DE2512482C3 - Mischventil für eine Einrichtung zum Ausblasen von Gasdüsen einer Schutzgas-Schweißvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mischventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Üblicherweise findet als strömendes gasförmiges Medium Luft Verwendung, dem in einer definierten Menge öl oder ein nicht brennbarer Zusatz zugeführt wird; der Zweck dieser Maßnahme ist das Verhindern des Festbrennens von Schweißperlen.

Mischventile des im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Aufbaus sind aus dem DE-GM 19 00 936 und dem DWP 20 765 bekannt. Die dort beschriebenen Mengeneinsteller bestehen im wesentlichen aus einem Schraubanschlag für den Kolben. Diesen Druckschriften ist jedoch nicht zu entnehmen, wie eine einwandfreie Abdichtung des Zylinders im Bereich des Schraubanschlags gewährleistet werden kann.

Das Vorhandensein einer Möglichkeit zur Änderung der zugeführten Flüssigkeitsmenge ist aus mehreren Gründen wichtig: Einerseits kann im Rahmen ein und derselben Schutzgas-Schweißvorrichtung im Zuge der Entwicklung ein Übergang von einer Flüssigkeit zu einer anderen vorgenommen werden, die andere physikalische Eigenschaften, beispielsweise sine andere Viskosität, besitzt Ist keine Verstellmöglichkeit an der Dosiereinrichtung vorgesehen, so muß diese ausgetauscht werden, was insbesondere bei der modernen kompakten Bauweise, bei der mehrere Bestandteile der Vorrichtung beispielsweise in einem Gießharzblock enthalten sein können, einen erheblichen Montage-, Material- und Kostenaufwand mit sich bringt Bei sehr empfindlichen Vorrichtungen können im Extremfall auch Schwankungen der physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit, beispielsweise hervorgerufen durch Temperaturschwankungen, eine Justierung am Ort erfordern. Aber auch losgelöst von der Betrachtung ein und derselben Anordnung ist es zweckmäßig, die Dosiereinrichtung hinsichtlich der Menge der zugesetzten Flüssigkeit veränderbar zu gestalten, da man dann ein und dieselbe Vorrichtung für verschiedene Anlagen einsetzen kann. Dies bedeutet eine erhebliche Verringerung der Lagerhaltung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mischventil der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art so auszubilden, daß die Abdichtung mit einfachen, bewährten Mitteln gewährleistet ist. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Patentanspruchs 1; vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die aus der DE-PS 4 11 618 bekannte Vorrichtung zur Veränderung der Liefermenge von Pumpen mittels eines Hilfskolbens benutzt zur Bildung eines Druckraumes den Zwischenraum zwischen einem Kolben einerseits und einem Hilfskolben andererseits, der gegen die Kraft einer Feder beim Wirksamwerden eines verstellbaren Anschlags blockiert wird, so daß sich dann der Kolben dem Hilfskolben nähen. Da hier sowohl der Kolben als auch der Hilfskolben dicht in dem sie aufnehmenden Zylinder laufen müssen, ist, damit sich der Abstand zwischen den beiden Kolbenanordnungen tatsächlich erst beim Wirksamwerden des Anschlags ändert, die Verwendung einer verhältnismäßig starken Feder erforderlich. Demgemäß müssen nicht nur verhältnismäßig große Kräfte zum Verschieben der Druckkammer, nämlich zum Verschieben der beiden Kolben, aufgewandt werden, sondern auch zum Herausdrücken des Mediums aus der Druckkammer, da dann die Kraft der starken Feder überwunden werden muß. Demgegenüber wurde erfindungsgemäß erkannt, daß die bei der Gaming der erfindungsgemäßen Anordnung erforderliche luftdichte Abdichtung keinen zusätzlichen verschiebbaren Hilfskolben erfordert, sondern dem Anschlag zugeordnet werden kann, wodurch die Abdichtung — da dieser Anschlag ja nur selten zum Einstellen des jeweils gewünschten Hubes verstellt werden muß — mit einfachen Mitteln und ohne Belastung des Antriebs der Dosiereinrichtung erfolgen kann.

