DE4419168A1

DE4419168A1 - Druckregler für eine Sprüheinrichtung

Info

Publication number: DE4419168A1
Application number: DE4419168A
Authority: DE
Inventors: Guenter Troska
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-01
Filing date: 1994-06-01
Publication date: 1995-12-07

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckregler für eine Sprüh einrichtung, insbesondere zur Regelung des Druckes in einer zu einem Sprühkopf einer Lackieranlage führenden Lackleitung, welcher ein Gehäuse mit einer Flüssigkeits verbindung von einem Flüssigkeitseinlaß und einem mit dem Sprühkopf zu verbindenden Flüssigkeitsauslaß hat und bei dem innerhalb des Gehäuses zum Versperren der Flüssig keitsverbindung ein gegen einen Ventilsitz bewegbares und durch eine Steuereinrichtung betätigbares Schließglied angeordnet ist, wobei die Steuereinrichtung vom Druck in der Flüssigkeitsverbindung in Öffnungsrichtung des Schließgliedes und in Schließrichtung durch eine steuer bare Kraft beaufschlagbar ist.

Druckregler der vorstehenden Art werden derzeit in auto matischen Lackieranlagen eingesetzt und sind deshalb be kannt. Da beispielsweise beim Lackieren eines Kraftfahr zeugs die vom Sprühkopf ausgebrachte Lackmenge in Abhän gigkeit von den Bereichen des Kraftfahrzeugs, welche ge rade lackiert werden, stark unterschiedlich sein muß, sind solche Druckregler erforderlich, damit auch bei un terschiedlichen Sprühmengen der Eingangsdruck am jeweili gen Sprühkopf konstant bleibt. Da insbesondere die Zähig keit der zu versprühenden Flüssigkeiten stark unter schiedlich sein kann, werden mittels eines Rechners Steu erbefehle abgegeben, welche über die Steuereinrichtung den Druckregler so steuern, daß die jeweils erforderliche Menge versprüht wird. Zusätzlich müssen solche Druckreg ler die Verbindung zum Lackreservoir, meist eine Ringlei tung, möglichst dicht sperren, sobald kein Lack mehr ver sprüht wird.

Die bekannten Druckregler haben den Nachteil, daß ihre Durchflußmengen bei jeweils gleichen Steuerbefehlen nicht völlig gleich sind. Deshalb muß man beim Auswechseln eines Druckreglers zunächst die Durchflußmengen in Abhän gigkeit der Steuerbefehle ermitteln und dann Korrektursi gnale gewinnen, die man in den Rechner eingibt, welcher die Steuerbefehle erzeugt. Ein weiterer Nachteil der be kannten Druckregler liegt darin, daß ihr Schließglied die Flüssigkeitsverbindung nicht ausreichend dicht zu ver schließen vermag, wenn nicht gesprüht wird. Der Druck am Einlaß des jeweiligen Sprühkopfes steigt dann auf den Druck des Lackreservoirs an, so daß beim erneuten Sprühen zunächst mit einem zu hohen Druck gesprüht wird und des halb die ausgebrachte Lackmenge zu groß ist.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Druckreg ler der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sich mit ihm unabhängig von Fertigungstoleranzen stets gleiche Ausgangsdrücke bei unterschiedlichen Durchflußmengen er zielen lassen, welche genau den Steuerbefehlen entspre chen.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich auf dem Schließglied innerhalb einer Federkammer eine dieses in Schließrichtung vorspannende Feder ab stützt, deren Abstützkraft mittels eines ersten Stell teils veränderbar ist, und daß zum Einstellen des maxima len Öffnungshubs des Schließgliedes ein mittels eines zweiten Stellteils verstellbarer Anschlag vorgesehen ist.

