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Die Erfindung betrifft eine Auftragsventilanordnung mit einem mit intermittierender Druckluft gesteuertem Auftragsventil. Derartige pneumatisch betriebene Auftragsventile sind bereits bekannt. Sie werden immer schneller, so dass hohe Frequenzen, die im hörbaren Bereich liegen, erreicht werden. Die bewegte Druckluft wird in die Umgebung abgegeben. Nachteilig bei derartigen Auftragsventilanordnungen ist, dass in der Nähe des Auftragsventils, in der sich regelmäßig ein Arbeitsplatz eines Maschinenbedieners befindet, hohe Lärmpegel vorherrschen. Wünschenswert ist zudem eine weitere Steigerung der erreichten Schaltfrequenzen der Auftragsventile, die bei den bekannten Anordnungen oft nicht möglich ist.
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Aus der
DE 2751266 A1 ist es bekannt, ein Sicherheitsventil mit einem Schalldämpfer auszustatten. Über den Schalldämpfer wird ein aus dem Ventil kommender großer Volumenstrom eines kompressiblen Strömungsmittels in der Nähe dieses Ventils in die Umgebung abgelassen.
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Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Auftragsventilanordnung zu schaffen, die zumindest hinsichtlich eines der genannten Nachteile verbessert ist.
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Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Auftragsventilanordnung gelöst.
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Die erfindungsgemäße Auftragsventilanordnung weist ein Auftragsventil auf, welches mit intermittierender Druckluft gesteuert ist. Es ist eine Abluftleitung vorgesehen, die die Abluft des Auftragsventils von dem Auftragsventil weg führt.
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Hierdurch ist eine Voraussetzung dafür geschaffen, dass eine Schallreduktion stattfindet, die das Ventil nicht verlangsamt und den Schall in der Nähe des Ventils auf ein erträgliches Maß reduziert.
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Die erfindungsgemäße Auftragsventilanordnung kann mehrere Auftragsventile aufweisen. Es können mehrere Abluftleitungen vorgesehen sein.
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Die Abluftleitung kann starre Elemente umfassen oder aus starren Elementen gebildet sein. Bevorzugt umfasst die Abluftleitung jedoch einen Abluftschlauch oder ist als Abluftschlauch ausgeführt. Mit dem Begriff „Abluftschlauch” ist im Rahmen dieser Druckschrift eine Abluftleitung bezeichnet, die flexibel ist, also insbesondere in verschiedenen Biegeradien verlegt werden kann, ohne plastisch verformt zu werden.
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Das Auftragsventil erreicht bevorzugt hohe Schaltfrequenzen, vorzugsweise zwischen 50 Hz und 400 Hz oder von bis zu 100 Hz oder bis zu 200 Hz oder bis zu 300 Hz oder bis zu 400 Hz oder bis zu 500 Hz oder bis zu 600 Hz.
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Das Auftragsventil ist bevorzugt in seiner Dimensionierung klein gehalten, so dass ein Anschlussgewinde von maximal G1/4 oder G1/8 realisierbar ist.
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Bevorzugt erreicht der Schallintensitätspegel der Abluft in der Abluftleitung bis zu 105 dB.
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Bevorzugt befindet sich in der Nähe des Ventils oder der Ventile der Arbeitsplatz des Maschinenbedieners.
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In einer Ausführungsform umfasst die Auftragsventilanordnung eine Vorrichtung zur Reduzierung der in der Nähe des Auftragsventils vorherrschenden Schallintensität und die Abluftleitung ist bevorzugt Teil dieser Vorrichtung. Die Abluftleitung führt die Abluft bevorzugt aus der Nähe des Auftragsventils weg. Mit dem Begriff „Nähe des Auftragsventils” ist im Rahmen dieser Druckschrift insbesondere ein Bereich im Umkreis von etwa 20 m oder 10 m oder 5 m oder 2 m oder 1 m um das Auftragsventil bezeichnet. Mit Vorteil bewirkt die Vorrichtung zur Reduzierung der in der Nähe des Auftragsventils vorherrschenden Schallintensität eine Reduzierung des Schallintensitätspegels in der Nähe des Auftragsventils um mindestens 5 dB.
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Es ist denkbar, dass die Vorrichtung zur Reduzierung der in der Nähe des Auftragsventils vorherrschenden Schallintensität die Abluft des Auftragsventils mit zumindest weitgehend ungeminderter Schallintensität, jedoch in einiger Entfernung zu dem Auftragsventil, in die Umgebung entlässt.
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In einer Ausführungsform weist die Auftragsventilanordnung einen die Abluft in der Nähe des Auftragsventils in die Umgebung abgebenden Schalldämpfer auf.