Eine Anordnung grundsätzlich anderer Art, nämlich zum Steuern stufenlos regelbarer hydrostatischer

Pumpen, Flüssigkeitsmotoren oder Getriebe, beschreibt die DE-PS 9 69121. Die zu steuernden Gegenstände besitzen ein verstellbares Teil, beispielsweise ein gegenüber einen) feststehenden Läufer verstellbares Gehäuse. Verstellbewegungen werden ausgelöst durch Verstellungen von Kurvenscheiben, die mittels eines Steuergliedes abgetastet werden, das fest verbunden ist mit einem büchsen- oder kolbenförmigen Steuerschieber eines hydraulischen Verstärkers. Je nach seiner Stellung gibt ein damit zusammenarbeitender, in Verbindusig mit dem verstellbaren Gehäuse stehender Kolben bzw. eine Hülse Druckmittelkanäle frei, und es erfolgt eine Bewegung des Gehäuses, bis die Druckmittelkanäle wieder abgesperrt sind. Hier geht es also nicht um die Steuerung des Hubes einer Dosiereinrichtung, die einen Kolben in einem luftdicht abgeschlossenen Zylinder enthält, sondern hierbei geht es um die Erzeugung der Arbeitssignale für eine Verstellvorrichtung. Soweit die Entgegenhaltung von einer Pumpe spricht, die durch Änderung der relativen Lage von Läufer und Gehäuse regelbar ist, erfolgt diese Regelung oder Steuerung offensichtlich nicht durch Änderung des Hubs eines Kolbens ohne Unterbrechung des Betriebs.

Zum Einleiten der Schwenkkräfte braucht der Schwenkstutzen auf seiner nach außen weisenden Stirnfläche, die gegebenenfalls auch mit einem äußeren Gehäuse fluchten kann, lediglich einen Schlitz zum Einsetzen eines Schraubenziehers oder einer Münze aufzuweisen. Dies schließt verständlicherweise nicht aus, daß der Schwenkstutzen auch mit einem Profil zum Aufsetzen eines Schlüssels versehen sein kann.

Der Schwenkstutzen wird in eine Richtung weisen, von der die Anordnung im eingebauten Zustand leicht zugänglich ist, so daß man dann ohne Ausbaumaßnahmen eine Verstellung der Dosiereinrichtung vornehmen kann. Es ist daher möglich, daß der Schwenkstutzen von einer Seitenwand oder der oberen bzw. unteren Wand des Gehäuses her zugänglich ist. Da man in der Regel bei der Fertigung der Anordnung nicht weiß, wie und in welcher Lage sie Einsatz finden soll, sieht die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, daß der Exzenter zwischen zwei fluchtenden Schwenkstutzen liegt, die beide von außerhalb des Gehäuses zugängige Bereiche zum Einleiten von Schwenkkräften besitzen. Dann kann man die Einstellung der jeweils zugeführten Flüssigkeitsmenge zumindest von zwei Seiten des Gehäuses her vornehmen, so daß zumindest einer großen Anzahl von Einbaumöglichke"en Rechnung getragen ist.

Im folgenden werden die Figuren erläutert, die in verschiedenen Ansichten und Schnitten ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen.

Fig. 1 zeigt ein baukastenartig zusammengesetztes Mischventil in einer Seitenansicht, während
F i g. 2 eine Vorderansicht wiedergibt.

F i g. 3 stellt die in F i g. 2 mit IH-III₁
F i g. 4 die in F i g. 2 mit IV-IV bezeichnete Schnittansicht dar, während
F i g. 5 eine Draufsicht wiedergibt.
Betrachtet man zunächst Fig. 1, so setzt sich das to Mischventil aus drei zusammengeschraubten Teilen zusammen, nämlich dem Bauteil 1, das im wesentlichen die elektromagnetischen Betätigungsteile für das Ventil im Strömungsweg der Luft enthält, dem Bauteil 2, das verschiedene Strömungskanäle sowie die wirksamen f>⁵ Teile des Ventils, nämlich Ventilsitz und Ventilkörper, aufnimmt, und Bauteil 3, in dem sich außer der Tropfvorrichtung die Dosiereinrichtung befindet, deren Ausbildung Gegenstand der Erfindung ist Alle Teile können durch Kunststoffblöcke gebildet sein, die mit entsprechend fluchtenden Kanälen versehen und im Bereich dieser Kanäle unter Zwischenfügung von Dichtungen einfach aneinander gesetzt sind. Verstänrilicherweise werden beispielsweise Bestandteile verschiedener Ventile, der Dosiereinrichtung und der Tropfvorrichtung auch aus Metall bestehen. Derartige Metallteile können, soweit sie unbeweglich sein sollen, eingegossen sein. Diese Technik ist dem Fachmann wohlbekannt Natürlich kann aber auch das Gehäuse aus Metall bestehen.

