DE112006001910B4

DE112006001910B4 - Automatische Freigabeeinrichtung für eine Farbpumpe mit einem Einlasssperrventil

Info

Publication number: DE112006001910B4
Application number: DE112006001910.4T
Authority: DE
Inventors: Stephen K. Liedtke; Timothy W. Zeigler
Original assignee: Wagner Spray Technology Corp
Current assignee: Wagner Spray Technology Corp
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2021-12-23
Anticipated expiration: 2026-07-29
Also published as: CN102817828B; US7540721B2; US20070025863A1; GB2441490B; GB0800704D0; GB2441490A; CN101228355A; WO2007016486A1; CN102817828A; EP1910680A1; DE112006001910T5; CN101228355B

Abstract

Automatische Freigabeeinrichtung für eine Farbpumpe des Aufbaus mit einem Einlaßsperrventil zum Ansaugen von Farbe hin zur Pumpe, wobei das Einlaßsperrventil ein bewegliches Bauteil und einen Sitz aufweist, an dem das bewegliche Bauteil anliegt, um die Sperrfunktion bereitzustellen, wobei die umfaßt: Freigabeeinrichtunga) ein Verlagerungsteil, das zum Verlagern des beweglichen Bauteils von dem Sitz weg betreibbar ist;b) ein elastisches Bauteil, das das Verlagerungsteil aus dem Eingriff mit dem beweglichen Bauteil wegdrängt;c) ein selektiv betreibbares elektrisches Solenoid mit einem Stößel, der mechanisch an das Verlagerungsteil gekoppelt ist; undd) eine elektrische Steuerung/Regelung, die auf Anlegen einer elektrischen Energie an der Pumpe zur Inbetriebnahme der Farbpumpe und/oder am Anfang des Pumbetriebs anspricht und mit dem Solenoid verbunden ist, um das Solenoid vorübergehend zu betreiben, damit es das Verlagerungsteil vorübergehend in Eingriff mit dem be-weglichen Bauteil drängt und derart bewegt, dass das Verlagerungsteil das be-wegliche Bauteil initial von dem Sitz weg verlagert.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft das Gebiet von Farbpumpen mit einem Einlaßsperr- oder - klappenventil. In der Vergangenheit zeigte sich bei Farbpumpen häufig das Problem, daß ein Einlaßsperrventil in der geschlossenen Position festsitzt, was auf eine unzureichende Reinigung nach einem Einsatz zurückzuführen ist. Wenn Farbe in dem Einlaßsperrventil bleibt, klebt das bewegliche Bauteil (üblicherweise eine Kugel) an dem Ventilsitz, und eine Einlaßsaugkraft der Pumpe reicht häufig nicht aus, die Verklebung zu lösen. In der Vergangenheit wurde dieser Zustand dadurch erkannt, daß es der Pumpe nicht gelingt, Farbe aus einem Behälter abzuziehen, was eine Demontage des Einlaßsperrventils erforderlich machte, um das bewegliche Bauteil von dem Sitz zu befreien, was für eine Bedienperson aufwendig ist und eine Pumpverzögerung verursacht. Aus DE 39 28 949 A1 ist eine Membranpumpe mit einer handbetätigbaren Sperrventilfreigabe bekannt.
Die Erfindung löst das Problem eines festsitzenden Einlaßsperrventils dadurch, daß eine automatische Einlaßsperrventil-Freigabeneinrichtung bereitgestellt wird, die eine solche Haftung zwischen dem beweglichen Bauteil und dem Sitz automatisch jedesmal dann löst, wenn die Pumpe betriebsbereit ist.
Abriß der Erfindung
Bei einem Gesichtspunkt der Erfindung ist eine automatische Freigabeeinrichtung für eine Farbpumpe so beschaffen, dass ein bewegliches Element des Einlaßsperrventils von der Verklebung an einem Ventilsitz in dem Einlaßsperrventil dann befreit wird, wenn elektrische Energie an der Pumpe angelegt wird.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine flüssigkeitsdichte Anordnung eines Solenoids oder Elektromagneten und eines Einlaßsperrventils vorgesehen, um eine Kontamination des Solenoids durch Farbe zu vermeiden.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein elektrischer Schaltkreis vorgesehen, der einen Energiepuls dem Solenoid dann bereitstellt, wenn elektrische Energie zugeführt wird.
Figurenliste

