Игольчатый клапан - RU2018103934A
Код документа: RU2018103934A
Формула
1. Игольчатый клапан для управления жидкостным потоком кроющего средства (H, SL) в установке для нанесения покрытий, в частности для управления потоком двухкомпонентной смеси из двух компонентов (H, SL) кроющего средства, в частности двухкомпонентного лака из основного лака (SL) и отвердителя (H), имеющий
a) седло (7) клапана и
b) смещаемую иглу (4) клапана, имеющую стержень иглы и головку (5) иглы,
b1) при этом в закрытом положении иглы (4) клапана головка (5) иглы закрывает седло (7) клапана,
b2) в отличие от чего в открытом положении иглы (4) клапана головка (5) иглы освобождает седло (7) клапана,
отличающийся
c) гибкой мембраной (18), которая кольцеобразно и герметично окружает иглу (4) клапана выше по потоку перед головкой (5) иглы.
2. Игольчатый клапан по п.1, отличающийся тем,
a) что игла (4) клапана расположена с возможностью смещения в клапанной камере (16), при этом клапанная камера (17) по меньшей мере на отдельных участках является цилиндрической,
b) что мембрана (18) в середине герметично прикреплена к стержню иглы (4) клапана, и
c) что мембрана (4) своим окружным краем герметично прикреплена к внутренней стенке клапанной камеры (17).
3. Игольчатый клапан по п.2, отличающийся
a) приводом (8) клапана для смещения иглы (4) клапана, в частности в виде пневматического привода (8) клапана, имеющего поршень (12),
b) впуском (1, 2) для кроющего средства для подвода кроющего средства, при этом впуск (1, 2) для кроющего средства на обращенной от привода (8) клапана стороне мембраны (18) впадает в клапанную камеру (17), так что мембрана (18) уплотняет привод (8) клапана относительно наполненной кроющим средством клапанной камеры (17), и
c) выпуском для кроющего средства для выпускания кроющего средства, при этом выпуск кроющего средства впадает в седло (7) клапана, так что кроющее средство в открытом положении иглы (4) клапана может течь через седло (7) клапана к выпуску для кроющего средства.
4. Игольчатый клапан по п.3, отличающийся тем, что привод (8) клапана имеет следующее
a) смещаемый поршень (12), который действует на иглу (4) клапана, чтобы смещать иглу (4) клапана;
b) впуск для управляющего воздуха для подвода управляющего воздуха, при этом управляющий воздух действует на поршень (12), чтобы смещать поршень и вместе с тем также иглу (4) клапана,
c) пружину (13) клапана, которая действует с силой упругости на поршень (12) или иглу (4) клапана;
d) при этом упругая сила пружины (13) клапана в закрытом положении и в открытом положении составляет предпочтительно по меньшей мере 20 Н, 40 Н или 80 Н и/или самое большое 400 Н, 200 Н или 100 Н.
5. Игольчатый клапан по п.4, отличающийся тем,
a) что пружина (13) клапана давит на иглу (4) клапана в направлении закрытого положения, и
b) что управляющий воздух давит на иглу (4) клапана через поршень (12) в направлении открытого положения,
c) что пружина (13) клапана и головка (5) иглы предпочтительно расположены на противоположных сторонах поршня (12),
d) что поршень (12) имеет предпочтительно диаметр поршня по меньшей мере 5 мм, 10 мм, 15 мм, 20 мм, 25 мм, 30 мм, или 35 мм, чтобы создавать большую открывающую силу при движении иглы (4) клапана в открытое положение,
e) что управляющий воздух для движения иглы (4) клапана в открытое положение предпочтительно нуждается в давлении управляющего воздуха меньше 6 бар, в частности 5,5 бар, так что управляющий воздух может браться из обычной сети сжатого воздуха 6 бар.
6. Игольчатый клапан по п.5, отличающийся тем,
a) что пружина (13) клапана давит на иглу (4) клапана с определенной закрывающей силой в направлении закрытого положения,
b) что пневматический привод (8) клапана при пневматическом активировании давит на иглу (4) клапана с определенной открывающей силой в направлении открытого положения,
c) что открывающая сила на определенный избыток открывающей силы больше закрывающей силы, чтобы можно было открывать игольчатый клапан, когда головка (5) иглы прилипает к седлу (7) клапана,
d) что избыток открывающей силы предпочтительно больше 20 Н, 40 Н, 60 Н, 80 Н, 100 Н, 120 Н или 180 Н.
7. Игольчатый клапан по п.4, отличающийся тем,
a) что пружина (13) клапана давит на иглу (4) клапана в направлении открытого положения, и
b) что управляющий воздух давит на иглу (4) клапана через поршень (12) предпочтительно в направлении закрытого положения;
c) что пружина (13) клапана и головка (5) иглы предпочтительно расположены на одной и той же стороне поршня (12).
8. Игольчатый клапан по одному из пп.4-7, отличающийся тем,
a) что давление кроющего средства на впуске (1, 2) для кроющего средства, начиная с определенного открывающего давления, выдавливает иглу (4) клапана через мембрану (18) из закрытого положения в открытое положение;
b) что мембрана предпочтительно имеет диаметр мембраны по меньшей мере 3 мм, 6 мм или 9 мм и/или самое большое 40 мм, 20 мм или 11 мм, в частности 10 мм;
c) что открывающее давление кроющего средства на впуске (1, 2) для кроющего средства составляет предпочтительно по меньшей мере 8 бар, 10 бар, 12 бар или 14 бар и/или самое большое 35 бар, 22 бара, 18 бар или 16 бар.
