SE470535B - Munstycksenhet för automatisk inblåsning av en behandlingsfluid i ett hålrum - Google Patents

Description

män] 10 15 20 25 30 35 UI (JJ (Ål 2 är utsatta för risk för skador. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en mun- stycksenhet med minimalt antal utanpåliggande, stationära ledningar på betryggande avstånd från enhetens sprutmun- stycke.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en munstycksenhet av en förhållandevis enkel konstruktion, som är lätt att rengöra och som saknar tät- ningar för blandningsaggregatet, en fördel vid aggressiv fluid.

Dessa ändamål uppnås enligt uppfinningen med en mun- stycksenhet enligt det inledande stycket, som kännetecknas av att kolvanordningen och kolvstången uppvisar genomgåen- de, koncentriskt orienterade borrningar, varvid kolvstång- ens borrning är inriktad med sprutmunstyckets borrning, att en anslutningsnippel är anordnad vid den bakre cylin- dergaveln för matning av behandlingsfluid till ett vid denna gavel fast fäst materialrör, vilket är koncentriskt anordnat i cylinderaggregatet och vilket inskjuter i kolvanordningens och i kolvstångens borrning samt är an- ordnat att tillsammans med ett kanalorgan för matning av blandningsgas, i munstycksenhetens utskjutna tillstånd, mynna vid blandningsaggregatets inre ände.

Vidareutvecklingar av uppfinningen framgår av de sär- drag, som anges i underkraven.

En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu att beskrivas i exemplifierande syfte och med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka: Figur 1 i en sidovy visar munstycksenheten i en före- dragen utföringsform av uppfinningen; Figur 2 i ett centralt längdsnitt visar munstycks- enheten enligt figur l; Figur 3 i förstorad skala visar området med mun- stycksenhetens främre gavelcylinder och materialrörets mynning; och 10 15 20 25 30 35 3 Figur 4 illustrerar en styrkrets för den presenterade munstycksenheten.

Med hänvisning först till figur 1 och 2 innefattar munstycksenheten enligt uppfinningen ett utbytbart sprut- munstycke 1 med en central borrning 27, vilket är frigör- bart infäst i en munstyckshàllare 2. Sprutmunstyckets an- slutningsände har en styrtapp, med vars hjälp munstyckets sprutriktning inställes genom att tappen passas in i en slits i munstyckshàllaren, vilket visas schematiskt i figur 2, högra delen. Hänvisningsbeteckningen 3 anger generellt ett pneumatiskt cylinderaggregat, som före- trädesvis är av typen Atlas Copco C 43 MD med vridstyv kolvstàng 4. Utöver kolvstàngen 4 innefattar cylinder- aggregatet 3 en cylinderformad vägg 5 med infästa främre och bakre cylindergavlar 6 resp 7. Mellan cylindergavlarna är en kolvanordning 8 fram och åter rörligt anordnad och försedd med gängse tätningsorgan. Kolvanordningen uppvisar en genomgående, koncentriskt anordnad borrning 9, i vilken kolvstàngen 4 är infäst. Vid kolvstàngens fràn cylinderag- gregatet utskjutande ände är munstyckshàllaren 2 fast fäst vid kolvstàngen, exempelvis med hjälp av en kontramutter och en låsskruv. En bälganordning 10 innesluter skyddande den utskjutande kolvstàngen 4 och är pà lämpligt sätt fäst vid den främre cylindergaveln 6 samt munstyckshàllaren 2.

I figur 1 visas även munstycksenhetens signalventil 11, arbetsventil 12 med strypventil 13, samt materialven- til 14 med en anslutningsnippel 16 för en ledning med behandlingsfluid (material). Med hänvisningssiffran 17 antyds den tillhörande styrkretsen, som tillsammans med de ovannämnda ventilerna kommer att presenteras närmare nedan och med hänvisning till figur 4.

