DE69726185T2 - Verfahren und vorrichtung zum durchflussgesteuertem zuführen von flüssigkeit zu einer sprühdüse - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum durchflussgesteuertem zuführen von flüssigkeit zu einer sprühdüse Download PDF

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/08Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
    • B05B12/085Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to flow or pressure of liquid or other fluent material to be discharged

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Description

  • Gebiet der Erfindung und Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung- zum Zuführen eines volumengesteuerten Flüssigkeitsdurchflusses zu einer Sprühdüse zur automatischen Sprühaufbringung bzw. Sprühanwendung, welche ein Element vom Verdrängungspumpentyp bzw. Verdrängerpumpentyps umfasst, das in einem Rohr bzw. in einer Leitung angeordnet ist, das bzw. die den Durchflussweg von der Flüssigkeitsquelle zu der Sprühdüse definiert, wobei das Element bewegbare Teile aufweist, die angeordnet bzw. ausgebildet sind, um durch ein Antriebsmittel mit einer Geschwindigkeit angetrieben zu werden, die durch den tatsächlichen Volumenfluss durch das Rohr bestimmt ist, sowie ein Verfahren zur Zufuhr eines volumengesteuerten Flüssigkeitsdurchflusses zu einer Sprühdüse zur automatischen Sprühaufbringung der Flüssigkeit.
  • Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der JP-A-09-029 147 bekannt.
  • Derartige Vorrichtungen und Verfahren ergeben sich hauptsächlich, wenn Gegenstände auf unterschiedlichste Arten sprüh- bzw. spritzlackiert werden, und zum Beleuchten der Erfindung und der dadurch zu lösenden Aufgaben, wird der Fall der Sprühlackierung, die durch einen Sprühlackierroboter ausgeführt wird nachstehend beschrieben, ohne jedoch dadurch die Erfindung nicht in irgendeiner Weise zu beschränken.
  • Beim automatischen Sprühlackieren ist es zum Erhalt eines guten Farbergebnisses mit einer homogen auf einem fraglichen Objekt aufgetragenen Farbschicht sehr wichtig, dass der Volumenfluss der Farbe zu der Farbdüse mit einer großen Genauigkeit gesteuert werden kann. Daher wurden bisher am häufigsten Zahnradpumpen zum Zuführen der Farbe in die Leitung und in die Sprühdüse verwendet, was auf jeden Fall zu einer hochgradig präzisen Steuerung des Volumenflusses führte, die Verwendung dieser Pumpen führte unter machen Umständen zu Nachteilen bzw. Unannehmlichkeiten.
  • Es besteht ein großer Bedarf Farbe einzusparen, um so die Kosten für das genaue Sprühlackieren zu reduzieren, und die Größe der Anordnung der Zahnradpumpen und der Motoren, die diese antreiben, die gebraucht werden um das Zuführen des Farbdurchflusses zu der Sprühdüse zu bewirken, ist im Allgemeinen zu wichtig und das Gewicht davon ist zu hoch, um eine Anordnung nahe zu der Sprühdüse anzuordnen, da diese an einem Teil platziert ist, das sich während des Sprühlackierens bewegt wie an dem Ende eines Roboterarms. Dies ist ein Nachteil, da eine klare Verbindung bzw. ein klarer Zusammenhang zwischen der Menge der verschwendeten Farbe und dem Abstand zwischen einer derartigen Pumpe, die als ein Element für einen regulierten Volumenfluss dient, und der Sprühdüse besteht.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin eine Vorrichtung und ein Verfahren des in der Einleitung definierten Typs bereitzustellen, das einen Ausgleich für die vorstehend erwähnten Unannehmlichkeiten der bereits bekannten derartigen Vorrichtungen und Verfahren finden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Tatsache erhalten, dass eine Vorrichtung des in der Einleitung definierten Typs ebenfalls aufweist, Versorgungsmittel, die in der Leitung dem Element vom Verdrängerpumpentyp vorgeschaltet bzw. oberstromig sind, und die angepasst sind, den Fluss durch die Leitung zu dem Element zu liefern und die saubere Zuführung der Flüssigkeit in der Leitung sicherstellen, ein Ventilmittel, das in der Leitung angeordnet ist, ein Mittel, das dazu angepasst ist, den Volumenfluss durch die Leitung durch Regeln bzw. Steuern des Drosselgrades des Ventilmittels zu steuern, ein erstes Mittel, das dazu angepasst ist, den Druck des Flusses in der dem Element des Verdrängerpumpentyps nachgeschalteten bzw. unterstromigen Leitung zu messen, ein zweites Mittel, das dazu angepasst ist, den Druck des Flusses in der dem Element des Verdrängerpumpentyps vorgeschalteten Leitung zu messen, und eine Anordnung, die dazu ausgelegt ist, die, durch die zwei Messmittel gelieferten, Messwerte zu vergleichen und auf der Basis dieses Vergleichs das Steuer- bzw. Regelmittel zu steuern, um das Ventilmittel zu beeinflussen, um Vergleichsdruckwerte zu erhalten, die einem durch die Wahl der Geschwindigkeit der bewegbaren Teile des Elements des Verdrängerpumpentyps vorbestimmten Volumenfluss bzw. Volumendurchfluss entsprechen.
