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Die Erfindung betrifft ein Pulsationsdämpfungssystem sowie eine Farbsprüheinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 14.
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Aus der
DE 87 15 311 U1 ist ein Pulsationsdämpfungssystem für eine Farbsprüheinrichtung zum Sprühen von Farbe bekannt, welches einen Pulsationsdämpfer zum Dämpfen der Pulsation eines Farbstroms umfasst, wobei der Pulsationsdämpfer ein Gehäuse, eine Kammer, einen Kammereinlass, einen Kammerauslass und ein Dämpfungsmittel umfasst.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Pulsationsdämpfungssystem bzw. eine Farbsprüheinrichtung zu entwickeln, welches bzw. welche einfach bzw. klein baut und welches bzw. welche sowohl hochfrequente als auch niederfrequente Druckschwankungen reduziert.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bzw. 14 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 14 gelöst. In den jeweiligen Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Pulsationsdämpfungssystem für eine Farbsprüheinrichtung zum Sprühen von Farbe ist eine Öffnung des Kammerauslasses mit einer Querschnittsfläche ausgeführt, welche kleiner ist als eine Querschnittsfläche einer Öffnung des Kammereinlasses. Hierdurch ist auf einfache Weise eine Drossel gebildet, welche die Pulsation des Farbstroms dämpft, ohne dass hierbei ein Druckspeicher größeren Volumens gebildet wird, welcher beim Reinigen zu ungewünscht großen Mengen von Farbe führt, die ungenutzt entsorgt werden müssen. Durch ein kleines Volumen des Druckspeichers ist auch verhindert, dass nach dem Abschalten der Farbsprüheinrichtung größere Mengen von Farbe nachlaufen, wenn bei ausgeschalteter Pumpe ein Sprühkopf betätigt wird. Ebenso lässt sich ein Druck an der Farbpumpe bei einem kleinen Volumen des Druckspeichers schnell abbauen.
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Weiterhin ist es vorgesehen, die Querschnittsfläche der Öffnung des Kammerauslasses um wenigstens 50% kleiner auszubilden als die Querschnittsfläche der Öffnung des Kammereinlasses. Hierdurch wird die gewünschte Dämpfung in ausreichendem Umfang erzielt.
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Es ist auch vorgesehen, den Pulsationsdämpfer mit einer Membran auszustatten, welche die Kammer in einen von Farbe durchströmten Farbraum und einen Feder- und Dämpfungsraum unterteilt, wobei der Kammereinlass und der Kammerauslass mit dem Farbraum verbunden sind. Durch die Anordnung einer Membran im Pulsationsdämpfer ist es möglich, dessen Wirkungsgrad weiter zu steigern und insbesondere auch Schwingungen mit hoher Frequenz und kleiner Amplitude zu dämpfen, so dass auch ein ungewünschtes Zittern eines zu einem Sprühkopf führenden Schlauchs reduziert werden kann.
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Weiterhin ist es vorgesehen, den Feder- und Dämpfungsraum mit einem Federmittel, welches vorrangig einen federnden Energiespeicher bildet, und/oder mit einem Dämpfer, welcher vorrangig einen Energieabsorber bildet, auszustatten, wobei das Federmittel insbesondere eine Gasfüllung und/oder eine mechanische Feder umfasst und wobei der Dämpfer insbesondere einen Druckenergie absorbierenden Kunststoff wie vorzugsweise ein offenporigen oder geschlossenporigen Kunststoffkörper und insbesondere Schaumstoff- oder einen Gummikörper umfasst. Mit derartigen Feder- und Dämpfungsmitteln kann das Pulsationsdämpfungssystem auf ein gewünschtes Verhalten ausgelegt werden. Hierbei ist als Federmittel insbesondere auch eine Schraubenfedervorgesehen.
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Es ist auch vorgesehen, die Membran als tellerförmige Membran auszubilden. Derartige Membranen stehen kostengünstig als Standardbauteile zur Verfügung. Hierbei ist es insbesondere vorgesehen, die Membran als kreisrunde Tellermembran auszuführen. Durch die Verwendung einer derartigen Membran ist ein kompakter Aufbau des Pulsationsdämpfungssystems möglich.
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Es ist auch vorgesehen, den Kammereinlass und den Kammerauslass durch einen Kanal zu verbinden, wobei der Kanal an der Membran und/oder an dem Gehäuse, derart ausgebildet ist, dass durch die Kammer unabhängig von der Stellung der Membran bzw. unversperrbar durch die Membran ein Durchlass für Farbe vorhanden ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass das Pulsationsdämpfungssystem auch bei einem geringen Druck des Farbstroms oder bei einem zu starken Federmittel ein Strömen von Farbe nicht vollständig blockieren kann.
