EP0887111B1 - Strassenmarkierungsmaschine mit fahrgeschwindigkeitsproportional angetriebener Pumpenkombination - Google Patents

Strassenmarkierungsmaschine mit fahrgeschwindigkeitsproportional angetriebener Pumpenkombination Download PDF

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EP0887111B1
EP0887111B1 EP98108030A EP98108030A EP0887111B1 EP 0887111 B1 EP0887111 B1 EP 0887111B1 EP 98108030 A EP98108030 A EP 98108030A EP 98108030 A EP98108030 A EP 98108030A EP 0887111 B1 EP0887111 B1 EP 0887111B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
pump
positive
road marking
oil
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98108030A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0887111A2 (de
EP0887111A3 (de
Inventor
Frank Hofmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Walter Hofmann Maschinenfabrik und Vertrieb GmbH
Walter Hofmann GmbH
Original Assignee
Walter Hofmann Maschinenfabrik und Vertrieb GmbH
Walter Hofmann GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Walter Hofmann Maschinenfabrik und Vertrieb GmbH, Walter Hofmann GmbH filed Critical Walter Hofmann Maschinenfabrik und Vertrieb GmbH
Publication of EP0887111A2 publication Critical patent/EP0887111A2/de
Publication of EP0887111A3 publication Critical patent/EP0887111A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0887111B1 publication Critical patent/EP0887111B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/16—Devices for marking-out, applying, or forming traffic or like markings on finished paving; Protecting fresh markings
    • E01C23/20—Devices for marking-out, applying, or forming traffic or like markings on finished paving; Protecting fresh markings for forming markings in situ
    • E01C23/22—Devices for marking-out, applying, or forming traffic or like markings on finished paving; Protecting fresh markings for forming markings in situ by spraying

Definitions

  • the invention relates to a road marking machine the preamble of claim 1.
  • the marking substance is henceforth called color.
  • Such a road marking machine is from DE 30 07 116 C2 known.
  • a serious disadvantage of that machine is the widely branched valve-controlled guidance of the color streams after leaving the pumping chambers of the pump.
  • the due to the principle of operation required positively controlled 3/2-way valves to divide those emerging from the production chambers interrupted color streams in a pulsation-free for the consumer certain color flow and an interrupted residual color flow, which must be returned to the storage tank are subject to high wear especially with abrasive paints. Moreover they are designed for increasing operating pressures complex and expensive.
  • a further disadvantage is that the pump also during the Interruptions of the marking lines operated and the paint flow determined for the spray gun via an openable Valve and one that also corresponds to the resistance of the spray gun Throttle must be returned to the storage tank. This is necessary in order to re-open the spray gun on The required spray pressure immediately begins at the beginning of a line section ready to have.
  • the widely ramified color guide with many color-touched Components also have a disadvantage when the system for the processing of normal steel attacking colors in stainless steel must be carried out, which greatly increases the manufacturing costs.
  • the object of the invention is a generic road marking machine to develop in such a way that with simplified Structure of the pump combination a low-interference, largely maintenance-free operation is given.
  • the solution to the task done with a generic road marking machine the characterizing features of claim 1.
  • the invention is one of two individual oscillating ones Positive displacement pumps provided, where the individual pumps after the respective start of the positive Displacement during the funding process of each other single pump is triggered, the color when closed Exhaust valve to a pressure close to or equal to the delivery pressure pre-compress the other single pump that is currently pumping, then while maintaining the pre-compression pressure reached Come to a standstill and the positive displacement with a promotion only continue the color when the other Single pump ended its promotion.
  • Positive repression is supposed to reduce the volume of the pump delivery chamber Movement of the displacement element can be understood.
  • the pulsation during the transfer of the pump from a single pump the other depends on the difference between the delivery pressure and the final pressure reached during pre-compression and can be kept very low.
  • the control or regulation in order to achieve a low pulsation Funding is given for pumps with such a Delivery process on the drive side of the displacer.
  • the whole the amount of paint leaving the pump delivery chambers reaches the Spray gun or can be made available to the spray gun become.
  • the color path system is simple. Except for the pump delivery chambers assigned check valves are no further weary, complicated control valves for rerouting the ink streams and also no throttles to influence the pressure required. Number and variety of paint-contacting components are low, which means a material adaptation to the requirements the color at a lower cost.
  • the pumps of the road marking machines are driven that the delivery rate changes when the vehicle speed changes changes in the same ratio as the driving speed. If the flow rate varies, the delivery pressure also varies, since the outlet cross section of the spray gun remains unchanged remains. With varying delivery pressure, however, the Difference between delivery pressure and pre-compression final pressure and thus the amplitude of the flow pulsation at the transition from a pump delivery chamber to the other. However, pulsations have thin spots or even breaks in the marking line to be generated result and are therefore to be avoided.
  • the pre-compression final pressure is automatically adjusted reached the delivery pressure.
  • the final pressure the pre-compression of the other single pump to the delivery pressure proportional value regulated.