Det hänvisas nu till figur 2 och 3 för en detaljerad beskrivning av munstycksenhetens inre konstruktion. Kolv- stången 4, som visas i sitt helt utskjutna tillstànd, upp- visar en genomgående och koncentriskt anordnad borrning 18 och 19, varvid borrningen 18.i kolvstàngens utskjutande parti har en mindre inre diameter än vad borrningen 19 är . axfl' 10 15 20 25 30 35 Qm gg UT 4 i kolvstángens i kolvanordningen 8 inskjutande parti. Ett mellanliggande parti 20 med i längdled varierande diameter, från borrningens 18 till borrningens 19 och företrädesvis, men ej nödvändigtvis, med konisk form förbinder borrningarna med varandra, se speciellt figur 3.

Vidare är i den främre cylindergaveln 6 en pneumatisk signalgivare ll, 26 för sprutposition anordnad, som kommer att beskrivas närmare i samband med figur 4, och i den bakre cylindergaveln 7 är en elektrisk givare 29 för hem- maläge anordnad, vilken schematiskt visas i fig 1. Förutom dessa ändlägesgivare är organ 21 för matning av arbetsgas under tryck till cylinderaggregatet 3, resp för avluft- ning, anordnade för drivning av kolvanordningen 8, och således av kolvstången 4, fram och åter i cylinderag- gregatet.

Materialventilen 14 är fast förbunden med den bakre cylindergaveln 7 och uppbär fixerat ett materialmatnings- rör 22, som är koncentriskt anordnat i förhållande till den cylinderformade väggen 5 och som mynnar i området av den främre cylindergaveln 6. Materialmatningsröret 22 sträcker sig sålunda genom_kolvanordningens 8 borrning 9 och in i kolvstångens 4 borrning 18-20, varvid material- matningsrörets ytterdiameter är i allt väsentligt lika stor som borrningens 18 i kolvstàngens utskjutande parti men är väsentligt mindre än borrningens 19 i kolvstàngens inskjutande parti. I kolvanordningens 8 olika lägen mellan den bakre cylindergaveln 7 och en kort sträcka före den främre cylindergaveln 6 är materialröret 22 glidbart understött med tät passning i den trängre borrningen 18, i vilken materialröret då mynnar. I munstycksenhetens ut- skjutna tillstånd, d v s då kolvanordningen 8 är i sitt främsta läge som visas i figur 2 och 3, och omedelbart före detta läge, mynnar emellertid materialröret 22 i det mellanliggande partiet 20 av kolvstångens 4 genomgående borrning och tillåter arbetsgas från den bakre anslut- ningen 21 att strömma genom utrymmet (kanalorganet) 23 mellan materialröret 22 och den grövre borrningen 19, 10 15 20 25 30 35 P*- X '.. -..- ff! l x! fj l 5 genom borrningarna 20 samt 18 och ut genom borrningen 27 i sprutmunstycket 1.

Slutligen är ett fäste 28 anordnat på cylinderaggre- gatet 3 för montering av munstycksenheten på eller i an- slutning till en mekanisk positioneringsenhet (ej visad) såsom är förut känt inom teknikområdet, se exempelvis det ovannämnda svenska patentet 8703858-4 till vilket det härmed hänvisas. Med hjälp av positioneringsenheten positioneras antingen en grupp munstycksenheter i ett exakt läge i förhållande till fordonskarossen som skall behandlas eller så positionerar denna kaross i ett exakt läge i förhållande till gruppen munstycksenheter.

Munstycksenheten enligt uppfinningen arbetar före- trädesvis på nedan angivet sätt.

Efter det att munstycksenheten och hålrummet i karos- sen, som skall behandlas med hjälp av denna, har bringats att intaga ett exakt läge i förhållande till varandra startas sprutcykeln med en pneumatisk styrsignal 15 som avbryts, då den bestämda materialmängden har sprutats in i hålrummet. Denna styrning kan exempelvis utföras med hjälp av ett program i en datorenhet (ej visat). I startläget är emellertid styrsignalen trycklös, vilket medför att cylin- deraggregatet 3 är trycksatt på minussidan (på kolvanord- ningens 8 högra sida i figur 2) och därigenom är kolvan- ordningen i hemmaläget vid den bakre cylindergaveln 7, vilket detekteras av den elektriska hemmalägesgivaren 29.

