DE1650578C3 - Schnellwirkender, entgegen der Kraft einer Schließfeder arbeitender Antrieb zur Betätigung eines eine Entladeöffnung eines Ventils öffnenden und schließenden Ventilstößels - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen schnellwirkenden Antrieb gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannt sind mit eine Entladeöffnung aufweisenden Ventilen arbeitende Geräte zum Versprühen einer Flüssigkeit, so Markierungsgeräte, mit welchen bei Verwendung von Schablonen Kennzeichnungen auf sich bewegenden Metallplatten, auf Streifen oder dergleichen Materialien aufgebracht werden. Markierungsgeräte dieser Funktion weisen Sprühöüsen auf, aus welchen Farbe unter hohem Druck ourch Schablonen hindurchgesprüht wird. Die Schablonen befinden sich über der Bewegungsbahn de? zu markierenden Gegenstandes. Die Sprüh- oder Ventildüsen werden in bestimmten Intervallen für eine kurze Zeit geöffnet, um eine der Schablonen entsprechende Markierung in bestimmten Abständen entlang des zu markierenden Gegenstandes anzubringen (US-PS 3143960).

Bei Markierungsgeräten dieser Wirkungsweise sind beträchtliche Schwierigkeiten zu überwinden, insbesondere dann, wenn die Markierungen auf mit hoher Geschwindigkeit sich bewegenden Materialien, so auf Förderstraßen sich bewegenden Blechplatten, durch- _b5 geführt werden sollen. Dabei kann es vorkommen, daß die Ventildüsen der Markierungsgeräte nicht schnell genug betätigt, d. h. geöffnet oder geschlossen werden können, um klar lesbare Markierungen oder Kennzeichen auf den schnell sich bewegenden Platten anzubringen. Es hat sich dabei herausgestellt, daß zufriedenstellende, d. h. klar lesbare Markierungen auf einem mit einer Geschwindigkeit von etwa 54 m/min sich bewegenden Material erzielt werden können, wenn innerhalb einiger Tausendstel einer Sekunde Markierungsfarbe durch eine feststehende Schablone auf das sich bewegende Material aufgesprüht wird. Markierungsgeräte bekannter, vorgenannter Konstruktion sind jedoch nicht geeignet, mit einer derart hohen Geschwindigkeit zu arbeiten.

Bekannt sind fernerhin Ventilantriebe (DE-PS 565 863), welche mit einem durch geeignete Druckmittel hin- und herbewegbaren Joch versehen sind. Derartige Ventilantriebe werden jedoch im allgemeinen nur an mit Steigspindeln versehenen Absperrschiebern verwendet, sie sind also verhältnismäßig groß ausgebildet und lassen sich nicht für schnellwirkende Betätigungen verwenden. Bekannt sind auch Exzenter- oder Nockenbetätigungen bei Absperrorganen (DT-Gbm 1881003), bei welchen eine Verschlußkappe entgegen Federkraft betätigt wird. Auch derartige Vorrichtungen eignen sich nicht dazu, um Arbeitsgeschwindigkeiten von einigen Millisekunden zu erzielen, wie sie bei Markierungsgeräten zum Zwecke der Markierung schnell sich bewegender Materialien nötig sind.

Davon ausgehend, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen schnellwirkenden Antrieb der in Rede stehenden Art so auszubilden, daß das Schließn und öffnen der Entladeöffnung des Ventils mit äußerst hoher Geschwindigkeit auf mechanische Weise vorgenommen werden kann, ohne daß eine baulich aufwendige Konstruktion des Jochs in Kauf zu nehmen ist. Es soll insbesondere möglich sein, auf einem Förderer mit hoher Geschwindigkeit sich bewegendes Material, so Blechplatten oder dergleichen, zu markieren, ohne daß das Material während des Markierens anzuhalten ist.

Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich durch die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil von Patentanspruch 1.

