DE102005036691A1

DE102005036691A1 - Materialversorgungseinrichtung und Materialdruckbehälter

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Publication number: DE102005036691A1
Application number: DE200510036691
Authority: DE
Original assignee: Krautzberger GmbH
Current assignee: Krautzberger GmbH
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2005-08-04
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2025-08-05
Also published as: DE102005036691B4

Abstract

Es wird eine Materialversorgungseinrichtung und ein Materialdruckbehälter (10) zur Versorgung von Spritzapparaten (1) mit Beschichtungsmaterial beschrieben. Der Materialdruckbehälter besitzt ein Gehäuse, das mittels eines im Gehäuse (11) verschiebbaren, eine Kolbenstange (25) aufweisenden Kolbens (20) in einer Materialkammer (40) und einer Druckmittelkammer (41) unterteilt ist. In der Materialkammer (40) ist eine Materialauslassöffnung vorgesehen. In die Druckmittelkammer (41) mündet eine Druckmittelzuleitung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Materialversorgungseinrichtung zur Versorgung von Spritzapparaten mit Beschichtungsmaterial sowie einen Materialdruckbehälter.

Spritzvorrichtungen, wie zum Beispiel Spritzpistolen, müssen kontinuierlich mit Beschichtungsmaterial versorgt werden, das in den Materialkanal der Spritzvorrichtung eingeleitet wird. Der Materialkanal steht mit einer Spritzdüse in Verbindung, die von einer Materialnadel gesteuert wird. Üblicherweise ist eine Versorgungseinrichtung mit einer Pumpe vorgesehen, die das Beschichtungsmaterial aus einem Vorratsbehälter in die Spritzvorrichtung fördert.

Wenn jedoch in zeitlichen Abständen nur geringe Mengen an Beschichtungsmaterial verarbeitet werden, bilden sich in der Versorgungseinrichtung Blasen, die zu Beginn des Spritzprozesses entfernt werden müssen, was zwangsläufig mit Verlust an Beschichtungsmaterial verbunden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Materialversorgungseinrichtung zur Versorgung von Spritzapparaten bereitzustellen, die eine blasenfreie Verarbeitung von Beschichtungsmaterial, insbesondere von kleinen Mengen an Beschichtungsmaterial, gewährleistet. Es ist auch Aufgabe, einen hierfür geeigneten Materialdruckbehälter anzugeben.

Diese Aufgabe wird mit einer Materialversorgungseinrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Materialdruckbehälter mit einem Vorderwand, Seitenwand und Rückwand aufweisenden Gehäuse aufweist, das mittels eines im Gehäuse verschiebbaren, eine Kolbenstange aufweisenden Kolbens in eine Materialkammer und in eine Druckmittelkammer unterteilt ist, und dass eine in der Materialkammer angeordnete Materialauslassöffnung und eine in die Druckmittelkammer mündende Druckmittelzuleitung vorgesehen ist. Der Materialdruckbehälter ist Gegenstand des Patentanspruchs 14.

Zum Befüllen des Materialdruckbehälters wird der Kolben in seine erste Endstellung (I) gebracht, in der er an der Vorderwand anliegt. In dieser Stellung ist die Materialkammer leer und der Innenraum des Gehäuses wird durch die Druckmittelkammer gebildet. Durch Zurückziehen des Kolbens in seine zweite Endstellung (II), in der der Kolben an der Rückwand anliegt, kann das Beschichtungsmaterial aus einem Vorratsbehälter angesaugt werden, wodurch die Materialkammer vollständig gefüllt wird. Nach dem Befüllen wird durch Verschieben des Kolbens in Richtung Auslassöffnung vorzugsweise in senkrechte Stellung des Materialdruckbehälters eventuell in der Materialdruckkammer befindliche Luft herausgedrückt. Dieser Vorgang wird solange durchgeführt, bis das erste Beschichtungsmaterial aus der Auslassöffnung austritt. Anschließend wird der Materialdruckbehälter mit seiner Materialauslassöffnung an die Einlassöffnung des Spritzapparates angeschlossen. Durch Zufuhr des Druckmittels wird der Kolben kontinuierlich aus seiner Stellung II in seine Stellung I bewegt, wodurch kontinuierlich Beschichtungsmaterial aus der Materialkammer in die Spritzvorrichtung gedrückt wird.

Der Materialdruckbehälter hat den Vorteil, dass geringe Mengen an Beschichtungsmaterial auf einfache Weise in den Materialdruckbehälter aufgezogen werden können, wobei durch einfache Handgriffe eventuell im Materialdruckbehälter befindliche Blasen entfernt werden können. Für die Betätigung des Materialdruckbehälters ist lediglich eine Druckmitteileinrichtung erforderlich. Auf eine Materialpumpe kann verzichtet werden.

