DE2044423A1 - Farbspritzgerät, insbesondere zur Mar kierung von Fehlerstellen bei der Werk stoffprufung - Google Patents

Description

• Farbspritzgerät, insbesondere zur Markierung von Fehlerstellen bei der Werkstoffprüfung Die Erfindung betrifft ein Farbßpritzgerät, insbesondere zur Markierung von Fehlerstellen bei der Werkstoffprüfung, welches mit einer Spritzdüse zum Ausspritzen der in einem Behälter bevorrateten Farbe unter der Einwirkung eines Ereibgases versehen ist, wobei die Spritzdüse durch ein als magnetbetätigte Düsennadel od.dgl. ausgebildetes Ventilorgan verschließbar ist, das in einem zu der Spritzdüse führenden Farbzuführungskanal angeordnet ist.
• In Hüttenwerken und sonstigen Metallverarbeitungsbetrieben ist es weithin üblich, bei der Werkstoffprüfung Farbspritzgeräte zu verwenden, mit denen Fehlerstellen im Material farbig markiert werden. Die Farbspritzgeräte werden dabei von den Fehlersuchgeräten elektrisch in der Weise gesteuert, daß bei Ermittlung eines Werkstoffehlers das Farbspritzgerät zur Herstellung der farbigen Markierung an der Fehlerstelle des an dem Fehlersuchgerät vorbeilauf enden Werkstücks automatisch ausgelöst wird. Die herkömmlichen Spritzgeräte sindmit einer I)ruckluftbetätigung versehen, die ein von dem Fehlersuchgerät gesteuertes Magnetventil aufweist. Ferner sind diese Geräte mit Reduzierventilen für die Zerstäuberluft ausgerüstet.
• Die bekannten Geräte haben unter anderem den Nachteil, daß sie mit mehr oder weniger großer Verzögerung arbeiten. Die Farbmarkierung kann daher bei diesen Geräten nicht in jedem Fall genau an der ermittelten Fehlerstelle aufgebracht werden. Nachteilig sind ferner die verhaltnismäßig großen Abmessungen der bekannten Geräte, die außerdem zu starken Verschmutzungen neigen, vas amstandliche Reinigungsarbeiten erforderlich macht.
• Durch die Anmelderin ist auch bereits ein Farbspritzgerät lür die Werktoifprüfung orgeschlsgen worden, bei dem als Farbbehälter eine mit einem druckbetätigten Absperrventil versehene Farbspraydose veJendet wird, die mit ihrem Xopf Lösbac am Sipritzgerät angeordnet wird, derart, daß hierbei das Absperrventil der apraydose ständig geöffnet bleibt, so daß die Farbe unter Einwirkung des Treibmittels dem su der Spritzdüse führenden Kanal zufließen kann, der endseitig durch ein magnetbetätigtes Ventil verschlossen ist. Die Spraydose sitzt hierbei in einem mit dem Spritzgerät verbundenen Gehäuse, welches mit einem abnehmbaren Deckel versehen ist, so daß die Spraydosen nach Entleerung herausgenommen und gegen eine volle apraydose ausgewechselt werden können.
• Farbspritzgeräte dieser vorgenannten Art haben sich gut bewährt. lilerdings kann es auch bei diesen Geräten unter Umständen zu geringfügigen Verzögerungen in der ßteuerung des Spritzventils kommen, da die dem Spritzventil zugeordnete Düsennadel unter der nachgiebigen Anpreßkraft einer Stopfbuchsendichtung steht und demgemäß hier Reibungskräfte auftreten, die gewisse Assprechverzögerungen des Ventils bewirken können, was bei sehr großen Durchlaufgeschwiadigkeiten des zu prüfenden Materials zu Ungenauigkeiten in der Fehlermarkierung führen kann. Außerdem ist die Dichtung einem Reibungsverschleiß unterworfen.
• Die Erfindung bezweckt eine Weiterentwicklung dieses älteren Farbspritzgeräts, insbesondere mit dem Ziel, die Ansprechgeschwindigkeit des Spritsventils noch weiter zu erhöhen und den Reibungsverschleiß an den Dichtungen auszuschließen. Weiterhtn bezweckt die Erfindung ein Farbspritzgerät, welches sich auch in Verbindung mit einem Farbaufnahmebehälter verwenden läßt, der einen gegenüber den herkömmlichen Farbspraydosen erheblich vergrößerten JFiillinhalt aufweist und der im Gegensatz zu den handelsüblichen Farbspraydosen bei Entleerung wieder auffüllbar ist.
• Das erfindungsgemäße Farbspritzgerät kennzeichnet sich dadurch, daß die Düsennadel unabgedichtet und dicht-reibungsfrei im Farbzuführungskanal beweglich ist.
