DE2642642A1

DE2642642A1 - Versorgungssystem zur versorgung einer spritzpistole mit farbe

Info

Publication number: DE2642642A1
Application number: DE19762642642
Authority: DE
Inventors: Jun Gary Clyde Smith
Original assignee: Champion Spark Plug Co
Current assignee: Federal Mogul Ignition LLC
Priority date: 1975-10-29
Filing date: 1976-09-22
Publication date: 1977-05-05
Also published as: FR2326986A1; US4030857A; CA1047366A; FR2326986B1; GB1520366A

Description

Versorgungssystem zur Versorgung einer Spritzpistole mit Farbe

Bei Farbenpumpen für druckluftlose Spritzpistolen werden zur Zeit im allgemeinen mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch betriebene Kolben oder Membranen verwendet. Jede der zur Zeit verwendeten Antriebstechniken weist ihre eigenen Probleme einschließlich der Drucksteuerung der Farbe für die druckluftlose Spritzpistole auf. Das Loslassen des Spritzpistolenauslösers während des Spritzvorganges macht es erforderlich, daß die Farben- oder Lackpumpe mit ihrem Kolben oder ihrer Membran an jeder weiteren Pumpwirkung gehindert ist; anderenfalls tritt ein Überdruckzustand auf.

Bei den bisher verwendeten, mechanisch angetriebenen Pumpen wurden farbdruckempfindliche Schalter verwendet, die über eine zwischen einem Elektromotor und dem mechanischen Antrieb angeordnete Kupplung direkt oder indirekt auf den Elektromotor-Antrieb einwirken. Bei pneumatisch angetriebenen Pumpen wurde ein handelsüblicher Regler verwendet, um den maximalen pneumatischen Druck für den Antrieb zu begrenzen. In den hydraulisch angetriebenen Systemen wurden bisher variable verschiebungsdruck-

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kompensierte Hydraulikpumpen oder Entlastungsventile verwendet, bei denen das gesamte Hydraulikfluid oder ein Teil davon über das Ventil gemessen wird, um einen Überdruck zu verhindern.

Eine variable verschiebungsdruckkompensierte Pumpe stellt die effizienteste Vorrichtung dar, da der Energieverbrauch beim Null-Fluß minimal ist. Bedauerlicherweise ist ein derartiges druckkompensiertes System relativ teuer verglichen mit Hydraulikpumpen mit konstanter Förderleistung mit ihrem hydraulischen Entlastungsventil.

Die erfindungsgemäße Anlage weist unter Verwendung eines Entlastungsventiles im hydraulischen System die folgenden Vorteile gegenüber den bisher bekannten Systemen auf:

a) Der Energieverlust und die Wärmeerzeugung im hydraulischen System wird auf ein Minimum herabgesetzt, da der Hydraulikausstoß unbehindert wieder dem Hydraulikvorratsbehälter zugeführt wird.

b) Das Entlastungssystem nähert sich, auch wenn es unter Ein-Aus-Steuerung steht, mit seinem Hochfrequenz-Ansprechvermögen den stufenlos variablen Eigenschaften eines variablen förderleistungsdruckkompensierten Systems an, wenn der Bedienungsmann einen Teilfluß der Farbe einstellt.

c) Die Kosten für das Entlastungssystem bewegen sich ungefähr auf der gleichen wirtschaftlichen Stufe wie die Hydraulikpumpensysteme mit konstanter Förderleistung mit Entlastungsventil .

d) Der die Hydraulikpumpe antreibende Elektromotor kann ständig umlaufen, so daß eine Überhitzung des Elektromotors infolge hoher Anlaufströme verhindert wird.

e) Das Entlastungssystem ermöglicht den Fortfall eines Wärmeaustauschers, wie er bei Systemen mit Entlastungsventil erforderlich ist.

