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Die Erfindung betrifft eine Farbspritzpistole. Ebenso betrifft die Erfindung ein Einsetzteil zum Zusammenwirken mit der Farbspritzpistole. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Sperrventil zum Zusammenwirken mit der Farbspritzpistole.
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Stand der Technik
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In der
DE 20 2011 003 941 U1 ist eine Farbspritzpistole beschrieben. Ein in ein Farbstoffreservoir der Farbspritzpistole eingefüllter flüssiger Farbstoff soll aus Düsen der Farbspritzpistole mittels Druckluft herausspritzbar sein. Die Farbspritzpistole weist eine Druckluftzuleitung auf, an welcher eine Druckluftquelle, wie beispielsweise ein Kompressor anbindbar sein soll.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung schafft eine Farbspritzpistole mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Einsetzteil zum Zusammenwirken mit der Farbspritzpistole mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 und ein Sperrventil zum Zusammenwirken mit der Farbspritzpistole mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11.
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Vorteile der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Farbspritzpistole benötigt zu ihrem Betrieb keine Druckluft. Somit kann auf den Einsatz einer Druckluftquelle, wie beispielsweise eines Kompressors, während eines Einsatzes der Farbspritzpistole verzichtet werden. Da mit der Druckluftquelle auch auf eine Druckluftleitung verzichtet werden kann, entfallen auch herkömmliche Arbeitsbereichseinschränkungen. Die vorliegende Erfindung vereinfacht somit ein Arbeiten mit einer Farbspritzpistole.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Technologie eines Herausspritzens von flüssigem Farbstoff aus der Farbspritzpistole mittels einer Druckwelle kann auch ein Farbstoff mit einer vergleichsweise hohen Viskosität mittels der Farbspritzpistole noch versprüht werden. Beispielsweise können auch Farben mit einer Viskosität über 50 DIN-sec mittels der erfindungsgemäßen Farbspritzpistole versprüht werden. Die herkömmliche Notwendigkeit, einen derartigen Farbstoff vor seinem Versprühen zu verdünnen, entfällt somit. Ein mittels der Farbspritzpistole auf einem Gegenstand aufgebrachter Farbstoff kann somit eine bessere Leuchtkraft aufweisen oder eine darunter liegende Farbe besser abdecken. Außerdem erweitert die vorliegende Erfindung die mittels einer Farbspritzpistole versprühbaren Farben. Insbesondere muss bei einem Einsatz der erfindungsgemäßen Farbspritzpistole nicht/kaum befürchtet werden, dass ein Befüllen der Farbspritzpistole mit einem relativ viskosen Farbstoff zu deren Beschädigung/Verstopfen führt.
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Wie unten genauer ausgeführt wird, benötigt die erfindungsgemäße Farbspritzpistole auch keine mit einem vergleichsweise starken Pumpenmotor ausgestattete Pumpe. Durch die erfindungsgemäße Realisierbarkeit der Farbspritzpistole ohne deren Ausstattung mit einer derartigen Pumpe kann die Farbspritzpistole kleiner und leichter ausgebildet werden. Somit ist die Farbspritzpistole handlicher ausbildbar.
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Bei dem erfindungsgemäßen Herausspritzen des flüssigen Farbstoffs mittels der von dem Wirbelstromaktor ausgelösten Druckwelle ist auch das herkömmliche Auftreten eines Farbstoffnebels unterbindbar. Gleichzeitig ist verhinderbar, dass der unerwünschte, oft turbulente und feine Farbstoffnebel eine Verschmutzung der Umgebung verursacht. Somit ist es bei einem Einsatz der erfindungsgemäßen Farbspritzpistole nicht mehr notwendig, die Umgebung durch ein Abdecken oder Abkleben der zu schützenden Oberflächen vor einer Farbnebelverunreinigung zu schützen. Die vorliegende Erfindung trägt somit erheblich zur Reduzierung eines bei einem Einsetzen einer Farbspritzpistole anfallenden Arbeitsaufwands bei.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Farbspritzpistole ist an dem Austrittskanal eine Trennmembran angeordnet oder anordbar, welche den in dem Austrittskanal vorliegenden flüssigen Farbstoff von dem Wirbelstromaktor trennt, und welche mittels des Wirbelstromaktors kurzzeitig in den Austrittskanal drückbar ist, wodurch die Druckwelle in dem flüssigen Farbstoff innerhalb des Austrittskanals auslösbar ist. Somit ist der Wirbelstromaktor während eines Einsatzes der Farbspritzpistole vorteilhaft vor einem Benetzen durch den flüssigen Farbstoff geschützt. Eine Verschmutzung oder eine Beschädigung des Wirbelstromaktors durch ein Benetzen/Einsickern des Farbstoffs ist somit nicht zu befürchten.
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Vorzugsweise ist an und/oder in dem Austrittskanal mindestens ein Ventilelement anordbar oder angeordnet ist, wobei das mindestens eine Ventilelement mittels der Druckwelle, welche in dem flüssigen Farbstoff innerhalb des Austrittskanals auslösbar ist, entgegen einer Rückstellkraft mindestens einer Rückstellfeder des mindestens einen Ventilelements kurzzeitig in einen offenen Zustand so überführbar ist, dass die mindestens eine Austrittsöffnung offen vorliegt. Mittels der Druckwelle kann somit das mindestens eine Ventilelement so gezielt und kurzzeitig geöffnet werden, dass das unerwünschte Auftreten des herkömmlichen Farbstoffnebels während eines Einsatzes der Einspritzpistole unterbunden ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen der Zufuhrleitung und dem Farbstoffreservoir ein Sperrventil angeordnet oder anordbar. Mittels des Sperrventils ist ein vorteilhafter Zustrom des flüssigen Farbstoffs in den Austrittskanal gewährleistbar.
