DE102020126477B3

DE102020126477B3 - Farbspritzgerät zur Erzeugung eines Farbsprühstrahls und Verfahren zum Entlüften eines Farbbehälters

Info

Publication number: DE102020126477B3
Application number: DE102020126477.1A
Authority: DE
Inventors: Magnus Lutz; Peter Ibele; Holger Stohl
Original assignee: J Wagner GmbH
Current assignee: J Wagner GmbH
Priority date: 2020-10-09
Filing date: 2020-10-09
Publication date: 2022-03-17
Anticipated expiration: 2040-10-10
Also published as: EP4204164A1; CN116635156A; US20230372955A1; WO2022074173A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Farbspritzgerät (101) zur Erzeugung eines Farbsprühstrahls (FSS), wobei das Farbspritzgerät (101) ein Frontend (201) und ein Backend (301) umfasst, wobei das Frontend (201) und das Backend (301) derart miteinander verbunden sind, dass diese durch Auseinanderziehen des Backends (301) und des Frontends (201) trennbar sind, wobei das Farbspritzgerät (101) einen Farbbehälter (401) umfasst, wobei der Farbbehälter (401) eine in den Farbbehälter (401) führende Luftzuleitung (402) umfasst und wobei die Luftzuleitung (402) ein Rückschlagventil (403) umfasst.Hierbei umfasst das Farbspritzgerät (101) eine mit dem Farbbehälter (401) verbundene Luftableitung (405) und hierbei umfasst die Luftableitung (405) ein Sperrventil (406), durch welches die Luftableitung (405) im Betrieb des Farbspitzgeräts (101) verschlossen ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Entlüften eines Farbbehälters (401) eines Farbspritzgeräts (101).

Description

Die Erfindung betrifft ein Farbspritzgerät zur Erzeugung eines Farbsprühstrahls gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Entlüften eines Farbbehälters eines Farbspritzgeräts gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
Aus der DE 10 2016 107 465 A1 ist ein Farbspritzgerät zur Erzeugung eines Farbsprühstrahls bekannt, wobei das Farbspritzgerät ein Frontend und ein Backend umfasst, wobei das Frontend und das Backend derart miteinander verbunden sind, dass diese durch Auseinanderziehen des Backends und des Frontends trennbar sind, wobei das Farbspritzgerät einen Farbbehälter umfasst, wobei der Farbbehälter eine in den Farbbehälter führende Luftzuleitung umfasst und wobei die Luftzuleitung ein Rückschlagventil umfasst.
Weiterhin ist aus der US 1 899 749 A eine Zerstäubungsvorrichtung bekannt, welche einen Behälter für zu zerstäubende Flüssigkeit umfasst, welche einen Auslasskanal für komprimiertes Fluid umfasst, welche eine Auslassdüse am Ende des Kanals umfasst, welche einen Flüssigkeitsauslasskanal umfasst, der sich von nahe dem Boden des Behälters in den Fluidauslasskanal erstreckt und eine Auslassspitze hinter der Öffnung der Düse aufweist, welche eine Quelle für komprimiertes Fluid umfasst, welche eine Einrichtung zum Erzeugen eines kontinuierlichen Flusses des Fluids in die Flüssigkeitsabgabeleitung und den Behälter umfasst und welche eine Ventileinrichtung zum Steuern der Druckbedingungen in dem Behälter umfasst, wobei bewirkt wird, dass Flüssigkeit aus dem Behälter durch die Spitze abgeführt wird, oder wobei bewirkt wird, dass Flüssigkeit aus der Leitung in umgekehrter Richtung durch die Flüssigkeitsabgabeleitung in den Behälter fließt.
Schließlich ist aus der DE 102 08 861 A1 eine Spritzpistole zum Zerstäuben von flüssigen Medien mittels Druckluft bekannt, die aus einem mit einem Griffstück versehenen und an eine Druckluftleitung anschließenden Gehäuse, einer an diesem abgestützten Zerstäuberdüse und einer mittels eines Abzugbügels verstellbaren Düsennadel besteht, wobei das Gehäuse mit einer Einlassöffnung zur Zuführung des zu zerstäubenden Mediums versehen ist, wobei das Gehäuse in dem Bereich zwischen der Einlassöffnung und dem Griffstück unterteilt ist und wobei die beiden Gehäuseteile mittels eines Schnappverschlusses lösbar verbunden sind, wobei außerdem die Düsennadel in dem die Zerstäuberdüse tragenden Gehäuseteil lageorientiert gehalten ist und mit einem mit dem Griffstück zwangsläufig verbundenen Mitnehmer koppelbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Farbspritzgerät zu entwickeln, welches einen zuverlässigen Aufbau eines Überdrucks in einem Farbbehälter erlaubt, durch welches es aber vermieden ist, dass beim Zerlegen des Farbspritzgeräts ein in einem Innenraum des Farbbehälters nach dem Betrieb vorherrschender Überdruck unkontrolliert entweicht und hierdurch ggf. auch ungewünscht Farbe austritt. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur kontrollierten Entlüftung des Farbbehälters vorzuschlagen. Schließlich ist es auch Aufgabe der Erfindung eine zerlegbare Farbspritzpistole derart zu gestalten, dass diese trotz ihrer Zerlegbarkeit im montierten Zustand eine stabile und kompakte Einheit bildet.
Diese Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.
Es wird von einem Farbspritzgerät zur Erzeugung eines Farbsprühstrahls ausgegangen, das ein Frontend und ein Backend umfasst, wobei das Frontend und das Backend derart miteinander verbunden sind, dass diese durch Auseinanderziehen des Backends und des Frontends trennbar sind, wobei das Farbspritzgerät einen Farbbehälter umfasst, wobei der Farbbehälter eine in den Farbbehälter führende Luftzuleitung umfasst, wobei die Luftzuleitung ein Rückschlagventil umfasst, wobei das Farbspritzgerät eine mit dem Farbbehälter verbundene Luftableitung umfasst und wobei die Luftableitung ein Sperrventil, welches insbesondere als Schiebeventil ausgebildet ist, umfasst, durch welches die Luftableitung im Betrieb des Farbspitzgeräts verschlossen ist. Hierdurch ist es trotz eines Vorhandenseins einer Luftableitung sichergestellt, dass im Betrieb des Farbspritzgeräts zuverlässig ein Überdruck in dem Farbbehälter aufgebaut werden kann, welcher zur Förderung von in dem Farbbehälter vorhandener Farbe erforderlich ist.
Erfindungsgemäß ist es dabei weiterhin vorgesehen, dass das Frontend eine Farbdüsenbaugruppe aufnimmt, welche einen Düsenkörper, eine Nadel und eine Druckfeder und insbesondere eine Dichtung umfasst, wobei das Backend einen Stößel, eine Spannfeder und einen Abzug aufnimmt, wobei die Spannfeder stärker ist als die Druckfeder und die Nadel mittels des Stößels in eine Schließstellung gedrückt ist, in welcher die Nadel eine Düsenöffnung des Düsenkörpers verschließt, wenn das Backend in das Frontend eingesteckt ist, wobei die Nadel von der Druckfeder in eine Offenstellung gedrückt ist, in welcher die Düsenöffnung des Düsenkörpers durch die Nadel freigegeben ist, wenn das Backend aus dem Frontend herausgezogen ist und wobei ein Federweg der Spannfeder und der Stößel derart bemessen sind, dass beim Auseinanderziehen des Backends und des Frontends die Nadel in der Schließstellung bleibt bis das Sperrventil geöffnet ist. Hierdurch ist durch ein einfaches mechanisches Zusammenspiel von Komponenten des Farbspritzgeräts sichergestellt, dass bei einer Demontage des Farbspritzgeräts, wie diese z.B. zu Reinigungszwecken erfolgt, zunächst der in dem Farbbehälter vorhandene Überdruck entweichen kann und sich dann erst die zunehmende Trennung von Frontend und Backend auf das Schließverhalten der Nadel auswirkt. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Überdruck nicht an der Nadel vorbei abgebaut wird und hierbei nicht ungewünscht Farbe austritt.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass das Sperrventil ein Ventilgehäuse und einen Verschluss umfasst, wobei das Ventilgehäuse des Sperrventils durch das Frontend gebildet ist und wobei der Verschluss des Sperrventils durch das Backend gebildet ist. Durch eine derartige Bauart wird vermieden, dass die Zahl der Bauteile des Farbspritzgeräts durch das Sperrventil nicht oder nur unwesentlich erhöht wird. Weiterhin bleibt hierdurch die Montage und Demontage des Farbspritzgeräts einfach, da die Zahl der Bauteile des Farbspritzgeräts nicht oder nur unwesentlich erhöht wird. Selbstverständlich ist es auch möglich das Ventilgehäuse durch das Backend und den Verschluss durch das Frontend zu bilden.
