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Die Erfindung betrifft eine Rotationsspritzpistole, das heißt eine Spritzpistole, die Hochdruckluft und eine Flüssigkeit mischt und über ein drehbares Düsenröhrchen ausspritzt.
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Solche Spritzpistolen finden häufig Einsatz als Reinigungspistolen, besonders zur Aufbereitung von Fahrzeugen, z.B. Türverkleidungen, Sitzschienen, Polstern, Fußmatten und vielem mehr. Diese Spritzpistolen besitzen als Grundbauteile einen Pistolenkörper, der einen Handgriff mit einem Druckluftanschluss, einen Lauf und eine Düsenbaugruppe aufweist. Der Pistolenkörper wird von einem Versorgungskanal durchquert, welcher in einem Düsenröhrchen endet. Das Röhrchen ist an einem ersten Ende drehbar gegenüber den übrigen Bauteilen der Düsenbaugruppe gelagert und steht an seinem zweiten Ende frei. Durch den Versorgungskanal können Druckluft und Reinigungsflüssigkeit bis zum freistehenden Ende des Düsenröhrchens befördert werden. Dadurch kann die Reinigungsflüssigkeit sehr fein zerstäubt werden, so dass selbst hartnäckiger Schmutz gelöst werden kann.
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Die Materialversorgung solcher Spritzpistolen erfolgt im Allgemeinen aus einem Vorratsgefäß für eine Reinigungsflüssigkeit, die üblicherweise aus Wasser besteht, das mit einem Reinigungszusatz versetzt sein kann. In der Regel ist das Vorratsgefäß unterhalb der Spritzpistole angeordnet und über eine Leitung bzw. ein Rohr mit dem Teil des Versorgungskanals verbunden, der sich durch den Lauf der Spritzpistole erstreckt. Wenn die Druckluft durch den Lauf der Spritzpistole strömt, wird ein Venturi-Effekt erzeugt, der bewirkt, dass die Reinigungsflüssigkeit vom Vorratsgefäß nach oben in den Lauf der Spritzpistole gesaugt wird und mit einem Hochgeschwindigkeitsluftstrom bis zur Düse befördert wird. Dort wird eine exzentrische Kraft erzeugt, die eine Drehung des zuvor beschriebenen Düsenröhrchens bewirkt. Dadurch kann die Reinigungsflüssigkeit sehr fein zerstäubt werden und durch den entstehenden Sog wird der Schmutz von der zu reinigenden Oberfläche weg angehoben, so dass selbst hartnäckiger Schmutz gelöst werden kann.
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Während des Betriebs der Spritzpistole kann ein Betriebsdruck von ca. 5 bis 8 erzielt werden, so dass das drehbare Düsenröhrchen eine sehr hohe Rotationsgeschwindigkeit von bis ca. 9.000 U/min erreicht. Um einen einwandfreien Betrieb der Spritzpistole zu erreichen, ist eine sichere Lagerung und Führung ihrer Bauteile, insbesondere ihrer Düsenbauteile, erforderlich.
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STAND DER TECHNIK
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Aus dem Stand der Technik gemäß dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 20 2009 013 337 U1 ist eine Rotationsspritzpistole mit einem drehbaren Düsenröhrchen bekannt, bei welcher in einer in dem Versorgungskanal angeordneten Förderröhre eine rotierbare Hülse und eine Vielzahl von Lagern aufgesetzt sind, wobei die Lager in der Hülse angeordnet sind, so dass die Hülse sich auf einer drehfesten Förderröhre drehen kann. Mit der Hülse ist ein abgewinkeltes Düsenröhrchen verbunden; das sich somit beim Betrieb der Spritzpistole mitsamt der Hülse dreht. Die zwei oder mehreren Lager sind als dünne Kugellager mit zwei Lagerscheiben und dazwischen geführten Lagerkugeln ausgeführt. Es sind an beiden axialen Enden der Hülse jeweils ein Lager vorhanden ist.
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Nachteilig am Stand der Technik ist, dass wegen der Mehrzahl von in der Hülse anzuordnenden Lagern Montageprobleme aufgetreten und eine axiale Führung nur unzureichend gegeben ist, so dass bei längerem Betrieb Führungsungenauigkeiten bei dem drehbaren Düsenröhrchen zu erwarten sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Rotationsspritzpistole zu schaffen, die erhöhte mechanische Anforderung betreffend eine sichere Montage, Führung und Langlebigkeit des drehbaren Düsenröhrchens erfüllt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Rotationsspritzpistole nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäß wird eine Rotationsspritzpistole vorgeschlagen, die Hochdruckluft und eine Flüssigkeit mischen und über ein drehbares Düsenröhrchen ausspritzen kann, wobei die Spritzpistole einen Versorgungskanal für eine Düsenbaugruppe aufweist, welche das Düsenröhrchen umfasst, wobei das Düsenröhrchen im Inneren der Düsenbaugruppe drehbar gelagert ist.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Düsenbaugruppe ein Wälzlager mit einem wenigstens im Wesentlichen zylindrischen Bauteil umfasst, welches in Richtung seiner Höhe mit einer Vielzahl von runden oder abgerundeten Wälzkörpern ausgestattet ist, welche wenigstens von der äußeren Mantelfläche des zylindrischen Bauteils abstehen und wobei die Höhe des zylindrischen Bauteils wenigstens annähernd der Länge eines Führungsröhrchens für das Düsenröhrchen entspricht.