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Bevorzugter Weise weist in diesem Fall das zwischen der Zufuhrleitung und dem Farbstoffreservoir angeordnete Sperrventil mindestens eine Schneidspitze auf, mittels welcher das in das Farbstoffreservoir eingebrachte und mit dem flüssigen Farbstoff gefüllte Gefäß perforierbar ist. Das Befüllen der Farbspritzpistole mit dem flüssigen Farbstoff ist somit leicht und ohne ein Verschmutzungsrisiko ausführbar.
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Beispielsweise kann eine Spule des Wirbelstromaktors so bestrombar sein, dass ein erstes Magnetfeld erzeugbar ist, welches einen Wirbelstrom in einer Ringplatte des Wirbelstromaktors auslöst, wodurch ein zweites Magnetfeld mittels des Wirbelstroms in der Ringplatte erzeugbar ist. Gegebenenfalls kann mittels einer Wechselwirkung des ersten Magnetfelds mit dem zweiten Magnetfeld eine Abstoßbewegung der Ringplatte in Bezug zu der Spule auslösbar sein, wodurch die Druckwelle in dem flüssigen Farbstoff innerhalb des Austrittskanals auslösbar ist. Der Wirbelstromaktor der Farbspritzpistole kann somit kostengünstig hergestellt werden. Außerdem weist ein derartiger Wirbelstromaktor einen vergleichsweise geringen Bauraumbedarf auf. Dies erleichtert eine handliche Ausbildung der Farbspritzpistole. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die hier beschriebene Ausbildung des Wirbelstromaktors lediglich beispielhaft zu interpretieren ist. Auch andere Typen eines Wirbelstromaktors sind in der Farbspritzpistole einsetzbar.
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Speziell kann bei dem vorausgehend beschriebenen Wirbelstromaktor ein Kolben des Wirbelstromaktors so an der Ringplatte angeordnet sein, dass der Kolben mittels der Abstoßbewegung der Ringplatte in Bezug zu der Spule mitverstellbar ist. Mittels der Verstellbewegung des Kolbens kann vorteilhafterweise Luft über mindestens eine pneumatische Leitung der Farbspritzpistole aus einer äußeren Umgebung in das Farbstoffreservoir pumpbar sein. Die Luftzufuhr in das Farbstoffreservoir ist somit auf einfache Weise an die Menge des mittels der Farbspritzpistole versprühten flüssigen Farbstoffs anpassbar. Insbesondere kann bei einer derartigen Ausbildung des Wirbelstromaktors bei der Realisierung der Farbspritzpistole auf eine Pumpe verzichtet werden. Damit ist auch ein Energieverbrauch der Farbspritzpistole optimierbar.
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In einer besonders handlichen Version umfasst die Farbspritzpistole eine Batterie zur Stromversorgung zumindest der Steuereinrichtung und des Wirbelstromaktors. Aufgrund des reduzierten Energieverbrauchs der Farbspritzpistole kann auf eine Stromversorgung mittels einer Steckdose verzichtet werden. Somit entfällt auch die herkömmliche Arbeitsbereichseinschränkung durch ein von der Steckdose zu der Farbspritzpistole verlaufendes Kabel.
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Die vorausgehend ausgeführten Vorteile sind auch bei dem Einsetzteil zum Zusammenwirken mit der entsprechenden Farbspritzpistole gewährleistet. Eine Nutzung des Einsetzteils erleichtert auch eine Reinhaltung der Farbspritzpistole. Anstelle eines aufwändigen und zeitraubenden Reinigens der Farbspritzpistole können Farbstoffreste über das Herausnehmen des Einsetzteils leicht und schnell entfernt werden.
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Vorteilhafterweise ist an einer Öffnung des Membranschlauchs mindestens ein Ventilelement befestigt, welches an und/oder in dem Austrittskanal anordbar ist. Da das Austauschen des mindestens einen Ventilelements in diesem Fall über das Austauschen des Einsetzteils ausführbar ist, ist kein zusätzlicher aufwändiger Arbeitsschritt dazu erforderlich.
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Die oben beschriebenen Vorteile sind auch bei einem Verwenden eines Sperrventils zum Zusammenwirken mit der entsprechenden Farbspritzpistole gewährleistet. Durch die leichte Austauschbarkeit des Sperrventils entfällt ein Reinigen des Sperrventils bei einem Farbstoffwechsel oder nach einer Beendigung eines Farbspritzvorgangs.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Sperrventil mindestens eine Schneidspitze auf, mittels welcher das mit dem flüssigen Farbstoff gefüllte und in dem Farbstoffreservoir angeordnete Gefäß perforierbar ist. Das in die Farbspritzpistole einsetzbare Sperrventil kann somit zum Perforieren des Gefäßes genutzt werden. Zusätzlich kann bei einem Farbstoffwechsel das Sperrventil zusammen mit dem perforierten Gefäß entnehmbar sein. Ein weiteres Sperrventil kann danach in die Einspritzpistole eingesetzt und zum Perforieren eines weiteren Farbstoffgefäßes genutzt werden. Gleichzeitig kann das an dem entfernten Gefäß noch angeordnetes Sperrventil zum Verschließen/Abdichten des aus der Farbspritzpistole entnommen Gefäßes genutzt werden. Ein Austrocknen oder ein Verschmutzen des von dem Sperrventil abgedeckten Farbstoffs ist somit über eine längere Wartezeit verhinderbar. Gleichzeitig kann das Gefäß mit dem noch angebundenen Sperrventil zu einem späteren Zeitpunkt erneut in die Farbspritzpistole eingesetzt werden, ohne dass ein Auslaufen des bereits perforierten Gefäßes befürchtet werden muss. Die vorteilhafte Ausbildung des Sperrventils erleichtert somit einen Farbstoffwechsel für die Einspritzpistole.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Farbspritzpistole;
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2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Farbspritzpistole;
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3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Einsetzteils zum Zusammenwirken mit einer der zuvor ausgeführten Farbspritzpistolen;
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4 eine schematische Teildarstellung einer dritten Ausführungsform der Farbspritzpistole; und
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5a bis 5d mögliche Komponenten einer vierten Ausführungsform der Farbspritzpistole.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Farbspritzpistole.
