SE514375C2 - Vätskereglering för sprutmålningsapplikationer - Google Patents

Description

25 30 35 tigheten individuellt för varje sprutningspuls pá grund av de stora volymerna av luft och vätska.

Olika försök har gjorts för att lösa detta problem: En lösning är att strypa västketillförseln pà mekanisk väg med olika typer av regulatorer. Eftersom manga av vätskorna som behandlas i denna typ av utrustning ar nötande suspensioner, leder detta till kraftig förslitning av komponenter vilka sàlunda maste bytas kontinuerligt.

En annan lösning baseras pá slangpumpar i kombination med kom- pensatorer och lànga rör avsedda för dämpning och upphävande av de av slangpumparna skapade tryckpulsationerna. Denna lösning har nackdelen att vara komplicerad och ha läng svarstid pa grund av vátskevägens längd genom utrustningen. Likasá slits slangen i slangpumpen genom nötande emulsioner.

Ett ytterligare problem med att spruta vätskor sàsom suspen- sioner av fasta material är övervakningen av deras densitet. ändras den fasta Genom separation, t ex genom tyngdkraften, halten och sàlunda vatskedensiteten, liksom den gör genom inneslutning av gasbubblor. I bada fallen blir màlningsresul- tatet otillfredsställande, tillförlitlig detektering av densitetsvariationer. Dynamiska förfaranden för densitetsmàtning av flödande vätska, t ex baserade pà corioliskraften, har lag noggrannhet och kräver och således behövs en snabb och kalibrering. Densitetsvariationer tillräckliga för att leda till undermålig malningskvalitet kan förbli odetekterade genom dessa förfaranden.

REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Uppfinningen gör det möjligt att bade reglera volymflödeshastig- heten individuellt för varje sprutningspuls och att bestämma vàtskedensiteten noggrannt. 10 15 20 25 30 35 Grundidén i uppfinningen är att placera en liten behållare mellan den stora behållaren (eller annan typ av huvudvätske- tillförsel) och sprutningsutrustningen, varvid den mindre behållaren är tillräckligt liten för att möjliggöra snabba individuella tryckjusteringar för varje sprutningspuls. Denna mindre behållare är utrustad med en ingångsventil, en tryck- regulator, niväreglergivare och en viktgivare. Genom tryck- regulatorn ansluts den mindre behållaren till en trycksatt lufttillförsel.

Doseringen av vätskan från den mindre behållaren till sprut- ningsutrustningen utförs genom att reglera lufttrycket vid den övre delen av behållaren. Volymflödeshastigheten är en monotont ökande funktion av detta tryck. Den verkliga volymflödeshastig- heten, under förutsättning av en känd och konstant vätskedensi- tet, beräknas såsom proportionell mot tidsderivatan hos vikt- ändringen hos behållaren, uppmätt av viktgivaren. I ett slutet reglersystem jämförs denna verkliga volymflödeshastighet med den önskade volymflödeshastigheten och justeras kontinuerligt genom att utföra de råtta tryckföràndringarna. Vid ifyllande av behållaren under samtidig sprutning, regleras flödeshastigheten enbart genom tryck utan återkoppling från viktmåtningen.

Vätskenivån i den mindre behållaren hålls mellan en topp- och en bottennivå.

Förutom den beskrivna tryckjusteringen är det också nödvändigt att kompensera för andra bidrag till trycket. Lufttrycket vid den övre delen av den mindre behållaren korrigeras för bidraget från det varierande hydrostatiska trycket för olika höjder hos sprutningsutrustningen. Detta är av särskild betydelse för sprutning av vätskor av suspensionstyp med lågt tryck, där det hydrostatiska trycket kan vara en betydelsefull del av det totala trycket; utan korrigering leder detta till stora volym- flödesändringar och dålig målningskvalitet. Även kompressibi- liteten hos luft tas med i beräkningen och korrigeras. 10 15 20 25 30 35 Afärgsprutningsutrustningar, Separation mellan de fasta och vätskeformiga beständsdelarna hos vätske- eller luftinneslutningen i vätskan kan effektivt regleras genom uppfinningen. Genom att mäta vikten hos behälla- ren vid dess lägsta och dess högsta fyllnadsnivä kan vätskeden- siteten beräknas, dä volymskillnaden mellan den högsta och lägsta fyllnadsnivän är känd och konstant. Om en avvikelse frän det förväntade värdet uppträder pä grund av t ex separation eller luftinneslutning, kan alarm ges för att vidta lämplig ätgärd säsom att stoppa mälningsförloppet. Denna densitets- mätning genom att kontrollera vikten av en känd vätskevolym är mer noggrann och tillförlitlig än dynamiska mätningar baserade pä vätskehastighet och/eller -acceleration, säsom metoder baserade pä corioliskraften.

