvinylchlorid, Klebstoff, Lack, Schmiermittel, Konservierungswachs, Dichtmittel oder PUR-Schaum, auf ein Bauteil, insbesondere auf ein Kraftfahrzeugkarosseriebauteil , mit

a) einer Durchflussmesszelle (3) zur Messung eines Mengenstroms des Fluids und zur Erzeugung eines Messsignals entsprechend dem gemessenen Mengenstrom, und

b) einer Auswertungseinheit (7) zur Bestimmung des Mengen- Stroms gemäß einer Messvorschrift aus dem Messsignal der Durchflussmesszelle (3) ,

gekennzeichnet: durch

c) eine Kalibriereinrichtung (8) zur automatischen Kalibrierung der Messvorschrift der Auswertungseinheit (7).

2. Applikationsanlage nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch

a) einen Applikator (6) zur Applikation des Fluids, b) eine Materialversorgung (1) zur Förderung des Fluids durch die Durchflussmesszelle (3) zu dem Applikator

(6) ,

c) einen Aufnahmebehälter (9) zur Aufnahme des durch die

Durchflussmesszelle (3) strömenden Fluids bei der Kalibrierung, und

d) eine erste Ventilanordnung (5) zur steuerbaren Verbindung der Durchflussmesszelle (3) mit dem Aufnahmebehälter (9), um das durch die Durchflussmesszelle (3) strömende Fluid in den Aufnahmebehälter (9) zu leiten, e) wobei die Kalibriereinrichtung (8) mit der Durchfluss- messzelle (3) verbunden ist und die Messvorschrift der Auswertungseinheit (7) in Abhängigkeit von dem Messsignal der Durchflussmesszelle (3) kalibriert.

3. Applikationsanlage nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

a) dass der Aufnahmebehälter (9) ein variables Aufnahmevolumen aufweist,

b) dass ein Messglied (10) vorgesehen ist zum Messen des

Aufnahmevolumens des Aufnahmebehälter (9) und zur Erzeugung eines Messsignals entsprechend dem gemessenen Aufnahmevolumen, und

c) dass die Kalibriereinrichtung (8) auch mit dem Messglied (10) verbunden ist und die Messvorschrift der Auswertungseinheit (7) in Abhängigkeit von dem Messsignal der Durchflussmesszelle (3) und in Abhängigkeit von dem Messsignal des Messglieds (10) kalibriert.

4. Applikationsanlage nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

a) dass der Aufnahmebehälter (9) ein bekanntes Aufnahmevolumen aufweist und bei der Kalibrierung vollständig mit dem durch die Durchflussmesszelle (3) strömenden Fluid befüllt wird, und

b) dass die Kalibriereinrichtung (8) die Messvorschrift der Auswertungseinheit (7) in Abhängigkeit von dem bekannten Aufnahmevolumen des Aufnahmebehälters (9) und in Abhängigkeit von dem Messsignal der Durchflussmesszelle (3) kalibriert.

5. Applikationsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch

a) einen Fluiddruckregler (2) zwischen der Materialversor- gung (1) und der Durchflussmesszelle (3) zur Regelung des Fluiddrucks, insbesondere mit einem einstellbaren Sollwert des Fluiddrucks, und/oder

b) ein Stellglied (11, 12) zur Einstellung des Aufnahmevo- lumens des Aufnahmebehälter (9), insbesondere mit einem pneumatischen Antrieb.

6. Applikationsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

a) dass eine zweite Ventilanordnung (13) vorgesehen ist zur steuerbaren Verbindung des Aufnahmebehälters (9) mit der Materialversorgung (1), um den Aufnahmebehälter (9) zu der Materialversorgung (1) hin zu entleeren, und/oder

b) dass eine dritte Ventilanordnung (4) zwischen der

Durchflussmesszelle (3) und der ersten Ventilanordnung (5) angeordnet ist, und/oder

c) dass das Stellglied (11, 12) für den Aufnahmebehälter

(9) eine Druckluftquelle (11) und eine vierte Ventilanordnung (12) zwischen der Druckluftquelle (11) und dem Aufnahmebehälter (9) aufweist zur steuerbaren Entleerung des Aufnahmebehälters (9).

