DE10121950B4 - Device for producing a multi-component mixture - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Erzeugung einer Mehrkomponentenmischung, insbesondere Lack-Härter-Mischung, für einen Verbraucher, insbesondere Spritzpistole (1) bzw. -gerät oder Lack- bzw. Farbspritzanlage, wobei die Komponenten unter Druck über für jede Komponente gesonderte Druckleitungen (4, 5) einer ausgangsseitig mit dem Verbraucher (1) verbundenen Mischvorrichtung (3) zugeleitet werden bzw. zuleitbar sind und eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung (16) eingangsseitig mit den Druckleitungen (4, 5) zugeordneten Mengenmessvorrichtungen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckleitungen (4, 5) unterbrechungsfrei mit Druckquellen (7, 7', 10, 10') der jeweiligen Komponenten verbunden bzw. verbindbar sind und die eingangsseitig mit Volumenstrommessern (12, 13) verbundene Regelvorrichtung (16) in vorgegebener oder vorgebbarer Abhängigkeit vom Zustrom einer ersten Komponente (Lack) Drosselventile (14) an der Druckleitung und/oder den Druckleitungen (5) der weiteren Komponente (Härter) und/oder Komponenten steuert bzw. regelt.Device for generating a multicomponent mixture, in particular a paint-hardener mixture, for a consumer, in particular a spray gun (1) or device or a paint or paint spraying system, with the components under pressure via pressure lines (4, 5) separate for each component the mixing device (3) connected to the consumer (1) on the output side are or can be fed in and a control or regulating device (16) is connected on the input side to the quantity measuring devices assigned to the pressure lines (4, 5), characterized in that the pressure lines (4 , 5) are connected or can be connected without interruption to pressure sources (7, 7 ', 10, 10') of the respective components and the control device (16) connected on the input side to volume flow meters (12, 13) in a predefined or predefinable dependence on the inflow of a first component (Paint) throttle valves (14) on the pressure line and / or the pressure lines (5) of the further component (hardener) and / or K omponents controls or regulates.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Mehrkomponentenmischung, insbesondere Lack-Härter-Mischung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for producing a multi-component mixture, in particular paint-hardener mixture, according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 198 48 640 C2 bekannt.Such a device is known from DE 198 48 640 C2 known.

Nach der DE 198 48 640 C2 ist zwar vorgesehen, die einer Spritzpistole zuzuführenden Komponenten mengenmäßig zu regeln, derart, dass ein vorgebbares Mischungsverhältnis aufrechterhalten wird. Zu diesem Zweck steuert die Regelvorrichtung Absperrventile (1b, 2b) zwischen unter Vordruck stehenden Vorratsbehältern für die jeweiligen Komponenten und zu einer Mischvorrichtung führenden Leitungen.After DE 198 48 640 C2 Although it is provided to regulate the volume of a component to be supplied to a spray gun, such that a predeterminable mixing ratio is maintained. For this purpose, the control device controls shut-off valves ( 1b . 2 B ) between pre-pressurized storage containers for the respective components and to a mixing device leading lines.

Der damit verbundene Regelaufwand ist vergleichsweise hoch, weil die vorgenannten Absperrventile der Vorratsbehälter nur einen diskontinuierlichen Abfluss der jeweiligen Komponente aus dem Vorratsbehälter zulassen. Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, den Steuerungs- bzw. Regelungsaufwand gering zu halten und gleichwohl eine erhöhte Reproduzierbarkeit des Arbeitsergebnisses des jeweiligen Spritzgerätes zu erreichen.The associated control effort is relatively high because the aforementioned shut-off valves of the reservoir allow only a discontinuous outflow of the respective component from the reservoir. It is therefore an object of the invention to keep the control or regulation effort low and nevertheless to achieve an increased reproducibility of the work result of the respective sprayer.

Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale des neuen Anspruches 1 erreicht. Da bei der Erfindung die für die Komponenten vorgesehenen Druckquellen kontinuierlich mit den Druckleitungen kommunizieren, kann die zur Erzielung des gewünschten Mischungsverhältnisses vorgesehene Volumenstromsteuerung der Komponenten über einfach steuerbare Stromdrosseln erreicht werden.This is achieved by the characterizing features of the new claim 1. In the invention, since the pressure sources provided for the components communicate continuously with the pressure lines, the volumetric flow control of the components provided to achieve the desired mixing ratio can be achieved via easily controllable flow restrictors.

