DE102006041601A1

DE102006041601A1 - Steuereinrichtung eines Druckluftmotors, insbesondere in Kombination mit einer Pumpe und einer Sprühbeschichtungsanlage

Info

Publication number: DE102006041601A1
Application number: DE200610041601
Authority: DE
Inventors: Hartwig Storrer
Original assignee: ITW Oberflaechentechnik GmbH
Current assignee: Carlisle Fluid Technologies Germany GmbH
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2008-03-06
Also published as: TW200821477A; WO2008029223A1

Abstract

Pneumatische Steuereinrichtung eines Druckluftmotors (22), und dessen Kombination mit einer Pumpe (48), um diese anzutreiben, vorzugsweise in einer Sprühbeschichtungsanlage zum Fördern von Beschichtungsmedium zum Sprühbeschichten von Gegenständen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung eines Druckluftmotors gemäß Anspruch 1, insbesondere in Kombination mit einer von dem Motor antreibbaren Pumpe.
Ferner betrifft die Erfindung eine Sprühbeschichtungsanlage zum Sprühbeschichten von Gegenständen mit Farbe oder Lack in flüssiger oder in pulverförmiger Form, wobei die Sprühbeschichtungsanlage eine von einem Druckluftmotor angetriebene Pumpe zum Fördern des Beschichtungsmediums enthält.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Farbe oder Lack zum Sprühbeschichten in einer Sprühbeschichtungsanlage von einer Pumpen-Motor-Einheit zu einer Sprühvorrichtung zu fördern, welch Letztere eine Sprühdüse oder einen Rotationszerstäuber zum Sprühen des Beschichtungsmediums auf einen zu beschichtenden Gegenstand aufweist. Die Pumpen- Motor-Einheit enthält eine Kolbenpumpe, welche an einen Druckluftmotor angeflanscht ist, von welchem sie angetrieben wird. Der Druckluftmotor enthält einen Kolben, welcher in einem Zylinder linear hin- und herbewegbar ist durch wechselweises Belüften des einen Zylinderraumabschnittes auf der einen Kolbenseite mittels Druckluft und gleichzeitiges Entlüften des Zylinderraumabschnittes auf der anderen Kolbenseite, wonach der eine Zylinderraumabschnitt entlüftet und der andere Zylinderraumabschnitt mit Druckluft belüftet wird. Die Umschaltung des Be- und Entlüftens erfolgt durch eine mechanische Vorrichtung. Diese erfordert sehr viele mechanische Teile.
Sprühbeschichtungsanlagen dienen beispielsweise zum Lackieren von Autokarosserien, jedoch auch von anderen Gegenständen. Wenn das Beschichtungsmedium flüssige Farbe oder flüssiger Lack ist, erzeugt dieser häufig Dämpfe, welche bei hoher Konzentration eine Explosion verursachen können.
Aus der Patentschrift DE 36 34 062 C2 und der veröffentlichten Patentanmeldung DE 29 17 232 sind Druckluftmotoren bekannt, deren Kolben mit einem Dauermagneten zur Betätigung eines magnetisch betätigbaren elektrischen Schalters in Form eines Reed-Kontaktes versehen ist. Elektrische Leitungen und insbesondere elektrische Kontakte haben jedoch die Gefahr, dass elektrische Funken entstehen können, die eine Explosion von explosionsfähigen Gasen in der Umgebung des Zylinders verursachen können.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, einen Druckluftmotor, insbesondere in Anwendung als Antrieb für eine Pumpe und hier wieder insbesondere in einer Sprühbeschichtungsanlage, derart zu steuern, dass weniger mechanische Teile erforderlich sind und durch deren Verwendung in explosionsgefährdeten Räumen keine Explosionsgefahr besteht.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Steuereinrichtung eines Druckluftmotors mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch einen Druckluftmotor, welcher mit einer pneumatischen Steuereinrichtung gemäß den Patentansprüchen versehen ist.
Besonders vorteilhaft ist die Erfindung in Form einer Pumpenanlage, welche einen Druckluftmotor mit einer Steuerung nach der Erfindung und eine Pumpe enthält, welche mit dem Druckluftmotor antriebsmäßig verbunden ist. Pumpe und Druckluftmotor bilden vorzugsweise eine Baueinheit.
Vorzugsweise enthalten der Druckluftmotor und die Pumpe jeweils ein Gehäuse, die aneinander angeflanscht sind.
Besonders vorteilhaft ist die Erfindung in einer Sprühbeschichtungsanlage, welche eine Pumpenanlage der vorstehend genannten Art enthält zum Fördern eines Beschichtungsmediums in Form von flüssiger Farbe oder flüssigem Lack. Jedoch ist die Erfindung auch zur Förderung von pulverförmigen Beschichtungsmedien geeignet, wenn die Pumpe zur Förderung von pulverförmigen Beschichtungsmedien ausgebildet ist.