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Die in 1 schematisch dargestellte Farbspritzpistole 10 hat ein an und/oder in der Farbspritzpistole 10 angeordnetes Farbstoffreservoir 12. Das Farbstoffreservoir 12 ist in dieser Ausführungsform so ausgebildet, dass ein mit einem flüssigen Farbstoff gefülltes Gefäß 14, wie beispielsweise ein Farbtopf oder eine Farbstoffpatrone, in das Farbstoffreservoir 12 einbringbar ist. Speziell kann an der Farbspritzpistole 10 eine mittels eines Scharniers 16 verstellbare Abdeckung 18 ausgebildet sein, mittels welcher das Farbstoffreservoir 12 (nach einem Einbringen des Gefäßes 14) verschließbar ist. Ebenso können eine Außenseite der Farbspritzpistole 10 und die daran (nach dem Einbringen des Gefäßes 14) festschraubbare Abdeckung 18 auch jeweils ein Gewinde aufweisen. Als Alternative dazu kann auch eine Innenseite des Farbstoffreservoirs 12 mit einem Gewinde versehen sein, an welchem das mit dem flüssigen Farbstoff gefüllte Gefäß 14 (direkt) verschraubbar ist.
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Der flüssige Farbstoff kann auch (direkt/unter Benetzung der Innenseite des Farbstoffreservoirs 12) in das Farbstoffreservoir 12 einfüllbar oder eingefüllt sein. Ein direktes Einfüllen/Befüllen des Farbstoffreservoirs 12 kann beispielsweise über ein Einspritzen des flüssigen Farbstoffs erfolgen. Somit ist eine Vielzahl von Möglichkeiten zum Befüllen der Farbspritzpistole 10 mit dem flüssigen Farbstoff ohne ein Verschmutzungsrisiko realisierbar.
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In der Ausführungsform der 1 ist das Farbstoffreservoir 12 als ein fester/nicht-austauschbarer Bestandteil der Farbspritzpistole 10 ausgebildet. In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann das (vorzugsweise mit dem flüssigen Farbstoff schon gefüllte) Farbstoffreservoir 12 auch austauschbar an der Farbspritzpistole 10 anordbar sein. In diesem Fall ist ein Farbstoffwechsel über ein Austauschen des Farbstoffreservoirs 12 leicht ausführbar.
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An und/oder in der Farbspritzpistole 10 ist ein Austrittskanal 20 angeordnet oder anordbar. In der Ausführungsform der 1 ist der Austrittskanal 20 fest in der Farbspritzpistole 10 verbaut. Beispiele für einen Austrittskanal 20, welcher austauschbar an der Farbspritzpistole 10 anordbar ist, werden unten noch beschrieben. Der Austrittskanal 20 weist (an einem äußeren Ende) mindestens eine Austrittsöffnung 22 auf. Außerdem ist der Austrittskanal 20 über eine Zufuhrleitung 24 so mit dem Farbstoffreservoir 12 verbunden oder verbindbar, dass der flüssige Farbstoff aus dem Farbstoffreservoir 12, bzw. aus dem in das Farbstoffreservoir 12 eingebrachte Gefäß 14, in den Austrittskanal 20 transferierbar ist.
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Zusätzlich ist mindestens ein Betätigungselement 26 der Farbspritzpistole 10, wie beispielsweise mindestens ein handbetätigbarer Schalter, mindestens eine Taste, mindestens eine Bedienfläche und/oder mindestens ein Knopf, für eine (manuelle) Betätigung durch einen Benutzer der Farbspritzpistole 10 ausgebildet. Mittels der Betätigung des Betätigungselements 26 ist mindestens ein (nicht skizziertes) Aktivierungssignal auslösbar. Eine Steuereinrichtung 28 der Farbspritzpistole 10 ist dazu ausgelegt, unter Berücksichtigung des mindestens einen Aktivierungssignals einen Wirbelstromaktor 30 anzusteuern. Dazu kann mittels des mindestens einen Aktivierungssignals eine Betätigungsstärke der Betätigung des mindestens einen Betätigungselements 26, wie beispielsweise eine auf das Betätigungselement 26 aufgebrachte Kraft und/oder ein Verstellweg des Betätigungselements 26 aus seiner Ausgangsstellung, an die Steuereinrichtung 28 bereitstellbar sein. Die Steuereinrichtung 28 kann insbesondere als Leistungselektronik ausgebildet sein.
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Der Wirbelstromaktor 30 ist vorzugsweise außen benachbart zu einem (von dem äußeren Ende weg gerichteten) inneren Ende 32 des Austrittskanals 20 angeordnet. Der Wirbelstromaktor 30 ist mittels der Steuereinrichtung 28 so ansteuerbar, dass mittels des angesteuerten Wirbelstromaktors 30 eine Druckwelle in dem flüssigen Farbstoff, welcher in dem Austrittskanal 20 vorliegt, auslösbar ist. Mittels der ausgelösten Druckwelle ist der flüssige Farbstoff zumindest teilweise aus der mindestens einen Austrittsöffnung 22 herausspritzbar.
