НАСОС ДЛЯ ПОКРЫВАЮЩЕГО СРЕДСТВА И СПОСОБ ОЧИСТКИ НАСОСА ДЛЯ ПОКРЫВАЮЩЕГО СРЕДСТВА
PUMP FOR COATING AGENT AND METHOD OF CLEANING PUMP FOR COATING AGENT

Изобретение касается насоса для покрывающего средства для нагнетания покрывающего средства, в частности лака, клея или уплотняющего средства. Кроме того, изобретение включает способ очистки такого рода насоса для покрывающего средства.
В лакировальных установках для лакирования конструктивных элементов (напр., конструктивных элементов кузовов автомобилей) для нагнетания наносимых покрывающих средств традиционным образом применяются насосы для покрывающих средств, которые, например, могут быть выполнены в виде мембранных насосов. При замене нагнетаемого покрывающего средства (напр., при смене краски в лакировальной установке) насос для покрывающего средства должен очищаться, при этом нагнетавшееся ранее покрывающее средство должно по возможности полностью удаляться из насоса для покрывающего средства, так как иначе нагнетавшееся ранее покрывающее средство приведет к загрязнению нового покрывающего средства. Для этого из уровня техники известна промывка насоса для покрывающего средства промывочным средством, причем это промывочное средство подается через впуск насоса и снова выходит из насоса для покрывающего средства через выпуск насоса.
Недостатком этого известного способа очистки насоса для покрывающего средства является тот факт, что остаток нагнетавшегося ранее покрывающего средства и/или чистящего средства остается в насосе для покрывающего средства.
С одной стороны, это приводит к тому, что при смене покрывающего средства часть нового покрывающего средства сначала должна выбрасываться, так как новое покрывающее средство первоначально еще загрязнено остатками старого покрывающего средства и/или чистящего средства. Из-за этого выбрасывания нового покрывающего средства при смене покрывающего средства вынужденно повышается расход покрывающего средства.
С другой стороны, при этом смена покрывающего средства невозможна без перерыва, так как дополнительно к промывке насоса для покрывающего средства еще проходит время, пока новое покрывающее средство больше не будет загрязнено старым покрывающим средством и/или чистящим средством. То есть недостаток заключается также в относительно большом перерыве на очистку при смене покрывающего средства.
Кроме того, также следует учитывать, что покрывающее средство, оставшееся в насосе для покрывающего средства после процесса очистки, должно выбрасываться, что тоже приводит к повышенному расходу покрывающего средства.
Из DE 198 27 213 A1 известен насос для покрывающего средства, который имеет множество впусков насоса, при этом очистка насоса для покрывающего средства осуществляется таким образом, что чистящее средство вводится в насос для покрывающего средства через один из впусков насоса. То есть и этот насос для покрывающего средства имеет описанные выше недостатки.
Кроме того, в уровне техники можно также сослаться на DE 10029 928 A1.
Поэтому в основе изобретения лежит задача создания соответственно усовершенствованного насоса для покрывающего средства и надлежащего способа его очистки.
Эта задача решается с помощью предлагаемого изобретением насоса для покрывающего средства или, соответственно, с помощью соответствующего способа очистки в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения.
Изобретение включает общее техническое учение осуществления очистки насоса для покрывающего средства не только через впуск насоса и выпуск насоса, но и, по меньшей мере, частично посредством отдельного отверстия для очистки, которое предусмотрено дополнительно к впуску насоса и выпуску насоса.
В одном из предпочтительных вариантов изобретения отверстие для очистки представляет собой отверстие для выталкивания, через которое выталкивающая среда (напр., сжатый воздух) может вводиться в насос для покрывающего средства, чтобы выталкивать из насоса для покрывающего средства покрывающее средство и/или чистящее средство, находящееся в насосе для покрывающего средства, в частности, через выпуск насоса.
