Title:
Mischventil
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft ein Mischventil (1) zum Mischen von zwei Beschichtungsmittelkomponenten (z. B. Stammlack und Härter) zu einem Mehrkomponentengemisch, mit zwei Beschichtungsmitteleinlässen (2) zur Zuführung der beiden Beschichtungsmittelkomponenten und mit zwei Beschichtungsmittelventilen (5–8) zur Steuerung des Beschichtungsmittelstroms durch die beiden Beschichtungsmitteleinlässe (2, 3), sowie mit einem Beschichtungsmittelauslass (4) zur Abgabe des Mehrkomponentengemischs in einer bestimmten Ausströmrichtung (18). Die Erfindung sieht vor, dass zumindest eines der Beschichtungsmittelventile (5–8) als Drehschieberventil ausgebildet ist mit zwei planparallelen Ventilscheiben (5–8), die relativ zueinander um eine Drehachse drehbar sind.




Inventors:
Schnur, Frank (74357, Bönnigheim, DE)
Application Number:
DE102016008644A
Publication Date:
01/18/2018
Filing Date:
07/15/2016
Assignee:
Dürr Systems AG, 70435 (DE)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
v. Bezold & Partner Patentanwälte - PartG mbB, 80799, München, DE
Claims:
1. Mischventil (1) zum Mischen einer ersten Beschichtungsmittelkomponente mit einer zweiten Beschichtungsmittelkomponente eines Beschichtungsmittels zu einem Mehrkomponentengemisch, insbesondere zum Mischen von Komponenten von Dichtstoffen oder Klebstoffen, mit
a) einem ersten Beschichtungsmitteleinlass (2) zur Zuführung der ersten Beschichtungsmittelkomponente,
b) einem ersten Beschichtungsmittelventil (5, 6) zur Steuerung eines ersten Beschichtungsmittelstroms der ersten Beschichtungsmittelkomponente durch den ersten Beschichtungsmitteleinlass (2),
c) einem zweiten Beschichtungsmitteleinlass (3) zur Zuführung der zweiten Beschichtungsmittelkomponente,
d) einem zweiten Beschichtungsmittelventil (7, 8) zur Steuerung eines zweiten Beschichtungsmittelstroms der zweiten Beschichtungsmittelkomponente durch den zweiten Beschichtungsmitteleinlass (3), und
e) einem Beschichtungsmittelauslass (4) zur Abgabe des Mehrkomponentengemischs in einer bestimmten Ausströmrichtung (18),
dadurch gekennzeichnet,
f) dass das erste Beschichtungsmittelventil (5, 6) und/oder das zweite Beschichtungsmittelventil (7, 8) als Drehschieberventil ausgebildet ist mit zwei planparallelen Ventilscheiben (58), die relativ zueinander um eine Drehachse drehbar sind.

2. Mischventil (1) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Drehachse der Ventilscheiben (58) im Wesentlichen parallel zur Ausströmrichtung (18) an dem Beschichtungsmittelauslass (4) ausgerichtet ist, und/oder
b) dass die beiden Beschichtungsmittelkomponenten stromabwärts hinter der stromabwärts gelegenen Ventilscheibe (5, 7) zusammengeführt gemischt werden, und/oder
c) dass der erste Beschichtungsmitteleinlass (2) und der zweite Beschichtungsmitteleinlass (3) bezüglich der Ausströmrichtung (18) nebeneinander angeordnet sind, und/oder
d) dass die drehbaren Ventilscheiben (6, 8) um zwei Drehachsen drehbar sind, die parallel zu der Ausströmrichtung (18) ausgerichtet und nebeneinander angeordnet sind, und/oder
e) dass die Beschichtungsmitteleinlässe (2, 3) einerseits und der Beschichtungsmittelauslass (4) andererseits auf gegenüber liegenden Seiten der Ventilscheiben (58) angeordnet sind.