7. Applikationsanlage nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet:,

a) dass der von der Durchflussmess zelle (3) gemessene Mengenstrom ein Volumenstrom ist, und/oder

b) dass die erste Ventilanordnung (5) ein 5/2-Wegeventil aufweist .

8. Applikationsverfahren zur Applikation eines Fluids, insbesondere Polyvinylchlorid, Klebstoff, Lack, Schmiermittel, Konservierungswachs, Dichtmittel oder PUR-Schaum, auf ein Bauteil, insbesondere auf ein Kraftfahrzeugkarosseriebau- teil, mit den folgenden Schritten:

a) Fördern des Fluids mittels einer Materialversorgung (1) zu einem Applikator (6),

b) Applikation des Fluids durch den Applikator (6), c) Messen eines Mengenstroms des Fluids mittels einer

Durchflussmesszelle (3) zwischen der Materialversorgung (1) und dem Applikator (6), wobei die Durchflusszelle ein Messsignal ausgibt, das den Mengenstrom des Fluids wiedergibt,

d) Ermitteln des Mengenstroms des Fluids aus dem Messsignal der Durchflussmesszelle (3) gemäß einer Messvorschrift ,

e) Kalibrieren der Messvorschrift,

dadurch gekennzeichnet,

f) dass die Messvorschrift automatisch von einer Kalibriereinrichtung (8) kalibriert wird.

9. Applikationsverfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch folgende Schritte zum Kalibrieren der Messvorschrift: a) Befüllen eines Aufnahmebehälters (9) mit einem variablen Aufnahmevolumen mit dem durch die Durchflussmesszelle (3) strömenden Fluid,

b) Messen des variablen Aufnahmevolumens des Aufnahmebehälters (9) beim Befüllen des Aufnahmebehälters (9), c) Messen des Mengenstroms durch die Durchflussmess zelle

(3) beim Befüllen des Aufnahmebehälters (9),

d) Bestimmen der Messvorschrift in Abhängigkeit von den Messwerten des Mengenstroms und des Aufnahmevolumens des Aufnahmebehälters (9) beim Befüllen des Aufnahmebehälters (9) .

10. Applikationsverfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch folgende Schritte zum Kalibrieren der Messvorschrift: a) Vollständiges Befüllen eines Aufnahmebehälters (9) mit einem bekannten Aufnahmevolumen mit dem durch die Durchflussmesszelle (3) strömenden Fluid,

b) Messen des Mengenstroms durch die Durchflussmesszelle

(3) beim Befüllen des Aufnahmebehälters (9),

c) Bestimmen der Messvorschrift in Abhängigkeit von dem bekannten Aufnahmevolumen des Aufnahmebehälters (9) un dem Messwert des Mengenstroms beim Befüllen des Aufnah mebehälters ( 9 ) .

11. Applikationsverfahren nach Anspruch 8 oder 9,

dadurch gekennzeichnet,

a) dass der Fluidstrom von der Materialversorgung (1) bei der Kalibrierung vollständig in den Auf ahmebehälter (9) geleitet wird, und/oder

b) dass die Applikation des Fluids durch den Applikator

(6) für die Kalibrierung unterbrochen wird, und/oder c) dass der Aufnahmebehälter (9) vor dem Befüllen bei der

Kalibrierung vollständig entleert wird, und/oder d) dass der Aufnahmebehälter (9) pneumatisch entleert

wird .

12. Applikationsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

a) dass die Kalibrierung der Messvorschrift zeitgesteuert jeweils in bestimmten Zeitabständen erfolgt, und/oder b) dass die Kalibrierung manuell gestartet wird, und/oder c) dass die Kalibrierung jeweils zwischen der Bearbeitung von zwei Bauteilen durchgeführt wird.

Description:
BESCHREIBUNG

Applikationsanlage und entsprechendes Applikationsverfahren

Die Erfindung betrifft eine Applikationsanlage und ein sprechendes Applikationsverfahren zur Applikation eines Fluids (z.B. PVC: Polyvinylchlorid) auf ein Bauteil auf ein Kraftfahrzeugkarosseriebauteil) .