Aus der DE 9109393 U1 und der EP 0385209 A1 sind für eine derartige Vorrichtung geeignete Komponenten bekannt.From the DE 9109393 U1 and the EP 0385209 A1 are known for such a device suitable components.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Volumenstrom der ersten Komponente als Führungsgröße für die Steuerung bzw. Regelung des Zustromes der weiteren Komponente bzw. Komponenten einzusetzen, wobei eine einfache und bedarfsgerechte Volumenstromsteuerung der Komponenten ausschließlich über steuerbare Stromdrosseln erreicht werden kann, wenn die Komponenten in den Druckleitungen unter einen hinreichenden Druck stehen bzw. den Druckleitungen unter entsprechendem Druck zugeführt werden.The invention is based on the general idea to use the volume flow of the first component as a reference variable for the control or regulation of the inflow of the other component or components, with a simple and needs-based flow control of the components can be achieved exclusively via controllable current throttles, if the components in the pressure lines are under a sufficient pressure or the pressure lines are supplied under appropriate pressure.

Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß für jede Komponente ein Druckreservoir vorgesehen bzw. das jeweilige Reservoir unter hinreichenden Druck gesetzt und gehalten wird.This can be done, for example, by providing a pressure reservoir for each component or by setting and holding the respective reservoir under sufficient pressure.

Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, Pumpen vorzusehen, um die jeweiligen Komponenten den zugeordneten Druckleitungen zuzuführen bzw. den Betriebsdruck in den Druckleitungen aufrechtzuerhalten. Letzteres kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Pumpe im Umlauf gegen einen Drosselwiderstand fördert.In principle, however, it is also possible to provide pumps in order to supply the respective components to the associated pressure lines or to maintain the operating pressure in the pressure lines. The latter can be done, for example, that the pump promotes circulation against a throttle resistance.

Hierbei sind in der Regel Kolben- oder Membranpumpen bevorzugt.In this case piston or diaphragm pumps are preferred as a rule.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben wird.Moreover, with regard to preferred features of the invention to the claims and the following explanation of the drawing, reference is made to a particularly preferred embodiment of the invention will be described in more detail.

Dabei zeigt die einzige Figur eine schaltplanartig schematisierte Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.The single figure shows a schematic diagram of the device according to the invention.

Gemäß der Zeichnung ist eine zum Austrag von Farben und Lacken dienende Spritzpistole 1 über einen Schlauch 2 mit einer Mischvorrichtung 3 verbunden, in der die Komponenten der zu verspritzenden Farbe bzw. des zu verspritzenden Lackes gemischt werden.According to the drawing is a serving for the discharge of paints and varnishes spray gun 1 over a hose 2 with a mixing device 3 connected, in which the components of the paint to be sprayed or the paint to be sprayed mixed.

Im dargestellten Beispiel sind zwei Komponenten, beispielsweise ein sogenannter Stammlack und ein Härter, vorgesehen, die der Mischvorrichtung 3 über Druckleitungen 4 und 5 zugeführt werden.In the example shown, two components, for example a so-called parent lacquer and a hardener, are provided, which are the mixing device 3 via pressure lines 4 and 5 be supplied.

Die Druckleitung 4 ist über eine Wechselventilanordnung 6 mit einer Druckquelle 7 für einen Stammlack sowie einer Druckquelle 8 für ein Spülmittel verbindbar. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, daß sich die Druckleitung 4 über die Wechselventilanordnung mit weiteren Druckquellen 7' für weitere Stammlacke mit unterschiedlicher Färbung oder unterschiedlicher (chemischer) Zusammensetzung verbinden läßt.The pressure line 4 is via a shuttle valve assembly 6 with a pressure source 7 for a master paint and a pressure source 8th connectable for a detergent. In addition, it can be provided that the pressure line 4 via the shuttle valve arrangement with further pressure sources 7 ' for further basecoats with different colors or different (chemical) composition.

Die Druckleitung 5 ist über eine weitere Wechselventilanordnung 9 mit einer Druckquelle 10 für einen Härter sowie einer Druckquelle 11 für ein weiteres Spülmittel verbindbar, wobei dieses weitere Spülmittel mit dem Spülmittel der Druckquelle 8 gegebenenfalls identisch sein kann. Gegebenenfalls kann die Wechselventilanordnung 9 auch an die Spülmittel-Druckquelle 8 anschließbar sein.The pressure line 5 is about another shuttle valve assembly 9 with a pressure source 10 for a hardener and a pressure source 11 connectable to a further rinsing agent, this further rinsing agent with the rinsing agent of the pressure source 8th possibly identical. Optionally, the shuttle valve assembly 9 also to the detergent pressure source 8th be connectable.