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Bei bekannten Wälzlagern ist üblicherweise eine Vielzahl von Wälzkörper (Kugeln, Tonnen, Kegel, Zylinder oder Nadeln), die den Reibungswiderstand verringern, zwischen einem Innenring und einem Außenring angeordnet. Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wälzlager ist eine Vielzahl von Wälzkörpern an einem einzigen zylindrischen Bauteil vorgesehen, wobei aufgrund der vergrößerten axialen Ausdehnung des Wälzlagers eine sichere und leichtgängige axiale Führung und radiale Lagerung gegeben ist.
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Dadurch, dass die Länge des zylindrischen Bauteils wenigstens annähernd der Länge eines Führungsröhrchens für das Düsenröhrchen bzw. eines Abschnitts des Düsenröhrchens entspricht, kann das Düsenröhrchen ohne großen Material- und Montageaufwand sowie besonders sicher in der Düsenbaugruppe gelagert werden. Das Wälzlager dient dabei einer äußeren radialen Abstützung und Führung des Düsenröhrchens, wobei durch ein einzelnes, relativ langgestrecktes Bauteil eine axiale Führung und radiale Lagerung der Rotationsbewegung bereitgestellt wird.
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Mit anderen Worten wird vorgeschlagen, ein einziges, spezielles Lager zu verwenden, das die bisher bekannte Bauart mit mehreren Lagern innerhalb der Düsenbaugruppe vermeidet und dabei eine robusten und reibminimale Lagerung sowie axiale Führung ermöglicht. Die Kombination des zylindrischen Bauteils mit den Wälzkörpern als Wälzlager bildet einen langestreckten Kugelkäfig aus, der eine radiale Lagerung und aufgrund seiner langestreckten Höhe H, die zumindest 1 cm oder mehr, bevorzugt mehr als 2 cm, insbesondere mehr als 3 cm betragen kann, eine axiale Führung des Düsenröhrchens ermöglicht. Im Gegensatz zum vorbekannten Stand der Technik wird hierdurch eine Innenlagerung des rotierbaren Düsenröhrchens mit einem einzigen, radial lagernden Wälzlager vorgeschlagen, und keine Außenlagerung einer Hülse mit einer Mehrzahl von Lagern. Auch wird die Zahl der Lager auf grundsätzlich eins für eine Radiallagerung verkürzt und aufgrund der Vielzahl von Lagerkörpern die Reibung verringert, Leichtgängigkeit erhöht und axiale Ausrichtung verbessert. Dies resultiert in einer mechanisch hochstabilen und leichtläufigen Rotationsdüsenbaugruppe mit einer erhöhten Lebensdauer, die auch auswechselbar bei bereits bestehenden Rotationsspritzpistolen nachgerüstet werden kann.
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Das Wälzlager kann besonders langlebig und sicher arbeiten, wenn das zylindrische Bauteil, das die Wälzkörper trägt, von einer Lagerbuchse umgeben und in ihr aufgenommen ist. Die Lagerbuchse nimmt den Wälzkörper als langgestrecktes Radiallager auf, wobei im Inneren des Wälzkörpers ein Materialröhrchen führbar ist, und in Richtung eines Auslassbereichs das Düsenröhrchen rotierbar geführt ist.
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Wenn die Wälzkörper nicht nur von der äußeren Mantelfläche, sondern auch von der inneren Mantelfläche des zylindrischen Bauteils abstehen, kann eine Beweglichkeit des Wälzkörpers auf einer Achse, einer Welle oder dergleichen erzielt werden. Es wird dabei eine Doppellagerung durch die Wälzkörper gegenüber einer äußeren Lagerhülse als auch nach innen gegenüber einer Führungswelle oder einem Führungsröhrchen bzw. dem Düsenröhrchen ermöglicht.
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Besonders gut funktioniert das Lager, wenn die Wälzkörper an der Zylindermantelfläche unverlierbar, aber leicht beweglich gehalten werden. Ein solcher Halt kann beispielsweise erreicht werden, wenn von der äußeren Mantelfläche des Zylinders her Kammern eingestemmt oder eingelassen werden, welche maßlich auf die Wälzkörper abgestimmt sind. Die Kammern können andererseits auch während der Herstellung des Zylinders, z.B. durch ein Gießverfahren, gefertigt werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, die Wälzkörper auf einer Schraubenlinie auf der Wandung des zylinderförmigen Bauteils anzuordnen. Dadurch werden optimale Hub- und Drehbewegungen ermöglicht.
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In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, die Wälzkörper In Längsrichtung versetzt auf dem zylinderförmigen Bauteil anzuordnen. Dadurch kann die Gebrauchsdauer der Wälzkörperführung verlängert werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform sind im Wälzkörper mehr als 10 Wälzkugeln oder mehr als 4 Wälzzylinder vorgesehen, und als Kugelkäfig oder Zylinderkäfig ausgebildet ist. Hierdurch wird zum einen eine gute axiale Stabilisierung und ein Leichtlauf des Käfiglagers gewährleistet, auch wir die mechanische Belastung pro Wälzkörper verringert, so dass eine höhere Lebensdauer und geringere Reibverluste erreicht werden können.
