DE2019373C - Steuer und regelbare Spruhvor richtung fur Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuer- und regelbare Sprühvorrichtung zum Auf- und Versprühen von Flüssigkeiten, z. B. Farben, mit einer oder mehreren Sprühdüsen und einer durch einen Preßluftmotor angetriebenen Kolbenpumpe.

Die Dosierung der Flüssigkeitsförderung zur Sprühdüse wird bei bekannten Sprühvorrichtungen dadurch vorgenommen, daß man den Druck der zum pneumatischen Motor der Pumpe geleiteten Preßluft steuert bzw. regelt (z. B. USA.-Patentschr'ft 3 322 351). Diese Art der Regelung durch Beeinflussung des Betriebsdrucks des Motors hat den Nachteil, daß die Pumpe nicht gleichmäßig arbeitet. Insbesondere bd Förderung nur einer geringen Menge Flüssigkeit kriecht der Pumpenkolben während des Arbeitshubs und kann dabei, wenn der Arbeitsdruck der Pumpe sehr niedrig eingestellt ist, infolge der Wandreibung anfangen, ruckweise zu arbeiten, so daß es zu Pulsationserscheinungen in der Flüssigkeitsförderung kommt. Bei niedrigem Betriebsdruck der Pumpe bestand bei den bekannten Sprühvorrichtungen außerdem die Gefahr, daß durch Verklemmen der Regel- und Verteilerorgane in der Hauptpreßluftzuleitung zum Motor Störungen auftreten.

Eine weitere Schwierigkeit bei bekannten Sprühverrichtungen mit Kolbenpumpe waren die Druckschwankungen, die durch die Arbeitsweise des Pumpenkolbens im Arbeits- und Rückhub der Kolbenpumpe ganz allgemein eigentümlich sind, auch wenn diese unter vollem Druck arbeitet.

Schließlich war bei den bekannten Vorrichtungen nachteilig, daß der Druck der von der Pumpe geförderten Flüssigkeit mittels eines Manometers gemessen wurde, welches in direktem Kontakt mit der jeweils versprühten Flüssigkeit stand und bei deren Austausch oder bei sonstigen Betriebsunterbrechungen jeweils nach Gebrauch gereinigt werden mußte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuer und regelbare Sprühvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine sehr gleichmä-

ßige Flüssigkeitszufuhr zur Sprühdüse gewährleistet.

Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß d.-.durch gelöst, daß die Kolbenpumpe durch einen während der Mengenregelung mit im wesentlichen konstanten Druck betriebenen Preßluftmotor antreibbar ist, und daß in der Flüssigkeitsleitung zwischen der Kolbenpumpe und der Spühdüse ein bekanntes, als Druckminderventil ausgebildetes Regelventil angeordnet ist, bei welchem der Flüssigkeitsdruck hinter dem Ventil vom einstellbaren Luftdruck einer Druckleitung balancierbar ist.

Das bekannte Regelventil (USA.-Patentschrif! 3 219 276) hat neben seiner Funktion als Regel- und Steuerorgan in der vorgeschlagenen Kombination mit einer Kolbenpumpe die weitere Aufgabe als Ausgleichs- und Dämpfungsvorrichtung zu wirken. Dabei funktioniert es wie folgt:

Wenn der Kolben sich verhältnismäßig langsam unter dem bei der vorgeschlagenen Regelung beibehaltenen vollen Betriebsdruck im Arbeitshub bewegt.