  • the delivery pressure becomes the spray gun promotional single pump as a control variable on that Given the device, the displacement process of others Single pump when a pre-compression pressure determined by the delivery pressure is reached interrupts while maintaining this pressure.
  • Spray gun - must the color print be kept at a pressure the spray pressure while the spray gun is open of the application of a line corresponds to at the start of spraying on The beginning of another line section immediately to achieve a good spray quality required spray pressure available to have.
  • the back pressure generated by the throttle is in the same way depending on the size of the driving speed proportional oil flow like that during pumping color print of by the spray gun nozzle the size of the color flow proportional to the driving speed.
  • Figure 1 shows the basic overall structure of the road marking machine.
  • Figure 2 shows the basic structure of the pump combination from Figure 1.
  • FIG. 3 shows one of the two pressure regulators from FIG. 2 for one of the two hydraulic flows to the hydraulic cylinders.
  • the pump combination 100 sucks paint from a storage tank 112 and conveys them through a line 8 to a spray gun 113. Simultaneously with the closing of the spray gun 113 valves 110a and 110b are opened. The one after closing the spray gun with the pump combination 100 at a standstill oil flows continue through lines 108a and 108b are now opened via the lines 109a and 109b Valves 110a and 110b and then through the throttles 111a and 111b derived to the oil tank 107.
  • the chokes are like that adjust that in the lines 109a and 109b and thus the oil pressure at the stationary pump combination 100 corresponds to the oil pressure that is when the spray gun is open 113 and promoting pump combination occurs.
  • the displacement pumps 1a, 1b have displacers 2a, 2b which with pistons 3a, 3b of hydraulic cylinders 4a, 4b in this way stand that a movement of the hydraulic pistons 3a, 3b on the displacer 2a, 2b is transmitted.
  • the pistons 3a, 3b move Oil supply to cylinder chambers 5a, 5b is in the pump chambers 6a, 6b compressed color and after reaching the in line 8 to the spray gun 113 prevailing pressure pressed into line 8 by an outlet valve 7a, 7b.
  • the Hydraulic oil is supplied to the cylinder spaces 5a, 5b through lines 9a, 9b fed. The feed takes place for the execution of the suction stroke of the hydraulic oil to cylinder spaces 10a, 10b.
  • the control of the Oil flows to the cylinder chambers are carried out with the help of valves 11a, 11b, to which the oil is supplied via lines 108a, 108b becomes.
  • Each of the two displacer-piston combinations 2a, 3a and 2b, 3b oscillates between an upper and a lower one Reversal position.
  • the downward stroke is the pressure or delivery stroke.
  • the upstroke is the suction stroke.
  • Lines 12a, 12b are connected to lines 9a, 9b. These lead to pressure regulators 14a, 14b and from these to the common line 15 via connecting lines 15a, 15b to the oil tank 107 back.
  • the pressure regulators 14a, 14b are designed so that a Oil flow only let through when a certain pressure is reached is determined by the pressure in the cylinder chambers 5a and 5b of those just feeding into line 8 Pump 1a or 1b.
  • the pressure regulators 14a, 14b are for this purpose with control pressure lines 17a, 17b connected to the cylinder spaces 5a, 5b.
  • the pressure regulator 14a assigned to the pump 1a projects beyond this the line 17a in connection with the cylinder space 5b of the pump 1b, and the pressure regulator 14b of the pump 1b is connected via the line 17b in connection with the cylinder space 5a of the pump 1a.
  • Switch 19a, 19b Shortly before the reversal from the conveying stroke to the suction stroke Switch 19a, 19b is another switch 20a, 20b. Its job is to interrupt the oil flow to effect through lines 12a and 12b to the oil tank, respectively the other, standing still at the end of the pre-compression stroke Pump.
  • the switch 20a is therefore for the interruption responsible for the oil flow through line 12b and the switch 20b for the interruption of the oil flow through the line 12a.
  • the pump 1b is shown in the conveying situation, d. H. it conveys paint through the opened outlet valve 7b in the line 8 to the spray gun 113.
  • the located in the cylinder space 5b and thus pressure setting in lines 9b, 12b and 17a is dependent on the pressure of the paint in the pump chamber 6b.
  • the pump 1a is shown in the standstill situation after the pre-compression stroke.
  • the pressure regulator 14a is located in the open position so that the flowing into the line 9a Hydraulic oil derived via line 12a to line 15 becomes.
  • the pressure in the line 9a and thus in the cylinder space 5a and accordingly also the pressure in the pump chamber 6a is kept at a level, that of the geometric relationships in the pressure regulator 14a and from which via line 17a to the pressure regulator as control pressure acting pressure of the cylinder space 5b of the pump 1b is determined.
  • the displacer 2b in the delivery stroke reaches the Switch or sensor 20b, through this the interruption of the oil flow through line 12a.