In modernen Beschichtungsanlagen zur Beschichtung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen wird das zu applizierende Material (z.B. PVC) von einer Materialversorgung zu einem Applikator gefördert, der das Fluid auf das Bauteil appliziert. Zwischen der Materialversorgung und dem Applikator ist hierbei eine Durchflussmesszelle angeordnet, die beispielsweise als Spindelmesszelle ausgeführt sein kann und entsprechend dem von der Materialversorgung zu dem Applikator geförderten Flu- idstrom ein entsprechendes Volumenstromsignal erzeugt. Problematisch ist hierbei die Tatsache, dass der Zusammenhang zwischen dem von der Durchflussmesszelle abgegebenen Volumenstromsignal einerseits und dem tatsächlichen Volumenstrom von den Eigenschaften des geförderten Fluids abhängt, was eine entsprechende Kalibrierung erforderlich macht. Bisher erfolgt diese Kalibrierung der Durchflussmesszelle manuell, indem das von dem Applikator abgegebene Fluid während der Kalibrierung in einen Messbecher abgegeben wird, wobei das Volumenstromsignal der Messzelle gemessen wird. Aus dem bekannten Volumen des Messbechers und den Messwerten der Durchflussmesszelle kann dann eine Messvorschrift abgeleitet werden, um aus dem Ausgangssignal der Durchflussmess zelle den tatsächlich geförderten Volumenstrom des Fluids zu berechnen. Nachteilig an diesem manuellen Kalibrierungsverfahren ist zunächst die Tatsache, dass die Kalibrierung von Hand durchgeführt werden muss, was fehleranfällig ist und mit einem zusätzlichen Aufwand verbunden ist. In der Praxis ändern sich die Materialeigenschaften des Fluids beispielsweise auch aufgrund einer Temperaturänderung oder einer Chargenänderung, was eigentlich eine erneute Kalibrierung erforderlich macht, was jedoch in der Regel nicht erfolgt. Die unzureichende Kalibrierung führt deshalb in der Praxis oft zu einer Abwei- chung zwischen Soll-Menge und Ist-Menge des applizierten Fluids .

Weiterhin ist zum Stand der Technik hinzuweisen . auf DE 10 2007 053 073 AI, DE 10 2006 021 623 AI EP 2 185 293 Bl und EP 1 854 548 AI. Diese Druckschriften offenbaren ebenfalls eine Applikationsanlage mit einer Durchflussmesszelle und einer Auswertungseinheit, wobei die Auswertungseinheit aus dem Messsignal der Durchflussmesszelle gemäß einer Messvorschrift den Mengenstrom (Volumenstrom oder Massenstrom) bestimmt, der durch die Durchflussmesszelle fließt. Darüber hinaus offenbaren diese Druckschriften, dass die Applikationsanlage kalibriert werden kann. Allerdings wird hierbei nicht die Messvorschrift in der Auswertungseinheit kalibriert, sondern der Zusammenhang zwischen dem Mengenstrom durch die Durchflussmess- zelle einerseits und den Druck- und Strömungsverhältnissen stromabwärts hinter der Durchflussmesszelle unmittelbar am Applikator. So liegt zwischen der Durchflussmesszelle und dem Applikator in der Regel ein längerer Schlauch, so dass die Druck- und Strömungsverhältnisse an der Durchflussmess zelle in der Regel nicht die exakten Druck- und Strömungsverhältnisse an dem Applikator wiedergeben, sondern beispielsweise durch Schlauchatmung verfälscht sind. Die in der Auswertungseinheit hinterlegte Messvorschrift wird hierbei also nicht kalibriert, sondern bleibt unverändert. Im Rahmen der Kalib- rierung wird lediglich der Zusammenhang zwischen dem durch die Durchflussmesszelle fließenden Mengenstrom einerseits und den interessierenden Druck- und Strömungsverhältnissen am Applikator andererseits kalibriert. Eine Änderung des Messver ¬ haltens der Durchflussmesszeile (beispielsweise aufgrund einer Änderung von Temperatur oder Viskosität des Fluids) kann im Rahmen der Kalibrierung also nicht berücksichtigt werden, was zu Messfehlern führt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Kalibrierung entsprechend zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Applikationsanlage bzw. ein erfindungsgemäßes Applikationsverfahren gemäß den Nebenansprüchen gelöst .

Die Erfindung sieht vor, dass die Kalibrierung der Messvorschrift für die Durchflussmesszelle nicht manuell erfolgt, sondern automatisch durch eine Kalibrierungseinrichtung, die in die Applikationsanlage integriert ist.

