DE112006001910T5 - Automatische Freigabe für ein Einlasssperrventil - Google Patents
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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 Einrichtung umfaßt:
a) ein Verlagerungsteil, das zum Verlagern des beweglichen Bauteils von dem Sitz weg betreibbar ist;
b) ein elastisches Bauteil, das das Verlagerungsbauteil 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 anspricht und mit dem Solenoid verbunden ist, um das Solenoid zu betreiben, damit es das Verlagerungsteil vorübergehend in Eingriff mit dem beweglichen Element drängt.
a) ein Verlagerungsteil, das zum Verlagern des beweglichen Bauteils von dem Sitz weg betreibbar ist;
b) ein elastisches Bauteil, das das Verlagerungsbauteil 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 anspricht und mit dem Solenoid verbunden ist, um das Solenoid zu betreiben, damit es das Verlagerungsteil vorübergehend in Eingriff mit dem beweglichen Element drängt.
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.
- Die Erfindung löst dieses Problem eines festsitzenden Einlaßsperrventils dadurch, daß eine automatische Einlaßsperrventil-Freigabeneinrichtung bereitgestellt wird, das 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 Einlaßsperrventilfreigabe vorgesehen, die ein bewegliches Bauteil des Überwachungsventils von der Verklebung an einem Ventilsitz in dem Einlaßsperrventil dann befreit, wenn elektrische Energie zugeführt 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.
- Bei einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Kombination der automatischen Einlaßsperrventilfreigabe für Farbpumpen, die eine flüssigkeitsdichte Anordnung eines Solenoids und eines Einlaßsperrventils aufweist, mit einer Steuerung und/oder Regelung für das Solenoid vorgesehen, die das Solenoid dann vorübergehend mit Energie versorgt, wenn elektrische Energie der Pumpe zugeführt wird.
- Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
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 gemäß1 und das Solenoid gemäß2 umfaßt. -
5 ist eine Explosionsansicht des Einlaßsperrventils gemäß1 . -
6 ist eine Explosionsansicht des Solenoids gemäß2 . -
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 System2 gemäß der Erfindung ersichtlicht. Das System2 umfaßt eine Farbpumpe4 mit einem AN-/AUS-Schalter6 , der mit einer elektrischen Energiequelle über einen Stecker8 verbunden ist. Ein Farbbehälter3 bildet eine Quelle für ein flüssiges Beschichtungsmaterial7 (das im folgenden als Farbe bezeichnet wird), die über ein Saugrohr oder eine Einrichtung5 an ein Einlaßsperrventil12 angeschlossen ist, das mit der Pumpe4 in fluidaler Verbindung steht. Wenn der Schalter6 angeschaltet wird, wird die Pumpe4 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 Regelung16 bereit, die vorübergehend ein Solenoid14 aktiviert (was durch das Impulssymbol15 angedeutet ist), um das bewegliche Bauteil von dem Ventilsitz weg in dem Sperrventil12 zu verlagern, damit die Haftung abgehoben wird. - In den
2 ,3 und4 ist eine Vorrichtung10 mit einem Einlaßsperrventil12 und einem Solenoid16 ersichtlich. Die Vorrichtung10 zusammen mit einer geeigneten Steuerung und/oder Regelung stellt einen Einlaßsperrventilfreigabemechanismus bereit. Eine Ausführung einer Steuerung und/oder Regelung ist in7 gezeigt und wird im folgenden beschrieben. - Gemäß den
4 und5 umfaßt das Einlaßsperrventil12 der Vorrichtung10 eine Einlaßanschluß oder ein Gehäuse18 , einen Ventilsitz20 , das aus einem Karbid hergestellt ist, und ein bewegliches Bauteil in Form einer Kugel22 , wobei es klar sein soll, daß andere bewegliche Bauteile in dem Einlaßsperrventil eingesetzt werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Die Kugel22 wird in der Nähe des Sitzes20 durch einen Käfig24 gehalten, der insbesondere einstückig an einer Halteeinrichtung26 befestigt ist. Ein Saugeinlaßanschluß28 kann in das Gehäuse18 geschraubt werden und mit dem Gehäuse durch einen O-Ring30 abgedichtet sein. Der Saugeinlaßanschluß28 kann ein Saugrohr5 und andere Saugeinrichtungen, wie ein verlängertes Saugansatzstück (nicht dargestellt), aufnehmen und befestigen. - Ein Kugeldruckschaft