  • This can vary Ways take place, e.g. B. by shut-off valves in the Lines 12a, 12b. In the example shown, this is done by Applying an additional force to the valve slide of the Pressure regulator 14a, by which the pressure regulator is closed.
  • the displacer 2a then continues its pressure stroke, specifically now as a conveying stroke, whereby color through the opening outlet valve 7a pressed into the line 8 to the spray gun 113 becomes.
  • FIG. 3 shows one of the two functionally identical pressure regulators, here pressure regulator 14a, in an exemplary embodiment.
  • a slide 26a is located in a housing 25a and has a conical closing body 27a at one end.
  • the cone closes an opening 28a with the cross section A 2 , which is connected to the line 12a and thus to the hydraulic cylinder chamber 5a.
  • the opening 28a widens towards the closing body 27a to form a chamber 29a.
  • the chamber 29a is connected to the line 15, which leads to the oil tank 107.
  • the end of the slide 26a facing away from the closing body 27a has the effective cross section A 1 and forms with the housing 25a a chamber 30a, which is connected to the line 17a and thus to the hydraulic cylinder chamber 5b of the pump 1b, the straight color in the line 8 to the spray gun 113.
  • the housing 25a also has a chamber 31a with a piston 32a. This is connected to a piston rod 33a, which protrudes sealingly against the housing 25a into the chamber 30a and when the chamber 31a is pressurized on the end face of the slider 26a presses.
  • the hydraulic oil becomes the chamber 31a supplied via a line 34a.
  • the force F 1 acts on the slide 26a equal to A 1 ⁇ p (5b) , where p (5b) is the hydraulic pressure of the cylinder chamber 5b.
  • p (5b) is the hydraulic pressure of the cylinder chamber 5b.
  • the force F 1 opposed to the force F 2 equal to A 2 ⁇ p (5a) , where p (5a) is the hydraulic pressure of the cylinder chamber 5a of the pump 1a currently performing the pre-compression stroke.
  • the force F 2 increases from zero with increasing pre-compression in the pump chamber 6a and thus with a correspondingly increasing hydraulic pressure p (5a) , the force F 1 is of constant size.
  • the oil flow is to be brought to a standstill through the opening 28a is caused by the switch 20b, the pressure regulator chamber 31a pressurized by line 34a, so that the additional force required to close the opening 28a arises.
  • the piston-displacer combination 3a, 2a leads then from a standstill their pressure stroke as a delivery stroke continued.
  • the Pressurizing the pressure regulator chamber 31a at least until Maintain the end of the delivery stroke.
  • the pre-compression final pressure must be selected to be lower than the delivery pressure with the aid of the area ratio A 1 to A 2 . Otherwise, the valves 7a, 7b would be opened as a result of a pre-compression pressure rising above the delivery pressure against the delivery pressure present on line 8, which means that both pumps would then feed into line 8. If, on the other hand, the outlet valves 7a, 7b are present as valves which are positively controlled with an auxiliary energy, or if an additional closing force is applied with an auxiliary energy, then the pre-compression final pressure may be selected to be equal to or greater than the delivery pressure.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Straßenmarkierungsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Der Markierungsstoff wird fortan Farbe genannt.
Eine derartige Straßenmarkierungsmaschine ist aus der DE 30 07 116 C2 bekannt. Ein gravierender Nachteil jener Maschine ist die weitverzweigte ventilgesteuerte Führung der Farbströme nach Verlassen der Förderkammern der Pumpe. Die bedingt durch das Funktionsprinzip notwendigen zwangsgesteuerten 3/2-Wege-Ventile zur Aufteilung der aus den Förderkammern austretenden unterbrochenen Farbströme in einen pulsationsfreien für den Verbraucher bestimmten Farbstrom und einen unterbrochenen Restfarbstrom, der in den Vorratstank zurückgeführt werden muß, unterliegen insbesondere bei abrasiven Farben hohem Verschleiß. Außerdem werden sie in ihrer Ausführung für zunehmende Betriebsdrücke aufwendig und teuer.
Abgesehen davon, daß es nachteilig ist, daß ein Teil-Farbstrom zum Vorratstank zurückgeführt werden muß, ist es zusätzlich von Nachteil, daß dieser Teil-Farbstrom über eine Drossel geführt werden muß, deren Widerstand an den Widerstand der Spritzpistole angeglichen werden muß. Zwangsgesteuerte Ventile zur Steuerung von Farbströmen unterliegen insbesondere bei Farben mit Feststoffbeimischungen einem hohen Verschleiß und sind für hohe Drücke aufwendig und teuer. Das gleiche trifft für die Drossel zu.
Ein Nachteil ist weiterhin, daß die Pumpe auch während der Unterbrechungen der Markierungslinien betrieben und dabei der für die Spritzpistole bestimmte Farbstrom über ein zu öffnendes Ventil und eine ebenfalls dem Widerstand der Spritzpistole entsprechende Drossel in den Vorratstank zurückgeführt werden muß. Dies ist notwendig, um beim Wiederöffnen der Spritzpistole am Beginn eines Linienteilstückes sofort den erforderlichen Spritzdruck bereit zu haben.