Die erfindungsgemäße Applikationsanlage weist in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik eine Durchflussmesszelle auf, die von dem zu applizierenden Fluid durchströmt wird und entsprechend dem Mengenstrom des Fluids ein Messsignal erzeugt. Beispielsweise kann es sich bei dem Mengenstrom um den Volumenstrom oder um den Massenstrom des Fluids handeln.

Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff einer Durch- flussmesszelle ist jedoch allgemein zu verstehen und nicht beschränkt auf Mengenstromsensoren, bei denen der zu messende Mengenstrom (Volumenstrom bzw. Massestrom) den Messsensor selbst durchströmt. Vielmehr umfasst der Begriff einer Durch- flussmesszelle auch solche Typen von Mengenstromsensoren, bei denen der zu messende Mengenstrom lediglich durch eine Leitung strömt, wobei die Durchflussmesszelle den durch die Leitungen fließenden Mengenstrom misst. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Applikationsanlage in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik eine Auswertungseinheit auf, die aus dem Messsignal der Durchflussmesszelle gemäß einer vorgegebenen Messvorschrift den Mengenstrom bestimmt, der durch die Durchflussmesszelle bzw. durch die Leitung strömt. Die Messvorschrift der Auswertungseinheit soll also den Zusammenhang wiedergeben zwischen dem Messsignal der Durchflussmesszelle einerseits und dem von der Durchflusszelle gemessenen Mengenstrom andererseits. Die Auswertungseinheit ermittelt also vorzugsweise den Mengenstrom, der durch die Durchflussmesszelle selbst fließt o- der zumindest den Mengenstrom, der unmittelbar an der Durch- flussmesszelle durch die Leitung fließt. Davon zu unterscheiden ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung der Mengenstrom, der an anderer Stelle der Applikationsanlage durch eine Leitung fließt, beispielsweise unmittelbar vor dem Applikator. Die erfindungsgemäße Kalibrierung soll nämlich eine Änderung des Messverhaltens der Durchflussmess zelle berücksichtigen und nicht eine Änderung eines anderen Bauteils (z.B. eines flexiblen, atmenden Schlauchs zwischen der Durch- flussmesszelle und dem Applikator) der Applikationsanlage.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Auswertungseinheit eine Recheneinheit auf, welche den Mengenstrom gemäß einer vorgegebenen Rechenvorschrift aus dem Messsignal der Durchflussmess zelle berechnet. Die Auswertungseinheit kann also als Hardware oder als Software in einem Digitalrechner implementiert sein. Die erfindungsgemäße Applikationsanlage unterscheidet sich nun vom Stand der Technik durch eine integrierte Kalibriereinrichtung zur automatischen Kalibrierung der Messvorschrift der Auswertungseinheit.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der aus dem Stand der Technik bekannte Messbecher für eine manuelle Kalibrierung durch einen Aufnahmebehälter ersetzt, in den das Fluid während der Kalibrierung abgegeben wird, wobei im Rahmen der Materialabgabe in den Aufnahmebehälter das Messsignal der Durchflussmesszelle gemessen wird.

Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Applikationsanlage vorzugsweise in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik einen Applikator (z.B. Düse, Zerstäuber, etc.) auf, um das Fluid applizieren zu können.

Ferner umfasst die erfindungsgemäße Applikationsanlage vorzugsweise auch in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik eine Materialversorgung zur Förderung des Fluids durch die Durchflussmesszelle zu dem Applikator, wobei die Materialve sorgung in der Regel eine Pumpe (z.B. Dosierpumpe) umfasst.

Die erfindungsgemäße Applikationsanlage zeichnet sich vorzugsweise durch eine erste Ventilanordnung aus, die es ermöglicht, die Durchflussmesszelle bzw. die Leitung stromabwärts hinter der Durchflussmesszelle wahlweise mit dem Applikator oder mit dem Aufnahmebehälter zu verbinden.

In dem normalen Beschichtungsbetrieb verbindet die erste Ventilanordnung dann die Durchflussmesszelle bzw. die Leitung stromabwärts hinter der Durchflussmesszelle mit dem Applikator, um das Fluid über den Applikator zu applizieren. Während der eigentlichen Kalibrierung verbindet die erste Ventilanordnung die Durchflussmesszelle bzw. die Leitung stromabwärts hinter der Durchflussmesszelle dagegen mit dem Aufnahmebehälter, um das geförderte Fluid in den Aufnahmebehälter zu leiten.

