JP2018520865A - ニードルバルブ - Google Patents
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Abstract
Description
[付記1]
コーティングシステム内のコーティング剤(H、SL)の流体の流れを制御するための、特に、二種のコーティング剤成分(H、SL)の二成分混合物の流れ、特に、原塗料(SL)及び硬化剤(H)からなる二成分塗料の流れを制御するための、ニードルバルブであって、
a)バルブシート(7)と、
b)ニードルステム及びニードルヘッド(5)を有する変位可能なバルブニードル(4)であって、
b1)前記バルブニードル(4)が閉位置にあるとき前記ニードルヘッド(5)は前記バルブシート(7)を閉塞し、
b2)前記バルブニードル(4)が開位置にあるとき前記ニードルヘッド(5)は前記バルブシート(7)を開放する、
バルブニードル(4)と、
c)前記ニードルヘッド(5)の上流で前記バルブニードル(4)を環状に封止するように囲む柔軟膜(18)と
を有する、ニードルバルブ。
a)前記バルブニードル(4)は少なくとも部分的に円筒状であるバルブ室(17)内に変位可能に配置されており、
b)前記膜(18)はその中ほどで前記バルブニードル(4)の前記ニードルステムに封止するように固定されており、
c)前記膜(18)はその外周縁により前記バルブ室(17)の内壁に封止するように固定されている、
付記1に記載のニードルバルブ。
a)前記バルブニードル(4)を変位させるための、特に、ピストン(12)を有する空気バルブ駆動(8)の形態の、バルブ駆動(8)と、
b)前記コーティング剤を供給するためのコーティング剤入口(1、2)であって、前記膜(18)がコーティング剤で満たされた前記バルブ室(17)に対して前記バルブ駆動(8)を封止するように、前記コーティング剤入口(1、2)が前記バルブ駆動(8)から遠くにある前記膜(18)の側で前記バルブ室(17)に開口しているコーティング剤入口(1、2)と、
c)前記コーティング剤を放出するためのコーティング剤出口であって、前記バルブニードル(4)が開位置にあるときに前記コーティング剤が前記バルブシート(7)を通って前記コーティング剤出口に流れ得るように、前記コーティング剤出口が前記バルブシート(7)に開口しているコーティング剤出口と、
を有する、
付記2に記載のニードルバルブ。
前記バルブ駆動(8)は、
a)前記バルブニードル(4)を変位させるために前記バルブニードル(4)に作用する変位可能なピストン(12)と、
b)前記ピストン(12)、ひいては、前記バルブニードル(4)を変位させるために前記ピストン(12)に作用する制御空気を供給するための制御空気入口と、
c)バネ力で前記ピストン(12)又は前記バルブニードル(4)に作用するバルブバネ(13)と、
を有し、
d)閉位置及び開位置での前記バルブバネ(13)の前記バネ力は、好ましくは、少なくとも20N、40N、又は80Nであり、及び/又は、大きくとも400N、200N、又は100Nである、
付記3に記載のニードルバルブ。
a)前記バルブバネ(13)は閉位置の方向に前記バルブニードル(4)を押し、
b)前記制御空気は前記ピストン(12)を介して、開位置の方向に前記バルブニードル(4)を押し、
c)前記バルブバネ(13)及び前記ニードルヘッド(5)は、好ましくは、前記ピストン(12)のそれぞれ反対の側に配置されており、
d)前記ピストン(12)は、好ましくは、前記バルブニードル(4)が開位置に動くときに大きな開力を生み出すように、少なくとも5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、又は35mmのピストン直径を有し、
e)前記制御空気は、好ましくは、従来の6バールの圧縮空気ネットワークから前記制御空気を得ることができるように、前記バルブニードル(4)を開位置に動かすために、6バール未満の、特に、5.5バールの制御空気圧力を要する、
付記4に記載のニードルバルブ。