Die Kolbenstange ist vorzugsweise durch die Rückwand des Gehäuses abgedichtet nach außen verlängert. Die Kolbenstange steht somit auch in ihrer Endstellung I nach außen vor.

Um das Druckmittel in die Druckmittelkammer im Inneren des Gehäuses des Materialdruckbehälters einleiten zu können, ist die Kolbenstange vorzugsweise hohl ausgebildet. Vorzugsweise wird die Kolbenstange durch ein Rohr gebildet.

Am äußeren Ende der Kolbenstange ist vorzugsweise ein Druckmittelanschluss und innerhalb der Druckmittelkammer mindestens eine Auslassöffnung vorgesehen, so dass das in die Kolbenstange eingeleitete Druckmittel in die Druckmittelkammer austreten kann.

Vorzugsweise ist die Auslassöffnung unmittelbar hinter dem Kolben oder im Inneren des Kolbens angeordnet, so dass das Druckmittel in die Druckmittelkammer auch dann noch eintreten kann, wenn der Kolben in seiner Endstellung II an der Rückwand des Gehäuses anliegt. Wenn die Austrittsöffnung in den Kolben gelegt ist, besitzt dieser vorzugsweise in der Kolbenwand eine entsprechende Ausnehmung oder einen Kanal.

Vorzugsweise ist die Druckmittelkammer mit einem Entlüftungskanal versehen. Dieser Entlüftungskanal ist vorzugsweise in der Rückwand des Materialdruckbehälters angeordnet. Dieser Entlüftungskanal dient dazu, die Druckmittelkammer zu entlüften, wenn der Materialdruckbehälter entleert ist und der Kolben an der Vorderwand des Gehäuses anliegt.

Vorzugsweise besitzt die Kolbenstange eine Ringnut, die in der Endstellung I des Kolbens den Entlüftungskanal mit der Druckmittelkammer verbindet. Dadurch wird sicher gestellt, dass der Entlüftungskanal erst dann mit der Druckmittelkammer verbunden ist, wenn der Materialdruckbehälter vollständig entleert ist.

Um die Endstellung I für den Benutzer erkennbar zu machen und gegebenenfalls die Druckmittelzufuhr abzuschalten, ist vorzugsweise ein mit der Druckmittelkammer in Verbindung stehender Drucksensor vorgesehen. Für die Anordnung des Drucksensors gibt es verschiedene Möglichkeiten. Vorzugsweise ist der Drucksensor an einer Gehäusewand angeordnet, insbesondere an einer Gehäusewand, die die Druckmittelkammer umgibt.

Der Drucksensor kann auch im oder am Auslass des Entlüftungskanals angeordnet sein. Wenn der Kolben in seiner Endstellung I angelangt ist, wird über die Ringnut die Verbindung des Entlüftungskanals mit der Druckmittelkammer hergestellt, so dass das Druckmittel durch den Entlüftungskanal austritt. Der Drucksensor spricht in diesem Fall an und detektiert auf diese Weise die Endstellung I.

Es ist auch möglich, den Drucksensor in der Druckmittelleitung anzuordnen, die an die Kolbenstange angeschlossen ist. Der Drucksensor detektiert den Druckabfall in der Druckmittelleitung bei Erreichen der Endstellung I.

Vorzugsweise ist der Drucksensor an eine Anzeigeeinrichtung angeschlossen, die ein optisches oder akustisches Signal abgibt, wenn der Kolben seine Endstellung I erreicht hat.

Dieser Drucksensor ist vorzugsweise auch an den Druckerzeuger angeschlossen, der aufgrund eines entsprechenden elektrischen Signals des Drucksensors die Druckmittelzufuhr abgeschaltet.