Es ist auch vorgesehen, dass das Sperrventil bei in das Frontend eingestecktem Backend geschlossen ist und dass das Sperrventil bei aus dem Frontend herausgezogenen Backend geöffnet ist. Hierdurch ist für das Öffnen und Schließen des Sperrventils kein zusätzlicher Handhabungsschritt erforderlich. Vielmehr wird das Sperrventil bei der Demontage automatisch geöffnet und bei der Montage automatisch geschlossen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Entlüften eines Farbbehälters eines Farbspritzgeräts zur Erzeugung eines Farbsprühstrahls, sieht vor, dass das Farbspritzgerät entsprechend wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist und ein Frontend und ein Backend umfasst, dass das Frontend und das Backend derart miteinander verbunden sind, dass diese durch Auseinanderziehen von Backend und Frontend trennbar sind, umfassend die Schritte:

- Auseinanderziehen des Backends und des Frontends um eine erste Wegstrecke, derart dass ein Sperrventil, welches durch das Frontend als Ventilgehäuse und das Backend als Verschluss gebildet ist, wenigstens teilweise geöffnet ist,
- weiteres Auseinanderziehen des Backends und des Frontends um eine weitere Wegstrecke, derart dass von dem Backend eine in dem Frontend aufgenommene Nadel freigegeben wird, welche eine Düsenöffnung eines Düsenkörpers verschließt.

Hierdurch ist durch ein einfaches mechanisches Zusammenspiel von Komponenten des Farbspritzgeräts sichergestellt, dass bei einer Demontage des Farbspritzgeräts, wie diese z.B. zu Reinigungszwecken erfolgt, zunächst der in dem Farbbehälter vorhandene Überdruck entweichen kann und sich dann erst die zunehmende Trennung von Frontend und Backend auf das Schließverhalten der Nadel auswirkt. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Überdruck nicht an der Nadel vorbei abgebaut wird und hierbei nicht ungewünscht Farbe austritt.
Bezüglich des Farbspritzgeräts zur Erzeugung eines Farbsprühstrahls ist es auch vorgesehen, dass dieses ein Frontend, ein Backend und eine Farbdüsenbaugruppe umfasst, wobei das Backend einen Grundkörper umfasst, wobei der Grundkörper einen Außenflansch und einen Aufnahmeflansch umfasst, wobei das Frontend einen Grundkörper umfasst, wobei der Grundkörper einen Außenflansch und einen Innenflansch umfasst, wobei die Farbdüsenbaugruppe von dem Innenflansch aufgenommen ist und wobei der Außenflansch des Grundkörpers des Frontends von dem Aufnahmeflansch des Grundkörpers des Backends derart aufgenommen ist, dass das Frontend zusammen mit der Farbdüsenbaugruppe in dem Aufnahmeflansch gegen eine Druckkraft eines auf eine Nadel der Farbdüsenbaugruppe wirkenden Stößels verdrehgesichert verschiebbar geführt ist und in Abhängigkeit von einer Drehstellung einer auf ein den Außenflansch bildendes Gewinde aufgeschraubten Überwurfmutter fixiert ist. Durch die mehrfache Verbindung von Frontend und Backend über die Farbdüsenbaugruppe und die Kombination Überwurfmutter und Gewinde des Außenflansches ergibt sich ein optimaler Zusammenhalt von Backend und Frontend.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Überwurfmutter unter Zwischenlage einer Luftkappe an dem Grundkörper des Frontends anliegt und eine von der Überwurfmutter eingeleitete Spannkraft über den Innenflansch auf die Farbdüsenbaugruppe und deren Nadel derart übertragen wird, dass diese als Gegenkraft zu der Druckkraft des Stößels wirkt. Hierdurch lässt sich die Vorspannung der Nadel mittels der Überwurfmutter kontrollieren.
Es ist auch vorgesehen, dass die Farbdüsenbaugruppe derart in einem von dem Innenflansch umgebenen Aufnahmeraum aufgenommen ist, dass die Farbdüsenbaugruppe durch Zentriermittel des Frontends auf eine Längsachse des Grundkörpers des Frontends ausgerichtet ist, dass die Farbdüsenbaugruppe mit einem Kragen an Anschlagmitteln des Grundkörpers des Frontends in eine Sprührichtung anliegt und dass die Farbdüsenbaugruppe mit Führungsmitteln an den Zentriermitteln verdrehgesichert ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Farbdüsenbaugruppe auch nach einer Demontage und anschließender Montage wieder ihre ursprüngliche Ausrichtung zu dem Frontend eingenommen hat, so dass vermieden ist, dass die Farbdüsenbaugruppe nach der Montage in eine von einer bisherigen Sprührichtung abweichende Richtung sprüht und somit für einen Anwender keine Umgewöhnung notwendig ist.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Zentriermittel durch wenigstens zwei und insbesondere drei auf die Längsachse des Frontends ausgerichtete und in den Aufnahmeraum ragende Stege ausgebildet sind, dass die Anschlagmittel des Frontends durch Rückflächen der Stege gebildet sind und dass die Führungsmittel der Farbdüsenbaugruppe durch wenigstens eine Nut gebildet sind, in welcher einer der Stege aufgenommen ist. Derartige Strukturen weisen eine hohe Lebensdauer auf und lassen sich spritzgusstechnisch einfach herstellen.
Es ist auch vorgesehen, dass der Grundkörper des Frontends einen Behälterflansch umfasst, wobei in den Behälterflansch des Frontends ein Farbbehälter des Farbspritzgeräts eingeschraubt ist. Hierdurch ist ein strukturell einfacher Aufbau des Farbspritzgeräts gewährleistet.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass der Grundkörper des Frontends einen Flüssigkeitsflansch umfasst, wobei der Flüssigkeitsflansch eine Dichtfläche und eine von der Dichtfläche umgebene Farbzufuhröffnung umfasst, wobei die Dichtfläche im Bereich des Innenflansches derart angeordnet ist, dass die Dichtfläche des Flüssigkeitsflansches an einem Mantel des Düsenkörpers der Farbdüsenbaugruppe anliegt und die Farbzufuhröffnung einer Mantelöffnung des Düsenkörpers der Farbdüsenbaugruppe gegenüber liegt. Hierdurch ist eine direkte Versorgung der Farbdüsenbaugruppe über das Frontend möglich, so dass keine zusätzlichen Bauteile benötigt werden, welche vom Frontend zu der Farbdüsenbaugruppe führen, um diese mit Farbe zu versorgen.
Es ist auch vorgesehen, dass das Backend eine Ventilkomponente umfasst und dass das Frontend eine Ventilkomponente umfasst, dass die Komponenten zusammen ein Sperrventil bilden, dass eine Stellung, welche die Komponenten zueinander einnehmen, durch die Drehstellung der Überwurfmutter bestimmt ist und somit ein Öffnungsgrad des Sperrventils durch die Drehstellung der Überwurfmutter bestimmt ist. Hierdurch lässt sich sowohl eine Entlüftung des Farbbehälters, nämlich ein Öffnen des Sperrventils, als auch ein Schließen des Sperrventils gezielt ausführen.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass das Sperrventil bei gelockerter Überwurfmutter geöffnet ist und Druck aus dem Farbbehälter in eine Umgebung entweichen kann und dass das Sperrventil bei fest gedrehter Überwurfmutter geschlossen ist. Hierdurch ist eine intuitiv richtige Handhabung des Farbspritzgeräts bei der Demontage sicher gestellt.