Die weitverzweigte Farbführung mit vielen farbberührten Bauteilen wirkt sich auch als Nachteil aus, wenn die Anlage für die Verarbeitung von Normalstahl angreifenden Farben in Edelstahl ausgeführt werden muß, was die Herstellkosten stark erhöht.
Schließlich hat das aus der genannten Patentschrift bekannte Verfahren den weiteren Nachteil, daß der Antrieb der beiden Verdränger mechanisch über Kurvenscheiben erfolgt. Die wirtschaftliche Übertragbarkeit von Kräften auf diese Weise ist für die in Frage kommenden Pumpengrößen begrenzt. So sind Pumpen dieser Bauart auch nur für den Einsatz im Niederdruck-Bereich mit Spritzdrücken bis etwa 15 bar bekannt geworden. Für den Hochdruckbetrieb mit Drücken bis 200 bar würde ein derartiger mechanischer Antrieb wegen der vielfach höheren Kräfte unverhältnismäßig schwer, aufwendig und teuer sein.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Straßenmarkierungsmaschine derart weiterzuentwickeln, daß bei vereinfachtem Aufbau der Pumpenkombination ein störungsarmer, weitgehend wartungsfreier Betrieb gegeben ist. Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer gattungsgemäßen Straßenmarkierungsmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.
Es ist erfindungsgemäß eine aus zwei einzelnen oszillierenden Verdrängerpumpen bestehende Pumpenkombination vorgesehen, bei der die Einzelpumpen nach deren jeweiligem Start der positiven Verdrängung, die während des Fördervorgangs der jeweils anderen Einzelpumpe ausgelöst wird, die Farbe bei geschlossenem Auslaßventil auf einen Druck nahe oder gleich dem Förderdruck der gerade fördernden anderen Einzelpumpe vorkomprimieren, dann unter Beibehaltung des erreichten Vorkompressionsdruckes zum Stillstand kommen und die positive Verdrängung mit einer Förderung der Farbe erst dann fortsetzen, wenn die jeweils andere Einzelpumpe ihre Förderung beendet. Unter positiver Verdrängung soll hier eine das Volumen der Pumpenförderkammer verkleinernde Bewegung des Verdrängerelementes verstanden werden. Die Pulsation beim Übergang der Förderung von der einen Einzelpumpe auf die andere ist dabei abhängig vom Unterschied zwischen Förderdruck und dem erreichten Enddruck bei der Vorkompression und kann sehr gering gehalten werden.
Die Steuerung bzw. Regelung zwecks Erzielung einer pulsationsarmen Förderung erfolgt bei Pumpen mit einem derartigen Förderablauf auf der Antriebsseite der Verdränger. Die gesamte die Pumpenförderkammern verlassende Farbmenge gelangt zur Spritzpistole bzw. kann der Spritzpistole zur Verfügung gestellt werden. Das Farbwegsystem ist einfach. Außer den den Pumpenförderkammern zugeordneten Rückschlagventilen sind keine weiteren verschleißbehafteten, komplizierten Steuerventile zum Umleiten der Farbströme und auch keine Drosseln zur Druckbeeinflussung erforderlich. Anzahl und Vielfalt der farbberührenden Bauteile sind gering, was eine werkstoffmäßige Anpassung an die Erfordernisse der Farbe zu geringeren Kosten ermöglicht.
Die Pumpen der Straßenmarkierungsmaschinen werden so angetrieben, daß sich die Fördermenge bei Fahrgeschwindigkeitsänderungen im gleichen Verhältnis ändert wie die Fahrgeschwindigkeit. Bei variierender Fördermenge variiert auch der Förderdruck, da der Auslaßquerschnitt der Spritzpistole unverändert bleibt. Bei variierendem Förderdruck variiert aber auch die Differenz zwischen Förderdruck und fest eingestelltem Vorkompressions-Enddruck und damit die Amplitude der Förderstrompulsation beim Übergang der Förderung von einer Pumpenförderkammer auf die andere. Pulsationen haben jedoch Dünnstellen oder gar Unterbrechungen in der zu erzeugenden Markierungslinie zur Folge und sind deshalb zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird eine automatische Anpassung des Vorkompressions-Enddruckes an den Förderdruck erreicht.
Mit Hilfe des Förderdruckes der gerade fördernden Einzelpumpe bis zum Ende ihres Verdrängungsvorganges wird der Enddruck der Vorkompression der anderen Einzelpumpe auf einen zum Förderdruck proportionalen Wert geregelt.
Erfindungsgemäß wird der Förderdruck der gerade zur Spritzpistole fördernden Einzelpumpe als Steuergröße auf diejenige Vorrichtung gegeben, die den Verdrängungsvorgang der anderen Einzelpumpe bei Erreichen eines vom Förderdruck bestimmten Vorkompressionsdruckes unter Beibehaltung dieses Druckes unterbricht.