  • Durch Ausbilden bzw. Anordnen des Elements des Verdrängerpumpentyps nur zum Einstellen des gewünschten Volumens des Flüssigkeitsdurchflusses in der Leitung, jedoch nicht um lediglich bzw. genau den Fluss in die Leitung zuzuführen, kann Element des Verdrängerpumpentyps sehr klein und leicht ausgeführt werden, und durch ein kleines Antriebsmittel mit einer kleinen Leistungsabgabe angetrieben werden, sodass es möglich ist, dieses den Volumenfluss bestimmende Element sehr nah zu der Sprühdüse anzuordnen, auch wenn es beispielsweise auf einem Roboterarm angeordnet ist. Das genaue Zuführen des Volumenflusses durch die Leitung selbst, wird, wie gesagt, durch das Versorgungsmittel verursacht bzw. bewirkt, das im Wesentlichen weiter vorgeschaltet sein kann, wo es nicht kritisch ist, ob es eine beträchtliche Größe und ein beträchtliches Gewicht aufweist, und der erfinderische Aufbau der Vorrichtung stellt keine großen Anforderungen an die Genauigkeit, mit der ein derartiges Mittel in der Lage ist, einen bestimmten Volumenfluss zu erzeugen, das Element des Verdrängerpumpentyps stellt jedoch im Zusammenwirken mit dem Ventilmittel, dem Steuermittel des Ventils und dem Vergleichsmittel einen sehr exakt gesteuerten Volumenfluss zu der Sprühdüse bereit. Dadurch, dass das Element des Verdrängerpumpentyps nicht zum wirklich aktiven Zuführen der Flüssigkeit in die Leitung verwendet wird, wird ein Problem, das mit der Verwendung von Zahnradpumpen für auf Wasser basierende bzw. wasserlösliche Farbe verbunden ist, die häufiger verwendet wird, durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gelöst, wobei das Problem darin besteht, dass die hohen Schergeschwindigkeiten bzw. die hohen Geschwindigkeiten des Ineinanderkämmens, die in den Zahnradpumpen erzeugt werden, nicht von Farben auf Wasserbasis getragen werden, ohne dass die Bildung von Aggregationen darin verursacht wird. Die, durch das Element des Verdrängerpumpentyps in der erfindungsgemäßen Vorrichtung, auf die Farbe ausgeübten Scherkräfte werden beträchtlich kleiner, sodass ein gutes Lackierergebnis durch diese Vorrichtung mit vorwiegend allen Arten von Farben auf Wasserbasis erhalten werden kann.
  • Es wird ebenfalls möglich sein Flüssigkeiten mit einer sehr kleinen Viskosität mit einer hohen Genauigkeit zuzuführen, wobei diese Flüssigkeiten mit einer herkömmlichen Zahnradpumpe nicht mit irgendeiner hohen Genauigkeit gepumpt werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Antriebsmittel durch einen Motor mit einer einstellbaren Drehzahl bzw. Geschwindigkeit gebildet, um die Geschwindigkeit der bewegbaren Teile in dem Element vom Verdrängungspumpentyp und dadurch den Volumendurchfluss durch die Leitung durch den Einfluss der Vergleichsanordnung auf das Steuermittel zu regeln bzw. zusteuern.