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Das erfindungsgemäße System soll im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine schematische Darstellung im Schnitt zur Erläuterung der erfindungsgemäßen hydraulisch betriebenen Farbenpumpe, wobei einige Teile voll ausgezeichnet sind;

Fig. 2 eine mittlere senkrechte Teildarstellung im Schnitt der Pumpenteile am Ende der Aufwärtsbewegung und in der oberen Umkehrstellung;

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung zur Erläuterung der Pumpenteile am Ende der Abwärtsbewegung und in der unteren Umkehrstellung; und in

Fig. 4 eine Teilansicht des Entlastungsventilteiles der Vorrichtung in seiner Entlastungsstellung im Gegensatz zur Darstellung nach Fig. 1, bei der die Teile in ihrer belasteten, druckablassenden Stellung wiedergegeben sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform soll das Pumpensystem eine druckluftlose Spritzpistole 10 mit Farbe, Lack oder einem Beschichtungsmaterial versorgen, so daß es erforderlich ist, daß das Beschichtungsmaterial unter einem Druck von einigen Zehn Bar und sogar unter einem Druck bis zu 250 Bar steht (3500 psi) Die Spritzpistole 10 ist mit einem üblichen Auslöser versehen, der ein Ventil in der Spritzpistole öffnet und schließt, wenn der Auslöser vom Bedienungsmann betätigt wird. Das System ist so ausgelegt, daß der Spritzpistole ein maximaler Fluß von ungefähr

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1>7 kg/min oder 2 kg/min bei Drucken bis zu 250 Bar zugeführt wird (60 bis 70 Unzen pro Minute).

Die Farbenpumpe ist ganz allgemein mit 11 bezeichnet und über einen Schlauch 12 an die Spritzpistole 10 angeschlossen. Die Farbenpumpe 11 ist eine doppelt wirksame hin- und hergehende Pumpe, in der ein Zylinder 13 und ein Kolben 14 arbeiten. Die Farbenpumpe kann in einen Farbenbehälter 15 eintauchen oder auf andere Weise mit dem Farbbehälter 15 verbunden sein. An seinem unteren Ende ist der Zylinder 13 mit einem üblichen Bodenventil 16 versehen, während im Kolben 14 ein fahrendes Druckventil 17 vorgesehen ist. Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 14 wird durch das Bodenventil 16 hindurch Farbe in den Zylinder 13 gezogen. Das fahrende Druckventil 17 im Kolben ist geschlossen, und die oberhalb des Kolbens im Zylinder befindliche Farbe wird dem Schlauch 12 und der Spritzpistole 10 zugeführt. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 14 ist das Bodenventil 16 geschlossen, und die vorherige Farbfüllung wird durch das jetzt geöffnete fahrende Druckventil 17 nach oben gedrückt. Aufgrund des Eindringens der Kolbenstange ist das Kammervolumen im Zylinder 13 oberhalb des Kolbens kleiner als das Kammervolumen unterhalb des Kolbens, so daß ungefähr die halbe Füllung aus der unteren Kammer direkt in den Schlauch 12 und durch die Spritzpistole ausgestossen wird, während der Rest in der oberen Kammer bleibt und bei der nächsten Aufwärtsbewegung ausgestossen wird.

Die Kolbenstange der Farbpumpe ist mit 20 bezeichnet. Die Kolbenstange erstreckt sich nach oben durch eine Dichtung 21 und durch eine Motor-Austrittskammer 22 und ist an eine Kolbenstange 23 eines Hydraulikmotors angeschlossen. Ein Motorkolben 24 wird hydraulisch in einem Motorzylinder 25 hin- und herbewegt,

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und der Motorkolben 24 teilt den Zylinder 25 in eine obere Kammer A und eine untere Kammer B. Eine Dichtung 26 ist zwischen dem Motorzylinder 25 und der Austrittskammer 22 angeordnet, welche sich auf Atmosphärendruck befindet. Die Motorkolbenstange 23 ist hohl ausgebildet und die auf diese Weise entstehende Innenkammer 27 steht über öffnungen 28 direkt in offener Verbindung mit der Motoraustrittskammer 22.