Die erfindungsgemäße Kalibriereinrichtung ist mit der Durch- flussmesszelle verbunden, um während der Kalibrierung das Messsignal der Durchflussmesszelle erfassen zu können. Darüber hinaus ist die Kalibriereinrichtung mit der Auswertungs einheit verbunden, um die Auswertungseinheit der Messvorschrift kalibrieren zu können.

In einer Variante der Erfindung weist der Aufnahmebehälter ein variables Aufnahmevolumen auf. In dieser Variante ist zu sätzlich ein Messglied vorgesehen, um während des Befüllens des Aufnahmebehälters mit dem Fluid das aktuelle Aufnahmevolumen zu messen. In dieser Variante ist die Kalibriereinrich tung eingangsseitig sowohl mit der Durchflussmesszelle als auch mit dem Messglied verbunden, um den Zusammenhang zwischen dem Messsignal der Durchflussmesszelle einerseits und dem tatsächlichen Fördervolumen andererseits berücksichtigen zu können.

In einer anderen Variante der Erfindung weist der Aufnahmebe hälter dagegen ein bekanntes Aufnahmevolumen auf und wird be der Kalibrierung vollständig mit dem durch die Durchfluss- messzelle strömenden Fluid befüllt. Die Kalibriereinrichtung ermittelt die Messvorschrift dann in Abhängigkeit von dem be kannten Aufnahmevolumen des Aufnahmebehälters einerseits und dem gesamten Volumenstrom, der von der Durchflussmesszelle gemessen wurde. Bei dieser Variante der Erfindung ist das Aufnahmevolumen des Aufnahmebehälters also vorzugsweise konstant (nicht-variabel). Es besteht bei dieser Variante jedoc auch die Möglichkeit, dass das Aufnahmevolumen des Aufnahmebehälters variabel ist, aber während des Kalibrierungsvorgangs konstant gehalten wird.

Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Applikationsanlage vorzugsweise einen Fluiddruckregler auf, der zwischen der Materialversorgung und der Durchflussmesszelle angeordnet ist, um den Fluiddruck regeln zu können. Beispielsweise kann der Fluiddruck stromaufwärts vor der Durchflussmesszelle auf einen vorgegebenen Sollwert geregelt werden.

Ferner weist die erfindungsgemäße Applikationsanlage vorzugsweise ein Stellglied auf, um das Aufnahmevolumen des Aufnahmebehälters einzustellen. Beispielsweise kann der Aufnahmebehälter als Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildet sein, wobei die Kolbenstellung des Aufnahmebehälters das Aufnahmevolumen bestimmt. Der Antrieb des Kolbens kann beispielsweise pneumatisch erfolgen, jedoch ist auch ein anderer Antriebstyp möglich, wie beispielsweise ein elektromotorischer Antrieb.

Bei der vorstehend beschriebenen Erfindungsvariante mit einem variablen Aufnahmevolumen des Aufnahmebehälters kann der Kolben beim Befüllen des Aufnahmebehälters kontinuierlich verschoben werden, wobei ein Kolbenstandssensor laufend den aktuellen Füllstand misst. Aus dem Ausgangssignal des Kolbenstandssensors einerseits und dem Messsignal der Durchfluss- messzelle kann dann im Rahmen der Kalibrierung die Messvorschrift abgeleitet werden.

Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße Applikationsanlage vorzugsweise eine zweite Ventilanordnung, um den Aufnahmebehälter mit der Materialversorgung zu verbinden. Dies bietet den Vorteil, dass das während der Kalibrierung in den Aufnahmebehälter geleitete Fluid wieder in die Materialversorgung zurückgeführt werden kann und somit nicht entsorgt werden muss .

Ferner umfasst die erfindungsgemäße Applikationsanlage vorzugsweise eine dritte Ventilanordnung, die zwischen der

Durchflussmesszelle und der ersten Ventilanordnung angeordnet ist .