Während der Linienunterbrechung - also bei geschlossener Spritzpistole - muß der Farbdruck auf einem Druck gehalten werden, der dem Spritzdruck bei geöffneter Spritzpistole während des Auftragens einer Linie entspricht, um bei Spritzbeginn am Anfang eines weiteren Linienteilstückes sofort den zur Erzielung einer guten Spritzqualität erforderlichen Spritzdruck zur Verfügung zu haben. Dies geschieht nach einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß bei sich schließender Spritzpistole für den die Pumpe antreibenden Ölstrom ein Nebenauslaß geöffnet wird, durch den der Ölstrom über eine den gewünschten Druck erzeugende Drossel in den Öltank abgeleitet wird, wobei die Pumpe zum Stillstand kommt. Der von der Drossel erzeugte Gegendruck ist dabei in gleicher Weise abhängig von der Größe des zur Fahrgeschwindigkeit proportionalen Ölstromes wie der während der Pumpentätigkeit durch die Spritzpistolendüse erzeugte Farbdruck von der Größe des zur Fahrgeschwindigkeit proportionalen Farbstromes.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert, hier am Beispiel einer Kombination aus zwei Verdrängerpumpen, bei denen positive und negative Verdrängung durch in Zylindern verschiebliche starre Verdränger bewirkt wird.
Figur 1 zeigt den prinzipiellen Gesamtaufbau der Straßenmarkierungsmaschine.
Figur 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Pumpenkombination aus Figur 1.
Figur 3 zeigt einen der beiden Druckregler aus Figur 2 für einen der beiden Hydraulikströme zu den Hydraulikzylindern.
Mit Bezugnahme auf Figur 1 werden in einer Pumpenkombination 100 zusammengefaßte Verdrängerpumpen 1a und 1b über Leitungen 108a und 108b durch zwei Ölströme angetrieben, die der Größe nach gleich und zur Fahrgeschwindigkeit proportional sind. Die Erzeugung dieser beiden Ölströme aus einem von einer durch einen Verbrennungsmotor 103 angetriebenen Hydraulikpumpe 104 gelieferten Ölstrom erfolgt in einem nicht näher beschriebenen Steuergerät 105 unter Zuführung eines Fahrgeschwindigkeitssignals, das beispielsweise abgeleitet wird von einem auf der Fahrbahn abrollenden Rad 106.
Der Rückstrom des Hydrauliköls von der Pumpenkombination 100 zu einem Öltank 107 erfolgt durch eine Leitung 15. An die Leitungen 108a und 108b zur Pumpenkombination 100 ist je eine Nebenauslaßleitung 109a bzw. 109b angeschlossen, die zu 2/2-Wege-Ventilen 110a bzw. 110b führen, von denen wiederum Leitungen zu Drosseln, vorzugsweise zu einstellbaren Drosseln 111a bzw. 111b führen. Die Ausgangsseiten dieser Drosselventile sind mit der Leitung 15 verbunden.
Die Pumpenkombination 100 saugt Farbe aus einem Vorratstank 112 an und fördert sie durch eine Leitung 8 zu einer Spritzpistole 113. Gleichzeitig mit dem Schließen der Spritzpistole 113 werden die Ventile 110a und 110b geöffnet. Die nach dem Schließen der Spritzpistole bei stillstehender Pumpenkombination 100 weiterhin durch die Leitungen 108a und 108b zugeführten Ölströme werden nun über die Leitungen 109a bzw. 109b durch die geöffneten Ventile 110a bzw. 110b und anschließend durch die Drosseln 111a bzw. 111b zum Öltank 107 abgeleitet. Die Drosseln sind so einzustellen, daß der in den Leitungen 109a bzw. 109b und damit der an der stillstehenden Pumpenkombination 100 anstehende Öldruck demjenigen Öldruck entspricht, der bei geöffneter Spritzpistole 113 und fördernder Pumpenkombination auftritt.
Mit Bezugnahme auf Figur 2 wird die die beiden Verdrängerpumpen 1a und 1b umfassende Pumpenkombination 100 aus Figur 1 erläutert:
Die Verdrängerpumpen 1a,1b weisen Verdränger 2a,2b auf, die mit Kolben 3a,3b von Hydraulikzylindern 4a,4b so in Verbindung stehen, daß eine Bewegung der Hydraulikkolben 3a,3b auf die Verdränger 2a,2b übertragen wird. Bei Bewegung der Kolben 3a,3b infolge Ölzuführung zu Zylinderräumen 5a,5b wird die in Pumpenkammern 6a,6b befindliche Farbe komprimiert und nach Erreichen des in der Leitung 8 zur Spritzpistole 113 herrschenden Druckes durch ein Ausgangsventil 7a,7b in die Leitung 8 gedrückt. Das Hydrauliköl wird den Zylinderräumen 5a,5b durch Leitungen 9a,9b zugeführt. Zur Ausführung des Saughubes erfolgt die Zuführung des Hydrauliköls zu Zylinderräumen 10a,10b. Die Steuerung der Ölströme zu den Zylinderräumen erfolgt mit Hilfe von Ventilen 11a,11b, denen das Öl über die Leitungen 108a, 108b zugeführt wird. Jede der beiden Verdränger-Kolben-Kombinationen 2a,3a und 2b,3b oszilliert zwischen jeweils einer oberen und einer unteren Umkehrlage. Schalter oder Sensoren 18a,18b und 19a,19b erfassen in den Umkehrlagen die Position der jeweiligen Verdränger-Kolben-Kombination und steuern durch Umschaltung der betreffenden Hydraulikventile 11a,11b die Ölströme so um, daß eine Hubumkehr erfolgt. Der Abwärtshub ist der Druck- bzw. Förderhub. Der Aufwärtshub ist der Saughub.