Innerhalb des Motorkolbens 24 ist beim Ausführungsbeispiel ein Haupt-Umsteuerventil oder ein Umschaltventil 30 in Form eines Kugelventiles vorgesehen, das in seiner einen Stellung mit einem an den Hauptventil-Betätigungskolben 33 angeschlossenen Schaft 32 gegen einen Sitz 31 gehalten ist. In der anderen Betriebsstellung ist das Umschaltventil 30 durch hydraulischen Druck gegen einen gegenüberliegenden Sitz 34 gehalten, was im folgenden noch näher erläutert werden wird. Das Haupt-Umschaltventil 30 öffnet in seiner ersten Stellung die Verbindung zwischen einer Durchführung 35 zum oberen Zylinderraum A und einer Austrittsleitung 36. In der anderen Stellung, in der das Umschaltventil 30 gegen seinen Sitz 34 gehalten ist, wird die Durchführung 35 mit dem unteren Zylinderraum B über einen reduzierten oder ausgekehlten Querschnitt des Kolbens 24 verbunden, so daß in den beiden Räumen A und B oberhalb und unterhalb des Motorkolbens 24 der gleiche Druck herrscht. Wenn der Motor arbeitet, so werden die Drucke in der Kammer B und in der Kammer A bei der Abwärtsbewegung des Kolbens ausgeglichen und bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens nicht ausgeglichen, so daß die Kammer A dann Austoß- oder atmosphärischen Druck und die Kammer B Betriebedruck aufweist. Ein ausgeglichener Druck wird eine Abwärtsbewegung des Kolbens auslösen, weil aufgrund der Anwesenheit der Kolbenstange 23 die wirksame Kolbenoberfläche in der Kammer A größer ist als die wirksame Kolbenoberfläche

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in der Kammer B.

Der Hauptventil-Betätigungskolben 33 wird in einem Zylinder 37 hin- und herbewegt, und eine Druckfluid-Durchführung 38 steht mit dem einen Ende des Zylinders 37 in Verbindung, während eine zweite Fluiddurchführung 39 mit dem gegenüberliegenden Ende in Verbindung steht. In Abhängigkeit davon, welche Seite des Kolbens 33 den hohen Druck erhält, wird sich der Kolben vor-und zurückbewegen und das Haupt-Umschaltventil 30 öffnen oder dieses Ventil schliessen.

Ein Steuerventil 40 mit zwei Stellungen ist vom Motorkolben 24 getragen und weist einen länglichen Spulenkörper 40a, einen oberen Anschlagschaft 41, der in der gleichen Bohrung wie das Spulenventil arbeitet und während einer Aufwärtsbewegung nach oben über den Motorkolben vorsteht, sowie einen unteren Anschlagschaft 42 auf, der während einer Abwärtsbewegung von der unteren Oberfläche des Kolbens vorsteht. Das Spulenventil oder Steuerventil 40 ist mit einer mit dem Raum B verbundenen Ausgleichsdurchführung 43 und einem Steg 44 versehen, der Öffnungen 45 und 46 zu Hauptventil-Betätigungszylinderdurchführungen 38 bzw. 39 bedeckt oder freigibt.

Die obere Anschlaganordnung ist zwischen ihren Enden in der Bohrung abgedichtet, in der sie mit einer Dichtung 47 arbeitet. Der Spulenventilkörper 40a ist mit im Abstand angeordneten Betätigungsrampenteilen 48 und 49 versehen, die mit Kugelanschlägen 50 und 51 zusammenwirken, um während der Verschiebung aus der einen Stellung in die andere auf den Ventilkörper eine Schnappwirkung auszuüben. Die Kugelanschläge 50 und 51 sind jeweils federbeaufschlagt, so daß bei Beginn der Bewegung des

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Ventilkörpers aus einer Stellung in die andere die ausgeübte Kraft ausreichend groß ist, um eine vollständige Verschiebung auszulösen, sobald die Anschläge den Scheitel des Umfanges erreicht und mit ihrer Abwärtsbewegung entlang der gegenüberliegenden Rampe begonnen haben.

In der oberen Umkehrstellung des Steuerventiles 40 steht der obere Anschlagschaft 41 mit der Oberseite des Motorzylinders 25 in Berührung, und das Ventil beginnt sich nach unten zu verschieben, wobei die Verschiebung durch den Rampen- und Anschlagmechanismus unterstützt und vollständig durchgeführt wird. Nähert sich der Motorkolben der unteren Umkehrstellung, so kommt der untere Anschlagschaft 42 mit einem Schiebebund 52 in Eingriff, der um die Motorkolbenstange 23 getragen oder in anderer Weise in der Bahn der Hin- und Herbewegung des Anschlagschaftes angeordnet ist. Eine Feder 53 drückt den Schiebebund 52 nach oben, und der Schiebebund 52 wird vom Änschlagschaft nach unten bewegt, bis das Spulenventil 40 mit seiner Verschiebung in die entgegengesetzte Stellung beginnt. Die Anschläge 50 und 51 halten das Spulenventil 40 in seiner Stellung, bis die Feder 53 eine ausreichend große Kraft aufgebaut hat, um die Verschiebung des Spulenventils 40 auszulösen. Die Feder 53, die einen geringeren Einfluß als die Anschläge hat, schiebt das Steuerventil 40 bis in seine oberste Stellung.

