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Die
Erfindung betrifft ein Zufuhrsystem für Fluide, das insbesondere
geeignet ist ein Fluidgemisch zu einer Oberfläche abzugeben, gemäß dem Anspruch
1, ein Verfahren zur Fluidabgabe gemäß dem Anspruch 16 und ein Steuergerät hierzu
gemäß dem Anspruch
21.
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Es
gibt eine Vielzahl von Fällen,
bei denen eine Abgabe bzw. ein Sprühen eines Fluidgemisches auf einen
Körper,
eine Oberfläche
in einen Raum usw. erforderlich ist, um einen gewünschten
Effekt zu erzielen. Insbesondere sind hier der Bereich der Lackiertechnik,
die medizinische Behandlung von Wunden mit diversen Behandlungsmedien,
der Bereich der Klimatechnik, der Labortechnik für Chemie und/oder Biologie,
der Reinigungstechnik oder in der Agrarwirtschaft eingesetzte Technik
als Beispiele genannt.
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Aus
dem Stand der Technik sind hier Systeme mit einer Vielzahl von Schläuchen bekannt,
durch die verschiedene Fluide zugeführt werden, um zuletzt in einer
Mischvorrichtung vermischt und nach außen abgegeben zu werden.
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Zum
Beispiel ist in der
EP
0 673 683 A1 ein Luft- und Flüssigkeitsschlauchsystem für eine Handspritzpistole
offenbart. Bei diesem System sind ein Fluidschlauch und ein Luftschlauch
mit dem Griff einer Farbsprühpistole
verbunden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine verbesserte Zufuhrvorrichtung für Fluide
zu schaffen. Die Aufgabe wird durch eine Zufuhrvorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Eine
erfindungsgemäße Zufuhrvorrichtung
für Fluide
weist in einem Zufuhrstrang eine erste Kammer zum Zuführen eines
ersten Fluids und eine zweite Kammer zum Zuführen eines zweiten Fluids auf.
Die Kammern sind durch eine axiale Teilung des Zufuhrstrangs ausgebildet
und liegen zueinander koaxial.
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Insbesondere
ist der Querschnitt der ersten Kammer in Form eines Kreises ausgebildet,
während
die zweite Kammer als Kreisringsegment ausgebildet sind. Bevorzugt
ist der Mittelpunkt des Kreises mit dem Mittelpunkt des Kreissegments
identisch.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der Erfindung kann durch eine dritte Kammer oder weitere
Kammern ein drittes bzw. weitere Fluide zugeführt werden. Insbesondere ist
es auch möglich,
eine der Kammern dazu vorzusehen, ein Fluid entgegen der allgemeinen
Zufuhrrichtung abzuführen.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Ende des Zufuhrstranges mit
einem Anschlusselement versehen. Das Anschlusselement ist auf den
Zufuhrstrang gepasst und dichtet dessen Inneres fluiddicht gegenüber der
Umgebung ab. Außerdem
weist das Anschlusselement äußere Anschlussstutzen
und innere Koppelelemente auf. Jeweils ein Anschlussstutzen ist
einem Koppelelement zugeordnet und mit einer durch beide gehenden Öffnung versehen.
Die Koppelelemente sind entsprechend den Kammern ausgeführt und werden
so in diese eingebracht, dass das Innere der Kammer fluiddicht gegenüber den
anderen Kammern abgedichtet ist. Durch die Öffnungen werden die jeweiligen
Fluide von außen
in die Kammern des Zufuhrstrangs eingebracht bzw. ausgebracht.
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Es
ist ebenfalls möglich
mindestens einen der Anschlussstutzen gekrümmt auszuführen, so dass die Mittelachse
des Anschlussstutzens in einem beliebig wählbaren Winkel zu der Mittelachse
des Anschlusselements liegt. Ein bevorzugter Winkel ist hier ein
rechter Winkel.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt ist an dem anderen Ende des Zufuhrstrangs
eine Fluidabgabevorrichtung vorgesehen.
