Farbwechselsystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Farbwechselsystem mit einem eine Frontseite aufweisenden Stator, der eine Viel ^¬ zahl von Medienventilen besitzt, deren Einlasse mit je einer Medienzuführung verbunden sind und deren Medienaus ^¬ lässe in die Frontseite des Stators münden, und mit einem vor der Frontseite des Stators angeordneten verstellbaren Auswahlkopf, der auf einer konzentrisch zu einer senk ^¬ recht zur Statorfrontseite stehenden Mittelachse verlau ^¬ fenden Bahn bewegbar ist, wobei der Auswahlkopf an seiner der Statorfrontseite zugewandten Rückseite einen Medien- einlass aufweist, der durch die Verschiebung des Auswahl ^¬ kopfes in Überdeckung mit einem der Medienauslässe bring ^¬ bar ist, und wobei der Auswahlkopf eine Medienleitung aufweist, die dazu dient, den Medieneinlass mit einen an das Farbwechselsystem anschließbaren Verbraucher zu ver ^¬ binden .

Ein derartiges System ist z. B. aus der EP 1 245 295 A2 bekannt. Die Medienventile sind dabei entweder auf einem Kreis oder in einem quadratischen Raster angeordnet, wo ^¬ bei der Kreis bzw. das Raster von einem einzigen Auswahl ^¬ kopf abgefahren werden kann, so dass er mit einem der Me ^¬ dienventile gekoppelt werden kann. Wechselvorgänge können daher relativ lange dauern, da ggf. das neu anzusteuernde Medienventil auf dem Kreis bzw. im Raster weit entfernt ist vom aktuellen Medienventil. Zu den Farbwechselzeiten sind auch die Zeiten hinzuzuzählen, die benötigt werden, um die Medienleitungen zu spülen, das heißt, von den Farbresten der alten Farbe zu befreien.

Die Erfindung beruht somit auf der Aufgabe, Wechselvor ^¬ gänge zu beschleunigen. Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass die Medienventile auf wenigstens zwei Bahnen angeordnet sind und dass für Medienventile einer jeden Bahn jeweils ein Auswahlkopf vorgesehen ist, wobei die Auswahlköpfe unab ^¬ hängig voneinander entlang der jeweiligen Bahn bewegbar sind .

Die Bahnen können linear und parallel zueinander verlau ^¬ fen. Es kann vorzugsweise aber auch vorgesehen werden, dass die Medienventile auf wenigstens zwei konzentrischen Kreisen angeordnet sind und dass für Medienventile eines jeden Kreises jeweils ein Auswahlkopf vorgesehen ist, wo ^¬ bei die Auswahlköpfe unabhängig voneinander auf einer zum Mittelpunkt des Kreises verlaufenden Bahn bewegbar sind.

Bei diesen Ausführungen (Linear- oder Kreisbahnen) kann - während der eine Auswahlkopf in Betrieb ist, also über ihm ein Medium (Lack) der Medienentnahme zugeführt wird - der andere Auswahlkopf vor ein anderes Medienventil ge ^¬ stellt werden, das die nächste Farbe liefern soll. Der Befüllvorgang kann bereits gestartet werden, so dass die Ausgabe einer neuen Farbe somit in unmittelbarem An- schluss an die Ausgabe der aktuellen Farbe erfolgen kann.

Vorzugsweise ist der Auswahlkopf für die Medienventile wenigstens auf einem der Kreise an dem freien Ende eines Auslegers angeordnet, der um eine Achse im Mittelpunkt des Kreises drehbar und in Richtung der Achse verschieb ^¬ bar gelagert ist.

Vorzugsweise handelt es sich dabei um den inneren Kreis. Der Auswahlkopf vor diesem inneren Kreis soll daher im Folgenden auch als innerer Auswahlkopf bezeichnet werden. Die Drehbarkeit dient der Auswahl eines neuen Medienven ^¬ tils. Die Verschiebbarkeit in Richtung der Achse ist not- wendig, um vor einer Drehung den Auswahlkopf vom Stator zu entfernen und nach erfolgter Auswahl den Auswahlkopf wieder an den Stator zu schieben, um den Medieneinlass des Auswahlkopfes mit dem Medienauslass des jeweiligen Medienventils zu koppeln.

Der Auswahlkopf für die Medienventile des anderen Kreise kann in gleicher Weise ebenfalls an einem weiteren Ausle ger befestigt werden.

