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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zerstäuber zum Zerstäuben eines Beschichtungsmittels.
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Aus der
DE 10 2007 012 878 B3 ist ein Zerstäuber zum Zerstäuben eines Beschichtungsmittels bekannt. Der Zerstäuber hat eine Zerstäuberglocke, die zur Rotation auf einer Hohlwelle befestigt ist, wobei die Zerstäuberglocke eine Öffnung im Bereich der Hohlwelle aufweist. Der Zerstäuber hat einen ersten Kanal zur Zuführung des Beschichtungsmittels zur Zerstäuberglocke. Der Zerstäuber hat einen Druckluftzerstäuberkopf der innerhalb der Hohlwelle und/oder innerhalb der Zerstäuberglocke drehfest angeordnet ist, wobei der Druckluftzerstäuberkopf eine Austrittöffnung für das Beschichtungsmittel und eine Anzahl Druckluftdüsen aufweist, die innerhalb der zentralen Öffnung der Zerstäuberglocke zur auf ein zu beschichtendes Werkstück gerichteten Druckluftzerstäubung ausgebildet sind. Der Zerstäuber hat einen zweiten Kanal zur Zuführung des Beschichtungsmittels zum Druckluftzerstäuberkopf. Der erste Kanal ist mit einem ersten Ventil verbunden. Der zweite Kanal ist mit einem zweiten Ventil verbunden.
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Aus der
JP 7016506 A ist eine Sprühpistole bekannt. Das ist Ziel der
JP 7016506 A ist eine Sprühpistole für eine leicht durchzuführende Montage und Demontage eines Ventils zum Zeitpunkt der Wartung. Dabei wird das Ventil der Sprühpistole für Farbe verwendet. Es wird eine Doppelkolbenstruktur zur Verkleinerung der Anordnung verwendet. Die Doppelkolbenstruktur weist eine Membran als Dichtstruktur auf, die frei in Verschieberichtung an einer Innenwand eines Gehäuses des Ventils verschiebbar ist. Sie bewirkt eine Luftdichtigkeit zwischen einem ersten Kolben und einem zweiten Kolben. Ein Nadelventil, der erste Kolben, der zweite Kolben und die Membran sind derart zusammengesetzt, dass diese zusammen aus dem Gehäuse entnommen werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Zerstäuber zum Zerstäuben eines Beschichtungsmittels möglichst zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch einen Zerstäuber mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung enthalten.
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Demzufolge ist ein Zerstäuber zum Zerstäuben eines Beschichtungsmittels vorgesehen. Der Zerstäuber weist ein Ventil zur Steuerung der Zuführung des Beschichtungsmittels zu einem Sprühkopf auf.
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Das Ventil weist eine Mehrfachkolbenanordnung mit einem ersten Kolben in einem ersten Zylinder und einem zweiten Kolben in einem zweiten Zylinder auf.
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Die Mehrfachkolbenanordnung weist eine Kolbenstange auf. An der Kolbenstange sind der erste Kolben und der zweite Kolben ausgebildet.
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An der Kolbenstange ist eine Ventilnadel zur Steuerung der Zuführung des Beschichtungsmittels ausgebildet.
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Die Kolbenstange weist einen Hohlraum und eine erste Öffnung zwischen Hohlraum und erstem Zylinder und eine zweite Öffnung zwischen Hohlraum und zweitem Zylinder und eine dritte Öffnung zum Hohlraum zur Druckbeaufschlagung oder Entlüftung auf.
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Untersuchungen der Anmelderin haben gezeigt, dass durch ein konkretes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie dieses beispielsweise in den Figuren erläutert ist, eine Reihe von Vorteilen erzielt wird. Durch die konkrete Ausbildung der Mehrfachkolbenanordnung wird eine besonders platzsparende Bauweise erzielt. So kann ein Ventil mit kleinster Bauweise gefertigt werden. Das Ventil hat eine große Schließleistung auch bei geringem pneumatischem Ansteuerdruck. Die Mehrfachkolbenanordnung ermöglicht eine hohe Schließkraft für ein schnelles und zuverlässig dichtes Schließen des Ventils, das vorzugsweise als Nadelventil ausgebildet ist. Zugleich ist das Ventil für eine große Ausbringmenge des Beschichtungsmittels geeignet.
