DE102004010774A1 - Materialzuführsystem - Google Patents
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Abstract
Ein Materialzuführsystem weist eine Kolbenpumpe (1), ein Druckreduzierventil (3), einen Hydrospeicher (5) und einen Ausgeber (2) auf. Die Kolbenpumpe (1) ist mit dem Druckreduzierventil (3) durch eine primäre Zuführleitung (S1) verbunden. Das Druckreduzierventil (3) ist mit dem Ausgeber (2) durch eine sekundäre Zuführleitung (S2) verbunden. Der Hydrospeicher (5) ist in der sekundären Zuführleitung (S2) vorgesehen und weist eine Feder auf. Ein Druckfühler (9) mißt den Druck in der Nähe der Einlaßöffnung (2a) des Ausgebers (9). Der gemessene Druck ist die Basis zur Regelung des Druckreduzierverhältnisses des Druckreduzierventils (3). In der zweiten Kammer des Hydrospeichers (5) wird ein Dichtungsmittel oder ein anderes Material gespeichert. Das Volumen der zweiten Kammer ändert sich in Abhängigkeit von dem Gleichgewicht des Drucks in der sekundären Zuführleitung (S2) und der Kraft der Feder des Hydrospeichers (5), so daß die Druckschwankung in dieser Leitung ausgeglichen wird.
Description
- 0Die Erfindung bezieht sich auf ein Materialzuführsystem, das in einer Fahrzeugmontagefabrik benutzt werden kann, um Automobilbauteile oder -werkstücke mit einer konstanten Menge an flüssigem Material zu beschichten, z.B. einem Dichtungsmittel, oder um sie mit konstanten Mengen an flüssigem Material zu füllen, z.B. einem Klebstoff oder Schmiermittel.
- Im allgemeinen saugt in einer Automobilmontagefabrik eine Kolbenpumpe, bei der es sich um eine Hochdruckpumpe handelt, flüssiges Material, z.B. ein Dichtungsmittel oder einen Klebstoff, aus einem Vorratsbehälter und gibt es bzw. ihn über Zuführleitungen an Ausgeber aus, die jeweils mit einer der Leitungen verbunden sind. Die Ausgeber beschichten oder füllen Werkstücke mit dem flüssigen Material. Bei einem solchen System wird eine Kolbenpumpe oder eine andere Hochdruckpumpe benutzt, um flüssiges Material an eine oder mehrere entfernte Stellen zu befördern.
-
4 der beiliegenden Zeichnungen stellt ein herkömmliches System dar, das zur Zuführung eines Dichtungsmittels oder eines anderen flüssigen Materials aus einem Vorratsbehälter108 an zwei oder mehr entfernt angeordnete Ausgeber103 , von denen einer dargestellt ist, zur Beschichtung von Werkstücken mit dem Material dient. Nach4 ist eine Kolbenpumpe101 mit Zuführleitungen102 verbunden, von denen eine dargestellt ist. Jede Zuführleitung102 ist mit einem der Ausgeber103 verbunden. - Die Zuführleitung
102 besteht aus einer primären Zuführleitung102' und einer sekundären Zuführleitung102'' und ist mit einem Druckreduzierventil104 versehen. Die primäre Zuführleitung102' liegt stromoberhalb eines Druckreduzierventils104 und wird mit hohem Druck beaufschlagt. Die sekundäre Zuführleitung102'' liegt stromunterhalb des Druckreduzierventils104 und wird mit niedrigem Druck beaufschlagt. Der Druck in der primären Zuführleitung102' wird auf einem hohen Wert von etwa 15 MPa (150 kg/cm2) gehalten. Die sekundäre Zuführleitung102'' ist mit einem luftbetätigten Ventil105 als Schaltventil versehen. - Die Kolbenpumpe
101 saugt flüssiges Material aus dem Vorratsbehälter108 und führt es unter hohem Druck den Versorgungsleitungen102 zu, aus denen es jeweils einem Ausgeber103 zugeführt wird. Die Ausgeber103 geben das flüssige Material direkt auf die Werkstücke aus, um sie mit konstanten Mengen des flüssigen Materials zu beschichten oder zu füllen. - Der Druck in den sekundären Zuführleitungen