То есть покрывающее средство и/или чистящее средство, оставшееся в насосе для покрывающего средства, предпочтительно выходит из насоса для покрывающего средства через уже имеющийся выпуск насоса. Однако в рамках изобретения теоретически возможно также, чтобы покрывающее средство и/или чистящее средство, оставшееся в насосе для покрывающего средства, выталкивалось из насоса для покрывающего средства через впуск насоса или через дополнительное другое отверстие.
В другом варианте изобретения отверстие для очистки служит, в отличие от этого, для отвода покрывающего средства, оставшегося в насосе для покрывающего средства, так что при процессе очистки покрывающее средство выходит из насоса для покрывающего средства через отверстие для очистки.
Выше уже было коротко упомянуто, что выталкивающая среда предпочтительно представляет собой сжатый воздух, который, например, уже имеется в распоряжении в лакировальной установке и поэтому без больших издержек может также использоваться для выталкивания покрывающего средства, оставшегося в насосе для покрывающего средства. Тогда это отверстие для очистки представляет собой продувочное отверстие, в которое в качестве выталкивающей среды вводится продувочный воздух для выдувания покрывающего средства, находящегося в насосе для покрывающего средства, при процессе очистки, при этом остаточное покрывающее средство предпочтительно выходит из насоса для покрывающего средства через уже имеющийся выпуск насоса.
Однако используемый в рамках изобретения термин «продувочный воздух» не ограничен упомянутым выше примером сжатого воздуха, а включает в себя также другие газообразные среды.
В рамках изобретения предпочтительно предусмотрено также, что продувочное отверстие соединено с трубопроводом сжатого воздуха, по которому продувочный воздух подводится к продувочному отверстию. Трубопровод сжатого воздуха предпочтительно представляет собой кольцевой трубопровод, который, например, уже имеется в распоряжении в лакировальных установках. Однако теоретически существует также возможность подвода продувочного воздуха иным образом.
В одном из предпочтительных примеров осуществления изобретения насос для покрывающего средства представляет собой насос вытеснения, который предпочтительно выполнен в виде мембранного насоса. При этом особенно предпочтительно, если мембранный насос является двойным мембранным насосом, который имеет две насосные камеры, которые работают со смещением фаз друг относительно друга и поэтому имеющие нагнетаемый поток с относительно низкой пульсацией. Кроме того, следует упомянуть, что в рамках изобретения реализуемы также другие типы насосов вытеснения, такие как, например, поршневые насосы (напр., ротационные поршневые насосы, ротационные шиберные насосы, насосы с возвратно-поступательным движением поршня, насосы с вращающимися поршнями и пр.).
В предпочтительном примере осуществления изобретения, включающем насос вытеснения, этот насос вытеснения имеет по меньшей мере одну насосную камеру, при этом впуск насоса и выпуск насоса соединены с насосной камерой. В насосной камере расположен по меньшей мере один вытеснитель, который в предпочтительном примере осуществления мембранного насоса образуется мембраной. Кроме того, предусмотрен привод, чтобы можно было двигать вытеснитель (напр., мембрану, поршень), причем этот привод предпочтительно реализуется пневматически или электрически, как это собственно известно из уровня техники. При этом также следует упомянуть, что между впуском насоса и насосной камерой расположен впускной клапан, в то время как между насосной камерой и выпуском насоса расположен выпускной клапан.
Впускной клапан и/или выпускной клапан предпочтительно выполнены каждый в виде обратного клапана и имеют соответственно тело клапана, которое подвергается предварительному натягу с помощью закрывающей пружины в закрытом положении. Такого рода конструкции клапанов собственно известны из уровня техники и поэтому не нуждаются в более подробном описании.
В предпочтительном примере осуществления изобретения с насосной камерой соединено также отверстие для выталкивания, чтобы можно было выталкивать покрывающее средство, находящееся в насосной камере, посредством выталкивающей среды (напр., продувочного воздуха).
