DE2657533B2

DE2657533B2 - Sprühvorrichtung

Info

Publication number: DE2657533B2
Application number: DE2657533A
Authority: DE
Inventors: Per-Olof Ryd; Sten Gunnar Hugo Svensson
Original assignee: Atlas Copco AB
Current assignee: Spraying Systems Tecnique ACS AB
Priority date: 1975-12-18
Filing date: 1976-12-18
Publication date: 1980-04-10
Also published as: US4108382A; FR2351713A1; SE7514316L; NL187380C; MX3827E; GB1573715A; IT1073595B; SU730281A3; SE422282B; NL7614025A; AU503095B2; BR7608511A; JPS5855963Y2; NL187380B; DE2657533A1; JPS5292908A; AU2069876A; FR2351713B1; ES454272A1; JPS5565165U

Description

Die Erfinc- -ng betrifft eine von Hand geführte Sprühvorrichtung mit Zerstäuberdüse zum Besprühen der Innenwände von durch eine Injektionsöffnung zugänglichen Hohlräumen, ζ. B. bei Kraftfahrzeugkarosserien, bestehend aus einem an ein Sprühmaterial-Steuerventil angeschlossenen, durch die Injektionsöffnungen in die Hohlräume einführbaren Sprührohr.

Es ist bekannt, mittels geeigneter Vorrichtungen die Innenwände von Hohlräumen zum Schutz gegen Rost und andere chemische Korrosion mit öl oder einem an den Innenwänden der Hohlräume haftenden und dort erhärtenden Kunststoff zu besprühen (vgl. z. B. DE-OS 22 63 266). Bei Kraftfahrzeugkarosserien haben die verschiedenen Hohlräume sehr unterschiedliche Formen und Größen. Wenn die Rostschutzbehandlung am Montagefließband ausgeführt wird, wo die Bchandlungs/eit sehr kurz gehalten werden muß. ist es von großer Bedeutung, daß die für jeden Sprühvorgang zur Verfügung stehende Zeitspanne optimal ausgenutzt wird.

Bis heute ist das größte Problem beim Ausspritzen von Hohlräumen in Kraftfahrzeugkarosserien die Tatsache, daß die Verteilung des Sprühmatcrials auf den Innenwänden der Hohlräume entscheidend von der Fähigkeit der Bedienungsperson abhängt. Diese muß unter Zeitdruck und ohne die Möglichkeit zu haben, in die Hohlräume hineinzusehen, die Sprühvorrichtung so ansetzen und betätigen, daß das Sprühmaterial alle Flächen und Ecken der Hohlräume erreicht und ein möglichst gleichmäßiger Überzug erzeugt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sprühvorrichtung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, mit der sich im wesentlichen unabhängig vom Geschick der Bedienungsperson ein gleichmäßiger Auftrag des Sprühmatcrials auf allen Begrenzungsflächen der Hohlräume erzielen läßt

Vorstrhcnde Aufgabe wird erfindiingsgemäß durch einen Positionieranschlag gelöst, durch dessen Anlage an der Außenfläche des Hohlkörpers die Lage, des Sprührohrs mit Bezug auf den Hohlraum bestimmt sind. Die für einen auszuspritzenden Hohlraum vorbe-ϊ stimmte Stellung der Mündungsöffnung des Sprührohrs ergibt sich wegen des Positionieranschlags von allein beim Einslecken des Sprührohrs in die Injektionsöffnung. Dadurch spart man kostbare Zeit am Fließband und ernält gleichzeitig die bestmögliche räumliche

in Verteilung des Sprühmaterials.

Eine noch weitere Optimierung der inneren Beschichtung der Hohlräume kann durch eine bei an der Außenfläche des Hohlkörpers anliegendem Positionieranschlag einschaltbare Zeitsteuereinrichtung für das

ii .Sprühmaterial-Steuerventil erzielt werden. Dadurch wird sichergestellt, daß die zu schützenden Flächen genügend bedeckt werden, andererseits aber auch vermieden, daß ζ. Β. zuviel Rostschutzmittel versprüht wird, was unwirtschaftlich ist und außerdem üazu führen

2u kann, daß überschüssige Sprühflüssigkeit ausläuft und Störungen verursacht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Sprühvorrichtung

2^r> gemäß der Erfindung mit einer ersten beispielhaften Ausführung eines in einen bestimmten Hohlraum einzuführenden Sprührohrs;

F i g. 2 eine Seitenansicht der Sprühvorrichtung nach F i g. 1 mit einem anderen Sprührohr in Arbeitsstellung

ι« beim Ausspritzen eines Kraftfahrzeugkarosseriehohlraums;

Fig.3 Seitenansicht eines flexiblen Verbindungsstücks zwischen einem in diesem Fall geraden Sprührohr und dem übrigen Teil der Sprühvorrichtung;

J) F i g. 4 eine schematische Darstellung einer pneumatischen Zeitsteuereinrichtung in Verbindung mit der Sprühvorrichtung nach Fig. 1.