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In einem weiteren Aspekt ist wiederum ein Zerstäuber zum Zerstäuben eines Beschichtungsmittels vorgesehen. Der Zerstäuber weist ein Ventil zur Steuerung der Zuführung des Beschichtungsmittels zu einem Sprühkopf auf.
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Das Ventil weist eine Mehrfachkolbenanordnung mit einem ersten Kolben in einem ersten Zylinder, und einem zweiten Kolben in einem zweiten Zylinder auf.
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Die Mehrfachkolbenanordnung weist eine Kolbenstange auf. An der Kolbenstange sind der erste Kolben und der zweite Kolben ausgebildet.
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An der Kolbenstange ist eine Ventilnadel zur Steuerung der Zuführung des Beschichtungsmittels ausgebildet.
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Zur Rückstellung ist eine erste Kegelfeder zwischen dem ersten Kolben und einer ersten gehäusefesten Wand und/oder eine zweite Kegelfeder zwischen dem zweiten Kolben und einer zweiten gehäusefesten Wand angeordnet.
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Auch durch diesen Aspekt kann ein besonders kleiner Bauraum für das Ventil erzielt werden. Ebenfalls kann die Kegelfeder mit der Ausbildung der Kolbenstange kombiniert werden, um einen weiterhin verkleinerten Bauraum zu erzielen.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung weist die Mehrfachkolbenanordnung (zusätzlich zu dem ersten Zylinder und dem ersten Kolben und dem zweiten Zylinder und dem zweiten Kolben) zumindest einen weiteren Zylinder und zumindest einen weiteren Kolben in dem zumindest einen weiteren Zylinder auf. Vorteilhafterweise weist die Mehrfachkolbenanordnung zumindest einen weiteren Kolben in dem weiteren Zylinder auf. Vorteilhafterweise ist der zumindest eine weitere Kolben an der Kolbenstange ausgebildet.
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Bevorzugt weist die Kolbenstange zumindest eine weitere Öffnung zwischen Hohlraum und dem zumindest einen weiteren Zylinder auf. Besonders bevorzugt sind alle Zylinder und alle Kolben der Mehrfachkolbenanordnung hintereinander angeordnet. Bevorzugt ist zumindest eine weitere Kegelfeder zwischen dem zumindest einen weiteren Kolben und einer weiteren gehäusefesten Wand angeordnet.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die erste Öffnung und die zweite Öffnung in der Kolbenstange überwiegend radial ausgebildet. Beispielsweise sind die erste Öffnung und die zweite Öffnung als radiale Bohrungen ausgebildet. Vorteilhafterweise ist die zumindest eine weitere Öffnung zum zumindest einen weiteren Zylinder ebenfalls überwiegend radial ausgebildet.
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In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist die erste Öffnung in der Kolbenstange an den ersten Kolben angrenzend ausgebildet. In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist die zweite Öffnung in der Kolbenstange an den zweiten Kolben angrenzend ausgebildet. In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist die zumindest eine weitere Öffnung in der Kolbenstange an den zumindest einen weiteren Kolben angrenzend ausgebildet. Durch diese Anordnung der ersten Öffnung bzw. zweiten Öffnung bzw. weiteren Öffnung ist ein Volumen des Druckraums, der von der Druckluft beaufschlagt wird, vor der Beaufschlagung mit Druckluft minimal. Ebenfalls ist die Höhe des Schaltdruckes durch die Anordnung der Mehrfachkolben signifikant geringer, was bei einer Auslegung der pneumatischen Anlage ein wichtiger Gesichtspunkt ist.