Betrachtet man nun die Vorderansicht gemäß F i g. 2, so findet sich bei 4 ein Kanal zur Zuführung des zu vernebelnden Öls und bei 5 ein Kanal zur Zuführung der Luft Beide Kanäle sind, wie aus den Figuren unmittelbar ersichtlich, mit einem Innengewindebereich ausgerüstet, der zum Anschluß von Schläuchen oder dergleichen dient. Demgemäß ist im eingebauten Zustand der Kanal 4 mit einem für eine größere Anlage zentralen Reservoir für das öl verbunden, während Kanal 5 mit einem Druckluftbehälter in Verbindung steht

Betrachtet man nun zunächst Fig.4, also die Schnittansicht gemäß IV-IV in Fig.2, so erkennt man, daß sich der Kanai 5 fortsetzt in einen Kanal 6, der einmündet in die in ihrem Aufbau hier nicht näher interessierende Ventilanordnung 7, deren Betätigungsmechanismus im wesentlichen in dem Baustein 1 enthalten ist. Die Ventilanordnung 7, deren Ventilkörper mit 8 und deren Ventilsitz mit 9 bezeichnet ist, stellt demgemäß das im Wege der Luftströmung liegende Ventil dar. Bei geöffnetem Ventil 7 durchströmt die Luft den Kanal 10, läuft in den Kanal 11 ein, in dessen Weg sich die Grenze zwischen den Bauteilen 2 und 3 befindet, durchströmt die Dichtung 12 und gelangt in den verengten Querschnittsbereich 13 sowie von diesem zum Austritt 14 der jetzt mit vernebeltem öl angereicherten Luft. Von dort gelangt diese Mischung zu den Brennerdüsen der Schutzgas-Schweißvorrichtung.

Wie F i g. 4 ferner zeigt, enthält Bauteil 3 eine erste Verbindungsleitung 15 und eine im Bereich des engsten Querschnitts 13 liegende zweite Verbindungsleitung 16 zu der allgemein mit 17 bezeichneten Tropfvorrichtung. Diese beiden Leitungen 15 und 16 stellen sicher, daß an dem Röhrchen 18 der Tropfvorrichtung 17 hängende öltropfen der Luftströmung im Querschnittsbereich 13 zugeführt werden. Die Zuführung des Öls selber zu der Vorrichtung 17 geschieht durch die Leitung 19, die, wie in der Draufsicht der F i g. 5 angedeutet, einmündet in die Kammer 20 der Vorrichtung 21. Die Kammer 20 steht ferner, wie Fig.3 zeigt, über den Kanal 22 in Verbindung mit der noch zu beschreibenden, allgemein mit 24 bezeichneten Dosiereinrichtung.

Die Anordnung 21 enthält die Dichtmanschette 25, die als Rückschlagventil derart ausgebildet ist, daß sie eine Strömung des in den Kanal 4 gelieferten Öls in F i g. 3 nach rechts, d. h. durch einen zentralen Kanal 26 in die Kammer 20 hinein, zuläßt, dagegen dann, wenn der Druck in F i g. 3 rechts der Manschette 25 größer als links davon geworden ist, durch Aufspreizen einen Rücktransport des Öls in den Kanal 4 unterbindet.