a)前記バルブバネ(13)は特定の閉力で閉位置の方向に前記バルブニードル(4)を押し、
b)前記空気バルブ駆動(8)は、空気で作動されたときに、特定の開力で開位置の方向に前記バルブニードル(4)を押し、
c)前記ニードルヘッド(5)が前記バルブシート(7)に付着している場合に前記ニードルバルブを開くことができるように、前記開力は特定の開力超過だけ前記閉力より大きく、
d)前記開力超過は、好ましくは、20N、40N、60N、80N、100N、120N、又は180Nよりも大きい、
付記5に記載のニードルバルブ。
a)前記バルブバネ(13)は開位置の方向に前記バルブニードル(4)を押し、
b)前記制御空気は前記ピストン(12)を介して閉位置の方向に前記バルブニードル(4)を押し、
c)前記バルブバネ(13)及び前記ニードルヘッド(5)は、好ましくは、前記ピストン(12)の同じ側に配置されている、
付記4に記載のニードルバルブ。
a)特定の開圧力を超えると、前記コーティング剤入口(1、2)でのコーティング剤圧力が前記膜(18)を介して閉位置から開位置に前記バルブニードル(4)を押し、
b)前記膜(18)は、好ましくは、少なくとも3mm、6mm、又は9mmであり、及び/又は、大きくとも40mm、20mm、又は11mmであり、特に10mmである、膜直径を有し、
c)前記コーティング剤入口(1、2)での前記コーティング剤の前記開圧力は、好ましくは、少なくとも8バール、10バール、12バール、又は14バールであり、及び/又は、大きくとも35バール、22バール、18バール、又は16バールである、
付記4から7のいずれか1つに記載のニードルバルブ。
a)前記バルブシート(7)は特定のシート角度(β)で流れの方向に狭くなっており、
b)前記ニードルヘッド(5)は特定のヘッド角度(λ)で流れの方向に狭くなっており、
c)前記シート角度(β)は実質的に前記ヘッド角度(λ)に等しく、
d)前記シート角度(β)は、好ましくは、20°、30°、又は35°より大きく、及び/又は、70°、60°、又は50°より小さく、
e)前記ヘッド角度(λ)は、好ましくは、20°、30°、又は35°より大きく、及び/又は、70°、60°、又は50°より小さい、
付記1から8のいずれか1つに記載のニードルバルブ。
a)前記バルブシート(7)を閉位置で封止するために、追加のシーリング要素(6)が前記バルブニードル(4)の前記ニードルヘッド(5)内に嵌め込まれており、及び/又は
b)前記シーリング要素(6)は前記バルブニードル(4)の前記ニードルヘッド(5)とは異なる材料から作られており、及び/又は
c)前記シーリング要素(6)は弾性材料から作られており、及び/又は
d)前記シーリング要素(6)はパーフルオロゴムから作られており、及び/又は
e)前記シーリング要素(6)前記ニードルヘッド(5)上に成形されており、及び/又は
f)前記シーリング要素(6)は前記ニードルヘッド(5)内の環状溝内に嵌め込まれているシーリングリングであり、及び/又は
g)前記ニードルヘッド(5)はチタンから作られている、
付記1から9のいずれか1つに記載のニードルバルブ。
a)前記バルブニードル(4)の前記ニードルヘッド(5)は流れの方向に実質的に円錐状に先細りになっており、
b)前記バルブシート(7)は流れの方向に実質的に円錐状に先細りになっており、
c)前記ニードルヘッド(5)はその円錐状側面上に前記シーリング要素(6)が嵌め込まれる環状溝を有しており、
d)前記ニードルヘッド(5)の前記円錐状側面は、前記シーリング要素(6)の上流に環状外周支持表面(21)を形成し、前記支持表面(21)は前記バルブシート(7)上に置かれ、
e)前記ニードルヘッド(5)は、前記支持表面(21)内に、軸方向に延びる少なくとも1つのフラッシング溝(22)を有し、前記フラッシング溝(22)は、前記バルブニードル(4)が閉位置にあるとき、フラッシング媒体が前記バルブ室(17)から前記シーリング要素(6)に通過することを可能とし、
f)前記フラッシング溝(22)は、好ましくは、少なくとも1mmであり大きくとも2mmである溝幅を有している、
