DE1037331B - Heissspritzanlage fuer Farben, Lacke, plastische, z. B. bituminoese Stoffe - Google Patents

Description

Bekannte Heißspritzanlagen für Farben, Lacke, plastische, z. B. bituminöse Stoffe u. dgl. bestehen aus einem erwärmbaren Flüssigkeitsbehälter, Schlauchleitungen zum Zuleiten des Spritzgutes und der Heißluft zur Pistole sowie einer Pumpe. Zumeist wird die warme Farbe von einer Farbpumpe in Zirkulation der Spritzpistole zugeführt sowie ein Teil der Farbe, der in der Spritzpistole nicht zum Verdüsen kommt, in den Erhitzer wieder zurückgeführt. Man benötigt auf diese Weise zumindest zwei Farbleitungen. Die erhitzte Farbrlüssigkeit erfährt auf diesem Zirkulationswege und auf dem Wege zur Zuführung in die Spritzpistole nicht unerhebliche Wärmeverluste, die das Verspritzen wärmeempfindlichen Spritzgutes unmöglich machen und zu einem Verstopfen der Spritzpistole sowie auch der Farbleitungen führen können. Es ist zur Unterdrückung von Wärmeverlusten bekannt, die Spritzgutschlauchleitung doppelwandig auszubilden und durch den Doppelmantel Heißluft zu führen. Auch auf diese Weise "gelingt es nicht, das Spritzgut praktisch ohne Wärmeverlust der Spritzpistole zuzuführen, zumal die Heißluft nur eine geringe spezifische Wärme hat und daher große Heißluftmengen erforderlich sind. Bei vielen bekannten Heißspritzanlagen besteht außerdem Explosionsgefahr infolge Trockenkochens.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, Wärmeverluste des Spritzgutes in der Spritzschlauchleitung zu vermeiden und in einfachster Weise Spritzmaterial bis zu einer beliebigen Temperatur aufzuheizen und auf dieser zu halten sowie der Spritzgußpistole zuzuführen. Außerdem soll jede Explosionsgefahr bei Heißspritzanlagen vermieden werden.

Eine derartige Heißspritzanlage besteht aus einem Heißfiüssigkeitsbehälter mit Mitteln zur Aufrechterhaltung einer gewünschten Temperatur der Heißflüssigkeit und einem Wärmeaustauscher sowie einer doppelwandigen, zur Spritzpistole führenden Spritzgutschlauchleitung für das Spritzgut. Das eine Ende des Mantels der doppelwandigen Schlauchleitung ist erfindungsgemäß mit dem heiße Flüssigkeit enthaltenden Behälter und das andere Ende über eine Leitung mit einer einen Umlauf der Heißflüssigkeit bewirkenden Pumpe verbunden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Pumpe mit einem Flüssigkeitseinlaß versehen und letzterer in dem Behälter zur Verhinderung des Trockenkochens wesentlich höher als die Heizmittel angeordnet. Als Pumpe findet vorteilhafterweise¹ ein Preßluftkolben Verwendung.

Durch eine derartige Anordnung ist es vor allem mit verhältnismäßig geringem Energieaufwand möglich, jeglichen Wärmeverlust des Spritzgutes in der Spritzgutschlauchleitung zu vermeiden und dadurch Heißspritzanlage für Farben, Lacke,
plastische, z.B. bituminöse Stoffe

Anmelder:
Atlas Copco Aktiebolag, Stockholm

Vertreter: Dipl.-Ing. Dr.-Ing. H. Idel, Patentanwalt, Essen, Kettwiger Str. 36

Beanspruchte Priorität:
Sdrweden vom 29. Juni 1953

Kurt Herman Liedberg, Skara (Schweden),
ist als Erfinder genannt worden

das Spritzgut mit einer einstellbaren und regelbaren Temperatur der Spritzpistole zuzuführen.

Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Heißspritzvorrichtung in Seitenansicht, teilweise im Vertikalschnitt;

Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch eine Pumpe in vergrößertem Maßstab, die einen Teil der erfmduugsgemäßen Vorrichtung ausmacht und mechanisch auf die Flüssigkeit wirkt, und

Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt durch eine Pumpe einer anderen Ausführungsform einer Heißspritzanlage gemäß der Erfindung.

In den Zeichnungen bezeichnet 1 eine Spritzpistole und 2 einen Heißwasserbehälter, der vorzugsweise so weit mit Wasser gefüllt wird, wie dies bei 53 angedeutet ist. Auf dem Boden des Flüssigkeitsbehälters 2 ist ein elektrisches Heizelement 3 vorgesehen, welches über Leitungen 4 mit Strom versorgt wird, die innerhalb eines Gehäuses 5 angeschlossen sind. 6 stellt einen thermostatisch arbeitenden Stromunterbrecher dar, der in üblicher Weise für das Öffnen und Schließen der Stromzuführung für das Heizelement 3 ausgebildet ist, so daß die Temperatur des Wassers oder einer anderen Flüssigkeit in dem Behälter 2 auf einer gleichbleibenden, beliebigen Höhe gehalten werden kann.

In dem Flüssigkeitsbehälter 2 ist eine Schlange 7 vorgesehen, die zur Wärmeübertragung von der Flüssigkeit auf das Spritzmaterial dient und die durch

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eine Leitung 8 mit einem nicht dargestellten Spritzmaterialspeicher und durch eine Leitung 9 mit der Spritzpistole 1 verbunden ist. Die Leitung 9, die aus · einem Gummischlauch besteht, ist zum größten Teil von einer Ummantelung 10 umgeben, die neben der Spritzpistole mit einem Verteilerkopf 11 verbunden ist und die mit ihrem von der Spritzpistole entfernten Ende bei 52 mit dem Behälter 2 unterhalb des zulässigen niedrigsten Wasserstandes in Verbindung steht. Die Ummantelung 10 und die Leitung 9 können aus einem Gummischlauch mit doppelter Wandung bestehen. Innerhalb der Schlange 7 ist in dem Behälter 2 ein Topf 12 vorgesehen, in den heiße Flüssigkeit aus dem Behälter 2 durch eine T¹UmPeIS gepumpt wird. Die Pumpe ist mit einem Einlaß 14 versehen, der in den Behälter 2 in einem Punkt mündet, der so hoch über dem Heizelement 3 liegt, daß die Zuführung heißer Flüssigkeit unterbunden wird, wenn die Flüssigkeit in dem Behälter 2 unterhalb einer Höhe sinken sollte, die mit Rücksicht auf die gewünschte Sicherheit gegen Trockenkochen gewählt wurde. Eine Leitung 15 der Pumpe führt in den Topf 12, aus dem eine Leitung 16 und ein Schlauch 17 die heiße Flüssigkeit zu dem Verteilerkopf 11 führen.