Weiterhin ist zu erwähnen, dass das Stellglied zur Einstellung des Aufnahmevolumens des Aufnahmebehälters vorzugsweise eine Druckluftquelle und eine vierte Ventilanordnung aufweist, wobei die vierte Ventilanordnung den Druckluftstrom von der Druckluftquelle zu dem Aufnahmebehälter steuert. Dies bietet die Möglichkeit, den Aufnahmebehälter gesteuert entleeren zu können, beispielsweise in die Materialversorgung zurück. Beispielsweise kann die Druckluftquelle einen Kolben einer Kolben-Zylinder-Anordnung so verschieben, dass das in dem Zylinder (Aufnahmebehälter) befindliche Fluid aus dem Zylinder herausgedrückt wird.

Es wurde bereits vorstehend kurz erwähnt, dass der von der Durchflussmesszelle gemessene Mengenstrom vorzugsweise ein Volumenstrom ist und somit das Fördervolumen pro Zeiteinheit wiedergibt. Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass der von der Durchflussmesszelle gemessene Mengenstrom ein Massenstrom ist, der somit die geförderte Masse pro Zeiteinheit wiedergibt.

Ferner ist zu erwähnen, dass es sich bei der ersten Ventilanordnung zwischen der Durchflussmesszelle und dem Applikator vorzugsweise um ein 5/2-Wegeventil handelt.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht beschränkt ist auf die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Applikationsanlage. Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für ein entsprechendes Applikationsverfahren, bei dem die Messvorschrift zur Bestimmung des Mengenstroms aus dem Messsignal der Durchflussmesszelle automatisch kalibriert wird .

In einer Variante der Erfindung weist der Aufnahmebehälter ein variables Aufnahmevolumen auf und wird während der Kalibrierung mit dem durch die Durchflussmesszelle strömenden Fluid befüllt. Während des Befüllens wird dabei vorzugsweise laufend das variable Aufnahmevolumen des Aufnahmebehälters gemessen, d.h. der aktuelle Füllstand des Aufnahmebehälters. Darüber hinaus wird während der Kalibrierung der Mengenstrom durch die Durchflussmesszelle beim Befüllen des Aufnahmebehälters gemessen. Die Messvorschrift kann dann beispielsweise in Form einer Kennlinie aus dem gemessenen Füllstand (Aufnahmevolumen) des Aufnahmebehälters einerseits und dem Messsignal der Durchflussmesszelle ermittelt werden.

In einer anderen Variante der Erfindung wird der Aufnahmebe hälter dagegen vollständig mit einem bekannten Aufnahmevolu men gefüllt, wobei dann nach dem Befüllen des Aufnahmebehäl ters das Messsignal der Durchflussmesszelle gemessen wird. Aus dem bekannten Aufnahmevolumen des Aufnahmebehälters einerseits und dem Messsignal der Durchflussmesszelle kann da ebenfalls die Messvorschrift abgeleitet werden, welche den Zusammenhang zwischen dem Messsignal der Durchflussmess zell und dem tatsächlichen Mengenstrom wiedergibt. Diese Erfindungsvariante ermöglicht einen Verzicht auf ein zusätzliche Messglied zu Messung des aktuellen Füllstands des Aufnahmeb hälters .

Vorzugsweise wird der Fluidstrom von der Materialversorgung bei der Kalibrierung vollständig in den Aufnahmebehälter ge- leitet, so dass die Applikation des Fluids durch den Applikator dann während der Kalibrierung unterbrochen wird.

Darüber hinaus wird der Aufnahmebehälter vor dem Befüllen bei der Kalibrierung vorzugsweise vollständig entleert, wobei diese Entleerung beispielsweise pneumatisch erfolgen kann.

Schließlich ist noch zu erwähnen, dass die Kalibrierung der Messvorschrift zeitgesteuert jeweils in bestimmten Zeitab- ständen erfolgen kann. Beispielsweise kann die Kalibrierung jeweils in Zeitabständen von einer Stunde, einem Tag oder einer Woche erfolgen. Alternativ oder zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass die Kalibrierung manuell gestartet wird, beispielsweise wenn das Fluid gewechselt wird.

Ferner besteht auch die Möglichkeit, dass die Kalibrierung jeweils zwischen der Bearbeitung von zwei Bauteilen durchgeführt wird, beispielsweise zwischen der Beschichtung von zwei aufeinanderfolgenden KraftfahrzeugkarosSerien .