När styrsignalen 15 alstrats bringar denna arbetsventilen 12 att växla läge mot inverkan av en tryckfjäder, se figur 4 som visar startläget för munstycksenheten, varvid ar- betsgas tillàtes strömma från matarledningen 24 för ar- betsgas, genom ventilen 12, anslutningen 21 i den bakre cylindergaveln 7 och till cylinderaggregatets 3 plussida (till vänster om kolvanordningen 8 i fig 2). Samtidigt avluftas minussidan genom anslutningen 21 i den främre cylindergaveln 6,, varvid kolvanordningen 8 förflyttar sig mot den främre cylindergaveln 6 och skjuter ut den vid kolvanordningen fixerade, ihåliga kolvstången 4 och varvid ' -l.' (__: 10 15 20 25 30 35 un fia-I 01 6 det i kolvstångens fria ände infästa sprutmunstycket 1 in- föres i hàligheten som skall behandlas. Styrsignalen är även avgrenad till signalventilen ll, såsom visas med pilarna 15 i figur 4.

När kolvanordningen når sitt yttre ändläge vid den främre cylindergaveln 6, d v s det läge som visas i figur 2 och 3, är munstycksenheten i sin sprutposition och kolv- anordningen 8 påverkar den främre ändlägesgivarens manöv- reringsorgan 26, vilket i sin tur förskjuter signalven- tilen ll mot inverkan av en tryckfjäder, varvid styrsig- nalen kan passera igenom signalventilen ll och överföras till materialventilen 14. Om emellertid sprutmunstycket 1 ej kan skjutas ut helt i hàlrummet som skall behandlas, exempelvis p g a att sprutöppningen missats, kommer i detta fall signalventilen ej att aktiveras och materialventilen ej att påverkas av någon signal, varigenom automatisk övervakning åstadkommits. Den genomsläppta styrsignalen kommer emellertid att förskjuta materialventilen 14 mot inverkan av en tryckfjäder, varvid behandlingsfluid tillåtas strömma från matarledningen 25 för behandlingsfluid, genom materialröret 22 och in i kolvstàngens 4 borrning 18 via dess mellanliggande parti 20.

Den täta passningen mellan materialröret 22 och kolv- stångens genomgående borrning 18 i dess utskjutande parti medför att materialröret fungerar som strypning för den arbetsgas som införes genom den bakre cylindergaveln 7, så att kolvanordningen 8 drives med fullt gastryck från och med startpositionen vid cylindergaveln 7 och till en posi- tion strax före den yttersta positionen vid den främre cylindergaveln 6, som visas i figur 2 och 3, d v s mun- stycksenhetens sprutposition. Då kolvanordningen har upp- nått sprutpositionen mynnar materialröret 22 i det mel- lanliggande partiet 20, vilket innebär att arbetsgasen kan strömma genom kanalorganet 23 och in i borrningen 18.

Denna konstruktion säkerställer att kolvanordningen ar- betar med fullt tryck under "plusrörelsen“, d v s för- flh 10 15 20 25 30 35 Q i ~ f”"\ I C51 7 flyttningen mot sprutpositionen, samt att sprutmunstycket 1 erhåller fullt blåsgastryck under sprutprocessen.

När materialventilen 14 öppnats matas sålunda behand- lingsfluid genom materialröret 22 och sprutar ut inuti kolvstångens 4 genomgående borrning 18, 20, där den sön- derdelas och blandas med arbetsgasen (blåsluften) från cylinderaggregatets 3 "plussida" (sidan vid den bakre cylindergaveln 7). Blandningen av blàsluft och behand- lingsfluid, som blandas i den genomgående borrningen 18, sprutas därefter ut genom sprutmunstycket 1 (främst p g a blåsluftens tryck), som är infäst i munstyckshállaren 2 på kolvstångsänden, och in i karossens hàlrum.

