STEUERVERFAHREN FÜR EINE BESCHICHTUNGSMITTELPUMPE UND ENTSPRECHENDE PUMPENSTEUERUNG

Die Erfindung betrifft ein Steuerverfahren zur Steuerung einer Förderleistung einer Beschichtungsmittelpumpe in einer Lackieranlage, wobei die Beschichtungsmittelpumpe mehrere Ge räte gemeinsam mit einem Beschichtungsmittel versorgt, insbe sondere über eine gemeinsame Ringleitung, an welche die einzelnen Applikationsgeräte an Entnahmestellen der Ringleitung angeschlossen sind. Weiterhin umfasst die Erfindung eine ent sprechende Pumpensteuerung.

In modernen Lackieranlagen zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen werden die Kraftfahrzeugkarosseriebautei le entlang einer Lackierstraße nacheinander durch mehrere La ckierstationen gefördert, in denen die verschiedenen Lackschichten (z.B. Basislack innen, Basislack außen, Klarlack) auf die Kraftfahrzeugkarosseriebauteile aufgetragen werden. Die einzelnen Lackierstationen werden hierbei über ein Ringleitungssystem mit verschiedenen Beschichtungsmitteln versorgt, wobei die Applikationsgeräte (z.B. Rotationszerstäuber) in den einzelnen Lackierstationen das gewünschte Beschichtungsmittel (z.B. eine bestimmte Farbe) über einen Farbwechsler aus den verschiedenen Ringleitungen auswählen können. Die einzelnen Ringleitungen werden hierbei von einem Farbmischraum mit den gewünschten Beschichtungsmitteln entsprechend den gewünschten Farben versorgt, wobei jeder der Ringleitungen eine Beschichtungsmittelpumpe zugeordnet ist, die das jeweilige Beschichtungsmittel permanent mit einer be stimmten Förderleistung in die Ringleitung pumpt, um eine Zirkulation des Beschichtungsmittels in der Ringleitung sicherzustellen. Die Zirkulation des Beschichtungsmittels in den Ringleitungen ist wichtig, um ein Zusetzen der Ringlei ^¬ tungen zu vermeiden.

Problematisch an derartigen Ringleitungssystemen ist die Tatsache, dass die einzelnen Beschichtungsmittelpumpen unabhängig von dem tatsächlichen Beschichtungsmittelbedarf stets mit einer konstanten Förderleistung arbeiten, was mit verschiedenen Nachteilen verbunden ist.

Zum einen ist die konstant hohe Förderleistung der einzelnen Beschichtungsmittelpumpen mit einem entsprechend hohen Energieverbrauch verbunden.

Zum anderen führt die Zirkulation der Beschichtungsmittel in den Ringleitungen zu einer mechanischen Belastung der Beschichtungsmittel, wobei diese mechanische Belastung von der Fließgeschwindigkeit und damit auch von der Förderleistung der zugehörigen Beschichtungsmittelpumpe abhängt. Der Betrieb der Beschichtungsmittelpumpen mit einer konstant hohen Förderleistung führt also beim Stand der Technik zu einer entsprechend großen mechanischen Belastung der verwendeten Beschichtungsmittel .

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Steuerverfahren für derartige Beschichtungsmittelpumpen und eine entsprechende Pumpensteuerung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Steuerverfahren und eine entsprechende Pumpensteuerung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die Erfindung beruht auf der allgemeinen technischen Erkenntnis, dass das Beschichtungsmittel in den einzelnen Ringleitungen nicht ununterbrochen mit einer hohen Förderleistung gefördert werden muss. Falls beispielsweise eine Ringleitung ein Beschichtungsmittel mit einer roten Farbe enthält und keines der an diese Ringleitung angeschlossenen Applikationsgeräte über den jeweiligen Farbwechsler das Beschichtungsmittel mit der roten Farbe anfordert, so muss das Beschichtungsmittel mit der roten Farbe auch nicht mit einer hohen Förderleistung gefördert werden. Allerdings ist es auch in diesem Fall sinnvoll, zumindest eine geringe Förderleistung der zugehörigen Beschichtungsmittelpumpe aufrecht zu erhalten, um eine Materialzirkulation in der Ringleitung aufrecht zu erhalten. Die Förderleistung der zugehörigen Beschichtungsmittelpumpe sollte dann jedoch geringer sein, um Energie einzusparen und die mechanische Belastung des Beschichtungsmittels durch die Zirkulation zu minimieren.

Die Erfindung umfasst deshalb die allgemeine technische Lehre, für jede der Beschichtungsmittelpumpen individuell den tatsächlichen Beschichtungsmittelbedarf zu ermitteln, der an dem von dieser Beschichtungsmittelpumpe geförderten Beschichtungsmittel besteht. Hierbei handelt es sich um den gemeinsamen, kumulierten Beschichtungsmittelbedarf der von der Beschichtungsmittelpumpe gemeinsam versorgten Applikationsgeräte.