Das Motorfluid für den Motorkolben 24 wird von einer geeigneten Druckquelle zugeführt, beispielsweise von einer mit einem Motor 56 angetriebenen Getriebepumpe 55. Die Getriebepumpe 55 entnimmt das Hydraulikfluid aus einem Vorratsbehälter 57 und drückt es unter hohem Druck in eine Austrittsleitung 58, die über ein federvorgespanntes Rückschlagventil 60 mit einer Fluidmotor-Versorgungsleitung 61 und ferner mit einer Rücklauf-

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Umgehungsleitung 62 in Verbindung steht, was im folgenden noch näher erläutert werden wird. Die Haupt-Betätigungsmotor-Austrittskammer 22 ist über eine Rückleitung 63 und einen Durchgang 64 an den Pumpen-Vorratsbehälter 57 angeschlossen.

Ein Differentialdruck-Umgehungsventil 65 zur Entlastung ist zwischen die Pumpenumwegleitung 62 und den Rückleitungsdurchgang 64 zum Vorratsbehälter 57 und zum Pumpeneinlaß geschaltet. Das Entlastungs-Umgehungsventil 65 weist ein schalenförmiges Element auf, das normalerweise von einer Feder 66 gegen seinen Sitz gedruckt ist. Eine kleine Öffnung 67 ist am Kopf des Umgehungsventiles 65 vorgesehen, und der untere Teil des Hohlraumes, in dem das Ventil arbeitet, ist über einen Durchgang 68 an einen Zylinder 69 mit einem darin angeordneten Kolben 70 angeschlossen, wobei der Kolben 70 mit seiner Kolbenstange an einem Steuerventil 71 anliegt. Wird das Steuerventil 71 geöffnet, so entsteht eine Verbindung zwischen der Umgehungsleitung 62 und einem Fluiddurchgang 72, der dann in direkter Verbindung mit der Hauptpumpenrückleitung 64 steht. Zu diesem Zeitpunkt fällt der Druck unterhalb des Umgehungsventiles 65 auf den Druck der Rücklaufleitung, und das Ventil schnappt schnell in eine offene Stellung. Die öffnung 67 ermöglicht einen begrenzten Ölfluß von der Oberseite zum Boden des Umgehungsventiles und wird den Druck unterhalb des Ventiles auf einem niedrigeren Wert als dem Druck oberhalb des Ventiles halten, so daß das einmal geöffnete Umgehungsventil 65 solange offen bleiben wird, bis die Drucke oberhalb und unterhalb seines Kopfes sich ausgeglichen haben. Dies ist dann der Fall, wenn das Steuerventil 71 wieder gegenüber seinem Sitz schließt, was im folgenden noch näher erläutert werden soll. Wenn somit das Umgehungsventil 65 offen ist, so erfolgt der Ausstoß der Pumpe bei wesentlich höherem Druck und die Pumpe wird entlastet.

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Das Steuerventil 71, das den Fluß vom Durchgang 68 zum Durchgang 72 steuert, wird von einer mit einem Steuerknopf 76 in ihrer Kraft einstellbaren Feder 75 wieder gegen seinen Sitz gedrückt. Das Steuerventil 71 wird jedesmal dann von seinem Sitz wegbewegt, wenn der Druck auf einer Seite des Kolbens 70 über einen vorgegebenen Pegel ansteigt. Der Druck auf dieser Seite des Steuerkolbens reflektiert den Druck in der Versorgungsleitung 61, da eine Steuerleitung 77 in direkter Verbindung mit dieser Versorgungsleitung steht. Ein plötzlicher Druckanstieg in der Leitung 61 und damit in der Steuerleitung 77 und gegen den Kolben 70, der beispielsweise durch ein Blockieren des Systemes durch Schliessen des vom Auslöser betätigten Ventiles der Spritzpistole 10 ausgelöst wird, führt zu einer Entlastung der Pumpe 55 in der oben beschriebenen Weise. Ein Druckabfall, der durch ein öffnen des Spritzpistolenauslösers verursacht wird, bewirkt ein Schliessen des Ventiles 71 und somit ebenfalls ein Schliessen des Umwegventiles 65.