32 wird in dem Gehäuse18 durch einen Solenoideinlaßanschluß34 gehalten. Eine Dichtung36 ist an dem Schaft32 aufgenommen, um den Schaft32 an dem Gehäuse18 abzudichten. Eine große Feder38 und eine kleine Feder40 sind an dem Schaft32 aufgenommen und drängen den Schaft32 von der Kugel22 weg, indem sie sich gegen eine Beilagscheibe42 abstützt. Eine Mutter44 ist lose an dem Einlaßanschluß34 aufgenommen und hat ein Innengewinde46 , um das Solenoid14 aufzunehmen und damit zusammenzupassen. Das Gewinde46 kann ein herkömmliches Schraubgewinde für einen Gartenschlauch sein. - Gemäß insbesondere den
4 und6 hat das Solenoid14 einen Aufbau50 mit einer Spule52 und einem Stößel54 , wobei der Stößel54 axial bezüglich der Spule52 frei beweglich ist. Ein elektrisches Energiekabel56 hat ein Paar isolierte Leiter58 , die mit Anschlüssen60 am Aufbau50 verbunden sind, um gegebenenfalls der Spule52 Energie zuzuführen. Eine Kapsel62 zusammen mit einem Deckel66 umgibt den Aufbau50 und stellt einen flüssigkeitsdichten Behälter für die Anordnung50 und das Kabel56 bereit, indem es durch einen O-Ring64 an dem Solenoidgehäusedeckel66 abgedichtet ist. Der Deckel66 hat ein männliches Gewinde68 , das mit dem Gewinde46 zusammen arbeiten kann, und ein O-Ring70 stellt eine Dichtung zwischen dem Deckel66 und dem Gehäuse18 bereit, um die flüssigkeitsdichte Anordnung für die Kombination des Solenoids14 und des Einlaßsperrventils vervollständigen. Schrauben72 befestigen den Deckel66 an dem Gehäuse62 . Obgleich nicht dargestellt, kann eine Erdung von dem Kabel56 durch einen Metallrahmen74 des Aufbaus50 sichergestellt werden. - Bezugnehmend auf
7 ist ein Schaltkreis einer Steuerung und/oder Regelung16 für das Solenoid14 ersichtlich. Der Schaltkreis80 umfaßt eine Vollwellenbrücke82 , die mit den Anschlüssen84 ,86 verbunden ist, welche eine elektrische 120 V Volt-Wechselspannungsenergiequelle aufnehmen. Ein 20-Kiloohm-Widerstand88 stellt eine Gleichstromenergie einer 9 Volt Zenerdiode90 über eine Diode92 , die einen 22-Mikrofarad-Filterkondensator94 aufweist, der quer darüber verbunden ist, längs eines Niedrigpaßfilters zur Verfügung, der durch einen 470 Kiloohm-Widerstand98 und einen 10-Mikrofarad-Kondensator100 gebildet ist. Ein 1-Mega-Ohm-Widerstand102 ist über einen Kondensator100 mit einem Entladekondensator100 verbunden, wenn eine Energieversorgung entfernt ist. Ein 1-Kiloohm-Widerstand104 stellt einen Basisstrom einem NPN-Transistor106 zur Verfügung. Ein 10-Kiloohm-Widerstand108 ist zwischen einer 9 Volt regulierenden Versorgung der Zenerdiode90 und der Torverbindung110 eines SCR112 eingebunden, der eine Solenoidzufuhr zu der Spule52 des Solenoids14 regelt. Eine Rückdiode114 ist über die Spule52 verbunden. Ein Transistor106 des Typs 2N3904 und der SCR112 ist vorzugsweise des Typs EC103D. - Der Betrieb einer automatischen Einlaßdruckventilfreigabe 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 EIN auf AUS gestellt wird, stellt der Schaltkreis
80 einen Energieimpuls bereit, der dazu ausreicht, den Stößel54 zu veranlassen, den Schaft32 nach vorne zu bewegen, wodurch die Kugel von dem Sitz20 weg verlagert wird, wobei nach diesem Impuls der Stößel54 und der Schaft32 zurückgezogen wird (wegen der Federn38 und40 ), wodurch es die Kugel22 ermöglicht wird, sich von dem Sitz20 zu lösen oder sich an den Sitz20 anzulegen, wenn das Einlaßsperrventil12 betrieben wird, um zur Pumpe Farbe anzusaugen, an welche die Vorrichtung10 angebracht ist. Eine derartige vorübergehende Kugelverlagerung dient dazu, Adhäsionskräfte zwischen der Kugel22 und dem Sitz20 am Anfang des Pumpenbetriebs zu überwinden. - Insbesondere wenn anfänglich Energie zugeführt wird, stellt der Schaltkreis