Die Ermittlung des Beschichtungsmittelbedarfs setzt im Rahmen der Erfindung nicht zwingend voraus, dass der benötigte Be- schichtungsmittelmassenstrom oder -volumenstrom tatsächlich gemessen wird. Es ist vielmehr im Rahmen der Erfindung auch möglich, lediglich die Anforderungen zu ermitteln, die bezüglich einer bestimmten Beschichtungsmittelpumpe von den verschiedenen Lackierstationen vorliegen. Bei einem Ringleitungssystem ist dies in der Regel der gemeinsame Beschichtungsmittelbedarf sämtlicher Lackierstationen, die an das Ringleitungssystem angeschlossen sind. Wei- terhin umfasst die Erfindung die allgemeine technische Lehre, die Förderleistung der Beschichtungsmittelpumpe dann in Abhängigkeit von dem ermittelten gemeinsamen Beschichtungsmittelbedarf der Applikationsgeräte einzustellen. Falls im Betrieb kein Beschichtungsmittelbedarf an dem von einer bestimmten Beschichtungsmittelpumpe geförderten Be- schichtungsmittel besteht, so wird die Förderleistung dieser Beschichtungsmittelpumpe abgesenkt, um Energie zu sparen und die mechanische Belastung des Beschichtungsmittels durch die Materialzirkulation in der Ringleitung zu minimieren.

Falls dann wieder eine Anforderung des von dieser Beschichtungsmittelpumpe geförderten Beschichtungsmittel durch zumindest eine der Lackierstationen ansteht, so wird die Förder- leistung dieser Beschichtungsmittelpumpe wieder angehoben, um den steigenden Beschichtungsmittelbedarf zu befriedigen.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann hierbei individuell für jede Beschichtungsmittelpumpe zwi- sehen einem Produktionsmodus und einem Ruhemodus umgeschaltet werden, wobei das von der Beschichtungsmittelpumpe geförderte Beschichtungsmittel im Produktionsmodus von zumindest einem Applikationsgerät appliziert wird, wohingegen das von der Beschichtungsmittelpumpe geförderte Beschichtungsmittel in dem Ruhemodus von keinem Applikationsgerät appliziert wird. In dem Produktionsmodus wird die Förderleistung der jeweiligen Beschichtungsmittelpumpe deshalb auf einen relativ hohen Förderleistungswert eingestellt, wohingegen die Förderleistung der Beschichtungsmittelpumpe in dem Ruhemodus auf einen rela- tiv niedrigen Förderleistungswert eingestellt wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird also vorzugsweise zwischen zwei verschiedenen Förderleistungswerten umgeschaltet. Es ist jedoch im Rahmen der Erfindung auch möglich, dass die Förderleistung der Beschichtungsmittelpumpe bedarfsgerecht zwischen einer größeren Anzahl von verschiedenen Förderleistungswerten umgeschaltet wird, um eine genauere Anpassung der Förderleistung an den tatsächlichen Beschichtungsmittelbedarf zu erreichen. Darüber hinaus besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass die Förderleistung der Beschichtungsmittelpumpe kontinuierlich in Abhängigkeit von dem tatsächlichen Beschichtungsmittelbedarf angepasst wird. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die einzelnen Beschichtungsmittelpumpen jedoch auch bei einem völlig fehlenden Beschichtungsmittelbedarf nicht völlig abgeschaltet, damit die Materialzirkulation in den Ringleitungen nicht zum Erliegen kommt. Auch bei einem völlig fehlenden Be- Schichtungsmittelbedarf wird die Förderleistung der jeweiligen Beschichtungsmittelpumpe also nur bis auf eine Untergrenze abgesenkt, die größer als Null ist und zur Aufrechterhaltung einer minimal zulässigen Fließgeschwindigkeit des Be- schichtungsmittels ausreicht.

Darüber hinaus erfolgt in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Regelung einer Beschichtungsmittelgröße , wie beispielsweise des Beschichtungsmitteldrucks in der Ringleitung. Hierzu kann im Rahmen der Erfindung ein Rückstaureg- 1er eingesetzt werden, der in der Ringleitung stromabwärts hinter den Entnahmestellen der einzelnen Applikationsgeräte angeordnet ist und stromaufwärts vor dem Rückstauregler einen bestimmten Staudruck regelt, der dann an den Entnahmestellen der Ringleitung zur Verfügung steht. Derartigen Rückstaureg- ler werden auch als Staudruckregler bezeichnet und sind aus dem Stand der Technik an sich bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung des Aufbaus und der Funktionsweise derartiger Rückstauregler verzichtet werden kann.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Rückstauregler jedoch in dem vorstehend erwähnten Ruhemodus deaktiviert, da dann kein hoher Beschichtungsmitteldruck in der Ringleitung erforderlich ist und die Druckregelung dann die Materialzirkulat ion in der Ringleitung behindern würde. Vorzugsweise wird der Rückstauregler deshalb nur in dem Pro ^¬ duktionsmodus aktiviert und ansonsten in dem Ruhemodus deaktiviert .