3. Mischventil (1) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Drehachse der Ventilscheiben (58) quer, insbesondere rechtwinklig, zur Ausströmrichtung (18) an dem Beschichtungsmittelauslass (4) ausgerichtet ist, und/oder
b) dass die Drehachsen der drehbaren Ventilscheiben (6, 8) koaxial verlaufen, und/oder
c) dass beiderseits einer mittigen ortsfesten Ventilscheibe (17) jeweils eine drehbare Ventilschreibe (6, 8) angeordnet ist, und/oder
d) dass die Beschichtungsmitteleinlässe (2, 3) auf gegenüber liegenden Seiten der Ventilscheiben (6, 8, 17) angeordnet sind, und/oder
e) dass die beiden Beschichtungsmittelkomponenten innerhalb der ortsfesten Ventilscheibe (17) zusammengeführt werden.

4. Mischventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die stromabwärts gelegene Ventilscheibe (5, 7) ortsfest montiert ist, und
b) dass die stromaufwärts gelegene Ventilscheibe (6, 8) drehbar ist.

5. Mischventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass die stromaufwärts gelegene Ventilscheibe (6, 8) eine Durchgangsbohrung (9, 10) für das erste bzw. zweite Beschichtungsmittel aufweist, und
b) dass die stromabwärts gelegene Ventilscheibe (5, 7) eine Durchgangsbohrung (11, 12) für das erste bzw. zweite Beschichtungsmittel aufweist.

6. Mischventil (1) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Durchgangsbohrung (9, 10) in der stromaufwärts gelegenen Ventilscheibe (6, 8) mit der Durchgangsbohrung (11, 12) in der stromabwärts gelegenen Ventilscheibe (5, 7) in Abhängigkeit von dem relativen Drehwinkel (α) der beiden Ventilscheiben (5, 6; 7, 8) mehr oder weniger in Deckung gebracht werden kann und einen freien Ventilquerschnitt (A) bildet, der von dem relativen Drehwinkel (α) der beiden Ventilscheiben (5, 6; 7, 8) abhängt, und/oder
b) dass der freie Ventilquerschnitt (A) nichtlinear von dem Drehwinkel (α) der beiden Ventilscheiben (5, 6; 7, 8) abhängt, und/oder
c) dass der freie Ventilquerschnitt (A) progressiv von dem Drehwinkel (α) abhängt, um trotz eines begrenzten maximalen Drehwinkels (α) eine feine Dosierung bei kleinen Beschichtungsmittelströmen zu kombinieren mit einem großen maximalen Beschichtungsmittelstrom.

7. Mischventil (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Durchgangsbohrung (9, 10) in zumindest einer der Ventilscheiben (58) in Umfangsrichtung verengt, insbesondere tropenförmig, um die nichtlineare Abhängigkeit des freien Ventilquerschnitts (A) von dem Drehwinkel (α) zu erreichen.

8. Mischventil (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Durchgangsbohrung (11, 12) in der stromabwärts gelegenen Ventilscheibe in Strömungsrichtung verengt, insbesondere konisch.

9. Mischventil (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrung (11, 12) in der stromabwärts gelegenen Ventilscheibe (5, 7) in Umfangsrichtung angewinkelt ist, so dass das erste bzw. zweite Beschichtungsmittel mit einem Drall in Umfangsrichtung aus der Durchgangsbohrung (11, 12) austritt.

10. Mischventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Austrittsdüse (15), die von dem Beschichtungsmittelauslass (4) mit dem Mehrkomponentengemisch gespeist wird.

11. Mischventil (1) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
a) dass die Austrittsdüse (15) aus Kunststoff besteht, insbesondere aus Kunststoff-Spritzguss, und/oder
b) dass die Austrittsdüse (15) einen Strömungskanal (16) aufweist, der dem durchströmenden Mehrkomponentengemisch einen Drall verleiht, und/oder
c) dass die Austrittsdüse (15) auswechselbar ist, insbesondere werkzeuglos, insbesondere
c1) mittels eines Bajonettverschlusses oder
c2) mittels einer Überwurfmutter (21).

12. Mischventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
a) dass das Mischventil (1) zur Zuführung eines Spülmittels einen Spülmitteleinlass aufweist, und/oder
b) dass mindestens eine der Ventilscheiben (58) neben der Durchgangsbohrung für das erste bzw. zweite Beschichtungsmittel eine weitere Durchgangsbohrung für das Spülmittel aufweist.

13. Mischventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
a) einen Elektromotor (19, 20) zur Drehung der Ventilscheiben (5, 6; 7, 8) relativ zueinander, oder
b) zwei Elektromotoren (19, 20) zur Drehung der drehbaren Ventilscheibe (6) des ersten Beschichtungsmittelventils unabhängig von der drehbaren Ventilscheibe (8) des zweiten Beschichtungsmittelventils.

14. Mischventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischventil (1) die beiden Beschichtungsmittelkomponenten mit einem bestimmten Mischungsverhältnis mischt, wobei das Mischungsverhältnis durch eine entsprechende Drehung der Ventilscheiben (6, 8) einstellbar ist.

15. Beschichtungsroboter zur Applikation eines Mehrkomponentengemischs, insbesondere eine Mehrkomponentenlacks, mit einem Mischventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:

Die Erfindung betrifft ein Mischventil zum Mischen von zwei Beschichtungsmittelkomponenten zu einem Mehrkomponentengemisch, insbesondere zum Mischen von Klebstoffkomponenten eines Mehrkomponentenklebstoffs oder zum Mischen von Komponenten eines Abdichtmaterials.

In modernen Lackieranlagen zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen werden oftmals Beschichtungsmittel eingesetzt, die aus mehreren Komponenten zusammengemischt werden. Ein Beispiel für derartige Mehrkomponentengemische sind Klebstoffe oder Dickstoffe, die beispielsweise zur Schalldämmung oder Versiegelung eingesetzt werden. Ein anderes Beispiel dafür sind sogenannte 2K-Lacke, die aus Stammlack und Härter bestehen.

Bei derartigen Mehrkomponentensystemen werden die verschiedenen Beschichtungsmittel über Beschichtungsmittelventile zusammengeführt und dann gemischt. Hierbei treten im Stand der Technik verschiedene Probleme auf, die nachfolgend kurz beschrieben werden.

Ein Nachteil der bekannten Ventilanordnungen zum Mischen verschiedener Beschichtungsmittelkomponenten (z. B. Stammlack und Härter) besteht in den relativ großen Toträumen in den Mischräumen, was bei einem Stillstand der Anlage zu erheblichen Spülverlusten führt.

Darüber hinaus besteht bei den bekannten Ventilanordnungen die Gefahr des Eintrocknens, was bei einer Aushärtung im schlimmsten Fall zu einem völligen Funktionsverlust führen kann.

Weiterhin sind die Düsen und die Zuführeinheiten hierbei schwer zu reinigen.

Darüber hinaus kann das Mischungsverhältnis der verschiedenen Beschichtungsmittelkomponenten in der Regel nur durch einen Austausch des jeweiligen Mischkopfs verändert werden, so dass bei einer Änderung des Mischungsverhältnisses auch ein Umbau der Anlage erforderlich ist.

Schließlich sind bei den bekannten Ventilanordnungen auch zusätzliche Absperrventile erforderlich.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine entsprechend verbesserte Ventilanordnung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Mischventil gemäß dem Hauptanspruch gelöst.

Das erfindungsgemäße Mischventil eignet sich zum Mischen von mehreren Beschichtungsmittelkomponenten zu einem Mehrkomponentengemisch. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Mischventil eingesetzt werden, um Stammlack und Härter eines Zweikomponentenlackes (2K-Lack) zu mischen. Das erfindungsgemäße Mischventil kann jedoch auch zum Mischen anderer Beschichtungsmittelkomponenten ausgelegt werden, beispielsweise zum Mischen von Komponenten eines Klebstoffs oder eines Dickstoffs.

Das erfindungsgemäße Mischventil weist in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik zwei Beschichtungsmitteleinlässe auf, um die verschiedenen Beschichtungsmittelkomponenten (z. B. Härter und Stammlack) zuzuführen.

Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Mischventil in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik zwei Beschichtungsmittelventile auf, um den Beschichtungsmittelstrom durch die beiden Beschichtungsmitteleinlässe zu steuern.

Ferner weist auch das erfindungsgemäße Mischventil in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik einen Beschichtungsmittelauslass auf, um das Mehrkomponentengemisch in einer bestimmten Ausströmrichtung abzugeben.