Der Ausdruck „Belüften" bedeutet im Rahmen der Erfindung das Zuführen von Druckluft. Der Ausdruck „Entlüften" bedeutet im Rahmen der Erfindung das Abführen von Druckluft aus dem zuvor mit Druckluft gefüllten Raum.
Beim Entlüften der Zylinderraumabschnitte beidseitig des Kolbens des Druckluftmotors besteht die Gefahr, dass sich am Druckluftmotor Eis bildet. Um diese Gefahr zu reduzieren und auch zur Erzeugung von hohen Arbeitsfrequenzen des Druckluftmotors (schnelle Kolbenbewegungen) bestehen vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung darin, für das Be- und Entlüften des Druckluftmotors Ventile zu verwenden, welche einen größeren Druckluftdurchflussquerschnitt haben als andere, zur pneumatischen Steuerung dieser Ventile vorgesehene Ventile oder pneumatische Schalter.
Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen
1 schematisch eine Sprühbeschichtungsanlage nach der Erfindung mit einer Pumpenanlage, einem Druckluftmotor und einer Steuereinrichtung für den Druckluftmotor jeweils gemäß der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Sprühbeschichtungsanlage nach der Erfindung mit einer Pumpenanlage, einem Druckluftmotor und einer Steuereinrichtung des Druckluftmotors jeweils nach der Erfindung;
3 schematisch eine weitere Ausführungsform einer Sprühbeschichtungsanlage nach der Erfindung mit einer Pumpenanlage, einem Druckluftmotor und einer Steuereinrichtung des Druckluftmotors jeweils nach der Erfindung.
1 zeigt eine Steuereinrichtung 20-1 gemäß der Erfindung für einen Druckluftmotor 22. Der Druckluftmotor 22 enthält einen durch Druckluft linear hin- und herbewegbaren Kolben 24 in einem Zylinder 26 und mindestens einen Dauermagneten 28. Der mindestens eine Dauermagnet 28 ist an dem Kolben 24 zur gemeinsamen Bewegung mit ihm angeordnet, z. B. in einer Ringnut, oder er bildet den Kolben. Der Zylinder 26 ist beidseitig des Kolbens 24 jeweils mit mindestens einer Anschlussöffnung 30 bzw. 32 zum wechselweisen Be- und Entlüften der Zylinderraumabschnitte 34 und 36 beidseitig des Kolbens 24 versehen.
Es sind mindestens zwei von dem Magnetfeld des mindestens einen Dauermagneten 28 schaltbare pneumatische Schalter S1 und S2 (Ventile) vorgesehen, von welchen einer nahe am einen Hubende und der andere nahe am anderen Hubende des Kolbens 24 außerhalb des Zylinderraumes 34, 36 angeordnet ist. Der Dauermagnet 28 schaltet mittels seines Magnetfeldes jeweils am Hubende des Kolbens 24 den an dem betreffenden Hubende angeordneten pneumatischen Schalter S1 oder S2 von einer Entlüftungsstellung, welche in den Zeichnungen gezeigt ist, in eine Belüftungsstellung. Wenn sich danach der Kolben 24 zusammen mit dem mindestens einen Dauermagneten 28 vom einen Hubende in Richtung zu dem anderen Hubende wegbewegt hat und dadurch sein Magnetfeld diesen pneumatischen Schalter S1 oder. S2 nicht mehr aktiviert, schaltet dieser Schalter S1 oder S2 selbstständig wieder in die Entlüftungsstellung um.
Die pneumatische Steuereinrichtung 20 enthält eine von den pneumatischen Schaltern S1 und S2 in Abhängigkeit von deren Schalterstellungen gesteuerte und dadurch pneumatisch betätigbare Ventilanordnung 40-1 zum alternativen Be- und Entlüften der beiden Zylinderraumabschnitte 34 und 36 auf den beiden Kolbenseiten. Die pneumatisch betätigbare Ventilanordnung 40-1 enthält einen pneumatischen Speicher, vorzugsweise in Form eines pneumatisch betätigbaren Impulsventils V1. Das Impulsventil V1 hat zwei pneumatische Steuereingänge 41 und 42, an welche jeweils ein Druckluftausgang 2 eines der beiden pneumatischen Schalter S1 und S2 angeschlossen ist, sodass das Impulsventil V1 jeweils von der einen in die andere von zwei Speicherstellungen umschaltbar ist durch entgegengesetzt wechselweises Belüften mittels Druckluft und Entlüften von Druckluft seiner beiden Steuereingänge 41 und 42 durch die von dem Dauermagneten 28 wechselweise magnetisch betätigten pneumatischen Schalter S1 und S2.
