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Sprühpistole zum Druckzerstäuben von Flüssigkeiten Sprühpistolen zum
Druckzerstäuben von Flüssigkeiten, beispielsweise von Mineralölprodukten für Korrosionsschutz
und Schmierung, zur Staubbindung, zur Ungeziefer- und Unkrautvertilgung, zur Lösung
von Harzen und Wachsen usw., sind bekannt.
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Bei diesen bekannten Sprühpistolen wird die entweder von einer außerhalb
der Pistole angeordneten Druckquelle oder mittels einer an der Pistole selbst angeordneten
Druckpumpe auf einen praktisch kontinuierlich gleichbleibenden Druck gebrachte,
zu zerstäubende Flüssigkeit einer in der Pistolenlaufmün-Jung angeordneten Sprühdüse
zugeführt, wobei die Ein- und Ausschaltung des Sprühstrahles im ersteren Fall mittels
eines durch den Pistolenabzug betätigten Absperrventils und im letzteren Fall durch
die Ein-und Ausschaltung des Antriebsstromes der elektrisch betriebenen Druckpumpe
mittels eines mit dem Pistolenabzug gekuppelten Schalters erfolgt. Bei der erstgenannten
Sprühpistolenart ist es auch schon bekannt, die Pistole mit auswechselbarem Pistolenlauf
von wahlweise verschiedener Länge auszustatten, so daß von der Bedienungsperson
weiter abgelegene Flächen ebenfalls mühelos eingesprüht werden können. Die Verwendung
längerer Pistolenläufe ergab Schwierigkeiten insofern, als zur Vermeidung eines
unerwünschten Nachtropfens nach Ausschaltung des Sprühstrahls und zur Sicherstellung
einer unabhängig von der jeweiligen Pistolenlauflänge stets nebelfreien Versprühung
das als Nadelventil ausgebildete Absperrventil in nächster Nähe der Sprühdüse angeordnet
sein mußte, und in Verbindung damit lange, zum Ausknicken neigende, schwer zu führende
Ventilnadeln verwendet werden mußten, die zu betrieblichen Störungen Anlaß gaben
und keineswegs die erhoffte Sicherheit gegen Nachtropfen und Nebelbildung boten.
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Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Sprühpistole zum Druckzerstäuben
von Flüssigkeiten mit auswechselbarem Pistolenlauf von wahlweise verschiedener Länge,
bei welcher die soeben erwähnten Nachteile ausgeschlossen sind.
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Die Erfindung geht demgemäß von einer Sprühpistole zum Druckzerstäuben
von Flüssigkeiten, mit in der Mündung eines auswechselbaren Pistolenlaufes von wahlweise
verschiedener Länge angeordneter Sprühdüse und mit abzuggesteuertem Absperrventil
für die der Pistole unter praktisch kontinuierlich gleichbleibendem Druck zugeführte
Flüssigkeit aus, und eine derartige Sprühpistole ist gemäß der Erfindung durch ein
mechanisch von dem abzuggesteuerten Absperrventil getrenntes, in unmittelbarer Nähe
der an der Austrittsmündung des Pistolenlaufes befindlichen Sprühdüse angeordnetes
und durch den auf ihm lastenden Flüssigkeitsdruck gesteuertes, federbelastetes Absperrventil
gekennzeichnet.
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Bei der eingangs erwähnten Sprühpistolenart mit an der Pistole selbst
angeordneter, elektrisch angetriebener Druckpumpe ist in .unmittelbarer Verbindung
mit der an der Pistolenlaufmündung angeordneten Sprühdüse ein federbelastetes Nadelventil
vorgesehen. Dieses Nadelventil bezweckt jedoch ähnlich wie bei bekannten Dieselmotoreinspritzdüsen
die Formierung des Sprühstrahls und dient nicht zur Lösung der oben im einzelnen
dargelegten, der Erfindung zugrunde liegenden, bei der bekannten Anordnung nicht
auftretenden Aufgabe.