Die in der Zeichnung dargestellte Sprühvorrichtung hat einen Handgriff 10, ein durch einen Auslöserhebel zu betätigendes Ventil 11 und inen pneumatischen Servomotor 12, der durch das Ventil M gesteuert wird und ein Sprühmaterial-Steuerventil 30 betätigt. Das Ventil 11 und der Servomotor 12 werden über Druckluftanschlüsse am Handgriff 10 mit Druckluft

·»■> versorgt. Die gezeigte Sprühpistole hat am vorderen Ende eine Zerstäuberdüse 13, der Sprühmaterial unter Druck durch eine Leitung 14 und das Sprühmaterial-Steuerventil 30 zugeführt wird.

Aufbau und Funktionsweise des Servomotors 12 sind

">o in der US-PS 35 59 891 näher beschrieben, so daß sich die nachstehende Beschreibung auf das Zusammenwirken mit der pneumatischen Zeitslcuereinrichlung der Sprühvorrichtung beschränken kann.

Die Sprühpistole hat in Strömlingsrichtung hinter der

μ Zerstäuberdüse 13 ein Anschlußstück 16 mit einem Anschlußnippcl 17 für eine Druckluftleitung. Außerdem ist das Anschlußstück 16 am Auslaßendc mit einem Schnellkupplungsteil 18 versehen. Ein insgesamt mit 20 bezeichnetes Vorderteil trägt am hinteren Ende ein zum

W) Teil 18 passendes Schnellkupplungsteil 21. Die Schnellkupplung 18, 21 gestattet einen raschen Wechsel des Vorderteils 20 der Sprühvorrichtung. Der Druckluftanschluß über den Nippel 17 hat den Zweck, den Ausstoß des zerstäubten SprUhmaterials durch das Vorderteil 20

hi zu fördern. Das Vorderteil 20 besteht aus einem Sprührohr 22, welches im Hinblick auf einen auszuspritzenden llonlraum jeweils eine solche Form hat, daß es sich durch die in F i g. 2 mit 23 bezeichnete Injektions-

öffnung in die vorbestimmte optimale Sprühstellung in einem Hohlraum 24 bringen läßt. Es genügt jedoch nicht, dem Sprührohr eine für seine Positionierung im Hohlraum bestmögliche Foim zu geben. Das Rohr muß auch hinsichtlich seiner Richtung, Drehwinkelstellung und Einstecktiefe richtig eingestellt werden. Dies geschieht mittels eines Positionieranschlags, der im Beispielsfall die Form eines fest auf dem Sprührohr 22 sitzenden Kragens 25 hat. Der Kragen 25 ist im Einzelfall jev. eils so gestaltet, daß er durch seine Anlage an den Außenflächen des Hohlkörpers das Sprührohr in die gewünschte Sprühstellung bringt.

Um die richtige Verteilung des Sprühmaterials auf den Innenwänden des Hohlraums zu erhalten, ist es erforderlich, daß das Sprührohr 22 und der Positionieranschlag 25 jeder Injektionsstelle desselben oder verschiedener Hohlräume individuell angepaßt sind. Der Charakter einer Injektionsstelle bestimmt sich nach der Form des Hohlraums und der Lage der Injektionsöffnung mit Bezug darauf. Mit der beschriebenen Vorrichtung wird ein gutes Arbeitsergebnis in einfacher Weise schon dadurch erzielt, daß das Sprührohr durch eine Injektionsöffnung eingeführt und iichergestellt wird, daß der Positionier.inschlag an der vorbestimmten Stelle an der Außenfläche des Hohlkörpers anliegt. Die meisten Hohlräume müssen jedoch von zwei verschiedenen Injektionsstellen aus behandelt werden, weil diejenigen Bereiche der Hohlrauminnenwände, die sich in dichter Nachbarschaft zur Injektionsöffnung befinden, sich nur von einer anderen Injektionsöffnung aus gut besprühen lassen.

