DE3734980C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpvorrichtung zum gleichzeitigen Zuführen von zwei Zerstäuberflüssigkeiten in wählbarem Verhältnis zu einer Spritzvorrichtung, bestehend aus zwei pneumatisch betätigten Kolben-Zylinder-Antriebsvorrichtungen mit jeweils einem Umsteuerventil und aus zwei von deren Kolbenstangen angetriebenen Pumpen, deren jede saugseitig mit einer Zufuhr für eine der beiden Flüssigkeitskomponenten und druckseitig mit der Spritzvorrichtung verbunden ist, wobei die Kolbenstangen durch einen verstellbaren Waagebalken mechanisch miteinander verbunden sind. Eine derartige Pumpvorrichtung ist aus der EP 78 516 A1 bekannt. Darüber hinaus sind Pumpvorrichtungen dieser Bauart auf dem Markt erhältlich, wobei die taktmäßige Umsteuerung der beiden Kolben- Zylinder-Antriebsvorrichtungen, nachfolgend kurz mit Luftmotoren bezeichnet, dadurch erfolgt, daß einer der beiden Luftmotoren mit zwei Pilotventilen versehen ist, deren Fühler sich an den beiden toten Punkten des Kolben-Maximalhubs befinden und bei mechanischer Berührung durch den Kolben pneumatische Steuersignale auf die beiden Umschaltventile der beiden Luftmotoren geben. Dies bedeutet, daß einer der beiden Motoren die pneumatischen Umschaltvorgänge beider Luftmotoren steuert. Auf diese Weise wird zwar eine exakte Umsteuerung der beiden Luftmotoren im Gegentakt erreicht, was schon deshalb wichtig ist, weil ja die beiden Luftmotoren über den Waagebalken mechanisch miteinander gekoppelt sind, jedoch ergibt sich der Nachteil, daß der Waagebalken aus seiner Mittellage nur in einer Richtung aus seiner Mittellage verschoben werden kann, und zwar in derjenigen, die dazu führt, daß der Hub des steuernden Luftmotors größer ist als des anderen Luftmotors. Nur so ist gewährleistet, daß die Pilotventile des steuernden Luftmotors rechtzeitig ansprechen und Umschaltsignale abgeben. Dies bedeutet aber, daß das Mengenverhältnis der beiden Flüssigkeitskomponenten nur in einem begrenzten Umfang verändert werden kann, nämlich der Mengenanteil derjenigen Flüssigkeitskomponente, die von der vom steuernden Luftmotor angetriebenen Pumpe gefördert wird, stets zumindest 50% betragen muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die Pumpvorrichtung der erwähnten Bauart so zu verbessern, daß das Mengenverhältnis zwischen den beiden Flüssigkeitskom­ ponenten beliebig geändert werden kann, ohne jedoch dabei die Exaktheit der Umschaltvorgänge zu beeinträchtigen. Ge­ löst wird diese Aufgabe durch die Pumpvorrichtung gemäß dem Patentanspruch 1.

Gemäß der Erfindung sind also beide Luftmotoren mit Pilotven­ tilen versehen, wobei deren Steuerausgänge so zusammengeschal­ tet und zu den Steuereingängen der beiden Umschaltventile ge­ führt sind, daß die beiden Umschaltventile jeweils nur von dem Pilotventil-Paar angesteuert werden, das dem Luftmotor mit momentan größerem Kolbenhub zugeordnet ist. Auf diese Wei­ se wird ermöglicht, daß der Waagebalken nach beiden Richtungen verstellt und somit jedes beliebige Mengenverhältnis der bei­ den Flüssigkeitskomponenten zueinander gewählt werden kann, beispielsweise ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 bis 1:10 und ein Untersetzungsverhältnis von 1:1 bis 0,1:1, trotzdem aber die Taktgabe für die Umschaltung der beiden Luftmotoren in ihrer Exaktheit erhalten bleibt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen gekennzeichnet. Mit der im Patentanspruch 2 gekennzeich­ neten Weiterbildung wird eine Verbesserung der Definition (Be­ trag und Dauer) der pneumatischen Umschaltsignale erzielt, weil hier die beiden Umsteuerventile unmittelbar von einem zu­ sätzlichen Haupt-Umsteuerventil angesteuert werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher er­ läutert, wobei die einzige Figur eine Schemaskizze des rele­ vanten Teils der Pumpenvorrichtung darstellt.