Des weiteren kann die Wechselventilanordnung 9 an eine Druckquelle 10' für einen weiteren Härter, etwa einen Härter mit veränderter Zusammensetzung, angeschlossen sein.Furthermore, the shuttle valve assembly 9 to a pressure source 10 ' be connected for another hardener, such as a hardener with a different composition.

Beiden Druckleitungen 4 und 5 ist jeweils ein Volumenstrommesser 12 bzw. 13 zugeordnet.Both pressure lines 4 and 5 each is a volumetric flow meter 12 respectively. 13 assigned.

Außerdem ist in zumindest einer der beiden Druckleitungen 4 und 5 eine Drosselventilanordnung 14 bzw. 14' angeordnet. Diese Drosselventilanordnungen 14 bzw. 14' können beispielsweise als Kugelhähne ausgebildet und durch zugeordnete Stellmotoren 15 bzw. 15' steuerbar sein.In addition, in at least one of the two pressure lines 4 and 5 a throttle valve assembly 14 respectively. 14 ' arranged. These throttle valve arrangements 14 respectively. 14 ' For example, they can be designed as ball valves and by associated servomotors 15 respectively. 15 ' be controllable.

Eine Steuer- und Regelanordnung 16 ist eingangsseitig mit den Volumenstrommessern 12 und 13 sowie einem manuell oder antomatisch betätigbaren Befehlsgeber 17 verbunden, der gegebenenfalls an der Spritzpistole 1 angeordnet bzw. von der Spritzpistole 1 aus bedient werden kann. Ausgangsseitig steuert die Steuer- und Regelanordnung 16 die Wechselventilanordnungen 6 und 9 sowie den Stellmotor 15 bzw. die Stellmotoren 15 und 15' zur Steuerung der Drosselventilanordnung 14 bzw. der Drosselventilanordnungen 14 und 14'.A control and regulation arrangement 16 is on the input side with the volumetric flow meters 12 and 13 as well as a manually or antomatically operated command transmitter 17 connected, if necessary, to the spray gun 1 arranged or from the spray gun 1 can be served from. On the output side controls the control and regulation arrangement 16 the shuttle valve assemblies 6 and 9 as well as the servomotor 15 or the servomotors 15 and 15 ' for controlling the throttle valve arrangement 14 or the throttle valve arrangements 14 and 14 ' ,

Die dargestellte Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Zunächst wird davon ausgegangen, daß mit der Spritzpistole 1 ein Lack-Härter-Gemisch mit vorgegebenem Mischungsverhältnis verspritzt werden soll.The illustrated device operates as follows:
First, it is assumed that with the spray gun 1 a paint-hardener mixture to be sprayed with a predetermined mixing ratio.

Das Mischungsverhältnis sowie die Art des zu verspritzenden Lackes und die Art des zu verspritzenden Härters sind der Steuer- und Regelanordnung 16 über den Befehlsgeber 17 „mitgeteilt” worden. Dementsprechend sind die Wechselventilanordnungen 6 und 9 auf die entsprechenden Druckquellen 7, 7', 10 bzw. 10' für den jeweiligen Lack und den jeweiligen Härter eingestellt worden, d. h. die Druckleitungen 4 und 5 stehen mit vorgewählten Druckquellen für Lack und Härter in Verbindung.The mixing ratio and the type of paint to be sprayed and the type of hardener to be sprayed are the control and regulating arrangement 16 via the commander 17 "Communicated". Accordingly, the shuttle valve assemblies 6 and 9 to the appropriate pressure sources 7 . 7 ' . 10 respectively. 10 ' have been adjusted for the particular paint and the respective hardener, ie the pressure lines 4 and 5 are associated with preselected pressure sources for paint and hardener.