Das erfindungsgemäße Mischventil zeichnet sich nun durch eine besondere Bauweise des ersten Beschichtungsmittelventils und/oder des zweiten Beschichtungsmittelventils aus. So ist zumindest eines dieser Beschichtungsmittelventile als Drehschieberventil ausgebildet und weist zwei planparallele Ventilscheiben auf, die relativ zueinander um eine Drehachse drehbar sind, um den jeweiligen Beschichtungsmittelstrom in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Ventilscheiben relativ zueinander zu steuern.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Mischventils besteht in dem sogenannten Nullabschluss der jeweiligen Beschichtungsmittelkomponente durch eine Drehbewegung (Abscherung) der Ventilscheiben relativ zueinander.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Mischventils besteht in der sehr feinen Justiermöglichkeit auch bei sehr kleinen Beschichtungsmittelströmen, wie später noch eingehend erläutert wird.

Überhaupt ist zu erwähnen, dass das erfindungsgemäße Mischventil eine dynamische, variable Einstellung des Mischungsverhältnisses der verschiedenen Beschichtungsmittelkomponenten ermöglicht.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Mischventils besteht in der einfachen Wartung.

Ferner ermöglicht die Erfindung auch einen einfachen Düsenwechsel, was unter Umständen sogar ohne Werkzeug möglich ist und nachfolgend noch detailliert beschrieben ist.

In einer Variante der Erfindung verläuft die Drehachse der Ventilscheiben im Wesentlichen parallel zur Ausströmrichtung an dem Beschichtungsmittelauslass. Die Ventilscheiben sind hierbei also mit ihrer Scheibenebene quer zur Strömungsrichtung angeordnet.

In dieser Variante der Erfindung werden die beiden Beschichtungsmittelkomponenten in der Regel stromabwärts hinter der stromabwärts gelegenen Ventilscheibe zusammengeführt. Davon zu unterscheiden ist eine Zusammenführung der verschiedenen Beschichtungsmittelkomponenten innerhalb einer der Ventilscheiben, wie es bei einer anderen Erfindungsvariante möglich ist, die nachfolgend noch eingehend beschrieben wird.

Bei dieser ersten Erfindungsvariante sind die beiden Beschichtungsmitteleinlässe bezüglich der Ausströmrichtung vorzugsweise nebeneinander angeordnet. Die drehbaren Ventilscheiben sind dabei vorzugsweise um zwei Drehachsen drehbar, die parallel zu der Ausströmrichtung ausgerichtet und nebeneinander angeordnet sind. Die drehbaren Ventilscheiben sind also jeweils um eine eigene Drehachse drehbar, wobei die Drehachsen der einzelnen Ventilscheiben vorzugsweise parallel zueinander und auch parallel zu der Ausströmrichtung verlaufen.

Bei dieser Erfindungsvariante liegen die Beschichtungsmitteleinlässe einerseits und der Beschichtungsmittelauslass andererseits vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten der Ventilscheiben, jeweils bezogen auf die Scheibenebene.

In einer anderen Variante der Erfindung verläuft die Drehachse der Ventilscheiben dagegen quer, insbesondere rechtwinklig, zur Ausströmrichtung an dem Beschichtungsmittelauslass. Die Ventilscheiben sind hierbei also mit ihrer Scheibenebene parallel zur Ausströmrichtung ausgerichtet.

Bei dieser Erfindungsvariante können die Drehachsen der drehbaren Ventilscheiben koaxial verlaufen.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindungsvariante ist beiderseits einer mittigen, ortsfesten Ventilscheibe jeweils eine drehbare Ventilscheibe angeordnet. Hierbei sind die Beschichtungsmitteleinlässe vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten der Ventilscheiben angeordnet. Dies bedeutet, dass beispielsweise die eine Beschichtungsmittelkomponente von links zugeführt wird, während die andere Beschichtungsmittelkomponente von rechts zugeführt wird.

Die beiden Beschichtungsmittelkomponenten können bei dieser Erfindungsvariante innerhalb der ortsfesten Ventilscheibe zusammengeführt werden.

Die ortsfeste mittige Ventilscheibe ist hierbei also Bestandteil der beiden Beschichtungsmittelventile.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist jeweils die stromabwärts gelegene Ventilscheibe ortsfest montiert, während die stromaufwärts gelegene Ventilscheibe drehbar ist.

Es ist jedoch alternativ auch möglich, dass die stromabwärts gelegene Ventilscheibe drehbar ist, während die stromaufwärts gelegene Ventilscheibe ortsfest ist.