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In Verbindung mit Einspritzdüsen von Haushaltölfeuerungen ist es auch
schon bekannt, unmittelbar hinter der Einspritzdüse federbelastete Kugelventile
anzuordnen. Diese bekannten. Kugelventile dienen jedoch zur Mengenregelung,des in
der Feuerung zu versprühenden Heizöles und haben also ebenfalls mit der durch die
Erfindung gelösten Aufgabestellung nichts zu tun.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mit dem
Abzug des abzuggesteuerten Absperrventils ein Verdrängerkörper wirkungsmäßig verbunden,
der durch die jeweilige Bewegung des Abzuges jeweils vor Öffnung der Flüssigkeitszufuhr
im Sinne einer Verkleinerung und jeweils nach Absperrung der Flüssigkeitszufuhr
im Sinne einer Vergrößerung des zwischen dem abzuggesteuerten Absperrventil und
dem durch den.Flüssigkeitsdruck gesteuerten Absperrventil gelegenen Raumes verschoben
wird. Der Verdrängerkörper hat zweckmäßig die Form eines mit dem Elbzug des abzugbetätigten
Absperrventils gekuppelten, federbelasteten Verdrängerkolbens, der durch eine Spiel
gewährende Verbindung
wirkungsmäßig mit dem abzuggesteuerten Absperrventil
verbunden und in einem, im Pistolengriff angeordneten Zylinderraum verschiebbar
ist, der durch einen Verbindungskanal mit dem vor dem flüssigkeitsdruckgesteuerten
Absperrventil und nach dem abzugbetätigten Absperrventil gelegenen Raum in Verbindung
steht.
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Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal, für welches Schutz nur in
Verbindung mit dem grundlegenden Erfindungsgedanken beansprucht wird, ist die soeben
kurz dargelegte Sprühpistole nach der Erfindung mit einer Maschine zur spanlosen
Verformung von Werkstoffen kombiniert, in welchem Fall der Abzug zur Betätigung
des abzugbetätigten Absperrventils in an sich bekannter Weise mit dem Maschinenmechanismus
derart gekoppelt ist, daß der Sprühvorgang mit Bezug auf das Maschinenarbeitsspiel
zeitlich funktionsrichtig gesteuert wird.
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Die Erfindung wird nunmehr an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
einer derartigen Sprühpistole unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es stellt
dar F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Sprühpistole gemäß der
Erfindung in verkleinertem Maßstab, F i g. 2 eine Teilschnittansicht der Laufmündung
einer Pistole gemäß F i g. 1 in natürlichem Maßstab und F i g. 3 einen Teilschnitt
durch eine Sprühpistole gemäß den F i g. 1 und 2, wobei jedoch ein verlängerter
Lauf gemäß der Erfindung eingesetzt ist.
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Die Figuren der Zeichnungen zeigen einen im allgemeinen als Gußkörper
ausgeführten Pistolengriffkörper 1, in dessen Griffende eine an sich bekannte Filterhohlschraube
mit Filterstab eingesetzt ist, an deren äußerem Ende sich ein Gewinde 2 befindet,
auf welches ein in der Zeichnung nicht dargestellter Druckschlauch aufgeschraubt
werden kann, welcher zum Druckstutzen einer bekannten und deshalb ebenfalls nicht
dargestellten Druckpumpe führt. Die zu versprühende Flüssigkeit gelangt über einen
innerhalb des Pistolengriffes verlaufenden Kanal 3 in eine zylindrische Bohrung
4, die sich gemäß der Erfindung nach hinten in eine hierzu koaxiale ebenfalls zylindrische
Bohrung 5 fortsetzt. Über den Bohrungen 4 und 5 befindet sich im Griffkörper
1 gemäß der Erfindung eine dazu parallele Bohrung 6. Die Bohrungen 4, 5 und
6 sind an ihren Enden durch Verschlußschrauben 7, 8 und 9 verschlossen. Die untere
Bohrung 4 steht einerseits mit dem Kanal 3 und andererseits über einen
Verbindungskanal 10 mit der Bohrung 6 in Verbindung. Die Bohrung 5 hat über einem
Kanal 11 ebenfalls Verbindung mit der Bohrung 6.
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Innerhalb der Bohrung 4 ist an deren hinterem Ende eine Zulaufbüchse
12 angeordnet, welche durch radiale Bohrungen 13 sowie einen äußeren Ringraum 14
den Zulauf der im Kanal 3 zuströmenden Flüssigkeit in das Büchseninnere gestattet.
Vor der Zulaufbüchse 12 ist ein Distanzring 15 angeordnet, welcher unter Zwischensetzung
einer Dichtung 16 an einem Dichtungsring der Verschlußschraube 7 anliegt. Die ganze
Anordnung der Teile 12, 15 und 16 wird durch die Verschlußschraube 7 eng
aufeinander aufgeschlossen zusammengehalten.
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Im Inneren der Bohrung 5 ist ein Führungskolben 17 axial verschiebbar
gelagert, welcher zweckmäßig mit einer Ventilnadel 18 ein gemeinsames Teil bildet.
