DE4122594C2 - Device for the adjustable feeding of a liquid material - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum einstellbaren Zuführen eines flüssigen Materials aus einem Vorratsbehälter zu wenigstens einem Zer stäuber, aus welchem es unter Einwirkung von Druckluft als Nebel auf einen zu beschichtenden Gegenstand auftragbar ist, insbesondere für die Email- und Glasurbeschichtung.The invention relates to a device for the adjustable feeding of a liquid material from a storage container to at least one Zer dust, from which it acts as a mist under the action of compressed air an object to be coated can be applied, especially for the Enamel and glaze coating.
Es ist bekannt, zu zerstäubende Materialien durch Druckbehälter oder Pum pen direkt über Stichleitungen zu den einzelnen Sprühpistolen zu führen. Dort wird der Materialstrom angehalten, bis eine Ventilnadel in die Offenla ge bewegt wird und somit den Weg des Materials zur Zerstäubung freigibt. Dabei ist vor dem Öffnen der Ventilnadel des Zerstäubers ein höherer Materialdruck vorhanden als während des eigentlichen Sprühvorganges. Dieser höhere Materialdruck benötigt eine gewisse Zeit zum Abbau. Beim Öffnen der Zerstäuber- bzw. Ventilnadel schießt zunächst eine Materialmenge unzerstäubt aus der Pistole, bis sich der Materialdruck auf den für den eigentlichen Spritz- bzw. Sprühvorgang eingestellten Druck entspannt hat. Darüber hinaus muß bei einer manuellen oder automatischen Beschichtung das Öffnen der Ventilnadel weit vor dem Erreichen des Werkstückes erfol gen, so daß ein unnötiger Materialverlust entsteht.It is known to atomize materials through pressure vessels or pumps lead directly to the individual spray guns via stub lines. There the material flow is stopped until a valve needle enters the open air ge is moved and thus clears the way of the material for atomization. There is a higher one before opening the valve needle of the atomizer Material pressure is present than during the actual spraying process. This higher material pressure takes a certain time to break down. At the Opening the atomizer or valve needle first shoots a quantity of material nebulized out of the gun until the material pressure on the for the the actual spraying or spraying process has set pressure. In addition, manual or automatic coating the valve needle is opened well before the workpiece is reached conditions so that there is an unnecessary loss of material.
In der JP 62-38261 A und in der JP-Abstract 62-38261 ist eine Vorrichtung mit einem einzigen Kreislauf beschrieben, der von einem Vorratsbehälter über eine Pumpe zu den Zerstäubern und dann über ein Druckregelungs ventil zurück zum Vorratsbehälter führt. Von diesem Kreislauf zweigt bei jedem Zerstäuber eine Leitung ab, in die ein nur in Richtung auf den Zerstäuber öffnendes Rückschlagventil eingeschaltet ist. Dieses C-Stück mit Rückschlagventil stellt keinen Mehrwege-Mengenregler dar. Das Rückschlag ventil öffnet nämlich nur dann, wenn in dem diesem nachgeschalteten Bereich der Druck gegenüber dem im Kreislauf herrschenden Druck redu ziert wird. Dies geschieht dann, wenn ein jedem Zerstäuber zugeordneter kleiner Zwischenbehälter gefüllt wird. Aus diesem Behälter wird die Farbe unter Erhöhung des Drucks dem Zerstäuber zugeführt, und in diesem Stadium verhindern die Rückschlagventile ein Zurückfließen des Materials in den Kreislauf. Ein ständiges Zirkulieren des Materials findet nicht statt und eine Mengenregelung wird allenfalls durch die Größe der Zwischenbehälter erreicht. In dem Kreislauf ist immer ein Druck vorhanden.In JP 62-38261 A and in JP abstract 62-38261 there is a device described with a single circuit, that of a reservoir via a pump to the atomizers and then via a pressure regulator valve leads back to the reservoir. This circuit branches off at a line from each atomizer, into which one only in the direction of the Atomizer opening check valve is turned on. This C-piece with Check valve is not a multi-way flow regulator. The check The valve only opens when it is connected in the downstream Range of pressure compared to the pressure prevailing in the circuit is decorated. This happens when an atomizer is assigned to each small intermediate container is filled. This container becomes the color fed to the atomizer while increasing the pressure, and in this At this stage, the check valves prevent the material from flowing back the cycle. There is no constant circulation of the material and A quantity regulation is at most by the size of the intermediate container reached. There is always pressure in the circuit.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der oben umrissenen Art so auszubilden, daß flüssige, zum Absetzen von Fest stoffen neigende Beschichtungsstoffe wie beispielsweise Email, Glasur und Lacke einwandfrei und ohne Zuhilfenahme technisch aufwendiger Mittel für Zerstäuberdüse bzw. -düsen gesprüht werden können, wobei das Material ständig in Fluß gehalten wird und im Sprühorgan die angebotene Menge konstant gehalten wird, ohne dabei den Beschichtungsstoffen die im flüssi gen, zerstäubungsbereiten Zustand sehr abrasiv wirken, so wenig wie mög lich Angriffsfläche zu bieten.Accordingly, the invention has for its object a device Form outlined above so that liquid, for settling solid coating materials such as enamel, glaze and Lacquers flawlessly and without the aid of technically complex means for Atomizer nozzle or nozzles can be sprayed, the material is kept constantly in flow and in the spray organ the quantity offered is kept constant without the coating materials in the liquid a very abrasive state, ready for atomization, as little as possible Lich to offer attack surface.
Zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 7.Appropriate further developments result from claims 2 to 7.
Die erzielbaren Vorteile lassen sich wie folgt zusammenfassen. Es ergibt sich ein geringer Zerstäubungsdruck von ca. 0,6 bis 1,3 bar. Damit haben die zerstäubten Materialteilchen auch eine geringe kinetische Energie, so daß sich wiederum ein geringerer Materialverlust sowie eine höhere Qualität der zu beschichtenden Oberfläche unter Erreichung einer gleichmäßigen Schicht stärke erzielen lassen. Verstopfungen des Materials in der Vorrichtung sind ausgeschlossen, weil das Material dauernd zirkuliert. Durch die konstruktive Besonderheit ergibt sich auch ein schnelleres und leichteres Spülen der gesamten Vorrichtung. Die Materialausflußmengen an den einzelnen Spritzpi stolen auch unmittelbar nach ihrem Öffnen sind gleichmäßig und konstant. Damit ist insbesondere eine weiche, homogene und stabile Sprühwolke mit gleich großen Materialpartikeln erzielbar. Die Materialzirkulation durch den Zerstäuber erlaubt weiterhin ein kurzzeitiges Öffnen und Schließen der Pistole. Hierdurch ist es erstmals möglich, mit photoelektrischer Erkennung der Werkstücke die Sprühpistolen in den Lücken zwischen den zu beschich tenden Flächen materialsparend abzuschalten.The achievable advantages can be summarized as follows. It results a low atomization pressure of approx. 0.6 to 1.3 bar. With that the atomized material particles also have a low kinetic energy, so that less material loss and a higher quality of the surface to be coated to achieve a uniform layer allow strength to be achieved. There are blockages of the material in the device excluded because the material circulates continuously. Through the constructive Special feature is a faster and easier rinsing of the entire device. The material outflow quantities at the individual spray pi stoles even after opening are even and constant. This is a soft, homogeneous and stable spray cloud in particular equally large material particles can be achieved. The material circulation through the The atomizer also allows a short opening and closing of the Pistol. This makes it possible for the first time with photoelectric detection of the workpieces to spray the spray guns in the gaps between them to switch off areas that save material.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der bei gefügten Zeichnung erläutert.The invention is illustrated below using exemplary embodiments attached drawing explained.
In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:
Fig. 1 ein Strömungsschema der Vorrichtung, wobei mehrere Zerstäuber in Reihe geschaltet sind und je einen Drei-Wege-Mengenregler aufweisen; Figure 1 is a flow diagram of the device, wherein several atomizers are connected in series and each have a three-way flow controller.