Die vorgeschlagene Sprühvorrichtung wird jeweils nur durch das speziell gestaltete Vorderteil 20 an eine bestimmte Injektionsstelle an einen bestimmten Hohlraum angepaßt. Dies bedeutet, daß dieselbe Vorrichtung mit mehreren auswechselbaren Vorderteilen 20 zum Ausspritzen einer großen Zahl unterschiedlicher Hohlräume Verwendung finden kann. Bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen, wo zahlreiche unterschiedliche Hohlräume der Karosserien ausgespritzt werden müssen, -esteht die Möglichkeil, entweder mehrere Sprühvorrichtungen, deren jede ein an eine bestimmte Injektionsstelle (oder auch mehrere lnj<;ktionsstellen) angepaßtes Vorderteil hat, oder nur wenige Sprühvorrichtungen zu verwenden, bei denen zur Anpassung an unterschiedliche Injektionsstellen das Vorderteil ausgewechselt wird.

Bei einigen Injektionsstellen kann es schwierig sein, eine gewünschte Ausrichtung zwischen dem Positionieranschlag 25 und der Außenfläche des Hohlkörpers herzustellen, wenn di,s Vorderteil 20 steif ist. Um in solchen Anwendungsfällcn das Ansetzen der Sprühvorrichtung am Hohlkörper zu erleichtern, kann das Vorderteil 20 gemäß Fig. 3 mit einem biegsamen Schlauchstück 28 ausgebildet sein, welches zwischen dem Positionieranschlag 25 und dem Schnellkupplungstcil 21 eingesetzt ist.

Der Servomotor 12 der SprühDistole besteht aus zwei Kolben 31,32, die mit einer gemeinsamen Kolbenstange

33 verbunden sind. Eine zylindrische Bohrung im Gehäuse der Sprühpistole und eine feste Zwischenwand

34 begrenzen zusammen mit den Kolben 31, 32 drei getrennte Zylinderkamniern 35, 36, 37, von denen die Kammern 35 und 37 über einen Kanal in der Kolbenslange 33 miteinander in Verbindung stehen.

Wenn alle drei Zylinderkaminern 35 bis 37 des Servomotors 12 mit Druck beaufschlagt sind, wird das Sprühmaterial-Steuer entil 30 geschlossen gehalten.

Letzteres öffnet, wenn die Zylinderkammern 35 und 37 vom Druck entlastet werden.

Die Sorühpistole ist über Leitungen 41, 42 und 4j mit einer insgesamt mit 40 bezeichneten Steuereinheit

•i verbunden. Die Leitung 43 führt unmittelbar zu den Zylinderkammern 35 und 37 des Servomotors 12. Die Leitung 42 führt einerseits zur Zylinderkammpr 36 andererseits aber auch zum Auslöserventil II. Die Leitung 41 steht nur mit letzterem in Verbindung.

ίο Zur Steuereinheit 40, welche über ein Filter 44 an eine geeignete Druckluftquelle 45 angeschlossen ist, gehört ein Steuerventil 46, welches über die Leitung 43 die Druckluftzufuhr zu den Zylinderkammern 35 und 37 des Servomotors 12 steuert. Das Steuerventil 46 ist so

!■'■ eingestellt und geschaltet, daß es in su.ner Ruhestellung geöffnet ist und bei Beaufschlagung mit einem Steuerdruck schließt. Dies bedeutet, daß das Ventil 46 in der Ruhestellung eine Verbindung zwischen der Druckluftquelle 45 und den Zylinderkammern 35 und 37

2u herstellt.

Die Zylinderkammer 36 des S /vomotors 12 steht über d;e Leitung 42 unmittelbar mit jrr Dnjckluftquellc 45 in Verbindung.

Ein Steuerventil 48, welches in Ruhestellung gesehlossen ist und bei Betätigung öffnet, ist in der Steuereinheit 40 dem Ventil 46 vorgeschaltet und bringt bei Betätigung die linke Seite des Ventils 46 in Verbindung mit der Druckluftquelle 45, so daß es schließt.

Die linke Seite eines in Abhängigkeit von der Stellung

Ji) des Auslöserventils 11 gesteuerten Ventils 49 ist mit letzterem über die Leitung 41 verbunden, steht in Ruhestellung offen und schließt, wenn es Steuerdruck vom Auslöserventil 11 erhält. Das Ventil 49 behält die in Fig.4 gezeigte geschlossene Stellung so lange ein, wie

Ji das Auslöserventil 11 nicht betätigt wird. Sobald dies geschieht, wird die linke Seite des Ventils 49 vom Steuerdruck entlastet und dieses von der geschlossenen in die offene Stellung verschoben. Der Einlaß des Ventils 49 ist unmittelbar mit der Drurkluftquelle 45

■in verbunden. Im betätigten Zustand läßt das Ventil 49 das Ventil 48 öffnen.