Außerdem ist innerhalb der Bohrung 5 ein Verdrängerkolben 19 axial verschiebbar
gelagert, welcher über einen Querbolzen 20, der durch eine Bohrung 21 des Kolbens
19 hindurchragt, an den Pistolenabzugshebel 22 angelenkt ist. Der Verdrängerkolben
19 weist vorn einen Mitnehmerkopf 23 mit Kolbenstange 24 auf, welche in eine innere
Ausnehmung 25 des Führungskolbens 17 hineinragen und durch einen Federring 26 am
Herausgleiten gesichert sind. Durch die Länge der Kolbenstange 24 ist ein gewisses
Axialspiel zwischen dem Verdrängerkolben 19 und dem Führungskolben 17 gegeben. Der
Verdrängerkolben 19 weist an seinem hinteren Ende eine Kolbenstange mit Federteller
27 auf, gegen welchen sich eine Druckfeder 28 abstützt, die mit ihrem anderen Ende
an der Verschlußschraube 8 anliegt. Der Verdrängerkolben 19 ist durch eine Dichtungsmanschette
29 gegen die Bohrung 5 abgedichtet, während der Führungskolben 17 durch eine Dichtungsmanschette
30 gegen diese Bohrung 5 abgedichtet ist.
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Die durch eine stirnseitige Bohrung der Zuiaufbüchse 12 in das Büchseninnere
hineinragende Ventilnadel 18 ist mit einem Bund 31 ausgestattet, gegen welchen eine
Druckfeder 32 anliegt, deren anderes Ende sich an der inneren Stirnseite der Zulaufbüchse
12 abstützt. Die konisch ausgebildete Spitze 33 der Ventilnadel 18 liegt auf einem
entsprechenden Sitz 34 einer feinstbearbeiteten, zwischen der Dichtung der
Verschlußschraube 7 und der Dichtung 16 angeordneten Ventilplatte 35 auf und verschließt
so eine Zentralbohrung 36 dieser Ventilplatte, die ihrerseits über Radialbohrungen
37 und einen Ringraum 38 mit dem Kanal 10 und so mit der Bohrung
6 Verbindung hat. Die Ventilnadel 18 wird infolgedessen durch die
Wirkung der Druckfeder 32 samt dem Führungskolben 17, dem Federring
26 und der Dichtung 30 in Richtung auf den Sitz 34 hin gedrückt. Durch
die Wirkung der Feder 28 wird der Verdrängerkolben 19 nebst Dichtung
29 und Federteller 27 ebenfalls in Richtung auf den Ventilsitz 34 hin gedrückt,
wobei jedoch dieser Kolben durch seine Anlage am Führungskolben 17 in Stellung gehalten
wird.
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In die Bohrung 6 ist ein auswechselbarer Pistolenlauf 39 eingesetzt,
der einerseits einen Bund 40 aufweist, der dichtend mit einer entsprechenden
Gegenfläche des Pistolenkörpers 1 zusammengearbeitet ist, während der Pistolenlauf
andererseits mittels der Verschlußschraube 9 und deren Dichtung fest und flüssigkeitsdicht
im Pistolenkörper 1 gehalten wird. Der Pistolenlauf 39 weist an denjenigen Stellen,
an welchen die Kanäle 10 und 11 in die Bohrung 6 münden, entsprechende Radialbohrungen
41 und 42
sowie Ringräume 43 und 44 auf, durch welche
die Verbindung der genannten Kanäle mit dem Inneren der Pistolenlaufseele
45 sichergestellt ist. Um das vordere Ende des Pistolenlaufes 39 ist mittels
einer Dichtung 46 flüssigkeitsdicht eine Düsenschraube 47
eingeschraubt,
innerhalb welcher mittels einer Düsenmutter 48 ein Düsenplättchen 49 und ein Prallkörper
50 gehalten werden. Der Prallkörper 50 liegt mittels seiner geläppten
Stirnseite in an sich bekannter Weise flüssigkeitsdicht an der ebenfalls geläppten
Stirnseite des Düsenplättchens 49 an. Tangentialschlitze 51
münden
in üblicher Weise in einen Wirbelraum 52. Die Tangentialschlitze 51 gehen von einem
Ringraum 53 aus, welcher durch Querbohrungen 54 im Prallkörper 50
mit einer Zentralbohrung 55 dieses Prallkörpers
in Verbindung steht.