• Unter "dicht-reibungsfrei" ist hierbei zu verstehen, daß der Düsennadel keine nachgiebige Dichtung, sei es in Form einer Stopfbuchsenpackung oder eines Dichtringes, zugeordnet ist, die auf die Düsennadel einen mehr oder weniger großen Anpreßdruck ausübt, durch den die Betätigung der Düsennadel erschwert und verzögert wird. Die dicht-reibungsfreie Führung der Düsennadel bietet demgemäß die Möglichkeit, die Steuerung des Spritzventils praktisch verzögerungsfrei vorzunehmen, so daß auch bei hohen Naterialdurchlaufgeschwindigkeiten eine exakte Farbmarkierung an den åeweiligen Fehlerstellen auf gebracht werden kann.
• Die Düsennadel ist zweckmäßig mit einem MagnetaSker verbunden, der ebenfalls unabgedichtet und dicht-reibungsSrei geführt ist. Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung ist das Farbspritzgerät mit einem Anschluß, vorzugsweise einer Schnellkupplung, für die Farbzuführung versehen, der auf der der Düsennadel abgewandten Seite des Magnetankers angeordnet ist und der mit dem die Düsennadel aufnehmenden Farbzuführungskanal in ständiger offener Verbindung steht.
• Der Magnetanker weist zweckmäßig mindestens einen Farbkanal auf, der sich im Inneren des Ankers oder, was im allgemeinen vorteilhafter ist, an dessen Außenumfang befindet, so daß die Farbe über den Farbkanal ungehindert dem die Düsennadel aufnehmenden Farbzuführungskanal und damit der Spritzdüse zufließen kann. Vorteilhaft ist hier insbesondere eine Ausführung, bei der der Magnetanker am Außenumfang mehrere über den Umfang verteilte Längsrillen oder Längsnuten u.dgl. aufweist, welche die Farbkanäle bilden. Da die zur Fehlermarkierung verwendete Farbe außerordentlich dünnflüssig ist, besteht keine Gefahr, daß diese engen Kanäle verstopfen. Andererseits übt die am Außenumfang des Magnetankers vorbeiströmende dünnflüssige Farbe eine gewisse Schmierwirkung auf den Nagnetanker aus, so daß die Gleitreibung des Ankers herabgesetzt wird, was ebenfalls im Hinblick auf ein verzögerungsfreies Ansprechen des Spritzventils bedeutsam ist.
• Der Magnetanker ist zweckmäßig in einer Hülse geführt, auf der die elektrische Wicklung des von dem Fehlersuchgerät gesteuerten Elektromagneten sitzt. Der Magnetanker steht zweckmäßig unter der Wirkung einer Feder, die die Düsennadel in Schließstellung hält, solange der Erregerstromkreis des Elektromagneten nicht geschlossen ist. Es empfiehlt sich, den Anschluß des Spritzgeräts so an dessen Gehäuse anzuordnen, daß er in eine Kammer mündet, in der sich die auf den lignetanker wirkende ßohließf eder befindet. Zur Abdichtung dieser Federkammer kann die genannte Hülse in die Bederkammer verlängert werden, wobei dieser verlängerte Hülsenteil am Außenumfang einen nachgiebigen Dichtring aufweist, der die Federkammer nach außen abdichtet.
• Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in der Federkammer ein verstellbarer Anschlag für den Magnetanker angeordnet, der zweckmäßig ebenfalls am Umfang durch eine nachgiebige Dichtung abgedichtet ist.
• Vorzugsweise ist die genannte Hülse auch auf der der Düsennadel zugewandten Seite über die Spule hinaus verlängert, wobei ihre Verlängerung am Außenumfang mittels eines nachgiebigen Dichtringes abgedichtet ist.
• Gemäß einer baulich zweckmäßigen Ausführungsform ist der den Zuführungskanal und die Spritzdüse aufweisende zylindrische Pistolenteil mit dem den Elektromagneten aufnehmenden Gehäuse seteil, z.B. durch Verschrauben, lösbar verbunden. An dem erstgenannten Pistolenteil kann eine die Spritzdüse umschließende und diese nach vorne überragende Schutzkappe angeordnet sein, deren Innenöffnung sich nach vorne konisch erweitert, so daß sich die Offnung im Betrieb nicht verstopfen kann.
• Weiterhin empfiehlt es sich, an dem der Spritzdüse abgewandten Ende des Gehäuses einen, vorzugsweise leicht lösbaren, teckeranschluß- und Gehäuseverschlußteil anzuordnen. f'xi diesem Steckeranschluß läßt sich das mit der Spule des Elektromagneten zu verbindende elektrische abe1 anschließen. Zugleich ist der den Steckeranschluß aufweisende Teil ein Gehäuseverschlußteil, welcher sich vom Gehäuse abnehmen läßt, so daß das Gehäuseinnere und ein hier liegendes Einstellorgan zugänglich werden, mit dem sich der Hub des Magnetsnkers einstellen läßt.