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Weiterhin ist der Pulsationsdämpfer mit einer Einstelleinrichtung ausgestattet, mittels welcher eine Federkraft des Pulsationsdämpfers voreinstellbar ist. Hierdurch ist es durch eine Verstellung der Federkraft einfach möglich, den Pulsationsdämpfer auf Farbpumpen unterschiedlicher Leistung und/oder unterschiedlicher Ausführung anzupassen. Als Einstelleinrichtung ist insbesondere eine Nachfülleinrichtung und vorzugsweise ein Nachfüllventil vorgesehen, durch welche bzw. welches eine Gasfüllung veränderbar ist. Hierdurch ist es möglich, im Rahmen einer Wartung den Gasdruck auf seinen Sollwert zu überprüfen und diesen herzustellen. Weiterhin ist es hierdurch auch möglich, das Pulsationsdämpfungssystem an Farbpumpen mit unterschiedlicher Leistung und/oder Pumpcharakteristik zu betreiben und hierzu den Pulsationsdämpfer in seiner Dämpfungscharakteristik anzupassen.
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Es ist auch vorgesehen, das Pulsationsdämpfungssystem mit einem zweiten Pulsationsdämpfer auszustatten, wobei der zweite Pulsationsdämpfer ebenfalls ein Gehäuse, eine Kammer, einen Kammereinlass, einen Kammerauslass und ein Dämpfungsmittel umfasst. Mittels eines zweiten Pulsationsdämpfers ist es möglich, die Dämpfungsleistung des Pulsationsdämpfungssystems zu erhöhen, ohne dass die Bauform des Pulsationsdämpfers geändert werden muss. Weiterhin wird auf diese Weise auch ein Speichervolumen des Pulsationsdämpfungssystems klein gehalten. Die Verwendung von wenigstens zwei Pulsationsdämpfer bzw. zwei Membranen in Parallelschaltung ermöglicht eine sehr kompakte Bauweise mit sehr kleinem Gasvolumen. Die Aufteilung des Förderstromes auf wenigstens zwei Farbräume sichert die Funktion des Pulsationsdämpfungssystems durch Redundanz im Fehlerfall eines der Pulsationsdämpfer.
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Es ist auch vorgesehen, das Pulsationsdämpfungssystem mit wenigstens drei Pulsationsdämpfern auszustatten, wobei der dritte Pulsationsdämpfer und jeder weitere Pulsationsdämpfer ebenfalls ein Gehäuse, eine Kammer, einen Kammereinlass, einen Kammerauslass und ein Dämpfungsmittel umfasst. Hierdurch kann die Dämpfungsleistung unter Verwendung von Gleichteilen weiter erhöht werden.
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Unabhängig von der Zahl der verwendeten Pulsationsdämpfer ist es vorgesehen, diese parallel zueinander in den Farbstrom zu integrieren.
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Weiterhin ist es vorgesehen, das Pulsationsdämpfungssystem mit einem ersten Farbleitungsanschluss, einer ersten Verteilerweiche, einer ersten Sammelweiche und einem zweiten Farbleitungsanschluss auszustatten, wobei der Kammereinlass des ersten Pulsationsdämpfers und der Kammereinlass jedes weiteren Pulsationsdämpfers an die erste Verteilweiche angeschlossen sind und wobei der Kammerauslass des ersten Pulsationsdämpfers und der Kammerauslass jedes weiteren Pulsationsdämpfers an die erste Sammelweiche angeschlossen sind. Hierdurch ist ein besonders kompakter Aufbau von Pulsationsdämpfungssystemen mit wenigstens zwei Pulsationsdämpfern möglich.
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Weiterhin ist es vorgesehen, das Pulsationsdämpfungssystem mit einer zweiten Verteilerweiche und einer zweiten Sammelweiche auszustatten, wobei ein Filtereinlass wenigstens eines Filters an die zweite Verteilerweiche angeschlossen ist und wobei ein Filterauslass des wenigstens einen Filters an die zweite Sammelweiche angeschlossen ist. Hierdurch ist es möglich, das Pulsationsdämpfungssystem unter Beibehaltung einer kompakten Bauform mit einem Filter auszustatten. Es ist vorgesehen, die zweite Verteilerweiche und die zweite Sammelweiche in Strömungsrichtung des Farbstroms vor der ersten Verteilerweiche und der ersten Sammelweiche anzuordnen. Hierdurch wird die von der Farbpumpe geförderte Farbe von dem Filter bzw. den Filtern gereinigt bevor diese den bzw. die Pulsationsdämpfer durchfließt, so dass einem Verstopfen des bzw. der Pulsationsdämpfer wirksam vorgebeugt ist. Sofern das Pulsationsdämpfungssystem nur einen Filter umfasst, ist es auch vorgesehen, die zweite Verteilerweiche bzw. die zweite Sammelweiche jeweils als Abzweigung auszulegen. Zur Eröffnung der Möglichkeit des Anschlusses wenigstens eines weiteren Filters ist es auch vorgesehen, dass Abzweigungen der zweiten Sammelweiche und der zweiten Verteilerweiche, welche zum Anschluss des weiteren Filters bzw. der weiteren Filter vorgesehen sind, durch Verschlussmittel verschlossen sind. Hierbei ist das bzw. sind die Verschlussmittel zum Anbau des weiteren Filters bzw. der weiteren Filter entfernbar.
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Es ist auch vorgesehen, die Pulsationsdämpfer symmetrisch zueinander und insbesondere gegenüberliegend anzuordnen. Diese Anordnung führt zu einer kompakten und teilesparenden Bauform, bei welcher für die Pulsationsdämpfer Gleichteile zum Einsatz kommen können.
