Spritzhandgerät zum Zerstäuben von Farbe oder ähnlichem Spritzgut. Die Erfindung betrifft ein Spritzhand gerät zum Zerstäuben von Farbe und ähn lichem Spritzgut mit einer motorisch be triebenen, eine Hilfsflüssigkeit fördernden Hauptpumpe und einer von der Hilfsflüssig keit angetriebenen Hilfspumpe zum Aus stossen des Spritzgutes durch eine Düse. Die Anordnung einer besonderen Hilfspumpe soll bei diesen Spritzgeräten den Zutritt des Spritzgutes zu den fein gearbeiteten Steuer teilen der Hauptpumpe verhindern,
da sonst das Spritzgut mit seinen schleifenden Be- standteilen sehr bald die Pumpenteile so weit abnutzen würde, dass eine ordnungsgemässe Förderung und die Erzeugung der erforder lichen Drücke nicht mehr möglich ist.
Gemäss der Erfindung ist zur noch besse ren Verwirklichung dieses Ziels im Gegen satz zu den bekannten Farbspritzen, bei denen die Hilfspumpe eine Kolbenpumpe ist, diese Hilfspumpe eine Membranpumpe. Diese, an sich auch in Zusammenwirkung mit einer auf eine Hilfsflüssigkeit wirkenden Hauptkolbenpumpe bekannte Membranpumpe ist gemäss der Erfindung jedoch so angeord net und eingebaut, dass ihre Membrane und ihr Ventil in einem becherrartigen, in eine entsprechende Aussparung des Gerätegehäu ses eingesetzten und lösbaren Hilfsgehäuse untergebracht sind,
das auch die Anschluss- kanäle an die Hauptpumpe und die Spritz düse enthält.
Diese Unterbringung der Membranpumpe in einem eingesetzten Hilfsgehäuse hat auf dem Gebiet der Spritzhandgeräte besondere Bedeutung. Mit Rücksicht auf das anzu strebende möglichst geringe Gewicht solcher Geräte ist man in diesem Falle genötigt, das Gehäuse aus einem sehr leichten Werkstoff herzustellen. So verwendet man bevorzugt Magnesiumlegierungen der im Handel unter dem Warenzeichen Elektron" bekannten Art.
Bei diesen gegossenen Gehäusen muss man aber in ausserordentlich vielen Fällen feststellen, dass es den in der Farbspritze auf tretenden Drücken von über 150 Atm. (vergl. deutsches Patent Nr. 607001) wegen der un vermeidbaren Gussporen nicht standhält. Bei der geschilderten neuen Einbauweise der Membranpumpe ist es ohne nennenswertes Mehrgewicht möglich, das dem hohen Druck ausgesetzte Hilfsgehäuse aus einem andern hochdruekflüsssgkeitsdichten und -festen Stoff, wie Stahl, Bronze usw., herzustellen.
Bei Membranpumpen der für die Farb- spritze in Frage kommenden Art, kommt es für die Haltbarkeit der Membran sehr we sentlich auf deren richtige Einspannung an. Bei den bekannten Pumpen hat man ihren Rand möglichst fest und unbeweglich einge spannt und für die Bewegungen der Mem bran senkrecht zu ihrer Ebene notwendige Nachgiebigkeit durch zusätzlichen Werkstoff in Form von Wellen in der Membran erzielt. Bei einem Anschlagen der Membran strecken sich also lediglich die Wellen, während der Membranrand fest eingespannt bleibt.
Die der vorliegenden Erfindung vorangegangenen Dauerversuche haben aber ergeben, dass für die in Frage kommenden Drücke und vor allem für die hohen minutlichen Hubzahlen gewellte Membranen möglichst zu vermeiden sind, da bei ihrer Herstellung sehr leicht die ersten Ansätze zu späteren Dauerbrüchen er zeugt werden.