• Gemäß einem weiteren wesentlichen und an sich selbständigen Merkmal der Erfindung ist das Farbspritzgerät über eine Deitung mit einem Farb-Treibgasbehälter großen Füllinhalts verbunden, der ein von Hand betätigtes Absperr- und Füllventil und einen Füllanschluß für das wiederholte Auffüllen des Behälters aufweist. Der Behälter weist einen Fiillinhalt auf, der um ein Mehrfaches größer ist als der Füllinhalt der handelsüblichen Farbspraydosen. Beispielsweise beträgt der Füllinhalt des Behälters 3 - 8 1. Außerdem ist der Behälter so ausgebildet, daß er beliebig oft mit dem Greibgas-Farbgemisch aufgefüllt werden kann. Ein solcher Behälter großen Füllinhalts läßt sich im Betrieb an einer geeigneten Stelle bequem unterbringen und über eine Schlauchleitung mit dem Farbspritzgerät verbinden, wobei das letztgenannte an seinem Anschluß zweckmäßig eine Schnellkupplung aufweist.
• In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Es zeigen: Fig. 1 das erfindungsgemäße Farbspritzgerät im Längsschnitt; Fig. 2 schematisch das Farbspritzgerät in Verbindung mit einem Treibgas-Farbbehälter großen Büllinhalts.
• Gemäß Fig. 1 weist das als Spritzpistole ausgebildete Farbspritzgerät ein zylindrisches Gehäuse 1 auf, mit dem ein zylindrisches Spritzpistolenteil 2 durch Verschrauben verbunden ist. Letzteres ist mit einem Außengewinde 3 versehen, welches im Gewindeeingriff mit einem Innengewinde 4 einer stirnseitigen Ausdrehung 5 des Gehäuses 1 steht. In einer Ringnut des Gewindeansatzes des Teils 2 sitzt ein O-Ring 6, der sich abdichtend gegen eine Hülse 7 legt, welche in eine stirnseitige Bohrung 8 des Teils 2 einfaßt. In die Bohrung 8 mündet ein zentraler Axialkanal 9, der einen Farbzuführungs kanal bildet und in dem eine Düsennadel 10 aus Metall axial beweglich angeordnet ist. Zwischen der Düsennadel und der Wandung der Axialbohrung 9 verbleibt ein enger Durchflußspalt, durch den die dünnflüssige Farbe frei hindurchfließen kann.
• An dem zylindrischen Pistolenteil 2 ist vorne eine Spritzdüse 11 angeschraubt, deren Axialkanal 12 mit dem Farbznführungskanal 9 fluchtet und sich nach vorne zu der Düsenöffnung 13 hin konisch verengt. Die Düsennadel 10 durchgreift den Axialkanal 12 mit geringem Spiel und ist am vorderen Ende 14 eben falls konisch ausgebildet, so daß sie sich gegen die konische Innenwand der Axialbohrung 12 legen kann und damit die Düsenöffnung 13 verschließt.
• Auf die Spritzdüse 11 ist eine im wesentlichen zylindrische Schutzkappe 15 aufgeschraubt, die eine sich nach vorne konisch erweiternde Öffnung 16 aufweist. Die Düsenöffnung 19 liegt in geringem Abstand geschützt hinter der Stirnkante 17 der Schutzkappe, In dem Gehäuse 1 der Spritzpistole ist ein Elektromagnet angeordnet, dessen zylindrischer Magnetnnker mit 18 bezeichnet ist. Die Düsennadel 10 ist bei 19 mit dem Anker 18 verschraubt.
• Der Anker 18 ist in der Hülse 7 geführt, auf der die Spule 20 des Elektromagneten sitzt. Am Umfang weist der Anker 18 Längsnuten 21 auf, z.B. vier bis sechs über den Umfang verteilte Iängsnuten, die zwischen der Innenwand der Hälse 7 und dem jußenumfang des Ankers enge Durchflußkanäle für die unter dem Treibmitteldruck stehende Farbe bilden.
• In dem Gehäuse 1 ist hinter dem Elektromagneten ein Einsatzstück 22 angeordnet, welches sich gegen eine Zwischenplatte 23 legt und mittels eines Sprengringes 24 im Gehäuse lösbar festgelegt ist, Der Sprengring 24 greift in eine Ringnut des Gehäuses ein. 3)as Einsatzstück 22 weist eine Federkammer 25 auf, in der eine ßcbließfeder 26 liegt. Die Schließfeder 26 drückt den Anker 18 und mit ihm die Düsennadel 10 in eine Stellung, in der die Spritzdüse an der Düsenöffnung 13 durch die Düsennadel verschlossen ist. Die EElse 7 greift mit einer Verlängerung 27 in die Federkammer 25, wobei ein in einer Ringnut sitzender 0-Ring 28 sich abdichtend gegen diesen Biiisenansatz legt und damit die Federkammer nach außen abdichtet.