Wesentliche Bestandteile der Dosiereinrichtung 24 sind die einen Zylinder für den Kolben 27 darstellende Bohrung 28, der ebenfalls als Kolben mit der umlaufenden Dichtung 29 ausgebildete Anschlag 30 für den Kolben 27, der seine Bewegung in Förderrichtung begrenzt, und der Exzenter 31, der auf der dem Kolben

27 abgekehrten Stirnfläche 32 des Anschlags 30 stets aufliegt. Dieser dauernde Kontakt wird in diesem Ausführungsbeispiel durch die Druckfeder 33 sichergestellt, die zwischen Kolben 27 und Anschlag 30 eingespannt ist Grundsätzlich wäre es verständlicherweise auch möglich, für diesen dauernden Kontakt den Druck des öl>, im Zylinder 28 zwischen den einander zugekehrten Flächen von Kolben 27 und Anschlag 30 auszunutzen.

Sowohl der Kolben 27 als auch der Anschlag 30 weisen einander zugekehrte fluchtende Bereiche 34 und 35 auf, deren Durchmesser kleiner als die lichte Weite des Zylinders 28 sind.

Durch Schwenken des Exzenters 31 um die Achse 36 seiner Lagerung läßt sich die Lage des Anschlags verändern, wodurch die bei jedem Hub des Kolbens 27 über die Verbindungsleitung 22 in die Kammer 20 gelieferte Menge des Öls verändert wird. Dieser Förderhub des Kolbens 27 wird bewirkt durch den über die Kanäle 37 und 38 auf die in F i g. 3 linken Flächen des Kolbens 27 übertragenen Kräfte. Wird der Kolben durch den über das in dieser Richtung offene Einwegventil 25 und die Leitungen 37 und 38 übertragenen Druck des Öls in Fig.3 nach rechts bewegt, so drückt er das in dem Zylinder 28 befindliche öl durch die Verbindungsleitung 22 in die Kammer 20, bis sein Fortsatz 34 zur Auflage kommt auf dem Fortsatz 35 des Anschlags 30. Das in der Kammer 20 befindliche öl gelangt über die Leitung 19 in die Anordnung 17, die als wesentlichen Bestandteil ebenfalls ein Rückschlag- oder Einwegventil 39 enthält. In der beschriebenen Strömungsrichtung zum Röhrchen 18 ist das Ventil 39 durchlässig, dagegen in entgegengesetzter Richtung sperrend ausgeführt. Sobald ein Druckabbau an der in F i g. 3 linken Seite des Kolbens 27 erfolgt ist, wird er durch die Feder 33 wieder in seine gezeichnete Ausgangsstellung zurückbewegt, und über die Verbindungsleitung 22, die Kammer 20 und den Kanal 26 öl in den Zylinder 28 nachgesaugt.

Wie diese Beschreibung der Wirkungsweise der gesamten Vorrichtung erkennen läßt, ist also für die geförderte Ölmenge entscheidend die axiale Lage des Anschlags 30. Sie wird bestimmt durch die Schwenkstellung des Exzenters 31. Diese Stellung und damit die jeweils der Luftströmung zugegebene ölmenge ist von außen durch Drehen von Schwenkstutzen veränderbar, die einstückig mit dem Exzenter 31 gefertigt sind und von denen einer bezüglich der Zeichenebene nach F i g. 3 nach vorne, dagegen der andere nach hinten zumindest mit seiner Stirnfläche aus dem Gehäuse des Blocks 3 herausragt. Der in F i g. 3 hintere Schwenkstutzen ist mit 40 bezeichnet, der in Fig.3 vordere Schwenkstutzen ist nur in F i g. 1 dargestellt und mit 41 bezeichnet. Man erkennt, daß die Schwenkstutzen (siehe Fig. 1) in diesem Ausführungsbeispiel einen Spalt 42 zum Einsetzen eines Schraubenziehers oder einer Münze aufweisen. Ihnen kann eine Skala 43 zugeordnet sein. Da der Anschlag 30 koibenartig ausgebildet und mit einer umlaufenden Dichtung 29 versehen ist, erübrigen sich Dichtmaßnahmen im Bereich des Exzenters 31.

