DE10059406B4

DE10059406B4 - Spritzvorrichtung

Info

Publication number: DE10059406B4
Application number: DE2000159406
Authority: DE
Original assignee: Krautzberger GmbH
Current assignee: Krautzberger GmbH
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2020-12-01
Also published as: DE10059406A1

Abstract

Spritzvorrichtung zum Besprühen von Oberflächen mit flüssigen Medien mit einer mit einem Düsenkopf versehenen Spritzeinrichtung, insbesondere einer Spritzpistole, die an eine Drucklufteinrichtung und an eine Druckeinrichtung für das zu versprühende Medium angeschlossen ist, wobei der Düsenkopf eine Düse für das zu versprühende Medium und vier der Düse benachbarte Düsenhörner mit jeweils mindestens einer Luftbohrung aufweist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Düse, an der der Materialstrahl austritt, eine Flachstrahldüse (21) ist, und
dass um die Flachstrahldüse (21) die vier Düsenhörner (22, 23, 24, 25) angeordnet sind, wobei
zwei erste Düsenhörner (22, 23) gegenüberliegend den Längsseiten der Flachstrahldüse (21) angeordnet sind, und
zwei zweite Düsenhörner (24, 25) gegenüberliegend den beiden Schmalseiten der Flachstrahldüse (21) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzvorrichtung zum Besprühen von Oberflächen mit flüssigen Medien mit einer mit einem Düsenkopf versehenen Spritzeinrichtung, insbesondere einer Spritzpistole, die an eine Drucklufteinrichtung und an eine Druckeinrichtung für das zu versprühende Medium angeschlossen ist, wobei der Düsenkopf eine Düse für das zu versprühende Medium und vier der Düse benachbarte Düsenhörner mit jeweils mindestens einer Luftbohrung aufweist.

Eine solche Spritzvorrichtung ist aus der DE-PS 724 706 bekannt. Es handelt sich hierbei um eine Spritzvorrichtung mit einer Rundstrahldüse, um die zwei oder vier Hilfsdüsen angeordnet sind, wobei diese Hilfsdüsen derart ausgerichtet sind, dass der Farbrundstrahl nicht durch Gegeneinandertreffen der Luftstrahlen breitgedrückt wird, sondern durch Aneinandervorbeistreichen auseinandergezogen wird.

Spritzapparate werden z.B. zum Lackspritzen in der Kfz- oder der Möbelindustrie eingesetzt. Die Spritzvorrichtungen weisen eine Spritzpistole oder eine andere Spritzeinrichtung auf, deren Düsenkopf das zu versprühende Medium und Druckluft zugeführt wird. Das zu versprühende Medium kann mit oder ohne Luftunterstützung versprüht werden. Die zu versprühende Materialmenge wird über eine Farbnadel reguliert, die durch einen am Handgriff der Spritzpistole angeordneten Hebelabzug betätigt wird.

Wenn die Materialmenge lediglich über den Materialdruck gesteuert und ohne Luftunterstützung an der Materialaustrittsdüse ausgetragen wird, spricht man von sogenannten Airless-Verfahren. Die Materialnadel dient dann nur zum Öffnen und Schließen der Austrittsdüse und übernimmt keine Regelfunktion.

Durch die im Düsenkopf angeordnete Düse wird das zu versprühende Medium ausgetragen, wobei durch die Überwindung der Oberflächenkräfte das zu versprühende Medium in viele feine Tröpfchen zerrissen wird. Vor der Spritzvorrichtung bildet sich ein Spritzstrahl und die Tröpfchen werden durch die Eigenenergie zum zu beschichtenden Werkstück getrieben. Die auf der Werkstückoberfläche zunächst einzeln auftretenden Tröpfchen vereinigen sich dort und bilden eine zusammenhängende Filmschicht.

Die Düsengröße, d.h. Düsenbohrung und Öffnungswinkel der Düse, und der Materialdruck sind für die Form des Spritzstrahles und die Feinheit der Zerstäubung maßgebend.

Der Abstand Spritzpistole und Werkstück, die richtige Führung der Pistole sowie die Konsistenz des zu versprühenden Mediums sind für die Leistung und die Güte des aufgespritzten Beschichtungsfilms entscheidend. Die bisherigen Spritzapparate haben den Nachteil, daß je nach Anwendungszweck und gewünschter Strahlform die Spritzpistole umgerüstet werden muß. Dies geschieht dadurch, daß die Düse bzw. der Düsenkopf ausgetauscht wird.