При очистке насоса для покрывающего средства существует также проблема, что такого рода насосы для покрывающего средства обычно имеют застойные зоны, через которые не протекает поток, текущий между впуском насоса и выпуском насоса, так что эти застойные зоны при уже описанной традиционной очистке не могут очищаться посредством пропускания промывочной среды или очищаются недостаточно. Такого рода застойные зоны у традиционных насосов для покрывающего средства имеются, например, в области впускного клапана. Поэтому в предпочтительном примере осуществления изобретения предусмотрено, что отверстие для выталкивания впадает в застойную зону насоса для покрывающего средства, чтобы при процессе очистки удалять покрывающее средство также из этой застойной зоны.
При применении в качестве выталкивающей среды продувочного воздуха предпочтительно, если отверстие для выталкивания впадает в застойную зону сверху, так что продувочный воздух вводится в застойную зону сверху. Это предпочтительно, потому что продувочный воздух легче, чем жидкое покрывающее средство, так что продувочный воздух вытесняет жидкое покрывающее средство тогда, когда продувочный воздух подводится сверху.
При этом предпочтительно, если отверстие для выталкивания впадает во впускной клапан, чтобы также наиболее оптимально очищать впускной клапан, при этом отверстие для выталкивания по описанным выше причинам предпочтительно впадает во впускной клапан сверху.
Кроме того, отверстие для выталкивания предпочтительно в месте ниже по потоку позади тела клапана впадает во впускной клапан, так что выталкивающая среда может течь в насосную камеру даже в закрытом состоянии впускного клапана.
Выше уже коротко упоминалось, что впускной клапан предпочтительно имеет закрывающую пружину, которая опирается на седло пружины и вдавливает тело клапана в седло клапана, чтобы закрывать впускной клапан. При этом предпочтительно, если отверстие для выталкивания впадает в седло пружины впускного клапана, чтобы можно было как можно лучше очищать эту область впускного клапана.
В предпочтительном примере осуществления изобретения закрывающая пружина впускного клапана представляет собой спиральную пружину, которая опирается на дно седла пружины. При этом отверстие для выталкивания предпочтительно впадает в дно седла пружины, так что отверстие для выталкивания вводит выталкивающую среду (напр., продувочный воздух) в дно седла пружины, по существу, коаксиально спиральной пружине. Это предпочтительно приводит к хорошему очищающему действию в области впускного клапана.
Кроме того, предлагаемый изобретением насос для покрывающего средства предпочтительно имеет управляемый выталкивающий клапан, который предпочтительно встроен в насос для покрывающего средства или в подводящий трубопровод выталкивающей среды и управляет притоком выталкивающей среды через отверстие для выталкивания в насос для покрывающего средства. Этот выталкивающий клапан предпочтительно является электрически управляемым, однако возможно также пневматическое или иное управление выталкивающим клапаном.
Кроме того, следует упомянуть, что изобретение претендует не только на защиту насоса для покрывающего средства как отдельного конструктивного элемента. Более того, изобретение претендует также на защиту комплектной установки для нанесения покрывающего средства, имеющей такой насос для покрывающего средства.
Наконец, изобретение претендует также на защиту способа очистки для очистки насоса для покрывающего средства, как уже следует из предыдущего описания.
Дополнительно к уже описанному выше подводу продувочного воздуха в рамках предлагаемого изобретением способа очистки через продувочное отверстие может также подводиться смесь из продувочного воздуха и промывочного средства, в частности в пульсирующем режиме. Тем самым оптимизируется последующий процесс промывки.
Собственно промывка осуществляется, например, таким образом, что через впуск насоса вводится промывочное средство, после чего смесь из промывочного средства и остатков покрывающего средства вымывается через выпуск насоса.
После этого продувочный воздух может затем снова вводиться через продувочное отверстие, чтобы вымывать остатки промывочного средства, оставшегося в насосе для покрывающего средства.