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Insbesondere
ist die Fluidabgabevorrichtung dadurch ausgebildet, dass in einem
Endabschnitt des Zufuhrstrangs eine Vielzahl von Einspritzöffnungen
in der die erste und zweite Kammer trennenden Wand ausgebildet ist,
um das in der ersten Kammer befindliche, mit Druck beaufschlagte
Fluid in die zweite Kammer einzuspritzen. Eine Vielzahl von Abgabeöffnungen
ist in der die zweite Kammer von der Außenseite trennenden Wand ausgebildet,
um das in der zweiten Kammer entstandene Fluidgemisch nach außen abzugeben.
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Die
Geometrie der jeweiligen Kammern entspricht dabei im Wesentlichen
der Geometrie der Kammern in dem Zufuhrstrang.
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Insbesondere
entspricht die Anzahl der Einspritzöffnungen der Anzahl der Abgabeöffnungen.
Außerdem
sind die Einspritzöffnungen
mit den Abgabeöffnungen
im Wesentlichen radial fluchtend ausgeführt.
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Bevorzugt
sind die Einspritzöffnungen
kleiner ausgeführt
als die Abgabeöffnungen.
Es ist aber auch möglich,
die Einspritzöffnungen
mindestens gleich groß auszubilden,
wie die Abgabeöffnungen.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt liegt die Mittelachse der Einspritz- und Abgabeöffnungen
nicht rechtwinkelig zur Mittelachse der Zufuhr-/Abgabevorrichtung
sondern schräg
dazu.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der Erfindung sind die Einspritz- und Abgabeöffnungen mit einem kreisförmigen Querschnitt
ausgebildet. Alternativ ist es möglich,
diese mit anderen Querschnittsformen oder mit einer Kombination
aus verschiedenen Querschnittsformen auszubilden. Mögliche alternative
Querschnittsformen sind z. B. als Kreis, elliptisch, oval, rechteckig,
als Kreissegment, als Kreisringsegment oder als Stern ausgebildet.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verschlusselement vorgesehen,
um das dem Zufuhrstrang abgewandte Ende der Fluidabgabevorrichtung
fluiddicht zu schließen,
so dass ein Fluid bzw. Fluidgemisch alleine durch die Abgabeöffnungen
austreten kann. Insbesondere ist das Verschlusselement so beschaffen,
dass ein Vorsprung die zweite Kammer fluiddicht gegenüber allen
anderen Kammern abdichtet, während über einen
Hohlraum in dem Verschlusselement eine Fluidverbindung der übrigen Kammern hergestellt
ist. Es ist aber auch möglich,
das Verschlusselement mit mehreren Vorsprüngen derart auszubilden, dass
alle Kammern gegeneinander fluiddicht abgeschlossen sind und eine
Verbindung nur durch die Einspritzöffnungen zwischen der ersten
Kammer und der zweiten Kammer besteht.
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Alternativ
dazu ist es auch möglich
sämtliche
Kammern mittels dem Verschlusselement abzudichten und die Verbindung
der einzelnen Kammern über
mit Ventilen versehene Öffnungen
herzustellen.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung sind die Kammern der Fluidabgabevorrichtung flächig ausgebildet,
wobei die zweite Kammer schichtförmig
an die erste Kammer angrenzt. In diesem Fall sind eigene Anschlüsse für jedes
Fluid vorgesehen.
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Zur
Verbindung einzelner Zufuhrvorrichtungen oder von Zufuhrsträngen und
Fluidabgabevorrichtungen sind Verbindungsvorrichtungen vorgesehen.
Die Verbindungsvorrichtung weist eine mit einem ersten und einem
zweiten Rohrelement versehene Anschlusseinrichtung auf, und eine
mit einem dritten und einem vierten Rohrelement versehene Stutzeneinrichtung,
wobei das erste mit dem dritten Rohrelement und das zweite mit dem
vierten Rohrelement fluiddicht verbindbar sind.
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Außerdem können ein
innerer Randabschnitt bzw. ein äußerer Randabschnitt
der fluiddicht verbindbaren Rohrelemente konisch ausgebildet sein,
um durch das Zusammenstecken der jeweiligen Rohrelemente die fluiddichte
Verbindung herzustellen.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt ist das erste Rohrelement innerhalb des zweiten Rohrelements
angeordnet, und das dritte Rohrelement ist innerhalb des vierten
Rohrelements angeordnet.