Es wurde bereits eingangs zum Stand der Technik erwähnt, dass die einzelnen Beschichtungsmittelpumpen vorzugsweise in einem Farbmischraum angeordnet sind, der eine Zentralsteuerung aufweist, die auch die Förderleistung der einzelnen Beschichtungsmittelpumpen einstellt. Bei der erfindungsgemäßen bedarfsgerechten Einstellung der Förderleistung der Beschichtungsmittelpumpen muss die Zentralsteuerung eine Information darüber enthalten, welcher Beschichtungsmittelbedarf tatsächlich besteht, wobei diese Information getrennt für die verschiedenen Beschichtungsmittelpumpen vorliegen muss. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist deshalb vorgesehen, dass jeder Lackierstation eine dezentrale Stationssteuerung zugeordnet ist, die für die jeweilige Lackierstation den tatsächlichen Beschichtungsmittelbedarf ermittelt, und zwar getrennt für jedes der verschiedenen Beschichtungsmittel . Diese Information wird dann von den einzelnen Stationssteuerungen über eine Datenverbindung an die Zentralsteuerung übermittelt, die dann getrennt voneinander für jedes der verschiedenen Beschichtungsmittel den gemeinsamen kumulierten Beschichtungsmittelbedarf berechnet, der durch die verschiedenen Lackier- Stationen gemeinsam verursacht wird. Die Zentralsteuerung stellt dann die Förderleistung der einzelnen Beschichtungs- mittelpumpen entsprechend dem für die jeweilige Beschich- tungsmittelpumpe ermittelten tatsächlichen Beschichtungsmit- telbedarf ein.

Die Datenübertragung von den einzelnen Stationssteuerungen der jeweiligen Lackierstationen zu der Zentralsteuerung kann beispielsweise über eine Feldbus-Kopplung oder über ein Hal- len-Netz mit Ethernet-Protokoll erfolgen. Allgemein umfasst die Datenverbindung zwischen den einzelnen Stationssteuerun ^¬ gen und der Zentralsteuerung ein Bussystem, was eine digitale Datenübertragung ermöglicht. Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Datenübertragung zwischen den Stationssteuerungen und der Zentralsteuerung vorzugsweise leitungsgebunden erfolgt, jedoch ist auch eine drahtlose Datenübertragung möglich.

Hinsichtlich der Ermittlung des tatsächlichen Beschichtungs- mittelbedarfs durch die einzelnen Stationssteuerungen beste- hen verschiedene Möglichkeiten, die im Folgenden kurz beschrieben werden.

In einer Variante der Erfindung ermitteln die Stationssteuerungen ohne eine Messung des tatsächlichen Beschichtungsmit- telbedarfs, ob ein Bauteil (z.B. eine Kraftfahrzeugkarosse- rie) in die zugehörige Lackierstation einläuft und mit welchem Beschichtungsmittel das Bauteil beschichtet werden soll. Darüber hinaus können die einzelnen Stationssteuerungen jeweils überprüfen, ob ein zu lackierendes Bauteil aus der La- ckierstation ausläuft, da auch dies einen Einfluss auf den tatsächlichen Beschichtungsmittelbedarf hat. So können beispielsweise die Lackierdaten (z.B. Typ, Farbe, Varianten, Optionen, Reparaturflächen) eines neuen Warenträgers mit einem zu lackierenden Bauteil bereits vor der Lackierstation an die jeweilige Stationssteuerung übergeben werden. Dies kann beispielsweise durch Auslesen eines Datenträgers erfolgen, der an dem Warenträger angebracht ist. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass eine übergeordnete Fördertechnik- Steuerung oder eine Leittechnik ein entsprechendes Datentelegramm an die Stationssteuerung überträgt, wobei aus dem Datentelegramm dann der tatsächliche Beschichtungsmittelbedarf hervorgeht, der beim Lackieren des jeweiligen Bauteils entsteht .

Es besteht jedoch im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass der tatsächliche Beschichtungsmittelbedarf in den einzelnen Lackierstationen gemessen wird, beispielsweise mittels Durchflussmengenzählern, welche die Beschichtungsmittel- menge messen, die tatsächlich appliziert wird.

Ferner ist zu erwähnen, dass es bei den einzelnen Lackierstationen - wie auch beim Stand der Technik - möglich ist, einen manuellen Betriebsmodus oder einen Wartungsmodus einzustel- len, wobei in dem manuellen Betriebsmodus eine manuelle Lackierung erfolgt, wohingegen in dem Wartungsmodus eine Wartung der Lackierstation vorgesehen ist. In diesen beiden Betriebsmodi ist es sinnvoll, wenn in allen Ringleitungen der relativ hohe Betriebsdruck anliegt. In diesen beiden Be- triebsmodi wird die Förderleistung der einzelnen Beschich- tungsmittelpumpen deshalb unabhängig von dem tatsächlichen Beschichtungsmittelbedarf in den einzelnen Ringleitungen auf den relativ hohen Betriebswert angehoben, damit dann in allen Ringleitungen der Betriebsdruck anliegt.