Der Vorratsbehälter 57 ist mit geeigneten Filtern 78 versehen, die das Fluid für den Einlaß zur Pumpe 55 säubern; ferner ist der Vorratsbehälter 57 mit einem Diaphragma oder einer Membran 80 versehen, so daß die gesamte Anordnung in jeder Stellung transportiert werden kann, ohne daß der Inhalt des Behälters verschüttet wird oder heraustropft.

Wirkungsweise

Der vollständige Fluß des Fluids zur Spritzpistole 10 ist solange vorhanden wie der hydraulische Druck in der Auslaßleitung von der Getriebepumpe 55 zum Motorzylinder 25 mit seinem Raum B niedriger ist als der erforderliche Druck, um das einstellbare Steuerventil 71 gegen die Feder 75 von seinem Sitz zu entfernen. Bei Null-Fluß durch die Öffnung 67 hält die Feder innerhalb des

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Umgehungsventiles 65 das Umgehungsventil 65 geschlossen und sperrt somit den Fluidweg 62, 64 zurück zum Vorratsbehälter 57. Das Rückschlagventil 60 in der Pumpen-Austrittsleitung 58 öffnet und ermöglicht einen Fluß des Hydraulikfluids zur Versorgungsleitung 61 und in den Raum B des Motorzylinders 25.

Die Kammern A und B des Motorzylinders 25 sind durch den Motorkolben 24 getrennt, und die Oberseite des Motorkolbens ist durch das Hauptkugelventil 30 abwechselnd an den atmosphärischen Druck angeschlossen, wobei das Umschaltventil 30 in seiner einen Stellung die Kammer A oberhalb des Motorkolbens über Durchführungen 35 und 36 mit dem atmosphärischen Druck und in seiner gegenüberliegenden Stellung die Kammern A und B über die Durchführung 35 verbindet, wenn das Umschaltventil 30 von seinem Sitz 31 entfernt ist.

Abwärtsbewegung

Wenn die beiden Seiten des Motorkolbens sich auf gleichem Druck befinden, so wird sich der Kolben nach unten bewegen, da die Fläche an der Oberseite des Kolbens größer ist als die Fläche an der Unterseite des Kolbens. Somit löst das von der Getriebepumpe 55 in die Druckkammern A und B des Motorzylinders 25 gedrückte Fluid eine Abwärtsbewegung des Motorkolbens aus. Eine Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens 14 bewirkt ein Schliessen des Bodenventiles 16 und ein öffnen des fahrenden Druckventiles 17 und somit eine Übergabe des Fluides an die Spritzpistole 10, da das Fassungsvermögen des Raumes oberhalb des doppelt wirksamen Pumpenkolbens geringer ist als das Fassungvermögen des Raumes unterhalb des Pumpenkolbens.

Bodenumkehr

In der äußersten unteren Stellung des Motorkolbens kommt der Anschlagschaft 42 mit dem Schiebebund 52 in Berührung und drückt

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die Feder 53 soweit zusammen, bis die Kraft der Feder 53 ausreichend groß ist, um die von den federbelasteten Kugeln 50, 51 gegenüber den Rampen des Steuerspulenventiles 40 ausgeübten Anschlagkräfte zu überwinden. Die resultierende Federkraft gegenüber dem geneigten Abstand ist so bemessen, daß eine "Schnappwirkung" gegenüber dem Steuerventil 40 erteilt wird, so daß das Steuerventil 40 in seine obere Stellung geschoben und die Öffnung 37 abgetrennt wird; ferner kann das Druckfluid in die Öffnung 39 eintreten und gegen die Rückseite des Hauptventil-Betätigungskolbens 33 wirken. Auf diese Weise wird das Hauptventil oder Umschaltventil 30 bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsform nach rechts bewegt, wobei das Umschaltventil 30 gegen seinen Sitz 31 anliegt und wiederum die Kammer B abtrennt und eine Verbindung zwischen der Kammer A oberhalb des Motorkolbens und der Kammer C öffnet, welche atmosphärischen Druck aufweist.