80 einen Torstrom durch den Widerstand108 über den Toranschluß110 zur Verfügung, was vorübergehend den SCR112 einschaltet und die Spule52 mit Energie versorgt. Sobald der Niedrigpaßfilter96 unterbrochen ist, wird der Transistor106 den Torstrom von dem Toranschluß110 weg ableiten. Sobald der Torstrom von dem SCR112 entfernt ist, das nächste Mal, wenn der ungeregelte Gleichstrom an den Anschlüssen60 auf Null fällt, wird der SCR112 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 SCR112 für die Dauer des Betriebs der Pumpe (nicht dargestellt) abgeschaltet bleibt. Sobald die Energie von den Anschlüssen84 ,86 entfernt ist (beispielsweise wenn der AN-/AUS-Schalter (nicht dargestellt, es sei allerdings klar, daß er in Reihe mit den Anschlüssen84 oder86 geschaltet ist) auf den Zustand „AUS" liegt) wird der Widerstand102 den Schaltkreis80 durch Entladen des Kondensators100 „zurücksetzen", nachdem der Schaltkreis bereit ist, einen einzelnen Impuls bereitzustellen, um die Kugel in dem Einlaßsperrventil112 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. Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
- Zusammenfassung
- Vorrichtung und Verfahren zum Lösen eines festsitzenden Einlaßsperrventils einer Fahrpumpe, die ein Solenoid umfaßt, das mit dem Sperrventil mittels eines Druckteils verbunden ist, das ein bewegliches Bauteil, wie eine Kugel, in dem Sperrventil verlagert, um eine Haftung zwischen dem beweglichen Bauteil und einem Ventilsitz aufzuheben. Eine Steuerung und/oder Regelung stellt einen einzigen Energieimpuls an das Solenoid bereit, wenn der Pumpe Energie zugeführt wird. Die Steuerung und/oder Regelung umfaßt ein SCR, der zwischen einen Vollwellengleichrichter und einer Spule des Solenoids eingebunden ist, wobei ein Torstrom von dem SCR entfernt wird, um das SCR nach einer bestimmten Zeit gleichzurichten, nachdem Energie zugeführt worden ist.
Claims (8)
- 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 Einrichtung umfaßt: a) ein Verlagerungsteil, das zum Verlagern des beweglichen Bauteils von dem Sitz weg betreibbar ist; b) ein elastisches Bauteil, das das Verlagerungsbauteil 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 anspricht und mit dem Solenoid verbunden ist, um das Solenoid zu betreiben, damit es das Verlagerungsteil vorübergehend in Eingriff mit dem beweglichen Element drängt.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die elektrische Steuerung/Regelung auf Anlegen einer elektrischen Energie an der Pumpe das Solenoid vorübergehend mit Energie versorgt.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Einlaßsperrventil ein Gehäuse aufweist und das Solenoid eine Ummantelung und einen Deckel aufweist, der flüssigkeitsdicht ist, wenn die Einfassung und der Deckel mit dem Gehäuse verbunden ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuerung/Regelung eine Energieschalteinrichtung umfaßt, die mit Energie versorgt wird, wenn der Pumpe elektrische Energie zugeführt wird.
- Verfahren zum automatischen Überwinden von Haftkräften eines beweglichen Bauteils an einem Sitz in einem Einlaßsperrventil einer Farbpumpe, bei dem: a) ein Solenoid mit Energie versorgt wird, wenn elektrische Energie zugeführt wird; b) ein Druckteil in Eingriff mit dem beweglichen Bauteil vorgeschoben wird, indem das Solenoid verwendet wird; c) das bewegliche Bauteil von dem Sitz weg bewegt wird, um den Kontakt damit zu verlieren; und d) anschließend die Druckeinrichtung zurückgezogen wird, indem die Energieversorgung für das Solenoid unterbrochen wird.
- Verfahren nach Anspruch 5, wobei Verfahrensschritte a), b) und c) vorübergehend sind und der Verfahrensschritt d) der kontinuierlichen Zuführung von elektrischer Energie an die Pumpe fortgesetzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Verfahrensschritt a) dadurch durchgeführt wird, daß das Solenoid durch ein SCR mit Energie versorgt wird.
- Verfahren nach Anspruch 7, bei dem Verfahrensschritt d) durch das Entfernen des Torstroms von dem SCR durchgeführt wird.
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