Das äußere Ende der Kolbenstange weist vorzugsweise einen Betätigungsteller auf. Mittels dieses Betätigungstellers kann der Kolben von Hand zum Befüllen des Materialdruckbehälters zurückgezogen werden.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Materialdruckbehälters, der an einer Spritzvorrichtung angeordnet ist,
2 einen Längsschnitt durch den in 1 gezeigten Materialdruckbehälter,
3, 3a den Materialdruckbehälter im Längsschnitt in Endstellung II sowie eine vergrößerte Ausschnittdarstellung
4, 4a den Materialdruckbehälter im Längsschnitt in Endstellung I sowie eine vergrößerte Ausschnittdarstellung,
5 eine schematische Darstellung einer Materialversorgungseinrichtung mit Materialdruckbehälter, Spritzapparatur, Druckerzeuger und Drucksensor.
In der 1 ist ein Materialdruckbehälter 10 mit Kolbenstange 25 und Betätigungsteller 35 dargestellt, der am Materialanschlusses 2 eines Spritzapparates 1 angeordnet ist. Der Spritzapparat 1 besitzt eine Materialaustrittsdüse 3, die von dem Materialdruckbehälter 10 mit Beschichtungsmaterial versorgt wird. Details des Spritzapparates 1 sind für die Erfindung nicht von Interesse.
In der 2 ist ein Längsschnitt durch den in 1 gezeigten Materialdruckbehälter 10 dargestellt. Der Materialdruckbehälter 10 besitzt ein Gehäuse 11, dass durch eine Vorderwand 12, eine zylindrische Seitenwand 13 und eine Rückwand 14 gebildet wird. An der Vorderwand 12 ist eine Materialauslassöffnung 15 angeordnet.
Im Gehäuse 11 befindet sich ein Kolben 20, der den Innenraum des Gehäuses 11 in eine Materialkammer 40 und eine Druckmittelkammer 41 unterteilt.
Der Kolben 20 besitzt eine umlaufende Dichtung 23, eine konische Vorderseitenfläche 21 und eine plane Rückseitenfläche 22. Die konische Vorderseitenfläche 21 ist an die konische Ausgestaltung der Vorderwand 12 des Gehäuses 11 angepasst, so dass in der Endstellung I (siehe 4) die Vorderseitenfläche 21 an der Innenfläche der Vorderwand 12 anliegt.
An dem Kolben 20 ist die Kolbenstange 25 angeordnet, die durch die Rückwand 14 des Gehäuses 11 nach außen geführt ist. In der Rückwand 14 sind Dichtungen in Form von O-Ringen 18a, 18b angeordnet, die an der Außenfläche der Kolbenstange 25 anliegen und somit die Druckmittelkammer 41 nach außen abdichten.
In der Rückwand 14 ist ferner ein Entüftungskanal 16 vorgesehen, der aus einem sich in Längsrichtung des Materialdruckbehälters erstreckenden Kanalabschnitt 17a und einem radialen Kanalabschnitt 17b gebildet wird. Der Entlüftungskanal 16 endet somit an der Kolbenstange 25 zwischen den beiden O-Ringen 18a und 18b.
Die Kolbenstange 25 ist als Rohr ausgebildet und weist einen Druckmittelkanal 26 auf, der im Innern der Druckmittelkammer 21 in einer Auslassöffnung 28 mündet. Die Auslassöffnung 28 ist teilweise in den Kolben 20 verlegt worden, der in seiner Rückseitenfläche eine entsprechende Ausnehmung aufweist.
Am äußeren Ende der Kolbenstange 25 ist eine Einlassöffnung 27 und ein Druckmittelanschluss 29 vorgesehen, mit dem die Kolbenstange 25 an eine Druckmittelleitung 50 angeschlossen werden kann (siehe 5). Außerdem weist die Kolbenstange 25 eine Ringnut 30 auf, die im Zusammenhang mit den 3, 3a und 4, 4a erläutert wird.
In der 3 ist ein Materialdruckbehälter 10 dargestellt, dessen Kolben 20 sich in der rückwärtigen Endstellung II befindet. Der Innenraum des Gehäuses 11 wird vollständig durch die Materialdruckkammer 40 gebildet, was dem mit Beschichtungsmaterial befüllten Zustand entspricht. In der 3a ist der Rückwandbereich vergrößert dargestellt. Es ist zu sehen, dass der Entlüftungskanal 16 gegenüber dem Innenraum des Gehäuses mittels Dichtung 18a abgedichtet ist.
In der 4 ist die vorderseitige Endstellung I dargestellt, was dem vollständig entleerten Zustand des Materialdruckbehälters 10 entspricht. Der Innenraum wird vollständig durch die Druckmittelkammer 41 gebildet. In dieser Endstellung liegt die Ringnut 30 im Bereich des O-Rings 18a und verbindet auf diese Weise die Druckmittelkammer 41 mit dem Entlüftungskanal 16. Es wird zwischen dem O-Ring 18a und der Außenfläche der Ringnut 30 ein Verbindungskanal 31 gebildet (siehe 4a).
In der 5 ist eine Materialversorgungseinrichtung 5 dargestellt, wobei der Materialdruckbehälter 10 an einen Druckerzeuger 52 über eine Druckmittelleitung 50 angeschlossen ist. In der Druckmittelleitung 50 ist ein Drucksensor 51 angeordnet, der einerseits über die elektrische Verbindungsleitung 53 an den Druckerzeuger 52 und andererseits über die elektrische Verbindungsleitung 54 an eine Anzeigeeinrichtung 55 angeschlossen ist.
Wenn der Kolben seine Endposition I erreicht hat, ist die Verbindung zwischen der Druckmittelkammer 41 und dem Außenbereich hergestellt, so dass ein Druckabfall in der Druckmittelleitung 50 stattfindet, die vom Drucksensor 51 detektiert wird. Der Drucksensor 51 gibt ein entsprechendes Signal an den Druckerzeuger 52 ab, so dass die Druckerzeugung eingestellt wird. Gleichzeitig wird ein entsprechendes Signal an die Anzeigeeinrichtung 55 gegeben, die ein akustisches oder optisches Signal abgibt und somit dem Bedienungspersonal signalisiert, dass der Materialdruckbehälter 10 vollständig entleert ist. Im Anschluss daran wird der Materialdruckbehälter 10 von der Spritzapparatur 1 entfernt und wie zuvor beschrieben von Hand befüllt. Anschließend wird der befüllte Materialdruckbehälter 10 wieder an die Spritzapparatur 1 angeschlossen und der Druckerzeuger 5 gestartet.