  • Eine exakte Steuerung des Volumens des Flüssigkeitsdurchflusses ist dadurch durch einfache Mittel möglich.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Element vom Verdrängungspumpentyp ein Mittel, das angepasst ist, um eine Einlasskammer und eine Auslasskammer des Elementes vom Verdrängungspumpentyp über eine begrenzte erste Distanz der Bewegung der bewegbaren Teile abdichtend zu trennen und eine Leckage oder Undichtigkeit zwischen den Kammern über eine zweite Distanz der Bewegung der bewegbaren Teile zwischen aufeinander folgenden ersten Distanzen zuzulassen. Dank der Tatsache, dass die Leckage gestattet ist, werden die durch das Element vom Verdrängungspumpentyp auf die Flüssigkeit ausgeübten Scherkräfte sogar noch kleiner werden und die Empfindlichkeit der Vorrichtung für die Verwendung von Farben auf Wasserbasis wird weiter verringert. Es wird ebenfalls erreicht, das die Reinigung der Vorrichtung, wenn die Farbe verändert bzw. gewechselt wird durch das Stellen des Elements vom Verdrängungspumpentyp in die Leckageposition vereinfacht wird, sodass sperrige Nebenleitungs- bzw. Bypassschaltungen, die ansonsten an einer Zahnradpumpe vorbei erforderlich sind, vermieden werden.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Vergleichsanordnung derart angepasst, um die Druckwerte zu vergleichen, die durch die Messmittel während einer Abdichtung zwischen den Einlass- und Auslasskammern geliefert werden, und um das Steuerungsmittel so zu steuern, um das Ventilmittel dahingehend zu beeinflussen, sodass diese Werte im Wesentlichen gleich werden.
  • Durch Messen des Drucks auf diese Weise auf beiden Seiten des Elementes vom Verdrängungspumpentyp und Steuern des Ventilmittels, sodass die Differenz zwischen diesen Druckwerten minimal wird, was einem durch die Einstellung der Geschwindigkeit der bewegbaren Teile des Elementes vom Verdrängungspumpentyp vorbestimmten Volumenfluss entspricht, wird der Fluss im Wesentlichen nicht durch das Element beeinflusst.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Element vom Verdrängungspumpentyp den allgemeinen Aufbau einer Zahnradpumpe mit zumindest zwei verzahnten Rädern auf, die miteinander kämmen, bzw. ineinander greifen.
  • Ein mit dieser Struktur versehenes Element vom Verdrängungspumpentyp ist geeignet, um mit einer genau einstellbaren Geschwindigkeit angetrieben zu werden, und dieses Element kann dadurch sehr leicht, einfach und billig gamacht werden.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die ersten Distanzen mit Abdichtung zwischen den Einlass- und Auslasskammern kürzer als die Distanz zwischen zwei aufeinander folgende Zähnelemente des jeweiligen Rades. Dichtheit und Leckage zwischen den Kammern kann dadurch einfach und abwechselnd erreicht werden, sodass die gemessenen Drücke eine pulsierende Erscheinung erhalten, worin es vorteilhaft ist, die Position bzw. die Lage der Pulse entsprechend den dichten Zuständen miteinander zu vergleichen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht die Distanz mit vollständiger Abdichtung etwa 35 bis 40% der Zahndistanz, was sich als ausreichend herausgestellt hat, um gute Messungen für den Vergleich zu erhalten und eine exakte Steuerung des Volumenflusses zu erreichen, während gleichzeitig das große Leckageintervall zu einem Minimum an Scherkräften auf die Flüssigkeit führt, und wenn die Flüssigkeit eine Farbe ist, wird eine einfache Reinigung der Ausrüstung erreicht, wenn die Farbe gewechselt wird.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung dazu angepasst, Farbe auf Wasserbasis zuzuführen. Die Vorteile der Vorrichtung beim Zuführen einer derartigen Farbe scheinen aus der vorstehenden Erörterung klar zu sein.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung dazu angepasst, in einem Farbsprühroboter angeordnet zu sein, wobei das Element vom Verdrängungspumpentyp in dem Bereich der Sprühdüse angeordnet ist. Es ist exakt genau diese vorteilhafte Anordnung des Elements vom Verdrängungspumpentyp, die durch die Erfindung ermöglicht wird und zu einer Möglichkeit führt, Farbe zu sparen.
  • Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren gemäß des unabhängigen Verfahrensanspruchs 16, wie auch die davon abhängigen Ansprüche, die bevorzugte Ausführungsformen davon betreffen, und wobei die Vorteile davon bereits in der Erörterung der verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergründet wurden.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung wie auch aus den anderen abhängigen Ansprüchen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung folgt nachstehend eine Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die als Beispiele angeführt sind.
  • In der Zeichnung:
  • Ist 1 ein schematisches Blockdiagramm, das das Prinzip veranschaulicht gemäß dem eine Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beabsichtigt ist, zu arbeiten,
  • ist 2 eine Detailansicht eines Elements vom Verdrängungspumpentyp, das ein Teil der Vorrichtung gemäß 1 ist, in einer ersten Position, die die Einlasskammer in Bezug auf die Auslasskammer abdichtet,
  • ist 3 eine Ansicht entsprechend 2 des Elements vom Verdrängungspumpentyp in einer Position, die eine Leckage zwischen der Einlass- und der Auslasskammer gestattet, und
  • ist 4 eine Ansicht entsprechend 2 des Elements vom Verdrängungspumpentyp gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform.
  • Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
  • Die allgemeine Funktion einer Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in 1 sehr schematisch dargestellt, und diese Vorrichtung kann vorteilhafterweise verwendet werden, um einen volumengesteuerten Farbdurchfluss zu einer Sprühdüse zuzuführen, zum automatischen Sprühlackieren beispielsweise von Fahrzeugkarosserien durch einen Roboter. Die Vorrichtung weist eine Leitung 1 zum Leiten der Farbe unter Druck von einer nicht gezeigten, dem Pfeil 2 vorgeschalteten Farbquelle zu einer nicht gezeigten, dem Pfeil 3 nachgeschalteten Sprühdüse zum Sprühen von Farbe auf einen Gegenstand auf. Die in 1 nicht gezeigte Farbquelle und die Pumpe zum Zuführen der Farbe in die Leitung 1 kann, wenn so gewünscht, der Sprühdüse mit einer beträchtlichen Entfernung vorgeschaltet angeordnet sein. Diese Pumpe muss, aus den weiter nachstehend dargelegten Gründen, nicht in der Lage sein, einen steuerbaren exakten Volumenfluss bereitzustellen.
  • Die Vorrichtung umfasst weiter ein Element 4 vom Verdrängungspumpentyp, hier in der Form einer modifizierten Zahnradpumpe, das in der Leitung 1 angeordnet ist, wobei dessen Konstruktion nachstehend unter Bezugnahme auf 2 und 3 erklärt wird.
  • Das Antriebsmittel 5 in Form eines kleinen elektrischen Motors mit einer sehr exakt einstellbaren Drehgeschwindigkeit ist angeordnet, um die bewegbaren Teile des Elements vom Verdrängungspumpentyp, d. h. dessen Zahnräder, mit einer Geschwindigkeit anzutreiben, die durch einen bestimmten Volumenfluss durch die Leitung bestimmt ist. Weiterhin ist ein Ventilmittel 6 in der Leitung angeordnet, und die Vorrichtung umfasst ebenfalls ein Mittel 7, das angepasst ist, um durch Steuern des Drosselgrades des Ventilmittels den Volumenfluss durch die Leitung zu steuern.