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Weiterhin kann vorteilhafterweise die Wälzkörper bei Hub- und/oder bei Drehbewegungen jeder Wälzkörper auf einer eigenen Bahn verlaufen, so dass keine einseitigen Abnutzungen oder Riefenführungen auftreten.
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Als Wälzkörper werden insbesondere Kugeln oder Zylinder vorgeschlagen. Kugeln haben den Vorteil, dass sie besser und in alle Richtungen rollen als andere runde oder abgerundete Körper, während Zylinder eine Rotationsbewegung axial besser abstützen. Bekanntermaßen rollen kleinere Kugeln besser als grö-βere Kugeln. Eine große Anzahl kleinerer Kugeln oder Zylinder, insbesondere 10 oder mehr Wälzkörper ergeben eine bessere Dämpfung gegenüber Schwingungen als wenige große Wälzkörper. Deshalb, und wegen des begrenzten Einbauraums, wird bei einer vorteilhaften Ausführungsform einer Spritzpistole die Verwendung einer großen Anzahl kleiner Kugeln vorgeschlagen. Durch die geringe Reibung der Kugeln lassen sich Geschwindigkeiten bis zu 75 m/min realisieren.
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Vorteilhafterweise wird als Materialkombination Messing für das zylindrische Bauteil mit Wälzkörpern aus Stahl oder Keramikkugeln vorgeschlagen. Messing bietet hohe mechanische Festigkeit, beste Gleiteigenschaften, hohe Abriebfestigkeit und Warmfestigkeit. Keramikkugeln sind völlig rostbeständig. Andererseits ist es auch vorteilhaft, wenn das zylindrische Bauteil aus Kunststoff gefertigt, beispielsweise gegossen wird. Dann können die Aufnahmen für die Wälzkörper problemlos gleich mit gefertigt werden, was sich günstig auf die Herstellkosten auswirkt. Selbstverständlich sind Materialkombinationen möglich, die durch eine Unterteilung des zylindrischen Bauteils bewirkt werden können.
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In einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, eine Führungswelle für das Düsenröhrchen einzusetzen. Die Führungswelle ist innerhalb des zylindrischen Bauteils geführt und kann beispielsweise in das zylindrische Bauteil, das die Wälzkörper trägt, eingeklemmt oder eingepresst werden, oder spielfrei oder spielbehaftet das zylindrische Bauteil als Innenführung tragen. Mit der Führungswelle kann die Funktionssicherheit und Dichtigkeit der Düsenbaugruppe weiter gesteigert werden.
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Besondere Vorteile in Bezug auf Führungssicherheit ergeben sich, wenn das zylindrische Bauteil, das die Wälzkörper trägt, außerdem auf einem Führungsröhrchen sitzt. Das Führungsröhrchen kann dabei die Aufgabe der Führungswelle übernehmen. Die Wälzkörper können beispielsweise unter Vorspannung, oder mit großer Leichtgängigkeit kraftschlüssig zwischen Lagerbuchse und Welle rollen. Hubbewegungen, Drehbewegungen sowie überlagerte Hub- / Drehbewegungen sind möglich. Durch den Kraftschluss der Wälzkörper erfolgt auch die Bewegung des zylindrischen Bauteils zwangsläufig.
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Durch einen axialen Halte- und Begrenzungselement, z.B. einen Sicherungsring, eine Begrenzungsmuffe, zumindest ein Axiallager oder dergleichen kann eine zuverlässige axiale Wegbegrenzung des zylindrischen Bauteils erreicht werden. Das axiale Begrenzungselement definiert eine axiale Bewegungssicherung des Wälzlagers, das für die Radiallagerung der Düsenbaugruppe vorgesehen ist. Das Axiallager kann als Wälz- oder Gleitlager ausgebildet sein und insbesondere das Wälzlager in axialer Richtung bevorzugt in Richtung Auslassseite der Düsenbaugruppe abstützen.
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Zur verliersicheren Befestigung des Wälzlagers kann beispielsweise eine Lagerverschlussschraube und/oder Muttern, Sicherungs- oder Dichtungsringe vorgesehen werden, die in einen Lagerbuchse des Wälzlagers in das axiale Ende der Ausgabeseitenseite der Düsenbaugruppe eingeschraubt ist.
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Vorteilhaft ist zumindest ein Axiallager als axiales Halte- und Begrenzungselement vorgesehen, das als Wälzkörper oder Gleitlager eine axiale Abstützung des Wälzlagers ermöglicht, mit einer Lagerverschlussschraube zusammen. Der Wälzkörper dient somit als Radiallagerung und das Axiallager einer Axiallagerung der Drehbewegung der Düsenbaugruppe.
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Vorteilhafterweise weist das Führungsröhrchen zumindest einen radial vergrößerten ringförmigen Kragen auf, der als radiale Abstützung des Axiallagers dient. Somit wird das Führungsröhrchen gegenüber dem Wälzlager axial reibungsarm und leichtgängig drehbar gelagert und axial geführt.