In der stromaufwärts gelegenen Ventilscheibe und auch in der stromabwärts gelegenen Ventilscheibe befindet sich jeweils mindestens eine Durchgangsbohrung, wobei die Durchgangsbohrungen in den beiden Ventilscheiben durch eine relative Drehbewegung mehr oder weniger in Deckung gebracht werden können und dann einen freien Ventilquerschnitt bilden, der von dem Drehwinkel der beiden Ventilscheiben relativ zueinander abhängig ist.

Hierbei ist zu erwähnen, dass das erfindungsgemäße Mischventil eine bestimmte Ventilkennlinie aufweist, wobei die Ventilkennlinie den Zusammenhang zwischen dem Drehwinkel einerseits und dem freien Ventilquerschnitt andererseits wiedergibt. Durch eine geeignete Formgebung der Durchgangsbohrungen in den beiden aufeinanderliegenden Ventilscheiben lässt sich bei dem erfindungsgemäßen Mischventil eine nicht-lineare Ventilkennlinie realisieren.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist diese Ventilkennlinie progressiv. Dies bedeutet, dass sich der freie Ventilquerschnitt zu Beginn nur relativ wenig in Abhängigkeit von dem Drehwinkel ändert, was dann eine sehr feine Dosierung bei kleinen Beschichtungsmittelströmen erlaubt. Mit zunehmendem Drehwinkel und damit auch zunehmendem Beschichtungsmittelstrom wird die Ventilkennlinie dann jedoch steiler, damit innerhalb des zur Verfügung stehenden Drehwinkels auch ein maximaler freier Ventilquerschnitt realisiert werden kann.

Die Nichtlinearität der Ventilkennlinie kann – wie bereits kurz erwähnt – durch eine geeignete Formgebung der Durchgangsbohrungen in den Ventilscheiben realisiert werden. Beispielsweise kann sich die Durchgangsbohrung in einer der Ventilscheiben in Umfangsrichtung verengen, beispielsweise tropfenförmig, um die gewünschte nicht-lineare Abhängigkeit des freien Ventilquerschnitts von dem Drehwinkel zu erreichen.

Darüber hinaus kann sich die Durchgangsbohrung in der stromabwärts gelegenen Ventilscheibe auch in Strömungsrichtung verengen, insbesondere konisch.

Ferner besteht auch die Möglichkeit, dass die Durchgangsbohrung in der stromabwärts gelegenen Ventilscheibe in Umfangsrichtung angewinkelt ist, so dass das erste bzw. zweite Beschichtungsmittel mit einem Drall in Umfangsrichtung aus der Durchgangsbohrung austritt.

Im Rahmen der Erfindung besteht auch die Möglichkeit, dass das Mischventil eine integrierte Austrittsdüse aufweist, die von dem Beschichtungsmittelauslass mit dem Mehrkomponentengemisch gespeist wird.

Vorzugsweise besteht diese Austrittsdüse aus Kunststoff, beispielsweise aus Kunststoff-Spritzguss, was eine einfache und kostengünstige Herstellung erlaubt.

Die Austrittsdüse weist einen Strömungskanal auf, der so geformt sein kann, dass er dem durchströmenden Mehrkomponentengemisch einen Drall verleiht. Das Mehrkomponentengemisch strömt dann mit einem entsprechenden Drall aus der Austrittsdüse aus.

Ferner ist zu erwähnen, dass die Austrittsdüse vorzugsweise auswechselbar an dem Mischventil angebracht ist. Die Austrittsdüse kann also als Austauschteil hergestellt werden.

Vorzugsweise ermöglicht das erfindungsgemäße Mischventil einen werkzeuglosen Wechsel der Austrittsdüse, beispielsweise mittels eines Bajonettverschlusses oder mittels einer manuell bedienbaren Überwurfmutter.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass das Mischventil auch einen Spülmitteleinlass aufweisen kann, um Spülmittel zuzuführen. In diesem Fall befindet sich in der Ventilscheibe vorzugsweise eine separate Durchgangsbohrung für das Spülmittel. In Abhängigkeit von dem Drehwinkel der Ventilscheibe kann dann wahlweise Beschichtungsmittel oder Spülmittel durchgelassen werden.