Zweckmässigerweise wird deshalb für die Membran eine ganz besondere Art der Ein spannung vorgesehen, die es gestattet, eine nichtgewellte Membran zu verwenden. Die für den Membranaussehlag senkrecht zu ihrer Ebene in diesem Falle notwendige Randverschiebung nach der Membranmitte zu, kann in der Weise ermöglicht werden, dass der Rand zwischen elastischen Ringen eingespannt ist, die dabei ihrerseits wieder zwischen Spannringen in der Weise gehalten werden,
dass die an dem Membranrand auf liegenden Teile und die nach dem Membran mittelpunkt zu liegenden Innenrandteile der elastischen Ringe die Möglichkeit zu einem Nachgeben in Richtung auf den Membran mittelpunkt hin haben. Lediglich die an den Spannringauflageflächen aufliegenden Teilen der elastischen Ringe, die den den Membran rand einspannenden Teilen abgekehrt sind, werden dabei von den Spannringen unbeweg lich gehalten.
Vorteilhafterweise ist die Einspannung der Membran derart, dass sie mit einem ganz bestimmten, nicht zu grossen und nicht zu kleinen Druck zwischen den elastischen Ringen gehalten wird. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Spannringe fest mit einander in einer solchen gegenseitigen Stel lung verbunden sind, dass der optimale Spanndruck an den eingeklemmten elasti schen Ringen auftritt.
Die fest miteinander verbundenen Spannringe, die dazwischen ein- geklemmten elastischen Ringe und die Mem bran können dann zusammen einen von der Fabrik zu beziehenden, fertigen Bauteil bil den, den der Besitzer der Farbspritze ge gebenenfalls leicht auswechseln kann, ohne dass er dabei eine falsche Membraneinspan- nung zu befürchten hat.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel des Gegenstandes der Erfindung sche matisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer ganzen Farbspritze, Fig. 2 gibt einen Schnitt durch den in Spritzrichtung gelegenen Gehäuseansatz des Spritzgerätes im Mittelachssehnitt wieder, während Fig. 3 den dazu gehörigen Querschnitt zeigt. In Fig. 4 und 5 ist in einem grösseren Massstabe die Einspannung des Membran randes, das eine Mal bei unbelasteter und das andere Mal bei belasteter Membran, dar gestellt.
Am Spritzgerät sind im wesentlichen folgende Teile zu erkennen: Ein Gehäuse 1 mit daran angebautem Handgriff 2 und Aus lassstutzen 23, ein hinterer Abschlussdeckel 3, sowie ein domartiger Ansatz 4, dessen Be deutung weiter unten beschrieben werden wird. In den Handgriff 2 mündet eine elek trische Stromzuleitung 5, die durch einen im i Handgriff untergebrachten, nicht gezeichne ten Schalter ein- und ausgeschaltet werden kann.
Von dem in dem Gerätegehäuse 1 untergebrachten Elektromotor ist nur der Anker 6 gestrichelt angedeutet. Er treibt , über gestrichelt eingezeichnete Zahnräder 7 eine Stirnnockenscheibe 8, die ihrerseits wieder in Zusammenwirkung mit einer nicht sichtbaren Rückführfeder einen Pumpen stössel 9 in seinem Zylinder 10 hin- und her bewegt.
Diesem Zylinder läuft aus einem im Dom 4 vorgesehenen Vorratsbehälter durch die Offnung 11 eine schmierende Hilfsflüs sigkeit, und zwar ein. dem Weichmacher des zu verspritzenden Spritzgutes gleiches oder verwandtes<B>01</B> zu. Dieses<B>01</B> wird von dem Kolben 9 durch den Kanal 12 dem Druck raum 13 vor der Membran 14 zugeführt. Es ist wichtig, ein<B>01</B> der beschriebenen Art zu wählen, damit bei Membranbruch die dann ausgespritzte Hilfsflüssigkeit nicht das be spritzte Stück verdirbt.