Другие предпочтительные усовершенствования изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы изобретения или поясняются подробнее ниже вместе с описанием предпочтительного примера осуществления изобретения с помощью фигур. Показано:
фиг. 1: вид поперечного сечения предлагаемого изобретением насоса для покрывающего средства в лакировальной установке;
фиг. 2: вид поперечного сечения насоса для покрывающего средства с фиг. 1 по линии A-A сечения на фиг. 1;
фиг. 3: увеличенный вид поперечного сечения впускного клапана насоса для покрывающего средства в соответствии с фиг. 1 и 2, а также
фиг. 4: блок-схема для пояснения предлагаемого изобретением способа очистки.
На фиг. 1-3 показан предлагаемый изобретением насос 1 для покрывающего средства в лакировальной установке для лакирования конструктивных элементов кузовов автомобилей, при этом остальная часть лакировальной установки изображена только условно, так как сама лакировальная установка может быть выполнена традиционным образом.
Предлагаемый изобретением насос 1 для покрывающего средства нагнетает наносимый лак из подводящего трубопровода 2 в выходной трубопровод 3, как это собственно известно из уровня техники. Для соединения с подводящим трубопроводом 2 насос 1 для покрывающего средства имеет два впуска 4, 5 насоса, в то время как для соединения с выходным трубопроводом 3 насос 1 для покрывающего средства имеет два выпуска 6, 7 насоса.
В этом примере осуществления насос 1 для покрывающего средства выполнен в виде двойного мембранного насоса и имеет две насосные камеры 8, 9, в которых в качестве вытеснителя расположено по гибкой мембране 10, 11.
Привод насоса 1 для покрывающего средства осуществляется посредством пневматического воздушного двигателя, который здесь изображен только схематично. Так, воздушный двигатель включает поршень 12, который установлен в цилиндре 13 с возможностью смещения, при этом поршень 12 посредством поршневого штока 14 соединен с обеими мембранами 10, 11, так что положение поршня 12 определяет также положение обеих мембран 10, 11 внутри насосных камер 8, 9. Привод поршня 12 осуществляется пневматически таким образом, что на левую или, соответственно, правую сторону поршня 12 подается сжатый воздух, что на чертеже не изображено. В нормальном режиме нагнетания поршень 12 совершает внутри цилиндра 13 осциллирующее линейное движение, которое передается поршневым штоком 14 на обе мембраны 10, 11.
Впуски 4, 5 насоса соединены каждый через обратный клапан 15, 16 с соответствующей насосной камерой 8, 9.
Равным образом выпуски 6, 7 насоса соединены каждый через обратный клапан 17, 18 с соответствующей насосной камерой 8 или, соответственно, 9.
Таким образом, при осциллирующем движении мембран 10, 11 покрывающее средство поочередно всасывается через впуски 4 или, соответственно, 5 насоса и обратный клапан 15 или, соответственно, 16 в насосные камеры 8 или, соответственно, 9 и затем после этого выталкивается через обратные клапаны 17 или, соответственно, 18 и выпуски 6, 7 насоса. При этом две насосные камеры 8, 9 работают со смещением фаз, благодаря чему получается относительно небольшая пульсация производительности нагнетания насоса 1 для покрывающего средства.
Кроме того, насос 1 для покрывающего средства имеет для каждой из двух насосных камер 8, 9 по продувочному отверстию 19, 20, соединенному с трубопроводом 21 сжатого воздуха.
Подвод сжатого воздуха через продувочное отверстие 19, 20 обеспечивает возможность очистки насоса 1 для покрывающего средства, как еще будет описано детально.
Внутри насоса 1 для покрывающего средства каждое продувочное отверстие 19, 20 соединено через продувочный клапан 22, 23 с соответствующим обратным клапаном 15 или, соответственно, 16.
