DE102014012991A1

DE102014012991A1 - Verlängerungsteil für einen Sprühkopf einer Sprühvorrichtung

Info

Publication number: DE102014012991A1
Application number: DE102014012991.8A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Ludwig Schleicher Ingenium GmbH and Co KG
Current assignee: Ludwig Schleicher Ingenium GmbH and Co KG
Priority date: 2014-08-30
Filing date: 2014-08-30
Publication date: 2016-03-03

Abstract

Es wird ein Verlängerungsteil (10) für eine Sprüheinrichtung beschrieben. Das proximale Ende (12) des Verlängerungsteils (10) ist an einen Sprühkopf (14) anschließbar oder angeschlossen. Am davon entfernten distalen Ende (16) sind ein Düsenkörper (18) und eine Druckluftkappe (20) angebracht, wobei der Düsenkörper (18) ein Spitzenteil (26) aufweist, das einer in der Druckluftkappe (20) ausgebildeten zentralen Sprühöffnung (30) zugeordnet ist, das Verlängerungsteil (10) für ein zu versprühendes Medium, insbesondere ein Klebermedium, einen Zentralkanal (40) aufweist, der mit einem Düsenkanal (42) strömungstechnisch verbunden ist, der im Düsenkörper (18) ausgebildet ist und der sich bis zur Spitze des Spitzenteils (26) erstreckt und aus dieser ausmündet, und im Zentralkanal (40) eine Düsennadel (50) vorgesehen ist, die eine Nadelspitze (54) aufweist, die in Bezug zu einer Ventilöffnung (48) zwischen einer Verschlussstellung und einer Öffnungsstellung hin und her verstellbar ist. Die Düsennadel (50) weist einen zentralen Nadelkanal (52) auf, der aus der Nadelspitze (54) ausmündet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verlängerungsteil, dessen proximales Ende an einen Sprühkopf anschließbar oder angeschlossen ist, und an dessen distalem Ende ein Düsenkörper und eine Druckluftkappe angebracht sind, wobei der Düsenkörper ein Spitzenteil aufweist, das einer in der Druckluftkappe ausgebildeten zentralen Sprühöffnung zugeordnet ist, wobei das Verlängerungsteil für ein zu versprühendes Medium, insbesondere ein Klebermedium, einen Zentralkanal aufweist, der mit einem Düsenkanal strömungstechnisch verbunden ist, der im Düsenkörper ausgebildet ist und der sich bis zur Spitze des Spitzenteils erstreckt und aus dieser in einer Düsenöffnung ausmündet, und wobei im Zentralkanal eine Düsennadel vorgesehen ist, die eine Nadelspitze aufweist, die in Bezug zu einer Ventilöffnung zwischen einer Verschlussstellung und einer Öffnungsstellung hin und her verstellbar ist,.
Bei dem zu versprühenden Medium, insbesondere Klebermedium, handelt es sich um ein Wasser-basiertes Klebermedium, d. h. um ein Dispersions-Klebermedium, oder um ein Lösungsmittel-basiertes Klebermedium.
Aus der DE 10 2013 002 657 A1 ist eine Vorrichtung zum Versprühen eines Schmelzklebers bekannt, die einen Sprühkopf zum Aufschmelzen des Schmelzklebers und eine Sprühdüse aufweist, aus der der aufgeschmolzene Schmelzkleber versprüht wird. Die Sprühdüse ist am distalen Ende eines Verlängerungs-Rohrelementes vorgesehen und gegen das Verlängerungs-Rohrelement vorzugsweise um einen Winkel geneigt orientiert, um eine gute Zugänglichkeit auch zu beliebigen, mit Schmelzkleber zu besprühenden Gegenständen zu erzielen.
Die DE 10 2010 048 391 A1 offenbart eine Spritzanlage für einen Mehrachs-Industrieroboter mit einer am Industrieroboter angebrachten Spritzeinrichtung, die ein Gehäuse mit einer Düsennadel aufweist, die zwischen einer eine Düsenöffnung des Gehäuses verschließenden Verschlussstellung und einer die Düsenöffnung freigebenden Freigabestellung hin und her verstellbar ist, wobei das Gehäuse einen Nadelbetätigungs-Lufteinlass, einen Masseeinlass für ein zu versprühendes flüssiges Medium, und mindestens einen Proportional-Lufteinlass aufweist. Am Gehäuse ist ein der Düsennadel zugeordneter Antrieb vorgesehen, der zum gesteuerten Verstellen der Düsennadel relativ zur Düsenöffnung vorgesehen ist.
Aus der DE 10 2005 023 046 A1 ist eine Düsenanordnung für Heißschmelzkleber mit einer Düse bekannt, die mit einem Messkopf mit Kameras zur Überwachung einer von der Düse erzeugten Kleberraupe ausgestattet ist.
Eine Sprüheinrichtung zur Verwendung bspw. in der Automobil-Industrie ist aus der US 4 809 885 bekannt. Die US 3 406 905 beschreibt eine Sprühvorrichtung für Schmelzkleber.
Alle diese bekannten, oben genannten Einrichtungen weisen eine Düsennadel auf, deren Nadelspitze direkt und unmittelbar der Düsenöffnung eines Düsenkörpers zugeordnet ist. Das ist jedoch nur bei einer geradlinigen Ausbildung möglich, d. h. wenn das Verlängerungsteil und der an dessen distalem Ende angebrachte Düsenkörper axial fluchten.