1 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Pumpensystems, das erfindungsgemäß eingesetzt werden kann.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Einlaßsperrventils, das erfindungsgemäß eingesetzt werden kann.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Solenoids, das erfindungsgemäß eingesetzt werden kann.
4 ist eine Schnittansicht einer Anordnung, die das Einlaßsperrventil gemäß 1 und das Solenoid gemäß 2 umfaßt.
5 ist eine Explosionsansicht des Einlaßsperrventils gemäß 1.
6 ist eine Explosionsansicht des Solenoids gemäß 2.
7 ist ein elektrisches Schaubild einer Steuerung und/oder einer Regelung für das Solenoid.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Bezugnehmend auf die Figuren und insbesondere auf 1 ist ein System 2 gemäß der Erfindung ersichtlicht. Das System 2 umfaßt eine Farbpumpe 4 mit einem AN-/AUS-Schalter 6, der mit einer elektrischen Energiequelle über einen Stecker 8 verbunden ist. Ein Farbbehälter 3 bildet eine Quelle für ein flüssiges Beschichtungsmaterial 7 (das im folgenden als Farbe bezeichnet wird), die über ein Saugrohr oder eine Einrichtung 5 an ein Einlaßsperrventil 12 angeschlossen ist, das mit der Pumpe 4 in fluidaler Verbindung steht. Wenn der Schalter 6 angeschaltet wird, wird die Pumpe 4 mit Energie versorgt, um Farbe einem Farbapplikator oder Zerstäuber, wie einer Sprühpistole (nicht dargestellt), zuzuführen. Falls jedoch das Einlaßsperrventil nicht sauber gereinigt ist, kann ein bewegliches Bauteil in dem Sperrventil an einem Ventilsitz (aufgrund getrockneter Farbe) haften bleiben, wodurch Farbe nicht mehr, von der Pumpe angesaugt werden kann. Die Erfindung stellt eine Steuerung und/oder Regelung 16 bereit, die vorübergehend ein Solenoid 14 aktiviert (was durch das Impulssymbol 15 angedeutet ist), um das bewegliche Bauteil von dem Ventilsitz weg in dem Sperrventil 12 zu verlagern, damit die Haftung abgehoben wird.
In den 2, 3 und 4 ist eine Vorrichtung 10 mit einem Einlaßsperrventil 12 und einem Solenoid 14 ersichtlich. Die Vorrichtung 10 zusammen mit einer geeigneten Steuerung und/oder Regelung stellt eine erfindungsgemäße automatische Freigabeeinrichtung bereit. Eine Ausfüh- rung einer Steuerung und/oder Regelung ist in 7 gezeigt und wird im folgenden beschrieben.
Gemäß den 4 und 5 umfaßt das Einlaßsperrventil 12 der Vorrichtung 10 eine Einlaßanschluß oder ein Gehäuse 18, einen Ventilsitz 20, das aus einem Karbid hergestellt ist, und ein bewegliches Bauteil in Form einer Kugel 22, wobei es klar sein soll, daß andere bewegliche Bauteile in dem Einlaßsperrventil eingesetzt werden können, Die Kugel 22 wird in der Nähe des Sitzes 20 durch einen Käfig 24 gehalten, der insbesondere einstückig an einer Halteeinrichtung 26 befestigt ist. Ein Saugeinlaßanschluß 28 kann in das Gehäuse 18 geschraubt werden und mit dem Gehäuse durch einen O-Ring 30 abgedichtet sein. Der Saugeinlaßanschluß 28 kann ein Saugrohr 5 und andere Saugeinrichtungen, wie ein verlängertes Saugansatzstück (nicht dargestellt), aufnehmen und befestigen.
Ein Kugeldruckschaft 32 wird in dem Gehäuse 18 durch einen Solenoideinlaßanschluß 34 gehalten. Eine Dichtung 36 ist an dem Schaft 32 aufgenommen, um den Schaft 32 an dem Gehäuse 18 abzudichten. Eine große Feder 38 und eine kleine Feder 40 sind an dem Schaft 32 aufgenommen und drängen den Schaft 32 von der Kugel 22 weg, indem sie sich gegen eine Beilagscheibe 42 abstützt. Eine Mutter 44 ist lose an dem Solenoideinlaßanschluß 34 aufgenommen und hat ein Innengewinde 46, um das Solenoid 14 aufzunehmen und damit zusammenzupassen. Das Gewinde 46 kann ein herkömmliches Schraubgewinde für einen Gartenschlauch sein.
Gemäß insbesondere den 4 und 6 hat das Solenoid 14 einen Aufbau 50 mit einer Spule 52 und einem Stößel 54, wobei der Stößel 54 axial bezüglich der Spule 52 frei beweglich ist. Ein elektrisches Energiekabel 56 hat ein Paar isolierte Leiter 58, die mit Anschlüssen 60 am Aufbau 50 verbunden sind, um gegebenenfalls der Spule 52 Energie zuzuführen. Eine Kapsel 62 zusammen mit einem Deckel 66 umgibt den Aufbau 50 und stellt einen flüssigkeitsdichten Behälter für die Anordnung 50 und das Kabel 56 bereit, indem es durch einen O-Ring 64 an dem Solenoidgehäusedeckel 66 abgedichtet ist. Der Deckel 66 hat ein männliches Gewinde 68, das mit dem Gewinde 46 zusammen arbeiten kann, und ein O-Ring 70 stellt eine Dichtung zwischen dem Deckel 66 und dem Gehäuse 18 bereit, um die flüssigkeitsdichte Anordnung für die Kombination des Solenoids 14 und des Einlaßsperrventils vervollständigen. Schrauben 72 befestigen den Deckel 66 an dem Gehäuse 62. Obgleich nicht dargestellt, kann eine Erdung von dem Kabel 56 durch einen Metallrahmen 74 des Aufbaus 50 sichergestellt werden.