Es ist auch vorgesehen, dass das Sperrventil sich beim Lockern der Überwurfmutter öffnet bevor das Lockern der Überwurfmutter eine Bewegung der Nadel bewirkt, durch welche sich eine Düsenöffnung der Farbdüsenbaugruppe öffnet. Auch hierdurch ist eine intuitiv richtige Handhabung des Farbspritzgeräts bei der Demontage sicher gestellt.
Schließlich ist es vorgesehen, dass das Steigrohr derart lang ausgebildet ist, dass das Steigrohr bei in den Behälterflansch des Frontends eingeschraubtem Farbbehälter derart bis an oder bis in den Farbzulauf der Farbdüsenbaugruppe geführt ist, dass die Farbdüsenbaugruppe und das Steigrohr zur Weiterleitung von Farbe flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind. Durch eine derartig direkte Versorgung der Farbdüsenbaugruppe mit Farbe ist die Zahl der flüssigkeitsdicht auszuführenden Übergänge auf ein Minimum reduziert.
Im Sinne der Erfindung wird unter einem Frontend eine Baugruppe eines Farbspritzgeräts verstanden, welche eine Luftkappe umfasst, wobei das Farbspritzgerät insbesondere als HVLP-Farbspritzgerät ausgebildet ist.
Im Sinne der Erfindung wird unter einem Backend eine Baugruppe eines Farbspritzgeräts verstanden, welche in Bezug auf eine Sprührichtung hinter dem Frontend angeordnet ist, wobei das Backend zum Betrieb des Farbspritzgeräts mit dem Frontend verbunden ist und wobei das Farbspritzgerät insbesondere als HVLP-Farbspritzgerät ausgebildet ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
Hierbei zeigt:

1-3: ein erfindungsgemäßes Farbspritzgerät in Seitenansicht, geschnittener Seitenansicht und Explosionsansicht;
4: eine Seitenansicht der den 2 und 3 bekannten Farbdüsenbaugruppe;
5a, 5b: eine geschnittene Seitenansicht der in der 4 gezeigten Farbdüsenbaugruppe bei geschlossener Düsenöffnung und eine Detailansicht im Bereich der Dichtung;
6a, 6b: eine geschnittene Seitenansicht der in der 4 gezeigten Farbdüsenbaugruppe bei halb geöffneter Düsenöffnung und eine Detailansicht im Bereich der Dichtung;
7a, 7b: eine geschnittene Seitenansicht der in der 4 gezeigten Farbdüsenbaugruppe bei offener Düsenöffnung und eine Detailansicht im Bereich der Dichtung;
8: eine geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Farbdüsenbaugruppe, welche analog zu der 7a bei offener Düsenöffnung und gezeigt ist;
9-12 perspektivische Ansichten von Frontend und Farbdüsenbaugruppe aus unterschiedlichen Perspektiven und in jeweils unterschiedlicher Positionierung zueinander;
13 Ausschnitt aus einer Schnittdarstellung des Farbspritzgeräts bei fest angezogener Überwurfmutter;
14-18 in Analogie zu der Darstellung der 13 weitere Schnittdarstellungen des Farbspritzgeräts bei einer von Figur zu Figur zunehmenden Lockerung der Überwurfmutter und
19: in Analogie zu den Darstellungen der 13 bis 18 eine weitere Schnittdarstellung des Farbspritzgeräts bei vollständig abgedrehter Überwurfmutter.

Die 1 bis 3 zeigen ein erfindungsgemäßes Farbspritzgerät 101 in Seitenansicht, geschnittener Seitenansicht und Explosionsansicht. Das Farbspritzgerät 101 umfasst ein Frontend 201, ein Backend 301, einen Farbbehälter 401 und eine zwischen dem Frontend 201 und dem Backend 301 aufgenommene Farbdüsenbaugruppe 1.
Aus der Explosionsdarstellung der 3 ist ersichtlich, dass die Farbdüsenbaugruppe 1 zwischen dem Frontend 201 und dem Backend 301 aufgenommen ist, wobei die Farbdüsenbaugruppe 1 bei der Montage zunächst in das Frontend 201 bis zum Anschlag eingesteckt wird und dann das Frontend 201 zusammen mit der Farbdüsenbaugruppe 1 in das Backend 301 eingeschoben wird.
Das Frontend 201 umfasst auch eine Luftkappe 202 und eine Überwurfmutter 203. Nach dem Einschieben des Backends 301 in das mit der Farbdüsenbaugruppe 1 bestücke Frontend 201 werden das Frontened 201 und das Backend 301 mittels der Überwurfmutter 203 und unter Zwischenlage der Luftkappe 202 verschraubt. Der Farbbehälter 401 kann vor oder nach der beschriebenen Montage in das Frontend 201 eingeschraubt werden.
Das Backend 301 umfasst ein nicht näher dargestelltes elektrisches Gebläse 302, mit welchem über Einlässe 303 aus der Umgebung U Luft angesaugt wird und in Richtung des Frontends 201 geblasen wird, so dass die Luft um die Farbdüsenbaugruppe 1 herum und hierbei an der Farbdüsenbaugruppe 1 vorbei über die Luftkappe 202 derart ausgeblasen wird, dass diese im Betrieb entsprechend dem HVLP-Sprühverfahren zusammen mit einem aus der Farbdüsenbaugruppe 1 austretenden, schematisch dargestellten Farbstrahl FS wieder in die Umgebung U gelangt und mit diesem einen Farbsprühstrahl FSS bildet.
Das Backend 301 umfasst weiterhin einen Abzug 304. Dieser wirkt über eine nicht dargestellte Mechanik derart auf einen mit einem federbelasteten Stößel 305 verbundenen Querbolzen 306, dass der federbelastete Stößel 305 mittels des Abzugs 304 gegen eine Spannfeder 307 zurückgezogen werden kann.
In der in der 2 dargestellten Stellung ist eine Düsenöffnung 2 der Farbdüsenbaugruppe 1 durch eine Nadel 3 der Farbdüsenbaugruppe 1 verschlossen, da der Abzug 304 unbetätigt ist und die Spannfeder 307 den Stößel 305 mit einer derartigen Druckkraft gegen ein hinteres Ende 3b (siehe 3) der Nadel 3 drückt, dass diese unter Überwindung einer Druckkraft einer auf der Nadel 3 sitzenden Druckfeder 4 die Nadel 3 aus einer in der 7a gezeigten Offenstellung C in eine in der 2 und der 5a gezeigte Geschlossenstellung A drückt. Dies erfolgt, da die Federkraft der Spannfeder 307 größer ist als die Druckkraft der Druckfeder 4.
Sofern ein Anwender den Abzug 304 in Pfeilrichtung x bestätigt, wird die Spannfeder 307 komprimiert, so dass die Druckfeder 4 die Nadel 3 unter Abstützung an der Nadelführung 8 und Anlage an einem Kragen 3c der Nadel 3 in Pfeilrichtung x gegen den Stößel305 drücken kann und die Nadel 3 die in der 5a gezeigte Geschlossenstellung A in Richtung Offenstellung C (siehe 7a) verlässt, wobei der Stößel 305 hierbei durch die Nadel 3 in die Pfeilrichtung x verschoben wird.
In der 4 ist die Farbdüsenbaugruppe 1 in Seitenansicht gezeigt und die 5a, 6a und 7a zeigen die Farbdüsenbaugruppe 1 jeweils in geschnittener Seitenansicht, wobei die Nadel 3, eine Dichtung 5 und die Druckfeder 4 in unterschiedlichen Stellungen, nämlich der Geschlossenstellung A (siehe 5a), der Offenstellung C (siehe 7a) oder einer Zwischenstellung B (siehe 6a) stehen. In den 5b, 6b und 7b ist jeweils eine zu der 5a bzw. 6a bzw. 7a passende Detailansicht der Farbdüsenbaugruppe 1 im Bereich der Dichtung 5 gezeigt.