Wenn der pneumatische Schalter S1 vom Magnetfeld des Dauermagneten 28 erregt wird, gelangt er in eine Schaltstellung, in welcher sein Drucklufteinlass 1 mit seinem Druckluftauslass 2 verbunden ist, sodass diese Druckluft an den pneumatischen Steuereingang 41 des Impulsventils V1 übertragen wird und dadurch das pneumatische Impulsventil V1 in die in den 1, 2 und 3 dargestellte Stellung bewegt. Das Impulsventil V1 bleibt auch bei Wegfall dieser Druckluft so lange in dieser Stellung, auch wenn der Steuereingang 41 über den einen Schalter S1 wieder entlüftet wird, bis vom anderen pneumatischen Schalter S2 Druckluft dem anderen pneumatischen Steuereingang 42 des Impulsventils V1 zugeführt wird, in welchem Falle dann das Impulsventil V1 umgeschaltet wird in seine andere Stellung, die es dann wiederum so lange behält, bis der andere Steuereingang 42 entlüftet und außerdem wieder der eine Steuereingang 41 mit Druckluft beaufschlagt wird.
Die pneumatischen Schalter S1 und S2 sind vorzugsweise als 3/2-Wegeventile ausgebildet. Sie enthalten jeweils einen Drucklufteinlass 1, der an eine Druckluftversorgungsleitung 44 angeschlossen ist, einen Druckluftausgang 2, welcher an den Steuereingang 41 bzw. 42 des Impulsventils V1 angeschlossen ist, und einen Entlüftungsauslass 3, welcher in die Außenatmosphäre führt. Der Druckluftauslass 2 ist je nach Schalterstellung des pneumatischen Schalters S1 und S2 entweder mit dem Drucklufteinlass 1 oder entsprechend 1 mit dem Entlüftungsauslass 3 strömungsmäßig verbunden.
Das Impulsventil V1 hat einen an die Druckluftversorgungsleitung 44 angeschlossenen Drucklufteinlass 1, einen Druckluftauslass 2 und einen Druckluftauslass 4 sowie einen Entlüftungsauslass 3 und einen Entlüftungsauslass 5. Das Impulsventil V1 hat zwei jeweils stabile Schaltstellungen. In der einen Schaltstellung, welche 1 zeigt, ist der Drucklufteinlass 1 mit dem einen Druckluftauslass 2 verbunden, wohingegen der andere Druckluftauslass 4 mit dem einen Entlüftungsauslass 5 verbunden ist. In der anderen, nicht gezeigten stabilen Ventilstellung des Impulsventils V1 ist der Drucklufteinlass 1 mit dem anderen Druckluftauslass 4 verbunden, und der eine Druckluftauslass 2 ist mit dem anderen Entlüftungsauslass 3 verbunden.
Der Kolben 24 ist durch eine Kolbenstange 46 antriebsmäßig mit einer Pumpe 48 verbunden. Die Gehäuse des Druckluftmotors 22 und der Pumpe 48 sind vorzugsweise aneinander angeflanscht. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann auch ein einziges Gehäuse vorgesehen werden, welches den Druckluftmotor 2 und die Pumpe 48 enthält.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Motor-Pumpen-Kombination 22/48 in eine Sprühbeschichtungsanlage integriert zum Fördern von Beschichtungsmedium 50 aus einem Vorratsbehälter 51 zu einer Sprühvorrichtung 52. Die Sprühvorrichtung 52 kann eine Sprühdüse oder ein Rotationszerstäuber sein.
Das Beschichtungsmedium ist Farbe oder Lack und kann pulverförmig oder gemäß einer besonderen Anwendung flüssig sein. Anstatt zu einer Sprühvorrichtung 52 kann das Beschichtungsmedium von einem Behälter in einen Zwischenbehälter gefördert werden.
Die vorstehende Beschreibung der Erfindung mit Bezug auf 1 gilt auch für die erfindungsgemäßen Ausführungen nach den 2 und 3. Die Besonderheiten der Ausführungsformen nach den 1, 2 und 3 werden im Folgenden beschrieben.
Die pneumatische Ventilanordnung 40-1 der pneumatischen Steuereinrichtung 20 von 1 enthält zwei pneumatisch betätigbare Belüftungsventile V2 und V3, welche zum Belüften der Zylinderraumabschnitte 34 und 36 mit Druckluft jeweils einen Drucklufteinlass 1 und einen Druckluftauslass 2 aufweisen, von welchen der Druckluftauslass 2 des einen Belüftungsventils V3 mit der mindestens einen Anschlussöffnung 30 am einen Zylinderraumende und der Druckluftauslass 2 des betreffenden anderen Belüftungsventils V2 mit der mindestens einen Anschlussöffnung 32 am anderen Zylinderraumende verbunden ist. Der Drucklufteinlass 1 der beiden Belüftungsventile V2 und V3 ist an die Druckluftversorgungsleitung 44 angeschlossen.
Ferner sind zwei pneumatisch betätigbare Entlüftungsventile V4 und V5 zum Entlüften der beiden Zylinderraumabschnitte 34 und 36 und dadurch zum Ablassen von Druckluft vorgesehen. Die Entlüftungsventile V4 und V5 haben jeweils einen Entlüftungseinlass 1 und einen Entlüftungsauslass 2. Der Entlüftungseinlass 1 des einen Entlüftungsventils V5 ist mit der mindestens einen Anschlussöffnung 30 am einen Zylinderraumende und der Entlüftungseinlass 1 des betreffend anderen Entlüftungsventils V4 ist mit der mindestens einen Anschlussöffnung 32 am anderen Zylinderraumende verbunden.