Bei den einzelnen Beschichtungsmittelpumpen kann es sich im Rahmen der Erfindung um elektrische Pumpen handeln, die einen zweistufigen Betrieb mit zwei unterschiedlichen Förderleistungen ermöglichen, wobei die beiden verschiedenen Förder- leistungen über zwei in der Steuerung der Beschichtungsmit- telpumpe frei definierbare Frequenzen mittels eines Frequenzumrichters realisiert werden können. Die beiden frei definierbaren Frequenzen müssen sich hierbei jedoch in dem vorge- gebenen Frequenzbereich des Pumpenherstellers bewegen.

Alternativ besteht jedoch im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit des Einsatzes einer pneumatischen Pumpe, die durch Antriebsluft angetrieben wird, wobei der Antriebsluft- druck zwischen zwei unterschiedlichen Druckwerten umgeschaltet werden kann, um die beiden verschiedenen Förderleistungen der Beschichtungsmittelpumpe zu realisieren. Dieses Umschalten zwischen den verschiedenen Druckwerten der Antriebsluft kann beispielsweise über ein Steuerventil (z.B. ein 3/2-Wege- Magnetventil) in der DruckluftZuleitung der pneumatischen Beschichtungsmittelpumpe erfolgen.

Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich der Bauart der Beschichtungsmittelpumpe nicht auf elektrische oder pneumati- sehe Pumpen beschränkt, sondern grundsätzlich auch mit anderen Typen von Pumpen realisierbar.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Erfindung mit verschiedenen Typen von Ringleitungssystemen realisierbar ist, wie bei- spielsweise einem Ein-Rohr-System, einem Zwei-Rohr-System, einem Drei-Rohr-System oder einem Ein-Rohr-System mit gesteuertem Rücklauf. Derartige Ringleitungssysteme sind beispielsweise in Pavel Svejda: "Prozesse und Applikationsverfahren", Vincent z-Verlag 2003, Seiten 106-108 beschrieben, so dass hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise eines Ringleitungssystems ergänzend auf diese Veröffentlichung verwiesen wird. Darüber hinaus umfasst die Erfindung auch eine entsprechende Pumpensteuerung mit einer Zentralsteuerung, welche den gemeinsamen Beschichtungsmittelbedarf der von der Beschich- tungsmittelpumpe bzw. den einzelnen Beschichtungsmittelpumpen versorgten Applikationsgeräten ermittelt und die Förderleistung der Beschichtungsmittelpumpe bzw. der einzelnen Beschichtungsmittelpumpen in Abhängigkeit von dem ermittelten jeweiligen Beschichtungsmittelbedarf bedarfsgerecht einstellt.

Hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Pumpensteuerung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens verwiesen.

Schließlich umfasst die Erfindung auch eine komplette Lackieranlage mit einer derartigen Pumpensteuerung, wie sich aus der vorstehenden Beschreibung bereits ergibt. 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 Lackieranlage mit einer erfindungsgemäßen Pumpensteuerung,

Figur 2 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der

Lackierung von verschiedenfarbigen Kraftfahrzeugkarosserien in der Lackieranlage gemäß Figur 1,

Figur 3A eine schematische Darstellung der Verteilung der

verschiedenen Karossen auf die entsprechenden La- ckierstationen bei dem Schema gemäß Figur 1 mit den zugehörigen Beschichtungsmitteldrücken in den jeweiligen Ringleitungen, Figur 3B den zeitlichen Verlauf des Beschichtungsmitteldrucks in der einen Ringleitung,

Figur 3C den zeitlichen Verlauf des Beschichtungsmitteldrucks in der anderen Ringleitung,

Figur 4 ein Flussdiagramm, das die Ermittlung des tatsächlichen Beschichtungsmittelbedarfs in den einzelnen Lackierstationen verdeutlicht, sowie Figur 5 ein Flussdiagramm, das den Ablauf des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens in einer Zentralsteuerung der Lackieranlage verdeutlicht.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungs- gemäßen Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkaros- seriebauteilen 1. Die Kraftfahrzeugkarosseriebauteile 1 werden hierbei entlang einer Lackierstraße 2 durch mehrere hintereinander angeordnete Lackierstationen 3-5 transportiert, die unterschiedliche Lackschichten auftragen. So wird in der Lackierstation 3 ein Basislack (BC: Base Coat) im Innenraum der Kraftfahrzeugkarosseriebauteile 1 aufgetragen. In der Lackierstation 4 wird dagegen eine erste Basislackschicht auf die Außenseite des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 1 aufgetragen, wohingegen in der Lackierstation 5 eine zweite Basis- lackschicht auf die Außenseite des Kraftfahrzeugkarosseriebauteils 1 aufgetragen wird.