Über eine Leitung 18 wird der Spritzpistole 1 Preßluft zugeführt. Eine Leitung 19 ist von der Leitung 18 abgezweigt und fördert Preßluft zu dem Schaltgehäuse 5, das eine Einlaßöffnung 20 und eine kleine Auslaßöffnung 21 von derartigen Ausmaßen hat, daß ein feiner Luftstrom ständig durch das Gehäuse 5 fließt. Von der Leitung 18 zweigt weiterhin eine Leitung 22 ab, die Preßluft zu einem in Fig. 2 dargestellten Ventilgehäuse 23 führt, in dem ein Kugelventil 24 vorgesehen ist, das die Pumpe 13 steuert. Die Pumpe 13 ist als Preßltiftkolbenpumpe ausgeführt. Über die Leitung 22 zugeführte Preßluft öffnet das Kugelventil 24 in dem Ventilgehäuse, jedoch nur dann, wenn eine in dem Gehäuse vorgesehene Hülse 25 durch eine Membran 37 aus der dargestellten Stellung in eine niedrigere Stellung verschoben wurde, die durch eine Kugelsperre 26 bestimmt wird. Die Preßluft fließt dann über das Kugelventil 24 und durch eine Leitung 27 in eine Kammer 28 des Pumpenzylinders 13, die oberhalb eines Pumpenkolbens 29 liegt. Die Pumpe ist mit einem als eine Scheibe 30 ausgebildeten Einlaßventil und mit einem als ein unter Federwirkung stehendes Kugelventil 31 ausgebildeten Auslaßventil 31 versehen. Der Pumpenkolben 29 sitzt an einer Kolbenstange 32, die einen Hilfskolben 33 und eine Ventilsteuervorrichtung 34 trägt. Wenn der Pumpenkolben 29, wie in Fig. 2 dargestellt, seine niedrigste Stellung erreicht hat. öffnet die Ventilsteuervorrichtung 34 das Ventil 35 in dem Ventilgehäuse 23, wodurch ein Zwischenraum 36 au der oberen Seite der Membran 37 über einen Kanal 38, eine Bohrung 39 und entlang einem Führuugsstift 40 des Ventils 35 mit der Außenluft in Verbindung kommt. Einer Kammer 42 in einem Hilfszylinder, der oberhalb des Zylinders 13 vorgesehen ist, wird beständig Preßluft zugeführt. Diese Preßluftzuführung für die Kammer 42 erfolgt über eine Leitung 41 und wirkt auf die Unterseite des Hilfskolbens 33, dessen Oberseite mit der Außenluft in Verbindung steht. Dem Ventilgehäuse 23 wird ständig über eine Leitung Preßluft zugeführt. Die Leitung 43 führt einmal in einen Raum 44, der das Ventil 35 enthält, und zum anderen in einen Raum 45, der das Ventil 46 enthält, das mit einem Führungsstift 47 versehen ist, der sich durch einen Kanal 48 in dem Ventilgehäuse 23, wie in Fig. 2 dargestellt, erstreckt. Der Raum 45 steht über einen Kanal 49 mit einem Raum 50, der an der Unterseite der Membran 37 vorgesehen ist, in Verbindung. Wenn der Kolben 29, wie in Fig. 2 dargestellt, seine unterste Stellung erreicht und die Ventilsteuervorrichtung 34 in Verbindung zwischen dem Zwischenraum 36 und der Außenluft hergestellt hat, bewegt die Preßluft in dem Raum 50 die Membran 37 nach oben, so daß diese Membran die Stellung einnimmt, die aus Fig. 2 ersichtlich ist. In dieser Stellung unterbricht das Ventil 24 den Zufluß der Preßluft zu der Kammer 28 und öffnet dafür einen in die Außenluft führenden Kanal 51. Wenn die Kammer 28 mit der Außenluft in Verbindung steht, drückt die Preßluft in der Kammer 42 den Pumpenkolben 29 nach oben, wodurch heiße Flüssigkeit durch den Einlaß 14 in die untere Kammer des Pumpenzylinders 13 gezogen wird. In der oberen Endstellung des Kolbens 29 öffnet die Ventil steuervorrichtung 34 über den Führungsstift 47 das Ventil 46. Hierdurch wird der Raum 50 an der Unterseite der Membran 37 mit der Außenluft in Verbindung gebracht und, da die Preßluft in dem Zwischenraum 36 an der oberen Seite der Membran 37 wirksam wird, sobald die Ventilsteuervorrichtung 34 den Führungsstift 40 verlassen hat, die Hülse 25 nach unten bewegt, woraufhin der Raum 50 mit der Außenluft in Verbindung gebracht wird.

In der vorstehend beschriebenen Vorrichtung kann der wesentlichste Teil des Spritzmaterials, der sich zwischen einem nicht dargestellten Spritzmaterialspeicher. beispielsweise einem Druckbehälter, und der Spritzpistole befindet, wirksam erhitzt werden. Infolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Heißspritzvorrichtung zirkuliert die heiße Flüssigkeit des Behälters 2 ständig durch die Ummantelung 10. so daß eine beständige oder zumindest .eine im wesentlichen beständige Temperatur des Spritzmaterials, wie beispielsweise Farbe, erreicht wird, was für die Fertigstellung einer einwandfreien Arbeit von großer Wichtigkeit ist.