An die Leitungen 9a,9b sind Leitungen 12a,12b angeschlossen. Diese führen zu Druckreglern 14a,14b und von diesen zu der gemeinsamen Leitung 15 über Anschlußleitungen 15a,15b zum Öltank 107 zurück. Die Druckregler 14a,14b sind so beschaffen, daß ein Ölstrom erst bei Erreichen eines bestimmten Druckes hindurchgelassen wird, der bestimmt wird durch den Druck in den Zylinderräumen 5a bzw. 5b der gerade in die Leitung 8 hineinfördernden Pumpe 1a bzw. 1b. Die Druckregler 14a,14b sind dazu mit Steuerdruckleitungen 17a,17b mit den Zylinderräumen 5a,5b verbunden. Der der Pumpe 1a zugeordnete Druckregler 14a steht dabei über die Leitung 17a mit dem Zylinderraum 5b der Pumpe 1b in Verbindung, und der Druckregler 14b der Pumpe 1b steht über die Leitung 17b mit dem Zylinderraum 5a der Pumpe 1a in Verbindung.
Kurz vor dem die Umkehr vom Förderhub auf den Saughub bewirkenden Schalter 19a,19b befindet sich ein weiterer Schalter 20a,20b. Dessen Aufgabe ist es, eine Unterbrechung des Ölstromes durch Leitungen 12a bzw. 12b zum Öltank zu bewirken, und zwar der jeweils anderen, am Ende des Vorkompressionshubes stillstehenden Pumpe. Der Schalter 20a ist also für die Unterbrechung des Ölstromes durch die Leitung 12b zuständig und der Schalter 20b für die Unterbrechung des Ölstroms durch die Leitung 12a.
Die Pumpe 1b ist in der Situation des Förderns dargestellt, d. h. sie fördert Farbe durch das geöffnete Ausgangsventil 7b in die Leitung 8 zur Spritzpistole 113. Der sich im Zylinderraum 5b und damit in den Leitungen 9b, 12b und 17a einstellende Druck ist abhängig von dem Druck der Farbe in der Pumpenkammer 6b.
Die Pumpe 1a ist dargestellt in der Stillstandssituation nach beendetem Vorkompressionshub. Der Druckregler 14a befindet sich in geöffneter Position, so daß das in die Leitung 9a einströmende Hydrauliköl über die Leitung 12a zur Leitung 15 abgeleitet wird. Dabei wird durch den Druckregler 14a der Druck in der Leitung 9a und damit im Zylinderraum 5a und entsprechend auch der Druck in der Pumpenkammer 6a auf einer Höhe gehalten, die von den geometrischen Verhältnissen im Druckregler 14a und von dem über die Leitung 17a auf den Druckregler als Steuerdruck wirkenden Druck des Zylinderraums 5b der Pumpe 1b bestimmt wird.
Erreicht der im Förderhub befindliche Verdränger 2b den Schalter oder Sensor 20b, wird durch diesen die Unterbrechung des Ölstromes durch die Leitung 12a bewirkt. Dies kann auf unterschiedlichem Wege erfolgen, z. B. durch Absperrventile in den Leitungen 12a,12b. Im dargestellten Beispiel erfolgt dies durch Aufbringen einer zusätzlichen Kraft auf den Ventilschieber des Druckreglers 14a, durch die der Druckregler geschlossen wird. Darauf setzt der Verdränger 2a seinen Druckhub fort, und zwar jetzt als Förderhub, wobei Farbe durch das sich öffnende Ausgangsventil 7a in die Leitung 8 zur Spritzpistole 113 gedrückt wird.
Erreicht der Verdränger 2b am Ende seines Förderhubes die untere Endlage, wird durch den Schalter 19b sein Saughub ausgelöst, worauf sich das Ausgangsventil 7b schließt und die Farbe durch ein sich öffnendes Eingangsventil 21b (bzw. 21a in der linken Pumpe 1a) in die Kammer 6b einströmt.