Fig. 2 eine weitere Ausführungsform mit parallel geschalteten Zerstäubern, die je mit einem bestimmten Drei-Wege-Mengenregler verbunden sind; Fig. 2 shows another embodiment with parallel-connected atomizers, which are each associated with a particular three-way flow regulator;
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform, bei welcher die Zerstäuber parallel zueinander geschaltet sind und je mit einem Zwei-Wege-Mengenreg ler verbunden sind; Fig. 3 shows another embodiment in which the atomizers are connected in parallel to each other and are each connected to a two-way quantity regulator;
Fig. 4 einen Teilschnitt durch einen Mengenregler; Fig. 4 is a partial section through a flow regulator;
Fig. 5 in auseinandergezogener Darstellung ein Rückschlagventil. Fig. 5 in an exploded view of a check valve.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung wird das zu zerstäubende Material in einen drucklosen Vorratsbehälter 1.1 gefüllt. Eine Niederdruckpumpe 1.2 mit nachgeschaltetem Pulsationsdämpfer 1.3 befördert das Material in eine Vorlaufleitung 1.4 zu einem ersten Mengenregler 1.5. Vom Zirkulationsaus gang aus dem ersten Mengenregler 1.5 führt eine Leitung in den Eingang des zweiten Mengenreglers usw. Der Zirkulationsausgang des letzten Mengenreglers ist mit einer Rücklaufleitung 1.6 verbunden, von welcher das nicht verbrauchte Material durch ein Rücklaufkontrollventil 1.9 in den Behälter 1.1 zurückströmt. Dabei ist das Rücklaufkontrollventil 1.9 sowie die Niederdruckpumpe 1.2 und der letzterer nachgeschaltete Pulsationsdämpfer 1.4 mit einem eine pneumatische Steuerung enthaltenden Pneumatikschrank P verbunden. Dieses System beginnend mit dem Vorratsbehälter 1.1 und bestehend aus Pumpe 1.2, Vorlaufleitung 1.4, Mengenregler 1.5 je Sprühpi stole 1.7, Rücklaufsammler 1.6 bzw. Rücklaufleitung 1.6, Rücklaufkontroll ventil 1.9 und endend am Vorratsbehälter 1.1 ist der Strömungshauptkreis. Dabei wird der Materialdruck im Strömungshauptkreis nur so hoch einge stellt, daß das Material fließt und im Vorratsbehälter 1.1 drucklos ankommt. Mit anderen Worten werden nur der Höhendruck bis zur obersten Sprühpi stole 1.7 und der Reibungswiderstand der Anlage überwunden. Die Ein stellung des Materialdrucks erfolgt über die Pumpe und das Rücklaufkontroll ventil, welche entsprechend von der pneumatischen Steuereinrichtung P angesteuert werden.In the arrangement shown in FIG. 1, the material to be atomized is filled into an unpressurized storage container 1.1 . A low pressure pump 1.2 with a downstream pulsation damper 1.3 conveys the material into a flow line 1.4 to a first flow regulator 1.5 . From the circulation output from the first flow regulator 1.5 , a line leads into the input of the second flow regulator, etc. The circulation output of the last flow regulator is connected to a return line 1.6 , from which the unused material flows back into the container 1.1 through a return control valve 1.9 . The return control valve 1.9 and the low-pressure pump 1.2 and the pulsation damper 1.4 connected downstream of the latter are connected to a pneumatic cabinet P containing a pneumatic control. This system starting with the reservoir 1.1 and consisting of pump 1.2 , feed line 1.4 , flow regulator 1.5 per spray nozzle 1.7 , return manifold 1.6 or return line 1.6 , return control valve 1.9 and ending at the reservoir 1.1 is the main flow circuit. The material pressure in the main flow circuit is only so high that the material flows and arrives in the reservoir 1.1 without pressure. In other words, only the height pressure up to the top Sprühpi stole 1.7 and the frictional resistance of the system are overcome. The material pressure is set via the pump and the return control valve, which are controlled accordingly by the pneumatic control device P.
Nach Fig. 1 erfolgt der Vorlauf durch die Vorlaufleitung 1.4, während in Fig. 2 und 3 je ein Vorlaufverteiler 1.4 vorgesehen ist.According to FIG. 1, the flow is carried out through the flow line 1.4 , while a flow distributor 1.4 is provided in FIGS. 2 and 3.
Pro Sprühpistole 1.7 ist ein pneumatisch verstellbarer Mengenregler 1.5 in den Strömungshauptkreis eingebaut. Der Strömungskreis, beginnend mit dem Mengenregler 1.5, dem Zerstäuber bzw. der Sprühpistole 1.7, einem Rück schlagventil 1.8, einem Rücklaufsammler 1.6 bzw. 1.10 und zum Vorrats behälter 1.1 zurück ist der Strömungsnebenkreis.For each spray gun 1.7 , a pneumatically adjustable flow regulator 1.5 is installed in the main flow circuit. The flow circuit, starting with the flow controller 1.5 , the atomizer or the spray gun 1.7 , a check valve 1.8 , a return collector 1.6 or 1.10 and to the reservoir 1.1 back is the secondary flow circuit.