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Mittels der in dem Austrittskanal 20 ausgelösten Druckwelle kann selbst ein Farbstoff mit einer hohen Viskosität noch versprüht werden. Die Farbspritzpistole 10 kann selbst für einen Farbstoff mit einer Viskosität über 50 DIN-sec noch eingesetzt werden. Insbesondere eine Wandfarbe, eine Lasur oder ein Lack sind mittels der Farbspritzpistole 10 (auch unverdünnt) versprühbar. Durch den Einsatz der Druckwellenzerstäubung ist damit speziell ein Arbeiten mit hochviskosen Farben direkt aus dem Gefäß 14/ihrem Verkaufsgefäß möglich.
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Bei einem Betrieb der Farbspritzpistole 10 kann auf Druckluft verzichtet werden. Da die Farbspritzpistole 10 damit ohne eine Druckluftquelle und ohne eine Druckluftleitung einsetzbar ist, ist ihre Verwendung deutlich leichter und handlicher. Selbst herkömmlicher Weise schwer erreichbare Flächen können somit noch mittels der Farbspritzpistole 10 besprüht werden.
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Außerdem ist bei einem Herausstoßen des flüssigen Farbstoffes aus der Farbspritzpistole 10 mittels der Druckwelle das Auftreten eines unerwünschten Spraynebels verlässlich unterbunden. Damit ist sichergestellt, dass selbst freiliegende Flächen, welche benachbart zu den zu besprühenden Flächen liegen, jedoch selbst von dem flüssigen Farbstoff freizuhalten sind, während des Betriebs der Farbspritzpistole 10 nicht mit dem flüssigen Farbstoff befleckt werden. Somit ist ein Abdecken/Abkleben der freizuhaltenden Flächen vor einem Betrieb der Farbspritzpistole 10 nicht notwendig. Entsprechend entfällt auch der Arbeitsaufwand einer Entfernung und einer Entsorgung des Abdeckmaterials nach dem Betrieb der Farbspritzpistole 10.
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Außerdem ist bei der Farbspritzpistole 10 durch deren Ausstattung mit dem Wirbelstromaktor 30 eine elektrische Sprayeinstellung ausführbar, wobei eine Tropfengröße und/oder eine Tropfengeschwindigkeit des versprühten Farbstoffs relativ frei einstellbar sind. Selbst relativ langsame Tröpfchen können mit der Farbspritzpistole 10 erzeugt werden. Eine vorhandene Spannung kann zusätzlich zum gleichpoligen Aufladen der Farbpartikel im Austrittsbereich und des Diffusorschirms genutzt werden. Auf diese Weise ist gewährleistbar, dass selbst vergleichsweise langsame Farbpartikel auf die gewünschte damit einzufärbende Fläche (Wand, Decke) beschleunigt werden. Mittels der Farbspritzpistole 10 ist auch ein deckender, gleichmäßiger Farbauftrag in einem Arbeitsdurchgang erreichbar. Dies erleichtert eine Verwendung einer Schablone zum Sprühen von mittels der Schablone vorgegebenen Bildern auf eine Fläche (Wand, Decke).
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Da der Wirbelstromaktor 30 einen vergleichsweise kleinen Energiebedarf aufweist, kann die Farbspritzpistole 10 mit einer Batterie 34 zur Stromversorgung zumindest der Steuereinrichtung 28 und des Wirbelstromaktors 30 ausgestattet sein. Ein Stromkabel zur Anbindung der Farbspritzpistole 10 an eine Steckdose ist somit nicht notwendig. Dies erleichtert die Verwendung der Farbspritzpistole 10. Insbesondere ist damit ein pinselähnlicher Betrieb der Farbspritzpistole 10 möglich, was deren Akzeptanz für einen Benutzer stark erhöht.
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Die Steuereinrichtung 28 kann insbesondere dazu ausgelegt sein, unter Berücksichtigung des mindestens einen Aktivierungssignals dem Wirbelstromaktor 30 eine Taktfrequenz und/oder eine Druckwellenamplitude vorzugeben. Vorzugsweise wandelt die Steuereinrichtung 28 die Energie der Batterie 34 in Strompulse um. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Farbspritzpistole 10 kann der Betreiber z.B. über ein Betätigen des entsprechend ausgebildeten Betätigungselements 26 eine Wiederholfrequenz und/oder eine Amplitude der Strompulse einstellen, welche mittels der Steuereinrichtung 28 umsetzbar sind.
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Außerdem kann die Farbspritzpistole 10 so ausgebildet sein, dass das Farbstoffreservoir 12 bei einem Halten der Farbspritzpistole 10 in ihrer standardgemäßen Arbeitsstellung höher als der Austrittskanal 20 und der Wirbelstromaktor 30 liegt. Durch die Nutzbarkeit der Schwerkraft zum Transferieren des flüssigen Farbstoffs in den Austrittskanal 20 kann ein Energieverbrauch der Farbspritzpistole 10 zusätzlich verringert werden.