Es bietet sich aber an, den Auswahlkopf für die Medien ^¬ ventile des anderen Kreises (vorzugsweise des äußeren Kreises) als Schlitten auszubilden, der auf einer konzen trisch zum Kreismittelpunkt verlaufenden Schiene auf die ser in Umfangsrichtung bewegbar ist und senkrecht dazu verschiebbar ist. Der Auswahlkopf vor diesem äußeren Kreis soll daher im Folgenden auch als äußerer Auswahl ^¬ kopf bezeichnet werden.

Dabei kann sich der innere Auswahlkopf für den inneren Kreis unterhalb der Schiene bewegen, so dass sich die Auswahlköpfe im Betrieb nicht ins Gehege kommen.

Die Bewegung des Schlittens dient auch hier der Auswahl eines Medienventils und die Verschiebbarkeit senkrecht zur Umfangsrichtung dem Ankoppeln des Medieneinlasses an einen bzw. Entkoppeln des Medieneinlasses von einem Me ^¬ dienauslass im Stator.

Um den Schlitten über die Schiene zu bewegen, ist vorge ^¬ sehen, dass der Schlitten von einem Abschnitt eines kon ^¬ zentrisch zum Kreismittelpunkt verlaufenden Zahnkranzes gebildet ist, der eine umlaufende Verzahnung auf seiner äußeren Mantelfläche aufweist, und dass ein Zahnriemen vorgesehen ist, der in die Verzahnung des Zahnkranzes eingreift . Da nur jeweils einer der beiden Auswahlköpfe bewegt wer ^¬ den soll und braucht, sind ein gemeinsamer Antriebsmotor und eine Kupplung für den Ausleger und den Schlitten vor ^¬ gesehen, die so eingerichtet ist, dass in der ersten Stellung die Verbindung des Antriebsmotors zum Ausleger hergestellt und zum Zahnkranz gelöst ist und in einer zweiten Stellung die Verbindung des Antriebsmotors zum Zahnkranz hergestellt und zum Ausleger gelöst ist.

Je nach dem, in welcher Stellung sich die Kupplung befin ^¬ det, kann einer der Auswahlköpfe von dem gemeinsamen An ^¬ triebsmotor in eine neue Position gebracht werden, wäh ^¬ rend der andere mit einem Medienventil gekoppelt ist.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die Kupplung von einem Schieber betätigbar ist, um zwischen den Stellungen der Kupplung zu wechseln, wobei der Schieber mit der Achse des Auslegers in der Weise verbunden ist, dass in der zweiten Stellung der Kupplung der Auswahlkopf am Ausleger mit dem Medienauslass eines Medienventils gekoppelt ist.

Dazu ist vorgesehen, dass der Schieber eine Hülse mit ei ^¬ ner Innenverzahnung aufweist, in der die Abtriebswelle des Antriebsmotors liegt, die eine Außenverzahnung auf ^¬ weist, wobei die Verzahnungen in der ersten Stellung der Kupplung ineinander greifen, so dass die Abtriebswelle des Antriebsmotors mit der Achse des Auslegers verbunden und der Auswahlkopf durch eine Drehung des Auslegers in eine neue Stellung gebracht werden kann.

Zum Antrieb des Auswahlkopfes auf der Schiene ist vorge ^¬ sehen, dass auf dem Lagerbund des Antriebsmotors ein Kupplungszahnrad drehbar gelagert ist, wobei in der Posi ^¬ tion des Schiebers, bei dem die Verzahnungen außer Ein ^¬ griff stehen, der Ausleger also entkoppelt ist, die Hülse die Abtriebswelle mit dem Kupplungszahnrad koppelt. Auf diese Weise wird eine Drehung der Abtriebswelle in eine Drehung des Kupplungszahnrades übertragen, das wiederum über ein Getriebe mit dem Zahnriemen zum Antrieb des den äußeren Auswahlkopf aufweisenden Zahnkranzes in Verbin ^¬ dung steht .

Die Kupplungen können statt Formschluss- auch Reib ^¬ schlussverbindungen aufweisen.

Der Schieber kann mittels eines Fluids (Druckluft) betä ^¬ tigt werden. Dazu ist er mit einem Kolben verbunden, der in einem Zylinder liegt, der beidseitig mit einem Fluid oder Druckluft beaufschlagt werden kann.