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Die erfindungsgemäße Farbsprüheinrichtung, welche einen Farbbehälter, eine Farbpumpe, einen Farbschlauch, einen Sprühkopf und ein Pulsationsdämpfungssystem umfasst, ist mit einem Pulsationsdämpfungssystem entsprechend wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist und weist somit die dort genannten Vorteile auf.
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Schließlich ist es vorgesehen, die Farbsprüheinrichtung so auszubilden, dass das Pulsationsdämpfungssystem zwischen der Farbpumpe und dem Farbschlauch angeordnet ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
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Hierbei zeigt:
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1: eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht einer ersten Ausführungsvariante eines Pulsationsdämpfungssystems, wobei die Schnittflächen ohne Schraffur gezeigt sind;
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2: eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht einer zweiten Ausführungsvariante eines Pulsationsdämpfungssystems, wobei die Schnittflächen schraffiert sind;
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3: die Darstellung der 2 mit unschraffierten Schnittflächen;
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4: eine Detailansicht der 3 im Bereich eines Pulsationsdämpfers;
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5: einen Querschnitt durch die 2 entsprechend der dort gezeigten Schnittebene V;
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6: einen Längsschnitt durch die 2 entsprechend der dort gezeigten Schnittebene VI;
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7: eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsvariante eines Pulsationsdämpfungssystems;
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8: eine schematische Schnittdarstellung einer Membran für eine vierte Ausführungsvariante eines Pulsationsdämpfungssystems und
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9: eine fünfte Ausführungsvariante eines Pulsationsdämpfungssystems in schematischer Schnittdarstellung.
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In der 1 ist eine perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Pulsationsdämpfungssystems 1 gezeigt. In der Darstellung sind geschnittene Flächen zur Erhaltung der Übersichtlichkeit nicht schraffiert.
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Das Pulsationsdämpfungssystem 1 ist Bestandteil einer in der 1 schematisch dargestellten Farbsprüheinrichtung 501 zum Sprühen von Farbe 502. Die Farbsprüheinrichtung 501 umfasst neben dem Pulsationsdämpfungssystem 1 einen Farbbehälter 503, eine Farbpumpe 504, einen Farbschlauch 505 und einen Sprühkopf 506. Hierbei führt ein erster Abschnitt 505a des Farbschlauchs 505 von der Farbpumpe 504 zu dem Pulsationsdämpfungssystem 1 und ein zweiter Abschnitt 505b des Farbschlauchs 505 von dem Pulsationsdämpfungssystem 1 zu dem Sprühkopf 506. Das Pulsationsdämpfungssystem 1 umfasst einen Pulsationsdämpfer 2. Dieser dient zum Dämpfen der Pulsation eines von der Farbpumpe 504 zu dem Sprühkopf 505 strömenden Farbstroms 507. Die Pulsation des Farbstroms 507 wird im Wesentlichen durch die Frequenz, mit welcher die Farbpumpe 504 arbeitet, bestimmt. Hierbei arbeiten Farbhochdruckpumpen, welche als schnell laufende Membranpumpen ausgeführt sind, mit einer Pumpfrequenz von etwa 12 Hz bis 25 Hz. Hierbei arbeiten Farbhochdruckpumpen, welche als langsam laufende Kolbenpumpen ausgeführt sind, mit einer Pumpfrequenz von 0,1 Hz bis 3 Hz. Eine Pulsationsdämpfung ist notwendig, um Vibrationen am Sprühkopf 506, welcher auch als Pistole ausgebildet sein kann, zu verringern bzw. zu vermeiden und so insbesondere den Arbeitsschutzvorschriften gerecht zu werden und den Komfort zu erhöhen. Weiterhin soll durch eine Pulsationsdämpfung auch eine eigenständige Bewegung des Farbschlauchs 505 vermieden werden, um insbesondere einem Verschleiß des Farbschlauchs 505 durch ständiges Hin- und Herrutschen bzw. Scheuern auf rauen Oberflächen vorzubeugen.
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Der Pulsationsdämpfer 2 umfasst genauso wie ein zweiter Pulsationsdämpfer 3, welcher diesem spiegelbildlich gegenüber liegt, ein Gehäuse 4, eine Kammer 5, einen Kammereinlass 6, einen Kammerauslass 7 und ein Dämpfungsmittel 8. Hierbei weist eine Öffnung 9 des Kammerauslasses 7 eine Querschnittsfläche A9 auf, welche geringer ist als eine Querschnittsfläche A10 einer Öffnung 10 des Kammereinlasses 6.
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Das Dämpfungsmittel 8 ist bei der in der 1 gezeigten ersten Ausführungsvariante allein durch den Kammereinlass 6, die Kammer 5 und den Kammerauslass 7 gebildet und arbeitet als dämpfende Drossel 11. Der Kammerauslass 7 umfasst hierbei als Bauteil, welches die Querschnittsfläche A9 der Öffnung 9 bestimmt, eine Drosseldüse 9a, welche in einen Durchgang 9b mit Innengewinde 9c eingeschraubt ist. Durch einen Wechsel der Drosseldüse 9a ist es möglich, den Pulsationsdämpfer 2 in seiner Charakteristik auf eine an dem Sprühkopf 506 verwendete Sprühdüse und/oder Farbpumpen mit unterschiedlichen Eigenschaften anzupassen.