Arbetsventilen 12 matas med arbetsgas via ett fördel- ningsblock, som fördelar arbetsgas till flera munstycksen- heter i en grupp. Behandlingsmaterialet som skall sprutas matas från en gemensam matarledning 25, varvid den spruta- de materialmängden mäts med en kugghjulsmätare (ej visad) som är gemensam för hela gruppen. När den förprogrammerade mängden är applicerad, avstänger en magnetventil (ej visad) den pneumatiska styrsignalen 15. Då styrsignalen försvinner innebär det att materialventilen 14 stänger direkt. Signalen till arbetsventilen 12 evakueras via" strypventilen 13 som bibehåller ventilen 12 i öppet läge i 0,5-1 sek efter det att materialventilen 14 har stängt.

Denna efterblåsning erfordras för att blåsa rent munstyck- et från material. När arbetsventilen har återvänt till ut- gångsläget växlar luftmatningen från cylinderns plussida till cylinderns minussida. Kolvanordningen och munstycket återföres då till hemmaläget, vilket detekteras med hemma- lägesgivaren 29 i den bakre cylindergaveln 7 som ger klarsignal till styrsystemet att sprutcykeln är fullbordad.

Behandlingsfluiden kan förutom olja och vax vara färg, pulvermaterial och liknande. Arbetsgasen är före- trädesvis luft, men kan vara någon inert gas eller valfri, med behandlingsfluiden kompatibel gas, om så önskas. Det är även möjligt att, då så erfordras, utbyta arbetsgasen «,\"| 10 15 20 25 30 35 CI? nu U: 8 mot en fluid av annat slag än behandlingsfluiden, exempel- vis en vätska såsom ett utspädningsmedel.

Fördelarna med munstycksenheten är utöver de som framgår av det ovanstående att i kända munstycksenheter är fl alla ventiler m m som behövs för manövreringen av enheten placerade centralt i anläggningen, och förbundna med mun- stycksenheten medelst slangar. För att manövrera en enhet behövs minst fyra slangar, tre för tryckluft och en för sprutmaterial. Två av dessa slangar är rörliga vid mun- stycket. Enligt uppfinningen har ventilerna flyttats ut till cylindern, luftventilen för arbetsluft och material- ventilen. Endast två slangar behövs nu. Ingen är rörlig.

Materialet sprutas nu ut genom cylinderns ihåliga kolv- stång, och cylinderns läge påverkar direkt öppningen av materialventilen, vilket innebär förenklingar i det styr- _system som styr processen. Färre utsignaler behövs för manövreringen.

Uppfinningen är inte begränsad till det ovan beskriv- na och pá ritningen visade, utan kan förändras inom ramen för patentkraven.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 .fm n m| Cl' ff! 1'_~.,¥, (_31 9 PATENTKRAV

1. Munstycksenhet för automatisk insprutning av en behandlingsfluid i ett hàlrum, innefattande ett sprutmun- stycke (1), en munstyckshàllare (2) i vilken sprutmun- stycket är infäst, ett pneumatiskt cylinderaggregat (3) med en cylinderanordning, som definieras av en cylinder- formad vägg (5) samt främre och bakre (6, 7) cylinder- gavlar, och med en i cylinderanordningen förskjutbart an- ordnad kolvanordning (8) samt en kolvstàng (4), vars ändar är fast fästa vid kolvanordningen resp vid munstyckshàlla- ren för förskjutning av den sistnämnda i förhållande till cylinderanordningen, varvid kolvanordningen är anordnad att bringas i ingrepp med ändlägesgivare (26) vid åtmins- tone den ena cylindergaveln (6), en bälganordning (10) som innesluter kolvstàngen (4) och som är fast fäst vid den främre cylindergaveln (6) och munstyckshàllaren (2), organ (16, 22) för matning av behandlingsfluid samt organ (21, 23) för matning av gas under tryck till ett blandningsag- gregat (18) för att blanda fluiden med gasen och för att driva ut den resulterande blandningen, organ (12, 24) för matning av arbetsgas till cylinderaggregatet (3), och ett fäste (28) på cylinderaggregatet för montering av mun- stycksenheten på en positioneringsenhet, k ä n n e - t e c k n a d av att kolvanordningen (8) och kolvstángen (4) uppvisar genomgående, koncentriskt orienterade borr- ningar (9, 18-20), varvid kolvstàngens borrning (18-20) är inriktad med sprutmunstyckets (1) borrning (27), att en anslutningsnippel (16) är anordnad vid den bakre cylinder- gaveln (7) för matning av behandlingsfluid till ett vid denna gavel fast fäst materialrör (22), vilket är koncent- riskt anordnat i cylinderaggregatet (3) och vilket in- skjuter i kolvanordningens (8) och i kolvstàngens (4) borrningar (9, 18-20) samt är anordnat att tillsammans med ett kanalorgan (23) för matning av blandningsgas, i mun- stycksenhetens utskjutna tillstànd, mynna vid blandnings- aggregatets (18) inre ände. ¿q L; '"*.. 10 15 20 25 30 35 (_) 1 Fly.) (J | 10