Der eine Druckluftauslass 2 des pneumatischen Impulsventils V1 ist jeweils an einen Steuereingang 56 des einen Belüftungsventils V3 und an einen Steuereingang 58 des anderen Entlüftungsventils V4 angeschlossen. Der betreffende andere Druckluft betreffenden einen Entlüftungsventils V5 angeschlossen. Dadurch wird wechselweise beidseitig des Kolbens 24 alternativ jeweils der eine Zylinderraumabschnitt 34 mit Druckluft belüftet und der andere Zylinderraumabschnitt 36 von Druckluft entlüftet, und dann umgekehrt der andere Zylinderraumabschnitt 36 mit Druckluft belüftet wird und der eine Zylinderraumabschnitt 34 von Druckluft entlüftet. Diese alternative, jeweils entgegengesetzt stattfindende Belüftung des einen Zylinderraumabschnitts 34, während gleichzeitig der andere Zylinderraumabschnitt 36 entlüftet wird, und danach umgekehrt der andere Zylinderraumabschnitt 36 mit Druckluft belüftet wird und der eine Zylinderraumabschnitt 34 entlüftet wird, findet in fortlaufendem Wechsel statt.
Gemäß bevorzugter Ausführungsform der Erfindung haben die schaltbaren Ventilkanäle der Belüftungsventile V2 und V3 und/oder der Entlüftungsventile V4 und V5 jeweils einen größeren Druckluftdurchflussquerschnitt als die schaltbaren Ventilkanäle des Impulsventils V1 und der pneumatischen Schalter S1 und S2.
Die Belüftungsventile V2 und V3 und die Entlüftungsventile V4 und V5 sind vorzugsweise Membranventile, da ihre Ventilkanäle einen besonders großen Durchflussquerschnitt haben können.
Die Belüftungsventile V2 und V3 und die Entlüftungsventile V4 und V5 sind vorzugsweise 2/2-Wegeventile.
An den Entlüftungsauslass 2 der beiden Entlüftungsventile V4 und V5 ist vorzugsweise jeweils ein Schalldämpfer 64 bzw. 66 angeschlossen.
Die pneumatischen Schalter S1 und S2 können am Zylinder 36 befestigt sein. Sie sind vorzugsweise mindestens teilweise in Zylinderstirnplatten integriert.
Die Ausführungsform von 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform von 1 dadurch, dass anstatt der Ventilanordnung 40-1 mit zwei Belüftungsventilen V2 und V3 und zwei Entlüftungsventilen V4 und V5 eine Ventilanordnung 40-2 mit nur zwei pneumatisch betätigbare Ventile V6 und V7 vorgesehen ist, von welchen jedes als Belüftungs- und als Entlüftungsventil ausgebildet ist. Soweit keine Unterschiede nachfolgend beschrieben werden, gilt die Beschreibung von 1 auch für 2. In 2 ist die Steuereinrichtung mit 20-2 bezeichnet.
Die Belüftungs- und Entlüftungsventile V6 und V7 haben in ihren schaltbaren Ventilkanälen vorzugsweise einen größeren Druckluftdurchflussquerschnitt als das Impulsventil V1 und die pneumatischen Schalter S1 und S2. Vorzugsweise sind es Membranventile und/oder 2/2-Wegeventile. Beide sind gleich.
Bei der Ausführungsform von 2 ist der eine Druckluftauslass 2 des Impulsventils V1 an einen pneumatischen Steuereingang 70 des einen Belüftungs- und Entlüftungsventils V7 angeschlossen. Der andere Druckluftauslass 4 des Impulsventils V1 ist an einen pneumatischen Steuereingang 72 des anderen Belüftungs- und Entlüftungsventils V6 angeschlossen.
Die Druckluftversorgungsleitung 44 ist jeweils an einen Drucklufteinlass 1 der beiden Belüftungs- und Entlüftungsventile V6 und V7 angeschlossen. Ein Druckluftauslass 2 des einen Belüftungs- und Entlüftungsventils V7 ist an die Anschlussöffnung 30 des einen Zylinderraumabschnitts 34 an dessen Kolbenhubende angeschlossen. Ein Druckluftauslass 2 des anderen Belüftungs- und Entlüftungsventils V6 ist an die mindestens eine Anschlussöffnung 32 des betreffenden anderen Zylinderraumabschnitts 36 an dessen Kolbenhubende angeschlossen. Jedes der beiden Belüftungs- und Entlüftungsventile V6 und V7 hat einen Entlüftungsauslass 3. An diesen ist vorzugsweise jeweils ein Schalldämpfer 64 bzw. 66 angeschlossen. Bei jedem Belüftungs- und Entlüftungsventil V6 und V7 ist der Druckluftauslass 2 alternativ mit dem Drucklufteinlass 1 oder dem Entlüftungsauslass 3 verbindbar.