Gemäß der Erfindung ist in den Prallkörper 50 ein Zentralbolzen 56 eingesetzt, welcher
durch eine entsprechende Bohrung an der vorderen Stirnseite des Pralikörpers herausragt
und den axialen Kern des Wirbelraums 52 ausfüllt. Dadurch wird verhindert, daß die
durch die Tangentialschlitze 51 in den Wirbelraum 52 einströmenden Flüssigkeitspartikelchen
in die - Mitte des Wirbelraums gelangen und dort die Geschwindigkeit Null annehmen.
Dies wiederum verhindert den Austritt von Einzelstrahlen durch die Düsenbohrung
57, was als nicht wünschenswert anzusehen wäre.
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Auf einer Rückenplatte 58 des Zentralbolzens 56 stützt sich gemäß
der Erfindung eine Druckfeder 59 ab, deren anderes Ende auf einen Verschlußkörper,
beispielsweise auf eine Ventilkugel 60, drückt, die ihrerseits auf einem
Ventils itz,61 aufliegt, der in einer Kugelventilschraube 62 gebildet ist, welche
in die Düsenschraube 47 rückseitig eingeschraubt ist. Eine zentrale Bohrung 63 der
Kugelventilschraube 62 steht mit der Pistolenlaufseele 45 in Verbindung. Der Druck
der Feder 59 ist so bemessen, daß die Ventilkugel 60 nur dann von ihrem Sitz abgehoben
werden kann, wenn der Druck der über die Bohrung 3 zuströmenden Flüssigkeit im Raum
der Pistolenlaufseele 45 wirksam ist.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ergibt sich ohne
weiteres aus der Zeichnung. Wird der Abzugshebel 22 um seinen Drehzapfen 64 in Richtung
auf den Pistolengriff hin verschwenkt, so wird unter Überwindung der Federkraft
der Feder 28 zunächst der Verdrängerkolben 19 mit Dichtungsmanschette 29 nach hinten
verschoben. Der Kolben bzw. die Dichtung schieben vor sich die in dem Raum 5 befindliche
Flüssigkeit her, so daß in diesem Raum ein Druckanstieg eintritt, welcher sich über
den Verbindungskanal 11 auch dem innerhalb der Pistolenlaufseele 45 befindlichen
Raum mitteilt, so daß eine Tendenz zum Abheben des Kugelventils 60
entgegen
der Wirkung der Druckfeder 59 eintritt. Ist der Verdrängerkolben 19 weit genug nach
hinten verschoben worden, so stößt der Mitnehmerkopf 23 dieses Verdrängerkolbens
an den Federring 26, des Führungskolbens 17 und nimmt diesen nebst . der Ventilnadel
18 entgegen der Wirkung der Druckfeder 32 nach hinten mit. Dadurch hebt sich die
Spitze 33 der Ventilnadel 18 vom Sitz 34 ab und gibt der über den Kanal 3 zuströmenden
Flüssigkeit den Weg zur Radialbohrung 37, dem Ringraum 38, dem Verbindungskanal
10, dem Ringraum 43, der Radialbohrung 41 und der Pistolenlaufseele
45 frei. Der Druck der zu versprühenden Flüssigkeit pflanzt sich über die Bohrung
63 bis zur Ventilkugel 60 fort und hebt diese von ihrem Sitz 61 entgegen
der Wirkung der Druckfeder 59 ab, so daß die Flüssigkeit nunmehr durch die Bohrungen
55 und 54 in den Ringraum 53 gelangt, von wo sie über die Tangentialschlitze 51
in den Wirbelraum 52 strömt und sodann nach entsprechender Durchwirbelung in Form
eines feinstverteilten Sprühstrahles durch die Düsenbohrung 57 austritt. Infolge
der besonderen Ausbildung des Wirbelraumes 52 und der Anordnung des Zentralbolzens
56 im Wirbelraum treten Einzelstrahlen bei der erfindungsgemäßen Anordnung nicht
auf.
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Wird der Abzugshebel 22 nun losgelassen, so wird zunächst die Ventilnadel
18 durch die Wirkung der Druckfeder 32 wieder nach vorn gezogen, so daß sich
die konische Nadelspitze 33 wieder auf den Ventilsitz 34 aufsetzt und dem im Kanal
3 herrschenden Flüssigkeitsdruck und damit der Flüssigkeit selbst den Zutritt zu
den Radialkanälen 37 und dem Ringraum 38 verwehrt. Dadurch "hört der weitere Flüssigkeitszustrom
über die Verbindungskanäle 10,
den Ringraum 43 und die Radialbohrung 41 ins
Innere der Pistolenlaufseele 45 auf, und es kann, da hier nun kein überdruck mehr
herrscht, keine Flüssigkeit mehr über das Kugelventil 60 austreten, so daß die Kugel
sich unter der Wirkung der Feder 59 wieder auf ihren Sitz 61 auflegt.