102'' der Versorgungsleitungen102 (der richtige Zuführdruck für die Ausgeber103 ) ist aus Strömungsgründen niedrig. Da die Ausgeber an einem (nicht dargestellten) Roboter oder dergleichen angebracht sind, haben sie vorzugsweise kleine Abmessungen, ein geringes Gewicht und sind in der Lage, konstante Mengen an Fluidmaterial auszugeben. Die Ausgeber103 können Einwellen-Exzenterschneckenpumpen mit geringer Leistung sein. Der Ausgabedruck der Ausgeber103 muß sehr gering im Vergleich zu dem der Hochdruckpumpe auf der Zuführseite sein. Mit anderen Worten, es gibt eine obere Grenze des Zuführdrucks für die Ausgeber103 . - Jeder Ausgeber
103 ist in der Nähe seiner Einlaßöffnung103a mit einem Druckfühler106 versehen. Der Fühler106 mißt den Druck in der Nähe der Einlaßöffnung103a und gibt ein Drucksignal an ein Magnetventil107 aus, das den Schaltvorgang des zugehörigen luftbetätigten Ventils105 in Abhängigkeit von dem gemessenen Druck steuert. Das luftbetätigte Ventil105 ist geschlossen, wenn der gemessene Druck höher als der eingestellte obere Grenzwert ist, der 0,7 MPa betragen kann. Dieses Ventil105 ist geöffnet, wenn der gemessene Druck niedriger als der eingestellte untere Grenzwert ist, der 0,3 MPa betragen kann. - Der Ausgeber
103 gibt das flüssige Material intermittierend aus. Um den Ausgeber103 mit einer hinreichenden Menge an flüssigem Material zu versorgen, muß der Druck in der zugehörigen Sekundärzuführleitung102'' jedesmal, wenn der Ausgeber mit der Ausgabe des Materi als nach einer Unterbrechung der Ausgabe des Materials beginnt, auf einem gewissen Wert hochgehalten werden. - Sobald der Ausgeber
103 mithin die Ausgabe des flüssigen Materials stoppt, steigt der Druck in der sekundären Zuführleitung102'' an. Wenn dieser Druck den oberen Grenzwert überschreitet, wird das luftbetätigte Ventil105 geschlossen. Sobald der Ausgeber103 danach mit der Ausgabe des flüssigen Materials beginnt, fällt der Druck in der sekundären Zuführleitung102'' ab. Wenn dieser Druck unter den unteren Grenzwert fällt, wird das luftbetätigte Ventil105 geöffnet. Jedesmal, wenn der Ausgeber103 mithin die Ausgabe des flüssigen Materials beginnt oder anhält, fällt mithin der Druck in der sekundären Zuführleitung102'' unter den unteren Grenzwert ab bzw. steigt über den oberen Grenzwert an. Infolgedessen öffnet und schließt das luftbetätigte Ventil häufig. Dadurch kann das luftbetätigte Ventil105 abnutzen und seine Lebensdauer verringert werden. - Die japanische, ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung 2002-316081 (Absätze 0017 bis 0020) offenbart ein Materialzuführsystem mit einer Zuführvorrichtung und einem Ausgeber, der durch eine Zuführleitung mit der Ausgabevorrichtung verbunden ist. Die Zuführleitung ist mit einem Druckreduzierventil, einem Schaltventil und einer Hilfspumpe versehen, bei der es sich um eine Einwellen-Exzenterschraubenpumpe handelt. Das Druckreduzierventil ist zwischen der Zuführvorrichtung und dem Schaltventil angeordnet. Die Schneckenpumpe ist zwischen dem Schaltventil und dem Ausgeber angeordnet. Der Betrieb der Hilfspumpe und des Schaltventils wird auf der Basis des Drucks in der Versorgungsleitung zwischen dieser Pumpe und dem Ausgeber geregelt. Die Hilfspumpe ermöglicht es dem Druckreduzierventil, eine größere Druckreduzierung als bei dem in
4 dargestellten System zu erreichen. Dadurch wird der auf den Ausgeber ausgeübte Druck verringert und das Nachtropfen der Flüssigkeit verhindert, wenn der Ausgeber anhält und reversiert. - Wie bei dem in
4 dargestellten System wird jedoch das Schaltventil in der japanischen Veröffentlichung ebenfalls häufig geschlossen und geöffnet. Dadurch kann die Lebensdauer des kostspieligen Schaltventils verringert werden. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und kostengünstiges Materialzuführsystem anzugeben, bei dem ein Schaltventil entfällt, das kostspielig ist und dessen Lebensdauer verkürzt werden kann.
- Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Materialzuführsystem, das eine Zuführvorrichtung, ein Druckreduzierventil, einen Hydrospeicher, einen Druckfühler und einen Ausgeber zur quantitativen Zuführung von Material an ein Werkstück aufweist. Die Zuführvorrichtung saugt Material aus einem Vorratsbehälter oder einem anderen Reservoir. Die Zuführvorrichtung hat eine Auslaßöffnung, durch die das angesaugte Material unter hohem Druck zugeführt wird. Die Auslaßöffnung ist mit dem Einlaß einer primären Zuführleitung verbunden, durch die das angesaugte Material unter einem ersten Druck zugeführt wird. Das Druckreduzierventil ist zwischen dem Auslaß der primären Zuführleitung und dem Einlaß einer sekundären Zuführleitung ange schlossen, durch die das angesaugte Material unter einem zweiten Druck zugeführt wird. Das Druckreduzierventil verringert den zweiten Druck unter den ersten Druck. Der Ausgeber hat eine Einlaßöffnung, die mit dem Auslaß der sekundären Zuführleitung verbunden ist. Der Druckfühler mißt den Öffnungsdruck in der Nähe der Einlaßöffnung des Ausgebers und gibt ein Drucksignal als Basis zur Regelung des zweiten Drucks aus. Auf der Basis des Drucksignals wird das Druckreduzierverhältnis des Druckreduzierventils so geregelt, daß, wenn der gemessene Druck höher als ein eingestellter oberer Grenzwert ist, das Ventil vollständig geschlossen ist, und daß, wenn der gemessene Druck niedriger als ein eingestellter unterer Grenzwert ist, die Öffnung des Ventils auf einen Wert eingestellt ist, bei dem eine etwas größere Materialmenge durch das Ventil strömen kann als die gesamte Materialmenge, die hindurchfließt, während der Ausgeber in Betrieb ist. Der Hydrospeicher ist in der sekundären Zuführleitung vorgesehen. Wenn der Hydrospeicher mit Material gefüllt ist, steigt sein Innendruck an. Der Hydrospeicher verhindert, daß der Öffnungsdruck den oberen Grenzwert überschreitet und den unteren Grenzwert unterschreitet.
- Durch die Kombination des Druckreduzierventils, dessen Druckreduzierverhältnis geregelt werden kann, mit dem Hydrospeicher ist es möglich, ohne Schaltventil auszukommen, das kostspielig ist und dessen Lebensdauer verkürzt werden könnte.
- Die Kombination des Druckreduzierventils mit dem Hydrospeicher verhindert, daß der Zuführdruck in der zweiten Zuführleitung den oberen Grenzwert überschreitet und den unteren Grenzwert unterschreitet. Dadurch entfällt ein Schaltventil, das üblicherweise benötigt wird, kostspielig ist und dessen Lebensdauer verkürzt werden könnte.
- Insbesondere ist es möglich, das Druckreduzierverhältnis des Druckreduzierventils so zu regeln, daß der mittlere Durchfluß innerhalb einer bestimmten festen Zeit, entsprechend dem Ausgabezyklus des Ausgebers, eingestellt wird. Dadurch entfällt ein Schaltventil, das kostspielig ist und dessen Lebensdauer verkürzt werden könnte. Während der Ausgeber Material ausgibt, kann die Öffnung des Druckreduzierventils auf einen Wert eingestellt werden, bei dem der Durchfluß durch die sekundäre Versorgungsleitung aus Sicherheitsgründen etwas größer als der mittlere Durchfluß ist. Dadurch wird ein Mangel an zugeführtem Material vermieden.
- Der Hydrospeicher ändert zwar den Zuführdruck des Ausgebers, beeinträchtigt jedoch nicht den Ausgabebetrieb des Ausgebers, weil der Ausgeber ein Werkstück quantitativ mit Material versorgen kann.
- Gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Lösung enthält ein Materialzuführsystem eine Versorgungsvorrichtung, ein automatisches Druckregelventil, einen Hydrospeicher, einen Druckfühler und einen Ausgeber zur quantitativen Zuführung von Material an ein Werkstück. Die Zuführvorrichtung saugt das Material aus einem Vorratsbehälter oder einem anderen Reservoir. Die Zuführvorrichtung hat eine Auslaßöffnung, durch die das angesaugte Material unter hohem Druck zugeführt wird. Die Auslaßöffnung ist mit der Einlaßöffnung über eine pri märe Zuführleitung verbunden. Das Druckregelventil ist zwischen dem Auslaß der primären Zuführleitung und dem Einlaß einer sekundären Zuführleitung angeschlossen, durch die das angesaugte Material unter hohem Zuführdruck zugeführt wird. Das Druckregelventil stellt den Zuführdruck auf einen Sollwert ein. Der Ausgeber hat eine Einlaßöffnung, die mit dem Auslaß der sekundären Zuführleitung verbunden ist. Der Druckfühler mißt den Öffnungsdruck in der Nähe der Einlaßöffnung des Ausgebers und gibt ein Drucksignal als Basis zur Regelung des Zuführdrucks aus. Auf der Basis des Drucksignals wird die Öffnung des Druckregelventils so geregelt, daß der Zuführdruck reduziert wird, wenn der gemessene Druck höher als ein eingestellter Wert ist, und erhöht den Zuführdruck, wenn der gemessene Druck niedriger als der eingestellte Wert ist. Der Hydrospeicher ist an der sekundären Zuführleitung vorgesehen. Wenn der Hydrospeicher mit Material gefüllt ist, steigt sein Innendruck an. Der Hydrospeicher macht den Öffnungsdruck grob gleich dem eingestellten Wert.
- Der Hydrospeicher macht den Zuführdruck in der sekundären Zuführleitung mithin grob gleich dem eingestellten Wert. Daher können Abweichungen in den Drucksignalen auftreten, mit denen der Öffnungsdruck durch das Druckregelventil nahezu auf den eingestellten Wert eingestellt werden kann. Dies vereinfacht die Stellung des Öffnungsdrucks.
- In der sekundären Zuführleitung tritt eine Druckdifferenz zwischen dem Wert, bei dem der quantitative Ausgeber das flüssige Material ausgibt, und dem Wert auf, bei dem er die Ausgabe des Materials anhält. Bei geeig neter Regelung des Druckreduzierverhältnisses des Druckreduzierventils oder der Öffnung des Druckregelventils wird die Druckdifferenz durch die Volumenänderung der zweiten Kammer des Hydrospeichers eingestellt. Dadurch wird verhindert, daß der Materialzuführdruck des Ausgebers den oberen Grenzwert überschreitet und den unteren Grenzwert unterschreitet. Der Druck in der Sekundärleitung wird daher zwischen den beiden Grenzwerten gehalten, so daß ein Schaltventil entfällt, das herkömmlicherweise benötigt wird, das kostspielig ist und dessen Lebensdauer verkürzt werden könnte.
- Wie vorstehend erwähnt wurde, macht der Hydrospeicher den Zuführdruck in der sekundären Zuführleitung grob gleich dem eingestellten Wert. Daher können Abweichungen in den Drucksignalen auftreten, mit denen der Öffnungsdruck durch das Druckregelventil nahezu gleich dem eingestellten Wert eingestellt werden kann. Dadurch kann der Öffnungsdruck leicht eingestellt werden.
- Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Darin stellen dar:
-
1 ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Materialzuführsystems, -
2 einen Querschnitt durch den Hydrospeicher des in1 dargestellten Systems, -
3 ein schematisches Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung und -
4 ein schematisches Blockschaltbild eines herkömmlichen Materialzuführsystems. - Das in
1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Materialzuführsystems kann zum Beschichten von Automobilbauteilen oder anderen Werkstücken mit einem Dichtungsmittel (einer Beschichtungsflüssigkeit) in einer Kraftfahrzeugmontageanlage oder dergleichen benutzt werden. - Nach