Eine geänderte Ausführungsform einer Pumpe ist in Fig. 3 dargestellt. Diese Pumpe unterscheidet sich von der Pumpe nach Fig. 1 und 2 im wesentlichen durch die Anordnung des Ventils 23. das gemäß Fig. 3 in den Hilfskolben 33 eingebaut ist. Die Teile der Pumpe nach Fig. 3. die sich im wesentlichen mit denen der Pumpe nach Fig. 1 und 2 decken, sind mit denselben Bezugszeichen versehen und werden nicht noch einmal besonders beschrieben.

Der Pumpenkolben 39. der in dem Zylinder 13 arbeitet, ist gemäß der Ausführungsform nach Fig. 3 mit einer Kolbenstange 32 versehen, die eine zentrale Längsbohrung 54 hat, die in der Nähe des Kolbens 29 in die Kammer 28 des Pumpenzylinders mündet. Die Kolbenstange 32 ist in dem Hilfskolben 33, der in einem Hilfszylinder 55 einen Verschluß bildet und der das Ventil für die Steuerung der Arbeit des Pumpenkolbens entsprechend dem Ventil 23 in Abb. 2 enthält, befestigt. Das obere Ende des Zylinders 55 ist durch einen eingepreßten Verschluß 56 verschlossen und weiterhin mit einem Verbindung mit der Außenluft herstellenden Kanal 57 versehen. Die Kammer 42 in dem Zylinder 55 ist in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform nach Abb. 2 bei 41 mit einem Preßluftbehälter verbunden. Zwei Ventilgehäuse 58 und 59 sind jeweils in die obere und untere Stirnwand des Hilfskolbens 33 eingeschraubt und enthalten Ventilsitze für Kugelventilteile 60 und 61, die sich gegen Druck öffnen und die mit Führungsstiften 62 und 63 versehen sind, die den Führungsstiften 40 und 47 in den Abb. 1 und 2 entsprechen. Die Kugelventilteile

sind in Bohrungen 64 und 65 untergebracht, die mit einer quer liegenden Zylinderkammer 66 in dem Zylinder 33 in Verbindung stehen, in dem ein Ventilkolben 67 unter der Wirkung von Preßluft arbeitet, und ferner mit einer weiteren Zylinderkammer 68, die ständig über einen Kanal 69 in dem Hilfskolben 33 aus der Kammer 42 mit Preßluft versorgt wird. Ein Verschluß 70 ist in dem Hilfskolben 33 eingeschraubt und bildet einen Kanal 71, durch welchen eine Kolbenstange 72, die an dem Kolben 67 sitzt, mit beträchtlichem Spiel geführt wird. Die Kolbenstange 72 besitzt ein Lüftungsventil 73 und der Ventilkolben 67 eine Dichtung 74. Durchlässe 75 in dem Verschluß 70 verbinden den Kanal 71 mit der Längsbohrung 54 in der Kolbenstange 32. Der Hilfskolben 33 hat dort, wo sich der Verschluß 70 befindet, einen etwas geringeren Durchmesser, so daß ein Durchlaß 76 gebildet wird, welcher einen Raum 77 in dem Verschluß 70 mit einer Kammer 78, die in dem Zylinder 55 oberhalb des Hilfskolbens 33 liegt, verbindet.