Vorzugsweise ist der Schieber fest mit dem Ausleger für den inneren Auswahlkopf verbunden, so dass mit der Betä ^¬ tigung der Kupplung gleichzeitig der innere Auswahlkopf in axialer Richtung verschoben wird, um so mit einem Me ^¬ dienventil zu koppeln oder von einem entkoppelt zu wer ^¬ den .

Um zu einem kompakten Aufbau zu gelangen, ist vorgesehen, dass der Antriebsmotor und die Kupplung auf der Rückseite des Stators angeordnet sind, in der auch die Medienven ^¬ tile eingesetzt sind. Der Kolben ist auch zuständig für das Andocken des inneren Auswahlkopfes.

Zum Spülen der Medienleitung, der Andockstelle des Aus ^¬ wahlkopfes, der sich daran anschließenden Aggregate und Verbraucher kann auch jeweils ein Medienventil auf jeder Bahn als Spülventil ausgebildet sein.

Um die Statorfrontseite sauber zu halten und ein Zusetzen der Medienauslässe und der Andockstelle zu vermeiden, sind die Auswahlköpfe mit Bürsten an ihrer dem Stator zu- gewandten Seite versehen. Beim Wechseln der Position des jeweiligen Auswahlkopfes streichen die Bürsten über den Stator und die Medienauslässe und reinigen diese.

Eine mögliche Ausführung eines Medienventils ist in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 118 396.2, angemel ^¬ det am 28.09.2016, beschrieben. Der Inhalt dieser Anmel ^¬ dung wird im vollen Umfang in die vorliegende Patentan ^¬ meldung übernommen, so dass Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung sowohl ein Medienventil als auch ein Farbwechselsystem mit einem solchen Medienventil ist.

Im Folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert werden. Dazu zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Anordnung, beste ^¬ hend aus einem Stator und zwei Auswahlköpfen an seiner Frontseite,

Fig. 2 eine Sicht auf die Frontseite des Stators,

Fig. 3 eine Kombination aus Stator und Antrieb für die beiden Auswahlköpfe sowie einer Kupp ^¬ lungsvorrichtung in einer Position, in der der äußere Auswahlkopf mit dem Medienauslass eines Medienventils am Stator gekoppelt ist und

Fig. 4 eine Anordnung gemäß Fig. 3, bei der der in ^¬ nere Auswahlkopf mit dem Medienauslass eines Medienventils am Stator gekoppelt ist.

Im Folgenden wird zunächst auf die Fig. 1 Bezug genommen

Sie zeigt die eine Hälfte eines scheibenförmigen Stators 1, wobei der Schnitt die Mittelachse 2 der Scheibe auf- nimmt. Auf der Rückseite des Stators 1 befinden sich ein symmetrisch angeordneter Kranz mit äußeren Medienventilen 3 und ein Kranz mit inneren Medienventilen 4, deren Mit ^¬ telpunkte in der Mittelachse 2 liegen. Der Einfachheit halber ist jeweils nur eines der Medienventile 3, 4 dar ^¬ gestellt .

Die Medienventile 3, 4 weisen jeweils einen Steueran- schluss 5 auf, um sie zu öffnen und zu schließen. Die Steueranschlüsse 5 können zu einem zentralen Steueran- schluss am Stator zusammengeführt sein, wobei sich in den Verbindungen der einzelnen Steueranschlüsse zum zentralen Steueranschluss Steuerventile befinden, die vom Stator in der Weise betätigt werden, dass das aktuelle, in Benut ^¬ zung genommene Medienventil geöffnet wird. Die Medienven ^¬ tile besitzen dazu einen Ventilsitz im Stator 1 und einen Ventilschließkörper, der über den Steueranschluss 5 betä ^¬ tigt wird. Entsprechend der Anordnung der Medienventile 3, 4 auf der Rückseite des Stators 1, liegen deren Medi ^¬ enauslässe 6 auf zwei zur Mittelachse 2 konzentrischen Kreisen 7, 8 in der Frontseite des Stators 1.

Dem inneren Kreis 7 liegt ein innerer Auswahlkopf 9 ge ^¬ genüber, der am freien Ende eines Auslegers 10 befestigt ist. Dieser Ausleger 10 ist, was in dieser Fig. nicht nä ^¬ her ausgeführt ist, mittels einer Auslegerachse drehbar in der Mittelachse 2 gelagert, so dass mit Drehung des Auslegers 10 um diese Achse die verschiedenen Medienven ^¬ tile 4 auf dem inneren Kreis 7 erreicht werden können.