Zusätzlich zu den Lackierstationen 3-5 können entlang der Lackierstraße 2 weitere Lackierstationen vorgesehen sein, die hier zur Vereinfachung nicht dargestellt sind. Beispielsweise sind in der Regel vor der ersten Lackierstation 3 weitere Lackierstationen zur Kathodentauchlackierung (KTL) und für ei ^¬ nen Füllerauftrag vorgesehen. Darüber hinaus ist in der Regel hinter der Lackierstation 5 eine weitere Lackierstation vor ^¬ gesehen, um einen Klarlack aufzutragen.

Die einzelnen Lackierstationen 3-5 sind in der Regel in einer Lackierkabine gekapselt angeordnet und umfassen mehrere Ap- plikationsgeräte 6, 7, 8, wobei hier zur Vereinfachung nur jeweils ein Applikationsgerät 6, 7 bzw. 8 dargestellt ist. Tatsächlich befinden sich jedoch in den einzelnen Lackierstationen 3-5 jeweils beiderseits der Lackierstraße 2 mehrere Applikationsgeräte, die jeweils von mehrachsigen Lackierrobo- tern geführt werden, was an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Die einzelnen Lackierroboter in den Lackierstationen 3-5 weisen jeweils einen Farbwechsler F 1, FW2 bzw. FW3 auf, um ei- nes von mehreren verschiedenfarbigen Beschichtungsmitteln für eine Applikation auszuwählen. Die Fahrwechsler F 1-FW3 sind hier nur schematisch dargestellt, um das Prinzip zu verdeutlichen. Tatsächlich sind die Farbwechsler FW1-FW3 jedoch möglichst weit stromabwärts vor den Applikationsgeräten 6-8 an- geordnet, um Spülverluste bei einem Farbwechsel zu minimieren. Die Farbwechsler F 1-FW3 können hierbei in herkömmlicher Weise ausgebildet sein.

Die Bereitstellung der verschiedenfarbigen Beschichtungsmit- tel erfolgt hierbei über vier Ringleitungen 9, 10, 11, 12, die von jeweils einer Beschichtungsmittelpumpe 13-16 mit dem jeweiligen Beschichtungsmittel gespeist werden, wobei die Farbwechsler 6, 7, 8 eingangsseitig an Entnahmestellen der Ringleitungen 9-12 angeschlossen sind und deshalb die Auswahl einer der Ringleitungen 9-12 zur Beschichtungsmittelentnahme ermöglichen .

Die Beschichtungsmittelpumpen 13-16 sind hierbei in einem Farbmischraum 17 angeordnet und werden in ihrer Förderleistung von einer Zentralsteuerung 18 gesteuert, wobei die Zent ^¬ ralsteuerung 18 als speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ausgebildet ist. Darüber hinaus steuert die Zentralsteuerung 18 vier Rückstauregler 19-22, die in den Ringleitungen 9-12 stromabwärts hin ^¬ ter den Entnahmestellen für die Farbwechsler 6-8 angeordnet sind. Die Rückstauregler 19-22 können von der Zentralsteuerung 18 wahlweise aktiviert oder deaktiviert werden.

Im aktivierten Zustand regeln die Rückstauregler 19-22 den Beschichtungsmitteldruck in den Ringleitungen 9-12 stromaufwärts vor den Rückstaureglern 19-22 auf einen konstanten Soll-Wert und sorgen damit dafür, dass an den Entnahmestellen der Farbwechsler FW1-FW3 der vorgegebene Beschichtungsmitteldruck anliegt, der für den Betrieb der Applikationsgeräte 6-8 erforderlich ist.

Im deaktivierten Zustand bewirken die Rückstauregler 19-22 dagegen keine Druckregelung, wobei die Bedeutung des deaktivierten Zustands im Rahmen der Erfindung noch eingehend erläutert wird.

Weiterhin ist den einzelnen Lackierstationen 3-5 jeweils eine Stationssteuerung 23, 24, 25 zugeordnet, wobei die Stationssteuerungen 23-25 ebenfalls als speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) ausgebildet sind und den Betrieb der zugehörigen Lackierstationen 3-5 steuern. Darüber hinaus erfassen die Stationssteuerungen 23-25 auch den tatsächlichen Beschich- tungsmittelbedarf in den zugehörigen Lackierstationen 3-5, und zwar getrennt für jedes der verschiedenfarbigen Beschichtungsmittel, die über die Ringleitungen 9-12 zugeführt werden .

Die einzelnen Stationssteuerungen 23-25 sind hierbei über jeweils eine Datenverbindung 27-29 mit der Zentralsteuerung 18 verbunden, wobei die Stationssteuerungen 23-25 über die Datenverbindungen 27-29 den individuellen Beschichtungsmittel- bedarf in den jeweiligen Lackierstationen 3-5 an die Zentralsteuerung 18 melden.