Einen solchen Druckregler kann man nach seiner Herstel lung mittels der beiden Stellteile so justieren, daß sich bei einem bestimmten Eingangsdruck für die unterschiedli chen Steuerbefehle stets exakt zugeordnete Ausgangsdrücke ergeben, so daß eine exakte Durchflußmengensteuerung mög lich wird, die auch bei einem Auswechseln des Druckreg lers nicht verändert wird. Dank der Erfindung wird es deshalb möglich, Druckregler zu liefern, welche genau ju stiert sind und die der Betreiber einer Lackieranlage ohne Justierarbeiten austauschen kann.

Konstruktiv besonders einfach ist der Druckregler gestal tet, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Er findung das erste Stellteil durch einen in eine Gewinde bohrung des Gehäuses eingeschraubte Gewindehülse gebildet ist, gegen die die mit einem Ende auf dem Schließglied abgestützte Feder sich mit ihrem anderen Ende abstützt und welche einen koaxialen Durchlaß hat, in den das zweite Stellteil geschraubt ist, und wenn dieses zweite Stellteil einen zum Schließglied hin gerichteten, den An schlag bildenden Zapfen aufweist.

Der Druckregler hat keine Toträume, so daß er durch Spü len vollständig und zuverlässig zu reinigen ist, wenn ge mäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung der Flüs sigkeitseinlaß an dem zweiten Stellteil vorgesehen ist und von diesem Flüssigkeitseinlaß ein Flüssigkeitskanal zur dem Schließglied abgewandten Stirnseite der Federkam mer führt.

Das erste Stellteil ist nach der Justage auf einfache Weise in der gefundenen Position zu fixieren, wenn es mit Außengewinde aus dem Gehäuse des Druckreglers ragt und auf dieses Außengewinde eine Kontermutter geschraubt ist.

Auch das zweite Stellteil kann auf gleiche Weise nach dem Justieren fixiert werden, indem auch das zweite Stellteil mit Außengewinde aus dem ersten Stellteil ragt und auf ihm ebenfalls eine Kontermutter geschraubt ist.

Der Druckregler ist in Schließstellung seines Schließ gliedes besonders dicht, wenn das Schließglied eine Kugel ist und zum Abheben des Schließgliedes vom Ventilsitz ein gegen das Schließglied anliegender, von der Steuerein richtung betätigbarer Stößel dient. Diese hohe Dichtheit kommt insbesondere dadurch zustande, daß das Schließglied frei beweglich und nicht wie beim Stand der Technik mit dem Stößel der Steuereinrichtung verbunden ist. Dadurch kann es sich der Lage des Ventilsitzes anpassen.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Ventilsitz durch einen Konus im Gehäuse des Druckreglers gebildet ist, gegen welchen das durch eine Kugel gebildete Schließglied unmittelbar anliegt. Hierdurch ergibt sich die Schließstellung immer nach einem genau festliegenden Hub des Schließgliedes. Dadurch steht der Schließpunkt in einem genauen Verhältnis zum Hub des Steuerteils, was wiederum für die Reproduzierbarkeit der Werte des Druck reglers eine Voraussetzung ist.

Als optimal hat es sich herausgestellt, wenn der den Ven tilsitz bildende Konus einen Öffnungswinkel von etwa 80° hat. Diese Merkmale der Erfindung, die Ausbildung des Schließgliedes als Kugel und der konische Ventilsitz von etwa 80°, gegen den das Schließglied unmittelbar anliegt, wären auch für einen Druckregler nach dem Stand der Tech nik, also ohne die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1, vorteilhaft.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist in der Zeichnung ein Druckregler im Schnitt dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Der dargestellte Druckregler hat ein Gehäuse 1, in wel ches über einen Flüssigkeitseinlaß 2 zu versprühende Flüssigkeit, bei Lackieranlagen Lack oder Lösungsmittel, gelangt. Diese Flüssigkeit verläßt das Gehäuse 1 über einen Flüssigkeitsauslaß 3, von dem aus eine nicht ge zeigte Leitung zu einem ebenfalls nicht dargestellten Sprühkopf einer Lackieranlage führt. Der Flüssigkeitsein laß 2 ist für den Anwendungsfall einer Lackieranlage mit einer Ringleitung zu verbinden.

Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein konischer Ventilsitz 4 vorhanden, welcher in der dargestellten Position von einem als Kugel ausgebildeten Schließglied 5 verschlossen ist, so daß keine Flüssigkeitsverbindung vom Flüssig keitseinlaß 2 zum Flüssigkeitsauslaß 3 besteht. Auf dem Schließglied 5 stützt sich innerhalb einer Federkammer 6 eine Feder 7 ab, welche mit ihrem entgegengesetzten Ende gegen ein erstes Stellteil 8 anliegt. Bei diesem Stell teil 8 handelt es sich um eine Gewindehülse, welche mit Außengewinde 9 in eine Gewindebohrung 10 des Gehäuses 1 geschraubt ist. Schraubt man das erste Stellteil 8 tiefer in diese Gewindebohrung 10 hinein, dann erhöht sich die Spannkraft der Feder 7, so daß von ihr das Schließglied 5 stärker in Schließrichtung beaufschlagt wird. Zum Sichern der Position des ersten Stellteils dient eine Kontermut ter 11, welche auf ihr Außengewinde 9 geschraubt ist.

Das erste Stellteil 8 hat einen koaxialen Durchlaß 12, in welchem ein den Flüssigkeitseinlaß 2 aufweisendes zweites Stellteil 13 geschraubt ist. Dieses ragt mit Außengewinde 14 aus dem ersten Stellteil 8 heraus und ist durch eine auf das Außengewinde 14 geschraubte Kontermutter 15 gesi chert. Das zweite Stellteil 13 hat einen Zapfen 16, wel cher mit seiner dem Schließglied 5 zugewandten Stirnflä che einen Anschlag 17 für das Schließglied 5 bildet. Schraubt man das zweite Stellteil 13 weiter aus dem er sten Stellteil 8 heraus, dann entfernt sich dieser An schlag 17 vom Schließteil 5, so daß dieses weiter öffnen kann.

In Offenstellung des Druckreglers gelangt Flüssigkeit vom Flüssigkeitseinlaß 2 durch einen Flüssigkeitskanal 18 in die Federkammer 6 an ihrem dem Schließglied 5 abgewandten Ende. Von dort fließt sie zwischen dem Schließglied 5 und dem Ventilsitz 4 in eine Druckkammer 19, die über einen Kanal 20 mit dem Flüssigkeitsauslaß 3 verbunden ist.

Die Druckkammer 19 ist innerhalb einer Steuereinrichtung 21 vorgesehen, welche bei diesem Ausführungsbeispiel pneumatisch arbeitet. In ihr wird die Druckkammer 19 von einer Membran 22 begrenzt. Auf der der Druckkammer 19 ge genüberliegenden Seite der Membran 22 ist eine Steuer druckkammer 23 vorgesehen, welche über einen Anschluß 24 mit Steuerdruck beaufschlagbar ist. Mittig auf der Mem bran 22 ist ein Stößel 25 befestigt, welcher bei einer ausreichenden Durchbiegung der Membran 22 das Schließ glied 5 in Offenstellung zu bewegen vermag.

Zum Öffnen des Druckreglers führt man dem Anschluß 24 Steuerdruck zu. Dadurch steigt der Druck in der Steuer druckkammer 23, wodurch die Membran 22 sich in der Zeich nung gesehen nach oben beult und der Stößel 25 sich ent sprechend nach oben verschiebt, so daß der das Schließ glied 5 vom Ventilsitz 4 abheben kann. Flüssigkeit vermag dann vom Flüssigkeitseinlaß 2 über die Druckkammer 19 zum Flüssigkeitsauslaß 3 zu fließen. Der Druck in der Flüs sigkeit beaufschlagt in der Druckkammer 19 die Membran 22 entgegengesetzt zum Steuerdruck. Steigt dieser Flüssig keitsdruck an, dann bewegt sich der Stößel 25 mit der Membran 22 nach unten, so daß das Schließglied 5 schließt. Nimmt der Flüssigkeitsdruck ab, kommt es zu einem Öffnen. Es bildet sich stets ein Gleichgewicht zwi schen dem Druck in der Druckkammer 19 und damit dem Flüs sigkeitsdruck und dem Steuerdruck in der Gegendruckkammer 23.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 Flüssigkeitseinlaß
3 Flüssigkeitsauslaß
4 Ventilsitz
5 Schließglied
6 Federkammer
7 Feder
8 erstes Stellteil
9 Außengewinde
10 Gewindebohrung
11 Kontermutter
12 Durchlaß
13 zweites Stellteil
14 Außengewinde
15 Kontermutter
16 Zapfen
17 Anschlag
18 Flüssigkeitskanal
19 Druckkammer
20 Kanal
21 Steuereinrichtung
22 Membran
23 Steuerdruckkammer
24 Anschluß
25 Stößel