Aus der 5a ist ersichtlich, dass die Nadel 3 von einem Düsenkörper 6 umgeben ist. Der Düsenkörper 6 umfasst eine Düsenöffnung 2, einen Farbzulauf 7 und eine Nadelführung 8. Die Dichtung 5 unterteilt einen durch den Düsenkörper 6 umschlossenen Innenraum 9 in einen Vorraum 10 und einen Farbraum 11. Die Dichtung 5 ist als Membrandichtung ausgebildet und ist ortsfest mit der Nadel 3 verbunden. Weiterhin ist die als Membrandichtung ausgebildete Dichtung 5 ortsfest mit dem Düsenkörper 6 verbunden. Der Innenraum 9 umfasst zu der Nadelführung 8 hin eine Aufweitung 12. Durch die Nadel 3 und die Düsenöffnung 2 ist eine Farbdüse 13 gebildet.
Hierbei ist die Dichtung 5 von der Nadel 3 bei geschlossener Farbdüse 13 bzw. in der Geschlossenstellung A stehender Nadel 3 derart in Richtung der Düsenöffnung 2 verformt, dass diese teilweise an einer vorderen Innenmantelfläche 12a der Aufweitung 12 anliegt, so dass ein Volumen VA11 des Farbraums 11 sowohl gegenüber einem Volumen VB11, welches der Farbraum 11 in der Zwischenstellung B einnimmt, als auch gegenüber einem Volumen VC11, welches der Farbraum 11 in der Offenstellung C einnimmt, minimiert ist. Hierbei liegt die Dichtung 5 in der Geschlossenstellung A der Nadel 3 mit einer vorderen kreisringförmigen Fläche KF5a an der vorderen Innenmantelfläche 12a an (siehe 5a und 5b). Hierbei liegt die Dichtung 5 in der Offenstellung C der Nadel 3 mit einer hinteren kreisringförmigen Fläche KF5b an einer hinteren Innenmantelfläche 12b der Aufweitung an (siehe 7a, 7b).
In der Zwischenstellung B der Nadel 3 liegt die Dichtung 5 mit der vorderen kreisringförmigen Fläche KF5a und der hinteren kreisringförmigen Fläche KF5b berührungsfrei zwischen der vorderen Innenmantelfläche 12a und der hinteren Innenmantelfläche 12b der Aufweitung 12 des Innenraums 9 (siehe 6a, 6b).
Auf diese Weise kann sich die Dichtung 5 in der Offenstellung C der Nadel 3 also bei vollständig geöffneter Farbdüse 13 an der hinteren Innenmantelfläche 12b abstützen, so dass diese durch den Druck der Farbe, welche den Farbraum 11 durchströmt, nur gering belastet ist.
Der Düsenkörper 6 umfasst einen hohlzylinderähnlichen Mantel 14, wobei die Nadelführung 8 durch eine tellerförmige Lochscheibe 15 gebildet ist, welche an eine Innenmantelfläche 16 des hohlzylinderähnlichen Mantels 14 angeformt ist und wobei eine Wandung 17 der tellerförmigen Lochscheibe 15 von dem Mantel 14 aus in Richtung der Druckfeder 4 geneigt ist. Hierdurch steht die Lochscheibe 15, welche die Nadelführung 8 bildet, derart schräg, dass diese eine von der Druckfeder 4 ausgehende Druckkraft gut auf den Mantel 14 übertragen kann.
Bei den Darstellungen der 5a bis 7b ist davon auszugehen, dass diese die Farbdüsenbaugruppe 1 im eingebauten Zustand zeigen, so dass immer davon auszugehen ist, dass der federbelastete Stößel (siehe 2) abhängig von der Stellung des Abzugs so gegen das freie Ende 3b der Nadel 3 drückt, dass die Druckfeder 4 wie in den 5a, 6a und 7a gezeigt, unterschiedlich stark komprimiert ist. Hierbei ist die Druckfeder 4 in der Geschlossenstellung A (5a) am stärksten komprimiert und hierbei ist die Druckfeder 4 in der Offenstellung C (7a) am wenigstens stark komprimiert.
Aus den 5a bis 7b ist auch ersichtlich, dass der Düsenkörper 6 zweiteilig ausgebildet ist und einen vorderen Düsenkörperabschnitt 18 mit der Düsenöffnung 2 und dem Farbzulauf 7 und einen hinteren Düsenkörperabschnitt 20 mit der Nadelführung 8 umfasst. Hierbei umfasst der vordere Düsenkörperabschnitt 18 einen zwei Stufen 19a, 19b umfassenden hinteren Flansch 19. Hierbei umfasst der hintere Düsenkörperabschnitt 20 einen zwei Stufen 21a, 21b umfassenden vorderen Flansch 21. Hierbei liegen Stirnflächen 19c, 21c der jeweils äußeren Stufe 19a, 21a aneinander an und sind ultraschallverschweißt. Hierbei liegen Stirnflächen 19d, 21d der jeweils inneren Stufe 19b, 21b sich unter klemmender Zwischenlage der Dichtung 5 gegenüber (siehe 5b).
Die Dichtung 5 ist formschlüssig mit der Nadel 3 verbunden, wobei die Nadel 3 zur Aufnahme der lochscheibenähnlichen Dichtung 5 eine radial umlaufende Nut 5a umfasst (siehe 5b), in welche die Dichtung 5 nach einer elastischen Aufweitung eingeschnappt ist. Die Nadel 3 und die Dichtung 5 bilden zusammen einen zweiteiligen Verschiebeeinsatz 22, welcher in dem Düsenkörper 6 und relativ zu dem Düsenkörper 6 entlang einer Längsachse L1 (siehe 5a) der Farbdüsenbaugruppe 1 bewegbar ist.
Die hintere Innenmantelfläche 12b ist durch die Nadelführung 8 gebildet. Die vordere Innenmantelfläche 12a ist im Bereich des hinteren Flansches 19 des vorderen Düsenkörperabschnitts 18 ausgebildet.
Zum Beispiel aus der 7b ist es ersichtlich, dass die als Membrandichtung ausgebildeten Dichtung 5 als Lochscheibenförmige Dichtung ausgebildet ist, welche ein Loch 51 aufweist, in welchem die Nadel 3 aufgenommen ist. Eine Dicke D5 der Dichtung 5 ist derart gering, dass die Dichtung 5 derart elastisch verformbar oder elastisch verbiegbar ist, dass ein Innenrand 52 der Dichtung 5, welcher das Loch 51 umschließt, und ein die Dichtung 5 umlaufender Außenrand 53 in parallel zueinander stehenden und voneinander beabstandeten Ebenen E52 und E53 liegen, wenn die Nadel 3 in der Geschlossenstellung A oder der Offenstellung C oder in einer Stellung zwischen der Zwischenstellung B und der Geschlossenstellung A oder zwischen der Zwischenstellung B und der Offenstellung C steht.
In der 8 ist in geschnittener Seitenansicht eine Farbdüsenbaugruppe 901 gezeigt. Diese Farbdüsenbaugruppe 901 stellt bezüglich der in den vorhergehenden Figuren gezeigten Farbdüsenbaugruppe eine Ausführungsvariante dar, welche sich von der in den vorhergehenden Figuren gezeigten Variante nur durch eine abweichende Gestaltung eines Verschiebeeinsatzes 922 unterscheidet. Insofern wird bezüglich der übrigen Komponenten der Farbdüsenbaugruppe 901 und bezüglich ihrer grundsätzlichen Funktionsweise auf die Beschreibung zu der in den vorhergehenden Figuren gezeigten Farbdüsenbaugruppe verwiesen.
Der Verschiebeeinsatz 922 umfasst eine Nadel 903 und eine Dichtung 905, welche als einteiliges Bauteil ausgebildet sind, welches den Verschiebeeinsatz 922 bildet. Hierbei ist die Dichtung 905 aus einem Kunststoff ausgebildet und an die Nadel 903 angespritzt.