Die Zentralsteuerung 18 berechnet dann aus den Rückmeldungen der einzelnen Stationssteuerungen 23-25 getrennt für die ver- schiedenfarbigen Beschichtungsmittel den tatsächlichen kumulierten Beschichtungsmittelverbrauch, der in den Lackierstationen 3-5 tatsächlich entsteht.

Die Zentralsteuerung 18 stellt dann die Förderleistung der Beschichtungsmittelpumpen 13-16 unabhängig voneinander bedarfsgerecht ein. Hierbei kann die Zentralsteuerung 18 die Beschichtungsmittelpumpen 13-16 wahlweise in einen Produktionsmodus oder in einen Ruhemodus versetzen. In dem Produktionsmodus wird die Förderleistung der jeweiligen Beschichtungsmittelpumpe 13-16 auf einen relativ hohen Förderleistungswert angehoben, der zum Betrieb der Applikationsgeräte 6-8 erforderlich ist. Die Zentralsteuerung 18 versetzt deshalb diejenigen Beschichtungsmittelpumpen 13-16 in den Produktionsmodus, bei denen mindestens eine der Lackierstationen 3-5 das Beschichtungsmittel aus der zugehörigen Ringleitung 9-12 entnimmt. In dem Ruhemodus der Beschichtungsmittelpumpen 13-16 wir die Förderleistung dagegen auf einen wesentlich geringeren Förderleistungswert abgesenkt, der zum Betrieb der Applikations ^¬ geräte.6-8 nicht ausreicht bzw. nicht optimal ist, der aber immer noch eine Materialzirkulation in den Ringleitungen 9-12 sicherstellt und dadurch ein Zusetzen der Ringleitungen 9-12 verhindert. Die Zentralsteuerung 18 versetzt diejenigen Beschichtungsmittelpumpen 13-16 in den Ruhezustand, bei denen aus der zugehörigen Ringleitung 9-12 überhaupt kein Beschich- tungsmittel von den Lackierstationen 3-5 entnommen wird.

Darüber hinaus steuert die Zentralsteuerung 18 auch noch die Rückstauregler 19-22 in den Ringleitungen 9-12 bedarfsgerecht an. Hierzu deaktiviert die Zentralsteuerung 18 diejenigen Rückstauregler 19-22, die sich in Ringleitungen 9-12 befinden, in denen die zugehörige Beschichtungsmittelpumpe 13-16 in den Ruhezustand versetzt wurde. Falls sich also eine der Ringleitungen 9-12 im Ruhezustand befindet, so ist der zugehörige Rückstauregler 19-22 deaktiviert und die Förderleis- tung der zugehörigen Beschichtungsmittelpumpe 13-16 herabgesetzt .

Ferner besteht in den einzelnen Lackierstationen 3-5 die Möglichkeit besonderer Betriebsmodi, beispielsweise für einen manuellen Beschichtungsbetrieb oder für einen Wartungsbetrieb. Diese Betriebsmodi können beispielsweise in den Lackierstationen 3-5 bedienerseitig angefordert werden. Falls dies der Fall sein sollte, so übertragen die Stationssteuerungen 23-25 ein entsprechendes Signal an die Zentralsteue- rung 18, die daraufhin alle Beschichtungsmittelpumpen 13-16 in den Produktionsmodus versetzt und darüber hinaus auch alle Rückstauregler 19-22 aktiviert. Bei einem manuellen Beschichtungsbetrieb und im Wartungsmodus liegt also in allen Ringleitungen 9-12 unabhängig von dem tatsächlichen Beschich- tungsmittelbedarf der zum Betrieb erforderliche Beschich- tungsmitteldruck an.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung zur Verdeutli- chung der Betriebsweise der in Figur 1 dargestellten Lackieranlage bei der Lackierung mehrerer Kraftfahrzeugkarosseriebauteile 1, A-H mit verschiedenen Farben. So sollen die

Kraftfahrzeugkarosseriebauteile A und E-H mit einer ersten Farbe ("Farbe 1") lackiert werden, wohingegen die Kraftfahr- zeugkarosseriebauteile B-D mit einer zweiten Farbe ("Farbe 2") lackiert werden sollen. Die Kraftfahrzeugkarosseriebauteile A-H laufen hierbei in Pfeilrichtung nacheinander in die Lackierstationen 3-5 ein, was zu einem zeitlich schwankenden Beschichtungsmittelbedarf in den Lackierstationen 3-5 führt und im Folgenden erläutert wird, wobei auf die Figuren 3A-3C Bezug genommen wird.