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Das Gehäuse 4 des ersten Pulsationsdämpfers 2 umfasst einen Systemblock 12 und einen Deckel 12a. Ein Gehäuse 13 des zweiten Pulsationsdämpfers 3 ist aus demselben Systemblock 12 und einem weiteren Deckel 12b gebildet. Der Systemblock 12 umfasst einen ersten Farbleitungsanschluss 15, an welchem die Farbpumpe 504 angeschlossen ist, und einen zweiten Farbleitungsanschluss 16, an welchem der Sprühkopf 506 angeschlossen ist.
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Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist das Pulsationsdämpfungssystem in der Farbpumpe verbaut oder direkt an diese angeschlossen.
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Von dem Farbleitungsanschluss 15 strömt – wie in der 1 gezeigt – die Farbe 502 im Betrieb des Pulsationsdämpfungssystems 1 durch einen Kanal 17 bis zu einer ersten Verteilerweiche 18 und wird von diesem in die beiden parallel geschalteten Pulsationsdämpfer 2, 3 geleitet. Hierbei wird nachfolgend nur der Weg der Farbe 502 durch den ersten Pulsationsdämpfer 2 beschrieben. Von der ersten Verteilerweiche 18 fließt etwa das halbe Volumen des Farbstroms 507 durch den Kammereinlass 6 in die Kammer 5 und von dort weiter durch den Kammerauslass 7 in eine erste Sammelweiche 19 und von dieser über einen zweiten Kanal 20 des Systemblocks 12 an den zweiten Farbleitungsanschluss 16, an welchem der Sprühkopf 506 mittels des zweiten Abschnitts 505b des Farbschlauchs 505 angeschlossen ist. Der Drosseleffekt wird durch das Verhältnis zwischen Querschnittsfläche A10 des Kammereinlass 6 und verkleinerter Querschnittsfläche A9 des Kammerauslasses 7 und ein Volumen V5 der dazwischen liegenden Kammer 5 bestimmt.
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Der bereits erwähnte zweite Pulsationsdämpfer 3 ist analog zu dem ersten Pulsationsdämpfer 2 ausgebildet, so dass der das Pulsationsdämpfungssystem 1 durchlaufende Farbstrom 507 vollständig behandelt aus dem Pulsationsdämpfungssystem 1 austritt.
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Als optionales Bauteil zeigt die 1 noch einen Filter 21. Dieser Filter 21 ist über eine zweite Verteilerweiche 22, welcher in Strömungsrichtung x vor der ersten Verteilerweiche 18 angeordnet ist, an den Kanal 17 angeschlossen. Der gesamte Farbstrom 507 wird durch den Filter 21 geführt und tritt dann über eine zweite Sammelweiche 23, welche in dem ersten Kanal 17 zwischen der zweiten Verteilerweiche 22 und der ersten Verteilerweiche 18 angeordnet ist, wieder in den ersten Kanal 17 ein. Hierbei ist der Kanal 17 zwischen der zweiten Verteilerweiche 22 und der zweiten Sammelweiche 23 verschlossen, so dass der gesamte Farbstrom durch den Filter 21 geführt wird. Auch zwischen der ersten Verteilerweiche und der ersten Sammelweiche ist der Kanal unterbrochen. Der Filter 21 ist in einen Filterflansch 24 des Systemblocks 12 mit einem unteren Ende 25 seines Filtergehäuses 26 eingeschraubt, so dass dieser rasch auswechselbar ist.
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Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist es auch vorgesehen, gegenüber dem ersten Filter einen zweiten Filter anzuordnen, wobei der Systemblock für den zweiten Filter einen weiteren Filterflansch umfasst und dieser Filter ebenfalls an die zweite Verteilerweiche und die zweite Sammelweiche angeschlossen ist.
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Der Systemblock 12 weist vier Durchgangsbohrungen 27, 28, 29 und 30 auf, durch welche hindurch die Deckel 12a, 12b mit Verbindungsmitteln 31, 32, 33 und 34 derart gegeneinander verschraubt sind, dass die Deckel 12a, 12b die Kammern 5 verschließen. Die Verbindungsmittel 31 bis 34 sind jeweils durch eine Schraube und eine Mutter oder durch eine Schraube und ein in einem der Deckel ausgeführtes Innengewinde gebildet. Mit einem Satz Verbindungsmittel werden beide Pulsationsdämpfer verschraubt, die Belastung für die Verbindungsmittel erhöht sich dadurch nicht.
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In der 2 ist eine perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht einer zweiten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Pulsationsdämpfungssystems 101 gezeigt. In der Darstellung sind geschnittene Flächen schraffiert. Zum besseren Verständnis zeigt die 3 die Darstellung der 2 ohne Schraffuren auf den Schnittflächen und zeigt die 4 noch eine Detailansicht der 3 im Bereich eines ersten Pulsationsdämpfers 102. Die 5 und 6 zeigen weitere Schnitte durch die zweite Ausführungsvariante des Pulsationsdämpfungssystems 101.