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In einer besonders bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung ist die Düsenbaugruppe mit dem Lauf der Spritzpistole verbunden, welcher von einem Materialröhrchen für die Düsenbaugruppe durchquert wird, und in dem die Düsenbaugruppe mit Druckluft beaufschlagbar ist. Bereits im Lauf kann eine erste Vermischung von Druckluft und Reinigungsflüssigkeit erfolgen, bevorzugt erfolgt die Vermischung erst, wenn das Materialröhrchen bis zum rotierbaren Düsenröhrchen geführt ist, am Auslassbereich der Düsenbaugruppe. Somit ist die Düsenbaugruppe im Einlassbereich mit einem Lauf der Spritzpistole verbunden, welche einen Anschlusskörper umfasst, der von einem Materialröhrchen durchquert wird. Das Materialröhrchen reicht von einem Vorratsgefäß für die Reinigungsflüssigkeit bis zu dem rotierbaren Düsenröhrchen am Auslassbereich der Düsenbaugruppe und wird im Lauf mit Druckluft beaufschlagt.
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Wenn eine offene Lagerbuchse verwendet wird, kann das zylindrische Bauteil innerhalb der Lagerbuchse axial verfahren, sodass optional Hubwege möglich sind. Kombinationen von langen Lagerbuchsen mit kurzen zylindrischen Bauteilen, welche die Wälzkörper tragen, ermöglichen axiale Hubwege.
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Durch die Verwendung von Anlaufscheiben, Dichtringen und/oder Abstreifern kann eine funktionssichere Begrenzung für Hub- und Drehbewegungen erzielt werden.
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Die Führung des aus der Düsenbaugruppe herausgespritzten Reinigungsstrahles und des Düsenröhrchens kann durch ein vorteilhaft trichterförmiges Gehäuse geschützt werden. Durch das Gehäuse wird zudem eine unerwünschte radiale Ausbreitung des Spritzstrahles vermieden. Die Reinigungswirkung kann noch weiter verbessert werden, wenn das Gehäuse mit Zusatz-Reinigungselementen wie Bürsten oder dergleichen ausgestattet wird.
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In weiterer Ausgestaltung dieser Konstruktion ist der Lauf mit einem Handgriff verbunden, welcher einen Durchführkanal für die Druckluft aufweist.
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Ferner kann ein Abzugsbügel vorgesehen sein, über welchen die Druckluft- und Reinigungsmittelzufuhr in die Düsenbaugruppe freigegeben bzw. beendet werden kann. Der Start und die Beendigung des Spritzvorganges können selbstverständlich aber auch durch ein oder mehrere Elemente, z.B. Ventile, die ggf. automatisch gesteuert werden, erzielt werden.
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In einem nebengeordneten Aspekt wird eine Düsenbaugruppe für eine Rotationsspritzpistole vorgeschlagen, die wie vorstehend ausgebildet ist. Eine derartige Düsenbaugruppe ist auch als Ersatzteil zum Austausch oder zur Weiterbildung bereits vorhandener Rotationsspritzpistolen hinsichtlich einer erfindungsgemäßen Ausführung einsetzbar.
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ZEICHNUNGEN
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der vorliegenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
- 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rotationsspritzpistole,
- 2a, 2b Explosionsdarstellungen einer Düsenbaugruppe einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rotationsspritzpistole;
- 3 eine Explosionsdarstellung der in 1 dargestellten Rotationsspritzpistole;
- 4 einen Längsschnitt durch eine Einzelheit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rotationsspritzpistole;
- 5 eine erste Ausführungsform eines Wälzlagers der Einzelheit; und
- 6 eine zweite Ausführungsform eines Wälzlagers der Einzelheit.
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In den Figuren sind gleichartige Elemente mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
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Die erfindungsgemäße Rotationsspritzpistole 1, die in der 1 im Längsschnitt und in 3 in einer Explosionsdarstellung gezeigt ist, besitzt als Grundbauteile einen Pistolenkörper 10, der einen Handgriff 12 mit einem Druckluftanschluss 14, einen Kopf 16 mit einem hohlen Lauf 18 umfasst, und eine Düsenbaugruppe 20, welche von einem trichterförmigen Gehäuse 22 umgeben ist. Die Düsenbaugruppe 20 ist im Detail in einer Explosionsdarstellung in 2a und alternativ in 2b gezeigt. Die Düsenbaugruppe 20 endet in einem rotierbaren Düsenröhrchen 24. Das Düsenröhrchen 24 ist an einen Anschlussbereich 26, dass in Richtung Einlassbereich 116 der Düsenbaugruppe 20 orientiert ist, drehbar gegenüber übrigen Bauteilen der Düsenbaugruppe 20 gelagert. Das Düsenröhrchen 24 besitzt einen abgewinkelten Auslassbereich 28, der freistehend endet.
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Die Bauteile der Düsenbaugruppe 20 bilden einen Versorgungskanal 30 aus, der Druckluft und Reinigungsflüssigkeit bis zum Düsenröhrchen 24 fördert. Durch den Versorgungskanal 30 können Druckluft und Reinigungsflüssigkeit bis zum abgewinkelten Auslassbereich 28 des drehbaren Düsenröhrchens 24 befördert werden.