Mit Hilfe der Einstellung des Abstandes zwischen Schalter 20b und 19b lassen sich Verzögerungen zwischen Schaltersignal und vollzogener Ventilschaltung ausgleichen, so daß ein unterbrechungsfreier Anschluß des Förderhubes von Pumpe 1a an den beendeten Förderhub von Pumpe 1b erfolgt.
Während sich der Verdränger 2a nun im Förderhub befindet, führt der Verdränger 2b infolge Zuführung von Hydrauliköl in den Zylinderraum 10b den Saughub aus, dessen Geschwindigkeit größer als die des Druckhubes ist. Der Schalter bzw. Sensor 18b bewirkt die Beendigung des Saughubes und einen Übergang auf den Druckhub, der mit der Vorkompression der Farbe beginnt. Der dabei in der Leitung 9b zum Zylinderraum 5b entstehende Öldruck steht über die Leitung 12b auch in dem Druckregler 14b an. Infolge des über die Leitung 17b auf diesen Druckregler als Steuerdruck wirkenden Öldruckes aus dem Zylinderraum 5a der gerade im Förderhub befindlichen Pumpe 1a bleibt der Druckregler bis zum Erreichen des Öffnungsdruckes geschlossen. Dessen Größe wird, wie bereits erwähnt, von den geometrischen Verhältnissen im Druckregler und von dem Steuerdruck bestimmt. Nach Öffnen des Druckreglers 14b strömt das in der Leitung 9b zugeführte Hydrauliköl unter Beibehaltung des Öffnungsdruckes über die Leitung 15 zum Öltank 107 ab.
In Figur 3 ist einer der beiden funktionsgleichen Druckregler, hier der Druckregler 14a, in einer beispielhaften Ausführung dargestellt. In einem Gehäuse 25a befindet sich ein Schieber 26a, der an einem Ende einen konischen Schließkörper 27a aufweist. Der Konus verschließt eine Öffnung 28a mit dem Querschnitt A2, die mit der Leitung 12a und damit mit der Hydraulikzylinderkammer 5a in Verbindung steht. Zum Schließkörper 27a hin erweitert sich die Öffnung 28a zu einer Kammer 29a. Die Kammer 29a steht mit der Leitung 15 in Verbindung, die zum Öltank 107 führt. Das dem Schließkörper 27a abgewandte Ende des Schiebers 26a hat den wirksamen Querschnitt A1 und bildet mit dem Gehäuse 25a eine Kammer 30a, die mit der Leitung 17a und damit mit der Hydraulikzylinderkammer 5b der Pumpe 1b in Verbindung steht, die gerade Farbe in die Leitung 8 zur Spritzpistole 113 fördert.
Das Gehäuse 25a weist ferner eine Kammer 31a mit einem Kolben 32a auf. Dieser ist mit einer Kolbenstange 33a verbunden, die gegen das Gehäuse 25a dichtend in die Kammer 30a hineinragt und bei Druckbeaufschlagung der Kammer 31a auf die Stirnfläche des Schiebers 26a drückt. Das Hydrauliköl wird der Kammer 31a über eine Leitung 34a zugeführt.
Durch den Öldruck in der Kammer 30a wirkt auf den Schieber 26a die Kraft F1 gleich A1·p(5b), wobei p(5b) der Hydraulikdruck der Zylinderkammer 5b ist. In der Öffnung 28a wirkt auf den Schieber die der Kraft F1 entgegengerichtete Kraft F2 gleich A2·p(5a), wobei p(5a) der Hydraulikdruck der Zylinderkammer 5a der gerade den Vorkompressionshub ausführenden Pumpe 1a ist. Während die Kraft F2 von Null an mit wachsender Vorkompression in der Pumpenkammer 6a und damit mit entsprechend wachsendem Hydraulikdruck p(5a) ansteigt, ist die Kraft F1 von gleichbleibender Größe. Bei Kräftegleichgewicht F1=F2 wird die Schließkraft für die Öffnung 28a Null und Hydrauliköl beginnt bei sich abhebendem Schließkörper 27a von der Öffnung 28a über die Kammer 29a zur Leitung 15a zu strömen. Der erreichte Öldruck entspricht dem Enddruck der Vorkompression der Farbe in der Pumpenkammer 6a. Die Kolben-Verdränger-Kombination 3a,2a kommt nun zum Stillstand. Das über die Leitung 9a weiterhin zuströmende Öl strömt dann über den Druckregler 14a zur Leitung 15 ab, wobei der Öldruck in der Öffnung 28a durch die auf die Öffnung wirkende Kraft F1 auf gleichbleibender Größe gehalten wird. Das Verhältnis des Vorkompressions-Enddruckes von Pumpe 1a zum Förderdruck von Pumpe 1b wird bestimmt durch das Flächenverhältnis A1 zu A2 und ist unabhängig von der Größe des Förderdruckes.