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Die
Verbindungsvorrichtung kann an der Anschlusseinrichtung ein Hülsenelement
aufweisen, auf dessen Innenfläche
eine Vielzahl von Vorsprüngen
ausgebildet sind, die bei hergestellter Verbindung mit auf einer Außenfläche der
Stutzeneinrichtung ausgebildeten Aussparungen in Eingriff sind,
um ein unbeabsichtigtes Trennen von Anschlusseinrichtung und Stutzeneinrichtung
zu verhindern.
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Außerdem können das
erste und das zweite Rohrelement und/oder das dritte und vierte
Rohrelement einstückig
ausgebildet sein, wobei ein mit Öffnungen
versehener Flanschabschnitt die beiden Rohrelemente verbindet. Zusätzlich können Verbindungswände zwischen
Rohrelementen in der Anschlusseinrichtung und zwischen den Rohrelementen
in der Stutzeneinrichtung vorgesehen sein, damit die Querschnittsgeometrie derjenigen
von Zufuhrstrang bzw. Fluidabgabevorrichtung entspricht.
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Bei
einem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Fluidabgabe zu einer Oberfläche
wird ein erstes Fluid aus der ersten Kammer durch die Einspritzöffnungen
in ein zweites Fluid in der zweiten Kammer eingespritzt. Die vermischten
Fluide werden dann durch die Abgabeöffnungen nach außen abgegeben.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt kann ein drittes Fluid durch einen Hohlraum in dem
Verschlusselement aus der dritten Kammer in die erste Kammer gelangen,
um dann anstelle des ersten Fluids oder zusammen mit dem ersten
Fluid in die zweite Kammer eingespritzt zu werden.
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Insbesondere
wird dies durch ein Steuergerät
ermöglicht,
das eine Pumpe steuert, welche die Fluide in den einzelnen Kammern
einzeln über
vorbestimmte Zeiträume
mit Druck beaufschlagt, um in der Abgabevorrichtung das vorgesehene
Fluidgemisch zu schaffen. Es ist möglich eine der Zahl der Kammern
entsprechende Vielzahl von Fluiden mit Druck zu beaufschlagen, oder
sogar einen Teil der Kammern mit Unterdruck zu beaufschlagen, um
ein Fluidgemisch entgegen der allgemeinen Zufuhrrichtung zu der
Pumpe anzusaugen.
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Die
aus der ersten Kammer in die zweiten Kammer eingespritzten Fluide
sind insbesondere Flüssigkeiten,
während
das zweite Fluid in der zweiten Kammer ein Gas ist. Dadurch liegt
das nach außen
abgegebene Fluidgemisch als Nebel vor.
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Das
erfindungsgemäße Zufuhrsystem
findet insbesondere in der Lackiertechnik, der medizinische Behandlung
von Wunden mit diversen Behandlungsmedien, dem Bereich der Klimatechnik,
der Labortechnik für Chemie
und/oder Biologie, der Reinigungstechnik oder der Agrarwirtschaft
eingesetzter Technik seine Anwendung.
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Im
Folgenden werden mit Bezug auf die Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung genau beschrieben.
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1(a) bis 1(i) zeigen
Querschnittsansichten einer erfindungsgemäßen Zufuhrvorrichtung in dem Bereich
eines als Abgabevorrichtung ausgebildeten Endabschnitts.
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2 zeigt
eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Zufuhrvorrichtung in dem
Bereich eines als Abgabevorrichtung ausgebildeten Endabschnitts
gemäß einer
zweiten Ausführungsform.
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3 zeigt
eine längsgeschnittene
Ansicht eines Abschnitts der Zufuhrvorrichtung aus 2.
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4 zeigt
eine Draufsicht eines Abschnitts der Zufuhrvorrichtung aus 2.
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5 zeigt
eine dreidimensionale Ansicht eines als Stöpsel ausgebildeten Verschlusselements
von der einem Zufuhrstrang zugewandten Seite.
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6 zeigt
eine Schnittansicht des Stöpsels
aus 5.
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7 zeigt
eine dreidimensionale Ansicht eines als Anschlussstöpsel ausgeführten Anschlusselements
von der dem Zufuhrstrang abgewandten Seite.