Um die durch die Materialdüse vorgegebene Strahlform geringfügig zu verändern, ist am Düsenkopf ein Horn angeordnet, durch die Druckluft auf den Materialstrahl gerichtet werden kann. In diesem Fall spricht man vom sogenannten Duo- oder Airmix-Verfahren. Eine solche Anwendung ist beispielsweise aus der US 2,610,092 bekannt.

Es ist auch bekannt, bei einer Spritzvorrichtung mit einer Flachstrahldüse benachbart zu den Längsseiten der Flachstrahldüse jeweils ein Horn vorzusehen, das diese zusätzlichen Luftbohrungen aufweist. Dadurch kann Luft auf die Längsseite des Spritzstrahls gelenkt werden, wodurch gleichzeitig Luft dem Materialstrahl zugeführt wird. Ohne diese Luftzufuhr erzeugt die Flachstrahldüse einen Flachstrahl mit scharfer Kontur. Durch die Zuführung von Luft wird die durch den Schlitz vorgegebene scharfe Kontur des Materialstrahls aufgebläht und es wird insgesamt eine weichere Kontur erzielt, wie es für bestimmte Anwendungszwecke z.B. in der Möbelindustrie erwünscht ist. Weitere Veränderungen des Flachstrahls sind damit jedoch nicht möglich.

Es gibt jedoch auch Werkstücke, die nicht nur großflächig besprüht werden sollen, sondern die auch aufgrund ihrer äußeren Kontur kleine Flächen besitzen, die beschichtet werden müssen. Hierzu ist es erforderlich, einen entsprechend anderen Düsenkopf auf der Spritzpistole anzubringen. Dies erfordert Zeit und die Bereithaltung weiterer Düsenköpfe.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Spritzvorrichtung bereitzustellen, mit der es möglich ist, unterschiedliche Strahlformen ohne Umrüstung der Spritzvorrichtung einstellen zu können.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch das Vorsehen dieser zusätzlichen Düsenhörner und der darin angeordneten Luftbohrungen kann auf Wunsch jeweils ein Luftstrahl auf jede Schmalseite des Flachstrahls gelenkt werden. Der Flachstrahl wird in diesem Bereich eingeschnürt und es entsteht ein Materialstrahl mit rundem Querschnitt, der allerdings aufgrund des geringeren Querschnittes im Vergleich zum Flachstrahl eine höhere Materialdichte aufweist.

Vorzugsweise bilden die Luftbohrungen der zweiten Hörner mit der Achse der Flachstrahldüse einen Winkel W₁ zwischen 45° und 90°. Je größer der Winkel W₁ gewählt wird, desto größer ist der Effekt der Einschnürung des Flachstrahles. Gegebenenfalls muß bei größerem Winkel W₁ die Luftmenge reduziert werden, damit es nicht zu einer Verwirbelung und damit Auflösung des gewünschten Rundstrahles kommt.

Die Beeinflussung des Flachstrahles kann dadurch erleichtert werden, daß jedes Horn mehrere Luftbohrungen aufweist, die hinter- und/oder übereinander angeordnet sind. Anzahl und Anordnung der Luftbohrungen richtet sich im wesentlichen nach der Viskosität des zu verspritzenden Mediums. Die Luftbohrungen können beispielsweise als runde Bohrungen oder als Schlitze ausgebildet sein.

Um die Strahlform kontinuierlich einstellen zu können, ist es von Vorteil, die Luftbohrungen der zweiten Düsenhörner unabhängig von den Luftbohrungen der ersten Hörner regelbar auszubilden.

Vorzugsweise weist die Spritzeinrichtung je eine Steuereinrichtung für die Luftbohrungen der ersten und der zweiten Düsenhörner auf.