• In der Federkammer ist ferner ein Anschlagbolzen 29 angeordnet, der von der Schließfeder 26 umschlossen ist. Ein in einer Ringnut sitzender O-Ring 30 dichtet die Federkammer gegenuber dem kischlagbolzen 29 ab. Der Anschlagbolzen 29 ist im Boden der Federkammer verschraubt. Er läßt sich mittels eines Schraubenziehers, der an dem Bolzenende 31 angesetzt wird, einstellen, wobei die jeweilige Einstellage mittels einer Gegenmutter 32 gesichert wird. Es ist erkennbar, daß der Anschlagbolzen 29 den Hub des Ankers 18 und damit den Öffnungshub der Düsennadel 10 bestimmt. Durch Verstellen des Anschlagbolzens 29 läßt sich somit der sich beim Öffnungshub öffnende Spritzdüsenquerschnitt einstellen.
• An dem Gehäuse 1 ist in Nähe des Einsatzstückes 22 ein Anschlußstück 33 befestigt, dessen Axialbohrung 34 in die Federkammer 25 mündet. Dieses Anschlußstück 33 bildet eine Schnellkupplung für einen Schlauch, über den die Farbe zugeführt wird.
• Das hintere Ende des Gehäuses 1 ist mittels eines Verschlußteils 35 verschlossen, welches im Inneren einen Steckeranschluß 36 aufweist, an den ein elektrisches Kabel angeschlossen werden kann, welches im Stromkreis der Spule 20 des Elektromagneten liegt. Die beiden Enden der Spule 20 sind zu diesem Zweck an Kontaktschrauben 37 des Steckeranschlusses 36 angeklemmt, der am Anschlußteil 35 angeschraubt ist. Letzteres ist z.B. durch Verschrauben leicht lösbar mit dem Gehäuse 1 verbunden, so daß es zum Verstellen des Anschlagbolzens 29 von dem Gehäuse abgenommen werden kann.
• Wie Fig. 2 schematisch zeigt, ist die Spritzpistole 1, 2 über eine Schlauchleitung 38 mit einem Behälter größeren Füllinhalts 39 verbunden, der das Treibgas-Farbgemisch aufnimmt.
• Der Behälter weist an seinem Kopf ein von Hand betätigtes Absperr- und Füllventil 40 sowie ein Entlüftungsventil 41 auf. Der Schlauch 38 wird zweckmäßig mittels einer Schnellverbindung an dem Anschluß 42 der Ventilarmatur befestigt, während sein anderes Ende über die genannte Schnellkupplung mit dem Anschluß 33 der Spritzpistole verbunden wird.
• Beim Offnen des Absperrventils 40 wird die Farbe unter der Wirkung des Treibmittels über den Schlauch 38 der Spritzpistole zugeführt. Die Farbe strömt über den Anschlußnippel 33 in die Federkammer 25, von hier über die Längsnuten 21 des Ankers in die Kammer 8 und dann über den Farbzuführungskanal 9 zu der Spritzdüse 11, deren Düsenöffnung 13 unter der Wirkung der Schließfeder 26 von der Düsennadel verschlossen wird. Sobald von dem Fehlersuchgerät ein Werkstoffehler festgestellt und ein entsprechender Impuls geliefert wird, schließt sich der Erregerstromkreis des Elektromagneten, so daß der Anker 18 und die Düsennadel 10 entgegen der Rückstellkraft der Feder 26 verstellt und damit die Spritzdüse kurzzeitig geöffnet wird, um die ermittelte Fehlerstelle mit der austretenden Farbe zu markieren.
• Es ist erkennbar, daß am Anker 18 und an der Düsennadel 10 keine nachgiebigen Dichtelemente anliegen, welche auf diese Teile eine Abdichtkraft ausüben und dadurch ihre Stellbewegung verzögern. Die Dichtringe 6, 28 und 30 dichten die Farbzuführung im Gehäuse ab, wobei diese Dichtelemente jedoch keinen Reibungskräften unterworfen sind. Das erfindungsgemäße Gerät besitzt daher praktisch keine Verschleißteile.
• Ist der Behälter 39 (Fig. 2) leer, so wird das Absperrventil 40 geschlossen und die Kupplung des Schlauches 38 gelöst. An den Anschlußstutzen 42 kann in einem Abfüllbetrieb eine Schlauchleitung angeschlossen werden, über die bei geöffnetem Absperrventil 40 das Treibgas-Farbgemisch in den Behälter 39 gefüllt wird. Bei nicht vollständig druckentlastetem Behälter 39 kann etwaiges noch vorhandenes Treibgas mittels des Entlüftungsventils 41 zum Entweichen gebracht werden.