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Für die Reinigungsflüssigkeit, die aus Wasser, das mit einem Reinigungszusatz versetzt ist, bestehen kann, ist ein Vorratsgefäß 32 mit ca. 1 Liter Fassungsvermögen vorgesehen, das unterhalb der Spritzpistole 1 angeordnet ist. Das Vorratsgefäß 32 besteht aus einem sogenannten Hängebecher, der im Wesentlichen konisch ausgebildet und an seinem oberen Ende mit einem Verschlussdeckel 34 verschlossen ist. Der Verschlussdeckel 34 besitzt eine Öffnung 36, in welchen ein Saugabschnitt 56 eines Materialröhrchens 54, das zur Förderung von Reinigungsmittel vom Vorratsgefäß 32 bis zum Düsenröhrchen 24 dient, durchgeführt ist. Der Saugabschnitt 56 führt bis nahe zum Boden 42 des Hängebechers 32.
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An der Öffnung 36 ist weiterhin eine Vorratsgefäß-Verbindungsbaugruppe 44 angeordnet, mittels welcher der Hängebecher 32 mit dem Lauf 18 der Spritzpistole 1 verbunden ist. Die Vorratsgefäß-Verbindungsbaugruppe 44 ist aus einem Schaltventil 46 und einem Vorratsgefäß-Adapterflansch 48, die übereinander angeordnet sind, zusammengesetzt, die in Längsrichtung mit durchgehenden, miteinander fluchtenden Öffnungen ausgestattet ist. Durch diese Öffnungen erstreckt sich der Saugabschnitt 56 des Materialröhrchens 54, der rechtwinklig in einen Rotationsabschnitt 58 führt, der die Düsenbaugruppe 20 durchsetzt. Dieser Rotationsabschnitt 58 des Materialröhrchens 54 ist durch einen Anschlusskörper 60, der zum Anschluss des Pistolenkörpers 10, des Vorratsgefäß 32 und der Düsenbaugruppe 20 dient, geführt und mit dem Anschlussbereich 26 des Düsenröhrchens 24 verbunden.
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In der hier dargestellten Ausführungsform schließt sich an den Lauf 18 der Spritzpistole 1 ein als T-förmiges Verbindungsrohr ausgebildeter Anschlusskörper 60 über einen Düsenbaugruppen-Anschlussadapter 38 an, der sowohl einen Anschlussbereich für ein Druckluft-Regulierventil 68, einen Anschlussbereich für das Vorratsgefäß 32 und einen Anschlussbereich für den Einlassbereich 114 der Düsenbaugruppe 20 ausbildet. In der 2b ist im Gegensatz zur 2a der Anschlusskörper 60 einstückig mit dem Düsenbaugruppen-Anschlussadapter 38 ausgebildet, bzw. der Anschlusskörper 60 weist ein Einschraubgewinde 40 zur Verbindung mit dem Pistolenkörper 10 auf.
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Der Saugabschnitt 56 und der dazu rechtwinklig abgewinkelte Rotationsabschnitt 58 des Materialröhrchens 54, die sich vom Vorratsgefäß 32 bis zum Anschlussbereich 26 des Düsenröhrchens 24 oder ggf. auch vollständig durch das Düsenröhrchen 24 erstreckt, bilden die Zuführung der Reinigungsflüssigkeit durch die Düsenbaugruppe 20 hindurch aus. Das Schaltventil 46 ermöglicht, eine Reinigungsflüssigkeits-Zuführmenge einzustellen oder gänzlich abzuriegeln, und der Vorratsgefäß-Adapterflansch 48 ermöglicht die Ankopplung verschiedenartiger Vorratsgefäße 32. Der Saugabschnitt 56 kann im Vorratsgefäß 32 an einen Versorgungskanal 50 gekoppelt sein, an dessen bodenseitigem Ende ein Schwimmerventil 52 zur Verhinderung von ungewünschter Luftansaugung vorgesehen sein kann.
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Selbstverständlich könnte die Materialversorgung auch völlig anders gestaltet sein, z.B. mit einem andersartigen Vorratsgefäß oder sogar ohne Vorratsgefäß nur über einen Schlauchanschluss, der z.B. zu einem großen Tank führt. Die zuvor beschriebene Ausgestaltung hat sich jedoch in der Praxis zur Minimierung von Zuführschläuchen bewährt.
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Die Druckluftversorgung erfolgt, wie zuvor kurz erwähnt, über einen Druckluftanschluss 14 am Handgriff 12 der Spritzpistole 1. Der Druckluftanschluss 14 kann über ein Kupplungsteil 18, nämlich einem Anschlussnippel für einen Druckluftschlauch und vorzugsweise weitere, nicht dargestellte Kupplungsteile, mit einem Drucklufterzeuger, z.B. mit einem Kompressor, verbunden werden, mit welchem ein Vordruck von etwa 10 bar und einen Betriebsdruck von etwa 5 bis 8 bar erzeugt werden kann. Der Handgriff 12 besitzt einen durchgehenden Luftkanal 66, der sich vom unteren Ende des Handgriffs 12 bis zum oberen Ende des Handgriffs 14 erstreckt. Dort ist ein Druckluft-Regulierventil 68 in einer Bohrung 70 angeordnet. An den Luftkanal 66 im Handgriff 12 schließt sich ein Kanal 72 an, welcher sich auch durch den Kopf 16 der Spritzpistole 1 erstreckt, in dem sich wiederum der hohle Lauf 18 der Spritzpistole 1 erstreckt.