Die in Abb. 3 dargestellte Pumpe arbeitet wie folgt: In der dargestellten Stellung, in der der Einlaß 41 für die Preßluft geöffnet ist, ist die Kammer 42 mit Preßluft gefüllt, die durch die Kanäle bzw. Bohrungen 69, 71, 75 und 54 in die Zylinderkammer 28 fließt. Der Zylinderkolben 29 bewegt sich daraufhin nach unten und drückt heiße Flüssigkeit durch die Leitung 15. Wenn der Pumpenkolben 29 während dieser Bewegung sich so weit bewegt hat, daß der Führungsstift 63 gegen den Boden der Zylinderkammer 42 ge- preßt wird, öffnet sich das Ventil 61, und Preßluft fließt in die Kammer 66. Der Kolben 67 bewegt sich daraufhin gemäß Abb. 3 nach rechts, da die Preßluft in der Kammer 68 auf eine kleinere Fläche des Kolbens wirkt und der Kolben 67 mit der Dichtung 74 dementsprechend gegen das innere Ende des Verschlusses 70 gepreßt wird und gleichzeitig das Lüftungsventil 73 öffnet, wodurch die Zylinderkammer 28 mit der Außenluft über die Kanäle bzw. Bohrungen 54, 75, 71, den Raum 77, den Durchlaß 76, die Kammer 78 und die Öffnung 57 in Verbindung gebracht wird. Die Preßluft in der Kammer 42 bewegt dann den Hilfskolben 33 aufwärts, wodurch der Pumpenkolben 29 mitgenommen wird, so daß Flüssigkeit durch den Einlaß 14 in den Pumpenzylinder gezogen wird. Wenn der Hilfskolben 33 sich eine kleine Strecke nach oben bewegt hat, wird das Ventil 61 geschlossen, und wenn der Hilfskolben 33 sich so weit bewegt hat, daß der Führungsstift 62 sich gegen den Verschluß 56 legt, wird das Ventil 60 geöffnet. Die Kammer 66 steht dann über den Raum 64, die Kammer 78 und die Öffnung 57 mit der Außenluft in Verbindung. Der Luftdruck in der Kammer 68 bewegt dann den Kolben 67 gemäß der Abb. 3 nach links und schließt das Lüftungsventil 73, so daß die Belüftung der Zylinderkammer 28 unterbrochen und wiederum Preßluft der Kammer 28 von der Kammer 42 über die Kanäle bzw. Bohrungen 69, 71, 75 und 54 zugeführt wird. Der Pumpenkolben 29 wird nach unten gedrückt, das Ventil 60 schließt sich, und eine neue Menge der Flüssigkeit wird durch die Leitung 15 der Pumpe gedrückt. Der vorstehend beschriebene Arbeitskreislauf wird dann so lange wiederholt, wie Preßluft der Leitung 41 zugeführt wird. Wenn die Zuführung der Preßluft zu dieser Leitung durch Schließen eines Ventils (nicht dargestellt) unterbrochen wird, wird die Arbeit der Pumpe unterbrochen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Heißspritzanlage für Farben, Lacke, plastische, z. B. bituminöse Stoffe u. dgl., bestehend aus einem Heißflüssigkeitsbehälter und einem Wärmeaustauscher sowie einer doppelwandigen, zur Spritzpistole führenden Spritzgutschlauchleitung für das Spritzgut, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (52) des Mantels der doppelwandigen Schlauchleitung mit dem heiße Flüssigkeit enthaltenden Behälter (12) und das andere Ende über eine Leitung (1) mit einer einen Umlauf der heißen Flüssigkeit bewirkenden Pumpe (13) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe mit einem Flüssigkeitseinlaß (14) versehen und letzterer in dem Behälter (2) zur Verhinderung des Trockenkochens wesentlich höher als die Heizmittel (3) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Pumpe eine Preßluftkolbenpumpe eingebaut ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpe einen von oben her in den Behälter (2) sich erstreckenden Zylinder aufweist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Behälters (2) ein kleinerer Behälter (12) angeordnet und mit dem Ausflußstutzen (15) der Pumpe und der zu der Ummantelung (10) führenden Leitung verbunden ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine Arbeitskammer für Preßluft und ein Ventil, das diese Kammer abwechselnd mit Preßluft beschickt und entlüftet, aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 232 306; USA.-Patentschriften Nr. 2 378 184, 2 521960, 590 442.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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