CH665965A5 - Vorrichtung zum auftragen von mehrstoffgemischen. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auftragen von Mehrstoffgemischen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Sie kann in der Bauindustrie, im Maschinenbau, in der Kommunalwirtschaft und in den anderen Industriezweigen zum Auftragen von Mehrstoffgemischen auf verschiedene Oberflächen für den Schutz gegen die Korrosion von Bauelementen, für die Wärme- und Schallisolation von Räumen, sowie für die Abdichtung von Nähten an Flügelteilen, sowie für die Ausfüllung von Lücken verwendet werden.

Zur Zeit stellt die Firma Maschinenfabrik Hennecke (BRD) eine Anlage zur Zerstäubung von Zweistoffgemi-schen her, beispielsweise von Polyurethanschaum, die zwei doppeltwirkende Kolbenpumpen mit einem Pneumoantrieb und Schläuche aufweist, die mit einem Zerstäuber mit innerer Vermischung verbunden sind. In dieser Anlage erfolgt die Dosierung der Komponenten durch die Einstellung von Pumpenkolben verschiedener Durchmesser, entsprechend erforderlicher Zuteilung.

Nachteilig für diese Anlage ist die Notwendigkeit, bei einer Veränderung der Volumendosierung der Komponenten die Pumpenkolben ein- und auszubauen. Ausserdem besteht eine grosse Beschränkung für die Auswahl der aufzutragenden Gemische, weil es unmöglich ist, den Satz Kolben mit unterschiedlichen Durchmessern für alle zum Einsatz kommenden Materialien zu bemessen, da sich deren Dosierung in einem weiten Bereich ändert.

Die Firma Wagner (BRD) stellt ebenfalls ein Aggregat zum Aufbringen von Zweistoffgemischen her, das zwei hydraulische Membranpumpen mit Druckreglern für deren Arbeitsmedium, einen Zerstäuber mit einer Düse und Druckleitungen vorsieht, die den Zerstäuber mit den Druckstutzen der Pumpen verbinden. In diesem Aggregat erfolgt die Dosierung der Komponenten stufenlos, in einem Bereich von Verhältnissen der minimalen Pumpenleistung zur maximalen als 1:1.

Dieses Aggregat ist in der Herstellung einfacher, weist aber einen wesentlichen Nachteil auf, der darin besteht, dass es lediglich mit einem Zerstäuber mit äusserer Vermischung arbeiten kann, bei der die Komponenten in einem Sprühstrahl nach dem Austreten aus der Düse miteinander gemischt werden. Doch wie die Praxis zeigt, ist ein solches Vermischen der Komponenten weniger wirksam und eignet sich nicht zum Auftragen zum Beispiel von Polyurethanschaum.

Bei der Arbeit der Pumpen mit einem Zerstäuber mit äusserer Vermischung funktioniert jede der zwei Membranpumpen unabhängig von der anderen, wodurch ermöglicht wird, durch die Druckregler ihre Leistung gemäss dem erforderlichen Dosierungsverhältnis der Komponenten zu ändern. Bei der Arbeit dieser Pumpen mit einem Zerstäuber mit innerer Vermischung ist es prktisch unmöglich, die erforderliche Dosierung der Komponenten durchzuführen, weil ein gemeinsamer Mischraum den Druck in den beiden Druckleitungen ausgleicht und dieser dem Einstelldruck eines der Druckregler gleich ist. Die Besonderheit der Arbeit der hydraulischen Membranpumpen besteht darin, dass der Druck in der Druckleitung immer dem Einstelldruck des Druckreglers gleich ist, mit der Ausnahme des Falls, wenn die Leistung des Zerstäubers gleich oder grösser als die maximal mögliche Leistung der Pumpe selbst ist. Wenn der Druck durch die Einstellung des Druckreglers einer der Pumpen erhöht wird, wird deren Leistung und entsprechend der Druck in der Druckleitung gesteigert. Dabei wird die Arbeit der zweiten Pumpe völlig unterbrochen, da deren Druckregler auf den früheren Druck eingestellt ist. Daraus ist ersichtlich, dass in der Theorie diese Pumpen mit einem Zerstäuber mit innerer Vermischung nur bei gleicher Einstellung der beiden Druckregler arbeiten können und somit jede Möglichkeit, das Mischverhältnis durch unterschiedliche Einstellung der Druckregler der beiden Pumpen zu verändern, ausgeschlossen ist.

Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile der obenbeschriebenen Einrichtungen zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren konstruktive Ausführung eine getrennte Dosierung der Komponenten beim Betrieb mit einem Zerstäuber mit innerer Vermischung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die vorgeschlagene Vorrichtung dadurch gelöst, dass sie die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 umschriebenen Merkmale aufweist.

Der örtliche hydraulische Widerstand kann die Form einer Düse bzw. einer Drosselblende aufweisen.

Es ist zweckmässig, in jede Druckleitung einen Durchflussgeber für die Komponenten des Gemisches zwischen dem örtlichen hydraulischen Widerstand und dem Zerstäuber anzuordnen, und die Vorrichtung auch mit einer Steuervorrichtung mit zwei Eingängen und einem Ausgang, sowie mit einem Servoantrieb zu versehen, der mit einem der Druckregler des Arbeitsmediums verbunden ist, wobei die Eingänge der Steuervorrichtung mit den Durchflussgebern und der Ausgang mit dem Servoantrieb verbunden sind.

Solch eine Ausführung der Vorrichtung ermöglicht es, die Überzugsschicht mit einem vorgegebenen Mischungsverhältnis der Komponenten auf die Konstruktionselemente aufzutragen. Dieses Verhältnis kann geändert und automatisch während des Betriebes aufrechterhalten werden.

Das Wesen der Erfindung besteht in folgendem. In der Vorrichtung ist ein Zerstäuber mit innerer Vermischung vorgesehen, und für die stufenlose Regelung der Dosierung der Komponenten in einem vorgegebenen Verhältnis sind am Ausgang der Pumpen örtliche Widerstände montiert, mit deren Hilfe man die Druckregler jeder Pumpe unabhängig voneinander einstellen kann, wobei ein beliebiges Verhältnis der Komponenten in den Grenzen der zulässigen technischen Daten der Pumpen erhalten wird.

Aus den technischen Schriften ist es bekannt, dass ein örtlicher Widerstand, der im Wege der Strömung einer Flüs5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

665 965

sigkeit eingebaut wird, zur Beschränkung deren Durchflussmenge dient, die durch die Ableitung eines Teils derselben in eine Abflussleitung erreicht wird, oder die Erzeugung eines Druckgefälles bewirkt. Gemäss der vorliegenden Erfindung dient die Verwendung der örtlichen Widerstände nicht zur Einschränkung der Durchflussmenge des auftragbaren Gemisches, sondern sie ermöglicht es, die Durchflussmenge einer jeden Pumpe im erforderlichen Verhältnis zu ändern, wobei ein Überschuss an Gemisch nicht in eine Abflussleitung abgeleitet wird.

Es ist zweckmässig, den Durchflussquerschnitt der örtlichen Widerstände in Abhängigkeit von jenem der Zerstäuberdüse zu wählen, beispielsweise geringer als dieser. Da der Einstelldruck der Druckregler höher als der Druck in den Druckleitungen zum Zerstäuber ist, arbeiten die Pumpen unabhängig voneinander, und die Druckveränderung der einen Pumpe kann die Arbeit der anderen Pumpe nicht beeinflussen. Somit gewährleisten die örtlichen Widerstände eine unabhängige Arbeit der Pumpen bei der Verwendung eines Zerstäubers mit innerer Vermischung der Komponenten des aufzutragenden Gemisches.

Die Ausführung der Vorrichtung mit der Steuervorrichtung, deren Eingänge mit den Durchflussgebern verbunden sind, die in jeder Druckleitung montiert sind, und deren Ausgang mit einem Servoantrieb in Verbindung steht, der mit einem der Druckregler für das Arbeitsmedium gekoppelt ist, garantiert eine Auswahl und automatische Aufrechterhaltung des vorgegebenen Mischungsverhältnisses der Komponenten beim Betrieb.

Somit ermöglicht die vorliegende Erfindung, die Auftragung eines Überzugs besser und wirtschaftlicher durchzuführen, wobei die Dosierung der Komponenten des Überzugs in höchst geeigneter Weise erfolgt.

Die Erfindung ist nachstehend beispielsweise anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Vorrichtung zum Aufbringen von Mehrstoffgemischen;

Fig. 2 eine Ausführungsvariante des örtlichen hydraulischen Widerstandes, in vergrössertem Schnitt, der Einrichtung der Fig. 1; und

Fig. 3 éine andere Ausführungsvariante des örtlichen hydraulischen Widerstandes.