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Die Abluftleitung weist bevorzugt einen möglichst großen Innendurchmesser auf. Der Innendurchmesser der Abluftleitung liegt bevorzugt im Bereich von vier Millimeter bis sechs Millimeter. Der Innendurchmesser der Abluftleitung ist mindestens genauso groß wie der Innendurchmesser der Druckluftleitung. Bevorzugt ist der Innendurchmesser der Abluftleitung größer, als der Innendurchmesser der Druckluftleitung.
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Bevorzugt weist die Abluftleitung einen kreisförmigen Querschnitt auf. In einer anderen Ausführungsform weist die Abluftleitung einen nicht-kreisförmigen Querschnitt auf. In dieser Ausführungsform tritt anstelle des Begriffs „Durchmesser” der Abluftleitung der Begriff der Querschnittsfläche, die der Querschnittsfläche mit kreisrundem Querschnitt und den genannten Innendurchmessern entspricht.
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Die Länge der Abluftleitung ist von der Anlage abhängig, in die die Ventile verbaut werden und ist bevorzugt zwischen etwa 0,5 Meter und etwa 5 Meter. Es ist jedoch auch denkbar eine Länge von 20 Metern vorzusehen, was jedoch zu einer Verlangsamten Schaltung der Ventile führen kann.
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In der längeren Ausführung, insbesondere länger als 1 m, dient die Abluftleitung insbesondere dazu, den Schall von dem Arbeitsplatz in der Nähe des oder der Ventile wegzuleiten. In der kürzeren Ausführung, insbesondere kürzer als 1 m, dient die Abluftleitung insbesondere dazu, die Verwendung eines großvolumigen Behälters zur Schalldämpfung zu ermöglichen, da in unmittelbarer Nähe oder angrenzend zu dem Auftragsventil für einen Solchen oft kein Platz gegeben ist.
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Die Abluftleitung kann schallisoliert sein. Die Abluftleitung weist bevorzugt eine Schalldämpfungseinrichtung und/oder eine Schalldämmungseinrichtung auf. Die Schalldämmungseinrichtung kann eine in dem Inneren der Abluftleitung angeordnete Oberflächentexturierung umfassen, die eine mehrfache Reflexion des Schalls bewirkt. Die Schalldämpfungseinrichtung und/oder die Schalldämmungseinrichtung kann ein in der Abluftleitung angeordnetes Inlett umfassen, etwa eines porösen Materials. In einer Ausführungsform wird erreicht, dass sich der Schall in der Abluftleitung tot läuft.
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Mit Vorteil ist die Abluftleitung evakuiert. Hierdurch wird bevorzugt unter anderem ein Abbremsen der Abluft vermieden. Durch die Evakuierung ist daher bevorzugt eine Erhöhung der Schaltfrequenzen des Ventils oder der Ventile bewirkbar, indem der Gegendruck der Abluft verringert oder eliminiert ist. Hierdurch werden die mögliche Maximalgeschwindigkeit des Auftragsventils und damit die maximale Schaltfrequenz gesteigert. Durch die Evakuierung kann zudem eine Verbesserung der Reduzierung der Schallintensität erreicht werden, da sich Schall im Vakuum nicht ausbreitet. Mit dem Begriff „evakuiert” ist im Rahmen dieser Druckschrift insbesondere bereits gemeint, dass der Luftdruck gegenüber dem gewöhnlicher Weise vorherrschenden Luftdruck reduziert ist. Ein Hochvakuum oder Ultrahochvakuum wird bevorzugt nicht erzeugt. Durch die Evakuierung kann die Schallausbreitung verhindert oder merklich reduziert sein.
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Bevorzugt ist also eine Evakuierungsvorrichtung vorgesehen, die den Druck in der Abluftleitung reduziert. Bevorzugt erzeugt die Evakuierungsvorrichtung mindestens ein Grobvakuum. Vorzugsweise ist mittels der Evakuierungsvorrichtung der Druck auf zwischen 500 mbar und 20 mbar und weiter bevorzugt auf weniger als etwa 500 mbar oder weniger als etwa 250 mbar oder weniger als etwa 100 mbar oder weniger als etwa 50 mbar oder weniger als etwa 25 mbar reduzierbar. Die Begriffe „Evakuierungsvorrichtung” und „Vakuumerzeuger” werden im Rahmen dieser Druckschrift als Synonym verwendet.
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In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Reduzierung der in der Nähe des Auftragsventils vorherrschenden Schallintensität aus der Abluftleitung gebildet. In dieser Ausführungsform weist die Auftragsventilanordnung außer der Abluftleitung keine weiteren Mittel zur Reduzierung der Schallintensität auf.