Aufwärtsbewegung und Umkehr an der Oberseite

Der resultierende Druck an der Unterseite des Motorkolbens löst dann eine Aufwärtsbewegung des Motors aus, die solange andauert, bis die obere Umkehrstellung erreicht ist, in der der Anschlagschaft 41 mit der Oberseite des Motorzylinders 25 in Eingriff steht und der Umkehrmechanismus wieder arbeitet. Dies verursacht eine entsprechende Aufwärtsbewegung des doppelt wirksamen Pumpenkolbens 14. Die Aufwärtsbewegung des doppelt wirksamen Pumpenkolbens 14 bewirkt ein Füllen des unteren Pumpenzylinders, da der atmosphärische Druck auf das Pumpenfluid wirkt und einen Ausstoß gegenüber der Spritzpistole 10 auslöst.

In der äußersten oberen Stellung des Motorkolbens 24 kommt der obere Anschlagschaft 41 mit der Oberseite des Motorzylinders 25 in Berührung und wird sich gegen das Steuerventil 40 in seiner

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Bohrung nach unten bewegen und eine Verschiebung des Steuerventiles einleiten. Während des Verschiebungsvorganges des Steuerspulenventiles 40 gehen die federbeaufschlagten Kugeln 50 und 51 über die "Mittelstellung" hinaus und leiten die Abwärtsbewegung der Rampe 48 ein, wobei die federbeaufschlagten Kugelanschläge 50 und 51 eine wirksame Verschiebungskraft entwickeln und somit eine nach unten gerichtete Verschiebungsbewegung auf das Steuerspulenventil 40 übertragen. Wenn das Steuerspulenventil 40 seine untere Stellung erreicht, ist die öffnung 46 gegenüber der Kammer B geschlossen und gegenüber der Kammer C durch die Leitung 36 geöffnet, so daß der Fluiddruck hinter dem Hauptventil-Betätigungskolben 33 entlastet wird. Das Haupt-Umschaltventil 30 arbeitet dann als Rückschlagventil gegenüber dem Sitz 34 und ermöglicht einen freien Durchgang des Fluids zwischen der Kammer B und der Kammer A, so daß die Kammer A dem gleichen Druck wie die Kammer B ausgesetzt und eine Umkehr des Motorkolbens an der Oberseite ausgelöst wird. Dann erfolgt eine Abwärtsbewegung in der oben beschriebenen Weise.

Entlastung

Die Hin- und Herbewegung des Motorkolbens 24 erfolgt solange wie aus der Spritzpistole 10 Farbe ausgestossen wird. Wenn der Bedienungsmann das auslöserbetätigte Ventil schließt, welches ein normales Bauteil der Spritzpistole darstellt, so kann kein weiteres Fluid herausgepumpt werden. Ein Schliessen des Spritzpistolenventiles verursacht einen Druckanstieg im Motorzylinder 25, der natürlich sofort in die Motorversorgungsleitung 61 und damit gegen die Fläche des Kolbens 70 reflektiert wird und letzteren bei der Darstellung nach Fig. 1 nach links bewegt. An der Fläche des Kolbens 70 tritt der volle Druckanstieg oder · Leitungsdruck auf, so daß das Steuerventil 71 rasch und voll-

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ständig von seinem Sitz wegbewegt wird und die Leitungen 68 und 72 verbindet, die atmosphärischen Druck aufweisen. Wenn Atmosphärendruck unterhalb des Umgehungsventiles 65 auftritt, so öffnet dieses Ventil schnell. Das Fluid kann jetzt durch die Öffnung 67 hindurchfliessen, und der Druck unterhalb des Umgehungsventil es 65 wird verringert, so daß dieses Ventil von seinem Sitz entfernt bleibt, und weiterhin einen direkten Durchfluß von Fluid aus der Austrittsleitung 58 der Getriebepumpe 55 durch die Umwegleitung 62 zurück zur Einlaßleitung 64, zurück zum Vorratsbehälter 57 und damit zum Einlaß der Getriebepumpe 55 ermöglicht. Das Rückschlagventil 60 schließt mit seiner Feder und kein Fluid kann durch die Versorgungsleitung 61 hindurchfliessen. Der Druck auf die Getriebepumpe 55 ist minimal, so daß die für die Pumpe erforderliche Antriebskraft reduziert ist.