Bezugnehmend auf 7 ist ein Schaltkreis einer Steuerung und/oder Regelung 16 für das Solenoid 14 ersichtlich. Der Schaltkreis 80 umfaßt eine Vollwellenbrücke 82, die mit den Anschlüssen 84, 86 verbunden ist, welche eine elektrische 120 V Volt-Wechselspannungsenergiequelle aufnehmen. Ein 20-Kiloohm-Widerstand 88 stellt eine Gleichstromenergie einer 9 Volt Zenerdiode 90 über eine Diode 92, die einen 22-Mikrofarad-Filterkondensator 94 aufweist, der quer darüber verbunden ist, längs eines Niedrigpaßfilters zur Verfügung, der durch einen 470 Kiloohm-Widerstand 98 und einen 10-Mikrofarad-Kondensator 100 gebildet ist. Ein 1-Mega-Ohm-Widerstand 102 ist über einen Kondensator 100 mit einem Entladekondensator 100 verbunden, wenn eine Energieversorgung entfernt ist. Ein 1-Kiloohm-Widerstand 104 stellt einen Basisstrom einem NPN-Transistor 106 zur Verfügung. Ein 10-Kiloohm-Widerstand 108 ist zwischen einer 9 Volt regulierenden Versorgung der Zenerdiode 90 und der Torverbindung 110 eines SCR 112 eingebunden, der eine Solenoidzufuhr zu der Spule 52 des Solenoids 14 regelt. Eine Rückdiode 114 ist über die Spule 52 verbunden. Ein Transistor 106 des Typs 2N3904 und der SCR 112 ist vorzugsweise des Typs EC103D.
Der Betrieb der automatischen Freigabeeinrichtung wird im folgenden angegeben. Jedesmal wenn Energie der Pumpe zugeführt wird, an der die Vorrichtung angeschlossen ist, wenn also beispielsweise der AN-/AUS-Schalter (nicht dargestellt) von AUS auf EIN gestellt wird, stellt der Schaltkreis 80 einen Energieimpuls bereit, der dazu ausreicht, den Stößel 54 zu veranlassen, den Schaft 32 nach vorne zu bewegen, wodurch die Kugel von dem Sitz 20 weg verlagert wird, wobei nach diesem Impuls der Stößel 54 und der Schaft 32 zurückgezogen wird (wegen der Federn 38 und 40), wodurch es der Kugel 22 ermöglicht wird, sich von dem Sitz 20 zu lösen oder sich an den Sitz 20 anzulegen, wenn das Einlaßsperrventil 12 betrieben wird, um zur Pumpe Farbe anzusaugen, an welche die Vorrichtung 10 angebracht ist. Eine derartige vorübergehende Kugelverlagerung dient dazu, Adhäsionskräfte zwischen der Kugel 22 und dem Sitz 20 am Anfang des Pumpenbetriebs zu überwinden.
Insbesondere wenn anfänglich Energie zugeführt wird, stellt der Schaltkreis 80 einen Torstrom durch den Widerstand 108 über den Toranschluß 110 zur Verfügung, was vorübergehend den SCR 112 einschaltet und die Spule 52 mit Energie versorgt. Sobald der Niedrigpaßfilter 96 unterbrochen ist, wird der Transistor 106 den Torstrom von dem Toranschluß 110 weg ableiten. Sobald der Torstrom von dem SCR 112 entfernt ist, das nächste Mal, wenn der ungeregelte Gleichstrom an den Anschlüssen 60 auf Null fällt, wird der SCR 112 abgeschaltet, wenn der Strom dadurch unter das Stromhalteniveau fällt, das zur Aufrechterhaltung der Leitung ausreichend ist. Danach verbleibt der Transistor in einem leitenden Zustand, wobei der SCR 112 für die Dauer des Betriebs der Pumpe (nicht dargestellt) abgeschaltet bleibt. Sobald die Energie von den Anschlüssen 84, 86 entfernt ist (beispielsweise wenn der AN-/AUSSchalter (nicht dargestellt, es sei allerdings klar, daß er in Reihe mit den Anschlüssen 84 oder 86 geschaltet ist) auf den Zustand „AUS“ liegt) wird der Widerstand 102 den Schaltkreis 80 durch Entladen des Kondensators 100 „zurücksetzen“, nachdem der Schaltkreis bereit ist, einen einzelnen Impuls bereitzustellen, um die Kugel in dem Einlaßsperrventil 112 wieder vorübergehend zu verlagern, wenn Energie erneut zur Verfügung gestellt wird.
Diese Erfindung soll nicht auf die Details darin beschränkt sein, weil Modifikationen und Änderungen durchgeführt werden können, ohne die Lehre und den Umfang der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise und nicht darauf begrenzt können andere Steuerungs- und/oder Regelungsausführungen eingesetzt werden, wie vorübergehend geschlossene Relais, wobei stets noch im Umfang der beanspruchten Erfindung geblieben wird.