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Das Pulsationsdämpfungssystem 101 ist Bestandteil einer in der 2 schematisch dargestellten Farbsprüheinrichtung 501 zum Sprühen von Farbe 502. Die Farbsprüheinrichtung 501 umfasst neben dem Pulsationsdämpfungssystem 101 einen Farbbehälter 503, eine Farbpumpe 504, einen Farbschlauch 505 und einen Sprühkopf 506. Hierbei führt ein erster Abschnitt 505a des Farbschlauchs 505 von der Farbpumpe 504 zu dem Pulsationsdämpfungssystem 101 und ein zweiter Abschnitt 505b des Farbschlauchs 505 von dem Pulsationsdämpfungssystem 101 zu dem Sprühkopf 506. Das Pulsationsdämpfungssystem 101 umfasst einen Pulsationsdämpfer 102. Dieser dient zum Dämpfen der Pulsation eines von der Farbpumpe 504 zu dem Sprühkopf 505 strömenden Farbstroms 507.
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Der Pulsationsdämpfer 102 umfasst genauso wie ein zweiter Pulsationsdämpfer 103, welcher diesem spiegelbildlich gegenüber liegt, ein Gehäuse 104, eine Kammer 105, einen Kammereinlass 106, einen Kammerauslass 107 und ein Dämpfungsmittel 108. Hierbei weist eine Öffnung 109 des Kammerauslasses 107 eine Querschnittsfläche A109 auf, welche geringer ist als eine Querschnittsfläche A110 einer Öffnung 110 des Kammereinlasses 106.
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Das Dämpfungsmittel 108 ist bei der in der 2 gezeigten ersten Ausführungsvariante nicht nur durch den Kammereinlass 106, die Kammer 105 und den Kammerauslass 107 gebildet, sondern umfasst eine Membran 150, welche die Kammer 105 in einen von Farbe 502 durchströmten Farbraum 151 und einen Feder- und Dämpfungsraum 153 unterteilt, wobei der Kammereinlass 106 und der Kammerauslass 107 mit dem Farbraum 151 verbunden sind. Der Feder- und Dämpfungsraum 153 wird auch als Gasraum bezeichnet und umfasst als Bestandteile des Dämpfungsmittels 108 ein Federmittel 154 und einen Dämpfer 155. Das Federmittel 154 ist durch eine Gasfüllung 156 gebildet. Der Dämpfer 155 ist durch einen porösen Kunststoffkörper 157 gebildet. Die Membran 150 wird durch die Gasfüllung 156 und durch den porösen Kunststoffkörper 156, welcher Gas aufnimmt, gegen den Farbraum 151 abgestützt. Die Membran 150 wiederum ist als tellerförmige, in der Draufsicht kreisrunde Membran ausgeführt, welche mit ihrer Symmetrieachse S150 parallel zu einer Längsachse L106 des Kammereinlasses 106 und einer Längsachse L107 des Kammerauslasses 107 steht (siehe 3). Somit trifft einströmende Farbe 502 senkrecht auf eine Prallfläche 158 der Membran 150 (siehe 3).
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Gemäß nicht dargestellter Ausführungsvarianten ist es auch vorgesehen, in dem Feder- und Dämpfungsraum andere Federmittel und Dämpfer anzuordnen oder nur ein Federmittel anzuordnen oder nur ein Dämpfungsmittel anzuordnen. Abhängig von der Bauform der Membran bildet bereits die Membran selbst einen Dämpfer.
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Wie z. B. aus der 3 ersichtlich ist umfasst das Gehäuse 104 des ersten Pulsationsdämpfers 102 einen Systemblock 112 und einen Deckel 112a. Ein Gehäuse 113 des zweiten Pulsationsdämpfers 103 ist aus demselben Systemblock 112 und einem weiteren Deckel 112b gebildet. Der Systemblock 112 umfasst als Einrichtungseinlass einen ersten Farbleitungsanschluss 115, an welchem die Farbpumpe 504 angeschlossen ist, und als Einrichtungsauslass einen zweiten Farbleitungsanschluss 116, an welchem der Sprühkopf 506 angeschlossen ist.
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Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist das Pulsationsdämpfungssystem in der Farbpumpe verbaut oder direkt an diese angeschlossen.
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Von dem Farbleitungsanschluss 115 strömt – wie in der 4 besser sichtbar – die Farbe 502 im Betrieb des Pulsationsdämpfungssystems 101 durch einen Kanal 117 bis zu einer ersten Verteilerweiche 118 und wird von dieser in die beiden parallel geschalteten Pulsationsdämpfer 102, 103 geleitet. Hierbei wird nachfolgend nur der Weg der Farbe 502 durch den ersten Pulsationsdämpfer 102 beschrieben. Von der Verteilerweiche 118 fließt etwa das halbe Volumen des Farbstroms 507 durch den Kammereinlass 106 in die Kammer 105 und von dort weiter durch den Kammerauslass 107 in eine erste Sammelweiche 119 und von dieser über einen zweiten Kanal 120 des Systemblocks 112 an den zweiten Farbleitungsanschluss 116, an welchem der Sprühkopf 506 mittels des zweiten Abschnitts 505b des Farbschlauchs 505 angeschlossen ist (siehe auch 3). Der Pulsationsdämpfungseffekt wird durch eine federnde Wirkung und eine dämpfende Wirkung, welche die Membran auf den Farbstrom entfaltet, bewirkt. Für die federnde Wirkung ist vorrangig das Federmittel 154 zuständig, welches die Membran abstützt. Für die dämpfende Wirkung ist vorrangig der Dämpfer 155 zuständig, welcher gemeinsam mit dem Federmittel 154 in dem Feder- und Dämpfungsraum 153 liegt.