Die durch die stossweise Förderung der Hilfsflüssigkeit in Bewegung gesetzte Mem bran drückt die ihr aus dem Farbbehälter 15 über eine Zuleitung 16, ein Anschlussgelenk 1.7, den Kanal 18 und ein Rüekschlagventil 19 zufliessende Farbe durch einen Kanal 20 zur Spritzdüse 21. Die Spritzdüse ist mit Hilfe einer Überwurfmutter 22 stirnseitig gegen den Gehäusestutzen 23, in dem sich die Membranpumpe befindet, gespannt und ist von aussen durch eine Rändelmutter 24 in ihrer Vorspannung verstellbar.
Mittels des Abzugsbügels 25 ist die För dermenge je Hub der Hauptpumpe 9, 10 und damit auch die Fördermenge der Membran pumpe über -eine nicht besonders dargestellte Verstelleinrichtung zu regeln.
In der in grösserem Massstabe gezeichne ten Darstellung nach Fig. 2 und 3 sind ausser den bereits beschriebenen Teilen noch ver schiedene weitere Einzelteile und vor allem die Unterbringung der Membranpumpe in einem besonderen Gehäuse zu erkennen. Der stutzeuartige Ansatz 23 am Gehäuse 1 ent hält in dem gezeichneten Beispiel eine Quer bohrung 26 mit einer Anschlagschulter 27.
In diese Bohrung ist das becherartige Mem- branpumpengehäuse 28 bis, zum Aufsitzen auf der Anschlagschulter 27 eingeschoben und in eingeschobener Lage durch den Bolzen 29 (Fix. 3) gesichert. Der Anschluss dieses Membranpumpengehäuses 28 an den Zylinder 10 und an die Düse 2 ist unter Zwischen schaltung von durchbohrten Zwischenstücken 30 bezw. 31 hergestellt, von denen eines (30) zwischen den Zylinder 10 und einer entspre chenden Druckfläche des Gehäuses 28 ein geschaltet und das andere (31) in das Ge häuse 28 eingesteckt ist.
Das becherartige Membrangehäuse 28 ent hält eine zu seinem äussern Zylindermantel exzentrisch liegende Längsbohrung, in deren Boden der im Gehäuse 28 vorgesehene Zu- laufkanal 12 einmündet. Am Boden der Beclhervertiefung des Gehäuses 28 ist die noch weiter unten näher zu beschreibende Membran 14 mit ihren Spannorganen mit zur Spritzrichtung paralleler Ebene eingelegt. Sie wird in dieser Lage gehalten durch ein in die Beeherbohrung eingepasstes und mittels einer Überwurfmutter 32 festgespanntes Zwi schenstück 33.
Der der Membran zugewandte Teil des Zwischenstückes enthält im Grunde einer Mittelbohrung 36 den Sitzring 34 für den Kegel 19 des Rückschlagventils. Dieser Kegel wird durch eine Schraubenfeder 35 gegen die Sitzfläche gedrückt.
Neben der Mittelbohrung 36 ist der zum Zwischenstück 31 und von dort zur Düse führende Auslasskanal 37 zuerkennen.
Oberhalb und gleichachsig zum Rück sehlagventil 19 und damit auch senkrecht zur Membranebene ist ebenfalls in einer Mittel bohrung des Zwischenstückes 33 der Zulauf 18 für die Farbe vorgesehen. In das obere Ende des Zwischenstückes 33 ist eine Schraube 38 eingeschraubt, welche das An schlussgelenkstück 17 für den Farbzulauf hält.
Der Schaft der Schraube 38 ist hohl und im Bereich des hohlen Gelenkstückes 17 mit Querdurchlässen 39 versehen, durch wel che die Farbe aus dem Gelenkstück 17 in die Höhlung der Schraube eintreten kann. In. dieser Höhlung der Schraube 38 ist ein Stift 40 geführt, der einen Kegelbund 41 aufweist.