付記10に記載のニードルバルブ。
a)前記ニードルヘッド(5)は剛体のストッパ(21)を有しており、閉位置で、前記ストッパ(21)は、前記バルブシート(7)上に、特に、環状外周円錐状の前記支持表面(21)を介して、置かれており、及び、
b)前記バルブニードル(4)が閉位置にあるとき、前記ニードルヘッド(5)がその剛体の前記ストッパ(21)を介して前記バルブシート(7)上に置かれるため、前記ニードルヘッド(5)内の前記シーリング要素(6)は前記バルブニードル(4)に作用する前記閉力とは独立した圧力にさらされている、
付記10又は11に記載のニードルバルブ。
a)前記バルブニードル(4)は、追加のシールにより、特に、前記ニードルステムの側面上に封止するように置かれるシーリングリップにより、封止されておらず、及び/又は
b)前記硬化剤(H)はイソシアネートを含み、及び/又は
c)前記バルブニードル(4)の前記ニードルステムは、2mm、3mm、又は4mmより大きく、及び/又は、10mm、6mm、又は5mmより小さい直径を有しており、及び/又は
d)前記バルブニードル(4)は、3mm、2.5mm、2mm、1.4mm、又は1.0mm未満の最大ニードルストロークを有している、
付記1から12のいずれか1つに記載のニードルバルブ。
コーティング剤(H、SL)の流体の流れを制御するための、特に、二種のコーティング剤成分(H、SL)の二成分混合物の流れ、特に、原塗料(SL)及び硬化剤(H)からなる二成分塗料の流れを制御するための少なくとも1つのニードルバルブを有するコーティングシステムであって、
前記ニードルバルブは、好ましくは、
以下に示す前記コーティングシステムの部品の一つ、
a)回転噴霧器、
b)二種のコーティング剤成分を混合するための二成分ミキサー、
c)二成分混合物を放出又はシャットオフするための二成分シャットオフバルブ、
d)硬化剤及び/又は原塗料のためのシャットオフバルブ、
に配置されている、コーティングシステム。
コーティング剤を定量するための定量配置体であって、
a)前記コーティング剤を運ぶためのコーティング剤ライン(23)と、
b)前記コーティング剤を定量するための、前記コーティング剤ライン(23)内に配置されている定量ポンプ(25)と、
c)前記定量ポンプ(25)の上流で前記コーティング剤ライン(23)から分岐し、前記定量ポンプ(25)の下流で前記コーティング剤ライン(23)に再合流する前記定量ポンプ(25)をバイパスするためのバイパスライン(29)と、
d)前記バイパスライン(29)内に配置されているバイパスバルブ(30)と、
を有し、
e)前記バイパスバルブ(30)は、膜バルブ、特に、付記1から13のいずれか1つに記載の膜を有するニードルバルブである、定量配置体。
フラッシング運転のために前記バイパスライン(29)を開放するように又は前記コーティング剤を定量するために前記バイパスラインを閉塞するように前記バイパスバルブ(30)は制御可能である、
付記15に記載の定量配置体。
a)前記バイパスバルブ(30)の下流のコーティング剤圧力が前記バイパスバルブ(30)内の膜に作用し、
b)前記膜に作用する前記コーティング剤圧力は、前記コーティング剤圧力が所定の最大値を超えた場合に、前記バイパスバルブ(30)を開く、
付記15又は16に記載の定量配置体。
a)前記バイパスバルブ(30)は前記定量ポンプ(25)上に取り付けられており、及び/又は、
b)前記定量ポンプ(25)はステンレス鋼から作られた筐体を有し、前記バイパスバルブ(30)は、通常の鋼、プラスチック材料、又はステンレス鋼から作られた筐体を有している、
付記15から17のいずれか1つに記載の定量配置体。
2 原塗料接続
3 出口
4 バルブニードル
5 ニードルヘッド
6 シーリングリング
7 バルブシート
8 バルブ駆動
9 外側筐体挿入部
10 二成分シャットオフバルブの筐体本体
11 内側筐体挿入部
12 ピストン
13 バルブバネ
14 ピストン挿入部
15 ピストンの周りのシーリングリング
16 バルブニードルの周りのシーリングリング
17 バルブ室
18 膜