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Die Düsenbaugruppe 20 ist im Einlassbereich 116 mit dem Lauf 18 der Spritzpistole 1 über einen Düsenbaugruppe-Anschlussadapter 38 verbunden. Der Anschlussadapter 38 ermöglicht den Anschluss der Düsenbaugruppe 20 an verschiedenartigste Ausführungen von Pistolenkörpern 10 und stellt somit einen Anpassungsadapter insbesondere für eine Nachrüstung oder Austausch der Düsenbaugruppe 20 dar. Der Lauf 18 des Pistolenkörpers 10 ist an einen T-förmigen Anschlusskörper 60 angeschlossen, der des Weiteren aus dem Vorratsgefäß 32 kommenden Materialröhrchen 54 rechtwinklig durchquert wird. Das Materialröhrchen 54 ragt dabei mit einem ersten Saugabschnitt 56 in das Vorratsgefäß 32 für die Reinigungsflüssigkeit und winkelt im Lauf 18 in einen zweiten Rotationsabschnitt 58 ab, der bis zu dem rotierbaren Düsenröhrchen 24 am Auslassbereich 114 der Düsenbaugruppe 20 führt. Durch den Lauf 18 wird die Düsenbaugruppe 20 mit Druckluft beaufschlagt.
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Das Materialröhrchen 56 umfasst einen ersten Abschnitt 56, der als Saugrohrabschnitt in das Vorratsgefäß 32 ragt. Das Materialröhrchen 56 ist durch einen Schaltventil 46 und einen Vorratsgefäß-Adapterflansch 48 durch den Anschlusskörper geführt und dort im Wesentlichen rechtwinklig abgewinkelt und verläuft durch die Düsenbaugruppe 20 bis zum Düsenröhrchen 24 am rotierenden Ende des Auslassbereichs 116 der Düsenbaugruppe 20.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verläuft der Kopf 16 der Spritzpistole 1 in einem Winkel von etwa 120 Grad zum Handgriff 12. Am Kopf 16 der Spritzpistole 1 ist ein federbelasteter Abzugsbügel 76 um ein Drehlager 78 drehbar gelagert. Nach einem manuellen Bewegen des Abzugsbügels 76 in Richtung des Handgriffes 12 wird das Regulierventil 68 in der Bohrung 70 nach außen hin bewegt, wodurch der Luftkanal 66 freigegeben wird und Druckluft zum Lauf 18 der Spritzpistole 1 heraus in den Einlassbereich 116 der Düsenbaugruppe 20 strömt. Dabei wird ein Venturi-Effekt erzeugt, der bewirkt, dass die Reinigungsflüssigkeit aus dem Vorratsgefäß 32 mittels des Saugabschnitts 56 des Materialröhrchens 54 nach oben Richtung Lauf 18 der Spritzpistole 1 gesaugt wird und mit dem dort vorhandenen Hochgeschwindigkeitsluftstrom bis zum rotierenden Düsenröhrchen 24 befördert wird. Dort wird durch die aus dem Düsenröhrchen 24 austretende Druckluft eine exzentrische Kraft erzeugt, die eine Drehung bzw. Rotation des zuvor beschriebenen Düsenröhrchens 24 bewirkt, die vom Wälzlager 80 radial gelagert und axial ausgerichtet wird. Die Reinigungsflüssigkeit tritt dabei mit hoher Geschwindigkeit in einem mikrozerstäubten Spritzstrahl aus dem abgewinkelten Auslassbereich 28 Düsenröhrchen 24 aus, so dass selbst hartnäckiger Schmutz gelöst werden kann.
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Durch das trichterförmige Gehäuse 22 wird eine unerwünschte radiale Ausbreitung des Spritzstrahles vermieden.
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Der Spritzvorgang kann durch Loslassen des Abzugsbügels 76 beendet werden.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Wälzlagers 80 der Düsenbaugruppe 20 der Rotationsspritzpistole 1, die in der 2a und 2b in einer Explosionsdarstellung im Detail dargestellt wird, ist wie folgt in 4 erläutert:
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Zur Führung und Lagerung des Düsenröhrchens 24 der Düsenbaugruppe 20 ist ein in 4 näher dargestelltes Wälzlager 80 vorgesehen, welches ein zylindrisches Bauteil 82 aufweist, das in Richtung seiner Höhe h mit einer Vielzahl von runden Wälzkörpern, nämlich mit Kugeln 84 ausgestattet ist, welche sowohl über die äußere Mantelfläche 86 des zylindrisches Bauteil 82, als auch über dessen innere Mantelfläche 88 des zylindrischen Bauteils 82 herausragen, weil die Kugeln 84 einen Durchmesser D besitzen, welcher größer ist als die Wanddicke b des zylindrischen Bauteils 82. In das zylindrische Bauteil 82 sind von dessen Außenfläche 86 her Kammern 90 eingestemmt worden, welche maßlich auf den Durchmesser D der Kugeln 84 abgestimmt sind, so dass die Kugeln 84 in den Kammern 90 unverlierbar, aber leicht beweglich - wie in einem Käfiggehalten werden.