Dieser Kegelbund wird durch eine Feder 42 gegen einen entsprechenden Innenkegel der Höhlung der Schraube 38 gedrückt und bil det ein Entlüftungsventil für die Farbzulei- tung. Die an der Gelenkstelle sich an sammelnde, von der Farbe mitgeführte Luft kann durch Niederdrücken des aus dem Schraubkopf herausragenden Endes des Stif tes 40 abgelassen werden. Der Stift 40 ist dabei so lang ausgebildet, dass er bei entspre- ehend tiefem Niederdrücken auch den Ventil kegel 19 des Rückschlagventils von dem Sitz ringe 34 abheben kann.
Das in den Fig. 4 und 5 in noch grösserem Massstab gezeichnete, die Membran enthal tende Einbaustück bildet eine geschlossene Einheit und wird in dieser Form vom Her steller gegebenenfalls als Ersatzteil geliefert. Das Einbaustück besteht aus zwei Spann ringen 43 und 44, zwischen denen elastische Gummiringe 45 und 46 angeordnet sind, wel- ehe den Rand der Membran 14 festhalten.
Der äussere Spannring 43 hat etwa L-Quer- schnitt. Die Innenfläche des kürzeren L-Schenkels ist als Auflagefläche für den einen Gummiring 46 bestimmt und weist in ihrem dem längeren L-Schenkel zugelegenen Teil umlaufende Rillen 47 auf, welche den hier aufliegenden Teil des Gummiringes 46 gegen Verschiebung nach der Membranmitte zu festhalten.
Die nicht in die Nuten 47 ein greifenden Teile des Ringes 46 haben bei dieser Befestigungsart noch die Möglichkeit, gemäss Fig. 5 bei Durchbiegung der Membran sich gegen die Membranmitte hin zu ver schieben.
Der Spannring 44 ist in den Ring 43 ein geschoben, dessen langer Schenkel ursprüng lich die gestrichelt gezeichnete Form hatte und erst nach dem Eindrücken des Ringes 44 bis zum Anschlagbund 48 des Ringes 43 in die ausgezogen gezeichnete Lage umgebör delt und abgedreht wurde. Die Dicke der elastischen Ringe 45 und 46 sowie diejenige des Ringes 44 sind zusammen mit der Lage des Anschlages 48 so aufeinander abge stimmt, dass bei vollständig eingepresstem Ring 44 genau der gewünschte Druck auf den Membranrand erzeugt wird.
Bei diesem Druck ist es .einerseits den elastischen Ringen 45 und 46 noch möglich, dem Membranrand bei seinen Bewegungen nach der Membran- mitte hin zu folgen und anderseits dichten sie bei dieser Vorspannung dennoch genügend ab.
Spray hand device for atomizing paint or similar spray material. The invention relates to a spray hand device for atomizing paint and similar Lich spray material with a motor-driven be, an auxiliary liquid promoting main pump and an auxiliary pump driven by the auxiliary liquid speed for pushing off the spray material through a nozzle. The arrangement of a special auxiliary pump is to prevent the access of the spray material to the finely crafted control parts of the main pump in these spray devices,
otherwise the spray material with its abrasive components would very soon wear the pump parts to such an extent that proper conveying and the generation of the required pressures is no longer possible.
According to the invention, in order to achieve this goal even better, in contrast to the known paint syringes in which the auxiliary pump is a piston pump, this auxiliary pump is a diaphragm pump. This membrane pump, known per se also in cooperation with a main piston pump acting on an auxiliary liquid, is according to the invention, however, so angeord net and installed that its membrane and valve are housed in a cup-like, detachable auxiliary housing inserted into a corresponding recess in the device housing ,
which also contains the connection channels to the main pump and the spray nozzle.
This accommodation of the diaphragm pump in an inserted auxiliary housing is of particular importance in the field of spray guns. In view of the aim to achieve the lowest possible weight of such devices, in this case it is necessary to manufacture the housing from a very light material. Magnesium alloys of the type known commercially under the trademark "Elektron" are preferably used.