Gemäß einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsvariante kann es auch vorgesehen sein, dass ein Verschiebeeinsatz derart ausgebildet ist dass die Dichtung kraftschlüssig mit der Nadel verbunden ist, wobei die Nadel hierzu mit der lochscheibenähnlichen Dichtung verklebt oder verschweißt ist.
Bei allen Ausführungsvarianten erfolgt beim Verschieben der Nadel eine wälzende Verformung der als Membrandichtung ausgebildeten Dichtung. Auf diese Weise unterliegt die Farbdüsenbaugruppe keinem Verschleiß, wie dieser bei der Verwendung einer gleitenden Dichtung auftritt.
Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist es auch vorgesehen, dass die Farbdüsenbaugruppe stoffschlüssig mit einer weiteren Komponente des Farbspritzgeräts und insbesondere mit dem Frontend verbunden ist.
Das insbesondere in den 1 und 2 gezeigte Farbspritzgerät 301 zur Erzeugung eines Farbsprühstrahls umfasst das Frontend 201 und das Backend 301, wobei das Frontend 201 und das Backend 301 derart miteinander verbunden sind, dass diese durch Auseinanderziehen des Backends 301 und des Frontends 201 trennbar sind, wie dies aus der 3 ersichtlich ist. Aus den 1 bis 3 ist auch ersichtlich, dass das Farbspritzgerät 101 einen Farbbehälter 401 umfasst, wobei der Farbbehälter 401 eine in den Farbbehälter 401 führende Luftzuleitung 402 umfasst. Diese Luftzuleitung 402 umfasst ein Rückschlagventil 403. Das Rückschlagventil 403 ist derart ausgebildet, dass ein von dem elektrischen Gebläse 302 (siehe 3) erzeugter Luftstrom auch in einen Innenraum 404 des Farbbehälters 401 einströmen kann, aber ein Rückströmen verhindert ist. Hierzu ist das Rückschlagventil 403 als Tellerventil ausgebildet. Weiterhin umfasst das Farbspritzgerät 101 eine mit dem Farbbehälter 401 verbundene Luftableitung 405, wobei die Luftableitung 405 ein Sperrventil 406 umfasst, welches als Schiebeventil 407 ausgebildet ist. Mittels des Sperrventils 406 ist die Luftableitung 405 im Betrieb des Farbspitzgeräts 101, nämlich wenn dieses vollständig zugsammengebaut ist, wie dies in den 1 und 2 sowie in der 13 gezeigt ist, verschlossen.
Insbesondere aus den 2 und 3 ist es weiterhin ersichtlich, dass das Frontend 201 einen Grundkörper 201a umfasst, auf den die Luftkappe 202 und die Überwurfmutter 203 aufgesetzt sind und in den der Farbbehälter 401 eingeschraubt ist. Weiterhin ist es ersichtlich, dass auch das Backend 301 einen Grundkörper 301a umfasst, welcher das elektrische Gebläse 302 aufnimmt und an welchem der Abzug 304 geführt ist.
Aus einer Zusammenschau der 13 bis 19, welche geschnittene Detailansichten des Farbspritzgeräts 101 zeigen, ist ersichtlich, dass das Sperrventil 406 ein Ventilgehäuse 408 und einen Verschluss 409 umfasst, wobei das Sperrventil 406 weiterhin eine Dichtung 410 umfasst. Diese ist streifenförmig ausgebildet und weist etwa mittig eine Durchgangsbohrung 410a auf. In den Explosionsdarstellungen der 9 und 10 ist diese Dichtung 410 mit ihrer Durchgangsbohrung 410a jeweils ohne Darstellung der übrigen Komponenten des Sperrventils in perspektivischer Ansicht gezeigt. In den 13 bis 19 ist die Dichtung 410 im Schnitt zu sehen, wobei der Schnitt die Durchgangsbohrung durchläuft.
Die 13 bis 19 sind so zu verstehen, dass die 13 das Farbspritzgerät 101 bei fest angezogener Überwurfmutter 203 zeigt und dass die 14-18 das Farbspritzgerät in Analogie zu der Darstellung der 13 in weiteren Darstellungen zeigen, wobei von Figur zu Figur zunehmend eine Lockerung der Überwurfmutter erfolgt ist und sich das Frontend 201 und das Backend 301 hierdurch zunehmend voneinander entfernen. In der 19 ist das Farbspritzgerät 101 dann bei vollständig abgedrehter Überwurfmutter 203 gezeigt, so dass ein Grundkörper 201a des Frontends 201 und ein Grundkörper 301a des Backends 301 vollständig auseinander gezogen werden können. Diese zunehmende Trennung von Frontend 201 und Backend 301 kann am einfachsten daran nachvollzogen werden, dass ein Verbindungssteg 309 des Backends 301, welcher unterhalb des Abzugs 304 horizontal verläuft, sich zunehmend aus einer Aufnahme 204 des Frontends 201 bewegt, in welche dieser zur Stabilisierung der Verbindung von Frontend 201 und Backend 312 im zusammengebauten Zustand eintaucht. In der 18 ist der Verbindungssteg 309 dann vollständig von der Aufnahme 204 getrennt.
Das Ventilgehäuse 408 des Sperrventils 406 ist durch das Frontend 201 gebildet und der Verschluss 409 des Sperrventils 406 ist durch das Backend 301 gebildet, wobei der Grundkörper 201a des Frontends 201 das Ventilgehäuse 408 bildet und wobei der Grundkörper 301a des Backends 301 den Verschluss 409 bildet. Hierbei ist die erwähnte Dichtung 410 von dem Ventilgehäuse 408 aufgenommen und gehalten und somit auch Bestandteil des Frontends 201.
Aus den Darstellungen der 13 bis 16 ist ersichtlich, dass die Durchgangsbohrung 410a der Dichtung 410 durch den Verschluss 409, welcher durch eine Nase des Grundkörpers 301a des Backends 301 gebildet ist, verschlossen ist, obwohl sich das Frontend 201 und das Backend 301 beim Abschrauben der Überwurfmutter 203 zunehmend voneinander entfernen.
Aus der Darstellung der 17 ist dann ersichtlich, dass die Durchgangsbohrung 410a in der dort dargestellten Abschraubstellung der Überwurfmutter 203 etwa nur noch zur Hälfte von dem Verschluss 409 überdeckt ist.
Aus der Darstellung der 18 ist dann ersichtlich, dass die Durchgangsbohrung 410a in der dort dargestellten weiteren Abschraubstellung der Überwurfmutter 203 nun vollständig freigegeben ist, da der Verschluss 409 vollständig aus dem Ventilgehäuse 408 herausgezogen ist.
Somit kann ab einer in der 16 gezeigten Abschraubstellung der Überwurfmutter 203 über die Luftableitung 405 Luft aus dem Innenraum 404 des Farbbehälters 401 in die Umgebung U entweichen, da das Frontend 201 und das Backend 301 bei der in der 16 gezeigten Abschraubstellung der Überwurfmutter 203 bereits so weit voneinander getrennt sind, dass diese nicht mehr dichtend aneinander anliegen.
Entsprechend ist das Sperrventil 406 bei in das Frontend 201 vollständig eingestecktem Backend 301 geschlossen und ist das Sperrventil 406 bei aus dem Frontend 201 vollständig herausgezogenen Backend 301 geöffnet.
Aus den 1 bis 5b und 13 bis 19 ist es weiterhin ersichtlich, dass das Frontend 201 die Farbdüsenbaugruppe 1 aufnimmt, welche den Düsenkörper 6, die Nadel 3, die Dichtung 5 und die Druckfeder 4 umfasst, und dass das Backend 301 den Stößel 305, die Spannfeder 307 und den Abzug 304 aufnimmt. Hierbei ist die Spannfeder 307 stärker als die Druckfeder 4 ausgebildet und die Nadel 3 mittels des Stößels 305 in eine Schließstellung gedrückt, in welcher die Nadel 3 die Düsenöffnung 2 des Düsenkörpers 6 verschließt, wenn das Backend 301 und das Frontend 201 vollständig zusammengesteckt sind, wie dies insbesondere aus den 2 und 13 ersichtlich ist.