Die ein solches Verlängerungsteil verwendende Sprüheinrichtung wird mit ihrem Sprühkopf bspw. an einem Mehrachs-Industrieroboter angebracht, um flächige Bauteile wunschgemäß mit dem Klebermedium zu besprühen. Dabei ist jedoch eine Hautbildung des Klebermediums an der Spitze des Düsenkörpers, d. h. an der Düsenöffnung, bzw. im Bereich Sprühöffnung der Druckluftkappe durch den Kontakt des versprühten Mediums mit der Umgebungsluft kaum vermeidbar. Um eine solche Hautbildung zu vermeiden, wird das Verlängerungsteil bislang durch den Industrieroboter gesteuert nach dem Verschluss der Düsenöffnung des Düsenkörpers, was mittels der Düsennadel erfolgt, mit dem Düsenkörper und der Druckluftkappe z. B. in ein Wasserbad eingetaucht, um eine Luftzufuhr zur Düsenöffnung und im Bereich der Sprühöffnung zu verhindern und auf diese Weise die unerwünschte Hautbildung des Klebermediums zu vermeiden. Vor der Durchführung eines nächsten Sprühvorgangs wird das Verlängerungsteil dann bspw. noch durch geeignete Programmierung des Industrieroboters vom Wasserbad zu einer Bürsteneinrichtung bewegt, um hier einen Bürstvorgang durchzuführen und hierdurch noch eine Reinigung zu bewirken.
Das Eintauchen in das Wasserbad stellt jedoch in der durch Roboter gesteuerten Produktion von mit Klebermedium besprühten Flächenelementen einen Zeitverlust dar. Gleiches gilt für den Bürstvorgang.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verlängerungsteil der eingangs genannten Art für eine Sprühvorrichtung zu schaffen, mit dem eine unerwünschte Hautbildung an der Düsenspitze und im Bereich der Sprühöffnung der Druckluftkappe auf einfache Weise vermieden wird, ohne dass es erforderlich ist, das Verlängerungsteil bspw. in ein Wasserbad einzutauchen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1, d. h. dadurch gelöst, dass die Düsennadel einen zentralen Nadelkanal aufweist, der aus der Nadelspitze ausmündet. Durch diesen Nadelkanal hindurch ist es in der Verschlussstellung der Düsennadel möglich, den Kanalabschnitt zwischen der verschlossenen Ventilöffnung und der Düsenöffnung an der Spitze des Düsenkörpers zuverlässig zu spülen und somit Reste des versprühten Mediums, insbesondere Klebermediums, zu entfernen, so dass eine Hautbildung des Klebermediums an der Düsenöffnung des Spitzenteils des Düsenkörpers und im Bereich der Sprühöffnung der Druckluftkappe verhindert wird.
Ein Eintauschen in ein Wasserbad und ggf. ein nachfolgendes Abbürsten sind folglich in vorteilhafter Weise entbehrlich.
Das zum Spülen verwendete Spülmedium hängt von dem zu versprühenden bzw. versprühten Medium ab. Kommt ein Wasser-basiertes Klebermedium zur Anwendung, so wird vorzugsweise mit Wasser gespült. Kommt ein Lösungsmittel-basiertes Klebermedium zur Anwendung, so wird zweckmäßigerweise mit einem geeigneten Lösungsmittel gespült. Des Weiteren ist es möglich, dass bspw. mit Druckluft gespült oder nachgespült wird.
Das erfindungsgemäße Verlängerungsteil eignet sich bspw. auch dazu, Lacke unterschiedlicher Farben zu versprühen, wobei Lack einer Farbe normal versprüht wird, d. h. wenn die Düsennadel sich in ihrer Öffnungsstellung befindet, und ein Lack einer anderen Farbe versprüht wird, wenn sich die Düsennadel in ihrer Verschlussstellung befindet, wobei der Lach der anderen Farbe durch den zentralen Nadelkanal der Düsennadel der Düsenöffnung an der Spitze des Spitzenkörpers zugeführt und durch die Düsenöffnung versprüht wird.
Erfindungsgemäß ist es möglich, dass die Düsennadel und der Düsenkörper mit der Druckluftkappe an einem geradlinigen Verlängerungsteil vorgesehen sind, d. h. miteinander axial fluchten. Bevorzugt ist es jedoch, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verlängerungsteil der Düsenkörper und die Druckluftkappe gegen die axiale Längsrichtung des Verlängerungsteils um einen Winkel geneigt orientiert sind, wobei die Ventilöffnung im geradlinigen Abschnitt des Verlängerungsteils vorgesehen ist.
Um mit dem erfindungsgemäßen Verlängerungsteil nicht nur einen Sprühstrahl runden Querschnitts sondern auch einen Sprühstrahl mit einem abgeflachten Querschnitt generieren zu können, ist es zweckmäßig, wenn die Druckluftkappe Flachluft-Hörner aufweist, die sich diametral gegenüber liegen und die mit einander zugewandten Druckluft-Düsenöffnungen ausgebildet sind.
Unabhängig davon, ob die Druckluftkappe mit oder ohne Flachluft-Hörner ausgebildet ist, ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass eine unerwünschte Hautbildung an der Düsenöffnung des Düsenkörpers und im Bereich der Sprühöffnung der Druckluftkappe vermieden wird, ohne dass es erforderlich ist, das Verlängerungsteil nach einem Sprühvorgang bspw. in ein Wasserbad eintauchen zu müssen, um eine Reaktion von Medium und Luft und folglich eine Hautbildung zu vermeiden.