Die Pumpvorrichtung weist zwei pneumatische Antriebsmotoren 10 und 11 auf, deren jeder aus einem Zylinder 10 a bzw. 11 a, einem Kolben 10 b bzw. 11 b und einer Kolbenstange 10 c bzw. 11 c besteht. Die beiden Kolbenstangen 10 c, 11 c sind über einen Waagebalken 12 mit verschiebbarer Abstützung 13 miteinander verbunden. Von den beiden Enden des Waagebalkens 12 gehen au­ ßerdem die Kolbenstangen von zwei durch die Luftmotoren 10, 11 anzutreibenden Farbpumpen ab, wobei diese beiden Pumpenaggre­ gate auf der Zeichnung nicht dargestellt sind.

Die beiden Luftmotoren 10, 11 sind jeweils mit einem pneumati­ schen Umschaltventil 14 bzw. 15 versehen. Jedes dieser Umschalt­ ventile 14, 15 besitzt einen Drucklufteinlaß, zwei Druckluft­ auslässe und zwei Steuereinlässe, wobei über letztere das Um­ schalten von dem einen auf den anderen Auslaß bewirkt wird. Die beiden Auslässe der Ventile 14, 15 münden in den Innenraum des zugeordneten Zylinders 10 a bzw. 11 a, und zwar der eine Aus­ laß über, der andere Auslaß unter dem Kolben 10 b bzw. 11 b. Fer­ ner ist jeder der Luftmotoren 10, 11 mit zwei Pilotventilen 16, 17 bzw. 18, 19 ausgerüstet. Jedes Pilotventil hat einen Druck­ lufteinlaß und einen Druckluftauslaß, wobei der Durchgang durch das Ventil mechanisch gesteuert wird, d.h. nur bei mechanischem Eindrücken eines Fühlers gegen Federkraft wird der Weg vom Ein­ laß zum Auslaß des Ventils geöffnet. Die Fühler der beiden Pilotventile 16, 17 bzw. 18, 19 ragen von der Decke bzw. vom Boden des Zylinders 10 a bzw. 11 a in den Zylinderinnenraum, derart, daß in der einen Endstellung des Kolbens 10 b bzw. 11 b der eine Fühler, in der anderen Endstellung der andere Fühler mechanisch beaufschlagt wird.

Weiterhin weist die Pumpvorrichtung ein Haupt-Umschaltventil 20 auf, dessen Aufbau demjenigen der Umschaltventile 14, 15 ähnlich ist, d.h., das Ventil 20 hat einen Drucklufteinlaß und zwei Druckluftauslässe, deren Umschaltung durch zwei Steuereingänge bewirkt wird. Schließlich sind zwei Wechsel­ ventile 21 und 22 vorgesehen, die jeweils zwei Druckluftein­ lässe und einen Druckluftauslaß aufweisen und in Art elektri­ scher Oder-Gatter arbeiten, d.h., bei Ankunft von Druckluft an dem einen Einlaß wird der andere Einlaß gesperrt und um­ gekehrt.

Mit 30 ist eine Druckluftquelle bezeichnet, die über ein Druck­ regelventil 31 und eine Druckluft-Hauptleitung 32 Druckluft den Eingängen der Umschaltventile 14, 15, 20 und den Pilot­ ventilen 16, 17, 18, 19 zuführt. Die Ausgangsleitungen 16 a, 17 a, 18 a, 19 a der vier Pilotventile 16, 17, 18, 19 liegen über Kreuz an den Eingängen der beiden Wechselventile 21, 22, derart, daß die Ausgangsleitung 16 a des oberen Pilotventils 16 des Luftmotors 10 und die Ausgangsleitung 19 a des unteren Pi­ lotventils 19 des Luftmotors 11 an den Eingängen des Wechsel­ ventils 21, die Ausgangsleitung 17 a des unteren Pilotventils 17 des Luftmotors 10 und die Ausgangsleitung 18 a des oberen Pilotventils 18 des Luftmotors 11 an den Eingängen des Wechsel­ ventils 22 liegen. Die Ausgangsleitungen 21 a bzw. 22 a der bei­ den Wechselventile 21, 22 liegen an den beiden Steuereingängen des Haupt-Umsteuerventils 20. Schließlich sind die beiden Aus­ gänge des Haupt-Umschaltventils 20 über Kreuz mit den Steuer­ eingängen der beiden Umschaltventile 14, 15 verbunden, derart, daß die eine Ausgangsleitung 20 a sich zu Leitungen 20 a′ und 20 a′′ verzweigt, deren eine am oberen Steuereinlaß des Umschalt­ ventils 14 und deren andere zum unteren Steuereinlaß des Um­ schaltventils 15 führt, wohingegen sich der zweite Auslaß 20 b des Haupt-Umschaltventils 20 sich in zwei Leitungen 20 b′ und 20 b′′ aufteilt, deren eine zum unteren Steuereinlaß des Um­ schaltventils 14 und deren andere zum oberen Steuereinlaß des Umschaltventils 15 führt.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen. Der Betrieb der Luft­ motoren 10, 11 erfolgt in der bekannten üblichen Weise, d.h., die ihnen zugeordneten Umschaltventile 14, 15 lassen über ihre beiden Druckluftauslässe abwechselnd Druckluft in den Zylinderraum über bzw. unter den Kolben 10 b bzw. 11 b strömen, so daß diese Kolben eine Auf-Ab-Antriebsbewegung durchführen, und zwar im Gegentakt, weil ja die Steuereingänge der beiden Umschaltventile 14, 15 - wie bekannt - über Kreuz miteinander in Verbindung stehen. Die Umschaltung der Umschaltventile 14, 15 erfolgt durch die Pilotventile 16, 17, 18, 19, die bei Be­ rührung ihres Fühlers durch den Kolben 10 b bzw. 11 b ein Um­ schaltsignal auf die Umschaltventile 14, 15 geben. Auch dies ist eine bekannte und übliche Technik, jedoch nur für den Fall, daß einer der beiden Luftmotoren mit Pilotventilen versehen ist. Erfindungsgemäß sind nun aber beide Luftmotoren mit Pilotven­ teilen versehen und die Steuerung der Umschaltventile 14, 15 erfolgt bei der dargestellten Vorrichtung nicht direkt von den Pilotventilen, sondern in der nachfolgend beschriebenen Weise über das Haupt-Umschaltventil 20.