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Gemäß einer Weiterbildung weist die Kolbenstange eine vierte Öffnung auf, die in einem gedichteten Bereich zwischen dem zweiten Zylinder und einem Volumen für das Beschichtungsmittels ausgebildet ist. Durch diese vierte Öffnung gelangt Beschichtungsmittel bei einer Leckage im gedichteten Bereich zur Entlüftung und kann dort beispielsweise mittels eines transparenten Schlauchs ermittelt werden. Durch diese Mediensperre ist eine zusätzliche Sicherung vorhanden, welche dafür sorgt, dass kein Beschichtungsmittel in die Druckluft kommt.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Mehrfachkolbenanordnung eine gehäusefeste Wand auf, die zwischen dem ersten Zylinder und dem zweiten Zylinder ausgebildet ist. Die gehäusefeste Wand zwischen dem ersten Zylinder und dem zweiten Zylinder möglicht dabei eine Aufnahme von Federkräften der Federn oder des Drucks im jeweiligen Zylinder. Für weitere Zylinder und weitere Kolben sind entsprechend weitere gehäusefeste Wände zur Abstützung etc. vorgesehen.
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Die zuvor beschriebenen Weiterbildungsvarianten sind sowohl einzeln als auch in Kombination besonders vorteilhaft. Dabei können sämtliche Weiterbildungsvarianten untereinander kombiniert werden. Einige mögliche Kombinationen sind in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Figuren erläutert. Diese dort dargestellten Möglichkeiten von Kombinationen der Weiterbildungsvarianten sind jedoch nicht abschließend.
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Im Folgenden wird die Erfindung durch Ausführungsbeispiele mit einer Doppelkolbenanordnung anhand zeichnerischer Darstellungen näher erläutert. Mehrfachkolbenanordnungen mit drei oder mehr Kolben basieren auf demselben Prinzip.
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Dabei zeigen
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1 ein Ventil eines Zerstäubers eines ersten Ausführungsbeispiels im drucklosen Zustand,
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2 das Ventil des Zerstäubers des ersten Ausführungsbeispiels im druckbeaufschlagten Zustand,
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3 ein Ventil eines Zerstäubers eines zweiten Ausführungsbeispiels im drucklosen Zustand,
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4 das Ventil des Zerstäubers des zweiten Ausführungsbeispiels im druckbeaufschlagten Zustand,
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5 ein Ventil eines Zerstäubers eines dritten Ausführungsbeispiels im drucklosen Zustand,
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6 das Ventil des Zerstäubers des dritten Ausführungsbeispiels im druckbeaufschlagten Zustand,
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7 ein Ventil eines Zerstäubers eines vierten Ausführungsbeispiels im drucklosen Zustand, und
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8 das Ventil des Zerstäubers des vierten Ausführungsbeispiels im druckbeaufschlagten Zustand.
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Die in den Figuren dargestellten Ventile sind für Zerstäuber zum Zerstäuben eines Beschichtungsmittels 9 vorgesehen. Die Zerstäuber weisen dabei weitere in den Figuren nicht dargestellte Funktionselemente, wie beispielsweise einen Sprühkopf, auf. Die Ventile werden durch ein Gas, vorzugsweise durch Luftdruck gesteuert.
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In 1 ist ein Ventil eines Zerstäubers eines ersten Ausführungsbeispiels im drucklosen Zustand in Schnittdarstellung schematisch dargestellt. Das Ventil 1 ist dabei zur Steuerung der Zuführung des Beschichtungsmittels 9 zum Sprühkopf ausgebildet. Das Ventil 1 weist (als Mehrfachkolbenanordnung) eine Doppelkolbenanordnung mit einem ersten Kolben 110 in einem ersten Zylinder 130 und einem zweiten Kolben 120 in einem zweiten Zylinder 140 auf. Zudem ist im ersten Zylinder 130 eine erste Feder 171 und im zweiten Zylinder 140 eine zweite Feder 172 zur Rückstellung angeordnet. Die erste Feder 171 und die zweite Feder 172 sind vorzugsweise Miniblock-Federn (MBF), bevorzugt in einer Kegelform. In 1 sind die Federn 171, 172 überwiegend entspannt, wobei die pneumatische Ansteuerung 7 keinen Druck auf die Kolben 110, 120 ausübt, was durch die weißen Pfeile in 1 angedeutet ist.