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Vorzugsweise ist an dem inneren Ende 32 des Austrittskanals 20 eine (nicht skizzierte) Trennmembran angeordnet oder anordbar, welche den in dem Austrittskanal 20 vorliegenden flüssigen Farbstoff von dem Wirbelstromaktor 30 trennt. Die Trennmembran kann als eine einfache Membranfolie oder als eine mittels mindestens eines Metalleinlegeteils versteifte Membran ausgeführt sein. Die Trennmembran kann mittels des Wirbelstromaktors 30 kurzzeitig so in den Austrittskanal 20 drückbar sein, dass dadurch die Druckwelle in dem flüssigen Farbstoff innerhalb des Austrittskanals 20 auslösbar ist. Insbesondere kann die Trennmembran als zumindest Teil eines auswechselbaren Einsetzteils in ihre gewünschte Position einsetzbar sein. Ein Reinigen der Trennmembran ist somit nach einem Betrieb der Farbspritzpistole 10 oder bei einem Farbwechsel nicht notwendig. Auf besonders vorteilhafte Möglichkeiten zum Realisieren einer anordbaren/einsetzbaren Trennmembran wird unten noch genauer eingegangen.
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Vorzugsweise ist an und/oder in dem Austrittskanal 20 mindestens ein Ventilelement 36 anordbar oder angeordnet. Das mindestens eine Ventilelement 36 kann beispielsweise als ein die mindestens eine Austrittsöffnung 22 verschließendes Schließelement und/oder als ein Ventil ausgebildet sein. Das mindestens eine Ventilelement 36 kann fest in der Farbspritzpistole 10 verbaut sein. Ebenso kann das mindestens eine Ventilelement 36 als zumindest Teil eines in die Farbspritzpistole 10 einsetzbaren Elements ausgeführt sein. Somit entfällt die Notwendigkeit, das mindestens eine Ventilelement 36 nach einem Betrieb der Farbspritzpistole 10 oder bei einem Farbstoffwechsel zu reinigen. Beispiele für ein austauschbar anordbares Ventilelement 36 sind unten noch beschrieben.
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In die Ausführungsform der 1 ist ein einziges Ventilelement 36 fest eingesetzt, welches mittels der Druckwelle, welche in dem flüssigen Farbstoff innerhalb des Austrittskanals 20 auslösbar ist, entgegen einer Rückstellkraft mindestens einer Rückstellfeder des mindestens einen Ventilelements 36 kurzzeitig in einen offenen Zustand so überführbar ist, dass die mindestens eine Austrittsöffnung 22 offen vorliegt. Ebenso kann das mindestens eine Ventilelement 36 an dem Wirbelstromaktor 30 oder an einem mittels des Wirbelstromaktors 30 mitverstellbaren Kolben derart angebunden sein, dass es mittels einer direkt von dem Wirbelstromaktor 30 darauf ausgeübten Kraft verstellbar/schaltbar ist. Somit ist eine Vielzahl von vorteilhaften Ausbildungsmöglichkeiten für das mindestens eine Ventilelement 36 gewährleistet.
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Vorteilhafterweise ist bei der Farbspritzpistole 10 zwischen der Zufuhrleitung 24 und dem Farbstoffreservoir 16 ein Sperrventil 38 angeordnet oder anordbar. Wahlweise kann das Sperrventil 38 als ein in der Farbspritzpistole 10 fest verbautes Bauteil oder als ein in die Farbspritzpistole 10 einsetzbares/auswechselbares Element ausgebildet sein. Eine letztere Ausbildung des Sperrventils 38 ist mit dem Vorteil verbunden, dass nach einem Betrieb der Farbspritzpistole 10 oder bei einem Farbstoffwechsel ein Reinigen des Sperrventils 38 nicht notwendig ist. Stattdessen kann das Sperrventil 38 einfach ausgetauscht werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Sperrventil 38 mindestens eine (nicht skizzierte) Schneidspitze auf, mittels welcher ein mit dem flüssigen Farbstoff gefülltes und in das Farbstoffreservoir 12 eingeführtes Gefäß 14 (Farbstoffpatrone, Farbtopf) perforierbar ist. Beispielsweise kann mittels einer Kippbewegung der Abdeckung 18 zum Schließen des Farbstoffreservoirs 12 oder mittels einer Schraubbewegung der Abdeckung 18 oder des in das Farbstoffreservoir 12 eingeschraubten Gefäßes 14 das Gefäß 14 automatisch so fest gegen die mindestens eine Schneidspitze pressbar sein, dass das Gefäß 14 perforiert wird. Der in das Gefäß 14 eingefüllte flüssige Farbstoff kann danach direkt über das Sperrventil 38 in die Zufuhrleitung 24 fließen.
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In der Ausführungsform der 1 ist der Wirbelstromaktor 30 auch dazu ausgelegt, Luft 40 über mindestens eine pneumatische Leitung 42 der Farbspritzpistole 10 aus einer äußeren Umgebung in das Farbstoffreservoir 12, bzw. in das darin eingebrachte Gefäß 14, zu pumpen. Eine Ausstattung der Farbspritzpistole 10 mit einer Pumpe ist somit nicht notwendig. Auf ein Beispiel für einen zum Pumpen der Luft 40 geeigneten Wirbelstromaktor 30 wird unten noch eingegangen.
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Der Wirbelstromaktor 30 kann außerdem dazu genutzt werden, die vor einem Betrieb der Farbspritzpistole 10 darin noch vorhandene Luft aus dem System zu entnehmen. Dies erfolgt automatisch, indem der Wirbelstromaktor 30 in Betrieb genommen wird, während die mindestens eine Austrittsöffnung 22 vor ein Blatt/eine Wand gehalten wird. Die Aktivierung des Wirbelstromaktors 30 führt zu einer Druckpulserzeugung auf der Fluidseite und gleichzeitig zu einer Luft-Pumpenfunktion zur Sicherstellung eines Luftstroms von der äußeren Umgebung zu dem Sperrventil 38. Hiermit findet bei der Inbetriebnahme eine Druckerhöhung in dem Farbstoffreservoir 12, bzw. dem darin eingeführten Gefäß 14, statt, was zu einem Transferieren des flüssigen Farbstoffs über die Zufuhrleitung 24 in den Austrittskanal 20 führt. Durch die gleichzeitige Druckpulserzeugung ist auch die gewünschte Entlüftung gewährleistet. Die Farbspritzpistole 10 ist somit innerhalb einer kurzen Zeit/nach wenigen Pumpenzyklen des Wirbelstromaktors 30 betriebsbereit.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Farbspritzpistole.