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Wie die 1 und 4 weiter zeigen, ist in dem als Kugelkäfig 112 ausgebildeten zylindrischen Bauteils 82 ein Führungsröhrchen 94, das als Führungswelle für das relativ dünne Düsenröhrchens 24 dient, eingeschoben. Das Führungsröhrchen 94 ist demgemäß im zylindrischen Bauteil 82 drehbar gelagert.
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In einer andern, nicht dargestellten Variante sind das Düsenröhrchen 24 und das Führungsröhrchen 94 einstückig gefertigt.
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Das Wälzlager 80 ist somit axial von dem Führungsröhrchen 94 durchsetzt, der den Kugelkäfig 112 von innen radial abstützt, wobei die Wälzkörper 84 sowohl auf der Innenfläche der Lagerbuchse 104 als auch auf der Außenfläche des Führungsröhrchens 94 laufen und radial abstützen. Das Führungsröhrchen 94 weist ein Einlassende 102 in Richtung des Pistolenkörpers 10 und ein Auslassende 96 auf, auf dem das Düsenröhrchen 24 drehfest angeordnet ist. Das Führungsröhrchen 94 kann somit zusammen mit dem Düsenröhrchen 24 im Wälzlager 80 rotieren. Im Inneren des Führungsröhrchens 94 und des Düsenröhrchens 24 verläuft der Rotationsabschnitt 58 des Materialröhrchens 54.
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Das Führungsröhrchen 94 weist nahe seinem Auslassende 96 einen radial erweiterten Kragen 100 auf. Auf dem Führungsröhrchen 94 kann sich am Kragen 100 ein Axiallager 110 in Richtung Auslassende 114 gegenüber der Lagerverschlussschraube 98 abstützen und somit das Wälzlager 80 axial lagern. Auf dem Auslassende 96 kann zwischen dem auf dem Führungsröhrchen 94 aufgesetztem Düsenröhrchen 24 eine in 4 nicht dargestellte Lagerverschlussschraube 98 aufgesetzt werden, die das Führungsröhrchen 94 in der Lagerbuchse 104 verschraubt und somit wiederum den Kragen 100 axial abstützt. Es ist auch denkbar, dass ein (weiteres) Axiallager zwischen Kragen 100 und Lagerverschlussschraube 98 anzuordnen. Auch ist weiterhin denkbar, am Einlassende 102 des Führungsröhrchens ein (weiteres) Axiallager anzuordnen, dass eine axiale Abstützung des Lagerkäfigs 112 und/oder des rotierbaren Führungsröhrchens 94 gegenüber der Lagerbuchse 104 bewirkt.
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Die Lagerbuchse 104 weist einen innenzylinderförmigen Lagerbereich 74 für das Wälzlager 80 auf, und einen verengten Durchführungsbereich 72 für das Materialröhrchen 54, wobei die Verengungsstelle gleichzeitig den Übergangsbereich 62 zwischen den rotierenden und feststehenden Bereichen der Düsenbaugruppe 20 definiert.
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Wie die 5 und 6 zeigen, verlaufen die Kugeln 84 des als Kugelkäfig 112 ausgeführten Wälzlagers 80 entlang einer Schraubenlinie 92. Bei Hub- und/oder bei Drehbewegungen verläuft somit jede Kugel 84 auf einer eigenen Bahn.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt das zylindrische Bauteil 82 eine Höhe von ca. 30 mm und eine Wanddicke b von etwa 0,5 mm und ist mit 32 Kugeln 84 ausgestattet, welche einen Durchmesser von ca. 2 mm besitzen. Das zylindrische Bauteil 82 besteht aus Messing und die Kugeln 84 bestehen aus Stahl. Entlang einer radialen Umfangslinie sind jeweils 6 bis 8 kleine Kugeln 84 angeordnet. Solche zuvor beschriebene zylindrische Bauteile 82 sind als sogenannte „Kugelkäfige“ im Handel erhältlich. Das zylindrische Bauteil 82 wird demgemäß im Folgenden als Kugelkäfig 112 bezeichnet.
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Wie insbesondere die 2, 3 und 4 zeigen, ist das Führungsröhrchen 94 zweistufig, d.h. es hat an seinem dem Düsenröhrchen 24 und dem Auslassbereich 116 der Düsenbaugruppe zugewandten Auslassende 96 einen kleineren Durchmesser d, der auf den Durchmesser d1 des Düsenröhrchens 24 teleskopisch abgestimmt ist. An dieser Stelle ist das Führungsröhrchen 94 über ein Verbindungselement, das hier als Lagerverschlussschraube 98 ausgebildet ist, mit dem Anschlussbereich 26 des Düsenröhrchens 24 verbunden. Ein radial herausstehender Kragen 100 am Führungsröhrchen 94 dient zur axialen Abstützung des Axiallagers 110 gegenüber der Lagerverschlussschraube 98. Optional kann ein weiteres Axiallager 98 zwischen Kugelkäfig 112 und dem Einlassbereich 116 der Führungsbuchse 104 angeordnet sein.