1 saugt eine Kolbenpumpe1 als Zuführvorrichtung, bei der es sich um eine Hochdruckpumpe handelt, flüssiges Material aus einem Vorratsbehälter6 . Die Auslaßöffnung1a der Kolbenpumpe1 ist mit zwei oder mehr Zuführleitungen S verbunden, von denen eine dargestellt ist und die jeweils mit der Einlaßöffnung2a eines entfernten Ausgebers2 verbunden sind. Die Kolbenpumpe1 führt das angesaugte Material unter hohem Druck (von etwa 15 MPa) den Zuführleitungen S zu, über die das Material dem jeweiligen Ausgeber2 zugeführt wird. Die Ausgeber2 beschichten Werkstücke mit konstanten Mengen eines flüssigen Materials. - Jede Versorgungsleitung S ist mit einem Druckreduzierventil
3 versehen, dessen Druckreduzierverhältnis entweder pneumatisch oder elektrisch geregelt werden kann. Die Zuführleitung S besteht aus einer primären Zuführleitung S1 und einer sekundären Zuführleitung S2. Die primäre Zuführleitung51 liegt stromoberhalb des Druckreduzierventils3 und wird mit hohem Druck beauf schlagt. Die sekundäre Zuführleitung S2 liegt stromunterhalb des Druckreduzierventils3 und wird mit niedrigem Druck beaufschlagt. Die sekundäre Zuführleitung S2 ist mit einem kleinen Federspeicher5 versehen. - Der Ausgeber
2 ist in der Nähe seiner Einlaßöffnung2a mit einem Druckfühler9 versehen. Der Druckfühler9 mißt den Druck in der Nähe der Einlaßöffnung2a und gibt ein Drucksignal aus. Das Druckreduzierverhältnis des Druckreduzierventils3 wird in Abhängigkeit von dem Drucksignal geregelt, das den Druck in der Nähe der Ausgeberöffnung2a darstellt. Mit anderen Worten, das Druckreduzierventil3 hält den Druck in einem voreingestellten Bereich. - Insbesondere kann der Druck in der Nähe der Ausgeberöffnung
2a zwischen einem voreingestellten oberen Grenzwert und einem voreingestellten unteren Grenzwert gehalten werden, die jeweils 0,7 und 0,3 MPa betragen können. Wenn der vom Druckfühler9 gemessene Druck höher als der obere Grenzwert ist, ist das Druckreduzierventil3 völlig geschlossen. Wenn der gemessene Druck niedriger als der untere Grenzwert ist, wird die Öffnung des Druckreduzierventils3 auf einen Wert eingestellt, bei dem eine etwas geringere Menge des flüssigen Materials durch dieses Ventil strömen kann als es der gesamten flüssigen Menge entspricht, die während des Betriebs des Ausgebers2 durch das Ventil hindurchströmt. - Der Hydrospeicher
5 ist ein Federspeicher, der kein Luftrohr oder anderes Steuerrohr benötigt. Wie2 zeigt, hat der Hydrospeicher5 ein weitgehend zylindri sches Gehäuse11 , das aus einem unteren Gehäuseteil12 und einem oberen Gehäuseteil13 besteht. Ein unterer Teil des oberen Gehäuseteils13 hat ein Außengewinde13a . Ein oberer Teil des unteren Gehäuseteils12 hat ein Innengewinde12a , das mit dem Außengewinde13a in Eingriff steht. - In dem Gehäuse
11 ist ein Kolben14 verschiebbar gelagert, der eine erste Kammer11a und eine zweite Kammer jeweils auf seiner Oberseite und seiner Unterseite im Gehäuse11 begrenzt. Nach2 ist das Volumen der zweiten Kammer gleich Null. Die erste Kammer11a wirkt als Federkammer, die mit einer Druckfeder15 versehen ist. Die Druckfeder15 belastet den Kolben14 nach unten. Die Druckfeder15 hat weitgehend den gleichen Durchmesser wie die erste Kammer11a . In der Oberseite der ersten Kammer11a ist ein durchgehendes Loch13b ausgebildet, so daß der Druck in dieser Kammer gleich dem Atmosphärendruck ist. Der Druck im Hydrospeicher5 steigt mit zunehmendem Füllstand in der zweiten Kammer an. - Das untere Gehäuseteil
12 hat einen Durchgang12b , der einen Teil der sekundären Zuführleitung S2 bildet, und einen Durchgang12c , über die der Durchgang12b mit der zweiten Kammer des Hydrospeichers5 in Verbindung steht. Die Umfangsfläche des Kolbens14 ist mit einem Dichtungsmittel16 versehen, das mit dem Gehäuse11 in Berührung steht. In der Oberseite des Kolbens14 ist ein Federsitz14a ausgebildet, in dem das untere Ende der Feder15 sitzt. - Der Ausgeber