Beim Spritzbetrieb der Pistole 1 entsteht in den Druckleitungen 4 und 5 zwangsläufig ein Gesamtstrom, welcher dem verspritzten Austragsstrom der Spritzpistole 1 entspricht. Die Steuer- und Regelanordnung 16 erkennt mittels des Volumenstrommessers 12 den Lack-Volumenstrom und regelt unter Betätigung des Stellmotors 15 die damit gekoppelte Drosselventilanordnung 14 derart, daß zusätzlich Härter entsprechend dem vorgegebenen Mischungsverhältnis zur Mischvorrichtung 3 strömt. Dies hat zur Folge, daß die Mischvorrichtung 3 Lack und Härter entsprechend dem vorgegebenen Mischungsverhältnis vermengt und die so erzeugte Zwei-Komponenten-Mischung der Spritzpistole zugeführt wird. Dabei kann der Spritzbetrieb durch Abschalten der Spritzpistole 1 jederzeit unterbrochen werden. Dies hat auf das Mischungsverhältnis beim Spritzbetrieb keinerlei Einfluß.When spraying the gun 1 arises in the pressure lines 4 and 5 inevitably a total flow, which the sprayed Austragsstrom the spray gun 1 equivalent. The control and regulation arrangement 16 detected by the volume flow meter 12 the paint volume flow and controls by actuating the servomotor 15 the throttle valve assembly coupled thereto 14 such that in addition hardener according to the predetermined mixing ratio to the mixing device 3 flows. This has the consequence that the mixing device 3 Paint and hardener mixed according to the predetermined mixing ratio and the two-component mixture thus produced is supplied to the spray gun. In this case, the spraying operation by switching off the spray gun 1 be interrupted at any time. This has no influence on the mixing ratio during the spraying operation.

Wenn nun eine andere Komponenten-Mischung verspritzt werden soll, erhält die Steuer- und Regelanordnung 16 über den Befehlsgeber 17 entsprechende Befehlssignale. Nunmehr betätigt die Steuer- und Regelanordnung 16 die Wechselventilanordnungen 6 und 9 zunächst derart, daß die Druckleitungen 4 und 5 mit den Druckquellen 8 und 11 für Spülmittel verbunden werden. Wenn nun die Spritzpistole 1 auf Spritzbetrieb gestellt wird, werden die Druckleitungen 4 und 5 sowie die Mischvorrichtung 3 vom Spülmittel durchströmt und gereinigt.If now another component mixture is to be sprayed receives the control and regulation arrangement 16 via the commander 17 corresponding command signals. Now presses the control and regulating arrangement 16 the shuttle valve assemblies 6 and 9 initially such that the pressure lines 4 and 5 with the pressure sources 8th and 11 be connected for detergent. If now the spray gun 1 is set to spray mode, the pressure lines 4 and 5 as well as the mixing device 3 flows through the detergent and cleaned.

Diese Spülung der Lack bzw. Härter führenden Anlagenteile kann nach einem programmierbaren Spülprogramm erfolgen.This rinsing of the paint or hardener leading system parts can be done after a programmable wash program.

Danach werden die Wechselventilanordnungen 6 und 9 von der Steuer- und Regelanordnung 16 auf die gewünschten Komponenten umgestellt, so daß nunmehr eine neue Zwei-Komponenten-Mischung mit vorgebbarem Mischungsverhältnis verspritzt werden kann, wie es zuvor erläutert wurde.Thereafter, the shuttle valve assemblies 6 and 9 from the control and regulating arrangement 16 converted to the desired components, so that now a new two-component mixture can be sprayed with a predetermined mixing ratio, as explained above.

Gegebenenfalls kann die Steuer- und Regelanordnung 16 ein nicht dargestelltes Aufzeichnungsgerät betätigen, um beispielsweise ein Protokoll über die jeweils verarbeiteten Zwei-Komponenten-Mischungen und/oder die jeweiligen Betriebsparameter, wie insbesondere die Stellungen der Wechselventilanordnungen 6 und 9 sowie die Mischungsverhältnisse und Mengen der Komponenten, ausdrucken zu können.Optionally, the control and regulating arrangement 16 operate a recording device, not shown, for example, a log of the respectively processed two-component mixtures and / or the respective operating parameters, in particular the positions of the shuttle valve assemblies 6 and 9 as well as the mixing ratios and quantities of the components.

Grundsätzlich ist die Erfindung auch für die Erzeugung von Mischungen geeignet, die aus mehr als zwei Komponenten bestehen. Dazu muß lediglich ein weiteres System entsprechend dem von der Druckleitung 5 gebildeten Strang installiert und mit der Mischvorrichtung 3 sowie steuerungsmäßig mit der Steuer- und Regelanordnung 16 verbunden werden.In principle, the invention is also suitable for the production of mixtures which consist of more than two components. All you have to do is add another system according to the pressure line 5 formed strand and installed with the mixing device 3 and in terms of control with the control and regulating arrangement 16 get connected.

Die Steuer- und Regelanordnung 16 soll mit Dämpfung arbeiten. Jedoch werden an den Dämpfungsgrad sowie die Präzision der Regelung vergleichsweise geringe Anforderungen gestellt, da Regelschwingungen bzw. -schwankungen durch das im Vergleich zu diesen Schwingungen bzw. Schwankungen große Volumen der Mischvorrichtung 3 ausgeglichen werden.The control and regulation arrangement 16 should work with damping. However, comparatively low demands are placed on the degree of damping and the precision of the control, since control oscillations or fluctuations are caused by the large volume of the mixing device compared to these oscillations or fluctuations 3 be compensated.