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8 zeigt
eine dreidimensionale Ansicht des Anschlusselements der 7 von
der dem Zufuhrstrang zugewandten Seite.
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9 zeigt
eine entlang einer Symmetrieebene aufgeschnittene dreidimensionale
Ansicht des Anschlusselements der 7 von der
dem Zufuhrstrang zugewandten Seite.
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10 zeigt
eine Draufsicht des Anschlusselements der 7 von der
dem Zufuhrstrang zugewandten Seite.
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11 zeigt
eine Draufsicht einer Zufuhrvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
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12(a), 12(b) und 12(c) zeigen Querschnittsansichten der
Abgabevorrichtungen aus 11.
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13 zeigt
eine Draufsicht einer geänderten
Abgabevorrichtung gemäß der dritten
Ausführungsform,
die der in 11 gezeigten Abgabevorrichtung
mit Ausnahme der Form gleich ist.
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14(a), 14(b) und 14(c) zeigen Querschnittsansichten der
Abgabevorrichtungen aus 11.
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15 zeigt
eine Längsschnittsansicht
einer Vorrichtung zur Verbindung eines zweikanaligen Schlauchs.
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16 zeigt
ein Diagramm zur Erläuterung
einer Pumpensteuerung.
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17 ist
eine Vergrößerung des
mit "A" bezeichneten Ausschnitts
aus 16.
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1(a) bis 1(i) sind
vergrößerte Querschnittsansichten
eines als Zufuhrvorrichtung dienenden Schlauchs bzw. eines in einem
Endabschnitt des Schlauches ausgebildeten und als Abgabevorrichtung
dienenden Abgabekopfs, wobei im Folgenden der in 1(a) und 1(b) gezeigte Querschnitt als Beispiel
beschrieben wird.
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Innerhalb
des Schlauchs sind drei sich koaxial ineinander erstreckende Kammern
ausgebildet, wobei eine erste Kammer 1 von einer zweiten
Kammer 3 und einer dritten Kammer 5 umgeben ist.
In dem Abgabekopf wird eine Flüssigkeit
durch in der Wand zwischen der ersten Kammer 1 und der
zweiten Kammer 3 vorgesehene Einspritzöffnungen 11 aus der
ersten Kammer 1 in ein in der zweiten Kammer 3 vorhandenes
Gas eingespritzt. Das dabei entstehende Fluidgemisch wird danach
durch in der Außenwand
der Kammer 3 vorgesehene Abgabeöffnungen 13 aus der
zweiten Kammer 3 nach außen abgegeben. Die Abgabeöffnungen 13 weisen
einen größeren Durchmesser
auf als die Einspritzöffnungen 11.
Durch die sofortige Abgabe unter Druck nach außen entsteht aus dem Fluidgemisch
ein Nebel.
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Die
Einspritzöffnungen 11 und
Abgabeöffnungen 13 sind
jeweils fluchtend ausgebildet und können in frei wählbaren
Winkeln zueinander angeordnet sein, wie aus zB. aus 1(b) ersichtlich
ist. Dadurch kann der Nebel in einem dem durch die Einspritzöffnungen
bzw. Abgabeöffnungen
abgedeckten Winkel entsprechenden Winkelbereich abgegeben werden.
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1(b) zeigt zusätzlich zu den drei Kammern 1, 3, 5 und
den Einspritz- und Abgabeöffnungen 11, 13 eine
Ansaugöffnung 15,
durch die ein Fluidgemisch angesaugt und entgegen der allgemeinen
Zufuhrrichtung durch die dritte Kammer 5 des Schlauchs
vom Abgabekopf weg abgesaugt wird. Die Zufuhr der Fluide zu dem Abgabekopf
bzw. das Ansaugen von dem Abgabekopf wird durch eine von einem digitalen
Steuergerät
gesteuerte Pumpe durchgeführt
und später
genauer erläutert.
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Ein
in der dritten Kammer 5 vorgesehener Stahldraht 7 dient
als Verstärkung
für den
Schlauch bzw. den Abgabekopf. Insbesondere ist es wegen des Stahldrahtes 7 auch
möglich,
dem Schlauch bzw. dem Abgabekopf eine vorbestimmte Form zu geben,
wobei diese Form durch eine plastische Verformung des Stahldrahtes 7 beibehalten
wird.