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Der bereits erwähnte zweite Pulsationsdämpfer 103 ist analog zum ersten Pulsationsdämpfer 102 ausgebildet, so dass der das Pulsationsdämpfungssystem 101 durchlaufende Farbstrom 507 vollständig behandelt aus dem Pulsationsdämpfungssystem 101 austritt.
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Als optionales Bauteil zeigen die 2 bis 6 noch einen Filter 121. Dieser Filter 121 ist über eine zweite Verteilerweiche 122, welche in Strömungsrichtung x vor der ersten Verteilerweiche 118 angeordnet ist, an den Kanal 117 angeschlossen. Der gesamte Farbstrom 507 wird durch den Filter 121 geführt und tritt dann über eine zweite Sammelweiche 123, welche in dem ersten Kanal 117 zwischen der zweiten Verteilerweiche 122 und der ersten Verteilerweiche 118 angeordnet ist, wieder in den ersten Kanal 117 ein. Hierbei ist der Kanal 117 zwischen der zweiten Verteilerweiche 122 und der zweiten Sammelweiche 123 verschlossen, so dass der gesamte Farbstrom durch den Filter 121 geführt wird. Der Filter 121 ist in einen Filterflansch 124 des Systemblocks 112 mit einem unteren Ende 125 seines Filtergehäuses 126 eingeschraubt, so dass dieser rasch auswechselbar ist.
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Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist es auch vorgesehen, gegenüberliegend zu dem ersten Filter einen zweiten Filter anzuordnen, wobei der Systemblock für den zweiten Filter dann einen weiteren Filterflansch umfasst und dieser Filter in Parallelschaltung zu dem ersten Filter ebenfalls an die zweite Verteilerweiche und die zweite Sammelweiche angeschlossen ist.
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Wie aus der 3 ersichtlich ist weist der Systemblock 112 vier Durchgangsbohrungen 127, 128, 129 und 130 auf, durch welche hindurch die Deckel 112a, 112b mit Verbindungsmitteln 131, 132, 133 und 134 derart gegeneinander verschraubt sind, dass die Deckel 112a, 112b die Kammern 105 verschließen. Die Verbindungsmittel 131 bis 134 sind jeweils durch eine Schraube und eine Mutter oder durch eine Schraube und ein in einem Deckel ausgeführtes Innengewinde gebildet.
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Der Pulsationsdämpfer 102 umfasst eine Einstelleinrichtung 159, durch welche eine Federkraft F102 des Pulsationsdämpfers 102 voreinstellbar ist. Diese Einstelleinrichtung 159 ist als Nachfülleinrichtung 160 ausgebildet, welche es erlaubt, Gas 601 in den Feder- und Dämpfungsraum 153 zu füllen bzw. aus diesem abzulassen (siehe 4). Der Pulsationsdämpfer 103 umfasst ebenfalls eine Einstelleinrichtung 162, welche als Nachfülleinrichtung 163 ausgebildet ist (siehe 3). Der Feder- und Dämpfungsraum 153 ist – wie insbesondere auch aus der 5 ersichtlich ist – der Raum, welcher zwischen der Membran 150 und dem Deckel 112a liegt. Hierbei ist in den Feder- und Dämpfungsraum 153 der den Dämpfer 155 bildende poröse Kunststoffkörper 157 eingezeichnet und hierbei sind zur Symbolisierung der Gasfüllung 156 oberhalb und unterhalb des Dämpfers 155 zwei Gasblasen 156a, 156b eingezeichnet, wobei sich Gas auch in dem porösen Kunststoffkörper 157 befindet, so dass sich die Gasfüllung 156 im Schnitt betrachtet durchgehend von der oberen Gasblase 156a über eine mittlere Gasblase 156c, welche im Wesentlichen durch das in dem porösen Kunststoffkörper aufgenommene Gas gebildet ist, zu der unteren Gasblase 156b erstreckt. In der räumlichen Betrachtung ist die Gasfüllung 156 somit ähnlich der Membran 150 tellerförmig ausgebildet.
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Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante, bei welcher als Federmittel eine vorspannbare Schraubenfeder oder Tellerfeder die Membran abstützt, ist es vorgesehen, eine Einstelleinrichtung als Antriebswelle auszubilden, über welche die Vorspannung der Schraubenfeder bzw. der Tellerfeder insbesondere über ein verstellbares Widerlager erhöht bzw. abgesenkt werden kann.
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Die beiden Pulsationsdämpfer 102 und 103 sind parallel zueinander in den Farbstrom 507 geschaltet, so dass ein erster Teil des Farbstroms gegen die Membran 150 des ersten Pulsationsdämpfers 102 und ein zweiter Teil des Farbstroms gegen eine Membran 161 des zweiten Pulsationsdämpfers 103 strömt, wobei die beiden Teile des Farbstroms etwa gleich groß sind und zusammen den vollständigen Farbstrom bilden (siehe 5).