Darüber hinaus ist zu erwähnen, dass die Einstellung der Beschichtungsmittelventile vorzugsweise durch einen Elektromotor erfolgt, der die Ventilscheiben relativ zueinander dreht. Hierbei können auch zwei Elektromotoren eingesetzt werden, die es ermöglichen, die Ventilscheiben der Beschichtungsmittelventile unabhängig voneinander zu drehen, was eine Einstellung des Mischungsverhältnisses durch eine geeignete Ansteuerung der Elektromotoren ermöglicht.

Schließlich ist noch zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur Schutz beansprucht für das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Mischventil. Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für einen kompletten Beschichtungsroboter mit einem solchen Mischventil bzw. für eine komplette Lackier- bzw. Beschichtungsanlage mit mindestens einem solchen Mischventil.

Andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1A eine schematische Längsschnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Mischventil,

1B eine Querschnittsansicht durch das Mischventil 1A im Bereich der Ventilscheiben,

2A eine Abwandlung des Mischventils gemäß den 1A und 1B mit einer anderen Ausrichtung der Ventilscheiben, sowie

3 ein Beispiel einer möglichen Ventilkennlinie.

Die 1A und 1B zeigen verschiedene Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Mischventils 1, das beispielsweise in einer Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen eingesetzt werden kann, um verschiedene Beschichtungsmittelkomponenten eines Dickstoffs zu mischen.

Hierzu weist das Mischventil 1 zwei Beschichtungsmitteleinlässe 2, 3 auf, über die die beiden Beschichtungsmittelkomponenten getrennt voneinander zugeführt werden.

Darüber hinaus weist das Mischventil 1 einen Beschichtungsmittelauslass 4 auf, wobei über den Beschichtungsmittelauslass 4 das aus den beiden Beschichtungsmitteln bestehende Mehrkomponentengemisch ausgegeben wird.

Zwischen den beiden Beschichtungsmitteleinlässen 2, 3 einerseits und dem Beschichtungsmittelauslass 4 andererseits befinden sich zwei Beschichtungsmittelventile, die den Beschichtungsmittelstrom durch den Beschichtungsmitteleinlass 2 bzw. 3 steuern.

Das Beschichtungsmittelventil zwischen dem Beschichtungsmitteleinlass 2 und dem Beschichtungsmittelauslass 4 weist eine ortsfeste Ventilscheibe 5 und eine drehbare Ventilscheibe 6 auf.

Das andere Beschichtungsmittelventil zwischen dem Beschichtungsmitteleinlass 3 und dem Beschichtungsmittelauslass 4 weist ebenfalls eine ortsfeste Ventilscheibe 7 und eine drehbare Ventilscheibe 8 auf.

In den Ventilscheiben 58 befinden sich jeweils Durchgangsbohrungen 9, 10, 11, 12.

Die Durchgangsbohrungen 9, 11 können durch eine relative Drehbewegung der beiden Ventilscheiben 5, 6 relativ zueinander mehr oder weniger in Deckung gebracht werden, so dass der frei durchströmbare Ventilquerschnitt von dem Drehwinkel der Ventilscheibe 6 relativ zu der Ventilscheibe 5 abhängt.

Das Gleiche gilt für die Durchgangsbohrungen 10, 12 in den beiden Ventilscheiben 7, 8, die ebenfalls relativ zueinander gedreht werden können.

Hierbei ist zu erwähnen, dass der Drehwinkel der Ventilscheiben 5, 6 relativ zueinander unabhängig von dem Drehwinkel der Ventilscheiben 7, 8 relativ zueinander eingestellt werden kann. Dadurch ist es möglich, das Mischungsverhältnis der zu applizierenden Beschichtungsmittelkomponenten durch eine geeignete Drehung der Ventilscheiben 6, 8 sehr genau und variabel einzustellen.

Darüber hinaus kann auch der Beschichtungsmittelstrom des Mehrkomponentengemischs eingestellt werden, der über den Beschichtungsmittelauslass 4 abgegeben wird.

Das erfindungsgemäße Mischventil 1 ermöglicht also zum einen eine Einstellung des Mischungsverhältnisses und zum anderen eine Einstellung der Abgabemenge.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Ventilscheiben 58 in zwei Gehäuseteilen 13, 14 untergebracht sind, was hier nur schematisch dargestellt ist.