entsteht anfangs ein Druckstoß, der über den Ventileinlaß den beweglichen Teil des Ventils, z. B. eine Membran, beaufschlagt, wodurch diese sofort die Drosselung des Ventils vergrößert, so daß die Druckspitze abgeschnitten wird. Infolge des gleichbleibend hohen Betriebsdrucks der Pumpe hebt sich nun der Kolben gleichmäßig bis zu seiner obersten Lage, ohne durch Stockungen Druckschwankungen hervorzurufen. Dann folgt der Rückhub, der im Vergleicn zum Arbeitshub praktisch widerstandslos und deshalb sehr rasch durchgeführt wird. Dabei hat die Membran zwar Zeit, sich unter der Wirkung des Luftdrucks in Richtung einer Vergrößerung der drosselnden Einlaßöffnung des Ventils zu bewegen. Wegen der verhältnismäßig kleinen öffnung wirkt sich dabei aber der mit Luftdruck beaufschlagte Ventilkörper als Druckspeicher aus, d. h. er drückt nunmehr von sich aus auf das Flüssigkeitsvolumen im Ventil, was dazu führt, daß die zur Sprühpistole geförderte Flüssigkeit im \vesent!^:chen ohne merkliche Druckänderungen versprüht wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Druckminderventil durch einen mit einem Sitz zusammenwirkenden, entgegen der Flüssigkeitsströmung öffnenden Drosselventükörper gebildet ist, der mit einer zweiseitig drückbeaufschlagten Membran verbunden ist, auf weiche einerseits der einstellbare Luftdruck und andererseits der Flüssigkeitsdruck hinter dem Druckminderventil wirkt.
Da bei der vorgeschlagenen Sprühvorrichtung der

6c Luftdruck in der Luftkammer des Regelventils ein Maß für den Druck der geförderten Flüssigkeit ist, wird eine praktische Ausführung bevorzugt, bei welcher die Luftkammer des Ventils einen Anschluß für ein Manometer enthält. Dies hat den Vorteil, daß letz-

6$ teres nicht mit der Flüssigkeit in Berührung kommt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine im Schnitt dargestellte Steuer- und Regeleinrichtung innerhalb einer Sprühvorrichtung,

Fig.2 eine schematische Darstellung, wie die Vorrichtung nach F i g. 1 bei Verwendung mehrerer Sprühdiisen gleichzeitig aufgebaut ist.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Sprühvorrichtung ist auf einem Flüssigkeitsbehälter 10 eine Förderpumpe 11 befestigt, weiche mittels eines hin- und hergehenden Purnpenkolbens 12 Flüssigkeit, vorzugsweise Farbe, aus dem Behälter 10 ansaugt und unter Druck über die Auslaßöffnung in einem Anschlußstutzen 13 abgibt. Die Pumpe 11 wird durch einen Preßluftmotor 15 angetrieben, in welchem unter der Wirkung der Preßluft ein Antriebskolben 16 hin- und hergehend bewegt wird. Die Zuleitung der Preßluft zum Motor 15 erfolgt dabei übtr ein im einzelnen nicht dargestelltes Steuerventil 17, welches über eine Leitung 19 an eine geeignete Preßluftquelle IS angeschlossen ist.

Mit dem Anschlußstutzen verbunden ist ein insgesamt mit 20 bezeichnetes Regelventil, in welchem eine Membran 21 eine Flüssigkeitskammer 22 und eine Luftkammer 23 voneinander trennt. An der Membran 21 ist ein Ventilkörper 24 befestigt, der mit einem Ventilsitz 25 vor dem äußeren Ende des Anschlußstutzens 13 als ein Druckminderventil für die Flüssigkeit zusammenwirkt, wobei der Ventilkörper 24 entgegen der Strömungsrichtung der Flüssigkeit im Ventil öffnet.

Von der Flüssigkeitskammer 22 führt eine Leitung 26 zu einer Sprühdüse oder Sprühpistole 27, wo in bekannter Weise die Flüssigkeit unter Zuhilfenahme von Preßluft fein verteilt und ausgesprüht wird. Zu diesem Zweck ist die Sprühdüse 27 über eine Leitung 28 an die Preßluftquelle 18 angeschlossen. Die Membran 21, deren Lage die Stellung des Ventilkörpers 24 und damit das Maß der Reduzierung des Flüssigkcitsdrukkes im Ventil 24, 25 bestimmt, ist bei der gezeigten Anordnung einseitig vorbelastet durch den Luftdruck in der Luftkammer 23, welcher Druck wiederum mit Hilfe eines Druckminderventils 30 an der Preßluftleitung 19 willkürlich justiert werden kann.