2 ist eine kleine vertikale Einwellen-Exzenterschneckenpumpe. Bekanntlich hat eine Einwellen-Exzenterschneckenpumpe einen elastischen Stator, einen metallischen gewendelten Rotor, eine flexible Verbindungsstange und einen reversierbaren Servomotor, der mit einem Verschlüsseler verbunden ist. Der Stator hat einen wendelförmigen Raum, dessen Querschnitt elliptisch ist. Der wendelförmige Rotor hat einen kreisförmigen Querschnitt, dessen Steigung gleich der halben Steigung des wendelförmigen Raums ist. Der wendelförmige Rotor kann in dem wendelförmigen Raum rotieren. Das eine Ende der Verbindungsstange ist mit dem einen Ende des wendelförmigen Rotors exzentrisch vom Rotor aus verbunden. Das andere Ende der Verbindungsstange ist mit der Antriebswelle des Servomotors verbunden. - Das Materialzuführsystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann wie folgt benutzt werden:
- (1)
Die Kolbenpumpe
1 saugt das flüssige Material aus dem Vorratsbehälter6 und führt es unter hohem Druck (15 MPa) den primären Zuführleitungen S1 zu, so daß der Druck in ihnen hochgehalten wird (15 MPa). Jedes Druckreduzierventil3 drosselt den Durchfluß des flüssigen Materials in der zugehörigen sekundären Versorgungsleitung S2, so daß der Druck in dieser Leitung erheblich reduziert werden kann (4 MPa). - (2) Die Ausgeber
2 geben konstante Mengen des flüssigen Materials auf Werkstücke aus, wodurch die Werkstücke in einer konstanten Breite entlang vorbestimmter Beschichtungslinien auf den Werkstücken beschichtet werden. Wenn die Ausgeber2 die Beschichtung der Werkstücke beenden, hält der Betrieb der Ausgeber an (wird das Ausgeben des Materials beendet). - (3) Wenn bei dem herkömmlichen
System (
4 ) kein Dispenser103 in Betrieb ist, überschreitet der von dem zugehörigen Druckfühler106 gemessene Druck den oberen Grenzwert, der 0,7 MPa betragen kann, so daß das zugehörige luftbetätigte Ventil105 vollständig geschlossen wird. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel der Druck in jeder sekundären Zuführleitung S2 ansteigt und das zugehörige Druckreduzierventil3 völlig geschlossen ist, wird der Überschuß des flüssigen Materials in dieser Leitung S2 in der zweiten Kammer des zugehörigen Hydrospeichers5 gespeichert. Dadurch wird verhindert, daß der Druck in der sekundären Zuführleitung S2 ansteigt. - (4) Wenn bei dem herkömmlichen
System (
4 ) der Betrieb des Ausgebers103 beginnt, fällt der vom Druckfühler106 gemessene Druck unter den unteren Grenzwert, der bei 0,3 MPa liegen kann, so daß das luftbetätigte Ventil105 vollständig geöffnet wird. Wenn bei dieser Ausführung der Druck in der sekundären Leitung S2 sinkt und das Druckreduzierventil3 vollständig geöffnet wird, wird das flüssige Material aus der zweiten Kammer des Hydrospeichers5 dieser Leitung S2 zugeführt, so daß das in dem Hydrospeicher gespeicherte Material den Materialmangel in der Leitung S2 ausgleichen kann. Dadurch wird verhindert, daß der Druck in der sekundären Zuführleitung S2 unter den unteren Grenzwert abfällt. - (5) Mit anderen Worten, durch geeignete Regelung der Öffnung des
Druckreduzierventils
3 und die Hinzunahme des Hydrospeichers5 ist es möglich, zu verhindern, daß der Druck in der sekundären Zuführleitung S2 den oberen Grenzwert überschreitet und den unteren Grenzwert unterschreitet. Obwohl der Hydrospeicher5 den Zuführdruck des flüssigen Materials ändert, kann der Ausgeber2 dennoch weiterhin eine konstante Menge des flüssigen Materials ausgeben. - (6) Der Ausgeber