Es wird zunächst angenommen, daß die Unterstützung 13 des Waagebalkens nach links verschoben ist, der Waagebalkenab­ schnitt 12 a also kürzer ist als der Waagebalkenabschnitt 12 b, mit der zwangsläufigen Folge, daß der Hub des Kolbens 10 b kleiner ist als der Hub des Kolbens 11 b. Damit aber erreicht bei einer Aufwärtsbewegung des Kolbens 11 b dieser den Fühler seines oberen Pilotventils 18 zu einem Zeitpunkt, an dem der sich nach unten bewegende Kolben 10 a noch um eine bestimmte Strecke vom Fühler seines unteren Pilotventils 17 entfernt ist. Durch die Berührung des Fühlers des Pilotventils 18 durch den Kolben 11 b wird dieser eingedrückt und das Ventil freigeschal­ tet, das heißt, Druckluft strömt durch die Auslaßleitung 18 a zu dem einen Einlaß des Wechselventils 22, sperrt dabei den anderen Einlaß des Wechselventils 22 und strömt über die Aus­ laßleitung 22 a des Wechselventils 22 zum unteren Steuereinlaß des Haupt-Umschaltventils 20. Damit wird das Haupt-Umschalt­ ventil 20 von seinem einen Auslaß 20 a auf seinen anderen Aus­ laß 20 b umgeschaltet und steuert somit über die Leitungen 20 b′ und 20 b′′ die beiden Umschaltventile 14, 15 derart um, daß die Druckluft nunmehr über dem Kolben 10 b und unter dem Kolben 11 b in die Zylinder 11 a bzw. 10 a gelangt, mit der Folge einer Umkehr der Kolbenbewegung. Der Kolben 11 b erreicht dann wie­ derum bei seiner Bewegung nach unten den Fühler seines unteren Pilotventils 19, bevor der Kolben 10 b den Fühler seines oberen Pilotventils 16 erreichen könnte mit der Folge, daß dieselbe Umschaltfunktion nun vom Pilotventil 19 über das Haupt-Umschaltventil 20 ausgelöst wird. Es ist ersichtlich, daß bei diesem Betrieb, also Verschiebung der Abstützung 13 des Waagebalkens 12 nach links, die Umschaltung ausschließlich von den beiden Pilotventilen 18, 19 initiiert wird, wohin­ gegen die Pilotventile 16, 17 durch die Wechselventile 21, 22 vom Steuerkreislauf abgeschaltet sind. Wird dagegen nunmehr die Abstützung 13 des Waagebalkens 12 nach rechts verschoben, womit der Balkenabschnitt 12 a größer als der Balkenabschnitt 12 b wird, dann erreicht zwangsläufig der Kolben 10 b den Fühler des oberen bzw. unteren Pilotventils 16, 17 zu einem Zeitpunkt, wenn der Kolben 11 b noch um eine vorgegebene Strecke vom Fühler des Pilotventils 18 bzw. 19 entfernt ist. Damit aber gelangt an die Wechselventile 21, 22 zuerst die Druckluft der Pilotventile 16, 17, so daß also jetzt die Leitungen 18 a und 19 a abgeschal­ tet werden und die Steuerung des Haupt-Umschaltventils 20 und der daran angeschlossenen Umschaltventile 14, 15 ausschließlich von den Pilotventilen 16, 17 erfolgt.