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In einer anderen Ausführungsform ist an der Abluftleitung – bevorzugt an ihrem am weitesten von dem Auftragsventil entfernten Ende – ein Behälter angeordnet, in den die Abluftleitung mündet. Der Behälter weist bevorzugt eine Öffnung zur Umgebung auf, durch die er die Abluft des Auftragsventils in die Umgebung abgibt.
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Der Behälter ist bevorzugt als großvolumig ausgeführt, vorzugsweise mit Schalldämpfungseinrichtung. Der Behälter ist bevorzugt also als Schalldämpfer ausgeführt. Da er durch die Abluftleitung von dem Auftragsventil beabstandet ist, kann er dort untergebracht werden, wo Platz ist und kann größer und wirksamer ausfallen, als bei integriertem oder unmittelbar am Auftragsventil angeordnetem Schalldämpfer. Dieser bevorzugt großvolumige Behälter kann vorzugsweise auch als „Luft-Sammelbox” oder als „Schallbox” oder als „Absorptionsbox für Schall” bezeichnet werden.
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Mit Vorteil ist der Behälter schalldämpfend ausgekleidet. Die schalldämpfende Auskleidung des Behälters kann Schaumstoffmaterial umfassen, welches den Schall mit einer großen Oberfläche absorbiert.
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Mit dem Begriff „großvolumig” ist im Rahmen dieser Druckschrift insbesondere ein Innenvolumen von mindestens 0,5 Liter gemeint.
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Das Volumen des großvolumigen Behälters liegt bevorzugt zwischen 0,5 Liter und 1000 Liter. Das Volumen des großvolumigen Behälters kann mindestens etwa 0,5 Liter oder mindestens etwa 1 Liter oder mindestens etwa 5 Liter oder mindestens etwa 10 Liter oder mindestens etwa 100 Liter oder mindestens etwa 1000 Liter betragen.
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Bevorzugt weist der Behälter keine Einrichtungen zur Strömungsumlenkung auf. Da der Volumenstrom der in den Behälter eintretenden Abluft bevorzugt gering, verglichen mit dem Innenvolumen des Behälters ist, hat sich gezeigt, dass dies entbehrlich ist.
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In einer Ausführungsform ist das Innenvolumen des Behälters größer, als das Volumen der in einer Minute durch einen festgelegten Querschnitt strömenden Abluft. Die Abluft würde also länger als eine Minute benötigen, um den vollständig evakuierten Behälter zu füllen.
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In einer Ausführungsform ist für genau ein Auftragsventil genau ein Behälter vorgesehen. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, dass Abluftleitungen mehrerer Auftragsventile zu genau einem Behälter führen.
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In einer Ausführungsform ist der Behälter evakuiert. Hierdurch können die gleichen Vorteile erzielt werden, wie im Zusammenhang mit der evakuierten Abluftleitung beschrieben. Bevorzugt ist also eine Evakuierungsvorrichtung vorgesehen, die den Druck in dem Behälter reduziert, vorzugsweise auf die oben im Zusammenhang mit der Evakuierung der Abluftleitung aufgeführten Werte.
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In einer Ausführungsform weist das Auftragsventil einen doppeltwirkenden Pneumatikzylinder auf und pro Auftragsventil sind genau zwei Abluftleitungen vorgesehen. Durch diese Abluftleitungen strömt die Abluft bevorzugt abwechselnd. Bevorzugt wechseln sich in jeder Abluftleitung das Strömen von Abluft und ein zumindest weitgehend strömungsfreier Zustand ab.
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Bei dem Auftragsventil handelt es sich bevorzugt um ein Ventil zum Auftrag eines fluiden Mediums, insbesondere Leim, Heißleim, Lack oder dergleichen. Die Abluft des Auftragsventils ist bevorzugt ebenfalls intermittierend. Der Kolben des Auftragsventils weist bevorzugt zwei voneinander beabstandete vorzugsweise verschieden große Wirkflächen auf.
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Bevorzugt umfasst die Auftragsventilanordnung ein weiteres Ventil, mit welchem das Auftragsventil steuerbar, mit anderen Worten schaltbar, ist. Dieses Steuerventil des Auftragsventils stellt bevorzugt die Zuluft für das Auftragsventil in der gewünschten Art und Weise intermittierend bereit, vorzugsweise über Steuerleitungen. Die Abluftleitung ist in dieser Ausführungsform an dem Steuerventil des Auftragsventils angeordnet und führt die Abluft des Auftragsventils von dem Auftragsventil und dem Steuerventil des Auftragsventils weg.