  • Die Vorrichtung weist ebenfalls ein erstes Mittel 8, das angepasst ist, um den Druck des Flusses in der, dem Element 4 vom Verdrängungspumpentyp nachgeschalteten Leitung 1 zu messen, wie auch ein zweites Mittel 9 auf, das angepasst ist, um den Druck des Flusses in der, dem Element vom Verdrängungspumpentyp vorgeschalteten Leitung zu messen. Die zwei Messmittel sind dazu angepasst, um Signale über die Größe des gemessenen Drucks zu einer Anordnung 10 zu senden, die angepasst ist, diese gemessenen Druckwerte zu vergleichen und auf der Basis dieses Vergleichs Steuersignale zu dem Steuermittel 7 zu senden, um das Ventilmittel 6 zu beeinflussen, um den Fluss durch die Leitung 1 so zu steuern, dass die Differenz zwischen den durch die Messmittel 8 und 9 gemessenen Druckwerten minimal wird. In diesem Zustand der Vorrichtung ist der Volumenfluss in der Leitung 1 im Wesentlichen der gleiche, wie wenn das Element vom Verdrängungspumpentyp überhaupt nicht da wäre und die Drehgeschwindigkeit der Zahnräder des Elements vom Verdrängungspumpentyp ist ein direktes Maß oder ein direkter Wert für den Volumenfluss durch die Leitung. Ein Mittel 11, dass dazu angepasst ist, die Referenzpositionen des Motors 5 und der Zahnräder zu der Anordnung 10 weiterzugeben, ist in 1 gezeigt. Diese Anordnung kann dann durch Integration der bekannten Geschwindigkeit des Motors die augenblickliche Position der Zahnräder mit einer hohen Zeitauflösung zwischen jedem Puls von dem Mittel 11 berechnen. Dies wird für eine gute Demodulation der Druckveränderungen von den Messmitteln 8 und 9 und zum Steuern der Geschwindigkeit des Motors verwendet.
  • Die Struktur der Elemente vom Verdrängungspumpentyp wird in 2 und 3 detaillierter gezeigt. Dieses Element kann klein und leicht sein, da es nicht die Aufgabe hat, irgendwelche Farbe anzutreiben bzw. zu fördern, sondern dessen Zahnräder sollen nur mit solch einer Geschwindigkeit drehen, sodass sie durch den Fluss im Wesentlichen nicht beeinflusst werden. Das Element ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, um es leicht zu machen. Es weist ein Gehäuse 12 mit Innenwänden 13 auf, die die Kammer der „Pumpe" begrenzen. Zwei Zahnräder 14, 15 sind rotierend bzw. rotierbar in dem Gehäuse 12 angeordnet, wobei eins durch den Motor 5 zum Rotieren angetrieben wird, und dann durch Ineinanderkämmen der Zähne mit dem dieses das andere dazu bringt dessen Rotation zu folgen, was bedeutet, dass die zwei Zahnräder in entgegengesetzte Richtungen rotieren werden – in dem Zustand in 2 das Obere entgegen dem Uhrzeigersinn und das Untere im Uhrzeigersinn. Die Innenwände 13 sind so ausgelegt, dass die Zähne 16 gegen die Wand über eine begrenzte Distanz ihrer Bewegung abdichten, und diese Distanz fällt im Wesentlichen mit den Verbindungsstellen 18, 19 eines Dichtungselements 17 zusammen, das schematisch durch gestrichelte Linien an der Innenwand 13 angezeigt ist. Das Dichtungselement 17 wird durch einen Dichtungsrand gebildet, der von der Decke oder dem Boden der Pumpe gegen die Stirnseiten 20 der Zahnräder vorspringt, und dicht gegen die Zahnräder anliegt. Die Stirnseiten 20 der Zahnräder weisen sonst einen Abstand zu der Decke oder dem Boden auf, auf denen der Dichtungsrand 17 angeordnet ist. Das heißt, dass Farbe an den Stirnseiten 20 der Zahnräder und dem Boden oder der Decke an allen Stellen, mit Ausnahme dort, wo der Dichtungsrand 17 angeordnet ist, vorbei strömen bzw. vorbei lecken kann. Darüber hinaus kann Farbe durch den Raum zwischen den Zähnen 14 und der Innenwand 13 strömen bzw. lecken, mit Ausnahme in der Nähe der Stellen 18 und 19, an denen sich die Zähne dicht an den Wänden vorbei bewegen. Die Zahnräder sind in Bezug auf das Gehäuse auf der gegenüberliegenden Seite der Zahnräder im Bezug auf den Dichtungsrand dicht.