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Bei der in 2 schematisch dargestellten Farbspritzpistole 10 ist das Farbstoffreservoir 12 während eines Haltens der Farbspritzpistole 10 in ihrer standardgemäßen Arbeitsstellung unterhalb des Austrittskanals 20 und unterhalb des Wirbelstromaktors 30 positioniert. Trotzdem ist ein verlässlicher und stockungsfreier Betrieb der mit der Batterie 34 ausgestatteten Farbspritzpistole 10 möglich. Somit ist eine große Designfreiheit bei der Anordnung der Untereinheiten der Farbspritzpistole 10 zueinander gewährleitet.
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Die Farbspritzpistole 10 weist im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform eine Pumpe 44 auf, mittels welcher der flüssige Farbstoff aus dem Farbstoffreservoir 12, bzw. aus dem im Farbstoffreservoir 12 angeordneten Gefäß 14, über die Zufuhrleitung 24 in den Austrittskanal 20 pumpbar ist. Die Pumpe 44 ist an das Sperrventil 38 angebunden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Pumpe 44 zum Pumpen des flüssigen Farbstoffs in den Austrittskanal 20 deutlich weniger Energie benötigt, als zum Herausspritzen des flüssigen Farbstoffs aus der Farbspritzpistole 10 mittels einer dazu herkömmlicher Weise häufig eingesetzten Spritzpumpe aufzubringen wäre. Die Stromversorgung der Farbspritzpistole 10 ist damit leicht mittels der Batterie 34 sicherstellbar. Außerdem hat die Pumpe 44 im Vergleich zu einer herkömmlichen Spritzpumpe einen geringeren Bauraumbedarf und ein kleineres Gewicht. Zum Pumpen des flüssigen Farbstoffs in den Austrittskanal 20 kann auch eine vergleichsweise billige Pumpe 44 eingesetzt werden.
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In der Ausführungsform der 2 ist die Abdeckung 18 mittels eines an ihren Innenseitenwänden ausgebildeten Innengewindes 46 und eines dazu korrespondierenden Außengewindes 48 an der Außenseite der Farbspritzpistole 10 zum Verschließen des Farbstoffreservoirs 12 festschraubbar. Die Perforation des Gefäßes 14 ist mittels der mindestens einen Schneidspitze an dem Sperrventil 38 und des beim Festschrauben der Abdeckung 18 ausgeübten Drucks leicht ausführbar.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Einsetzteils zum Zusammenwirken mit einer der zuvor ausgeführten Farbspritzpistolen.
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Das in 3 schematisch dargestellte Einsetzteil 50 ist als ein Austauschteil/One-Way-Wechseleinsatz in jeder der zuvor beschriebenen Farbspritzpistolen 10 verwendbar. Das Einsetzteil 50 weist einen Kunststoffschlauch 52 (z.B. ein Kunststoffrohr) auf, welcher in die Zufuhrleitung 24 einer der zuvor beschriebenen Farbspritzpistolen 10 so einführbar ist, dass der flüssige Farbstoff aus dem Farbstoffreservoir 12, bzw. dem darin vorliegenden Gefäß 14, durch ein Inneres des Kunststoffschlauchs 52 ohne ein Benetzen der Innenwände der Zufuhrleitung 24 mit dem flüssigen Farbstoff transferierbar ist. Außerdem umfasst das Einsetzteil 50 zumindest noch einen Membranschlauch 54 (z.B. einen Folienschlauch), in welchen der Kunststoffschlauch 52 mündet. Bei einem Einführen des (angebundenen) Kunststoffschlauchs 52 in die Zufuhrleitung 24 ist der Membranschlauch 54 in den Austrittskanal 20 der jeweiligen Farbspritzpistole 10 so einführbar, dass ein Teil des Membranschlauchs 54 als die Trennmembran 56 den in dem Austrittskanal 20 durch den Kunststoffschlauch 52 eingesickerten flüssigen Farbstoff von dem Wirbelstromaktor 30 trennt. Somit ist auch ein Benetzen des Wirbelstromaktors 30 und der Innenwände des Austrittskanals 20 mit dem flüssigen Farbstoff verlässlich unterbunden.
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Statt eines Reinigens der Farbspritzpistole 10 kann das Einsetzteil 50 mittels eines einfach ausführbaren Öffnens der Farbspritzpistole 10 komplett entsorgt werden. Durch die Verwendung des Einsetzteils 50 lässt sich somit ein Arbeitsaufwand/Reinigungsaufwand nach einem Betrieb der Farbspritzpistole 10 oder bei einem Farbstoffwechsel auf ein Minimum reduzieren.