Solange der Druck in der Versorgungsleitung 61 und gegen den Kolben 70 groß genug ist, um das Steuerventil 71 von seinem Sitz entfernt zu halten, erfolgt kein Ladevorgang. Die Größe des erforderlichen Druckes ist durch das Verhältnis des Druckes auf den Kolben 70 und die Kraft der Einstellfeder 75 bestimmt. Wenn der Druck in der Pumpenaustrittsleitung fällt, so bewegt sich der Kolben 70 in der Darstellung nach Fig. 1 nach rechts und schließt das Ventil 71 und somit das Umgehungsventil 65, das jetzt ausgeglichen ist und keinen Fluß durch die öffnung 67 zuläßt. Zu diesem Zeitpunkt öffnet das Rückschlagventil 60 und der Ausstoß aus der Getriebepumpe 55 wird auf den hydraulischen Motorzylinder 25 übertragen und löst eine Hin- und Herbewegung des Motorkolbens 24 und der Farbenpumpe 11 in der oben beschriebenen Weise aus.

Bei einer kommerziellen Ausführungsform der oben beschriebenen Vorrichtung hat das Differentialdruck-Umgehungsventil 65 lediglich

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- -Greinen Durchmesser von 14,287 mm (9/16 Zoll). Der Durchmesser des Mutterkolbens beträgt ungefähr 70 mm (2,75 Zoll), so daß die Trägheit des Entlastungssystemes sehr klein im Vergleich mit der Trägheit des Hydraulikmotors und der Farbenpumpe ist. Die Trägheit des Kolbens 70 und des Steuerventiles 71 sind beide ebenfalls sehr klein, so daß das Entlastungssystem als ganzes sehr rasch auf Druckerfordernisse der Spritzpistole 10 anspricht. BeispMsweise kann der Spritzpistolen-Bedienungsmann eine Sprühkappe auswählen, die ungefähr 1,7 kg/min (60 Unzen pro Minute) Farbe versprüht, wobei in diesem Falle lediglich ein Entlasten erforderlich ist, wenn die Spritzpistole abgeschaltet wird. Andererseits kann der Bedienungsmann eine Sprühdüse auswählen, die nur 0,85 kg/min (30 Unzen pro Minute) versprüht. Unter diesen Umständen öffnet und schließt das Entlastungssystem mit einer erforderlichen Frequenz, um den vollen Druck bei reduziertem Fluß an der Spritzpistole 10 aufrechtzuerhalten. Tatsächlich ist es so, daß in diesem Falle das Entlastungssystem als Meßvorrichtung arbeitet, die eine kleine oder mittlere Durchflußrate zur Spritzpistole 10 ohne merkliche Druckschwankungen an der Spritzpistole oder sichtbare Schwankungen des Farbstromes aufrechtzuerhalten in der Lage ist, welche sonst einen ungleichmäßigen Sprühvorgang hervorrufen würden. Das Entlastungssystem kann so ausgelegt sein, daß es sowohl auf DruckSchwankungen im Schlauch 12 als auch auf Druckschwankungen in der oben beschriebenen Versorgungsleitung 61 anspricht.

Patentansprüche; - 15 -

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1 .) Versorgungssystem zur Versorgung einer Spritzpistole mit i*arbe, gekennzeichnet durch eine Farbenpumpe, durch einen Hydraulikmotor zur Betätigung der Farbenpumpe, durch eine Hydraulikpumpe mit einer Versorgungsleitung für die Versorgung mit Flüssigkeit zur Betätigung des Hydraulikmotors, durch eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Hydraulikpumpenausgangs mit einer Entlastungsvorrichtung, die auf einen vorgegebenen Druck in der Versorgungsleitung zwischen der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikmotor anspricht und eine Umwegleitung von der Versorgungsleitung zur Einlaßseite der Hydraulikpumpe öffnet, wobei die Hydraulikpumpe im. wesentlichen ohne Belastung arbeitet solange der vorgegebene Druck in der Versorgungsleitung aufrechterhalten ist, und durch eine Einrichtung zur Einstellung des vorgegebenen Druckes, bei dem die Entlastungsvorrichtung arbeitet.
2. Versorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsvorrichtung ein normalerweise geschlossenes schalenförmiges Umgehungsventil in der Umwegleitung aufweist, das mit einer öffnung an seiner Oberseite versehen ist, welche bei hindurchfliessendem Fluid den Druck unterhalb des Ventiles reduziert und das Ventil in einer offenen Stellung hält, solange der Fluß in der Umwegleitung aufrechterhalten bleibt.
3. Versorgungssystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein in Reihe mit dem schalenförmigen Umwegventil geschaltetes Steuerventil in der Umwegleitung _ΰ das eine mit der Öffnung in Verbindung stehende Leitung öffnet und schließt, durch eine Einrichtung zum Öffnen des Steuerventiles_p wenn der