Darüber hinaus ist zu erwähnen, dass der Antrieb der drehbaren Ventilscheiben 6, 8 in der Zeichnung nicht dargestellt ist.

Ferner ist zu erwähnen, dass das Mischventil 1 eine Austrittsdüse 15 aufweist, die von dem Beschichtungsmittelauslass 4 mit dem Mehrkomponentengemisch gespeist wird.

Das Mehrkomponentengemisch durchströmt hierbei einen Düsenkanal 16 in der Austrittsdüse 15. Der Düsenkanal 16 ist hierbei so geformt, dass das durchströmende Mehrkomponentengemisch einen Drall erhält, wie in der Zeichnung durch die Spirallinie in dem Düsenkanal 16 angedeutet wird.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Durchgangsbohrungen 9, 10 in Umfangsrichtung tropfenförmig sind, wie aus 1B ersichtlich ist. Dies führt vorteilhaft zu einer nicht-linearen, progressiven Ventilkennlinie, wie aus 3 ersichtlich ist. So ist aus der Zeichnung ersichtlich, dass der freie Öffnungsquerschnitt A des Mischventils 1 bei einem kleinen Drehwinkel α zunächst nur eine geringe Steigung in Abhängigkeit von dem Drehwinkel α hat, was eine sehr feine Dosierung ermöglicht. Mit zunehmendem Drehwinkel α wird die Steigung der Ventilkennlinie dann steiler, damit innerhalb des zur Verfügung stehenden Drehwinkels auch ein maximaler freier Ventilquerschnitt Amax erreicht werden kann.

2 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß 1A und 1B, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die drehbaren Ventilscheiben 6, 7 beiderseits einer mittigen, ortsfesten Ventilscheibe 17 angeordnet sind. Die ortsfeste Ventilscheibe 17 ist hierbei also Bestandteil beider Beschichtungsmittelventile.

Eine weitere Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die beiden drehbaren Ventilscheiben 6, 8 um Drehachsen drehbar sind, die koaxial verlaufen und rechtwinklig zur Ausströmrichtung 18 verlaufen.

Darüber hinaus sind hier zwei Elektromotoren 19, 20 dargestellt, die dazu dienen, die beiden drehbaren Ventilscheiben 6, 8 relativ zu der mittigen, ortsfesten Ventilscheibe 17 zu drehen.

In diesem Ausführungsbeispiel werden die verschiedenen Beschichtungsmittelkomponenten innerhalb der mittigen, ortsfesten Ventilscheibe 17 zusammengeführt.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Austrittsdüse 15 hierbei mittels einer Überwurfmutter 21 an einem Gehäuse 22 des Mischventils 1 befestigt ist.

Aus der Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels ist auch ersichtlich, dass die Ventilscheiben 58 nicht exakt plattenförmig sein müssen. Es reicht vielmehr auf, wenn die Ventilscheiben 58 auf ihren einander zugewandten Seitenfläche planparallel verlaufen, um eine Drehbewegung relativ zueinander zu ermöglichen.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen und insbesondere auch ohne das kennzeichnende Merkmal des Hauptanspruchs.

Bezugszeichenliste

1
Mischventil
2
Beschichtungsmitteleinlass
3
Beschichtungsmitteleinlass
4
Beschichtungsmittelauslass
5
Ortsfeste Ventilscheiben
6
Drehbare Ventilscheiben
7
Ortsfeste Ventilscheiben
8
Drehbare Ventilscheiben
9–12
Durchgangsbohrungen
13
Oberes Gehäuseteil
14
Unteres Gehäuseteil
15
Austrittsdüse
16
Düsenkanal der Austrittsdüse
17
Mittlere ortsfeste Düsenscheibe
18
Ausströmrichtung
19
Elektromotor zum Drehen der drehbaren Ventilscheibe 6
20
Elektromotor zum Drehen der drehbaren Ventilscheibe 8
21
Überwurfmutter zur Sicherung der Austrittsdüse
22
Gehäuse
A
Freier Ventilquerschnitt
AMAX
maximaler freier ventilquerschnitt
α
Drehwinkel der ventilescheiben 6 bzw. 8
αAUF
Öffnungswinkel, ab dem das jeweilige Beschichtungsmittelventil öffnet