9. Игольчатый клапан по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем,
a) что седло (7) клапана сужается в направлении течения под определенным углом (β) седла;
b) что головка (5) иглы сужается в направлении течения под определенным углом (λ) головки;
c) что угол (β) седла по существу равен углу (λ) головки;
d) что угол (β) седла предпочтительно больше 20°, 30° или 35° и/или меньше 70°, 60° или 50°;
e) что угол (λ) головки предпочтительно больше 20°, 30° или 35° и/или меньше 70°, 60° или 50°.
10. Игольчатый клапан по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем,
a) что в головку (5) иглы (4) клапана вставлен дополнительный уплотнительный элемент (6) для уплотнения седла (7) клапана в закрытом положении, и/или
b) что уплотнительный элемент (6) состоит из другого материала, чем головка (5) иглы (4) клапана, и/или
c) что уплотнительный элемент (6) состоит из упругого материала, и/или
d) что уплотнительный элемент (6) состоит из перфторкаучука, и/или
e) что уплотнительный элемент (6) привулканизирован к головке (5) иглы, и/или
f) что уплотнительный элемент (6) представляет собой уплотнительное кольцо, которое вставлено в кольцевой паз в головке (5) иглы, и/или
g) что головка (5) иглы состоит из титана.
11. Игольчатый клапан по п.10, отличающийся тем,
a) что головка (5) иглы (4) клапана по существу конически сужается в направлении течения;
b) что седло (7) клапана по существу конически сужается в направлении течения;
c) что головка (5) иглы в своей конической боковой поверхности имеет кольцевой паз, в который вставлен уплотнительный элемент (6);
d) что коническая боковая поверхность головки (5) иглы выше по потоку перед уплотнительным элементом (6) образует кольцеобразно проходящую по кругу опорную поверхность (21) и опирается опорной поверхностью (21) на седло (7) клапана;
e) что головка (5) иглы имеет в опорной поверхности (21) по меньшей мере один аксиально проходящий промывочный паз (22), который в закрытом положении иглы (4) клапана обеспечивает возможность пропускания промывочного средства из клапанной камеры (17) в направлении уплотнительного элемента (6);
f) что промывочный паз (22) предпочтительно имеет ширину паза по меньшей мере 1 мм и самое большее 2 мм.
12. Игольчатый клапан по п.10 или 11, отличающийся тем,
a) что головка (5) иглы имеет жесткий упор (21) и в закрытом положении опирается на седло (7) клапана этим упором (21), в частности кольцеобразно проходящей по кругу конической опорной поверхностью (21), и
b) что уплотнительный элемент (6) в головке (5) иглы в закрытом положении иглы (4) клапана подвержен давлению, которое является независимым от действующей на иглу (4) клапана закрывающей силы, так как головка (5) иглы своим жестким упором (21) опирается на седло (7) клапана.
13. Игольчатый клапан по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем,
a) что игла (4) клапана не уплотнена никаким дополнительным уплотнением, в частности уплотнительной кромкой, которая с уплотнением прилегает к боковой поверхности стержня иглы, и/или
b) что отвердитель (H) содержит изоцианат, и/или
c) что стержень иглы (4) клапана имеет диаметр, который больше 2 мм, 3 мм или 4 мм и/или меньше 10 мм, 6 мм или 5 мм, и/или
d) что игла (4) клапана имеет максимальный ход иглы меньше 3 мм, 2,5 мм, 2 мм, 1,4 мм или 1 мм.
14. Установка для нанесения покрытий, имеющая по меньшей мере один игольчатый клапан для управления потоком кроющего средства, в частности для управления жидкостным потоком двухкомпонентной смеси из двух компонентов (H, SL) кроющего средства, в частности двухкомпонентного лака из основного лака (SL) и отвердителя (H), при этом игольчатый клапан предпочтительно расположен в одном из следующих конструктивных элементов установки для нанесения покрытий:
a) ротационном распылителе;
b) двухкомпонентном смесителе для смешивания обоих компонентов кроющего средства;
c) двухкомпонентном запорном клапане для запирания или высвобождения двухкомпонентной смеси;
d) запорном клапане для отвердителя и/или основного лака.
15. Дозирующая система для дозирования кроющего средства, имеющая
a) трубопровод (23) для кроющего средства для пропускания кроющего средства;
b) расположенный в трубопроводе (23) для кроющего средства дозировочный насос (25) для дозирования кроющего средства;
c) байпасный трубопровод (29) для обхода дозировочного насоса (25), при этом байпасный трубопровод (29) выше по потоку перед дозировочным насосом (25) ответвляется от трубопровода (23) для кроющего средства и ниже по потоку за дозировочным насосом (25) снова впадает в трубопровод (23) для кроющего средства, и
d) байпасный клапан (30), который расположен в байпасном трубопроводе (29),
отличающаяся тем, что
e) байпасный клапан (30) представляет собой мембранный клапан, в частности игольчатый клапан с мембраной по одному из пп.1-13.
16. Дозирующая система по п.15, отличающаяся тем, что байпасный клапан (30) является управляемым, чтобы выборочно освобождать байпасный трубопровод (29) для процесса промывки или запирать для дозировки кроющего средства.
17. Дозирующая система по п.15 или 16, отличающаяся тем,
a) что давление кроющего средства действует ниже по потоку за байпасным клапаном (30) на мембрану в байпасном клапане (30), и
b) что действующее на мембрану давление кроющего средства открывает байпасный клапан (30), когда давление кроющего средства превышает заданное максимальное значение.
18. Дозирующая система по одному из пп.15-17, отличающаяся тем,
a) что байпасный клапан (30) установлен на дозировочном наосе (25), и/или
b) что дозировочный насос (25) имеет корпус из нержавеющей стали, в то время как байпасный клапан (30) имеет корпус их простой стали, пластика или нержавеющей стали.