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Das Führungsröhrchen 94 hat von dem als Verbindungsbereich dienende Auslassende 96 bis zu seinem dem Einlassbereich 116 der Düsenbaugruppe 20 zugewandten Einlassende 102 eine Höhe H, die größer ist als die Höhe h des als Kugelkäfig 112 dienenden zylindrischen Bauteils 82. Der Zusammenbau aus Führungsröhrchen 94 und Kugelkäfig 112 ist in der zylindrischen Lagerbuchse 104 gelagert, welche in Längsrichtung an einen verjüngten Anschlussbereich 106 in den Anschlusskörper 60 einschraubbar ist. Die zylindrische Lagerbuchse 104 dient demgemäß als Lagergehäuse für den Kugelkäfig 112.
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In weiterer Ausgestaltung hat die Lagerbuchse 104 einen verjüngten und gewindetragenden Anschlussbereich 106 und einen verbreiterten Abschnitt 108, der außen einen abgeflachten Bereich für den Ansatz eines Schraubenschlüssels oder einer Drehzange zur Verschraubung an den Anschlusskörper 60 ermöglicht.
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Zur weiteren Sicherung der Düsenbaugruppe 20 bzw. des gewünschten Wälzvorganges können Halter, Sicherungsringe oder -schrauben, Begrenzungsmuffen, Dichtungen oder dergleichen vorgesehen sein.
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In 6 ist ein weiterer Kugelkäfig 112 dargestellt. Dieser Kugelkäfig 112 ist im Wesentlichen gleich ausgebildet wie der zuvor beschriebene Kugelkäfig 112 des Wälzlagers 80. Er besitzt jedoch noch mehr kleine Kugeln 84; es sind beispielsweise 18 Kugeln 84 entlang des Umfangs verteilt.
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Zusammenfassend wird insbesondere durch die erfindungsgemäße Verwendung eine als zylindrisches Bauteil 82 ausgebildeten Kugelkäfigs 112 eine wirkungsvolle, problemlose radiale Lagerung und axiale Führung der rotierenden Teile der Düsenbaugruppe 20 ermöglicht, die mit wenig Bauteilen auskommt, einen robusten mechanischen Aufbau aufweist und eine hohe Langlebigkeit bei gleichzeitig hoher Gebrauchsfähigkeit erreicht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rotationsspritzpistole
- 10
- Pistolenkörper
- 12
- Handgriff
- 14
- Druckluftanschluss
- 16
- Kopf
- 18
- Lauf
- 20
- Düsenbaugruppe
- 22
- Trichterförmiges Gehäuse
- 24
- Düsenröhrchen
- 26
- Anschlussbereich des Düsenröhrchen
- 28
- Abgewinkelter Auslassbereich vom Düsenröhrchen
- 30
- Versorgungskanal
- 32
- Vorratsgefäß
- 34
- Verschlussdeckel
- 36
- Öffnung im Verschlussdeckel
- 38
- Düsenbaugruppe-Anschlussadapter
- 40
- Einschraubgewinde des Düsenbaugruppe-Anschlussadapters
- 42
- Boden vom Vorratsgefäß
- 44
- Vorratsgefäß-Verbindungsbaugruppe
- 46
- Schaltventil
- 48
- Vorratsgefäß-Adapterflansch
- 50
- Versorgungskanal des Vorratsgefäßes
- 52
- Schwimmerventil
- 54
- Materialröhrchen
- 56
- Saugabschnitt des Materialröhrchen
- 58
- Rotationsabschnitt des Materialröhrchen
- 60
- Anschlusskörper
- 62
- Übergangsbereich Feststehend-Rotierend
- 66
- Luftkanal
- 68
- Druckluft-Regulierventil
- 70
- Bohrung
- 72
- Durchführungsbereich der Lagerbuchse
- 74
- Lagerbereich der Lagerbuchse
- 76
- Abzugsbügel
- 78
- Drehlager des Abzugsbügels
- 80
- Wälzlager
- 82
- Zylindrisches Bauteil
- 84
- Wälzkörper
- 86
- Äußere Mantelfläche des Kugelkäfigs
- 88
- Innere Mantelfläche des Kugelkäfigs
- 90
- Kammer
- 92
- Schraubenlinie
- 94
- Führungsröhrchen
- 96
- Auslassende des Führungsröhrchens
- 98
- Lagerverschlussschraube
- 100
- Radial vergrößerter Kragen
- 102
- Einlassende des Führungsröhrchens
- 104
- Lagerbuchse
- 106
- Verjüngter Anschlussbereich der Lagerbuchse
- 108
- Verbreiterter Abschnitt der Lagerbuchse
- 108
- Rastloch in Buchse
- 110
- Axiallager
- 112
- Kugelkäfig
- 114
- Auslassbereich der Düsenbaugruppe
- 116
- Einlassbereich der Düsenbaugruppe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202009013337 U1 [0005]