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Vorzugsweise ist an einer Öffnung des Membranschlauchs 54 mindestens ein Ventilelement 36 befestigt, welches in der mindestens einen Austrittsöffnung 22 anordbar ist. Beispiele für das mindestens eine Ventilelement 36 sind oben schon beschrieben. Vorzugsweise ist der Membranschlauch 54 an dem jeweiligen Ventilelement 36 verschweißt/verklebt. Das Einsetzteil 50 besitzt somit nur zwei Öffnungen, welche an dem Ventilelement 36 und an einem (von dem Membranschlauch 54 weg gerichteten) Ende des Kunststoffschlauchs 52 (Kunststoffrohrs) liegen. Somit muss bei einem Entsorgen des Einsetzteils 50 kaum ein unerwünschtes Heraustropfen von Farbe befürchtet werden.
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Das mindestens eine Ventilelement 36 ist in einer bevorzugten Ausführungsform derart ausgebildet, dass das mindestens eine Ventilelement 36 mittels der Druckwelle, welche in dem flüssigen Farbstoff innerhalb des Austrittskanals 20 auslösbar ist, entgegen einer Rückstellkraft mindestens einer Rückstellfeder des mindestens einen Ventilelements 36 kurzzeitig in einen offenen Zustand so überführbar ist, dass die mindestens eine Austrittsöffnung 22 offen vorliegt. Bereits ein einfach ausgeführtes und kostengünstiges Kunststoffventil erfüllt somit die gewünschte Funktion des mindestens einen Ventilelements 36.
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Wie das Einsetzteil 50 der 3 kann auch das Sperrventil 38 der oben beschriebenen Farbspritzpistolen 10 als Austauschteil/One-Way-Wechseleinsatz ausgebildet sein, welches zum Zusammenwirken mit der Farbspritzpistole 10 in diese zwischen der Zufuhrleitung 24 und dem Farbstoffreservoir 12 einsetzbar ist. Ein Reinigen des Sperrventils 38 ist somit nach einem Betrieb der Farbspritzpistole 10 oder bei einem Farbstoffwechsel nicht notwendig.
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Vorzugsweise weist das als Austauschteil/One-Way-Wechseleinsatz ausgebildete Sperrventil 38 mindestens eine Schneidspitze auf, mittels welcher ein mit dem flüssigen Farbstoff gefülltes und in dem Farbstoffreservoir 12 angeordnetes Gefäß 14 perforierbar ist. Ein späterer Farbstoffwechsel ist leicht ausführbar, indem das Gefäß 14 zusammen mit dem darauf verbleibenden Sperrventil 38 entnommen wird. (Für die neue Farbe kann ein ungenutztes Sperrventil 38, vorzugsweise gleichzeitig mit einem neuen/ungenutzen Einsetzteil 50, in die Farbspritzpistole 10 eingesetzt werden.) Das bereits gebrauchte Sperrventil 38 kann als Blindstopfen an dem mit der zwischenzeitlich nicht genutzen Farbe gefüllten Gefäß 14 verbleiben, bis das Gefäß 14 für eine spätere Nutzung wieder in die Farbspritzpistole 10 eingesetzt wird. Ein Austrocknen des Gefäßes 14 oder ein Eindringen von Verschmutzungen in das Gefäß 14 muss somit selbst bei einer längeren Wartezeit nicht befürchtet werden.
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4 zeigt eine schematische Teildarstellung einer dritten Ausführungsform der Farbspritzpistole.
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In der Ausführungsform der 4 weist der Wirbelstromaktor 30 eine Spule 60 auf, welche (mittels der Steuereinrichtung 28) so bestrombar ist, dass ein (kurzes und intensives) erstes Magnetfeld erzeugbar ist. Mittels des ersten Magnetfelds ist ein Wirbelstrom in einer Ringplatte 62 des Wirbelstromaktors 30 auslösbar. Die Ringplatte 62 ist dazu vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere Kupfer, geformt. Die Ringplatte 62 kann vorteilhafter Weise gegenüberliegend von der Spule 60 im Wirbelstromaktor 30 angeordnet sein. Mittels des in der Ringplatte 62 ausgelösten Wirbelstroms ist ein zweites Magnetfeld erzeugbar. Das erste Magnetfeld und das zweite Magnetfeld sind gegenseitig ausgerichtet und stoßen sich deshalb ab. Während die Spule 60 über eine Spulenhalterung 64 in einem Gehäuse 66 des Wirbelstromaktors 30/der Farbspritzpistole 10 befestigt ist, ist die Ringplatte 62 verstellbar in dem Gehäuse 66 angeordnet. Deshalb ist mittels einer Wechselwirkung des ersten Magnetfelds mit dem zweiten Magnetfeld eine Abstoßbewegung der Ringplatte 62 in Bezug zu der Spule 60 auslösbar, wodurch die Druckwelle in dem flüssigen Farbstoff 68 innerhalb des Austrittskanals 20 auslösbar ist.
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Beispielsweise ist die Ringplatte 62 so an einem Kolben 70 des Wirbelstromaktors 30 angeordnet, dass der Kolben 70 mittels der Abstoßbewegung der Ringplatte 62 in Bezug zu der Spule 60 mitverstellbar ist. Damit kann die über die Wechselwirkung der Magnetfelder erzeugte Kraft über den Kolben 70 auf die Trennmembran 56 geleitet werden. Ein impulsartiger Stoß, mittels welchem die Trennmembran 56 von dem Kolben 70 in den Austrittskanal 20 gedrückt wird, erzeugt einen Druckpuls in dem darin vorliegenden flüssigen Farbstoff 68. Dieser Druckpuls wird in dem Austrittskanal 20 zu der mindestens einen Austrittsöffnung 22 geleitet und führt dort zu einem Massenaustrag.