Bei der in 2 gezeigten Schaltstellung des Impulsventils V1 gelangt Druckluft von seinem Drucklufteinlass 1 zu seinem einen Druckluftauslass 2 und von dort zum pneumatischen Steuereingang 70 des einen Belüftungs- und Entlüftungsventils V7. Dadurch wird dieses Belüftungs- und Entlüftungsventil V7 von der in 2 gezeigten Belüftungsstellung in eine Entlüftungsstellung zum Entlüften des einen Zylinderraumabschnitts 34 umgeschaltet. Das andere Belüftungs- und Entlüftungs ventil V6 ist in seiner Belüftungsstellung zum Belüften des anderen Zylinderraumabschnitts 36. Dadurch wird der Kolben 24 von seiner in 2 oberen Endstellung in eine untere Endstellung bewegt. In der unteren Endstellung des Kolbens 24 wird der untere Schalter S2 durch das Magnetfeld des Dauermagneten 28 von der gezeigten Entlüftungsstellung in eine Belüftungsstellung umgeschaltet. Dadurch wird das Impulsventil V1 umgeschaltet, sodass jetzt der obere Zylinderraumabschnitt 36 durch das andere Belüftungs- und Entlüftungsventil V6 entlüftet und der untere Zylinderraumabschnitt 34 durch das eine Belüftungs- und Entlüftungsventil V7 belüftet wird. Dadurch wird der Kolben 24 von der Druckluft wieder in seine obere Endstellung bewegt, und der Zyklus beginnt von neuem.
Bei der Ausführungsform von 3 besteht der Unterschied zu den Ausführungsformen nach den 1 und 2 darin, dass die Ventilanordnung 40-3 keine zusätzlichen Belüftungsventile und/oder Entlüftungsventile aufweist, sondern dass das Impulsventil V1 selbst zur Belüftung mit Druckluft und zur Entlüftung von Druckluft des Zylinders 26 ausgebildet ist. Die Steuereinrichtung in 3 ist mit 20-3 bezeichnet.
Bei der Ausführungsform von 3 hat das pneumatisch betätigbare Impulsventil V1 wieder zwei pneumatische Steuereingänge 41 und 42, von welchen einer 41 mit einem Druckluftauslass 2 des einen pneumatischen Schalters S1 und der andere mit einem Druckluftauslass 2 des anderen pneumatischen Schalters S2 verbunden ist zum Umschalten des Impulsventils V1. Jeder pneumatische Schalter S1 und S2 ist von dem Dauermagnetfeld des Dauermagneten 28 des Kolbens 24 von einer Entlüftungsstellung, in welcher der Druckluftauslass 2 mit einem Entlüftungsauslass 3 verbunden, in eine Belüftungsstellung umschaltbar, in welcher sein Drucklufteinlass 1 mit seinem Druckluftauslass 2 verbunden ist, wobei der pneumatische Schalter S1 bzw. S2 bei Wegfall des Dauermagnetfeldes automatisch wieder in seine Entlüftungsstellung umschaltet.
Der Drucklufteinlass 1 der beiden pneumatischen Schalter S1 und S2 ist an die Druckluftversorgungsleitung 44 angeschlossen.
Das Impulsventil V1 hat wiederum einen Drucklufteinlass 1, zwei Druckluftauslässe 2 und 4 und zwei Entlüftungsauslässe 3 und 5. Das Entlüftungsventil V1 ist von dem einen Schalter S1 pneumatisch in eine erste Schaltstellung schaltbar, in welcher der Drucklufteinlass 1 des Impulsventils V1 nur mit dem einen 2 der beiden Druckluftauslässe 2 und 4 verbunden ist und der andere Druckluftauslass 4 mit dem einen 5 der beiden Entlüftungsauslässe 3 und 5 verbunden ist. Das Impulsventil V1 ist von dem anderen pneumatischen Schalter S2 pneumatisch in eine zweite Schaltstellung umschaltbar, in welcher der Drucklufteinlass 1 des Impulsventils V1 nur mit seinem anderen 4 der beiden Druckluftauslässe 2 und 4 verbunden ist und der eine Druckluftauslass 2 mit dem betreffenden anderen 3 der beiden Entlüftungsauslässe verbunden ist.
Der eine Druckluftauslass 2 des Impulsventils V1 ist mit der mindestens einen Anschlussöffnung 30 des einen Zylinderraumabschnitts 34 der beiden Zylinderraumabschnitte 34 und 36 des Zylinders 26 an dem einen Zylinderraumende, und der andere Druckluftauslass 4 des Impulsventils V1 ist mit der mindestens einen Anschlussöffnung 32 des betreffenden anderen Zylinderraumabschnitts 36 des Zylinders 26 an dem betreffenden anderen Zylinderraumende verbunden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Druckluftdurchflussquerschnitt der schaltbaren Ventilkanäle des Impulsventils V1, welche für den Durchlass von Druckluft zu den Zylinderraumabschnitten 34 und 36 beim Belüften mit Druckluft und zur Abfuhr von Druckluft aus diesen Zylinderraumabschnitten beim Entlüften vorgesehen sind, größer als der Druckluftdurchflussquerschnitt der schaltbaren Ventilkanäle in den pneumatischen Schaltern V1 und V2 zum Zuführen von Druckluft zu und zum Entlüften von Druckluft von den Steuereingängen 41 und 42 des Impulsventils V1.