2 wiederholt die Ausgabe in einem konstanten Zyklus. Wenn der Ausgeber2 das flüssige Material ausgibt, nachdem er die Materialausgabe angehalten hat, muß ihm eine hinreichende Menge des flüssigen Materials zugeführt werden. Wenn die erforderliche Menge des flüssigen Materials nicht erreicht wird, wird der Mangel durch das in der zweiten Kammer des Hydrospeichers5 gespeicherte Material ausgeglichen. Daher braucht der Druck in der sekundären Zuführleitung S2 nicht auf einen so hohen Wert gehalten zu werden wie bei dem herkömmlichen System (4 ). Infolgedessen kann eine stärkere Druckreduzierung erfolgen als durch das Druckreduzierventil3 bei dem herkömmlichen System, so daß der Druck in der sekundären Zuführleitung S2 niedriger als der bei dem herkömmlichen System sein kann. Daher braucht der Druckwiderstand von Teilen an oder für die sekundäre Zuführleitung S2 nicht so hoch wie der bei dem herkömmlichen System zu sein. - Das Materialzuführsystem dieses Ausführungsbeispiels kann wie folgt geändert werden:
-
- (i) Das Druckreduzierventil
3 kann handelsüblich oder ein Spezialventil sein. In diesem Fall gilt generell, daß selbst dann, wenn jedes Druckreduzierventil3 vollständig geschlossen ist, während der zugehörige Ausgeber2 nicht in Betrieb ist, dieses Ventil seinen Durchfluß des flüssigen Materials nicht vollständig zu sperren braucht. Selbst wenn mithin das Druckreduzierventil3 völlig geschlossen ist, kann das flüssige Material durch ein Leck in dem Ventil in die zugehörige sekundäre Zuführleitung S2 hindurchdringen. In diesem Fall kann auch dann, wenn der Druck in der sekundären Zuführleitung S2 hoch wird, der Überschuß des flüssigen Materials in dieser Leitung in der zweiten Kammer des Hydrospeichers5 gespeichert werden, so daß ein Anstieg des Drucks vermieden wird. Wenn jedoch mehr Flüssigkeit durch ein Leck dringt, kann eine kleine Öffnung oder eine weitere Drossel stromunterhalb des Druckreduzierventils3 zur Begrenzung des Durchflusses durch die sekundäre Zuführleitung52 vorgesehen sein. - (ii) Jedes Druckreduzierventil
3 kann nicht nur in Abhängigkeit von dem Drucksignal des zugehörigen Druckfühlers9 , sondern auch manuell eingestellt werden. Dadurch ist es möglich, das Druckreduzierventil3 vollständig von Hand zu schließen, unabhängig davon, ob die Drossel vorgesehen ist oder nicht, wenn das flüssige Material durch ein Leck dieses Ventils selbst bei geschlossenem Ventil hindurchdringt. - (iii) Wie schon dargelegt wurde, ist jeder Hydrospeicher ein
Federspeicher. Alternativ kann der Hydrospeicher
5 ein pneumatisch regelnder Hydrospeicher oder ein anderer Hydrospeicher sein, bei dem der Druck durch die in die zweite Kammer gefüllte Flüssigkeit erhöht wird. - (iv) Das Materialzuführsystem
ist ein quantitatives Beschichtungssystem, und seine Ausgeber
2 beschichten Werkstücke mit einer konstanten Menge an flüssigem Material bei jeder Ausgabe. Alternativ kann das System ein quantitatives Füllsystem sein, das Ausgeber zum Füllen von Werkstücken mit einer konstanten Menge an flüssigem Material bei jeder Ausgabe aufweist. - (v) Jedes Druckreduzierventil
3 kann, wie3 zeigt, durch ein automatisches Druckregelventil3' ersetzt werden, das mit einer Membranvorrichtung3a , die eine Membran aufweist, zusammenarbeitet. Auf der Basis des Drucksignals des zugehörigen Druckfühlers9 kann die Membran so ausgelenkt werden, daß die Öffnung des Druckregelventils3' gesteuert wird. In der zugehörigen sekundären Zuführleitung S2 tritt eine Druckdifferenz zwischen dem Augenblick, in dem der zugehörige quantitative Ausgeber2 das flüssige Material ausgibt, und dem Augenblick auf, in dem er die Ausgabe des Materials anhält. Die Druckdifferenz wird durch die innere Volumenänderung der zweiten Kammer des zugehörigen Hydrospeichers5 ausgeglichen. Daher sind Abweichungen in den Drucksignalen möglich, mit denen der Druck in der Nähe der Einlaßöffnung2a des Ausgebers2 durch das Druckregelventil3' nahezu auf den Sollwert eingestellt wird. Dies erleichtert die Einstellung des Drucks. Der Druck in der sekundären Zuführleitung S2 würde den Sollwert beibehalten, so daß ein üblicherweise erforderliches Schaltventil entfallen würde, das kostspielig ist und dessen Lebensdauer verkürzt werden könnte.