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Inzwischen hat sich der Abzugshebel 22 unter der Wirkeiig der Druckfeder
28 zusammen mit dem Verdrängerkolben 19 weiter nach vorn bewegt, und der Verdrängerkolben
saugt.nun im Zuge dieser Bewegung über die Verbindungskanäle 11, 44 und 42 aus dem
Inneren der Pistolenlaufseele 45 Flüssigkeit in den Raum der Bohrung-5 nach.. Dadurch
wird verhindert, daß auch bei großer Länge des Pistolenlaufes 39 der Druck .im Inneren
der Pistolenlaufseele 45 sich zu langsam abbaut und dadurch ein Nachtropfen eintritt.
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Der Flüssigkeitsaustritt durch die Sprühdüse an der Pistolenlaufmündung
ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung also funktionsmäßig völlig von dem Absperrvorgang
mittels des Abzugshebels 22 bzw. von der Funktion des Nadelventils 33, .34 getrennt.
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Die F i g. 3 der Zeichnungen zeigt die erfindungsgemäße Spriihpistolenanördnung
mit eingesetztem längerem Pistolenlauf 39A. Die Befestigung des Pistolenlaufes 39A
an dem Pistolengriffkörper l erfolgt in genau derselben Weise wie.diejenige -des
kurzen Pistolenlaufes . gemäß den F i g. 1 und 2 der Zeichnungen. Am, vorderen Ende.
*des Pistolenlaufes ist wiederum der in F i g. 2 gezeigte und zuvor beschriebene
Kugelventil- und Sprühdüsenmechanismus eingeschraubt.
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Da bei. der Anordnung nach der Erfindung eine verlängerte Düsennadel
nicht erforderlich ist, entfallen alle mit einer solchen Anordnung verbundenen Nachteile,
auf die eingangs ins einzelnen hingewiesen wurde.
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Hingegen ergibt sich bei der Anordnung nach der Erfindung der wesentliche
Vorteil,, daß nicht nur gerade Pistolenläufe, sondern auch beliebig gekrümmte Pistolenläufe
zur Anwendung kommen können. Damit ist es möglich, auch schwer zugängliche Stellen
mit der Sprühpistole zu erreichen.
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Aus den beiden F i g. 1 und 3.. der Zeichnungen geht hervor, daß der
Pistolenlauf 39 bzw. 394 in jedem. Fall. im Pistolenkörper 1 auf eine verhältnismäßig
große Länge geführt ist und daß infolgedessen ein Ausbrechen des Pistolenlaufes
aus dem Pistolenkörper nicht vorkommen kann. Der zwischen dem Bund 40 und
der Verschlußschraube 9 befindliche Teil des Pistolenlaufes 39 wirkt außerdem
mit Bezug auf den Pistolenkörper 1 als Zuganker und trägt somit wesentlich zur Erhöhung
von dessen Festigkeit bei.
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Weiterhin ist aus den obigen Ausführungen zu entnehmen, daß unabhängig
von der. Länge des jeweils eingesetzten Pistolenlaufes ein Nachtropfen von Sprühflüssigkeit
nach beendigtem Sprühvorgang, d. h. nach Loslassen des Abzugshebels 22, nicht mehr
vorkommen kann, da das Kugelventil 61, 62 den Flüssigkeitsaustritt sofort
verschließt, sobald ein geringer Druckabfall eintritt und da andererseits die
Rückwärtsbewegung
des Verdrängerkolbens 19 einen sofortigen Abbau des etwa im Pistoleninneren noch
herrschenden Überdruckes zur Folge hat.
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Die erfindungsgemäße Anordnung ist insbesondere auch dort von Vorteil,
wo eine Sprühpistole funktionsmäßig mit einer Werkzeugmaschine gekuppelt ist. Gerade
bei einer Kombination einer Sprühpistole mit einer Werkzeugmaschine muß besondere
Sorgfalt darauf verwendet werden, daß ein unnötiger Sprühmittelverbrauch vermieden
wird. Dies ist jedoch durch die bei der erfindungsgemäßen Anordnung sichergestellte
unbedingte Vermeidung eines Flüssigkeitsnachtropfens gewährleistet. An Stelle eines
Abzugshebels 22 kann in diesem Fall ein einseitiger Hebel Anwendung finden, der
in irgendeiner geeigneten Weise mit dem Mechanismus der betreffenden Werkzeugmaschine
gekuppelt ist.