Claims (14)

Patent ansprüche

1. Farbspritzgerät, insbesondere zur Markierung von Fehlerstellen bei der Werkstoffprüfung, welches mit einer Spritzdüse zum Ausspritzen der in einem Behälter bevorrateten Farbe unter der Einwirkung eines Treibgases versehen ist, wobei die Spritzdüse durch ein als magnetbetätigte Düsennadel od.dgl. ausgebildetes Ventilorgan verschließbar ist, das in einem zu der Spritzdüse führenden Farbzuführungskanal angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel (10) unabgedichtet und dicht-reibungsfrei im Farbzuführungskanal (9) beweglich ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel (10) mit einem Magnetanker (18) verbunden ist, der unabgedichtet und dicht-reibungsfrei geführt ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem Anschluß (33) für die Farbzuführung versehen ist, der auf der der Düsennadel (10) abgewandten Seite des Ankers (18) angeordnet ist und der mit dem die Düsennadel aufnehmenden Farbzuführungskanal (9) in ständiger offener Verbindung steht.

4.. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (18) mindestens einen Farbkanal (21) aufweist oder bildet, der mit dem Anschluß (33) und dem die Düsennadel aufnehmenden Farbzuführungskanal (9) in ständiger Verbindung steht.

5 Gerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (18) am Außenumfang mehrere über den Umfang verteilte Längsnuten (21) als Farbkanäle aufweist.

6e Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (18) in einer Hülse (7) geführt ist, auf der die elektrische Wicklung (20) des Elektromagneten sitzt.

7 Gerät nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (33) in eine Kammer (25) mündet, in der eine auf den Anker wirkende Schließfeder (26) angeordnet ist.

8. Gerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkammer (25) durch eine sich gegen die Außenseite der verlängerten Hülse (7) legende nachgiebige Dichtung (28) nach außen abgedichtet ist.

9o Gerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Federkammer ein verstellbarer Anschlag (29) für den Anker (18) angeordnet ist, wobei der Anschlag am Umfang durch eine nachgiebige Dichtung (30) abgedichtet ist.

100 Gerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse g7) auf der der Düsennadel (10) zugewandten Seite verlängert ist, wobei ihre Verlängerung am außenumfang mittels einer nachgiebigen Dichtung (6) abgedichtet ist.

11. Gerät nach einem der Anspruche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der den Zuführungskanal (12) und die Spritzdüse (11) aufweisende zylindrische Pistolenteil (2) mit dem den Elektromagneten aufnehmenden Gehäuseteil (1) verschraubt ist.

12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer die Spritzdüse (13) umschließenden, diese nach vorne überragenden Schutzkappe (15) versehen ist, deren iiaenöffnung (16) sich nach vorne konisch erweitert.

13. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es an seiner der Spritzdüse abgewandten Seite einen, vorzugsweise leicht lösbaren, Steckeranschluß-und Gehäuseverschlußteil (35, 36) aufweist.

14. Gerät, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es über eine Leitung (38) mit einem Farb-Treibgasbehälter (39) großen Inhalts verbunden ist, der ein von Hand betätigtes AbRperr- und Füllventil (40) und einen Füllanschluß (42) für das erneute Auffüllen des Behälters aufweist.