Durch das Vorsehen zwei verschiedener Strömungskreise ergibt sich ein niedriger Zerstäuberluftverbrauch von 60 bis 110 l/min sowie ein geringer Zerstäuberdruck von 0,6 bis 1,3 bar. Dabei ist hervorzuheben, daß für jede Sprühpistole ein Strömungsnebenkreis vorgesehen ist. In diesem Strömungs nebenkreis fließt also lediglich die für einen Zerstäuber notwendige und eingestellte Materialmenge. Daraus ergeben sich auch geringere Reibungsver luste. Da jeder Mengenregler 1.5 in der gleichen Höhe wie der zugeordnete Zerstäuber 1.7 angeordnet ist, entfällt die Überwindung eines Höhendruckes. Hierdurch wird ein Materialdruck im Strömungsnebenkreis und damit vor jeder Zerstäuberdüse von nur 0,2 bis 0,3 bar erreicht. Hierdurch ist bei einem elektrostatischen Zerstäuben ein guter Umgriff möglich, d. h. es werden auch die im Schatten des Sprühstrahls liegenden Werkstückflächen zum Teil mit Material beaufschlagt, womit der Wirkungsgrad erhöht wird. Es ergibt sich weiterhin eine weiche, homogene und stabile Sprühwolke mit gleichmäßigen Materialpartikeln, so daß der Gegenstand gleichmäßig be schichtet wird. Auch kann jede Sprühpistole aufgrund der Materialzirkulation durch den Zerstäuberkopf, wie er nachfolgend erläutert wird, kurzzeitig geöffnet und geschlossen werden. Um einen glatten Durchfluß des Materials, bei dem es sich in der Regel um eine abrasive Flüssigkeit handelt, zu gewährleisten und um eine präzise und reproduzierbare Mengenregelung für jeden Zerstäuber zu erreichen, besteht der in Fig. 4 gezeigte Mengenregler aus einer Metallhülse 15, in welcher ein flexibler Schlauch 16 so geführt ist, daß er gegenüber der Metallhülse 15 abdichtet. Durch diesen Schlauch erstreckt sich der eigentliche Materialzuführschlauch 17. In der Mitte der Metallhülse befinden sich quer zur Durchflußrichtung des Materials zwei gegenüberliegende Gewindebohrungen 18, 19. Die eine Gewindebohrung 19 dient der Aufnahme einer Einstellschraube 20, weiche auf den Schlauch 16 und auch auf den Materialschlauch 17 einwirkt, so daß eine mechanische Voreinstellung betreffend der durchzulassenden Materialmenge vorgenommen werden kann. Die weitere Bohrung 18 dient zum Anschluß einer Steuerluft leitung 21, die mit der pneumatischen Steuereinrichtung (siehe Fig. 1) verbunden ist. Hierbei ist hervorzuheben, daß sich durch den Mengenregler ein glatter Durchfluß des Materials ergibt, welches auf keine Widerstände stößt, so daß der Mengenregler eine hohe Lebensdauer aufweist.The provision of two different flow circuits results in a low atomizing air consumption of 60 to 110 l / min and a low atomizing pressure of 0.6 to 1.3 bar. It should be emphasized that a bypass circuit is provided for each spray gun. In this secondary flow circuit, therefore, only the amount of material necessary and set for an atomizer flows. This also results in lower friction losses. Since each flow regulator 1.5 is arranged at the same height as the associated atomizer 1.7 , there is no need to overcome a height pressure. As a result, a material pressure in the secondary flow circuit and thus in front of each atomizer nozzle of only 0.2 to 0.3 bar is achieved. In this way, good grip is possible in the case of electrostatic atomization, ie material is also partially applied to the workpiece surfaces lying in the shadow of the spray jet, which increases the efficiency. There is also a soft, homogeneous and stable spray cloud with uniform material particles, so that the object is evenly coated. Each spray gun can also be briefly opened and closed due to the material circulation through the atomizer head, as will be explained below. In order to ensure a smooth flow of the material, which is generally an abrasive liquid, and to achieve precise and reproducible flow control for each atomizer, the flow regulator shown in FIG. 4 consists of a metal sleeve 15 in which a flexible hose 16 is guided so that it seals against the metal sleeve 15 . The actual material feed hose 17 extends through this hose. In the middle of the metal sleeve there are two opposite threaded bores 18 , 19 transverse to the direction of flow of the material. One threaded bore 19 is used to receive an adjusting screw 20 , which acts on the hose 16 and also on the material hose 17 , so that a mechanical presetting regarding the amount of material to be let through can be carried out. The further bore 18 is used to connect a control air line 21 which is connected to the pneumatic control device (see Fig. 1). It should be emphasized here that the quantity regulator results in a smooth flow of the material, which does not encounter any resistance, so that the quantity regulator has a long service life.