Zwischen den Ventilen 48 und 49 ist ein Wechselventii 51 und ein weiteres Steuerventil 42 angeordnet, welch letzteres in Ruhestellung offen steh· und bei Betätigung

Vi schließt.

Zwischen dem Ventil 52 und dem Wechselventil 51 ist ein pneumatisches Zeitverzögcrungsglied 53 eingeschaltet, welches aus einem einstellbaren Drosselventil 55 und einem Druckspeicher 56 besteht.

in Die Steuereinheit funktioniert wie folgt:

Wenn die Steuereinheit 40 mit der Druckluftquelle 45 verbunden wird, gelangt Druckluft über die Leitung 42 /ur Zylinderkammer 36 des Servomotors 12, so daß diese mit Druck beaufschlagt wird. Gleichzeitig gelangt

v> Druckluft zum Steuerventil 46. welches durch den anstehenden Steuerdruck in der in Fig.4 gezeigten linken Stellung gehalten wird, in welcher das Ventil 46 Druckluft über die Leitung 43 zu den Zylinderkammern 35 und 37 des Servomotors 12 durchläßt. Da der Druck

W) auf beide Seite :i des rechten Kolbens 32 gleich ist, erzeugt der einseitig auf den Kolben 31 wirksame Druck in der Zylinderkammer 35 auf das Sprühmaterial-Steuerventil 30 eine Kraft in Schließrichiung.

Gleichzeitig gelangt Druckluft auch an das Auslöser-

ivi Steuerventil 11, welches in seiner in F i g. 4 dargestellten iinbetätigtcn Stel.c;ng Druckluft durchläßt zu der zur linken Seite des Ventils 49 führenden Leitung 41. Zwar ist der rechte Steueranschluß des Ventils 49 ebenso wie

dessen Hinlaß unmittelbar mit der Driickluftquelle verbunden, da jedoch der Querschnitt der rechten Seite kleiner ist als der Querschnitt der linken Seite dieses Ventils, wird es in seiner rechten, geschlossenen Stellung gehalten.

Die Druckluftquelle steht schließlich auch noch in Verbindung mit dem rechten Steueranschluß des Ventils 48. Weil dieses Ventil in der Alisgangssituation zunächst noch am linken SteucranschluD drucklos ist, wird es in seiner linken, geschlossenen Stellung gehalten.

Wenn das Auslöser-Steuerventil Il betätigt wird, wird dadurch die Druckluftzufuhr /;ir linken Seite des Ventils 49 unterbrochen, was bedeutet, daß dieses Ventil /u seiner linken, offenen Stellung hin verschoben wird. Nunmehr kann Druckluft zu dem Wechselventil 51 strömen, welches seinerseits die Druckluftzufuhr zum Hinlaß und zum rechten Stcueranscliluß des Ventils 52

Ill/ILII

offene Stellung gedrückt, in welcher Druckluft zum linken .Steueranschluß des Ventils 48 geleitet wird, welches, da die linke Seite einen größeren Querschnitt hat als die rechte Steuerseite, in die geöffnete Stellung nach rechts verschoben wird.

Als [Ergebnis der Umschaltung des Ventils 48 gelangt Druckluft an den linken Steueransehliiß des Ventils 46. welches wegen des unterschiedlichen Querschnitts der beiden .Steuerseiten nach rechts in die geschlossene Stellung verschoben wird, in welcher die beiden Zylinderkammern i5 und 37 des Servomotors 12 mit der Außenatmosphäre verbunden sind. Da .imlcrerscits die /ylindcrkammer 36 ständig mit Druck beaufschlagt wird, welcher auf den Kolben 32 wirkt, werden die Kolbenstange 33 und der Ventilkörp'.-r des .Sprühmalerial-Steuerventils 30 nach recht¹- bewegt. Da die Sprühvorrichtung über die Leitung 14 standig mit einer Druckquelle für .Sprühmaterial verbunden ist. beginnt beim Öffnen des Ventils 30 der .Sprühvorgang.

Die \.om Steuerventil 49 und W echselventil 51 durchgelassene Druckluft gelangt auch zum Verzögerungsglied )3. Sie strömt dort durch das Drosselventil 55 in den Druckspeicher 56. wodurch darin der Druck langsam anstcig;. bis er einen bestimmten Maximalwert erreicht, bei welchem dieser an den linken .Steueranschluß des Ventils 52 weitergeleitete Druck ausreicht, das Ventil in seine rechte, geschlossene Stellung umzuschalten.