Der schnellwirkende Antrieb ist bei Verwendung einer Jochkonstruktion sehr einfach, also kostensparend, ausgelegt. Die am freien Ende der Kolbenstange angeordnete NockenroHe kann in Querrichtung des Jochs mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit bewegt werden, derart, daß eine sehr schnelle, nach oben gerichtete Hubbewegung der den Ventilstößel tragenden Platte herbeiführbar ist, wenn die NockenroHe den an der oberen Platte des Jochs angeordneten Rollenkörper anläuft. Die Rückführung der den Ventilstößel tragenden Platte in ihre Ausgangslage vollzieht sich sofort, wenn sich die Nockenrolle wieder vom Rollenkörper löst, da zwischen der in der Mitte befindlichen, quergerichteten Platte und der unteren, den Ventilstößel tragenden Platte des Jochs eine vergleichsweise starke und infolgedessen schnellwirkende Schließfeder eingesetzt ist. Derartige Schließfedern besitzen im wesentlichen keine Ermüdung, weshalb die Funktion des Markierungsgeräts während längerer Zeit sichergestellt ist.

Durch das äußerst schnelle Schließen und Öffnen des in der Sprühdüse befindlichen Ventils, wobei Schaltzeiten von einigen Tausendstel Sekunden erreicht werden, ist es möglich, das zu markierende Material während des Transports zu markieren, es ist also

nicht erforderlich, das Material immer dann während seines Transports anhalten zu müssen, wenn eine Markierung vorzunehmen ist.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen sind in weiteren Patentansprüchen aufgeführt

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Markierungsgeräts mit einem schnellwirkenden Antrieb zur Betätigung des an der Farbspritzpistole in der Sprühdüse vorgesehenen Ventils;

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das in Fig. 1 dargestellte Gerät;

Fig. 3 ist eine nach Fig. 1 von links gesehene Seitenansicht; und

Fig. 4 ist eine vergrößerte, teilweise geschnittene Seitenansicht gemäß Linie IV-IV in Fig. 1.

In der Zeichnung ist ein Markierungsgerät 2 dargestellt, welches mit dem schnellschließenden Ventil 4 versehen ist. Das Markierungsgerät 2 ist an einer Seite eines z. B. Blechplatten P tragenden Förderers 10 an einem auf einem Socke! 8 befestigten Ständer 6 angebracht. Ein am Ständer 6 befestigter Schablonenhalter 12 erstreckt sich (Fig. 1) über den Förderer 10, um eine Schablone von bestimmter Formgebung über den entlang des Förderers sich bewegenden Platten zu halten. Eine Tragplatte 14 ist mit dem Ständer 6 verbunden und erstreckt sich parallel über dem Schablonenhalter 12. Die Tragplatte 14 trägt eine Spritzpistole 16 von herkömmlicher Bauart. Die Spritzpistole ist mit einer Sprühdüse 18 versehen, innerhalb welcher sich ein Ventil befindet. Dem Ventil ist ein hin- und herbewegbarer Ventilstößel 20 zugeordnet; der Ventilstößel dient dazu, am Entladeende 22 der Sprühdüse eine öffnung des Ventils zu öffnen oder zu schließen. Eine Leitung 18' verbindet die Sprühdüse mit einem unter Druck stehenden Farbvorrat.

Der gemäß Darstellung nach Fig. 1-3 nach oben sich erstreckende Teil des Ventilstößels 20 ist mit einer stoßdämpfenden Einrichtung 26 in Form eines Rings verbunden; der Ring ist an der Unterseite eines Jochs 28 mit Hilfe einer Schraube 30 und eines mit Gewinde versehenen Klemmbocks 36' angebracht.

Das Joch 28 besteht aus einem Paar im Abstand voneinander angebrachter Tragzapfen 32 kreisförmigen Querschnitts und aus querliegenden Platten 34 und 36, welche die Tragzapfen an der Ober- und Unterseite des Jochs miteinander verbinden. Der Klemmbock 36' steht von der Unterseite der Platte 36 abwärts und hält den die elastische Einrichtung 26 bildenden Ring, derart, daß sich dieser nicht drehen kann. Die Tragzapfen 32 besitzen an ihren Endteilen 32' verringerten Durchmesser und weisen Außengewinde auf; die Endteile erstrecken sich durch Bohrungen in den Platten 34 und 36. Diese sind mittels Muttern 40, welche auf die Endteile 32' aufgeschraubt sind, an den Tragzapfen 32 befestigt (Fig. 4).