Am inneren Auswahlkopf 9 befindet sich ein Medieneinlass 11, von dem aus eine Medienleitung 12 zu einem hier nicht dargestellten Verbraucher führt. Außerdem mündet in den Medieneinlass 11 eine Spülleitung 13. Um den Auswahlkopf 9 in axialer Richtung verschieben zu können, befindet sich an der Auslegerachse ein im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 weiter unten näher beschriebener Kolben 31.

Die äußeren Medienventile 3 und deren Medienauslässe 6 befinden sich auf dem äußeren Kreis 8. Ihnen gegenüber liegt ein äußerer Auswahlkopf 14 in Form eines Schlit ^¬ tens, der Teil eines konzentrisch zur Mittelachse 2 ver ^¬ laufenden Zahnkranzes 16 ist, auf dessen äußerer Mantel ^¬ fläche sich eine äußere Verzahnung 17 befindet. Je nach ^¬ dem, was für ein Antrieb für den Schlitten vorgesehen wird, kann es sich auch um eine innere Verzahnung han ^¬ deln .

Der Zahnkranz 16 gleitet auf einer Schiene 18, die von einem Hohlzylinder gebildet ist, dessen Stirnseite an der Frontseite des Stators 1 befestigt ist.

Von einem Medieneinlass 19 im Auswahlkopf 14 geht eine Medienleitung 20 aus, die zu einem weiteren Verbraucher führt. Eine Spülleitung 21 mündet in den Medieneinlass 19 ein .

Vor dem Verbraucher sind jeweils funktionsgleiche Aggre ^¬ gate, Ventilgruppen, Druckregler und Pumpen auf zwei ge ^¬ trennten Strecken angeordnet, die unabhängig voneinander gespült werden können. Die Spülung der einen Strecke kann also erfolgen, während über die andere Strecke Lack zum Verbraucher geführt wird und von ihm ausgetragen wird. Wenn die Farbe gewechselt wird, steht eine schon gespülte Strecke zu Verfügung, so dass der Farbwechsel unverzüg ^¬ lich erfolgen kann. Durch den schnellen Farbwechsel kön ^¬ nen die Takt zeiten erhöht werden.

Um den Auswahlkopf 14 in axialer Richtung verschieben zu können, sind ein oder mehrere Betätigungszylinder 22 vor ^¬ gesehen, die an dem Zahnkranz 16 befestigt sind. Die Fig. 2 zeigt die Frontseite des Stators gemäß der Fig. 1. Man erkennt die beiden Kreise, den inneren Kreis 7 und den äußeren Kreis 8 mit den Medienauslässen 6. Vor dem inneren Kreis 7 befindet sich der Auswahlkopf 9 an dem Ausleger 10. Vor den Medienauslässen 6 des äußeren Kreises 8 liegt der äußere Auswahlkopf 14, der von einem Zahnriemen 23 angetrieben wird, der über ein Zahnriemen ^¬ rad 24 gelegt ist, dessen Antrieb in Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 beschrieben wird.

Die Fig. 3 und 4 zeigen den Antrieb für die beiden Aus ^¬ wahlköpfe 9, 14 in einer etwas verkleinerten Darstellung.

Der Ausleger 10 für den inneren Auswahlkopf 9 besitzt eine Auslegerwelle 25, die durch das Zentrum des Stators 1 verläuft und in eine Hülse 26 mit einer Innenverzahnung 27 übergeht .

In der Hülse 26 liegt die Abtriebswelle 28 eines An ^¬ triebsmotors 29, die eine Außenverzahnung 30 besitzt.

An der Auslegerwelle 25 befindet sich ein Kolben 31, der sich in einem hier nicht näher dargestellten Zylinder be ^¬ findet und von einem Steuerfluid wahlweise auf einer sei ^¬ ner Stirnseiten belastet werden kann, so dass die Ausle ^¬ gerwelle 25 vor- und zurückgeschoben werden kann. Je nachdem, welche Position die Auslegerwelle 25 und damit die Hülse 26 einnimmt, greifen die Verzahnungen 27, 30 ineinander oder sind voneinander getrennt.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Position der Auslegerwelle 25 ist der innere Auswahlkopf 9 vom Stator entfernt. Dabei greifen die Verzahnungen 27, 30 ineinander, so dass eine Drehung der Abtriebswelle 28 zu einer Drehung des Ausle- gers 10 führt, so dass der innere Auswahlkopf 9 vor einem der Medienauslässe 6 geführt werden kann.