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Druck in der Pumpenaustrittsleitung einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, und durch eine Einrichtung zum Schliessen des Steuerventiles, wenn der Druck in der Austrittsleitung unter einen vorgegebenen Grenzwert absinkt.
4. Versorgungssystem zur Versorgung einer Spritzpistole mit Farbe, gekennzeichnet durch eine Farbenpumpe, durch einen Hydraulikmotor zur Betätigung der Farbenpumpe, durch eine Hydraulikpumpe mit einer Versorgungsleitung zur Versorgung mit Fluid zur Betätigung des Hydraulikmotors, durch eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Hydraulikpumpenausganges mit einem normalerweise geschlossenen umgehungsventil, mit dem eine Umwegleitung zwischen der Hydraulikpumpen-Auslaßleitung und der Einlaßseite der Hydraulikpumpe geöffnet werden kann, durch ein auf einen vorgegebenen Druck in der Auslaßleitung ansprechendes Steuerventil, das in geöffnetem Zustand das Umgehungsventil öffnet, und durch eine Einrichtung zur Einstellung des vorgegebenen Druckes, bei dem das Steuerventil öffnet.
5. Versorgungssystem zur Versorgung einer Spritzpistole mit Farbe, gekennzeichnet durch eine Farbenpumpe, durch eine Hydraulikeinrichtung zur Betätigung der Farbenpumpe mit einer Hochdruck-Auslaßseite und einer Einlaßseite, durch eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Hydraulikeinrichtung mit einem Entlastungssystem, das auf einen vorgegebenen Druck anspricht und eine Umwegleitung von der Hochdruck-Auslaßseite der Hydraulikeinrichtung zur Einlaßseite öffnet, wenn der Druck auf die Spritzpistole einen vorgegebenen Druckwert überschreitet, wobei die Hydraulikeinrichtung im wesentlichen ohne Belastung arbeitet, solange der vorgegebene Druck aufrechterhalten bleibt, und durch eine Einrichtung zur Einstellung des

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vorgegebenen Druckes, bei dem die Entlastungsvorrichtung arbeitet.
6. Versorgungssystem für eine druckluftlose Farben-Spritzpistole, bei der die Farbe mit hohem Druck austritt, gekennzeichnet

durch eine druckluftlose Spritzpistole,

durch eine hin- und hergehende Farbenpumpe<, deren Auslaß an die Spritzpistole angeschlossen ist,

durch einen an die hin- und hergehende Farbenpumpe angeschlossenen Hydraulikmotor, der einen Motorzylinder und einen darin arbeitenden Motorkolben aufweist,

durch eine Einrichtung, die bei ausgeglichenen Drucken an der Oberseite und der Unterseite des Motorkolbens den Motor-. kolben in die eine Richtung bewegt und die den Motorkolben in die entgegengesetzte Richtung bewegt, wenn der Druck an der einen Seite den Druck an der anderen Seite überschreitet,

durch ein Hauptumschaltventil mit zwei Stellungen zwischen den Räumen oberhalb und unterhalb des Motorkolbens, das in der einen Stellung die beiden Räume an den gleichen Druck anschließt und das in der anderen Stellung den einen Raum an einen Druck und den anderen Raum im wesentlichen an atmosphärischen Druck anschließt,

durch ein Steuerventil mit einem Kolben, der die Bewegung des Hauptumschaltventiles aus der einen Stellung in die andere Stellung steuert,

durch eine Einrichtung, die das Steuerventil in vorgegebenen Punkten während der Aufwärts- und der Abwärtsbewegung des Motorkolbens betätigt,

durch eine Druckpumpe zur Versorgung des Hydraulikmotors mit einem unter Druck stehenden Arbeitsfluid,

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durch eine Entlastungsvorrichtung zwischen der Austrittsleitung der Druckpumpe und dem Hydraulikmotor, die auf einen höheren Druck als den vorgegebenen Druck in der Austrittsleitung anspricht und eine Umwegleitung vom Pumpenauslaß zur Einlaßseite der Pumpe öffnet, wobei die Druckpumpe im wesentlichen ohne Belastung arbeitet solange der vorgegebene Druck in der Auslaßleitung aufrechterhalten bleibt, und durch eine Einrichtung zur Einstellung des vorgegebenen Druckes, bei dem die Entlastungsvorrichtung arbeitet.

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