Die für die zu verspritzenden Komponenten vorgesehenen Druckquellen 7, 7', 8, 10, 10' und 11 können als Reservoirs mit zugeordneten Pumpen, insbesondere Kolben- oder Membranpumpen, ausgebildet sein.The pressure sources intended for the components to be sprayed 7 . 7 ' . 8th . 10 . 10 ' and 11 can be designed as reservoirs with associated pumps, in particular piston or diaphragm pumps.

Claims (8)

Vorrichtung zur Erzeugung einer Mehrkomponentenmischung, insbesondere Lack-Härter-Mischung, für einen Verbraucher, insbesondere Spritzpistole (1) bzw. -gerät oder Lack- bzw. Farbspritzanlage, wobei die Komponenten unter Druck über für jede Komponente gesonderte Druckleitungen (4, 5) einer ausgangsseitig mit dem Verbraucher (1) verbundenen Mischvorrichtung (3) zugeleitet werden bzw. zuleitbar sind und eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung (16) eingangsseitig mit den Druckleitungen (4, 5) zugeordneten Mengenmessvorrichtungen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckleitungen (4, 5) unterbrechungsfrei mit Druckquellen (7, 7', 10, 10') der jeweiligen Komponenten verbunden bzw. verbindbar sind und die eingangsseitig mit Volumenstrommessern (12, 13) verbundene Regelvorrichtung (16) in vorgegebener oder vorgebbarer Abhängigkeit vom Zustrom einer ersten Komponente (Lack) Drosselventile (14) an der Druckleitung und/oder den Druckleitungen (5) der weiteren Komponente (Härter) und/oder Komponenten steuert bzw. regelt.Device for producing a multi-component mixture, in particular lacquer-hardener mixture, for a consumer, in particular a spray gun ( 1 ) or paint or paint spray system, wherein the components under pressure via separate for each component pressure lines ( 4 . 5 ) an output side with the consumer ( 1 ) connected mixing device ( 3 ) are fed and a control device ( 16 ) on the input side with the pressure lines ( 4 . 5 ) associated quantitative measuring devices, characterized in that the pressure lines ( 4 . 5 ) without interruption with pressure sources ( 7 . 7 ' . 10 . 10 ' ) of the respective components are connected or connectable and the input side with volumetric flow meters ( 12 . 13 ) connected control device ( 16 ) in predetermined or predefinable dependence on the inflow of a first component (paint) throttle valves ( 14 ) on the pressure line and / or the pressure lines ( 5 ) of the further component (hardener) and / or components controls or regulates. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten den Druckleitungen (4, 5) über Pumpen zugeführt werden, die jeweils zwischen einem Reservoir für eine der Komponenten und der dieser Komponente zugeordneten Druckleitung bzw. Druckleitungen angeordnet sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that the components of the pressure lines ( 4 . 5 ) are supplied via pumps, which are each arranged between a reservoir for one of the components and the pressure line or pressure lines associated with this component. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Komponenten Druckspeicher (7, 7', 8, 10, 10', 11) vorgesehen sind.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that for the components pressure accumulator ( 7 . 7 ' . 8th . 10 . 10 ' . 11 ) are provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- bzw. Regelvorrichtung (16) mit Dämpfung arbeitet.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control device ( 16 ) works with damping. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischvorrichtung (3) ein im Vergleich zu Regelschwankungen der Steuer- bzw. Regelvorrichtung (16) großes Volumen aufweist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mixing device ( 3 ) compared to control fluctuations of the control device ( 16 ) has large volume. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Druckleitungen (4, 5) auf unterschiedliche Komponenten, insbesondere Lacke, umschaltbar ist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one of the pressure lines ( 4 . 5 ) is switchable to different components, in particular paints. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die umschaltbaren Druckleitungen (4, 5) zusätzlich auf ein Spülmittel umschaltbar sind.Apparatus according to claim 6, characterized in that at least the switchable pressure lines ( 4 . 5 ) are additionally switchable to a detergent. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Kolben- oder Membranpumpen zur Zuführung der Komponenten zu den Druckleitungen (4, 5) vorgesehen sind.Device according to one of claims 2 to 7, characterized in that piston or diaphragm pumps for supplying the components to the pressure lines ( 4 . 5 ) are provided.
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