Die nachstehend beschriebene Vorrichtung ist zum Auftragen, beispielsweise von Polyurethanschaum geeignet. Es ist offensichtlich, dass die Komponentenanzahl grösser als zwei sein kann.

Die Vorrichtung der Fig. 1 besteht aus zwei gleichen Blöcken, von denen jeder einen hydromechanischen Antrieb und eine Membranpumpe aufweist, die durch den Druck eines Arbeitsmedium, beispielsweise Öl, betätigt wird.

Jeder Block enthält eine hydraulische Membranpumpe 1 mit einem Druckregler 2 für das Arbeitsmedium 3, beispielsweise Hydrauliköl. Die Druckstutzen der Pumpen 1 sind mit Hilfe von Druckleitungen 4 mit einem Zerstäuber 5 mit innerer Vermischung der Komponenten des aufzutragenden Gemisches verbunden. Der Zerstäuber 5 hat eine Düse zum Auftragen des Gemisches auf eine zu beschichtende Oberfläche. Jede Druckleitung 4 weist einen örtlichen hydraulischen Widerstand 6 auf, der durch ein beliebiges Element ausgeführt sein kann, das eine örtliche Verjüngung des Durchflussquerschnittes der Druckleitung 4 schafft.

Der örtliche Widerstand kann auch durch eine Querschnittverringerung der die Druckleitung bildenden Rohre ausgeführt werden. Zur Erleichterung der Herstellung wird zweckmässigerweise der örtliche hydraulische Widerstand entweder in Form einer Düse 7 (Fig. 2), die der Düse des Zerstäubers 5 ähnlich ist, oder in Form einer Blende 8 ausgeführt, die aus einem dem Zweck angepassten Material mit kalibrierter Öffnung (Fig. 3) besteht, wobei beide Arten dieser Elemente in die Druckleitung 4 (Fig. 1) nach einem beliebigen bekannten Verfahren eingebaut werden können.

Zur automatischen Aufrechterhaltung des Mischungsverhältnisses der Komponenten während der Arbeit kann die Vorrichtung in jeder Druckleitung 4 einen Durchflussgeber 9 zwischen dem örtlichen Widerstand 6 und dem Zerstäuber 5 aufweisen, sowie eine Steuervorrichtung 10, die einen Ausgang und zwei Eingänge aufweist, die mit den Durchflussgebern 9 der Komponenten in Verbindung stehen.

Darüberhinaus weist die Vorrichtung einen Servoantrieb 11 auf, der kinematisch mit dem Druckregler 2 des Arbeitsmediums 3 einer der Pumpen 1 und elektrisch mit dem Ausgang der Steuervorrichtung 10 gekoppelt ist. Die Steuervorrichtung kann als Mikroprozessor oder als beliebiger bekannter elektronischer Vergleicher ausgeführt sein, der zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Verhältnisses zwischen den elektrischen Signalen aus den Durchflussgebern 9 eingerichtet ist. Bei jedem beliebigen Abweichen vom vorgegebenen Verhältnis erscheint am Ausgang der Steuervorrichtung 10 ein Signal mit jeweiligem Vorzeichen zur Steuerung des Druckreglers 2 des Arbeitsmediums 3 mit Hilfe des Servoantriebs 11. Die Durchflussgeber 9 der Komponenten können beispielsweise als induktive Geber ausgeführt sein.

Die Steuervorrichtung 10 besitzt ein Einstellmittel mit einer Skala 12 zur Einstellung des Verhältnisses der Komponenten des aufzutragenden Gemisches. Jede Pumpe 1 weist einen Elektromotor 13, eine Schrägscheibe 14, einen Stössel 15, eine Membran 16, ein Saugventil 17, ein Druckventil 18, ein Überströmventil 19 und einen Filter 20 auf.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Vor Beginn der Arbeit werden die Filter 20 in Behältern mit Komponenten «A» und «B» (Fig. 1) untergebracht, und auf der Skala 12 der Steuervorrichtung 10 wird das gewünschte Mischungsverhältnis der Komponenten «A» und «B» eingestellt. Dann wird die Vorrichtung eingeschaltet, und das Öl 3 unter einem Druck, der vom Stössel 15 jeder Pumpe bei Drehung der Schrägscheibe 14 erzeugt wird, ruft eine hin- und hergehende Bewegung der Membran 16 hervor. Dabei werden die Komponenten «A» und «B» durch das Saugventil 17 angesaugt und durch das Druckventil 18 in die Druckleitungen 4 und dann dem Zerstäuber 5 zugeführt. Wenn die Klappen des Zerstäubers 5 geschlossen sind, öffnet der Druck der Komponenten in den Druckleitungen die Überströmventile 19, und die Komponenten «A» und «B» werden im geschlossenen Kreis in die Behälter zurück umgepumpt. Die Vorrichtung arbeitet dann im Leerlaufbetrieb. Beim Öffnen der Klappen des Zerstäubers 5 schliessen die Überströmventile 19, und die Komponenten «A» und «B» treten über die Druckleitungen 4 in einen inneren Mischraum des Zerstäubers 5 und von dort durch die Zerstäubungsdüse in die Atmosphäre.