With these cast housings, however, one has to find in an extremely large number of cases that the pressures occurring in the paint syringe of over 150 atm. (see German patent no. 607001) because of the unavoidable casting pores. With the new installation method of the diaphragm pump described, it is possible without significant additional weight to manufacture the auxiliary housing, which is exposed to the high pressure, from another high-pressure liquid-tight material such as steel, bronze, etc.
In the case of diaphragm pumps of the type in question for the paint syringe, correct clamping is very important for the durability of the diaphragm. In the known pumps you have their edge as firmly and immovably clamped and achieved for the movements of the Mem brane perpendicular to their plane necessary flexibility by additional material in the form of waves in the membrane. When the membrane hits, only the waves stretch, while the membrane edge remains firmly clamped.
However, the endurance tests preceding the present invention have shown that corrugated membranes should be avoided as far as possible for the pressures in question and especially for the high number of minute strokes, since the first approaches to later fatigue fractures are very easily generated during their production.
Appropriately, a very special type of voltage is therefore provided for the membrane, which allows a non-corrugated membrane to be used. The edge displacement towards the center of the membrane, which is necessary in this case for the membrane deflection perpendicular to its plane, can be made possible in such a way that the edge is clamped between elastic rings, which in turn are held between clamping rings in such a way that
that the parts lying on the membrane edge and the inner edge parts of the elastic rings that are to be located after the membrane center point have the possibility of yielding in the direction of the membrane center point. Only the parts of the elastic rings resting on the clamping ring support surfaces and facing away from the parts clamping the membrane edge are held immobile by the clamping rings.
Advantageously, the clamping of the membrane is such that it is held between the elastic rings with a very specific, neither too great nor too small pressure. This can be achieved in that the clamping rings are firmly connected to each other in such a mutual position that the optimal clamping pressure occurs on the clamped elastic rings.
The tightly interconnected clamping rings, the elastic rings clamped in between and the membrane can then together form a finished component that can be obtained from the factory and which the owner of the paint syringe can easily replace without having to insert the wrong membrane - has to fear.
In the drawing, a Ausführungsbei game of the subject matter of the invention is shown cal cally.
1 shows a view of an entire paint sprayer, FIG. 2 shows a section through the housing attachment of the sprayer located in the spraying direction in the central axis section, while FIG. 3 shows the associated cross section. In Fig. 4 and 5, the clamping of the membrane edge is on a larger scale, the one time with unloaded and the other time with loaded membrane, is provided.
The following parts can be seen on the sprayer: A housing 1 with an attached handle 2 and outlet nozzle 23, a rear cover 3, and a dome-like approach 4, the meaning of which will be described below. In the handle 2 opens an elec trical power supply line 5, which can be switched on and off by a housed in the handle i, not signed th switch.
Of the electric motor accommodated in the device housing 1, only the armature 6 is indicated by dashed lines. It drives, via gears 7 shown in dashed lines, a face cam disk 8, which in turn moves a pump plunger 9 back and forth in its cylinder 10 in cooperation with a non-visible return spring.
This cylinder runs from a reservoir provided in the dome 4 through the opening 11 a lubricating auxiliary fluid, namely a. <B> 01 </B> is equivalent to or related to the plasticizer of the material to be sprayed. This <B> 01 </B> is fed from the piston 9 through the channel 12 to the pressure chamber 13 in front of the membrane 14. It is important to choose a <B> 01 </B> of the type described so that if the membrane breaks, the auxiliary liquid then sprayed out does not spoil the part being sprayed.
The membrane set in motion by the intermittent promotion of the auxiliary liquid pushes the color flowing in from the paint container 15 via a supply line 16, a connection joint 1.7, the channel 18 and a check valve 19 through a channel 20 to the spray nozzle 21. The spray nozzle is with the aid a union nut 22 at the end face against the housing connector 23, in which the diaphragm pump is located, and is adjustable from the outside by a knurled nut 24 in its pretension.