Claims

1. Druckregler für eine Sprüheinrichtung, insbesondere zur Regelung des Druckes in einer zu einem Sprühkopf einer Lackieranlage führenden Lackleitung, welcher ein Gehäuse mit einer Flüssigkeitsverbindung von einem Flüs sigkeitseinlaß und einem mit dem Sprühkopf zu verbinden den Flüssigkeitsauslaß hat und bei dem innerhalb des Ge häuses zum Versperren der Flüssigkeitsverbindung ein ge gen einen Ventilsitz bewegbares und durch eine Steuerein richtung betätigbares Schließglied angeordnet ist, wobei die Steuereinrichtung vom Druck in der Flüssigkeitsver bindung in Öffnungsrichtung des Schließgliedes und in Schließrichtung durch eine steuerbare Kraft beaufschlag bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf dem Schließglied (5) innerhalb einer Federkammer (6) eine dieses in Schließrichtung vorspannende Feder (7) ab stützt, deren Abstützkraft mittels eines ersten Stell teils (8) veränderbar ist, und daß zum Einstellen des ma ximalen Öffnungshubs des Schließgliedes (5) ein mittels eines zweiten Stellteils (13) verstellbarer Anschlag (17) vorgesehen ist.

2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Stellteil (8) durch einen in eine Gewinde bohrung (10) des Gehäuses (1) eingeschraubte Gewindehülse gebildet ist, gegen die die mit einem Ende auf dem Schließglied (5) abgestützte Feder (7) sich mit ihrem an deren Ende abstützt und welche einen koaxialen Durchlaß (12) hat, in den das zweite Stellteil (13) geschraubt ist, und daß dieses zweite Stellteil (13) einen zum Schließglied (5) hin gerichteten, den Anschlag (17) bil denden Zapfen (16) aufweist.

3. Druckregler nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Flüssigkeitseinlaß (2) an dem zwei ten Stellteil (13) vorgesehen ist und von diesem Flüssig keitseinlaß (2) ein Flüssigkeitskanal (18) zur dem Schließglied (5) abgewandten Stirnseite der Federkammer (6) führt.

4. Druckregler nach zumindest einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Stellteil (8) mit Außengewinde (9) aus dem Gehäuse (1) des Druck reglers ragt und auf dieses Außengewinde (9) eine Konter mutter (11) geschraubt ist.

5. Druckregler nach zumindest einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Stellteil (13) mit Außengewinde (14) aus dem ersten Stellteil (8) ragt und auf ihm ebenfalls eine Kontermutter (15) ge schraubt ist.

6. Druckregler nach zumindest einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (5) eine Kugel ist und zum Abheben des Schließgliedes (5) vom Ventilsitz (4) ein gegen das Schließglied (5) anliegen der, von der Steuereinrichtung (21) betätigbarer Stößel (25) dient.

7. Druckregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (4) durch einen Konus im Gehäuse (1) des Druckreglers gebildet ist, gegen welchen das durch eine Kugel gebildete Schließglied (5) unmittelbar an liegt.

8. Druckregler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der den Ventilsitz (4) bildende Konus einen Öffnungs winkel von etwa 80° hat.