19 制御空気室
20 制御空気接続
21 支持表面
22 フラッシング溝
23 コーティング剤ライン
24 塗料圧力制御器
25 定量ポンプ
26 電気モータ
27 フラッシング媒体ライン
28 フラッシング媒体バルブ
29 バイパスライン
30 バイパスバルブ
31 圧力センサ
32 圧力センサ
λ ヘッド角度
β シート角度
H 硬化剤
SL 原塗料
2K 二成分塗料
Claims (18)
- コーティングシステム内のコーティング剤(H、SL)の流体の流れを制御するための、特に、二種のコーティング剤成分(H、SL)の二成分混合物の流れ、特に、原塗料(SL)及び硬化剤(H)からなる二成分塗料の流れを制御するための、ニードルバルブであって、
a)バルブシート(7)と、
b)ニードルステム及びニードルヘッド(5)を有する変位可能なバルブニードル(4)であって、
b1)前記バルブニードル(4)が閉位置にあるとき前記ニードルヘッド(5)は前記バルブシート(7)を閉塞し、
b2)前記バルブニードル(4)が開位置にあるとき前記ニードルヘッド(5)は前記バルブシート(7)を開放する、
バルブニードル(4)と、
c)前記ニードルヘッド(5)の上流で前記バルブニードル(4)を環状に封止するように囲む柔軟膜(18)と
を有する、ニードルバルブ。 - a)前記バルブニードル(4)は少なくとも部分的に円筒状であるバルブ室(17)内に変位可能に配置されており、
b)前記膜(18)はその中ほどで前記バルブニードル(4)の前記ニードルステムに封止するように固定されており、
c)前記膜(18)はその外周縁により前記バルブ室(17)の内壁に封止するように固定されている、
請求項1に記載のニードルバルブ。 - a)前記バルブニードル(4)を変位させるための、特に、ピストン(12)を有する空気バルブ駆動(8)の形態の、バルブ駆動(8)と、
b)前記コーティング剤を供給するためのコーティング剤入口(1、2)であって、前記膜(18)がコーティング剤で満たされた前記バルブ室(17)に対して前記バルブ駆動(8)を封止するように、前記コーティング剤入口(1、2)が前記バルブ駆動(8)から遠くにある前記膜(18)の側で前記バルブ室(17)に開口しているコーティング剤入口(1、2)と、
c)前記コーティング剤を放出するためのコーティング剤出口であって、前記バルブニードル(4)が開位置にあるときに前記コーティング剤が前記バルブシート(7)を通って前記コーティング剤出口に流れ得るように、前記コーティング剤出口が前記バルブシート(7)に開口しているコーティング剤出口と、
を有する、
請求項2に記載のニードルバルブ。 - 前記バルブ駆動(8)は、
a)前記バルブニードル(4)を変位させるために前記バルブニードル(4)に作用する変位可能なピストン(12)と、
b)前記ピストン(12)、ひいては、前記バルブニードル(4)を変位させるために前記ピストン(12)に作用する制御空気を供給するための制御空気入口と、
c)バネ力で前記ピストン(12)又は前記バルブニードル(4)に作用するバルブバネ(13)と、
を有し、
d)閉位置及び開位置での前記バルブバネ(13)の前記バネ力は、好ましくは、少なくとも20N、40N、又は80Nであり、及び/又は、大きくとも400N、200N、又は100Nである、
請求項3に記載のニードルバルブ。 - a)前記バルブバネ(13)は閉位置の方向に前記バルブニードル(4)を押し、
b)前記制御空気は前記ピストン(12)を介して、開位置の方向に前記バルブニードル(4)を押し、
c)前記バルブバネ(13)及び前記ニードルヘッド(5)は、好ましくは、前記ピストン(12)のそれぞれ反対の側に配置されており、
d)前記ピストン(12)は、好ましくは、前記バルブニードル(4)が開位置に動くときに大きな開力を生み出すように、少なくとも5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、又は35mmのピストン直径を有し、