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Das Steuerventil des Auftragsventils umfasst bevorzugt ein elektromagnetisch betätigtes Ventil. Es umfasst bevorzugt ein Druckluft schaltendes Ventil, das selbst elektromagnetisch betätigt ist. Das Steuerventil des Auftragsventils ist bevorzugt ein elektropneumatisches Magnetventil.
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Die Erfindung soll nun anhand zweier in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Teils eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Auftragsventilanordnung;
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2 eine schematische Darstellung eines Teils eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Auftragsventilanordnung, bei dem an dem dem Auftragsventil abgewandten Ende der Abluftleitungen ein großvolumiger Behälter angeordnet ist;
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3 eine Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Auftragsventils;
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4 eine Querschnittsdarstellung des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels und
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5 eine Querschnittsdarstellung des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels.
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1 zeigt eine schematische Übersicht eines Teils eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Auftragsventilanordnung. Von dem Auftragsventil ist lediglich der Pneumatikzylinder 5 sowie der Pneumatikkolben 6 gezeigt. 1 zeigt, dass ein Steuerventil 1a des Auftragsventils vorgesehen ist, welches die beiden Seiten des Kolbens 6 über Steuerleitungen 3, 3' abwechselnd mit Druckluft beaufschlagt. Das Steuerventil 1a ist als ein Magnetventil ausgeführt. Der Kolben 6 wirkt mit einer Ventilnadel 7 (siehe 3) zusammen und bewirkt das abwechselnde Öffnen und Schließen des Auftragsventils 1. Das Auftragsventil 1 ist also mit intermittierender Druckluft gesteuert. Bei dem in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiel des Auftragsventils handelt es sich um ein Heißleimauftragsventil. Das Steuerventil 1a des Auftragsventils ist vorgesteuert und ein elektropneumatisches Magnetventil.
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Die 1 und 2 zeigen, dass in beiden dort gezeigten Ausführungsbeispielen genau zwei Abluftleitungen 2, 2' vorgesehen sind, die die Abluft des Auftragsventils 1 von dem Auftragsventil 1 wegführen. Zu diesem Zweck sind sie an dem Steuerventil 1a angeordnet. An den Abluftleitungen 2, 2' ist bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ein Behälter 4 angeordnet. Bei dem Behälter 4 handelt es sich um einen großvolumigen Behälter, der im gezeigten Ausführungsbeispiel als Absorptionsbox 4a für Schall mit großem Innenvolumen ausgebildet ist. Der Behälter 4 ist mit Schaumstoffmaterial ausgefüttert, so dass der Schall von der großen Oberfläche absorbiert werden kann.
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Anstelle oder zusätzlich zu dem Behälter 4 kann in einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ein Vakuumerzeuger vorgesehen sein, der die Abluftleitungen 2, 2' und/oder den Behälter 4 evakuiert.
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Bei der in 2 gezeigten Schaltstellung des Steuerventils 1a wird Druckluft von der Zuluftleitung 9 in die in dieser Figur rechts dargestellte Steuerleitung 3 geleitet, welche den Kolben 6 nach oben bewegt. Die Abluft strömt durch die links dargestellte Steuerleitung 3' zu dem Steuerventil 1a zurück und von diesem durch die in 2 links dargestellte Abluftleitung 2 in den Behälter 4. Bei der anderen möglichen, aus der 2 ersichtlichen Schaltstellung des Steuerventils 1a strömt Druckluft von der Zuluftleitung 9 durch die in der 2 links dargestellte Steuerleitung 3' in den Zylinder 5 des Auftragsventils und bewegt den Kolben 6 nach unten. Die Abluft strömt aus dem Zylinder durch die in 2 rechts dargestellte Steuerleitung 3 zurück zu dem Steuerventil 1a und von diesem durch die in 2 rechts dargestellte Abluftleitung 2' in den Behälter 4. Der Behälter 4 weist eine in den Zeichnungen nicht gezeigte Öffnung auf, durch die die Abluft in die Umgebung abgegeben wird.
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Die Abluftleitungen 2, 2' sind großvolumig, also mit großem Durchmesser ausgeführt und schallisoliert.
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Der in 3 gezeigte Querschnitt des Auftragsventils 1 der beiden in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiele verdeutlicht das Zusammenwirken des Kolbens 6 mit der Auftragsventilnadel 7, wodurch entweder Leim aus der Leimzufuhr 11 durch die Auftragsdüse 8 abgegeben wird oder dies im geschlossenen Zustand des Auftragsventils 1 verhindert wird. Der Kolben 6 weist zwei voneinander beabstandete, verschieden große Wirkflächen 6a. 6b auf.
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Die 4 und 5 zeigen die in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiele mit mehr Details.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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