Soll der Ölstrom durch die Öffnung 28a zum Stillstand gebracht werden, wird, bewirkt durch den Schalter 20b, die Druckreglerkammer 31a durch die Leitung 34a mit Druck beaufschlagt, so daß die zum Schließen der Öffnung 28a erforderliche Zusatzkraft entsteht. Die Kolben-Verdränger-Kombination 3a,2a führt dann aus dem Stillstand heraus ihren Druckhub als Förderhub fort. Durch eine nicht weiter dargestellte Steuerung wird die Druckbeaufschlagung der Druckreglerkammer 31a mindestens bis zum Ende des Förderhubes aufrechterhalten.
Wenn die Ausgangsventile 7a,7b als selbstätig öffnende Ventile, zum Beispiel wie dargestellt als Rückschlagventile ausgebildet sind, muß mit Hilfe des Flächenverhältnisses A1 zu A2 der Vorkompressions-Enddruck kleiner als der Förderdruck gewählt werden. Andernfalls würden die Ventile 7a,7b in Folge eines über den Förderdruck ansteigenden Vorkompressionsdruckes gegen den auf der Leitung 8 anstehenden Förderdruck geöffnet werden, was bedeutet, daß dann beide Pumpen in die Leitung 8 hineinfördern würden. Wenn dagegen die Ausgangsventile 7a,7b als mit einer Hilfsenergie zwangsgesteuerte Ventile vorliegen, oder wenn mit einer Hilfsenergie eine Zusätzliche Schließkraft aufgebracht wird, dann darf der Vorkompressions-Enddruck gleich oder größer als der Förderdruck gewählt werden.

Claims (7)

  1. Straßenmarkierungsmaschine mit mindestens einer Spritzpistole (113) für pumpbaren Markierungsstoff und einer Kombination von zwei Verdrängerpumpen zur dosierbaren Zuführung des Markierungsstoffes zu der mindestens einen Spritzpistole (113), wobei die Kombination der zwei Verdrängerpumpen (1a,1b) proportional zu der Fahrgeschwindigkeit der Straßenmarkierungsmaschine angetrieben ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Pumpen (1a,1b) jeweils nach dem Start ihres positiven Verdrängungsvorgangs, der während des Fördervorganges der jeweils anderen Verdrängerpumpe beginnt, den Markierungsstoff bei geschlossenem Ausgangsventil (7a,7b) auf einen Druck nahe oder gleich dem Förderdruck der gerade fördernden Verdrängerpumpe vorkomprimieren, dann unter Beibehaltung des erreichten Vorkompressions-Enddruckes zum Stillstand kommen und den Verdrängungsvorgang mit einer Förderung des Markierungsstoffes erst dann fortsetzen, wenn die jeweils andere Verdrängerpumpe ihre Förderung beendet.
  2. Straßenmarkierungsmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Verdränger der beiden Pumpen (1a,1b) wirkungsmäßig mit antreibenden Hydraulikzylindern (4a,4b) verbunden sind.
  3. Straßenmarkierungsmaschine nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hydraulikzylinder (4a,4b) mit einem Druckregler (14a,14b) verbunden ist, der einen Schieber (26a) mit einer wirksamen Fläche A1 aufweist, die von dem Öldruck des den Druckhub bewirkenden Hydraulikzylinders (4a,4b) der jeweils anderen Verdrängerpumpe beaufschlagt ist, wobei der Schieber (26a) einen Schließkörper (27a) aufweist, der auf eine Öffnung (28a) mit einem Querschnitt A2 drückt, wobei in der geschlossenen Stellung des Schließkörpers der Querschnitt A2 unter dem Druck des den Druckhub bewirkenden Hydraulikzylinders (4a,4b) der jeweils anderen Verdrängerpumpe (1a,1b) steht, wobei in der geöffneten Stellung des Schließkörpers (27a) der Querschnitt A2 unter einem Druck steht, der durch das Flächenverhältnis A1 zu A2 und den Druck auf die Fläche A1 bestimmt ist, und daß die geöffnete Stellung des Schließkörpers (27a) durch ein Signal eines die Position eines Hydraulikkolbens (3a,3b) aufspürenden Schalters (20a,20b) in die geschlossene Stellung schaltbar ist.
  4. Straßenmarkierungsmaschine nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler (14a, 14b) einen durch ein Druckmedium beaufschlagbaren Kolben (32a) aufweist, der über eine auf die Fläche A1 des Schiebers (26a) wirkende Kolbenstange (33a) auf den Schieber (26a) drückt.
  5. Straßenmarkierungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß bei geschlossener Spritzpistole (113) der Ölstrom für den Hydraulikzylinder (4a bzw. 4b) der die Farbe in der Leitung (8) mit Förderdruck beaufschlagende Pumpe (1a bzw. 1b) durch ein 2/2-Wege-Ventil und eine Drossel abfließt.
  6. Straßenmarkierungsmaschine nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseln (111a, 111b) einstellbar sind.
  7. Straßenmarkierungsmaschine nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Drossel (111a, 111b) erzeugter Gegendruck abhängt von der Größe des zur Fahrgeschwindigkeit proportionalen Ölstroms.
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