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Wird das Ventil druckbelastet, werden die Federn 171, 172 zusammengedrückt. Der druckbelastete Zustand ist in 2 schematisch dargestellt. Die Druckluft 8 gelangt dabei durch die Zuführungen 189 und die Öffnungen 187 und 188 in ein erstes Volumen 138 des ersten Zylinders 130 und in ein zweites Volumen 148 des zweiten Zylinders 140. Durch die Kegelform der Kegelfedern 171, 172 sind im zusammengedrückten Zustand die Windungen ineinander geschoben (in Form einer Spirale) angeordnet. Ein erste Federraum 139 im ersten Zylinder 130 und ein zweiter Federraum 149 im zweiten Zylinder 140 sind in diesem Zustand am kleinsten. Hingegen ist in diesem Zustand das erste Volumen 138 im ersten Zylinder 130 und das zweite Volumen 148 im zweiten Zylinder 140 maximal.
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Durch die Lösung gemäß den 1 und 2 kann der Hub des Ventils vergrößert werden. Zugleich wird die Größe des ersten Zylinders 130 und die Größe des zweiten Zylinders 140 miniert, ohne das ein zusätzlicher Bauraum für die Federn 171, 172 benötigt würde. Zudem ist die Form 131, 141 der Stirnseite des Zylinders 130, 140 an einen jeweiligen Kolbenboden des Kolbens 110, 120 angepasst. Eine Dichtlippe des Kolbens 110, 120 greift im drucklosen Zustand in eine Vertiefung in der gehäusefesten Wand 181, 182 ein. Das wirkende, durch die Druckluft zu füllende Volumen 138, 148 ist durch die passenden Formen 131, 141 im druckentlasteten Zustand minimiert. Hierdurch kann die Schaltgeschwindigkeit signifikant erhöht werden.
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Im ersten Ausführungsbeispiel der 1 und 2 weist die Doppelkolbenanordnung eine Kolbenstange 150 auf. An der Kolbenstange 150 sind der erste Kolben 110 und der zweite Kolben 120 ausgebildet. Durch die Kolbenstange 150 sind die Bewegungen des ersten Kolbens 110 und des zweiten Kolbens 120 zwangsgekoppelt. Eine Bewegung der Kolben 110, 120 führt zu einer axialen Bewegung der Kolbenstange 150. An der Kolbenstange 150 ist eine Ventilnadel 190 zur Steuerung der Zuführung des Beschichtungsmittels 9 ausgebildet. Im, in 1 dargestellten, drucklosen Zustand drücken die Federn 171, 172 die Kolben 110, 120 in eine – betrachtet linke – Position, in der das Ventil 1 geöffnet ist. Das Ventil 1 ist daher vom Typ „Normal offen” (engl. normally open).
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Die Doppelkolbenanordnung weist eine gehäusefeste Wand 182 auf, die zwischen dem ersten Zylinder 130 und dem zweiten Zylinder 140 ausgebildet ist. Die gehäusefeste Wand 182 nimmt dabei die Kraft der ersten Feder 171 auf. Zudem wirkt gegen die gehäusefeste Wand 182 der Druck der Druckluft in dem zweiten Zylinder 140. Zur Rückstellung ist die erste Kegelfeder 171 somit zwischen dem ersten Kolben 110 und der gehäusefesten Wand 182 angeordnet. Zur Rückstellung ist ebenfalls die zweite Kegelfeder 172 zwischen dem zweiten Kolben 120 und einer weiteren gehäusefesten Wand 183 angeordnet, die die Kraft der zweiten Feder 172 aufnimmt. Gegen eine weitere gehäusefeste Wand 181 wirkt der Druck der Druckluft in dem ersten Zylinder 110.