При этом следует упомянуть, что обратные клапаны 15, 16 имеют по закрывающей пружине 24, 25, которые вдавливают шарик 26 27 клапана в седло 28, 29 клапана, чтобы закрывать соответствующий обратный клапан 15 или, соответственно, 16. При этом седло закрывающих пружин 24, 25 образует внутри насоса 1 для покрывающего средства застойную зону, которая не находится на пути течения между впуском 4, 5 насоса, с одной стороны, и выпуском 6, 7 насоса, с другой стороны, так что эту застойную зону трудно чистить традиционным образом. Поэтому каждое продувочное отверстие 19, 20 коаксиально впадает в дно 30 (см. фиг. 3) седла пружины, так что вводимый продувочный воздух вводится, по существу, коаксиально каждой закрывающей пружине 24, 25.
С одной стороны, благодаря этому имеющаяся в области закрывающих пружин 24, 25 застойная зона также эффективно очищается от покрывающего средства.
С другой стороны, всегда следует учитывать, чтобы продувочный воздух вводился сверху, что способствует более эффективному очищающему действию. Это объясняется тем, что продувочный воздух легче, чем жидкое покрывающее средство, так что введенный продувочный воздух эффективно удаляет покрывающее средство из обратных клапанов 15, 16 и при этом основательно очищает насос 1 для покрывающего средства.
Далее, теперь со ссылкой на блок-схему на фиг. 4, описывается предлагаемый изобретением способ очистки, который выполняется при смене краски насоса 1 для покрывающего средства.
Сначала в первом шаге S2(S1?) еще происходит эксплуатация насоса 1 для покрывающего средства с покрывающим средством A.
Затем при смене краски сначала в шаге S2 насос 1 для покрывающего средства останавливается, т.е. привод поршня 12 больше не осуществляется.
Затем в последующем шаге S3 через продувочные отверстия 19, 20 подводится продувочный воздух, чтобы по возможности полностью удалить из насоса 1 для покрывающего средства покрывающее средство A, оставшееся в насосе 1 для покрывающего средства. При этом покрывающее средство, оставшееся в насосе 1 для покрывающего средства, выдувается из насоса 1 для покрывающего средства через выпуски 6, 7 насоса.
Затем после этого в шаге S4 происходит подвод в пульсирующем режиме смеси из промывочного средства и продувочного воздуха через продувочные отверстия 19, 20 для оптимизации последующего процессе промывки.
Затем, собственно во время промывки, в шаге S5 промывочное средство подводится через впуски 4, 5 насоса и снова выталкивается через выпуски 6, 7 насоса.
Затем в шаге S6 продувочный воздух снова подводится через продувочные отверстия 19, 20, чтобы вымывать промывочное средство, оставшееся в насосе 1 для покрывающего средства, через выпуски 6, 7 насоса.
Изобретение не ограничено описанными выше примерами осуществления. Более того, возможно множество вариантов и модификаций, которые тоже используют идею изобретения и поэтому попадают в объем охраны. В частности, изобретение претендует также на охрану предмета и признаков зависимых пунктов формулы изобретения, независимо от пунктов формулы изобретения, на которые соответственно делалась ссылка.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 Насос для покрывающего средства
2 Подводящий трубопровод
3 Выходной трубопровод
4 Впуск насоса
5 Впуск насоса
6 Выпуск насоса
7 Выпуск насоса
8 Насосная камера
9 Насосная камера
10 Мембрана
11 Мембрана
12 Поршень
13 Цилиндр
14 Поршневой шток
15 Обратный клапан
16 Обратный клапан
17 Обратный клапан
18 Обратный клапан
19 Продувочное отверстие
20 Продувочное отверстие
21 Трубопровод сжатого воздуха
22 Продувочный клапан
23 Продувочный клапан
24 Закрывающая пружина
25 Закрывающая пружина
26 Шарик клапана
27 Шарик клапана
28 Седло клапана
29 Седло клапана
30 Дно седла пружины