Das Joch 28 ist gegenüber einer gestellfesten Platte 42 in senkrechter Richtung begrenzt bewegbar. Die Platte 42 ist an einer an der Oberseite des Ständers 66 angeordneten Strebe 44 angebracht und erstreckt sich von dieser nach vorne gerichtet. Die Platte 42 ist mit gegenüberliegenden, seitlichen Flanschen '.ersehen, in welche längliche, zylindrische Buchsen 46 eingepaßt sind. Diese sind an der Platte 42 angeschweißt und erstrecken sich von dieser nach oben und nach unten gerichtet. Die Bereiche der Tragzapfen 32 zwischen den Platten 34 und 36 sind verschiebbar in den Buchsen 46 eingepaßt. Innerhalb der Buchsen 46 sind jeweils ein Paar obere und untere Buchsen 48 vorgesehen. Die Platten 34 und 36 befinden sich unter Abstand voneinander und überspannen dabei die Ober- und Unterseite der Platte 42.

Die Länge jeder Buchse 46 ist kleiner als der Abstand zwischen den Platten 34 und 36 des Jochs 28,

ίο um eine begrenzte Bewegung des Jochs in senkrechter Richtung relativ zur Platte 42 zuzulassen. Eine eiastische Scheibe 50 kann jeden Tragzapfen 32 zwischen der oberen Platte 34 und dem oberen Ende der zugeordneten Buchse 46 umgeben, um den bei der Aufwärtsbewegun" des Jochs 28 entstehenden Stoß aufzufangen.

Eine Schließfeder 52 befindet sich im Joch 28, wobei ein Ende der Schließfeder an der Unterseite der Platte 42 anliegt, während das andere Ende auf der unteren Platte 36 gelagert ist. Die Schließfeder 52 drückt ständig das Joch 28 nach unten, derart, daß der Ventilstößel 20 konstant in die Stellung gedrückt wird, in welcher er die Entladeöffnung des in der Spritzpistole befindlichen Ventils 19 verschließt.

Die obere Platte 34 ist mit einer öffnung 54 ausgestattet, in welcher ein Rollenkörper 56 drehbar auf einem Bolzen 58 gelagert ist. Der Bolzen 58 ist in der die öffnung 54 überspannenden Platte 34 eingepaßt und mit Hilfe einer Stellschraube 60 gesichert, wie aus Fig. 4 zu ersehen ist.

Ein Antrieb 62 in Form eines doppelt wirkenden Druckzylinders ist waagerecht auf der Strebe 44 befestigt, wobei das Ende der Kolbenstange des Druckzylinders in Richtung der Platte 42 ausgerichtet ist und die Kolbenstange 64 entlang der Platte 42 durch das Joch 28 hindurch bewegbar ist. Am freien Ende der Kolbenstange 64 ist ein Nocken in Form einer Nokkenrolle 66 angebracht. Die Nockenrolle kann entlang der Oberfläche der Platte 42 rollen, um auf diese Weise zwischen den Rollenkörper 56 und der Platte 42 einzugreifen. Dadurch kann das Joch 28 und mit diesem der Ventilstößel 20 angehoben werden, um das Entladeende 22 der Sprühdrüse 18 zu öffnen, wenn die Kolbenstange 64 durch das Joch hindurch vorwärts- oder rückwärtsgerichtet bewegt wird.