e)前記制御空気は、好ましくは、従来の6バールの圧縮空気ネットワークから前記制御空気を得ることができるように、前記バルブニードル(4)を開位置に動かすために、6バール未満の、特に、5.5バールの制御空気圧力を要する、
請求項4に記載のニードルバルブ。 - a)前記バルブバネ(13)は特定の閉力で閉位置の方向に前記バルブニードル(4)を押し、
b)前記空気バルブ駆動(8)は、空気で作動されたときに、特定の開力で開位置の方向に前記バルブニードル(4)を押し、
c)前記ニードルヘッド(5)が前記バルブシート(7)に付着している場合に前記ニードルバルブを開くことができるように、前記開力は特定の開力超過だけ前記閉力より大きく、
d)前記開力超過は、好ましくは、20N、40N、60N、80N、100N、120N、又は180Nよりも大きい、
請求項5に記載のニードルバルブ。 - a)前記バルブバネ(13)は開位置の方向に前記バルブニードル(4)を押し、
b)前記制御空気は前記ピストン(12)を介して閉位置の方向に前記バルブニードル(4)を押し、
c)前記バルブバネ(13)及び前記ニードルヘッド(5)は、好ましくは、前記ピストン(12)の同じ側に配置されている、
請求項4に記載のニードルバルブ。 - a)特定の開圧力を超えると、前記コーティング剤入口(1、2)でのコーティング剤圧力が前記膜(18)を介して閉位置から開位置に前記バルブニードル(4)を押し、
b)前記膜(18)は、好ましくは、少なくとも3mm、6mm、又は9mmであり、及び/又は、大きくとも40mm、20mm、又は11mmであり、特に10mmである、膜直径を有し、
c)前記コーティング剤入口(1、2)での前記コーティング剤の前記開圧力は、好ましくは、少なくとも8バール、10バール、12バール、又は14バールであり、及び/又は、大きくとも35バール、22バール、18バール、又は16バールである、
請求項4から7のいずれか1項に記載のニードルバルブ。 - a)前記バルブシート(7)は特定のシート角度(β)で流れの方向に狭くなっており、
b)前記ニードルヘッド(5)は特定のヘッド角度(λ)で流れの方向に狭くなっており、
c)前記シート角度(β)は実質的に前記ヘッド角度(λ)に等しく、
d)前記シート角度(β)は、好ましくは、20°、30°、又は35°より大きく、及び/又は、70°、60°、又は50°より小さく、
e)前記ヘッド角度(λ)は、好ましくは、20°、30°、又は35°より大きく、及び/又は、70°、60°、又は50°より小さい、
請求項1から8のいずれか1項に記載のニードルバルブ。 - a)前記バルブシート(7)を閉位置で封止するために、追加のシーリング要素(6)が前記バルブニードル(4)の前記ニードルヘッド(5)内に嵌め込まれており、及び/又は
b)前記シーリング要素(6)は前記バルブニードル(4)の前記ニードルヘッド(5)とは異なる材料から作られており、及び/又は
c)前記シーリング要素(6)は弾性材料から作られており、及び/又は
d)前記シーリング要素(6)はパーフルオロゴムから作られており、及び/又は
e)前記シーリング要素(6)前記ニードルヘッド(5)上に成形されており、及び/又は
f)前記シーリング要素(6)は前記ニードルヘッド(5)内の環状溝内に嵌め込まれているシーリングリングであり、及び/又は
g)前記ニードルヘッド(5)はチタンから作られている、
請求項1から9のいずれか1項に記載のニードルバルブ。 - a)前記バルブニードル(4)の前記ニードルヘッド(5)は流れの方向に実質的に円錐状に先細りになっており、
b)前記バルブシート(7)は流れの方向に実質的に円錐状に先細りになっており、
c)前記ニードルヘッド(5)はその円錐状側面上に前記シーリング要素(6)が嵌め込まれる環状溝を有しており、
d)前記ニードルヘッド(5)の前記円錐状側面は、前記シーリング要素(6)の上流に環状外周支持表面(21)を形成し、前記支持表面(21)は前記バルブシート(7)上に置かれ、
e)前記ニードルヘッド(5)は、前記支持表面(21)内に、軸方向に延び少なくとも1つのフラッシング溝(22)を有し、前記フラッシング溝(22)は、前記バルブニードル(4)が閉位置にあるとき、フラッシング媒体が前記バルブ室(17)から前記シーリング要素(6)に通過することを可能とし、