2. Enhet enligt patentkravet 1, n a d av att såväl kolvanordningens (8) genomgående k ä n n e t e c k - V“\ borrning (9) som den genomgående borrningen (19) i kolv- stångens (4) inre ände uppvisar en större inre diameter än Kl vad materialrörets (22) yttre diameter är, varigenom ut- rymmet mellan materialrörets yttre diameter och nämnda genomgående borrningar bildar kanalorganet (23) för matning av gas till blandningsaggregatet (18). k ä n n e t e c k - n a d av att kolvstångens genomgående borrning (18-20)

3. Enhet enligt patentkravet 2, uppvisar ett i huvudsak koniskt parti (20), som är beläget mellan nämnda borrningar (18, 19) med olika diametrar och som, i munstycksenhetens utskjutna tillstånd, är beläget vid materialrörets (22) mynning.

4. Enhet enligt patentkravet 3, n a d av att diametern på kolvstångens borrning med den mindre diametern (18) är i huvudsak densamma som material- rörets (22) yttre diameter. k ä n n e t e c k -

5. Enhet enligt något av patentkraven 1 till 4, k ä n n e t e c k n a d av att en anslutning (21) för cylinderaggregatets (3) arbetsgas är anordnad vid den bakre cylindergaveln (7) och att gasen under tryck från denna anslutning, i munstycksenhetens utskjutna tillstånd, bringas att inströmma i blandningsaggregatet (18) som blandningsgas.

6. Enhet enligt något av patentkraven 1 till 5, k ä n n e t e c k n a d av att kolvstàngens (4) borrning med den mindre diametern (18) tjänstgör som blandningsag- gregat.

7. Enhet enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att en anslutning (21) för cylinderaggregatets (3) arbetsgas är anordnad vid resp cylindergavel (6, 7), vilka anslutningar är förbundna med en källa med arbetsgas (24) via en arbetsventilanordning (12), som styres med hjälp av en styrsignal (15), att änd- lägesgivaren (26) i den främre cylindergaveln (6) är an- ordnad att manövrera en signalventil (ll) för att mata 10 15 20 25 30 35 ë};U ll alternativt bryta nämnda styrsignal (15) till en material- ventil (14), som är anordnad mellan materialröret (22) och en källa med behandlingsfluid (25), varigenom behandlings- fluiden tillåtes alternativt hindras från att strömma in i materialröret.

8. Enhet enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k - n a d av att en strypventil (13) är anordnad i styrsig- nalens ledningssystem i anslutning till arbetsventilen (12).

9. Enhet enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att en flödesmätare är anordnad i enhetens materialtillförselledning (25) och är ansluten till en reglerenhet, vilken är anordnad att åstadkomma styrsignalen (15).

10. Enhet enligt patentkravet 10, t e c k n a d av att reglerenheten är förbunden med en k ä n n e - magnetventil i styrsignalens (15) ledningssystem för att släppa igenom resp stoppa styrsignalen till arbetsventilen (12) och till signalventilen (11) samt materialventilen (14). C¿;U;