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung appliziert die Applikationsanlage Polyvinylchlorid (PVC). Das erfindungsgemäße Prinzip einer automatischen Kalibrierung eignet sich jedoch auch bei der Applikation anderer Fluide, wie beispielsweise Klebstoffe (Einkomponenten-Klebstoffe oder

Zweikomponenten-Klebstoffe), Lacke, Schmiermittel (z.B. Fette, Öle), Konservierungswachs, Dichtmittel (z.B. beim Auftragen von Dichtraupen) oder PUR-Schaum (PUR: Polyurethan) . Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Applikationsanlage mit einer integrierten Kalibriereinrichtung, sowie

Figur 2 das erfindungsgemäße Applikationsverfahren mit einer automatischen Kalibrierung in Form eines

Flussdiagramms .

Figur 1 zeigt in schematischer Form ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Applikationsanlage mit einer Materialversorgung 1, einem Materialdruckregler 2, einer Durch- flussmesszelle 3, einem steuerbaren Ventil 4, einem 5/2- ege- ventil 5 und schließlich einem Applikator 6. Die Materialversorgung 1 fördert das zu applizierende Fluid (z.B. PVC) durch den Materialdruckregler 2, die Durchflussmesszelle 3, das Ventil 4 und das 5/2-Wegeventil 5 zu dem Applikator 6, der das Fluid dann auf ein Bauteil (z.B. Kraftfahrzeugkarosseriebauteil) appliziert.

Die Durchflussmesszelle 3 misst dabei den von der Materialversorgung 1 zu dem Applikator 6 geförderten Volumenstrom und gibt ein entsprechendes elektrisches Messsignal an eine Auswertungseinheit 7.

Die Auswertungseinheit 7 berechnet dann aus dem elektrischen Messsignal der Durchflussmesszelle 3 entsprechend einer vorgegebenen Messvorschrift den eigentlichen Volumenstrom.

Die Zuordnung zwischen dem elektrischen Messsignal der Durch- flussmesszelle 3 einerseits und dem resultierenden Volumenstrom andererseits wird hierbei in Form einer Kennlinie von einer Kalibriereinrichtung 8 vorgegeben. Während eines Kalibriervorgangs leitet das 5/2-Wegeventil 5 den Fluidstrom von der Materialversorgung 1 in einen Aufnahmebehälter 9 um, wobei ein Messglied 10 den aktuellen Füllstand des Aufnahmebehälters 9 misst und ein entsprechendes Messsignal an die Kalibriereinrichtung 8 weiterleitet. Die Kalibriereinrichtung 8 erhält also während der Kalibrierung Wertepaare aus dem elektrischen Messsignal der Durchfluss- messzelle 3 entsprechend dem gemessenen Volumenstrom einerseits und dem von dem Messglied 10 gemessenen Messsignal entsprechend dem aktuellen Aufnahmevolumen des Aufnahmebehälters 9 andererseits. Aus diesen Wertepaaren errechnet die Kalibriereinrichtung 8 eine Kennlinie, die dann in der Auswertungseinheit 7 als Messvorschrift abgelegt wird und während des normalen Applikationsbetriebs die Berechnung des Volumenstroms aus dem Messsignal der Durchflussmesszelle 3 bestimmt.

Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Applikationsanlage eine Druckluftquelle 11 auf, die über ein Ventil 12 mit dem Aufnahmebehälter 9 verbunden ist und eine Entleerung des Aufnahmebehälters 9 ermöglicht. So ist der Aufnahmebehälter 9 als Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildet, wobei die Kolbenstellung des Kolbens in dem Aufnahmebehälter 9 das aktuelle Aufnahmevolumen wiedergibt. Wenn das Ventil 12 geöffnet wird, so strömt Druckluft in den Aufnahmebehälter 9 und verschiebt darin einen Kolben, so dass das in dem Aufnahmebehälter 9 befindliche Fluid aus dem Aufnahmebehälter 9 herausgedrückt wird .