f)前記フラッシング溝(22)は、好ましくは、少なくとも1mmであり大きくとも2mmである溝幅を有している、
請求項10に記載のニードルバルブ。 - a)前記ニードルヘッド(5)は剛体のストッパ(21)を有しており、閉位置で、前記ストッパ(21)は、前記バルブシート(7)上に、特に、環状外周円錐状の前記支持表面(21)を介して、置かれており、及び、
b)前記バルブニードル(4)が閉位置にあるとき、前記ニードルヘッド(5)がその剛体の前記ストッパ(21)を介して前記バルブシート(7)上に置かれるため、前記ニードルヘッド(5)内の前記シーリング要素(6)は前記バルブニードル(4)に作用する前記閉力とは独立した圧力にさらされている、
請求項10又は11に記載のニードルバルブ。 - a)前記バルブニードル(4)は、追加のシールにより、特に、前記ニードルステムの側面上に封止するように置かれるシーリングリップにより、封止されておらず、及び/又は
b)前記硬化剤(H)はイソシアネートを含み、及び/又は
c)前記バルブニードル(4)の前記ニードルステムは、2mm、3mm、又は4mmより大きく、及び/又は、10mm、6mm、又は5mmより小さい直径を有しており、及び/又は
d)前記バルブニードル(4)は、3mm、2.5mm、2mm、1.4mm、又は1.0mm未満の最大ニードルストロークを有している、
請求項1から12のいずれか1項に記載のニードルバルブ。 - コーティング剤(H、SL)の流体の流れを制御するための、特に、二種のコーティング剤成分(H、SL)の二成分混合物の流れ、特に、原塗料(SL)及び硬化剤(H)からなる二成分塗料の流れを制御するための少なくとも1つのニードルバルブを有するコーティングシステムであって、
前記ニードルバルブは、好ましくは、
以下に示す前記コーティングシステムの部品の一つ、
a)回転噴霧器、
b)二種のコーティング剤成分を混合するための二成分ミキサー、
c)二成分混合物を放出又はシャットオフするための二成分シャットオフバルブ、
d)硬化剤及び/又は原塗料のためのシャットオフバルブ、
に配置されている、コーティングシステム。 - コーティング剤を定量するための定量配置体であって、
a)前記コーティング剤を運ぶためのコーティング剤ライン(23)と、
b)前記コーティング剤を定量するための、前記コーティング剤ライン(23)内に配置されている定量ポンプ(25)と、
c)前記定量ポンプ(25)の上流で前記コーティング剤ライン(23)から分岐し、前記定量ポンプ(25)の下流で前記コーティング剤ライン(23)に再合流する前記定量ポンプ(25)をバイパスするためのバイパスライン(29)と、
d)前記バイパスライン(29)内に配置されているバイパスバルブ(30)と、
を有し、
e)前記バイパスバルブ(30)は、膜バルブ、特に、請求項1から13のいずれか1項に記載の膜を有するニードルバルブである、定量配置体。 - フラッシング運転のために前記バイパスライン(29)を開放するように又は前記コーティング剤を定量するために前記バイパスラインを閉塞するように前記バイパスバルブ(30)は制御可能である、
請求項15に記載の定量配置体。 - a)前記バイパスバルブ(30)の下流のコーティング剤圧力が前記バイパスバルブ(30)内の膜に作用し、
b)前記膜に作用する前記コーティング剤圧力は、前記コーティング剤圧力が所定の最大値を超えた場合に、前記バイパスバルブ(30)を開く、
請求項15又は16に記載の定量配置体。 - a)前記バイパスバルブ(30)は前記定量ポンプ(25)上に取り付けられており、及び/又は、
b)前記定量ポンプ(25)はステンレス鋼から作られた筐体を有し、前記バイパスバルブ(30)は、通常の鋼、プラスチック材料、又はステンレス鋼から作られた筐体を有している、
請求項15から17のいずれか1項に記載の定量配置体。
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