Claims (2)
- Materialzuführsystem, das aufweist: eine Zuführvorrichtung (
1 ) zum Ansaugen von Material aus einem Vorratsbehälter (6 ) oder einem anderen Reservoir, die eine Auslaßöffnung (1a ) aufweist, durch die das angesaugte Material unter hohem Druck ausgegeben wird; eine primäre Zuführleitung (S1), deren Einlaß mit der Auslaßöffnung (1a ) der Zuführvorrichtung (1 ) verbunden ist, so daß das angesaugte Material unter einem ersten Druck durch die primäre Zuführleitung (S1) ausgegeben werden kann; eine sekundäre Zuführleitung (S2), durch die das angesaugte Material unter einem zweiten Druck ausgegeben werden kann; ein Druckreduzierventil (3 ), das zwischen dem Auslaß der primären Zuführleitung (S1) und dem Einlaß der sekundären Zuführleitung (S2) angeschlossen ist, um den zweiten Druck unter den ersten Druck zu verringern; einen Ausgeber (2 ) zur quantitativen Zuführung von Material an ein Werkstück, wobei der Ausgeber (2 ) eine Einlaßöffnung (2a ) aufweist, die mit dem Auslaß der sekundären Zuführleitung (S2) verbunden ist; einen Druckfühler (9 ) zum Messen des Öffnungsdrucks in der Nähe der Einlaßöffnung (2a ) des Ausgebers (2 ) und zum Ausgeben eines Drucksignals als Basis zur Regelung des zweiten Drucks; wobei das Druckreduzierverhältnis des Druckreduzierventils (3 ) auf der Basis des Drucksignals so geregelt wird, daß, wenn der gemessene Druck höher als ein eingestellter oberer Grenzwert ist, das Ventil (3 ) vollständig geschlossen wird, und daß, wenn der gemessene Druck kleiner als ein eingestellter unterer Grenzwert ist, die Öffnung des Ventils (3 ) auf einen Wert eingestellt wird, bei dem eine etwas größere Materialmenge durch das Ventil (3 ) strömen kann als die Materialmenge, die hindurchfließt, während der Ausgeber (2 ) in Betrieb ist; und einen an der sekundären Zuführleitung (S2) vorgesehenen Hydrospeicher (5 ); wobei der Innendruck des Hydrospeichers (5 ) ansteigt, wenn der Hydrospeicher (5 ) mit dem Material gefüllt wird, und wobei der Hydrospeicher (5 ) den Öffnungsdruck daran hindert, den oberen Grenzwert zu überschreiten und den unteren Grenzwert zu unterschreiten. - Materialzuführsystem, das aufweist: eine Zuführvorrichtung (
1 ) zum Ansaugen von Material aus einem Vorratsbehälter (6 ) oder einem anderen Reservoir, wobei die Zuführvorrichtung (1 ) eine Auslaßöffnung (1a ) hat, durch die das angesaugte Material unter hohem Druck zugeführt wird; eine primäre Zuführleitung (S1), deren Einlaß mit der Auslaßöffnung (1a ) der Zuführvorrichtung (1 ) verbunden ist; eine sekundäre Zuführleitung (S2), durch die das angesaugte Material unter einem Zuführdruck zugeführt werden kann; ein automatisches Druckregelventil (3' ), das zwischen dem Auslaß der primären Zuführleitung (S1) und dem Einlaß der sekundären Zuführleitung (S2) zur Einstellung des Zuführdrucks auf einen eingestellten Wert angeschlossen ist; einen Ausgeber (2 ) zum quantitativen Ausgeben von Material an ein Werkstück, wobei der Ausgeber (2 ) eine mit dem Auslaß der sekundären Zuführleitung (S2) verbundene Einlaßöffnung (2a ) aufweist; einen Druckfühler (9 ) zum Messen des Öffnungsdrucks in der Nähe der Einlaßöffnung (2a ) des Ausgebers (2 ) und zum Ausgeben eines Drucksignals als Basis zur Regelung des Zuführdrucks; wobei die Öffnung des Druckregelventils (3' ) auf der Basis des Drucksignals so geregelt wird, daß der Zuführdruck verringert wird, wenn der gemessene Druck höher als ein eingestellter Wert ist, und erhöht wird, wenn der gemessene Druck kleiner als der eingestellte Wert ist; und einen Hydrospeicher (5 ), der in der sekundären Zuführleitung (S2) vorgesehen ist; wobei der Innendruck des Hydrospeichers (5 ) ansteigt, wenn der Hydrospeicher (5 ) mit Material gefüllt wird, und der Hydrospeicher (5 ) den Öffnungsdruck etwa gleich dem eingestellten Wert macht.
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