In Fig. 5 ist das jedem Zerstäuber 1.7 zugeordnete Rückschlagventil gezeigt. Dort ist in eine Metallhülse 10 eine weitere Metallhülse 11 einschraubbar. Ein Gummieinsatz bzw. ein Kunststoffhut 12 befindet sich in dem Mittel durchgang beider Metallhülsen so, daß das offene Ende des Kunststoffhutes gegenüber der Metallhülse 10 abgedichtet ist. Zu diesem Zweck ist ein Dichtungsring 13 vorgesehen, welcher über das schmale Ende des Kunst stoffhutes 12 gestülpt wird und den in Fig. 5 auf der linken Seite gezeigten Flansch des Kunststoffhutes 13 gegen eine Innenschulter der Metallhülse 10 drückt. Am normalerweise geschlossenen anderen Ende des Kunststoffhutes ist ein Schlitz S vorgesehen, dessen Lippen aneinander abdichtend anliegen. Mit der offenen Seite ist das Rückschlagventil in den Zerstäuberkopf einge schraubt, während an der anderen Seite des Rückschlagventils (in Fig. 5 auf der rechten Seite) ein Rücklaufschlauch mittels einer Befestigungsmutter 14 befestigt ist welcher zum Rücklaufsammler 1.2a nach Fig. 1 bzw. zum Sammler 1.10 nach Fig. 2 und 3 führt, der seinerseits mit dem Vorrats behälter 1.1 in Verbindung steht. Wenn Material aus dem Zerstäuber in das Rückschlagventil strömt, öffnen sich die Lippen des Schlitzes S, so daß das Material durchströmen kann. Falls indessen das Material aus dem Rücklauf schlauch 2.4 in den Zerstäuber strömen will, schließen sich die Lippen dieses Schlitzes und verhindern somit ein Rücklaufen. Dadurch ist es ge währleistet, daß nur die eingestellte Materialmenge dann jedem Zerstäuber zum Versprühen zur Verfügung steht.In FIG. 5, each atomizer is shown 1.7 associated check valve. A further metal sleeve 11 can be screwed into a metal sleeve 10 there . A rubber insert or a plastic hat 12 is in the middle passage of both metal sleeves so that the open end of the plastic hat is sealed against the metal sleeve 10 . For this purpose, a sealing ring 13 is provided, which is placed over the narrow end of the plastic hat 12 and presses the flange of the plastic hat 13 shown on the left in FIG. 5 against an inner shoulder of the metal sleeve 10 . At the normally closed other end of the plastic hat, a slot S is provided, the lips of which abut one another in a sealing manner. With the open side, the check valve is screwed into the atomizer head, while on the other side of the check valve (in Fig. 5 on the right side) a return hose is fastened by means of a fastening nut 14 which to the return collector 1.2 a according to Fig. 1 or Collector 1.10 according to FIGS. 2 and 3, which in turn is connected to the storage container 1.1 . When material flows from the atomizer into the check valve, the lips of the slot S open so that the material can flow through. If, however, the material from the return hose 2.4 wants to flow into the atomizer, the lips of this slot close and thus prevent backflow. This ensures that only the set amount of material is then available to each atomizer for spraying.
Claims (7)
- a) in einem Hauptkreis ist zwischen dem Ausgang des Vorrats behälters (1.1) und dessen Eingang eine Pumpe (1.2) zum Fördern des Materials zu einem jedem Zerstäuber (1.7) zugeordneten, eine bestimmte Materialmenge an den Zerstäuber (1.7) abgebenden Mehrwege-Mengen regler (1.5) vorgesehen, wobei ein Ausgang jedes Mehrwege-Mengen reglers (1.5) mittels einer ersten Rücklaufleitung (1.6) über ein Rück laufkontroll-Ventil (1.9) mit dem Vorratsbehältereinlaß verbunden ist;
- b) in einem Nebenkreis ist der Mehrwege-Mengenregler (1.5) über eine Düse (2) des Zerstäubers (1.7) mit einer den Zerstäuber mit dem Vorratsbehälter (1.1) verbindenden zweiten Rücklaufleitung (1.10; 2.4) verbunden, wobei ein Rückschlagventil (1.8) ein Zurückströmen des Materials aus der zweiten Rücklaufleitung in den Zerstäuber (1.7) verhindert.
- a) in a main circuit between the outlet of the storage container ( 1.1 ) and the input of a pump ( 1.2 ) for conveying the material to each atomizer ( 1.7 ) assigned a certain amount of material to the atomizer ( 1.7 ) dispensing multi-way regulator ( 1.5 ) provided, an output of each multi-way flow controller ( 1.5 ) by means of a first return line ( 1.6 ) via a return flow control valve ( 1.9 ) is connected to the reservoir inlet;
- b) in a secondary circuit, the multi-way flow controller ( 1.5 ) is connected via a nozzle ( 2 ) of the atomizer ( 1.7 ) to a second return line ( 1.10 ; 2.4 ) connecting the atomizer to the storage container ( 1.1 ), a non-return valve ( 1.8 ) prevents the material from flowing back from the second return line into the atomizer ( 1.7 ).
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