Aus obigem ergibt sich, daß die Abstützung 13 beliebig nach rechts oder links verschoben werden kann, wobei in jedem Fall der Luftmotor mit dem jeweils größeren Kolben die Umschalt­ steuerung selbsttätig übernimmt, und zwar die alleinige Um­ schaltsteuerung. Durch den Einsatz des Haupt-Umschaltventils und der Wechselventile werden außerdem exakt definierte pneu­ matische Steuersignale gewährleistet, welche die Exaktheit der pneumatischen Steuerung sicherstellen, was schon deshalb von großer Bedeutung ist, weil ja die beiden Luftmotoren 14, 15 über den Waagebalken 12 miteinander mechanisch verbunden sind.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das darge­ stellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind die­ sem gegenüber zahlreiche Abwandlungen möglich. So könnten bei­ spielsweise die Wechselventile unter der Voraussetzung wegge­ lassen werden, daß die Pilotventile mit Rückschlageinrichtun­ gen versehen sind, also ausgangsseitig das Eindringen von Druckluft selbsttätig verhindert. Auch könnten die Ausgänge der beiden Wechselventile unter Wegfall des Haupt-Umschalt­ ventils direkt an die Steuereingänge der beiden Umschaltven­ tile geführt sein, wobei jedoch die Gefahr besteht, daß die an den Umschaltventilen ankommenden pneumatischen Steuersig­ nale weniger exakt definiert sind, weil in diesem Fall ja die Druckluft bereits zwei Ventile (Pilotventil und Wechselventil) durchströmen mußte.

Claims (4)

1. Pumpvorrichtung zum gleichzeitigen Zuführen von zwei Zerstäuberflüssigkeiten in wählbarem Verhältnis zu einer Spritzvorrichtung, bestehend aus zwei pneumatisch betätigten Kolben-Zylinder-Antriebsvorrichtungen (10, 11) mit jeweils einem Umsteuerventil (14, 15) und aus zwei von deren Kolbenstangen (10 c, 11 c) angetriebenen Pumpen, deren jede saugseitig mit einer Zufuhr für eine der beiden Flüssigkeitskomponenten und druckseitig mit der Spritzvorrichtung verbunden ist, wobei die Kolbenstangen (10 c, 11 c) durch einen verstellbaren Waagebalken (13) mechanisch miteinander verbunden sind, beide Kolben-Zylinder-Antriebsvorrichtungen (10, 11) zum pneumatischen Ansteuern der Umsteuerventile (14, 15) mit jeweils einem Pilotventil-Paar (16, 17; 18, 19) versehen sind und für jedes gewählte Über- bzw. Untersetzungsverhältnis der Flüssigkeitskomponenten zueinander jeweils das Pitotventil- Paar (16, 17; 18, 19) derjenigen Kolben-Zylinder-Antriebsvorrichtung (10, 11) die Umsteuerung der Umsteuerventile (14, 15) beider Kolben-Zylinder-Antriebsvorrichtungen (10, 11) alleine übernimmt, deren Kolben bei seinem Hub die Pilotventile (16, 17; 18, 19) zuerst betätigt.

2. Pumpvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausgangsleitung (16 a, 17 a) der Pilotventile (16, 17) der einen Kolben-Zylinder-Antriebsvorrichtung (10) über Kreuz mit der Ausgangsleitung (18 a, 19 a) eines Pitotventils der anderen Kolben-Zylinder-Antriebsvorrichtung (11) verbunden ist und jede der beiden Verbindungsleitungen (21 a, 22 a) über Kreuz an einen der beiden Steuereingänge des einen und des anderen Umschaltventils (14, 15) angeschlossen ist.

3. Pumpvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Verbindungsleitungen (21 a, 22 a) der vier Pilotventil-Ausgangsleitungen (16 a, 17 a, 18 a, 19 a) an die beiden Steuereingänge eines Haupt-Umschaltventils (20) angeschlossen sind, dessen beide Ausgangsleitungen (20 a, 20 b) über Kreuz jeweils mit einem Steuereingang des Umschaltventils (14) der einen Kolben-Zylinder-Antriebsvorrichtung (10) und einem Steuereingang des Umschaltventils (15) der anderen Kolben- Zylinder-Antriebsvorrichtung (11) verbunden sind.

4. Pumpvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ausgangsleitungspaare (16 a, 17 a, 18 a, 19 a) der vier Pilotventile (16, 17, 18, 19) an die beiden Eingänge von zwei Wechselventilen (21, 22) geführt sind, wobei die Ausgangsleitungen (21 a, 22 a) der beiden Wechselventile (21, 22) die zu den Steuereingängen des Haupt-Umschaltventils (20) führenden Verbindungsleitungen darstellen.