Ebenso wie der Exzenter 31 in dieser Ausführungsform der Erfindung von zwei gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses des Blocks 3 betätigt werden kann, also die Anordnung universell für verschiedene Einbaulagen verwendbar ist, ist eine Arretierungsmöglichkeit von verschiedenen Seiten her gegeben. Hierzu weist der Schwenkstutzen 41, wie in Fij;. 4 dargestellt, einen Bereich 44 verringerten Durchmessers auf, auf den die von oben betätigbare Madenschraube 45 drückt. Zwischen Madenschraube 45 und Bereich 44 erstreckt

ω sich der Bolzen 46, der zwei dachförmig angeordnete Abschrägungen 47 und 48 (siehe Fig.5) besitzt Dadurch wird es möglich, wahlweise zwei weitere Madenschrauben 49 und 50 auf ihn einwirken zu lassen, die mit kegelförmigen Endbereichen 51 und 52 versehen sind. Demgemäß kann eine Arretierung des Exzenters 31 von drei Seiten her vorgenommen werden.

Verständlicherweise wäre es auch möglich, einen veränderlichen Anschlag so anzuordnen, daß nicht der Kolbenhub in Förderrichtung, sondern in entgegengesetzter Richtung begrenzt wird, also der Kolben bei Beginn seiner Förderbewegung bereits in F i g. 3 etwas nach rechts verschoben liegt

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Mischventil für eine Einrichtung zum Ausblasen von Gasdüsen einer Schutzgas-Schweilivorrichtung, enthaltend eine Dosiereinrichtung sowie eine dieser '-> nachgeschaheten, mit einer Leitung für ein gasförmiges Medium in Verbindung stehende Tropfvorrichtung für eine in einer Strömung des gasförmigen Mediums in definierter Menge zu vernebelnde Flüssigkeit, wobei die Dosiereinrichtung in einem κι luftdicht abgeschlossenen Zylinder, in den eine Verbindungsleitung für die Flüssigkeit einmündet, einen flüssigkeitsdicht verschieblich gelagerten Kolben und einen dessen Hub begrenzenden, von außen verstellbaren Anschlag enthält, dadurch ge- ι? kennzeichnet, daß der Anschlag (30) kolbenartig verschiebbar gelagert und auf seinem Umfang mit zumindest einer umlaufenden Dichtung (29) versehen ist, daß ferner die Verbindungsleitung (22) in den Zylinder (28) zwischen dem Kolben (27) und dem kolbenartigen Anschlag (30) einmündet und daß auf der dem Kolben (27) abgewandten Stirnfläche

(32) des kolbenartigen Anschlags (30) ein mit seiner Achse quer zu dem Zylinder (28) verlaufender Exzenter (31) aufliegt, der in einem auch den 2^r> Zylinder (28) enthaltenden Gehäuse (3) mittels eines Schwenkstutzens (40) schwenkbar gelagert ist, der einen von außerhalb des Gehäuses zugäng'gen Bereich zum Einleiten von Schwenkkräften besitzt.

2. Mischventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn- «1 zeichnet, daß der Exzenter (31) zwischen zwei fluchtenden Schwenkstutzen (40, 41) liegt, die beide von außerhalb des Gehäuses (3) zugängige Bereiche zum Einleiten von Schwenkkräften besitzen.

3. Mischventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch J> gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolben (27) und dem kolbenartigen Anschlag (30) eine diesen in Kontakt mit dem Exzenter (31) haltende Druckfeder

(33) angeordnet ist.

4. Mischventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, *< > dadurch gekennzeichnet, daß der kolbenartige Anschlag (30) und/oder Kolben (27) einander zugekehrte, zumindest ungefähr fluchtende Bereiche (34,35) mit Durchmessern aufweisen, die kleiner als die lichte Weite des Zylinders (28) sind.

5. Mischventil nach Anspruch 2 oder nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Bereich (44) des Schwenkstutzens (41) ein Ende eines Arretierungsbolzens (46) mit einem dachartigen abge- w schrägten anderen Ende (47, 48) aufliegt und dieses Ende (47, 48) mit kegelförmigen Endbereichen (51, 52) beaufschlagbar ist.