Claims

Steuereinrichtung eines Druckluftmotors (22), der einen durch Druckluft linear hin und her bewegbaren Kolben (24) im Zylinderraum (34, 36) eines Zylinders (26) und mindestens einen Dauermagneten (28) aufweist, wobei der mindestens eine Dauermagnet (28) an dem Kolben (24) zur gemeinsamen Bewegung mit ihm angeordnet ist oder den Kolben bildet, und wobei der Zylinder (26) beidseitig des Kolbens (24) an beiden Zylinderraumenden jeweils mindestens eine Anschlussöffnung (30, 32) zum Belüften und Entlüften der Zylinderraumabschnitte (34, 36) auf den beiden Kolbenseiten aufweist; gekennzeichnet durch zwei von dem Magnetfeld des mindestens einen Dauermagneten (28) schaltbare pneumatische Schalter (S1, S2), von welchen einer nahe am einen Hubende und der andere nahe am anderen Hubende des Kolbens (24) am Zylinder (26) angeordnet ist, so dass jeweils an dem Hubende, welches der Kolben (24) mit dem mindestens einen Dauermagneten (28) erreicht, der dortige pneumatische Schalter (S1, S2) mittels des Dauermagnetfeldes von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung geschaltet wird, jedoch danach selbsttätig wieder in seine erste Stellung umschaltet, wenn sich der Kolben (24) zusammen mit dem mindestens einen Dauermagneten (28) in Richtung zum anderen Hubende von dem einen Hubende wegbewegt hat und dadurch sein Magnetfeld diesen pneumatischen Schalter (S1, S2) nicht mehr aktiviert; eine pneumatisch betätigbare Ventilanordnung (20-1; 20-2; 20-3) zum alternativen jeweils entgegengesetzten Belüften und Entlüften der beiden Zylinderraumabschnitte (34, 36) auf den beiden Kolbenseiten in Abhängigkeit von den Schalterstellungen der beiden pneumatischen Schalter (S1, S2), wobei die pneumatisch betätigbare Ventilanordnung einen pneumatischen Speicher (V1) aufweist, welcher zwei Steuereingänge (41, 42) aufweist, an welche jeweils ein Druckluftauslass (2) eines der beiden pneumatischen Schalter (S1, S2) angeschlossen ist, wobei jeder Schalter (S1, S2) einen Drucklufteinlass (1) und einen Entlüftungsauslass (3) aufweist und umschaltbar ist, um den Druckluftauslass (2) alternativ mit seinem Drucklufteinlass (1) oder mit seinem Entlüftungsauslass (3) zu verbinden, sodass der pneumatische Speicher (V1) jeweils von der einen in die andere von zwei Speicherstellungen umschaltbar ist durch entgegengesetzt wechselweises Belüften und Entlüften seiner beiden Steuereingänge (41, 42).
Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der pneumatische Speicher (V1) ein pneumatisch betätigbares Impulsventil ist.
Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatische Ventilanordnung (20-1; 20-2) mindestens zwei pneumatisch betätigbare Ventile (V2–V7) aufweist, dass der Steuereingang (56, 58, 60, 62; 70, 72) bei mindestens einem der Ventile (V2–V7) an einen Druckluftausgang (2, 4) des pneumatischen Speichers (V1) und der Steuereingang (56, 58, 60, 62; 70, 72) von mindestens einem anderen der Ventile (V1–V7) an einen anderen Druckluftausgang (2, 4) des pneumatischen Speichers (V1) angeschlossen ist; dass mindestens eines der Ventile (V2–V7) an die mindestens eine Anschlussöffnung (30, 32) eines der beiden Zylinderraumabschnitte (34, 36) und mindestens ein anderes der Ventile (V2–V7) an die mindestens eine Anschlussöffnung (30, 32) des betreffenden anderen Zylinderraumabschnittes (34, 36) angeschlossen ist, um diese beiden Zylinderraumabschnitte (34, 36) entgegengesetzt zueinander wechselweise mit Druckluft zu belüften und von der Druckluft zu entlüften.
Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens zwei pneumatisch betätigbaren Ventile (V2–V7) jeweils schaltbare Ventilkanäle für das Belüften und das Entlüften der Zylinderabschnitte (34, 36) aufweisen, wobei der Druckluftdurchflussquerschnitt der Ventilkanäle dieser Ventile größer als der von den schaltbaren Ventilkanälen des pneumatischen Speichers (V1) und der pneumatischen Schalter (S1, S2) ist.
Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der pneumatische Speicher (V1) einen Drucklufteinlass (1), zwei Druckluftauslässe (2, 4) und zwei Entlüftungsauslässe (3, 5) aufweist; dass der pneumatische Speicher (V1) eine erste Schaltstellung aufweist, in welcher der Drucklufteinlass (1) nur mit dem einen (2) der beiden Druckluftauslässe (2, 4) verbunden ist und der andere Druckluftauslass (4) mit dem einen (5) der beiden Entlüftungsauslässe (3, 5) verbunden ist; dass der pneumatische Speicher (V1) eine zweite Schaltstellung aufweist, in welcher der Drucklufteinlass (1) nur mit dem anderen (4) der beiden Druckluftauslässe (2, 4) verbunden ist und der eine Druckluftauslass (2) mit dem anderen (3) der beiden Entlüftungsauslässe (3, 5) verbunden ist; dass zwei pneumatisch betätigbare Belüftungsventile (V2, V3) vorgesehen sind, welche zum Belüften der Zylinderraumabschnitte (34, 36) mit Druckluft jeweils einen Drucklufteinlass (1) und einen Druckluftauslass (2) aufweisen, von welchen der Druckluftauslass (2) des einen Belüftungsventils (V3) mit der mindestens einen Anschlussöffnung (30) am einen Zylinderraumende und der Druckluftauslass (2) des betreffenden anderen Belüftungsventils (V2) mit der mindestens einen Anschlussöffnung (32) am anderen Zylinderraumende verbunden ist; dass zwei pneumatisch betätigbare Entlüftungsventile (V4, V5) zum Entlüften der beiden Zylinderraumabschnitte (34, 36) vorgesehen sind, welche jeweils einen Entlüftungseinlass (1) und einen Entlüftungsauslass (2) aufweisen, von welchen der Entlüftungseinlass (1) des einen Entlüftungsventils (V5) mit der mindestens einen Anschlussöffnung (30) am einen Zylinderraumende und der Entlüftungseinlass (1) des betreffenden anderen Entlüftungsventils (V4) mit der mindestens einen Anschlussöffnung (32) am anderen Zylinderraumende verbunden ist; dass der eine Druckluftauslass (2) des pneumatischen Speichers (V1) jeweils an einen Steuereingang (56) des einen (V3) der beiden Belüftungsventile (V2, V3) und an einen Steuereingang (58) des anderen (V4) der beiden Entlüftungsventile (V4, V5) angeschlossen ist, dass der andere Druckluftauslass (4) des pneumatischen Speichers (V1) jeweils an einen Steuereingang (60) des betreffenden anderen (V2) der Belüftungsventile (V2, V3) und an einen Steuereingang (62) des betreffenden einen (V5) der Entlüftungsventile (V4, V5) angeschlossen ist, derart, dass von den beiden Zylinderraumabschnitten (34, 36) beidseitig des Kolbens alternativ jeweils der eine Zylinderraumabschnitt (34) mit Druckluft belüftet und der andere Zylinderraumabschnitt (36) von Druckluft entlüftet wird, und dann umgekehrt der andere Zylinderraumabschnitt (36) mit Druckluft belüftet wird und der eine Zylinderraumabschnitt (34) von Druckluft entlüftet wird.
Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbaren Ventilkanäle der Belüftungsventile (V2, V3) und/oder der Entlüftungsventile (V4, V5) einen größeren Druckluftdurchflussquerschnitt haben als die schaltbaren Ventilkanäle des pneumatischen Speichers (V1) und der pneumatischen Schalter (S1, S2).
Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsventile (V2, V3) und/oder die Entlüftungsventile (V4, V5) Membranventile sind.
Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsventile (V2, V3) und/oder die Entlüftungsventile (V4, V5) 2/2-Wegeventile sind.
Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftauslass (2) des pneumatischen Speichers (V1) an einen Steuereingang (70) eines ersten pneumatisch betätigbaren Belüftungs- und Entlüftungsventils (V7) angeschlossen ist, welches zum alternativen Belüften oder Entlüften des einen Zylinderraumabschnittes (34) einen Drucklufteinlass (1), einen Druckluftauslass (2) und einen Entlüftungsauslass (3) aufweist, wobei der Drucklufteinlass (1) an eine Druckluftquelle (44) anschließbar ist und der Druckluftauslass (2) an die mindestens eine Anschlussöffnung (30) am Zylinderraumende des einen Zylinderraumabschnittes (34) angeschlossen ist und dieses eine Belüftungs- und Entlüftungsventil (V7) umschaltbar ist, um den Druckluftauslass (2) alternativ mit dem Drucklufteinlass (1) oder mit dem Entlüftungsauslass (3) zu verbinden; dass der andere Druckluftauslass (4) des pneumatischen Speichers (V1) an einen Steuereingang (72) eines zweiten pneumatisch betätigbaren Belüftungs- und Entlüftungsventils (V6) angeschlossen ist, welches zum alternativen Belüften oder Entlüften des betreffenden anderen Zylinderraumabschnittes (36) am anderen Zylinderraumende einen Drucklufteinlass (1), einen Druckluftauslass (2) und einen Entlüftungsauslass (3) aufweist, von welchen der Drucklufteinlass (1) an eine Druckluftquelle (44) anschließbar ist, der Druckluftauslass (2) mit der mindestens einen Anschlussöffnung (32) des betreffenden anderen Zylinderraumabschnittes (36) am betreffenden anderen Zylinderraumende verbunden ist und wobei dieses zweite Belüftungs- und Entlüftungsventil (V6) zwischen einer den Drucklufteinlass (1) mit dem Druckluftauslass (2) verbindenden Belüftungsstellung und einer den Druckluftauslass (2) mit dem Entlüftungsauslass (3) verbindenden Entlüftungsstellung umschaltbar ist.
Steuereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftdurchflussquerschnitt der schaltbaren Ventilkanäle der Belüftungs- und Entlüftungsventile (V6, V7) größer als der Druckluftdurchflussquerschnitt der schaltbaren Ventilkanäle des pneumatischen Speichers (V1) und der pneumatischen Schalter (S1, S2) ist.
Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das pneumatisch betätigbare Impulsventil (V1) zwei Steuereingänge (41, 42) aufweist, von welchen einer (41) mit einem Druckluftauslass (2) des einen pneumatischen Schalters (S1) und der andere (42) mit einem Druckluftauslass (2) des anderen pneumatischen Schalters (S2) verbunden ist zum Umschalten des Impulsventils (V1); dass jeder pneumatische Schalter (S1, S2) von dem Dauermagnetfeld des mindestens einen Dauermagneten (28) des Kolbens (24) von einer Entlüftungsstellung, in welcher der pneumatischen Schalter seinen Druckluftauslass (2) mit seinem Entlüftungsauslass (3) verbindet, in eine Belüftungsstellung umschaltbar ist, in welcher der pneumatische Schalter seinen Drucklufteinlass (1) mit seinem Druckluftauslass (2) verbindet, und wobei der pneumatische Schalter (S1, S2) bei Wegfall des Dauermagnetfeldes automatisch wieder in seine Entlüftungsstellung umschaltet; dass das Impulsventil (V1) einen Drucklufteinlass (1), zwei Druckluftauslässe (2, 4) und zwei Entlüftungsauslässe (3, 5) aufweist, dass das Impulsventil (V1) eine erste Schaltstellung aufweist, in welcher der Drucklufteinlass (1) nur mit dem einen (2) der beiden Druckluftauslässe (2, 4) verbunden ist und der andere Druckluftauslass (4) mit dem einen (5) der beiden Entlüftungsauslässe (3, 5) verbunden ist; dass das Impulsventil (V1) eine zweite Schaltstellung aufweist, in welcher der Drucklufteinlass (1) nur mit dem anderen (4) der beiden Druckluftauslässe (2, 4) verbunden ist und der eine Druckluftauslass (2) mit dem anderen (3) der beiden Entlüftungsauslässe (3, 5) verbunden ist; dass der eine Druckluftauslass (2) des Impulsventils (V1) mit der mindestens einen Anschlussöffnung (30) eines (34) der beiden Zylinderraumabschnitte (34, 36) an dem einen Zylinderraumende und der andere Druckluftauslass (4) des pneumatisch betätigbaren Impulsventils (V1) mit der mindestens einen Anschlussöffnung (32) des betreffenden anderen Zylinderraumabschnittes (36) an dem betreffenden anderen Zylinderraumende verbunden ist.
Steuereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftdurchflussquerschnitt der schaltbaren Ventilkanäle des Impulsventils (V1) für den Durchlass von Druckluft zu den Zylinderraumabschnitten beim Belüften und zur Abfuhr von Druckluft aus den Zylinderraumabschnitten beim Entlüften größer ist als der Druckluftdurchflussquerschnitt der schaltbaren Ventilkanäle in den beiden pneumatischen Schaltern (S1, S2) zum Zuführen von Druckluft zu und zum Entlüften von Druckluft von den Steuereingängen (41, 42) des Impulsventils (V1).
Druckluftmotor, dadurch gekennzeichnet, dass er an eine pneumatische Steuereinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche angeschlossen ist.
Pumpenanlage, gekennzeichnet durch einen Druckluftmotor (22) mit einer pneumatischen Steuereinrichtung nach Anspruch 13 und einer mit dem Druckluftmotor (22) antriebsmäßig verbundenen Pumpe (48) zum Antrieb dieser Pumpe.
Sprühbeschichtungsanlage, gekennzeichnet durch eine Pumpenanlage nach Anspruch 14 zum Fördern von Beschichtungsmedium zum Sprühbeschichten von Gegenständen, wobei das Sprühbeschichtungsmedium Farbe oder Lack in flüssiger oder pulverförmiger Form ist.