Nunmehr wird die linke Seite des Ventils 48 vom Druck entlastet und dieses in die linke, geschlossene Stellung \erschoben. Dies wiederum hat zur Folge, daß das Ventil 46 »m linken Steueranschluß vom Druck entlastet und dadurch nach links in die geöffnete Stellung verschoben wird, so daß die Zylinderkammern 35 und 37 des Servomotors 12 wieder mit der Driickluftquelle 45 in Verbindung gebracht werden. Der Servomotor 12 bringt dadurch das Spriihmalcn.il Steuerventil 30 wieder in die geschlossene Stellung, so ■ daß der Sprühvorgang abgebrochen wird.

Die Dauer des .Sprühvorgangs richtet sich nach der Zeitspanne, die erforderlich ist. um im Druckspeicher 56 über das Drosselventil 55 den bestimmten Maximal druck aufzubauen, Eine bestimmte Zeitdauer des Sprühvorgangs läßt sich durch F.insiclliing des Querschnitts cles Drossel· ent ils 55 einstellen.

Die gezeigte und beschriebene Steuervorrichtung arbeitet vollständig automatisch und gewährleistet die genaue Linhaltung einer bestimmten Sprühzeil bei jeder Betätigung des Auslöservcntils 11, und zwar unabhängig davon, wie lange dieses Ventil betätigt wird. Wenn /. 13. das Auslösersteuerventil Il nur eine zu kurze /en bi':iiiigi v.ird ',chliciit /v.ar ;!;;·, S!c;:crvLTi:i! 4" v;:r,-c:::·· seine Druckluftzufuhr zum Wechselventil 51, dem Ventil 52 und dem Verzögerungsglied 53. Da jedoch das Ventil 48 offen steht, erhält nunmehr das Wechselventil 51 Druckluft son dei entgegengesetzten Seite, so daß weiterhin das Ventil 52 und das Verzögerungsglied 5 3 mit Druckluft versorgt werden, in diesem [-"all von einem Punkt in Strömungsnchtung hinter dem Ventil 48 aus. Das Ergebnis dieser Schaltung ist. daß der Sprühvorgang f rtgeset/t wird, bis der vorbestimmte Maximal druck im Druckspeicher 56 erreicht wird und die Steuereinrichtung dann von sich aus, wie oben beschrieben, die Srmihmaterialzi/fuhr abschaltet.

Wenn andererseits das Aus.'oserventil 11 zu lange betätigt wird, so schadet auch dies nicht, denn auch in diesem fall wird der Sprühvorgang unterbrochen, sobald der Druck im Druckspeicher 56 auf einen Wert angewachsen ist. der ausreicht, das Ventil 52 zu schließen und dadurch auch die Druckluftzufuhr zum linken Steueranschluß der, Ventils 48 zu unterbrechen. Danach verschiebt der ständig auf die rechte Seite des Ventils 46 wirkende Steuerdruck dieses in die linke, geöffnete Stellung.

Die beschriebene Sprühvorrichtung hat weiterhin ein Sicherheitsventil 60. durch das die beiden Leitungen 41 und 42 miteinander verbunden werden können. Dazu braucht nur ein Hebel oder Knopf 61 gedreht zu werden. Das Sicherheitsventil 60 hat den Zweck, für ständige Druckbeaufschlagung der linken Seite des Steuerventils 49 zu sorgen, so daß die Sprühpistole nicht zu betätigen ist. Ein entsprechendes Ventil ist im Zusammenhang mit einer handbedienten Sprühpistole in der oben erwähnten US-PS 35 59 811 im cir einen beschrieben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Von Hand geführte Sprühvorrichtung zum Besprühen der Innenwände von durch eine Injektionsöffnung zugänglichen Hohlräumen, z. B. bei Kraftfahrzeugkarossenen, bestehend aus einem an ein Sprühmaterial-Steuerventil angeschlossenen, durch die Injektionsöffnungen in die Hohlräume einführbaren Sprührohr, gekennzeichnet durch einen Positionieranschlag (25), durch dessen Anlage an der Außenfläche des Hohlkörpers die Lage des Sprührohrs (22) mit Bezug auf den Hohlraum (24) bestimmt ist.

2. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Sprührohrs (22) und des Positionieranschlags (25) entsprechend der Form des Hohlraums (24) und der Lage und Umgebung der Injektionsöffnung (23) gestaltet sind.

3. Sprühvorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionieranschlag \25) ein fest mit dem Sprührohr (22) verbundener Kragen ist.

4. Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine bei an der Außenfläche des Hohlkörpers anliegendem Positionieranschlag (25) einschaltbare Zeitsteuereinrichtung (40) für das Sprühmaterial-Steuerventil (30).