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Außerdem wird mittels der Mitverstellbewegung des Kolbens 70 Luft 40 über mindestens eine pneumatische Leitung 42a und 42b der Farbspritzpistole aus einer äußeren Umgebung in das Farbstoffreservoir 12 gepumpt. Sofern der Kolben 70 auch als „Luftpumpe“ eingesetzt wird, kann er über mindestens ein Dichtungselement 76 gleitbar in dem Gehäuse 66 angeordnet sein. Eine Verstellbewegung des Kolbens 70 aus seiner Ausgangsstellung kann speziell zum Ansaugen von Luft aus der äußeren Umgebung über eine erste pneumatische Leitung 42a in ein Zwischenvolumen zwischen dem Kolben 70 und der Spule 60 (im Inneren des Gehäuses 66) genutzt werden. Eine Rückstellfeder 78 kann sicherstellen, dass der Kolben 70 nach seinem kurzzeitigen Verstellen (automatisch) wieder in seine Ausgangsstellung zurückverstellt wird. Die Zurückverstellbewegung des Kolbens 70 ist außerdem zum Drücken der angesaugten Luft 40 über eine zweite pneumatische Leitung 42b in das Reservoir 12 nutzbar. Vorzugsweise kann mindestens ein Rückschlagventil 74 in der mindestens einen pneumatischen Leitung 42a und 42b angeordnet sein.
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Durch die gewährleistete periodische Bewegung des Kolbens 70 wird Druck im Farbstoffreservoir 12 aufgebaut und der flüssige Farbstoff 68 wird aus dem Farbstoffreservoir 12 über die Zufuhrleitung 24 in den Austrittskanal 20 gedrückt/gepumpt. Wie oben bereits ausgeführt wird, ermöglicht diese Technik auch bei einer Erstbefüllung des Farbstoffreservoirs 12 eine Entlüftung der Farbspritzpistole 10.
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Bei der Ausführungsform der 4 ist der Austrittskanal 20 in einem Sprühaufsatz 80 ausgebildet. Ein äußeres Ende des Austrittskanals 20 ist als Düse 82 ausgebildet, in welche das mindestens eine Ventilelement 36 eingesetzt oder einsetzbar ist. Ein inneres Ende 32 des Austrittskanals 20 kann sich konisch aufweiten.
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Der Sprühaufsatz 80 kann einstückig mit der Farbspritzpistole 10, insbesondere einstückig mit dem Gehäuse 66 des Wirbelstromaktors 30/der Farbspritzpistole 10, ausgebildet sein. Als Alterative dazu kann der Sprühaufsatz 80 auch als ein trennbarer Einwegartikel (One-Way-Wechselartikel) an der Farbspritzpistole 10 anordbar sein. Der Sprühaufsatz 80 kann z.B. über einen Bajonettverschluss an dem Wirbelstromaktor 30 fixierbar sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass auch andere Verschlussmöglichkeiten zum Fixieren des Sprühaufsatzes an dem Wirbelstromaktor 30 nutzbar sind. Auch das Farbstoffreservoir 12 kann als ein von der Farbspritzpistole 10 wieder abnehmbares Farbstoffreservoir 12 ausgebildet sein.
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5a bis 5d zeigen mögliche Komponenten einer vierten Ausführungsform der Farbspritzpistole.
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Wie anhand der 5a bis 5d erkennbar ist, kann die Farbspritzpistole 10 zumindest teilweise aus trennbaren Einwegartikeln (One-Way-Wechselartikeln) bestehen, welche nach einem Gebrauch einfach gereinigt oder entsorgt werden können. In 5a ist der Wirbelstromaktor 30 als Kernkomponente der Farbspritzpistole 10 dargestellt. Unterschiedliche Ausführungsformen des Sprühaufsatzes 80 sind in den 5b bis 5d skizziert. Der in dem Sprühaufsatz 80 ausgebildete Austrittskanal kann zylinderförmig oder zumindest abschnittsweise konisch ausgebildet sein. Die Düse 82 mit der mindesten einen Austrittsöffnung 22 kann als eigenes Bauteil an dem Sprühaufsatz 80 befestigbar sein. Die mindestens eine Austrittsöffnung 22 kann eine runde oder elliptische Form haben. Bei einer Ausbildung von mehreren Austrittsöffnungen 22 kann deren Anzahl und Anordnung variieren. Beispielsweise können die Austrittsöffnungen 22 entlang einer geraden Linie, entlang zweier sich schneidender gerader Linien oder entlang einer Kreisbahn ausgebildet sein. Auch das mindestens eine Ventilelement 36 kann als vom Austrittskanal 20 wieder abnehmbare/austauschbare Komponente ausgebildet sein.
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Bei allen oben beschriebenen Farbspritzpistolen 10 ist eine (selbstständige) Reinigung einfach ausführbar. Außerdem kann mit einem Färbvorgang schnell gestartet werden, indem lediglich das Farbstoffreservoir 12 mit dem bereits eingefüllten flüssigen Farbstoff an der Farbspritzpistole 10 befestigt wird, oder das mit dem flüssigen Farbstoff gefüllte Gefäß 14 zu seiner automatischen Perforierung in das das Farbstoffreservoir 12 eingelegt wird. Schmutzintensive, lästige oder zeitraubende Schritte, wie z.B. ein Öffnen des Gefäßes 14, eine Farbverdünnung in einem gesonderten Verdünnungsgefäß, ein Einstellen einer zulässigen Viskosität oder ein Umfüllen in einen Spezialbehälter für die Farbspritzpistole 10, sind nicht notwendig. Außerdem kann nach dem Färbvorgang ein luftdichtes Verschließen des Gefäßes bis zu einer erneuten Verwendung des Farbstoffs entfallen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011003941 U1 [0002]