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Verschiedene
Beispiele für
Anordnungen von Sprühwinkeln
und Kammern sind außerdem
aus den 1(c) bis 1(i) ersichtlich,
in denen gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet
sind, wie in 1(a) und 1(b).
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Aus
Gründen
der Übersichtlichkeit
sind die Einspritz- und Abgabeöffnungen
sind in den 1(b) bis 1(i) nicht
durch Bezugszeichen kenntlich gemacht.
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2 bis 4 zeigen
einen als Abgabekopf ausgeführten
Teil einer Zufuhrvorrichtung gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung. Der wesentliche Unterschied zur ersten Ausführungsform
besteht darin, dass die Mittelachsen der Einspritzöffnungen 211 und
der Abgabeöffnungen 213 nicht
in einer Ebene rechtwinkelig zur Mittelachse des Abgabekopfes liegen,
sondern schräg
dazu angeordnet sind.
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Aus 3 ist
zu erkennen, dass die Mittelachsen der Einspritz- und Abgabeöffnungen 211, 213 jeweils fluchtend
angeordnet sind.
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Wie
aus 4 ersichtlich ist, sind die Querschnitte der Öffnungen 211, 213 als
Kreisringsegmente bzw. als rechteckige Schlitze ausgebildet.
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5 zeigt
eine dreidimensionale Ansicht eines als Stöpsel 30 ausgeführten Verschlusselements.
Der in 5 gezeigte Stöpsel
ist für
eine Abgabevorrichtung mit dem in 1(d) oder 1(f) gezeigten Querschnitt vorgesehen.
Der Stöpsel 30 besteht
aus einem zylinderförmigen
Mantel 33 mit einem konkav ausgebildeten Boden 35 und
einem aus dem Boden ragenden Vorsprung 31. Der Innendurchmesser
des Mantels 33 entspricht dabei dem Außendurchmesser des Schlauchs
und schließt
mit diesem fluiddicht ab.
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Der
Vorsprung 31 verjüngt
sich ausgehend vom Boden. Durch das Aufbringen des Stöpsels 30 auf
den Schlauch wird der Vorsprung 31 in die Kammer 3 eingebracht,
um die Kammer 3 fluiddicht gegen die Kammern 1 und 5 derart
abzudichten, dass eine Verbindung lediglich über die Einspritzöffnungen 11 besteht.
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Wie
aus 6 ersichtlich ist, verbleibt ein Raum zwischen
dem Boden 35 und dem offenen Ende des Schlauchs, da der
Boden 35 des Stöpsels 30 konkav
ausgebildet ist. Aus diesem Grund besteht zwischen den Kammern 1 und 5 eine
Fluidverbindung.
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7 bis 10 zeigen
einen als Anschlusselement ausgebildeten Anschlussstöpsel 20,
der an dem der Abgabevorrichtung entgegengesetzten Ende des Zufuhrstrangs
angebracht wird. Der in den 4 bis 7 gezeigte
Stöpsel
ist ebenfalls für
einen Zufuhrstrang mit der in 1(d) und 1(e) gezeigten Querschnittsgeometrie vorgesehen.
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Der
Stöpsel 20 weist
ebenfalls eine zylinderförmige
Wand 22 und einen Boden 24 auf. Aus dem Boden ragen
auf einer dem Zufuhrstrang abgewandten Seite (Außenseite) ein Anschlussstutzen 27 und
eine Vielzahl von Anschlussstutzen 29. An die Anschlussstutzen 27, 29 werden
nicht gezeigte Zuleitungen für
Fluide angeschlossen.
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Ein
auf einer dem Zufuhrstrang zugewandten Seite (Innenseite) aus dem
Boden ragender Vorsprung 21 ist dem einen Anschlussstutzen 27 zugeordnet
und eine Vielzahl von auf der Innenseite aus dem Boden ragenden
Vorsprüngen 25 sind
jeweils einem Anschlussstutzen 29 zugeordnet. Durch jeden
Anschlussstutzen 27, 29, den Boden und den jeweils
zugeordneten Vorsprung 21, 25 sind als Durchtritte
ausgeführte
Kanäle 23, 24 ausgebildet.