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Die Kolbenstange 150 weist einen Hohlraum 159 und eine erste Öffnung 151 zwischen Hohlraum 159 und einem ersten Federraum 139 im ersten Zylinder 130 und eine zweite Öffnung 152 zwischen Hohlraum 159 und einem zweiten Federraum 149 im zweiten Zylinder 140 und eine dritte Öffnung 153 zum Hohlraum 159 zur Entlüftung auf. Die erste Öffnung 151 und die zweite Öffnung 152 sind im Ausführungsbeispiel der 1 und 2 in der Kolbenstange 150 radial ausgebildet. Werden die Federn 171, 172 durch den jeweiligen Kolben 110, 120 zusammengedrückt, entweicht die Luft im Bereich der Federn 171, 172 in den Federräumen 139, 149 der Zylindern 130, 140 durch die erste Öffnung 151 bzw. zweite Öffnung 152 in den Hohlraum 159 und weiter durch die dritte Öffnung 153 aus dem Ventil 1 heraus. Zeitgleich wird Druckluft 8 durch die Zuführungen 187, 188 in die Volumen 138, 148 gedrückt.
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An der Kolbenstange 150 ist die Ventilnadel 190 zur Steuerung der Zuführung des Beschichtungsmittels 9 ausgebildet. Die Ventilnadel 190 öffnet bzw. sperrt die Öffnung 192 für das Beschichtungsmittel 9. Im drucklosen Zustand der 1 strömt das Beschichtungsmittel 9 durch den Eingang 191 in das Volumen 195 und durch den Ausgang 192 aus. Hingegen ist im druckbeaufschlagten Zustand der 2 der Ausgang 192 durch die Ventilnadel 190 gesperrt, so dass kein Beschichtungsmittel 9 austritt.
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Die erste Öffnung 151 in der Kolbenstange 150 ist an den ersten Kolben 110 angrenzend ausgebildet. Zudem ist die die zweite Öffnung 152 in der Kolbenstange 150 an zweiten Kolben 120 angrenzend ausgebildet. Die Ausbildung angrenzend an den jeweiligen Kolben 110, 120 ermöglicht es, die Entlüftung bis zum Anschlag des Kolbens 110, 120 sicherzustellen und so einen maximalen Hub zu erzielen. Dabei sind die einzelnen Bereiche des Ventils 1 durch Dichtungen 161 gedichtet. Die Dichtungen 161 sind zusätzliche Mediensperren und sollen verhindern, dass ein Beschichtungsmittel 9 übermäßig in die Pneumatik gelangt. Ist die Dichtung 161 nicht dicht, gelangt durch diese Leckage das Beschichtungsmittel 9 in den sonst gedichteten Bereich 160 zwischen dem zweiten Zylinder 140 und dem Volumen 195 für das Beschichtungsmittels 9. Die Kolbenstange 150 weist in der Ausführungsform der 1 und 2 eine vierte Öffnung 154 auf, die in dem gedichteten Bereich 160 ausgebildet ist. Das Beschichtungsmittel 9 aus der Leckage gelangt über den Hohlraum 159 in der Kolbenstange 150 zur dritten Öffnung 153 und kann dort beispielsweise durch einen transparenten Schlauch optisch ermittelt werden. Ebenfalls ist der Bereich 160 durch eine Dichtung 161 gegenüber dem zweiten Zylinder 140 für die pneumatische Ansteuerung gedichtet. Das Beschichtungsmittel 9 und ggf. das Druckmittel 8 können bei Undichtigkeiten einer der beiden Dichtungen 161 rechtzeitig erkannt und ein möglicher Schaden behoben werden, ohne dass der Prozess signifikant gestört würde.