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Wie insbesondere aus der 5 ersichtlich ist sind die beiden Pulsationsdämpfer 102 und 103 symmetrisch zueinander und gegenüberliegend angeordnet, so dass deren Membranen 150, 161 in parallelen Ebenen E150 und E161 liegen.
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Aus der 5 ist weiterhin ersichtlich, dass die Membranen 150 und 161 in einem Mittelbereich M150 bzw. M161, mit welchen diese bei geringem Druck des Farbstroms 507 ggf. auch am Kammereinlass 106 und am Kammerauslass 107 (siehe auch 2) anliegen, einen Kanal 164 bzw. 165 in Form einer Nut aufweisen. Hierbei verbindet der Kanal den Kammereinlass 106 mit dem Kammerauslass 107. Somit ist es der Membran 150 bzw. 161 nicht möglich, den Pulsationsdämpfer 102 bzw. 103 zu verschließen.
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In der 6 ist nochmal der Verlauf der Kanäle 117 und 120 erkennbar, wobei der Farbe ein Fluss von dem Kanal 117 in den Kanal 120 nur dadurch möglich ist, dass diese den Filter 121, sofern dieser verbaut ist, und die Pulsationsdämpfer durchläuft. Hierbei ist in der Schnittdarstellung der 6 nur der Pulsationsdämpfer 103 erkennbar.
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In der 7 ist in schematischer Schnittansicht eine dritte Ausführungsvariante eines Pulsationsdämpfungssystems 201 dargestellt. Dieses ist vergleichbar zu dem in den 2 bis 6 dargestellten Pulsationsdämpfungssystem aufgebaut. Im Unterschied zu diesem sind Kanäle 264, 265 des ersten Pulsationsdämpfers 202 und des zweiten Pulsationsdämpfers 203 dadurch gebildet, dass diese an dem Gehäuse 204 bzw. an dem Gehäuse 213 und genauer an dem zu beiden Gehäusen 204, 213 gehörenden Systemblock 212 jeweils zwischen dem Kammereinlass 206 und dem Kammerauslass 207 bzw. Kammereinlass 280 und Kammerauslass 281 gebildet sind. Hierbei sind die Kanäle 264, 265 jeweils durch von dem Systemblock 212 abstehende Noppen 282, 283 bzw. 284, 285 und den sich zwischen den Noppen ergebenden Freiraum gebildet.
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In der 8 ist in schematischer Schnittansicht eine Membran 350 in Seitenansicht gezeigt, welche in einem Mittelbereich M350 einen Kanal 364 aufweist.
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In der 9 ist in schematischer Schnittansicht eine vierte Ausführungsvariante eines Pulsationsdämpfungssystems 401 dargestellt. Das Pulsationsdämpfungssystem 401 ist quaderförmig ausgebildet und umfasst vier Pulsationsdämpfer 402, 403, 490, 491. Ein Pulsationsdämpfungssystem mit drei Pulsationsdämpfern wird dadurch gebildet, dass einer der vier Pulsationsdämpfer weggelassen wird. Hierzu ist es insbesondere vorgesehen, die entsprechenden Anschlüsse im Systemblock durch Verschlussmittel zu verschließen. Somit ist es auch möglich, den vierten Pulsationsdämpfer bei Bedarf nachzurüsten. In der 9 ist auch eine erste Verteilerweiche 418 erkennbar, welche einen Farbstrom 507 auf die Pulsationsdämpfer 402, 403, 490, 491 verteilt. Tiefer in der Zeichnungsebene liegt dann eine Sammelweiche mittels welcher der Farbstrom aus den Pulsationsdämpfern 402, 403, 490, 491 zusammen geführt wird.