Die Vorsprünge 21, 25 verjüngen sich
in Richtung der Innenseite und dienen als erfindungsgemäßes Koppelelement.
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Nachdem
der Anschlussstöpsel
an dem einen Ende des Zufuhrstrangs angebracht wurde, wird der Vorsprung 21 in
die Kammer 1 und die Vorsprünge 25 in die Kammer 3 bzw.
die Kammern 5 eingeführt.
Dadurch ist das Ende des Zufuhrstrangs gegenüber der Umgebung derart abgedichtet,
dass Fluide nur noch durch die Kanäle 23, 24 in
die einzelnen Kammern 1, 3, 5 zu- oder
abgeführt
können,
wie aus dem Querschnittsbild der 9 und aus
der 10 ersichtlich ist.
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11, 12(a–c), 13 und 14(a–c)
zeigen eine dritte Ausführungsform
von Abgabeköpfen
für unterschiedliche
Medien, die mit Ausnahme der Form in der Draufsicht identisch ausgebildet
sind. Der Abgabekopf weist zwei Anschlüsse 105, 107,
eine erste Kammer 101 und unter dieser eine zweite Kammer 103 auf. Über den
ersten Anschluss 105 wird eine Flüssigkeit in die erste Kammer 101 zugeführt, während über den
zweiten Anschluss 107 ein Gas direkt in die zweite Kammer 103 zugeführt wird.
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In
dem gesamten Bereich einer Innenwand zwischen der ersten Kammer 101 und
der zweiten Kammer 103 ist ebenfalls eine Vielzahl von
Einspritzöffnungen 111 ausgebildet,
während
in einer Außenwand
der zweiten Kammer den Einspritzöffnungen 111 entsprechende
Abgabeöffnungen 113 gegeüberliegend
vorgesehen sind. Diese Abgabeöffnungen 113 weisen
ebenfalls einen größeren Durchmesser
auf als die Einspritzöffnungen 111.
Durch eine bestimmte Wölbung
der Außenwand
und parallel dazu der Innenwand ist es möglich, gezielt einen Winkelbereich
festzulegen, der einem durch den Abgabekopf gebildeten und abgegebenen Nebel
ausgesetzt ist. 12(a–c) und 11(a–c) zeigen
beispielhafte Ausbildungen für
konkave und konvex gewölbte,
sowie für
eben ausgebildete Wände.
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15 zeigt
eine Verbindungsvorrichtung zur fluiddichten Verbindung von einem
Schlauch mit zwei Kammern.
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In
einem Anschlussteil 40 sind ein inneres 41 und äußeres Rohrelement 43 durch
einen mit Löchern 44 versehenen
Flanschabschnitt 42 verbunden. Außerhalb des äußeren Rohrelements 43 ist
ein Hülsenteil 45 als
Sicherungselement vorgesehen. Auf der Innenfläche des Hülsenelements 45 sind
Vorsprünge 47 ausgeführt.
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Ein
Stutzenteil 50 der Verbindungsvorrichtung weist ebenfalls
ein inneres 51 und äußeres 53 Rohrelement
auf, die mittels Positionierungsteilen 57 miteinander verbunden
sind. Ein Abschnitt auf der Außenseite des
Stutzenelements ist mit Aussparungen 55 versehen, wobei
die Vorsprünge 47 des
Hülsenteils 45 bei
einer hergestellten fluiddichten Verbindung mit diesen in Eingriff
sind.
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Die
inneren Endflächen
der Rohrelemente 41, 53, und die äußeren Endflächen der
Rohrelemente 43, 51 sind konisch ausgebildet.
Dadurch ist es durch einfaches ineinander Stecken der jeweiligen
Rohrelemente möglich,
eine fluiddichte Verbindung herzustellen, die durch das Hülsenteil
vor einem unbeabsichtigten Lösen gesichert
ist.
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16 und 17 sind
ein Diagramm zur Erläuterung
der Funktion eines digitalen Steuergerätes, das mit einem erfindungsgemäßen Zufuhrsystem
kombinierbar ist. In 16 bezeichnen M1 und M2 zwei
verschiedene beispielhafte Möglichkeiten
(Module) zum Steuern der Fluidzufuhr eines Zufuhrsystems mit drei Kammern 1, 3, 5,
wie es zB. in 1(b) gezeigt ist. "A" bezeichnet einen durch einen Kreis
A gekennzeichneten detaillierten Ausschnitt des Diagramms, der in 17 vergrößert dargestellt
ist.