Um in der Düsennadel einen zentralen Nadelkanal realisieren zu können, ist es erforderlich, den Querschnitt der Düsennadel geeignet, d. h. mit einem größeren Durchmesser zu dimensionieren, als bei den bekannten Düsennadeln. Dementsprechend besitzt auch der die Düsennadel umgebende Zentralkanal ringförmigen Querschnitts für das zu versprühende Medium einen größeren Durchmesser und folglich auch das Verlängerungsteil einen entsprechend größeren Außendurchmesser. Das ist jedoch problemlos realisierbar.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch, teilweise aufgeschnitten gezeichneten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Verlängerungsteils.
Die Figur zeigt eine Ausführungsform des Verlängerungsteils 10, dessen proximales Ende 12 an einen Sprühkopf 14 anschließbar oder angeschlossen ist. Der Sprühkopf 14 weist einen (nicht gezeichneten) Düsennadel-Antrieb und (nicht gezeichnete) Zufuhrleitungen für das zu versprühende Medium und für Druckluft auf.
Am distalen Ende 16 des Verlängerungsteils 10 sind ein Düsenkörper 18 und eine Druckluftkappe 20 in an sich bekannter Weise angebracht. Der Düsenkörper 18 weist zu diesem Zwecke ein Schraubteil 22 mit einem Außengewinde auf, das in ein am distalen Ende 16 ausgebildetes Gewindeloch 24 eingeschraubt ist.
Der Düsenkörper 18 weist ein Spitzenteil 26 mit einer Düsenöffnung 28 auf, die an der Spitze des Spitzenteils 26 ausgebildet ist.
Die Druckluftkappe 20 weist eine zentrale Sprühöffnung 30 auf, welche die Düsenöffnung 28 des Düsenkörpers 18 koaxial umgibt. An der Druckluftkappe 20 sind Flachluft-Hörner 32 vorgesehen, die sich diametral gegenüber liegen und die mit einander zugewandten Druckluft-Düsenöffnungen ausgebildet sind.
Die Druckluftzufuhr zur zentralen Sprühöffnung 30 und zu den Druckluft-Düsenöffnungen 34 ist nicht dargestellt; sie ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sondern in an sich bekannter Weise realisiert.
Die zentrale Achse 36 des Düsenkörpers 18 und der damit axial fluchtende Druckluftkappe 20 und die zentrale Achse 38 des Verlängerungsteils 10 schließen miteinander einen Winkel von < 180° ein, d. h. der Düsenkörper 18 und die hiermit axial fluchtende Druckluftkappe 20 sind gegen die axiale Längsrichtung 38 des Verlängerungsteils 10 um den besagten Winkel geneigt orientiert.
Das Verlängerungsteil 10 ist mit einem Zentralkanal 40 ausgebildet, der mit dem Düsenkanal 42 des Düsenkörpers 18 mittels eines Verbindungskanalabschnittes 44 strömungstechnisch verbunden ist. Der Verbindungskanalabschnitt 44 ist an seinem einen Ende 46 durch das Schraubteil 22 des Düsenkörpers 18 und das entsprechende Ende des Düsenkanals 42 des Düsenkörpers 18 bestimmt. Das davon abgewandte andere Ende des Verbindungskanalabschnittes 44 ist durch eine Ventilöffnung 48 bestimmt, der eine im Zentralkanal 40 angeordnete Düsennadel 50 zugeordnet ist. Die Düsennadel 50 ist mit einem zentralen Nadelkanal 52 ausgebildet, der aus der Nadelspitze 54 der Düsennadel 50 ausmündet. Mittels der Nadelspitze 54 der Düsennadel 50 ist die Ventilöffnung 48 verschließbar.
Befindet sich die Düsennadel 50 in Bezug zur Ventilöffnung 48 in einer Öffnungsstellung, so wird durch den Zentralkanal 40 und den Verbindungskanalabschnitt 44 zu versprühendes Medium durch die Düsenöffnung 28 des Düsenkörpers 18 versprüht. Gleichzeitig wird durch die zentrale Sprühöffnung 30 der Druckluftkappe 20 Druckluft versprüht, um einen gewünschten Sprühstrahl des zu versprühenden Mediums zu bewirken. Um keinen runden sondern einen abgeflachten Sprühstrahl zu erzeugen, wird mit dem Versprühen des Mediums gleichzeitig auch durch die Druckluft-Düsenöffnungen 34 der Flachluft-Hörner 32 der Druckluftkappe 20 Druckluft ausgegeben.
Nach der Durchführung eines Sprühvorgangs wird die Ventilöffnung 48 mit der Düsennadel 50 verschlossen und durch den zentralen Nadelkanal 52 ein flüssiges und/oder gasförmiges Spülmittel in den Verbindungskanalabschnitt 44 und durch den Düsenkanal 42 des Düsenkörpers 18 aus der Düsenöffnung 28 ausgesprüht, um letzte Reste des Sprüh-Mediums von der Düsenöffnung 28 und dem Bereich der zentralen Sprühöffnung 30 der Druckluftkappe 20 zu beseitigen und auf diese Weise eine unerwünschte Hautbildung des Mediums in diesem Bereich zu verhindern, ohne dass es erforderlich wäre, den Kopfabschnitt des Verlängerungsteils 10, d. h. den Düsenkörper 18 und die Druckluftkappe 20 in ein Wasserbad eintauchen zu müssen.
Bezugszeichenliste