  • Die Stellen 18 und 19 sind so angeordnet, dass die Zähne eines der Räder sich zur gleichen Zeit an der Stelle 18 vorbei bewegen werden, wenn der Zahn des anderen Rades sich an der Stelle 19 vorbei bewegen wird. Die Stellen 18 und 19 erstrecken sich soweit in der Umfangsrichtung, dass das jeweilige Zahnrad sich um annähernd 20° drehen muss, damit sich ein Zahn an diesen Stellen vorbei bewegt, was ein Drittel des Abstandes bzw. der Distanz zwischen aufeinander folgenden Zähnen ist, und wobei eine Dichtheit über 25–40% des Zahnabstandes als geeignet gefunden wurde.
  • Das Element 4 weist ebenfalls einen Einlass 21 und einen Auslass 22 auf. Eine Einlasskammer 23 und eine Auslasskammer 24 sind in Bezug zueinander durch das Dichtungselement 17 dichtend voneinander abgegrenzt, wenn die Zähne der Zahnräder an dem Dichtungselement 17 vorbeigehen, wie in 2 dargestellt. Das heißt, dass das Volumen der Einlasskammer 23 während der Bewegung der Zahnräder entlang der Dichtungsdistanz, d. h. während einer Drehung von annähernd 20 Grad, allmählich ansteigen wird, während zur gleichen Zeit das Volumen der Auslasskammer 24 in einem entsprechenden Grade verringert wird, wobei das Element 4 dann als eine Verdrängungspumpe wirkt. Wenn nun der Druck durch die Messmittel 8 und 9 dem Element 4 vor- und nachgeschaltet gemessen wird, und das vorstehend erwähnte Verfahren zum Steuern des Volumenflusses durch das Ventilmittel 6 ausgeführt wird, wird eine minimale Differenz dieser Druckwerte durch ein „Leerlaufen" der Zahnräder ohne irgendein Abbremsen oder Beschleunigen des Flusses erhalten.
  • Der letztere Umstand bedeutet, dass die, durch die Zahnräder auf die Farbe ausgeübten Scherkräfte klein sein werden, und diese durch die Tatsache weiter verringert werden, dass die Farbe in anderen relativen Positionen zwischen den Zahnrädern und den Verbindungsorten 18 und 19 dem Dichtungselement 17 zu der Wand an dem Dichtungselement, beispielsweise in der Position gemäß 3, vorbei strömen bzw. lecken kann. Dadurch besteht durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bei Sprühanwendung der Farbe auf Wasserbasis keine Gefahr der Bildung von Aggregationen. Darüber hinaus wird es einfach sein, die Ausrüstung durch Pumpen von beispielsweise einem Lösungsmittel und/oder Luft durch die Leitung 1 zu reinigen, da das Element 4 in eine völlige Leckageposition gestellt werden kann, und sperrige Umgehungsschaltungen um das Element 4 können dadurch vermieden werden. Außerdem sind die Zähne 16 mit einer teilweise gerundeten Gestalt entworfen, die sich in Bezug auf die gerundete Gestalt der Aussparungen 25 in den Zahnrädern zwischen den Zähnen unterscheidet, sodass die Zähne mit Spiel dazwischen ineinander passen. Dies verringert das Risiko der Bildung von klebrigen Aggregationen von Farbe zwischen den Zähnen und dem Verhindern einer freien Drehung der Zahnräder.
  • Ein Element vom Verdrängungspumpentyp, mit einer alternativen „extremen" Ausdehnung des Dichtungselements 17' in der Dichtungsposition ist in 4 veranschaulicht.
  • Die Erfindung ist natürlich nicht in irgendeiner Weise auf die vorstehend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen beschränkt, sondern viele Möglichkeiten für Veränderungen davon werden dem Fachmann klar sein, ohne von der grundlegenden Idee der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.
  • Beispielsweise kann die Definition in den Ansprüchen ebenfalls umfassen, dass die Vergleichsanordnung durch ein manuelles Lesen und Vergleichen der, durch die Messmittel gelieferten Druckwerte und dann einer manuellen Beeinflussung eines Steuermittels zum Steuern des Drosselgrades des Ventils realisiert werden.
  • Es ist ebenso vorstellbar mehr als ein Ventilmittel anzuordnen, und das Ventilmittel kann ebenfalls dem Element vom Verdrängungspumpentyp vorgeschaltet angeordnet sein.