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In den 3 und 4 ist ein Ventil 2 eines Zerstäubers eines zweiten Ausführungsbeispiels dargestellt. 3 zeigt den drucklosen Zustand. 4 zeigt den druckbeaufschlagten Zustand. Das Ventil 2 des zweiten Ausführungsbeispiels weist wiederum ein Gehäuse 280 mit Gehäusewänden 281, 282, 283, mit einem ersten Zylinder 230 und einem zweiten Zylinder 240, mit einer Zuführung 289 für die Druckluft 8 und mit Öffnungen 287, 288 in Volumen 238, 248 der Zylinder 230, 240 für die Druckluft 8 auf. Das Ventil 2 des zweiten Ausführungsbeispiels weist wiederum eine Doppelkolbenanordnung mit einer Kolbenstange 250 und einem auf der Kolbenstange 250 ausgebildeten ersten Kolben 210 und einem auf der Kolbenstange 250 ausgebildeten zweiten Kolben 220 auf. Wiederum ist für jeden Kolben 210, 220 eine Rückstelldruckfeder 271, 272 vorgesehen. Jeder Kolbenboden ist durch eine Passform 231, 241 an die zugehörige Wand 282, 283 zur Druckraumoptimierung angepasst.
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Die Kolbenstange 250 weist einen Hohlraum 259 und vier Öffnungen 251, 252, 253, 254 auf. Eine erste Öffnung 251 ist zwischen dem Hohlraum 259 und einem ersten Federraum 239 des ersten Zylinders 230 ausgebildet. Eine zweite Öffnung 252 ist zwischen dem Hohlraum 259 und einem zweiten Federraum 249 des zweiten Zylinders 240 ausgebildet. Die Kolbenstange 250 ist in Axialrichtung pneumatisch verstellbar und weist eine Ventilnadel 290 zum Öffnen und Verschließen einer Öffnung 292 für das Beschichtungsmittel 9 auf. Wiederum ist eine Dichtung 261 zur Abdichtung eines Bereichs 260 gegenüber einem Volumen 295 für das Beschichtungsmittel 9 vorgesehen. Das Beschichtungsmittel 9 gelangt über eine Öffnung 291 in das Volumen 295. Ebenfalls ist der Bereich 260 durch eine Dichtung 261 gegenüber dem zweiten Zylinder 240 für die pneumatische Ansteuerung gedichtet.
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Das pneumatisch angesteuerte Ventil 2 des zweiten Ausführungsbeispiels ist vom Typ „Normal-Geschlossen” (engl. normally closed). Die Druckluft 8 gelangt über die Öffnung 289 im Gehäuse 280 und weiter durch die Öffnungen 287, 288 in die Zylinder 230, 240. Die Zylinder 230, 240 werden wiederum durch die Öffnungen 251, 252 und den Hohlraum 259 in der Kolbenstange 250 entlüftet.
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In den 5 und 6 ist ein Ventil 3 eines Zerstäubers eines dritten Ausführungsbeispiels dargestellt. 5 zeigt den drucklosen Zustand. 6 zeigt den druckbeaufschlagten Zustand. Das Ventil 3 des dritten Ausführungsbeispiels weist wiederum ein Gehäuse 380 mit Gehäusewänden 381, 382, 383 einen ersten Zylinder 330 und einen zweiten Zylinder 340, mit Entlüftungsöffnungen 389 und mit Öffnungen 387, 388 in einem ersten Federraum 339 zugehörig zum ersten Zylindern 330 und in einem zweiten Federraum 349 zugehörig zum zweiten Zylinder 340 für die Entlüftung auf. Im Ausführungsbeispiel sind diese Öffnungen 387, 388, 389 als durchgehende Bohrungen ausgebildet. Das Ventil 3 des dritten Ausführungsbeispiels weist wiederum eine Doppelkolbenanordnung mit einer Kolbenstange 350 und einem auf der Kolbenstange 350 ausgebildeten ersten Kolben 310 und einem auf der Kolbenstange 350 ausgebildeten zweiten Kolben 320 auf. Wiederum ist für jeden Kolben 310, 320 eine Rückstelldruckfeder 371, 372 vorgesehen. Jeder Kolbenboden ist durch eine Passform 331, 341 an die zugehörige Wand 381, 382 zur Druckraumoptimierung angepasst.