Hierbei ist die Nadel 3 von der Druckfeder 4 in eine Offenstellung gedrückt in welcher die Düsenöffnung 2 des Düsenkörpers 6 durch die Nadel 3 freigegeben ist, wenn das Backend 301 aus dem Frontend 201 herausgezogen ist, wie dies insbesondere aus den 3 und 18, 19 ersichtlich ist. Hierzu sind ein Federweg der Spannfeder 307 und der Stößel 305 derart bemessen, dass beim Auseinanderziehen des Backends 301 und des Frontends 201 die Nadel 3 in der Schließstellung bleibt bis das Sperrventil 406 zumindest teilweise geöffnet ist, wie dies aus einer vergleichenden Betrachtung der 16 und 17 ersichtlich ist. Entsprechend gibt die Nadel 3 die Düsenöffnung 2 erst frei, wenn das Sperrventil 406 bereits wenigstens teilweise geöffnet ist, so dass sich der in dem Innenraum 404 das Farbbehälters 401 nach einem Betrieb des Farbspritzgeräts 1 vorherrschende Druck abbauen kann bevor die Nadel 3 die Düsenöffnung 2 beim Auseinanderbauen des Farbspritzgeräts 101 freigibt. Somit ist sichergestellt, dass einem überraschenden und ungewünschten Austritt von Farbe aus der Düsenöffnung 2 der Farbdüsenbaugruppe 1 zuverlässig vorgebeugt ist.
Das Verfahren zum Entlüften des Farbbehälters 401 des Farbspritzgeräts 101 zur Erzeugung eines Farbsprühstrahls umfasst die Schritte:

- Auseinanderziehen des Backends 301 und des Frontends 201 um eine erste Wegstrecke a1 entlang einer Sprührichtung SR, derart dass das Sperrventil 406, welches durch das Frontend 201 als Ventilgehäuse 408 und das Backend 301 als Verschluss 409 gebildet ist, wenigstens teilweise geöffnet ist,
- weiteres Auseinanderziehen des Backends 301 und des Frontends 201 um eine weitere Wegstrecke a2 entlang der Sprührichtung SR, derart dass von dem Backend 301 eine in dem Frontend 201 aufgenommene Nadel 3 freigegeben wird, welche die Düsenöffnung 2 des Düsenkörpers 6 verschließt.

Insbesondere aus der 3 ist ersichtlich, dass der Grundkörper 301a des Backends 301 einen Außenflansch 331 und einen Aufnahmeflansch 332 umfasst und dass der Grundkörper 201a des Frontends 201 einen Außenflansch 231 und einen Innenflansch 232 umfasst. Hierbei ist die Farbdüsenbaugruppe 1 von dem Innenflansch 232 aufgenommen. Hierbei ist der Außenflansch 231 von dem Aufnahmeflansch 332 derart aufgenommen, dass das Frontend 201 zusammen mit der Farbdüsenbaugruppe 1 in dem Aufnahmeflansch 332 gegen eine Druckkraft des auf die Nadel 3 der Farbdüsenbaugruppe 1 wirkenden Stößels 305 verdrehgesichert verschiebbar geführt ist und in Abhängigkeit von einer Drehstellung der auf ein den Außenflansch 331 bildendes Gewinde 308 aufgeschraubten Überwurfmutter 203 fixiert ist.
Aus einer Zusammenschau der 3 und 13 bis 19 zeigt sich weiterhin, dass die Überwurfmutter 203 unter Zwischenlage der Luftkappe 202 an dem Grundkörper 201a des Frontends 201 anliegt und eine von der Überwurfmutter 203 eingeleitete Spannkraft über den Innenflansch 232 des Grundkörpers 201a auf die Farbdüsenbaugruppe 1 und deren Nadel 3 derart übertragen wird, dass diese als Gegenkraft zu der Druckkraft des Stößels 305 wirkt, welche durch die mit diesem verbundene Spannfeder 307 in Richtung des Frontends 201 aufgebaut wird.
Aus einer Zusammenschau der 3 und 9 bis 12 zeigt sich auch, dass die Farbdüsenbaugruppe 1 derart in einem von dem Innenflansch 232 des Grundkörpers 201a des Frontends 201 umgebenen Aufnahmeraum 241 aufgenommen ist, dass die Farbdüsenbaugruppe 1 durch drei Zentriermittel 242a-242c des Grundkörpers 201a des Frontends 201 auf eine Längsachse L201 des Frontends 201 ausgerichtet ist. Hierbei liegt die Farbdüsenbaugruppe 1 mit einem Kragen 23 an Anschlagmitteln 243a-243c des Grundkörpers 201a des Frontends 201 in die Sprührichtung SR an. Weiterhin ist die Farbdüsenbaugruppe 1 mit drei Führungsmitteln 24a-24c an den Zentriermitteln 242a-242c verdrehgesichert.
Die Zentriermittel 242a-242c sind durch drei auf die Längsachse L201 des Frontends 201 ausgerichtete und in den Aufnahmeraum 241 ragende Stege 244a-244c ausgebildet. Die Anschlagmittel 243a-243c des Frontends 201 sind durch Rückflächen 245a-245c der Stege 244a-244c gebildet und die Führungsmittel 24a-24c der Farbdüsenbaugruppe 1 sind durch drei Nuten 25a-25c gebildet, wobei in jeder Nut ein Steg aufgenommen ist.
Der Grundkörper 201a des Frontends 201 umfasst einen Behälterflansch 233, wobei in diesen der Farbbehälter 401 eingeschraubt ist (siehe 3).
Weiterhin umfasst der Grundkörper 201a des Frontends 201 einen Flüssigkeitsflansch 234, wobei der Flüssigkeitsflansch 234 eine Dichtfläche 234a und eine von der Dichtfläche 234a umgebene Farbzufuhröffnung 234b umfasst. Hierbei ist die Dichtfläche 234a im Bereich des Innenflansches 232 derart angeordnet, dass die Dichtfläche 234a des Flüssigkeitsflansches 234 an einer Mantelfläche 26 des Düsenkörpers 6 der Farbdüsenbaugruppe 1 anliegt und die Farbzufuhröffnung 234b einer Mantelöffnung 27 des Düsenkörpers 6 der Farbdüsenbaugruppe 1 gegenüber liegt (siehe 3, 10, 11, 13). Hierdurch ist eine direkte Weiterleitung von Farbe durch den Grundkörper 201a an die Farbdüsenbaugruppe 1 möglich. Ein zu dem Flüssigkeitsflansch 234 führender Farbkanal 235 des Grundkörpers 201a wird über ein Steigrohr 412 des Farbbehälters 401 versorgt, welches in den Farbkanal 235 abdichtend eingesteckt ist. Dieses Einstecken erfolgt beim Einschrauben des Farbbehälters 401 in den Behälterflansch 233 des Frontends 201.
Gemäß einer in der 13 angedeuteten Ausführungsvariante ist es alternativ auch vorgesehen, dass der Farbbehälter 401 statt des Steigrohrs 412 ein Steigrohr 412' umfasst, welches schematisch durch eine gepunktete Linie symbolisiert ist, wobei diese Steigrohr 412' derart lang ausgebildet ist, dass dieses beim Einschrauben des Farbbehälters 401 bis an oder bis in den Farbzulauf 7 der Farbdüsenbaugruppe 1 geführt wird, so dass die Farbdüsenbaugruppe über das Steigrohr 412' direkt mit Farbe versorgt ist.
Aus einer Zusammenschau der 3 und 13 bis 19 ist ersichtlich, dass das Backend 301 eine erste Ventilkomponente 411a - ausgebildet als Ventilgehäuse 408 - umfasst und dass das Frontend eine zweite Ventilkomponente 411b - ausgebildet als Verschluss 409 - umfasst. Diese bilden zusammen das Sperrventil 406. Hierbei ist eine Stellung, welche die Komponenten 411a, 411b zueinander einnehmen, durch die Drehstellung der Überwurfmutter 203 auf dem Gewinde 308 bestimmt und somit ein Öffnungsgrad des Sperrventils 406 durch die Drehstellung der Überwurfmutter 203 bestimmt. Als dritte Ventilkomponente 411c umfasst das Sperrventil 406 die Dichtung 410.