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Die
mit K1 bezeichnete Kurve stellt den durch das Steuergerät geregelten
Druckverlauf in der ersten Kammer 1 dar, durch die eine
Flüssigkeit
zugeführt
wird. Gemäß dem Diagramm
wird der Druck P in der ersten Kammer 1 zu einer Zeit t1 auf einen Wert P1 erhöht und bis
zu einer Zeit t2 auf diesem Wert gehalten.
Zur selben Zeit t2 wird der Druck P in der
zweiten Kammer auf einen Wert P2 erhöht, um bei
Erreichen einer Zeit t3 wieder abgesenkt
zu werden. Zu einer Zeit tx0 wird der Druck
in der dritten Kammer verringert, sodass ein Unterdruck S entsteht.
Dieser wird bis zu einem Zeitpunkt tx1 gehalten,
um dann wieder auf P erhöht
zu werden.
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Durch
diese Steuerung wird es möglich,
die jeweiligen Fluide zu bestimmten Zeiten aus den einzelnen Kammern
abzugeben, bzw. anzusaugen. Sowohl die Zeiten als auch die Drücke sind
entsprechend den jeweiligen Anforderungen frei einstellbar. Z. B.
können
die Zeiten der zweiten Kammer und der dritten Kammer für die zweite
Pumpe auf die mit tx bzw. für die Ansaugpumpe
auf die mit tx+ oder tx_
bezeichnete Zeit geändert werden.
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Eine
vollständige
Auflistung der in 17 verwendeten Symbole ist wie
folgt:
- M1
- Modul 1
- M2
- Modul 2
- tW1
- Arbeitszeit Pumpe
1
- tW2
- Arbeitszeit Pumpe
2
- t1
- Startzeit Pumpe 1
- t2
- Endzeit Pumpe 1
- t2
- Startzeit Pumpe 2
- t3
- Endzeit Pumpe 2
- tx
- Mögliche Verschiebung der Startzeit
der Pumpe 2
- ts
- Arbeitszeit Ansaugpumpe
- tx0
- Startzeit Ansaugpumpe
- tx1
- Endzeit Ansaugpumpe
- D1
- Verzögerung
- D2
- Verzögerung zwischen
Zyklen
- P
- Ausgangsdruck
- P1
- Druckerhöhung Pumpe
1
- P2
- Druckerhöhung Pumpe
2
- S
- Druckverringerung
Saugpumpe
- K1
- Kammer 1
- K2
- Kammer 2
- K3
- Kammer 3
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Aus
dem Diagramm ist außerdem
zu entnehmen, dass es auch möglich
ist, einzelne Abgabezyklen vorzusehen, die durch einen Zeitraum
D2 getrennt sind, in denen keine Pumpentätigkeit erfolgt. Innerhalb
der einzelnen Abgabezyklen ist es ebenfalls möglich, einen Verzögerungszeitraum
D1 zwischen den einzelnen Druckänderungen
vorzusehen. Die Zeiträume
D1 und D2 sind für
jeden Zyklus frei einstellbar, bzw. kann D1 auch innerhalb eines
Zyklus geändert
werden.
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Das
digitale Steuergerät
ermöglicht
außerdem
die Benutzung von mehreren unabhängigen
Steuerkanälen.
Mit jedem Kanal können
verschiedene Vorrichtungen wie z. B. Rollenpumpen, elektromechanische
Luftventile (Druckluft, Vakuum), elektrische Relais oder elektrische
Geräte
(Sauger, Pumpen usw.) gesteuert werden.
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Das
Steuergerät
ermöglicht
es, die jeweiligen Geräte
in einem Zeitintervall von 1 s bis 24 h ein- bzw. auszuschalten,
wobei zwischen den einzelnen Zyklen Pausen von 1 s bis 23 h 59 min
59 s möglich
sind.
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Das
Steuergerät
kann direkt oder flexibel über
einen PC programmiert werden.