Trycket i den mindre behällaren kan vara högre än vätsketill- förseltrycket. I detta fall fungerar uppfinningen ocksa som en tryckförstärkare, och av säkerhetsskäl installeras en backventil i tillförselledningen. Typiskt sett är tillförseltrycket 2 - 4 bar medan trycket i den mindre behällaren kan vara sä högt som maximitrycket hos den trycksatta luften, ofta 10 bar.

För att utföra dessa regleruppgifter pä ett riktigt sätt behöver den mindre behällaren nägon reglervolym som leder till typiska storlekar pä en eller nägra liter.

Uppfinningen löser uppgiften med snabb och tillförlitlig reglering av màlningsvätskan till av robotar hanterade speciellt för vätskor vilka som suspensioner är svära att dosera med konventionella regler- anordningar. Sälunda förbättras genom uppfinningen parametrar säsom hastighet, kvalitet och automatiseringsgrad hos mälnings- och beläggningsprocesser med användning av dessa vätskor.

FIGURBESKRIVNING Principerna för drift av uppfinningen beskrivs med hänvisning till fig 1. 10 15 20 25 30 BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Våtskan, vanligen en vattenbaserad suspension eller ett flui- diserat pulver, matas från en vätskekålla l som kan vara en stor behållare trycksatt av luft eller något slag av pump ansluten till en vàtsketank eller vàtskeprepareringsenhet. Den går in i en mindre behållare 2 med en volym av normalt ett par liter genom ventilen 3. Våtskenivån i behållaren mäts av viktgivaren 4 som reglerar ventilen 3 som håller våtskenivån 5 mellan förin- ställda maximi- och minimivàrden, avkànda av toppnivågivaren 6a respektive bottennivågivaren 6b. Genom att subtrahera utsigna- lerna från viktgivaren 4 för behållaren fylld till toppnivån respektive bottennivån, kan våtskedensiteten beräknas. Volym- flödeshastigheten till fàrgsprutningsutrustningen 7 genom utloppet 8 vid nedre delen av behållaren bestäms av trycket i behållaren. Det uppmàts av tryckgivaren 9 som är ansluten till reglerenheten 10 vilken reglerar regulatorn ll på tryckluft- tillförseln 12. Reglerenheten beràkar den verkliga volymflödes- hastigheten från viktàndringshastigheten uppmätt av viktgivaren 4 och justerar kontinuerligt trycket för att åstadkomma den önskade volymflödeshastigheten, vilket kompenserar för det hydrostatiska trycket relaterat till sprutningsutrustningens 7 höjd. Reglerenheten utför också korrigeringar för kompressibili- teten hos tryckluften. Behållaren 2 ansluts genom en stödanord- ning 13 till en bärande struktur 14. Stödanordningen 13 tillåter den rörelse av behållaren 2 som behövs för viktgivarens 4 rätta funktion. Vid användning av uppfinningen som tryckförstärkare, placeras en backventil 15 på matningsledningen före ventilen 3.

Reglerenheten beräknar och tillför det tryck som behövs för den önskade volymflödeshastigheten i en sprutningspuls med kompensa- tion för det hydrostatiska trycket på grund av tyngdkraften och relaterat till sprutningsutrustningens höjd över golvet.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 o'>^fv^^ PAT ENTKRAV

1. Vätskematningssystem för sprutmälnings- och beläggnings- applikationer vilket omfattar en vätsketillförselanordning för tillförsel av vätska till en sprutningsutrustning (7) och en flödesregleranordning för reglering av volymflödeshastigheten hos till sprutningsutrustningen tillförd vätska, kännetecknat av att nämnda flödesregleranordning innefattar en behällare (2) i tillförselledningen till sprutningsutrustningen, en tryckgastillförselanordning (12) behallare, av volymflödet genom att variera gastrycket. för trycksättning av nämnda samt tryckregleranordningar (9, 10, ll) för reglering

2. Vätskematningssystem enligt patentkrav 1, kånnetecknat av att nämnda tryckreglering innefattar en anordning för korri- gering för gasens kompressibilitet.

3. Vätskematningssystem enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att nämnda tryckreglering innefattar en anordning för korrigering för ändringar i det hydrostatiska trycket pä grund av sprutningsutrustningens läge.

4. Vätskematningssystem enligt nagot av patentkrav 1 till 3, kännetecknat av att nämnda behàllare är försedd med nivä- regleranordningar (6a, 6b).

5. Vätskematningssystem enligt nagot av patentkrav l till 4, kännetecknat av att nämnda behàllare är försedd med en vikt- regleranordning (4).

6. Vätskematningssystem enligt nagot av patentkrav 1 till 5, kännetecknat av att en backventil (15) inloppet till nämnda behållare. installeras uppströms

7. Robotsystem kännetecknat av att det innefattar ett vätskematningssystem enligt nagot av patentkrav 1 till 6.