Vorteilhafterweise sind alle Luftbohrungen an dieselbe Drucklufteinrichtung angeschlossen, um den Aufwand der Zusatzaggregate zu verringern.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Spritzvorrichtung,
2a–d Schnitte und Draufsichten auf den Düsenkopfbereich der in 1 gezeigten Spritzeinrichtung,
3a + b eine Ansicht und einen Schnitt durch ein erstes Horn,
4a + b eine Ansicht und einen Schnitt durch ein zweites Horn, und
5 eine Übersicht über die einstellbaren Strahlformen.
In der 1 ist eine Spritzvorrichtung 1 schematisch dargestellt. An die Spritzeinrichtung 2, die am vorderen Ende des Grundkörpers 40 einen Düsenkopf 20 aufweist, ist über den Materialschlauch 11 eine Druckeinrichtung 9 für das zu versprühende Material angeschlossen, die mit einem Vorratstank 10 verbunden ist. Diese Druckeinrichtung 9 besitzt eine Steuereinrichtung für die Steuerung des Materialdrucks und der Materialmenge.
An der Spritzeinrichtung 2 sind die Anschlüsse für die Druckluft vorgesehen. Es sind zwei Drucklufteinrichtungen 3 und 6 vorgesehen, die eigene Steuereinrichtungen aufweisen können. Die Verbindung mit der Spritzeinrichtung 2 wird über die Druckluftschläuche 5 und 8 hergestellt.
In den 2a–d sind Details der Spritzeinrichtung 2 mit Düsenkopf 20 dargestellt.
Wie in der 2a, die die Vorderansicht des Düsenkörpers 20 zeigt, zu sehen ist, sind um die Flachstrahldüse 21, aus der der Materialstrahl austritt, insgesamt vier Düsenhörner 22, 23, 24 und 25 angeordnet. Benachbart zur Längsseite der Flachstrahldüse 21 sind die ersten Düsenhörner 22 und 23 angeordnet, die bereits aus dem Stand der Technik bekannt sind. An der Schmalseite der Flachstrahldüse sind die erfindungsgemäßen zweiten Düsenhörner 24 und 25 angeordnet. Sämtliche Düsenhörner weisen mindestens eine Luftbohrung 26, 27, 28 und 29 auf, was im Zusammenhang mit den 3a, b und 4a, b noch im Einzelnen beschrieben wird. Über die Stellschrauben 41 und 43 wird die Luftzufuhr für die ersten und die zweiten Düsenhörner geregelt.
In der 2b ist die Seitenansicht auf den Düsenkopf 20 und ein Schnitt durch den Grundkörper 40 der Spritzeinrichtung 2 längs der Linie A-A in 2a dargestellt. Es ist deutlich zu sehen, daß die Düsenhörner 22 bis 25 gegenüber der Vorderseite des Düsenkopfes 20 und somit gegenüber der Flachstrahldüse 21, die nicht zu sehen ist, vorstehen, so daß die in den Düsenhörnern angeordneten Luftbohrungen auf den Flachstrahl gerichtet sind. Innerhalb der Spritzeinrichtung 2 ist ein Luftzuführkanal 42 angeordnet, der sich verzweigt und über die Stellschrauben 41, 43 mit den Düsenhörnern verbunden ist.
In der 2c ist zusätzlich auch der Schnitt durch den Düsenkopf 20 dargestellt. Das Hörnerbauteil 45 ist mittels einer Überwurfmutter 7 (s. auch 2b) auf dem Grundkörper 40 befestigt. Durch Lösen der Überwurfsmutter kann das Hörnerbauteil 45 gedreht werden, so daß die ersten Düsenhörner die Position und Funktion der zweiten Düsenhörner einnehmen können und umgekehrt. Im Inneren des Grundkörpers 40 ist eine Materialnadel 44 verschiebbar angeordnet, die sich bis zur Flachstrahldüse 21 im Düsenkopf 20 erstreckt. Durch geeignete Betätigungsmittel wird die Materialnadel 44 bewegt, wobei die Flachstrahldüse 21 definiert geöffnet und geschlossen werden kann. Die Materialnadel 44 ist von dem zu versprühenden Material umgeben, das über den Materialschlauch 11 dem Grundkörper 40 zugeführt wird (s. 1).
Die Düsenhörner 24, 25 sind im Schnitt dargestellt, so daß die zu den Luftbohrungen 28c, d führenden Luftzuführkanäle 33a, b zu sehen sind, die über Luftkanäle im Grundkörper 40 mit den Stellschrauben 41, 43 in Verbindung stehen.
In der 2d ist ein Schnitt längs der Linie B-B in 2a dargestellt. Die Düsenhörner 22, 23 werden über die Luftzuführkanäle 36a, b versorgt.
In der 3a ist ein zweites Düsenhorn 24 in perspektivischer Darstellung zu sehen. Das Düsenhorn 24 weist eine untere Hornfläche 30 und eine obere Hornfläche 31 auf, die – wie in der 3b zu sehen ist – eine unterschiedliche Neigung aufweisen. In der unteren Hornfläche 30 sind die Luftbohrungen 28c und 28d übereinander und in der Hornfläche 31 sind die Luftdüsen 28a und 28b nebeneinander angeordnet. Insgesamt sind somit vier Luftbohrungen vorgesehen, die aufgrund der unterschiedlichen Neigung der Hornflächen 30 und 31 eine unterschiedliche Ausrichtung bezüglich des Flachstrahls aufweisen. Dadurch wird es möglich, mit der austretenden Luft aus den Luftbohrungen 28c und 28d bereits kurz nach dem Austritt aus der Flachstrahldüse den Flachstrahl zu beeinflussen und über die Luftbohrungen 28a und 28b den bereits verformten Materialstrahl zusätzlich zu beeinflussen und zu verändern. Wie in der 3b zu sehen ist, bilden die Luftdüsen 28c und 28d mit der Achse 32 der Flachstrahldüse einen Winkel W₁, der in der hier gezeigten Ausführungsform etwa 80° beträgt.
In den 4a und 4b sind jeweils ein erstes Düsenhorn dargestellt. Auch dieses Düsenhorn 22 besitzt zwei Hornflächen 34 und 35 unterschiedlicher Neigung, wobei Luftbohrungen lediglich in der unteren Hornfläche 34 angeordnet sind. Die Luftbohrungen 27a bis 27c sind sowohl über als auch nebeneinander angeordnet und bilden zusammen ein Dreieck. Die Luftbohrungen 27a bis 27c bilden mit der Achse 32 der Flachstrahldüse den Winkel W₁ der im Bereich von 45° bis 90° liegt.
In der 5 sind die verschiedenen Strahlformen, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung einstellbar sind, dargestellt. 5a zeigt einen Flachstrahl, wie er von der Flachstrahldüse erzeugt wird. Die Luftdüsen in den Düsenhörnern sind abgeschaltet. Der Flachstrahl besitzt eine scharfe Kontur.
Durch das Zuschalten der ersten Düsenhörner, die auf die Längsseite des Materialstrahls gerichtet sind, erfolgt eine Auflockerung des Materialstrahls mit der Folge, daß die Kontur weicher wird. Insgesamt erhält der Materialstrahl einen ovalen Querschnitt.
Durch das Zuschalten der zweiten Hörner wird der Flachstrahl seitlich eingeschnürt und es wird, wie in der 5c dargestellt ist, ein runder Materialstrahl erzeugt.