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Die Kolbenstange 350 weist einen Hohlraum 359 und vier Öffnungen 351, 352, 353, 354 auf. Eine erste Öffnung 351 ist zwischen dem Hohlraum 359 und einem ersten Volumen 338 des ersten Zylinders 330 ausgebildet. Eine zweite Öffnung 352 ist zwischen dem Hohlraum 359 und einem zweiten Volumen 348 des zweiten Zylinders 340 ausgebildet. Die Kolbenstange 350 ist in Axialrichtung pneumatisch verstellbar und weist eine Ventilnadel 390 zum Öffnen und Verschließen einer Öffnung 392 für das Beschichtungsmittel 9 auf. Wiederum ist eine Dichtung 361 zur Abdichtung eines Bereichs 360 gegenüber einem Volumen 395 für das Beschichtungsmittel 9 vorgesehen. Das Beschichtungsmittel 9 gelangt über eine Öffnung 391 in das Volumen 395. Ebenfalls ist der Bereich 360 durch eine Dichtung 361 gegenüber dem zweiten Zylinder 340 für die pneumatische Ansteuerung gedichtet.
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Das pneumatisch angesteuerte Ventil 3 des dritten Ausführungsbeispiels ist vom Typ „Normal-Offen” (engl. normally open). Die Druckluft 8 gelangt über die Öffnung 353 der Kolbenstange 350, weiter durch den Hohlraum 359 der Kolbenstange 350 und weiter durch die Öffnungen 351, 352 in Volumen 338, 348 beider Zylinder 330, 340. Luft in den Federräumen 339, 349 wird während der axialen Bewegung bei Druckbeaufschlagung durch die Öffnungen 387, 388, 389 in die Umgebung entlüftet. Die Ventil-Ansteuerung erfolgt somit pneumatisch axial durch die Kolbenstange 350. Hingegen erfolgt die Entlüftung in radialer Richtung.
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In den 7 und 8 ist ein Ventil 4 eines Zerstäubers eines vierten Ausführungsbeispiels dargestellt. 7 zeigt den drucklosen Zustand. 8 zeigt den druckbeaufschlagten Zustand. Das Ventil 4 des vierten Ausführungsbeispiels weist wiederum ein Gehäuse 480 mit Gehäusewänden 481, 482, 483, einen ersten Zylinder 430 und einen zweiten Zylinder 440, mit Entlüftungsöffnungen 489 und mit einer ersten Öffnung 487 in einem ersten Federraum 439 des ersten Zylinders 430 und mit einer zweiten Öffnung 488 in einem zweiten Federraum 449 des zweiten Zylinders 440 für die Entlüftung auf. Im vierten Ausführungsbeispiel sind diese Öffnungen 487, 488, 489 als durchgehende Bohrungen ausgebildet. Das Ventil 4 des vierten Ausführungsbeispiels weist wiederum eine Doppelkolbenanordnung mit einer Kolbenstange 450 und einem auf der Kolbenstange 450 ausgebildeten ersten Kolben 410 und einem auf der Kolbenstange 450 ausgebildeten zweiten Kolben 420 auf. Wiederum ist für jeden Kolben 410, 420 eine Rückstelldruckfeder 471, 472 vorgesehen. Jeder Kolbenboden ist durch eine Passform 431, 441 an die zugehörige Wand 482, 483 zur Druckraumoptimierung angepasst.