In einem ersten Arbeitstakt ("Takt 1") läuft zunächst das Kraftfahrzeugkarosseriebauteil A in die Lackierstation 3 ein, wobei die Lackierstationen 4 und 5 zunächst noch leer sind. In diesem Arbeitstakt wird nur Beschichtungsmittel mit der Farbe 1 benötigt, so dass auch nur die Ringleitung 9, 10, 11 bzw. 12 benötigt wird, welche die Farbe 1 zuführt. Diese Ringleitung 9, 10, 11 bzw. 12 wird deshalb aus dem Ruhemodus in den Produktionsmodus versetzt, indem die Förderleistung der zugehörigen Beschichtungsmittelpumpe 13, 14, 15 bzw. 16 angehoben und der zugehörige Rückstauregler 19, 20, 21 bzw. 22 aktiviert wird, woraufhin der Beschichtungsmitteldruck in der zugehörigen Ringleitung 9, 10, 11 bzw. 12 von einem mini- malen Druckwert P _MIN =2 bar auf einen maximalen Druckwert P _MAX =6 bar ansteigt.

Die andere Ringleitung 9, 10, 11 bzw. 12 für die Farbe 2 wird dagegen in dem ersten Arbeitstakt ("Takt 1") noch nicht benö- tigt, so dass diese Ringleitung 9, 10, 11 bzw. 12 in den Ruhemodus versetzt wird. Dies bedeutet, dass die Förderleistung der zugehörigen Beschichtungsmittelpumpe 13, 14, 15 bzw. 16 auf einen Minimalwert abgesenkt wird, der jedoch noch aus- reicht, um eine Materialzirkulation aufrecht zu erhalten.

Darüber hinaus wird der zugehörige Rückstauregler 19, 20, 21 bzw. 22 deaktiviert, um die Materialzirkulation nicht zu behindern . In dem nächsten Arbeitstakt ("Takt 2") befindet sich das

Kraftfahrzeugkarosseriebauteil A dann bereits in der Lackierstation 4, während die Lackierstation 3 dann das Kraftfahrzeugkarosseriebauteil B enthält, das mit der Farbe 2 lackiert werden soll. In diesem Arbeitstakt werden also beide Farben 1 und 2 benötigt, nämlich die Farbe 1 in der Lackierstation 4 und die Farbe 2 in der Lackierstation 3. Die Zentralsteuerung 18 versetzt deshalb die beiden zugehörigen Ringleitungen 9, 10, 11 bzw. 12 für die beiden Farben 1 und 2 in den Produktionsmodus, in dem die Förderleistung der zugehörigen Beschich- tungsmittelpumpen 13, 14, 15 bzw. 16 angehoben wird und die zugehörigen Rückstauregler 19, 20, 21 bzw. 22 aktiviert werden. Dies hat zur Folge, dass auch in der Ringleitung 9, 10, 11 bzw. 12 für die Farbe 2 der Beschichtungsmitteldruck auf den Maximalwert P _MAX =6 bar ansteigt.

Auf die vorstehend beschriebene Weise wird in jedem Arbeitstakt ermittelt, welche Farben tatsächlich benötigt werden, um dann die entsprechenden Ringleitungen 9, 10, 11 bzw. 12 in den Produktionsmodus oder in den Ruhemodus zu versetzen. Bei- spielsweise werden die Lackierstationen 3-5 in dem vierten

Arbeitstakt von den Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen B, C und D belegt. Dies hat zur Folge, dass in diesem Arbeitstakt nur die Farbe 2 benötigt wird. In diesem Arbeitstakt kann deshalb die zugehörige Ringleitung 9, 10, 11 bzw. 12 für die Farbe 1 in den Ruhemodus versetzt werden, um Energie zu sparen. Die Zentralsteuerung 18 setzt deshalb die Förderleistung der zugehörigen Beschichtungsmittelpumpe 13, 14, 15 bzw. 16 herab und deaktiviert den zugehörigen Rückstauregler 19-22, um die Materialzirkulation nicht zu behindern.

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Steuerverfahren nochmals unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme in den Figuren 4 und 5 erläutert, wobei Figur 4 die Ermittlung des tatsächli- chen Beschichtungsmittelbedarfs in den einzelnen Lackierstationen 3-5 verdeutlicht, während Figur 5 die anschließende Ansteuerung der Beschichtungsmittelpumpen 13-16 und der Rückstauregler 19-22 durch die Zentralsteuerung 18 verdeutlicht. Im Folgenden wird nun zunächst das Flussdiagramm in Figur 4 beschrieben .