1: Spritzapparat
2: Materialanschluss
3: Materialaustrittsdüse
5: Materialversorgungseinrichtung
10: Materialdruckbehälter
11: Gehäuse
12: Vorderwand
13: Seitenwand
14: Rückwand
15: Materialauslassöffnung
16: Entlüftungskanal
17a, b: Kanalabschnitt
18a, b: O-Ring
20: Kolben
21: Vorderseitenfläche
22: Rückseitenfläche
23: Dichtung
25: Kolbenstange
26: Druckmittelkanal
27: Einlassöffnung
28: Auslassöffnung
29: Druckmittelanschluss
30: Ringnut
31: Verbindungskanal
35: Betätigungsteller
40: Materialkammer
41: Druckmittelkammer
50: Druckmittelleitung
51: Drucksensor
52: Druckerzeuger
53: elektrische Verbindungsleitung
54: elektrische Verbindungsleitung
55: Anzeigeeinrichtung

Claims

Materialversorgungseinrichtung zur Versorgung von Spritzapparaten mit Beschichtungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Materialdruckbehälter (10) mit einem Vorderwand (12), Seitenwand (13) und Rückwand (14) aufweisenden Gehäuse (11) aufweist, das mittels eines im Gehäuse (11) verschiebbaren, eine Kolbenstange (25) aufweisenden Kolbens (20) in eine Materialkammer (40) und in eine Druckmittelkammer (41) unterteilt ist, und dass eine in der Materialkammer (40) angeordnete Materialauslassöffnung (15) und eine in die Druckmittelkammer (41) mündende Druckmittelzuleitung vorgesehen ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (25) durch die Rückwand (14) des Gehäuses (11) abgedichtet nach außen verlängert ist.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (25) einen Druckmittelkanal (26) und innerhalb der Druckmittelkammer (41) eine Auslassöffnung (28) aufweist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (28) unmittelbar hinter dem Kolben (20) oder innerhalb des Kolbens (20) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmittelkammer (41) einen Entlüftungskanal (16) aufweist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (25) eine Ringnut (30) aufweist, die in Endstellung (II) des Kolbens (20) den Entlüftungskanal (16) mit der Druckmittelkammer (41) verbindet.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Druckmittelkammer (41) in Verbindung stehender Drucksensor (51) vorgesehen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (51) an einer Gehäusewand (12, 13, 14) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (51) am Entlüftungskanal (16) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (25) an eine Druckmittelleitung (50) angeschlossen ist, und dass der Drucksensor (51) in der Druckmittelleitung (50) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (51) an eine Anzeigeeinrichtung (55) angeschlossen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (51) an einen Druckerzeuger (52) angeschlossen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet, dass das äußere Ende der Kolbenstange (25) einen Betätigungsteller (35) aufweist.
Materialdruckbehälter zur Versorgung von Spritzapparaten mit Beschichtungsmaterial, gekennzeichnet durch – ein Vorderwand (12), Seitenwand (13) und Rückwand (14) aufweisendes Gehäuse (11), das mittels eines im Gehäuse (11) verschiebbaren, eine Kolbenstange (25) aufweisenden Kolbens (20) in eine Materialkammer (40) und in eine Druckmittelkammer (41) unterteilt ist, – eine in der Materialkammer (40) angeordnete Materialauslassöffnung (15) und – eine in die Druckmittelkammer (41) mündende Druckmittelzuleitung.