Darüber hinaus ist der Aufnahmebehälter 9 über ein Ventil 13 mit der Materialversorgung verbunden. Diese Verbindung ermöglicht es, das in dem Aufnahmebehälter 9 während der Kalibrierung angesammelte Fluid zurück in die Materialversorgung 1 zu drücken, was eine Wiederverwendung dieses Fluids ermöglicht. Schließlich umfasst die Erfindung noch eine Steuereinheit 14, welche die Kalibriereinrichtung 8, die Ventile 4, 12, 13 und das 5/2-Wegeventil ansteuert. Die Steuereinheit 14 kann auf diese Weise eine automatische Kalibrierung der Auswertungs- einheit 7 durchführen. Die Durchführung dieser Kalibrierungen kann beispielsweise in bestimmten Zeitabständen oder zwischen der Beschichtung zweier aufeinanderfolgender Bauteile erfolgen. Darüber hinaus kann die Kalibrierung auch manuell gestartet werden, sofern dies erforderlich sein sollte.

In einer Variante des Betriebs der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Applikationsanlage wird der Aufnahmebehälter 9 während der Kalibrierung vollständig befüllt, so dass das bekannte maximale Aufnahmevolumen des Aufnahmebehälters 9 dann in Verbindung mit dem von der Durchflussmess zelle 3 gemessenen Volumenstrom den funktionalen Zusammenhang zwischen dem Messsignal der Durchflussmesszelle 3 einerseits und dem resultierenden Volumenstrom andererseits ergibt. In einer anderen Erfindungsvariante wird der Aufnahmebehälter 9 dagegen während der Kalibrierung kontinuierlich befüllt, wobei das Messglied 10 laufend das aktuelle Aufnahmevolumen misst. Auf diese Weise kann eine Vielzahl von Wertepaaren gemessen werden, was eine genauere Kalibrierung ermög- licht.

Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in Figur 2 das erfindungsgemäße Kalibrierverfahren beschrieben .

In einem ersten Schritt Sl wird zunächst der Aufnahmebehälter 9 in die Materialversorgung 1 entleert. Hierzu werden die Ventile 12, 13 von der Steuereinheit 14 so angesteuert, dass sie öffnen. Die Druckluftquelle 11 steuert dann den Kolben in dem Aufnahmebehälter 9 so an, dass das in dem Aufnahmebehälter 9 befindliche Fluid aus dem Aufnahmebehälter 9 herausgedrückt wird. Das aus dem Aufnahmebehälter 9 herausgedrückte Fluid wird dann über das Ventil 13 zurück in die Materialver- sorgung 1 gedrückt.

In einem zweiten Schritt S2 wird dann ein Fluiddruck zwischen der Materialversorgung 1 und dem Applikator 6 aufgebaut.

Hierbei werden die Ventile 12 und 13 geschlossen. Weiterhin wird das Ventil 4 zwischen der Durchflussmesszelle 3 und dem 5/2-Wegeventil geschlossen, um den Druckaufbau zu ermöglichen .

Nach diesem Druckaufbau erfolgt dann in einem Schritt S3 ein Befüllen des Aufnahmebehälters 9 über das geöffnete Ventil 4 und das 5/2-Wegeventil 5. Dabei misst die Durchflussmesszelle 3 laufend den Volumenstrom und gibt ein entsprechendes elektrisches Messsignal an die Kalibriereinrichtung 8. Darüber hinaus misst das Messglied 10 während des Befüllens des Aufnahmebehälters 9 laufend das aktuelle Aufnahmevolumen des Aufnahmevolumens 9 und gibt ein entsprechendes Messsignal an die Kalibriereinrichtung 8.

Die Kalibriereinrichtung 8 ermittelt dann in einem Schritt S4 eine Kennlinie aus den Wertepaaren des elektrischen Messsignals der Durchflussmesszelle 3 einerseits und des Messsignals des Messglieds 10 andererseits.

Diese Kennlinie wird dann in einem schritt S5 in der Auswer- tungseinheit 7 als Messvorschrift abgespeichert und dient während des normalen Applikationsbetriebs zur Berechnung des Volumenstroms aus dem elektrischen Messsignal der Durchfluss- messzelle 3. Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen .

Bezugszeichenliste :

1 Materialversorgung

2 Materialdruckregler

3 Durchflussmesszelle

4 Ventil

5 5/2-Wegeventil

6 Applikator

7 Auswertungseinheit

8 Kalibriereinrichtung

9 Aufnahmebehälter

10 Messglied

11 Druckluftquelle

12 Ventil

13 Ventil

14 Steuereinheit