Claims

Automatische Freigabeeinrichtung für eine Farbpumpe des Aufbaus mit einem Einlaßsperrventil zum Ansaugen von Farbe hin zur Pumpe, wobei das Einlaßsperrventil ein bewegliches Bauteil und einen Sitz aufweist, an dem das bewegliche Bauteil anliegt, um die Sperrfunktion bereitzustellen, wobei die umfaßt: Freigabeeinrichtung a) ein Verlagerungsteil, das zum Verlagern des beweglichen Bauteils von dem Sitz weg betreibbar ist; b) ein elastisches Bauteil, das das Verlagerungsteil aus dem Eingriff mit dem beweglichen Bauteil wegdrängt; c) ein selektiv betreibbares elektrisches Solenoid mit einem Stößel, der mechanisch an das Verlagerungsteil gekoppelt ist; und d) eine elektrische Steuerung/Regelung, die auf Anlegen einer elektrischen Energie an der Pumpe zur Inbetriebnahme der Farbpumpe und/oder am Anfang des Pumbetriebs anspricht und mit dem Solenoid verbunden ist, um das Solenoid vorübergehend zu betreiben, damit es das Verlagerungsteil vorübergehend in Eingriff mit dem be-weglichen Bauteil drängt und derart bewegt, dass das Verlagerungsteil das be-wegliche Bauteil initial von dem Sitz weg verlagert.
Freigabeeinrichtung nach Anspruch 1, bei der das Einlaßsperrventil ein Gehäuse aufweist und das Solenoid eine Ummantelung und einen Deckel aufweist, wenn die so dass die Kombination des Solenoids und des Einlasssperventils flüssigkeitsdicht ist, Ummantelung und der Deckel mit dem Gehäuse verbunden sind.
Freigabeeinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuerung/Regelung eine Energieschalteinrichtung umfaßt, die mit Energie versorgt wird, wenn der Pumpe elektrische Energie zugeführt wird.