Auf die Membran 21 wirken, sich gegenseitig ausbalancierend, einerseits der am Druckminderventil 30 eingestellte Luftdruck und andererseits der Flüssigkeitsdruck. Der Druck in der Lufkammer 23 wird durch ein Manometer 31 gemessen. Diese einseitige

Messung des Luftdrucks gibt wegen des von der anderen Seite auf die Membran 21 wirkenden Flüssijikcitsdrucks auch über diesen Aufschluß, ohne daß cbs Manometer 31 in Berührung mit der Flüssigkeit kommt. Wie ersichtlich, wird mit der beschriebenen Anord-

nung auch das Zie! erreicht, da3 der Lieferdruck der Flüssigkeit geregelt wird, ohne dabei den Druck der Preßluftzufuhr zum Pumpenmotor 15 zu verili<..;-·_Γη und dabei eventuell dk: Pumpenfunktion Pulsah -ien zu unterwerfen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 w.; Jen zwei oder noch mehr >prüdüsen 27¹, 27", 27^] an dieselbe Pumpe Il angeschlossen. Deren Auslai -titzen 1-1 ist mit einer Leitung 32 verbunden, die s _■, in Zweigleitungen 33¹ bis 33^m aufspaltet, von <_;. ;en

ao wiederum jede mit einem den Flüssigkeitsdruck ;■.--.!uzierenden Regelventil 20' bis 2O^1U versehen ist. Oie Ventile 20¹ bis 20"' sind analog zu dem Ventil :-.■* I_n Fig. 1 ausgebildet und jedes von ihnen steht jcv. ils mit einer Sprühdüse oder Sprühpistole 27' bis 27^! jc-

weils über eine der Leitungen 26¹ bis 26¹¹¹ in Ver. τι-dung. Es ist vorgesehen, daß alle Regelventile 20· s->is 20¹¹¹ gemeinsam von demselben geregelten Luftci: ■ :k vorbelastet werden, der in einer Leitung 34 m;;\. !s eines gemeinsamen Druckminderventils 30, das >^: .·-

derum an die Preßluftquelle 18 angeschlossen ist,^: rgestellt wird.

Bei der Anlage nach Fig.2 kann beispielsw.i.,e das gemeinsame Druckminderventil 30 in geeigiv. ;cr Weise an einer Schalttafel für die Sprühvorricht; ig

angebracht sein. Ein eingestellter Druckwert gilt dann gleichmäßig für die Flüssigkeitsdosierung der ganzen Gruppe von Sprühpistolen oder Sprühdüsen 27¹ . is 27^1U. Dies ist in vielen Fälkn, beispielsweise atn/h beim Spritzen von Fahn:eugkarosserien gleichzeitig

mit mehreren Sprühdüsen, sehr vorteilhaft, da auf diese Weise erreicht werden kann, daß unabhäiHMn von den verschiedenen Bedienungspersonen das Sprüh- oder Spritzergebnis an allen Stellen ganz gleichmäßig ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Steuer- und regelbare Snrühvorrichtung zum Auf- und Versprühen von Flüssigkeiten, z. B. Farben, mit einer oder mehreren Sprühdüsen und einer durch einen Preßluftmotor angetriebenen Kolbenpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenpumpe (11) durch einen während der Mengenregelung mit im wesentlichen konstanten Druck betriebenen Preßluftmotor antreibbar ist, und daß in der Flüssigkeitsleitung (13, 26) zwischen der F 'benpumpe (11) und der Sprühdüse (27) ein bekanntes, als Druckminderventil ausgebildetes Regelventil (20) angeordnet ist. bei welchem der Flüssigkeitsdruck hinter dem Ventil vom eir stellbaren Luftdruck einer Druckleitung (30, 23) balancierbar ist.

Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckminderventil (24, 25) durch einen mit einem Sitz (25) zusammenwirkenden, entgegen der Flüssigkeitsströmung öffnenden Drosselventükörper (24) gebildet ist, der mit einer zweiseitig druckbeaufschlagten Membran (21) verbunden ist, auf welche einerseits der einstellbare Luftdruck und andererseits der Flüssigkeitsdruck hinter dem Druckminderventil (24, 25) wirkt.

3. Sprühvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkairmer des Ventils einen Anschluß für ein Manometer (31) enthält.