  • Das Element vom Verdrängungspumpentyp kann einen anderen Entwurf oder ein anderes Aussehen aufweisen, und in einer Ausführungsform, die ähnlich zu der in den Figuren Gezeigten ist, kann das Dichtungselement eine andere Ausdehnung aufweisen, um ein anderes Verhältnis zwischen den Volumen der Einlass- und Auslasskammern aufweisen, sollte dies gewünscht sein. Es ist ebenfalls vorstellbar, dass eine andere Anzahl von Zahnrädern als zwei in dem Element vom Verdrängungspumpentyp vorliegt.
  • Die Vorrichtung kann dazu angepasst sein, eine andere Flüssigkeit als Farbe zuzuführen, und die Flüssigkeit kann eine wechselnde bzw. veränderliche Viskosität aufweisen. Es sind ebenfalls sehr hohe Viskositäten für eine derartige Flüssigkeit denkbar, wie sie für manche Dichtmittel bestehen, die nahezu plastisch sind.

Claims (19)

  1. Vorrichtung zur Zufuhr eines volumengesteuerten Flüssigkeitsdurchflusses an eine Sprühdüse zur automatischen Sprühaufbringung, die umfasst: ein Element (4) vom Verdrängungspumpentyp, das in einem Rohr (1) angeordnet ist, das den Durchflussweg von einer Flüssigkeitsquelle zu der Sprühdüse definiert wobei das Element bewegbare Teile (14, 15) aufweist, die derart ausgebildet sind, sodass sie durch ein Antriebsmittel (5) mit einer Geschwindigkeit angetrieben werden können, die durch den tatsächlichen Volumendurchfluss durch das Rohr bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung auch umfasst: ein Versorgungsmittel, das in dem Rohr oberstromig des Elements vom Verdrängungspumpentyp angeordnet und derart ausgebildet ist, um den Durchfluss durch das Rohr an das Element zu liefern und die richtige Zufuhr der Flüssigkeit in dem Rohr sicherzustellen, ein Ventilmittel (6), das in dem Rohr angeordnet ist, ein Mittel (7), das derart ausgebildet ist, um den Volumendurchfluss durch das Rohr durch Regulierung des Drosselgrades des Ventilmittels zu regulieren, ein erstes Mittel (8), das derart ausgebildet ist, um den Druck des Durchflusses in dem Rohr unterstromig des Elements vom Verdrängungspumpentyp zu messen, ein zweites Mittel (9), das derart ausgebildet ist, um den Druck des Durchflusses in dem Rohr oberstromig des Elements vom Verdrängungspumpentyp zu messen, und eine Anordnung (10), die derart ausgebildet ist, um die Druckwerte, die durch die beiden Messmittel geliefert werden, zu vergleichen und auf der Basis dieses Vergleichs das Regulierungsmittel zu steuern, um das Ventilmittel derart zu beeinflussen, dass Vergleichsdruckwerte erhalten werden, die einem Volumendurchfluss entsprechen, der durch die Auswahl der Geschwindigkeit der bewegbaren Teile des Elementes vom Verdrängungspumpentyp vorbestimmt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel durch einen Motor (5) mit einstellbarer Drehzahl zur Regulierung der Geschwindigkeit der bewegbaren Teile (14, 15) in dem Element (4) vom Verdrängungspumpentyp und dadurch des Volumendurchflusses durch das Rohr durch den Einfluss der Vergleichsanordnung auf das Regulierungsmittel (7) gebildet ist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4) vom Verdrängungspumpentyp ein Mittel (17) umfasst, das derart ausgebildet ist, um eine Einlasskammer (23) und eine Auslasskammer (24) des Elementes (4) vom Verdrängungspumpentyp über eine begrenzte erste Distanz der Bewegung der bewegbaren Teile abdichtend zu trennen und eine Leckage zwischen den Kammern über eine zweite Distanz der Bewegung der bewegbaren Teile zwischen aufeinander folgenden ersten Distanzen zuzulassen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsanordnung (10) derart ausgebildet ist, um die Druckwerte zu vergleichen, die durch das Messmittel (8, 9) wahrend einer Abdichtung zwischen den Einlass- und Auslasskammern geliefert werden, und das Regulierungsmittel (7) so zu steuern, um das Ventilmittel (6) dahingehend zu beeinflussen, sodass die Differenz zwischen diesen Werten auf ein Minimum fällt.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4) vom Verdrängungspumpentyp den allgemeinen Aufbau einer Zahnradpumpe besitzt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Element vom Verdrängungspumpentyp zumindest zwei verzahnte Räder (14, 15) aufweist, die zwei Elemente (16) aufweisen, die miteinander kämmen.