In einem ersten Schritt Sl werden zunächst von den einlaufenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen A-H die Lackierdaten (z.B. Farbe, Typ) ermittelt, um daraus den Beschichtungsmittelbedarf ableiten zu können. Eine Möglichkeit hierzu besteht in dem Auslesen eines Datenträgers an dem jeweiligen Karossenträger, wobei auf dem Datenträger die Lackierdaten gespeichert sind. Eine andere Möglichkeit zur Ermittlung der La- ckierdaten der einlaufenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteile

A-H besteht darin, dass die Lackierdaten von einer übergeordneten sogenannten Karossensteuerung oder einer übergeordneten Leittechnik bezogen werden. In einem nächsten Schritt S2 werden die Lackierdaten dann in den Stationssteuerungen 3-5 in jeweils einem Schieberegister gespeichert . Darüber hinaus wird in einem Schritt S3 aus der in den Lackierdaten enthaltenen Farbe die jeweils zugehörige Ringleitungsnummer ermittelt, wobei die Ringleitungsnummer dann in einem Schritt S4 von den Stationssteuerungen 3-5 über die Da- tenverbindungen 27-29 an die Zentralsteuerung 18 übertragen wird .

Weiterhin erfolgt in einem Schritt S5 eine Synchronisierung der Schieberegister in den Stationssteuerungen 23-25 mit dem Fördertakt der einlaufenden Kraftfahrzeugkarosseriebauteile A-H.

Schließlich erfolgt in einem Schritt S6 noch eine Übertragung der aus dem Schieberegister herausgeschobenen Lackierdaten an eine übergeordnete, hier nicht dargestellte Leittechnik, wo eine statistische Auswertung erfolgen kann.

Im Folgenden wird nun das Flussdiagramm in Figur 5 beschrieben, das den Ablauf der eigentlichen Steuerung in der Zent- ralsteuerung 18 verdeutlicht.

In einem Schritt Sl prüft die Zentralsteuerung 18 zunächst, ob eine der Lackierstationen 3-5 einen manuellen Beschich- tungsbetrieb anfordert.

Darüber hinaus wird in einem Schritt S2 geprüft, ob eine der Lackierstationen 3-5 einen Wartungsbetrieb anfordert.

Bei einer Anforderung eines manuellen Betriebs oder eines Wartungsbetriebs durch eine der Lackierstationen 3-5 werden in einem Schritt S3 alle Rückstauregler 19-22 geschlossen, d.h. aktiviert, um den Ringleitungsdruck in allen Ringleitungen 9-12 unabhängig von dem tatsächlichen Beschichtungsmit- telbedarf auf den Maximalwert bar anzuheben. Darüber hinaus erfolgt dann in einem Schritt S4 eine Anhebung der Förderleistung sämtlicher Beschichtungsmittelpumpen 13-16 auf den vorgegebenen Maximalwert.

Falls dagegen weder ein manueller Betrieb noch ein Wartungsbetrieb angefordert wird, so empfängt die Zentralsteuerung 18 in einem Schritt S5 die benötigten Ringleitungsnummern von den einzelnen Stationssteuerungen 23-25 der Lackierstation 3-5, um die Ringleitungen 9, 10, 11 bzw. 12 zu ermitteln, die von den Lackierstationen 3-5 angefordert werden.

Die Zentralsteuerung 18 schließt dann in einem Schritt S6 die Rückstauregler 19-22 in den Ringleitungen 9-12, die von min- destens einer der Lackierstationen 3-5 angefordert werden, um den Ringleitungsdruck in diesen Ringleitungen 9-12 auf den Maximalwert P _MAX =6 bar anzuheben.

Dagegen öffnet die Zentralsteuerung 18 in einem Schritt S7 die Rückstauregler 19-22 in den Ringleitungen 9-12, die von keiner der Lackierstationen 3-5 angefordert werden, um den Ringleitungsdruck in diesen nicht benötigten Ringleitungen 9- 12 auf den Minimalwert bar abzusenken. Darüber hinaus stellt die Zentralsteuerung 18 die Förderleistung der einzelnen Beschichtungsmittelpumpen 13-16 in den Schritten S8 bzw. S9 bedarfsgerecht unabhängig voneinander für jede der Beschichtungsmittelpumpen 13-16 an. Hierbei wird die Förderleistung der Beschichtungsmittelpumpen 13-16 auf den Maximalwert angehoben, die von mindestens einer der Lackierstationen 3-5 angefordert werden, wohingegen die Förderleistung in den restlichen Beschichtungsmittelpumpen 13-16 auf den Minimalwert abgesenkt wird. 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. Darüber hinaus beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand der Unteransprüche unabhängig von den Merkmalen der in Bezug genommenen Ansprüche .

Bezugs zeichenliste :

1 Kraftfahrzeugkarosseriebauteil

2 Lackierstraße

3-5 Lackierstation

6-8 Applikationsgerät

9-12 Ringleitung

13-16 Beschichtungsmittelpumpe

17 Farbmischraum

18 Zentralsteuerung

19-22 Rückstauregler

23-25 Stationssteuerung

27-29 Datenverbindung

A-H Kraftfahrzeugkarosseriebauteil FW1 Farbwechsler

FW2 Farbwechsler

FW3 Farbwechsler

P _MAX Maximaler Beschichtungsmitteldruck P _MIN Minimaler Beschichtungsmitteldruck