Um den äußeren Auswahlkopf 14 verstellen zu können, ist der schon erwähnte Zahnkranz 16 vorgesehen, der gegenüber dem Stator 1 drehbar um die Mittelachse 2 des Stators ge ^¬ lagert ist und mittels eines Zahnriemens 23 um die Mit ^¬ telachse 2 gedreht werden kann.

In einem Sektor des Zahnkranzes 16 befindet sich der äu ^¬ ßere Auswahlkopf 14, der dort von dem Betätigungszylinder 22 vor- oder zurückgeschoben werden kann.

Das Zahnriemenrad 24 gemäß der Fig. 2 ist über eine Ver ^¬ bindungswelle 32 mit einem weiteren Zahnriemenrad 33 ver ^¬ bunden, das über einen weiteren Zahnriemen 34 von einem Kupplungszahnrad 35 angetrieben wird, das drehbar auf dem Lagerbund 36 des Antriebsmotors 29 gelagert ist und dabei über diesen hervorsteht, wobei sich im überstehenden Ab ^¬ schnitt an der Innseite des Kupplungszahnrades 35 eine innere Verzahnung 37 befindet. Das Kupplungszahnrad 35 wird von einer übergreifenden Kralle 38 auf dem Lagerbund 36 gehalten. Auf der Abtriebswelle 28 befindet sich eine weitere Außenverzahnung 39, die der inneren Verzahnung 37 des Kupplungszahnrades 35 gegenüberliegt.

An der Hülse 26 befindet sich ein Mitnehmerzahnrad 40, das um die Mittelachse 2 drehbar am Ende der Hülse 26 ge ^¬ lagert ist. Das Mitnehmerzahnrad 40 besitzt eine äußere Verzahnung 41 und eine innere Verzahnung 42. Wenn die Auslegerwelle 25 gemäß der Darstellung nach links

verschoben ist, greift die äußere Verzahnung 41 des Mit ^¬ nehmerzahnrades 40 in die innere Verzahnung 37 des Kupp ^¬ lungszahnrades 35 und die innere Verzahnung 42 des Mit ^¬ nehmerzahnrades 40 in die weitere Außenverzahnung 39 der Abtriebswelle 28 ein, wodurch die Abtriebswelle 28 mit dem Kupplungszahnrad 35 gekoppelt wird. Durch diese Ver ^¬ schiebung der Abtriebswelle 28 sind die zuvor erwähnten Verzahnungen 27, 30 an der Innseite der Hülse 26 bzw. an der Abtriebswelle 28 entkoppelt und der innere Auswahl ^¬ kopf 9 an den Stator 1 angelegt, wodurch er mit einem der inneren Medienventile 4 gekoppelt wird. Diese Situation ist in der Fig. 4 dargestellt. Die zuletzt erwähnten Zahnräder sind als Stirnzahnräder dargestellt, es kann sich aber auch jeweils um Kegelzahnräder handeln.

Bei dieser Kupplungsstellung kann ein Medienaustrag über den inneren Auswahlkopf 9 erfolgen, während der Antriebs ^¬ motor 29 über die beiden Zahnriemen 23, 34 den Zahnkranz 16 dreht und damit den äußeren Auswahlkopf 14 vor ein im Anschluss zu benutzendes äußeres Medienventil 3 stellt. Durch die Ansteuerung des oder der Betätigungszylinder 22 wird der äußere Auswahlkopf 14 mit einem der äußeren Me ^¬ dienventile 3 gekoppelt.

Bezugszeichenliste

Stator 26 Hülse

Mittelachse 27 Innenverzahnung

äußere Medienventile 28 Abtriebswelle

innere Medienventile 29 Antriebsmotor

Steueranschluss 30 Außenverzahnung Medienauslässe 31 Kolben

innerer Kreis 32 Verbindungswelle äußerer Kreis 33 Zahnriemenrad

innerer Auswahlkopf 34 Zahnriemen

Ausleger 35 Kupplungszahnrad Medieneinlass 36 Lagerbund

Medienleitung 37 innere Verzahnung

Spülleitung 38 Kralle

äußerer Auswahlkopf 39 weitere Außenverzahnung

40 Mitnehmerzahnrad Zahnkranz 41 äußere Verzahnungen Verzahnung 42 innere Verzahnungen Schiene

Medieneinlass

Medienleitung Spülleitung

Betätigungszylinder

Zahnriemen

Zahnriemenrad

Auslegerwelle