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Distanzen mit Abdichtung zwischen den Einlass- und Auslasskammern (23, 24) kürzer als die Distanz zwischen zwei, aufeinander folgenden Zahnelementen (16) des jeweiligen Rades sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanz mit vollständiger Abdichtung etwa 35 bis 40% der Zahndistanz entspricht.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rad (14, 15) weniger als zehn Zahnelemente besitzt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnelemente (16) der beiden Räder mit einem Spiel dazwischen ineinander passen.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnelemente (16) eine teilweise gerundete Endform besitzen, und dass Ausnehmungen (25) in den Rädern, die derart ausgebildet sind, um Zahnelemente des anderen Rades aufzunehmen, eine gerundete Form besitzen, die sich von der Form der Zahnelemente unterscheidet,
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Zahnräder (14, 15) zwei beträgt, und dass diese in einem Gehäuse drehbar aufgenommen sind, das Umgebungswände (13) aufweist, und dass die Zahnräder mit ihren Vorderseiten (20) mit einer Distanz von zumindest einem der Elemente Decke und Boden des Gehäuses mit Ausnahme entlang einer Linie angeordnet sind, die durch das Deckenmittel (12) gebildet wird und an einer Stelle (19) an der Wand, die eines der Zahnräder umgibt, und einer anderen Stelle (18) an der Wand endet, die das andere der Zahnräder umgibt.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnelemente (16) derart ausgebildet sind, dass sie mit den Wänden nur bei Durchgang der Stellen (18, 19), die durch das Dichtungselement (17) definiert sind, abdichten.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, um eine auf Wasser basierende bzw. wasserlösliche Farbe zu speisen.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass sie in einem Farbsprühroboter angeordnet ist, wobei das Element (4) vom Verdrängungspumpentyp in dem Bereich der Sprühdüse angeordnet ist.
  16. Verfahren zur Zufuhr eines volumengesteuerten Flüssigkeitsdurchflusses an eine Sprühdüse zur automatischen Sprühaufbringung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element (4) vom Verdrängungspumpentyp in einem Rohr (1) angeordnet ist, das den Durchflussweg von einer Flüssigkeitsquelle zu einer Sprühdüse definiert, wobei bewegbare Teile des Elementes mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit angetrieben werden, ein Flüssigkeitsdurchfluss durch das Rohr an das Element vom Verdrängungspumpentyp und weiter an die Sprühdüse zugeführt wird, indem der Durchfluss in dem Rohr oberstromig des Elementes vom Verdrängungspumpentyp beeinflusst wird, der Volumendurchfluss in dem Rohr durch Regulierung des Drosselgrades eines Ventilmittels (6) reguliert wird, das in dem Rohr angeordnet wird, der Druck des Durchflusses in dem Rohr oberstromig und unterstromig des Elementes vom Verdrängungspumpentyp gemessen wird, diese Druckwerte verglichen werden und der Drosselgrad des Ventilmittels auf der Basis des Ergebnisses dieses Vergleichs eingestellt wird, um Vergleichswerte zu erhalten, die einem Volumendurchfluss entsprechen, der durch die Auswahl der Geschwindigkeit der bewegbaren Teile des Elementes vom Verdrängungspumpentyp vorbestimmt ist.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der bewegbaren Teile des Elementes vom Verdrängungspumpentyp zur Regulierung des Volumendurchflusses durch das Rohr durch den Vergleich eingestellt wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Leckage zwischen einer Einlass- und einer Auslasskammer (23, 24) des Elementes vom Verdrängungspumpentyp dieses während bestimmter Teile der Bewegung der bewegbaren Teile geöffnet wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16–18, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf Wasser basierende bzw. wasserlösliche Farbe durch das Rohr zu der Sprühdüse zugeführt wird.
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