1: Spritzvorrichtung
2: Spritzeinrichtung
3: Drucklufteinrichtung
5: Druckluftschlauch
6: Drucklufteinrichtung
7: Überwurfmutter
8: Druckluftschlauch
9: Druckeinrichtung für das zu versprühende Medium
10: Vorratstank
11: Materialschlauch
20: Düsenkopf
21: Flachstrahldüse
22: erstes Düsenhorn
23: erstes Düsenhorn
24: zweites Düsenhorn
25: zweites Düsenhorn
26: Luftbohrungen
27a, 27b, 27c: Luftbohrungen
28a, 28b, 28c, 28d: Luftbohrungen
29: Luftbohrungen
30: untere Hornfläche
31: obere Hornfläche
32: Achse der Flachstrahldüse
33a, 33b: Luftzuführkanal
34: untere Hornfläche
35: obere Hornfläche
36a, 36b: Luftzuführkanal
40: Grundkörper
41: Stellschraube
42: Luftzuführkanal
43: Stellschraube
44: Materialnadel
45: Hörnerbauteil

Claims

Spritzvorrichtung zum Besprühen von Oberflächen mit flüssigen Medien mit einer mit einem Düsenkopf versehenen Spritzeinrichtung, insbesondere einer Spritzpistole, die an eine Drucklufteinrichtung und an eine Druckeinrichtung für das zu versprühende Medium angeschlossen ist, wobei der Düsenkopf eine Düse für das zu versprühende Medium und vier der Düse benachbarte Düsenhörner mit jeweils mindestens einer Luftbohrung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse, an der der Materialstrahl austritt, eine Flachstrahldüse (21) ist, und dass um die Flachstrahldüse (21) die vier Düsenhörner (22, 23, 24, 25) angeordnet sind, wobei zwei erste Düsenhörner (22, 23) gegenüberliegend den Längsseiten der Flachstrahldüse (21) angeordnet sind, und zwei zweite Düsenhörner (24, 25) gegenüberliegend den beiden Schmalseiten der Flachstrahldüse (21) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftbohrungen (28a, b, c, 29) der zweiten Düsenhörner (24, 25) mit der Achse (32) der Flachstrahldüse (21) einen Winkel W₁ zwischen 45° und 90° bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Düsenhorn (22–25) mehrere Luftbohrungen (26–29) aufweist, die hinter- und/oder übereinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftbohrungen (28a, b, c, 29) der zweiten Düsenhörner (24, 25) unabhängig von den Luftbohrungen (26, 27a, b, c) der ersten Düsenhörner (22, 23) regelbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzeinrichtung (2) je eine Steuereinrichtung (41, 43) für die Luftbohrungen (26–29) der ersten und der zweiten Düsenhörner (22–25) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass alle Luftbohrungen (26–29) an dieselbe Drucklufteinrichtung angeschlossen sind.