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Die Kolbenstange 450 weist einen Hohlraum 459 und vier Öffnungen 451, 452, 453, 454 auf. Eine erste Öffnung 451 ist zwischen dem Hohlraum 459 und einem ersten Volumen 438 des ersten Zylinders 430 ausgebildet. Eine zweite Öffnung 452 ist zwischen dem Hohlraum 459 und einem zweiten Volumen 448 des zweiten Zylinders 440 ausgebildet. Die Kolbenstange 450 ist in Axialrichtung pneumatisch verstellbar und weist eine Ventilnadel 490 zum Öffnen und Verschließen einer Öffnung 492 für das Beschichtungsmittel 9 auf. Wiederum ist eine Dichtung 461 zur Abdichtung eines Bereichs 460 gegenüber einem Volumen 495 für das Beschichtungsmittel 9 vorgesehen. Das Beschichtungsmittel 9 gelangt über eine Öffnung 491 in das Volumen 495. Ebenfalls ist der Bereich 460 durch eine Dichtung 461 gegenüber dem zweiten Zylinder 440 für die pneumatische Ansteuerung gedichtet.
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Das pneumatisch angesteuerte Ventil 4 des vierten Ausführungsbeispiels ist vom Typ „Normal-Geschlossen” (engl. normally closed). Die Druckluft 8 gelangt über die Öffnung 453 der Kolbenstange 450, weiter durch den Hohlraum 459 der Kolbenstange 450 und weiter durch die Öffnungen 451, 452 in Volumen 438, 448 beider Zylinder 430, 440. Luft in Federräumen 439, 449 wird während der axialen Bewegung bei Druckbeaufschlagung durch die Öffnungen 487, 488, 489 in die Umgebung entlüftet. Die Ventil-Ansteuerung erfolgt somit pneumatisch axial durch die Kolbenstange 450. Hingegen erfolgt die Entlüftung in radialer Richtung.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausgestaltungsvarianten der 1 bis 8 beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, eine andere Anzahl der Kolben bzw. Zylinder – beispielsweise drei oder vier Kolben/Zylinder – zu nutzen. Ebenfalls ist es möglich, lediglich eine einzige Feder zu nutzen, deren Rückstellkraft an die Reibung im Ventil angepasst ist. Die Funktionalität des Zerstäuberventils gemäß 1 kann besonders vorteilhaft auch für ein Lackiersystem verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 2, 3, 4
- Ventil
- 7, 8
- Steuermedium, Luft
- 9
- Beschichtungsmittel, Medium
- 110, 210, 310, 410, 120, 220, 320, 420
- Kolben
- 130, 230, 330, 430, 140, 240, 340, 440
- Zylinder
- 131, 141, 231, 241, 331, 341, 431, 441
- Passform
- 138, 148, 238, 248, 338, 348, 438, 448
- Volumen
- 139, 149, 239, 249, 339, 349, 439, 449
- Federraum
- 150, 250, 350, 450
- Kolbenstange
- 151, 152, 153, 154, 251, 252, 253, 254, 351, 352, 353, 354, 451, 452, 453, 454
- Öffnung
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- 159, 259, 359, 459
- Hohlraum
- 160, 260, 360, 460
- gedichteter Bereich
- 161, 261, 361, 461
- Dichtung
- 171, 172, 271, 272, 371, 372, 471, 472
- Feder
- 180, 280, 380, 480
- Gehäuse
- 181, 182, 183, 281, 282, 283, 381, 382, 383, 481, 482, 483
- gehäusefeste Wand
- 187, 188, 287, 288, 387, 388, 487, 488
- Öffnung
- 189, 289
- Zuführung
- 389, 489
- Entlüftung
- 190, 290, 390, 490
- Ventilnadel
- 191,192, 291, 292, 391, 392, 491, 492
- Öffnung
- 195, 295, 395, 495
- Volumen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007012878 B3 [0002]
- JP 7016506 A [0003, 0003]