Während des Betriebs, d. h. wenn eine Markierung auf einer entlang des Förderers 10 verlaufenden Blechplatte P anzubringen ist, wird der doppeltwirkende Druckzylinder betätigt, um die Kolbenstange 64 in die in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Lage zu verschieben. Dabei greift die Nockenrolle 66 an der Rolle 56 an, wenn das Vorderende der Kolbenstange durch das Joch 28 hindurch verschoben wird. Durch den Eingriff der Nockenrolle 66 an der Rolle 56 wird das Joch gegen die Kraft der Schließfeder 52 nach oben angehoben, derart, daß gleichzeitig die Schließfeder 52 nach oben bewegt wird. Auf diese Weise wird der Ventilstößel 20 von der Entladeöffnung der Sprühdüse 18 wegbewegt. Bei Abheben des Ventilstößels wird Farbe vom Entladeende 22 der Sprühdüse ausgesprüht. Die Farbe wird durch die im Schablonenhalter 12 getragene Schablone hindurchgesprüht und bildet eine Markierung auf der Blechplatte P. Die Schließfeder 52 läßt nunmehr das Joch in die normale

_b5 Lage zurückkehren, kurz nachdem die Nockenrolle 66 hinter die Rolle 56 gelangt ist, wodurch der Ventilstößel in seine Verschlußstellung zurückkehrt.
Der beschriebene Arbeitsablauf wiederholt sich

immer dann, wenn die Nockenrolle 66 mit der Kolbenstange 64 durch das Joch 28 vorwärts- bzw. rückwärtsbewegt wird. Eine wiederholte Markierung der Blechplatte P wird erzielt, wenn man den Antrieb 62 so erregt, daß er die Kolbenstange 64 alternierend vorschiebt bzw. zurückzieht und die Blechplatte P unterhalb des Schablonenhalters 12 entlang des Förderers bewegt wird.

Da der doppelt wirkende Druckzylinder während etwa der ersten Hälfte jedes Taktes beim Vorschieben oder Zurückziehen nicht belastet ist, hat die Kolbenstange 64 eine sehr hohe Geschwindigkeit erreicht, wenn die Nockenrolle 66 beginnt, an der Rolle 56 anzugreifen. Die Eingriffzeit der Nockenrolle ist also sehr kurz. Demgemäß ist auch die zum Versprühen von Farbe dienende Zeitspanne sehr kurz. Der Zeitabschnitt kann jedoch variiert werden, wenn man die Druckluftzufuhr zum Druckzylinder entsprechend steuert.

Die dämpfende Einrichtung 26 zwischen dem Ventilstößel 20 und dem Joch 28 ist für den Betriebsablauf nicht unbedingt erforderlich, es werden jedoch bei Verwendung der dämpfenden Einrichtung die durch die große Beschleunigung und die Abbremsung freiwerdenden Kräfte beim Schnellauf des Markierungsgeräts abgedämpft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schnellwirkender, entgegen der Kraft einer Schließfeder arbeitender Antrieb zur Betätigung eines eine Entladeöffnung eines Ventils öffnenden und schließenden Ventilstößels, mit einem mit dem Ventilstößel verbundenen und gemeinsam mit diesem durch den Antrieb hubbeweglichen Joch sowie mit einem auf das Joch einwirkenden ι ο Nocken, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Schließfeder (32) zwischen dem vertikal hin- und herbewegbaren Joch (28) und einem das Joch tragenden Ständer (6) angeordnet ist,

b) der Nocken als Nockenrolle (66) am vorderen Ende des Antriebs (62) angeordnet und mit Hilfe des Antriebs quer zur Hubrichtung des Jochs auf einer ständerfesten, eine Rollbahn bildenden Platte (42) hin- und herbewegbar ist, und

c) der Ventilstößel (20) über einen im Joch gelagerten und durch die NockenroHe anhebbaren Rollenkörper (56) in Öffnungsrichtung bewegbar ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine als elastischer Ring ausgebildete, die Bewegung des Ventilstößels dämpfende Einrichtung (26) zwischen der Unterseite des Jochs (28) und dem Ventilstößel (20) angeordnet ist.

3. Antrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines doppelt wirkenden Druckzylinders, dessen Kolbenstange (64) an ihrem freien Ende die NockenroHe (66) trägt und der auf der das Joch (28) führenden Platte (42) des Ständers (6) befestigt ist.