10: Verlängerungsteil (für 14)
12: proximales Ende (von 10)
14: Sprühkopf
16: distales Ende (von 10)
18: Düsenkörper (an 16)
20: Druckluftkappe (an 16)
22: Schraubteil (von 18)
24: Gewindeloch (in 16 für 22)
26: Spitzenteil (von 18)
28: Düsenöffnung (in 26)
30: zentrale Sprühöffnung (von 20)
32: Flachluft-Hörner (von 20)
34: Druckluft-Düsenöffnungen (an 32)
36: zentrale Achse (von 18 und 20)
38: zentrale Achse (von 10)
40: Zentralkanal (in 10)
42: Düsenkanal (in 18)
44: Verbindungskanalabschnitt (zwischen 40 und 42)
46: proximales Ende (von 44)
48: Ventilöffnung/proximales Ende (von 44)
50: Düsennadel (von 10 in 40 für 48)
52: zentralen Nadelkanal (in 50)
54: Nadelspitze (von 50 für 48)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013002657 A1 [0003]
DE 102010048391 A1 [0004]
DE 102005023046 A1 [0005]
US 4809885 [0006]
US 3406905 [0006]

Claims

Verlängerungsteil, dessen proximales Ende (12) an einen Sprühkopf (14) anschließbar oder angeschlossen ist, und an dessen distalem Ende (16) ein Düsenkörper (18) und eine Druckluftkappe (20) angebracht sind, wobei der Düsenkörper (18) ein Spitzenteil (26) aufweist, das einer in der Druckluftkappe (20) ausgebildeten zentralen Sprühöffnung (30) zugeordnet ist, wobei das Verlängerungsteil (10) für ein zu versprühendes Medium, insbesondere ein Klebermedium, einen Zentralkanal (40) aufweist, der mit einem Düsenkanal (42) strömungstechnisch verbunden ist, der im Düsenkörper (18) ausgebildet ist und der sich bis zur Spitze des Spitzenteils (26) erstreckt und aus dieser ausmündet, und wobei im Zentralkanal (40) eine Düsennadel (50) vorgesehen ist, die eine Nadelspitze (54) aufweist, die in Bezug zu einer Ventilöffnung (48) zwischen einer Verschlussstellung und einer Öffnungsstellung hin und her verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (50) einen zentralen Nadelkanal (52) aufweist, der aus der Nadelspitze (54) ausmündet.
Verlängerungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (18) und die Druckluftkappe (20) gegen die axiale Längsrichtung des Verlängerungsteils um einen Winkel geneigt orientiert sind, wobei die Ventilöffnung (48) im geradlinigen Abschnitt des Verlängerungsteils (10) vorgesehen ist.
Verlängerungsteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftkappe (20) Flachluft-Hörner (32) aufweist, die sich diametral gegenüber liegen und die mit einander zugewandten Druckluft-Düsenöffnungen (34) ausgebildet sind.