Bei hinreichend gelockerter Überwurfmutter 203 ist das Sperrventil 406 geöffnet und Druck kann aus dem Farbbehälter in eine Umgebung entweichen (siehe 17). Bei fest gedrehter Überwurfmutter 203 ist das Sperrventil 406 geschlossen und es kann Druck in dem Innenraum 404 des Farbbehälters 401 aufgebaut werden, mittels dem Farbe über ein Steigrohr 412 in einen in dem Grundkörper 201a des Frontends 201 ausgebildeten Farbkanal 235 gedrückt wird, welcher zu der Farbzuführöffnung 234b führt (siehe 13). Der Farbkanal 235, die Luftzuleitung 402 und die Luftableitung 405 verlaufen parallel zueinander und sind alle drei in dem Grundkörper 201a ausgebildet (siehe 13). Eine Zufuhröffnung 402a, welche von einer Druckluftkammer 102 des Farbspritzgeräts 101 in die Luftzuleitung 402 führt, ist auch in den 10, 11 und 12 sichtbar. In der 12 ist das Ventilgehäuse 408 mit eingelegter Dichtung 410 erkennbar. Das Ventilgehäuse 408 ist durch den Grundkörper 201a des Frontends 201 gebildet. Der in der 11 nicht dargestellte Verschluss 409 des Sperrventils 406 liegt im geschlossenen Zustand wie ein Schieber auf der Dichtung 410 auf.
Das Sperrventil 406 öffnet sich beim Lockern der Überwurfmutter 203 bevor ein weiteres Lockern der Überwurfmutter 203 auch eine Bewegung der Nadel 3 bewirkt, durch welche eine Düsenöffnung 2 der Farbdüsenbaugruppe 1 geöffnet wird. Die Bewegung der Nadel 2 setzt erst später ein, da die Nadel 3 erst zurückweichen kann, wenn eine Vorspannung der Spannfeder 307 soweit abgebaut ist, dass die Druckfeder 4 stark genug ist, um die Nadel 2 gegen den Stößel 305 aus der Düsenöffnung 2 zu ziehen (vergleiche 13 bis 18).
Es kann auch vorgesehen sein, dass die in der 8 gezeigte Farbdüsenbaugruppe 901 in dem in den 1 bis 7 und 9 bis 19 Farbspritzgerät 101 verbaut ist.
Bezugszeichenliste

1: Farbdüsenbaugruppe von 101
2: Düsenöffnung
3: Nadel
3b: hinteres Ende von 3
3c: Kragen von 3
4: Druckfeder von 3
5: Dichtung
5a: radial umlaufende Nut
6: Düsenkörper von 1
7: Farbzulauf von 6
8: Nadelführung
9: Innenraum von 6
10: Vorraum von 90
11: Farbraum von 9
12: Aufweitung von 11
12a: vordere Innenmantelfläche von 12
12b: hintere Innenmantelfläche von 12
13: Farbdüse
14: hohlzylinderähnlicher Mantel
15: tellerförmige Lochscheibe
16: Innenmantelfläche
17: Wandung von 15
18: vorderer Düsenkörperabschnitt
19: hinterer Flansch
19a: äußere Stufe von 19
19b: innere Stufe von 19
19c: Stirnfläche von 19a
19d: Stirnflächen von 19b
20: hinterer Düsenkörperabschnitt
21: vorderer Flansch
21a: äußere Stufe
21b: innere Stufe
21c: Stirnfläche von 21a
21d: Stirnflächen von 21b
22: Verschiebeeinsatz
23: Kragen von 1
24a-24c: Führungsmittel von 1
25a-25c: Nut an 1
26: Mantelfläche von 6
27: Mantelöffnung von 6
51: Loch in 5
52: Innenrand von 5 um 51
53: Außenrand von 5
101: Farbspritzgerät
102: Druckluftkammer von 101
201: Frontend von 101
201a: Grundkörper von 201
202: Luftkappe
203: Überwurfmutter
204: Aufnahme
231: Außenflansch
232: Innenflansch
233: Behälterflansch
234: Flüssigkeitsflansch
234a: Dichtfläche von 234
234b: Farbzufuhröffnung von 234
235: Farbkanal von 201a
241: Aufnahmeraum von 201a
242a-242c: Zentriermittel von 201a
243a-243c: Anschlagmittel von 201
244a-244c: Steg von 201
245a-245c: Rückfläche von 244a-244c
301: Backend von 101
301a: Grundkörper von 301
302: elektrisches Gebläse
303: Einlass an 301 für U
304: Abzug
305: federbelasteter Stößel
306: Querbolzen
307: Spannfeder von 305
308: Gewinde von 301a
309: Verbindungsteg von 301
331: Außenflansch
332: Aufnahmeflansch
401: Farbbehälter von 101
402: Luftzuleitung
402a: Zuführöffnung von 402
403: Rückschlagventil
404: Innenraum von 401
405: Luftableitung
406: Sperrventil
407: Schiebeventil
408: Ventilgehäuse
409: Verschluss
410: Dichtung
410a: Durchgangsbohrung
411a-411c: erste/zweite/dritte Ventilkomponente
412: Steigrohr
901: Farbdüsenbaugruppe (Ausführungsvariante)
903: Nadel
905: Dichtung
922: Verschiebeeinsatz
A: Geschlossenstellung von 3
a1, a2: erste/zweite Wegstrecke
B: Zwischenstellung von 3
C: Offenstellung von 3
D5: Dicke von 5
E52, E53: Ebene von 52 bzw. 53
FS: Farbstrahl
FSS: Farbsprühstrahl
KF5: kreisringförmige Fläche von 5
KF5a: vordere kreisringförmige Fläche
KF5b: hintere kreisringförmige Fläche
L1: Längsachse von 1
L201: Längsachse von 201
SR: Sprührichtung
U: Umgebung
VA11: Volumen von 11 in der Geschlossenstellung A
VB11: Volumen von 11 in der Zwischenstellung B
VC11: Volumen von 11 in der Offenstellung C
x: Pfeilrichtung

Claims

Farbspritzgerät (101) zur Erzeugung eines Farbsprühstrahls (FSS), - wobei das Farbspritzgerät (101) ein Frontend (201) und ein Backend (301) umfasst, - wobei das Frontend (201) und das Backend (301) derart miteinander verbunden sind, dass diese durch Auseinanderziehen des Backends (301) und des Frontends (201) trennbar sind, - wobei das Farbspritzgerät (101) einen Farbbehälter (401) umfasst, - wobei der Farbbehälter (401) eine in den Farbbehälter (401) führende Luftzuleitung (402) umfasst, - wobei die Luftzuleitung (402) ein Rückschlagventil (403) umfasst, - wobei das Farbspritzgerät (101) eine mit dem Farbbehälter (401) verbundene Luftableitung (405) umfasst und - wobei die Luftableitung (405) ein Sperrventil (406) umfasst, durch welches die Luftableitung (405) im Betrieb des Farbspitzgeräts (101) verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, - dass das Frontend (201) eine Farbdüsenbaugruppe (1; 901) aufnimmt, welche einen Düsenkörper (6), eine Nadel (3) und eine Druckfeder (4) umfasst, - dass das Backend (301) einen Stößel (305), eine Spannfeder (307) und einen Abzug (304) aufnimmt, - dass die Spannfeder (307) stärker ist als die Druckfeder (4) und dass die Nadel (3) mittels des Stößels (305) in eine Schließstellung gedrückt ist, in welcher die Nadel (3) eine Düsenöffnung (2) des Düsenkörpers (6) verschließt, wenn das Backend (301) in das Frontend (201) eingesteckt ist, - dass die Nadel (3) von der Druckfeder (4) in eine Offenstellung gedrückt ist, in welcher die Düsenöffnung (2) des Düsenkörpers (6) durch die Nadel (3) freigegeben ist, wenn das Backend (301) und das Frontend (201) auseinandergezogen sind, - dass ein Federweg der Spannfeder (307) und der Stößel (305) derart bemessen sind, dass beim Auseinanderziehen des Backends (301) und des Frontends (201) die Nadel (3) in der Schließstellung bleibt bis das Sperrventil (406) geöffnet ist.
Farbspritzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass das Sperrventil (406) ein Ventilgehäuse (408) und einen Verschluss (409) umfasst, - dass das Ventilgehäuse (408) des Sperrventils (406) durch das Frontend (201) gebildet ist und - dass der Verschluss (409) des Sperrventils (406) durch das Backend (301) gebildet ist.
Farbspritzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrventil (406) bei in das Frontend (201) eingestecktem Backend (301) geschlossen ist, und dass das Sperrventil (406) bei aus dem Frontend (201) herausgezogenem Backend (301) geöffnet ist.
Farbspritzgerät (101) zur Erzeugung eines Farbsprühstrahls (FSS) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend das Frontend (201), das Backend (301) und die Farbdüsenbaugruppe (1; 901), - wobei das Backend (301) einen Grundkörper (301a) umfasst, - wobei der Grundkörper (301a) des Backends einen Außenflansch (331) und einen Aufnahmeflansch (332) umfasst, - wobei das Frontend (201) einen Grundkörper (201a) umfasst, - wobei der Grundkörper (201a) des Frontends einen Außenflansch (231) und einen Innenflansch (232) umfasst, - wobei die Farbdüsenbaugruppe (1; 901) von dem Innenflansch (232) des Grundkörpers (201a) des Frontends (201) aufgenommen ist, - wobei der Außenflansch (231) des Grundkörpers (201a) des Frontends (201) von dem Aufnahmeflansch (332) des Grundkörpers (301a) des Backends (301) derart aufgenommen ist, dass das Frontend (201) zusammen mit der Farbdüsenbaugruppe (1; 901) in dem Aufnahmeflansch (332) gegen eine Druckkraft des auf die Nadel (3) der Farbdüsenbaugruppe (1; 901) wirkenden Stößels (305) verdrehgesichert verschiebbar geführt ist und in Abhängigkeit von einer Drehstellung einer auf ein den Außenflansch (331) bildendes Gewinde (308) aufgeschraubten Überwurfmutter (203) fixiert ist.
Farbspritzgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwurfmutter (203) unter Zwischenlage einer Luftkappe (202) an dem Grundkörper (201a) des Frontends (201) anliegt und eine von der Überwurfmutter (203) eingeleitete Spannkraft über den Innenflansch (232) dieses Grundkörpers (201a) auf die Farbdüsenbaugruppe (1; 901) und deren Nadel (3) derart übertragen wird, dass diese als Gegenkraft zu der Druckkraft des Stößels (305) wirkt.
Farbspritzgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbdüsenbaugruppe (1; 901) derart in einem von dem Innenflansch (232) des Grundkörpers (201a) des Frontends (201) umgebenen Aufnahmeraum (241) aufgenommen ist, dass die Farbdüsenbaugruppe (1; 901) durch Zentriermittel (242a-242c) des Grundkörpers (201a) des Frontends (201) auf eine Längsachse (L201) des Frontends (201) ausgerichtet ist, dass die Farbdüsenbaugruppe (1; 901) mit einem Kragen (23) an Anschlagmitteln (243a-243c) des Grundkörpers (201a) des Frontends (201) in eine Sprührichtung (SR) anliegt und dass die Farbdüsenbaugruppe (1; 901) mit Führungsmitteln (24a-24c) an den Zentriermitteln (242a-242c) verdrehgesichert ist.
Farbspritzgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriermittel (242a-242c) durch wenigstens zwei und insbesondere drei auf die Längsachse (L201) des Frontends (201) ausgerichtete und in den Aufnahmeraum (241) ragende Stege (244a-244c) ausgebildet sind, dass die Anschlagmittel (243a-243c) des Frontends (201) durch Rückflächen (245a-245c) der Stege (244a-244c) gebildet sind und dass die Führungsmittel (24a-24c) der Farbdüsenbaugruppe (1; 901) durch wenigstens eine Nut (25a-25c) gebildet sind, in welcher einer der Stege (244a-244c) aufgenommen ist.
Farbspritzgerät nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (201a) des Frontends (201) einen Behälterflansch (233) umfasst, wobei in den Behälterflansch (233) des Frontends (201) ein Farbbehälter (401) des Farbspritzgeräts (101) eingeschraubt ist.
Farbspritzgerät nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (201a) des Frontends (201) einen Flüssigkeitsflansch (234) umfasst, wobei der Flüssigkeitsflansch (234) eine Dichtfläche (234a) und eine von der Dichtfläche (234a) umgebene Farbzufuhröffnung (234b) umfasst, wobei die Dichtfläche (234a) im Bereich des Innenflansches (232) derart angeordnet ist, dass die Dichtfläche (234a) des Flüssigkeitsflansches (234) an einer Mantelfläche (26) des Düsenkörpers (6) der Farbdüsenbaugruppe (1; 901) anliegt und die Farbzufuhröffnung (234b) einer Mantelöffnung (27) des Düsenkörpers (6) der Farbdüsenbaugruppe (1; 901) gegenüber liegt.
Farbspritzgerät nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Backend (301) eine Ventilkomponente (411b) umfasst und dass das Frontend (201) eine Ventilkomponente (411a) umfasst, dass die Komponenten (411a, 411b) zusammen ein Sperrventil (406) bilden, dass eine Stellung, welche die Komponenten (411a, 411b) zueinander einnehmen, durch die Drehstellung der Überwurfmutter (203) bestimmt ist und somit ein Öffnungsgrad des Sperrventils (406) durch die Drehstellung der Überwurfmutter (203) bestimmt ist.
Farbspritzgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrventil (406) bei gelockerter Überwurfmutter (203) geöffnet ist und Druck aus dem Farbbehälter (401) in eine Umgebung (U) entweichen kann und dass das Sperrventil (406) bei fest gedrehter Überwurfmutter (203) geschlossen ist.
Farbspritzgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrventil (406) sich beim Lockern der Überwurfmutter (203) öffnet bevor das Lockern der Überwurfmutter (203) eine Bewegung der Nadel (3) bewirkt, durch welche sich eine Düsenöffnung (2) der Farbdüsenbaugruppe (1; 901) öffnet.
Farbspritzgerät nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 8 oder 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steigrohr (412) derart lang ausgebildet ist, dass das Steigrohr (412) bei in den Behälterflansch (233) des Frontends (201) eingeschraubtem Farbbehälter (401) derart bis an oder bis in den Farbzulauf (7) der Farbdüsenbaugruppe (1) geführt ist, dass die Farbdüsenbaugruppe (1) und das Steigrohr (412) zur Weiterleitung von Farbe flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind.
Verfahren zum Entlüften eines Farbbehälters (401) eines Farbspritzgeräts (101) zur Erzeugung eines Farbsprühstrahls (FSS), wobei das Farbspritzgerät (101) entsprechend wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist, - wobei das Farbspritzgerät (101) das Frontend (201) und das Backend (301) umfasst, - wobei das Frontend (201) und das Backend (301) derart miteinander verbunden sind, dass diese durch Auseinanderziehen des Backends (301) und des Frontends (201) trennbar sind, umfassend die Schritte: - Auseinanderziehen des Backends (301) und des Frontends (201) um eine erste Wegstrecke (a1), derart dass das Sperrventil (406), welches durch das Frontend (201) als Ventilgehäuse (408) und das Backend (301) als Verschluss (409) gebildet ist, wenigstens teilweise geöffnet ist, - weiteres Auseinanderziehen des Backends (301) und des Frontends (201) um eine weitere Wegstrecke (a2), derart dass von dem Backend (301) die in dem Frontend (201) aufgenommene Nadel (3) freigegeben wird, welche die Düsenöffnung (2) des Düsenkörpers (6) verschließt.