Bei der Bewegung der Komponenten des Gemisches über die Druckleitungen 4 üben sie einen Einfluss auf die Geber 9 aus, und an den Eingängen der Steuervorrichtung 10 stehen elektrische Signale an, die zu den Durchflussmengen der Komponenten «A» und «B» proportional sind. Wenn das Verhältnis A zu B dem auf der Skala 12 der Steuervorrichtung 10 gewählten Verhältnis gleich ist, fehlt ein Signal am Ausgang der Steuervorrichtung 10, und der Servoantrieb tritt nicht in Funktion.

Wenn die Durchflussmenge der Komponente «A» aus irgendwelchem Grund kleiner wird und die der Komponente «B» unverändert bleibt, so ändert sich das Verhältnis A:B, und am Ausgang der Steuervorrichtung 10 erscheint ein Signal mit entsprechendem Vorzeichen. Dadurch wird der Servoantrieb 11 eingeschaltet, der den Druckregler 2 der Pumpe

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

665 965

1 des Blocks, der die Komponente «B» zuleitet, betätigt, und der Druck vermindert sich, was zur Verminderung der Durchflussmenge der Komponente «B» führt. Diese Verminderung erfolgt, bis das vorgegebene Verhältnis der Komponenten A: B wiederhergestellt ist. Im Falle, wenn die Durchflussmenge der Komponente «B» geringer wird, erscheint am Ausgang der Steuervorrichtung 10 ein Signal mit umgekehrtem Vorzeichen, und der Servoantrieb beeinflusst den Druckregler 2 so, dass die Durchflussmenge der Komponente «B» vergrössert wird, bis das vorgegebene Verhältnis A : B wiederhergestellt ist.

Aus der angeführten Beschreibung ist ersichtlich, dass die beschriebene Vorrichtung eine stufenlose Regelung des Verhältnisses der Durchflussmenge der Komponenten des aufzubringenden Gemisches gewährleistet, ohne dass die Regelung der einen Pumpe auf die Arbeit der anderen Pumpe einwirkt. Das gibt die Möglichkeit, mit einem Zerstäuber mit innerer Vermischung zu arbeiten, was eine hohe Güte des aufzutragenden Gemisches bewirkt. Die Vorrichtung ermöglicht es auch, das vorgegebene Verhältnis der Komponenten des aufzutragenden Gemisches automatisch aufrechtzuerhalten, was ihren Betrieb vereinfacht.

4

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

S

1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

665 965

1. Vorrichtung zum Auftragen von Mehrstoffgemischen, mit mindestens zwei hydraulischen Membranpumpen (1) mit Druckreglern (2) für deren Arbeitsmedium (3), mit einem mit einer Düse versehenen Zerstäuber (5) und mit Druckleitungen (4), die den Zerstäuber (5) mit den Druckstutzen der Pumpen ( 1 ) verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass jede Druckleitung (4) einen örtlichen hydraulischen Widerstand (6) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der örtliche hydraulische Widerstand (6) in Form einer Düse (7) oder einer Blende (8) ausgeführt ist.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Druckleitung (4) ein Durchflussgeber (9) für die Komponenten des Gemisches vorgesehen ist, welcher zwischen dem örtlichen hydraulischen Widerstand (6) und dem Zerstäuber (5) montiert ist, wobei eine Steuervorrichtung (10) mit zwei Eingängen und einem Ausgang, sowie ein Servoantrieb (11) vorgesehen ist, der mit einem der Druckregler (2) für das Arbeitsmedium (3) verbunden ist, wobei die Eingänge der Steuervorrichtung (10) mit den Durchflussgebern (9) und der Ausgang mit dem Servoantrieb (11) in Verbindung stehen.