By means of the trigger guard 25, the För quantity per stroke of the main pump 9, 10 and thus also the flow rate of the diaphragm pump is to be regulated via an adjusting device not specifically shown.
In the larger-scale representation of FIGS. 2 and 3, ver various other items and especially the placement of the diaphragm pump in a special housing can be seen in addition to the parts already described. In the example shown, the support-like approach 23 on the housing 1 contains a transverse bore 26 with a stop shoulder 27.
The cup-like diaphragm pump housing 28 bis is pushed into this bore to sit on the stop shoulder 27 and is secured in the pushed-in position by the bolt 29 (fix. 3). The connection of this diaphragm pump housing 28 to the cylinder 10 and to the nozzle 2 is with the interposition of pierced spacers 30 respectively. 31 made, of which one (30) between the cylinder 10 and a corre sponding pressure surface of the housing 28 switched on and the other (31) in the housing 28 is inserted.
The cup-like membrane housing 28 contains a longitudinal bore which is eccentric to its outer cylinder jacket and into the bottom of which the inlet channel 12 provided in the housing 28 opens. At the bottom of the Beclher recess of the housing 28, the membrane 14, to be described in more detail below, is inserted with its clamping elements with a plane parallel to the direction of spraying. It is held in this position by an intermediate piece 33 fitted into the beehole bore and clamped by means of a union nut 32.
The part of the intermediate piece facing the membrane basically contains a central bore 36, the seat ring 34 for the cone 19 of the check valve. This cone is pressed against the seat surface by a helical spring 35.
In addition to the central bore 36, the outlet channel 37 leading to the intermediate piece 31 and from there to the nozzle can be seen.
Above and coaxially to the back check valve 19 and thus also perpendicular to the membrane plane, the inlet 18 is also provided in a central bore of the intermediate piece 33 for the paint. A screw 38 is screwed into the upper end of the intermediate piece 33, which holds the connecting joint piece 17 for the paint supply.
The shaft of the screw 38 is hollow and in the region of the hollow joint piece 17 is provided with transverse passages 39 through which the paint from the joint piece 17 can enter the cavity of the screw. In. This cavity of the screw 38 is guided by a pin 40 which has a conical collar 41.
This conical collar is pressed by a spring 42 against a corresponding inner cone of the cavity of the screw 38 and forms a vent valve for the paint supply line. The air that collects at the hinge point and is carried along by the paint can be drained by depressing the end of the pin 40 protruding from the screw head. The pin 40 is designed so long that it can lift the valve cone 19 of the check valve from the seat rings 34 when the pressure is correspondingly low.
The in Figs. 4 and 5 drawn on an even larger scale, the membrane enthal tend chock forms a closed unit and is supplied in this form by the manufacturer as a spare part if necessary. The chock consists of two clamping rings 43 and 44, between which elastic rubber rings 45 and 46 are arranged, wel- before the edge of the membrane 14 hold.
The outer clamping ring 43 has an approximately L-cross section. The inner surface of the shorter L-leg is intended as a support surface for one rubber ring 46 and has circumferential grooves 47 in its part facing the longer L-leg, which hold the part of the rubber ring 46 resting here against displacement towards the center of the membrane.
The parts of the ring 46 that do not engage in the grooves 47 still have the option of pushing against the center of the membrane as shown in FIG. 5 when the membrane is deflected.
The clamping ring 44 is pushed into the ring 43, the long leg of which originally had the form shown in dashed lines and only after pressing the ring 44 up to the stop collar 48 of the ring 43 in the solid position was umör delt and turned off. The thickness of the elastic rings 45 and 46 and that of the ring 44, together with the position of the stop 48, are matched to one another in such a way that, when the ring 44 is fully pressed in, exactly the desired pressure is generated on the membrane edge.
At this pressure it is on the one hand still possible for the elastic rings 45 and 46 to follow the membrane edge as it moves towards the center of the membrane, and on the other hand they still seal sufficiently with this bias.