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Bei allen Ausführungsvarianten des Pulsationsdämpfungssystems, welche wenigstens zwei Pulsationsdämpfer umfassen, ist auch eine Erweiterung der Einflussmöglichkeiten auf den Farbstrom vorgesehen. Hierzu ist das Pulsationsdämpfungssystem derart ausgeführt, dass wenigstens zwei Pulsationsdämpfer unterschiedliche Kennwerte aufweisen, wobei die Pulsationsdämpfer in Folge ihrer Kennwertunterschiede in unterschiedlicher Weise dämpfend und/oder federnd auf den Farbstrom Einfluss nehmen. Hierbei ist es zur Erzielung unterschiedlicher Kennwerte der Pulsationsdämpfer vorgesehen, die Pulsationsdämpfer insbesondere mit unterschiedlichen Querschnittsflächen am Kammereinlass und/oder Kammerauslass auszustatten und/oder die Pulsationsdämpfer insbesondere mit unterschiedlich eingestellten und/oder ausgelegten Federmitteln und/oder Dämpfern auszustatten und/oder die Pulsationsdämpfer insbesondere mit unterschiedlich ausgebildeten Membranen auszustatten und/oder die Pulsationsdämpfer insbesondere mit unterschiedlich groß bemessen Farbräumen und/oder Feder- und Dämpfungsräumen auszustatten. Hierbei ist es zur Erzielung unterschiedlicher Kennwerte insbesondere vorgesehen, das Einstellmittel des ersten Pulsationsdämpfers abweichend von dem Einstellmittel des zweiten Pulsationsdämpfers einzustellen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Pulsationsdämpfungssystem
- 2
- erster, rechter Pulsationsdämpfer
- 3
- zweiter, linker Pulsationsdämpfer
- 4
- Gehäuse
- 5
- Kammer
- 6
- Kammereinlass
- 7
- Kammerauslass
- 8
- Dämpfungsmittel
- 9
- Öffnung von 7
- 9a
- Drosseldüse
- 9b
- Durchgang
- 9c
- Innengewinde
- 10
- Öffnung von 6
- 11
- Drossel
- 12
- Systemblock
- 12a
- Deckel von 2
- 12b
- Deckel von 3
- 13
- Gehäuse von 3
- 14
- nicht belegt
- 15
- erster Farbleitungsanschluss von 12
- 16
- zweiter Farbleitungsanschluss von 12
- 17
- Kanal von 15 zu 18
- 18
- erste Verteilerweiche
- 19
- erste Sammelweiche
- 20
- zweiter Kanal von 19 zu 16
- 21
- Filter
- 22
- zweite Verteilerweiche
- 23
- zweite Sammelweiche
- 24
- Filterflansch
- 25
- unteres Ende von 21
- 26
- Filtergehäuse von 21
- 27–30
- Durchgangsbohrung in 12
- 31–34
- Verbindungsmittel durch 27–30
- 101
- Pulsationsdämpfungssystem
- 102
- erster, rechter Pulsationsdämpfer
- 103
- zweiter, linker Pulsationsdämpfer
- 104
- Gehäuse
- 105
- Kammer
- 106
- Kammereinlass
- 107
- Kammerauslass
- 108
- Dämpfungsmittel
- 109
- Öffnung von 7
- 110
- Öffnung von 6
- 111
- Drossel
- 112
- Systemblock
- 112a
- Deckel von 2
- 112b
- Deckel von 3
- 113
- Gehäuse von 3
- 114
- nicht belegt
- 115
- erster Farbleitungsanschluss von 12
- 116
- zweiter Farbleitungsanschluss von 12
- 117
- Kanal von 15 zu 18
- 118
- erste Verteilerweiche
- 119
- erste Sammelweiche
- 120
- zweiter Kanal von 19 zu 16
- 121
- Filter
- 122
- zweite Verteilerweiche
- 123
- zweite Sammelweiche
- 124
- Filterflansch
- 125
- unteres Ende von 21
- 126
- Filtergehäuse von 21
- 127–130
- Durchgangsbohrung in 12
- 131–134
- Verbindungsmittel durch 27–30
- 150
- Membran von 102
- 151
- Farbraum
- 152
- nicht belegt
- 153
- Feder- und Dämpfungsraum
- 154
- Federmittel
- 155
- Dämpfer
- 156
- Gasfüllung
- 156a
- obere Gasblase
- 156b
- mittleren Gasblase
- 156c
- untere Gasblase
- 157
- poröser Kunststoffkörper
- 158
- Prallfläche von 150
- 159
- Einstelleinrichtung
- 160
- Nachfülleinrichtung
- 161
- Membran von 103
- 162
- Einstelleinrichtung
- 163
- Nachfülleinrichtung
- 164
- Kanal an 105
- 165
- Kanal an 161
- 201
- Pulsationsdämpfungssystem
- 202
- erster Pulsationsdämpfer
- 203
- zweiter Pulsationsdämpfer
- 204
- Gehäuse 204
- 206
- Kammereinlass 206
- 207
- Kammerauslass 207
- 212
- Systemblock 212
- 213
- Gehäuse 213
- 264, 265
- Kanal
- 280
- Kammereinlass 280
- 281
- Kammerauslass 281
- 282, 283
- Noppe
- 284, 285
- Noppe
- 350
- Membran
- 364
- Kanal
- 401
- Pulsationsdämpfungssystem
- 402, 403
- Pulsationsdämpfer
- 418
- erste Verteilerweiche
- 490, 491
- Pulsationsdämpfer
- 501
- Farbsprüheinrichtung
- 502
- Farbe
- 503
- Farbbehälter
- 504
- Farbpumpe
- 505
- Farbschlauch
- 505a
- erster Abschnitt von 505
- 505b
- zweiter Abschnitt von 505
- 506
- Sprühkopf
- 507
- Farbstrom
- 601
- Gas
- A9
- Querschnittsfläche von 9
- A109
- Querschnittsfläche von 109
- A10
- Querschnittsfläche von 10
- A110
- Querschnittsfläche von 110
- E150
- Ebene von 150
- E161
- Ebene von 161
- F102
- Federkraft von 102
- L106
- Längsachse von 106
- L107
- Längsachse von 107
- M150
- Mittelbereich von 150
- M161
- Mittelbereich von 161
- M350
- Mittelbereich von 350
- S150
- Symmetrieachse von 150
- V5
- Volumen von 5
- V105
- Volumen von 105
- x
- Strömungsrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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