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Spritzgerät insbesondere zum Verspritzen von
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dickflüssigen Medien Die Erfindung bezieht sich auf ein Spritzgerät
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Es sind derartige Spritzgeräte bekannt, bei denen das zu verspritzende
Material durch eine mit hoher Drehzahl angetriebene Zahnrad-, Kreisel- oder Kolbenpumpe
gefördert und über den Düsenkopf mittels des Förderdrucks verspritzt wird.
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Um den nötigen Spritzdruck und den erforderlichen Spritzvolumenstrom
des Materials erzeugen zu können,
muß diese Geräteart mit Förderpumpen
bestückt werden, die eine große Leistungsaufnahme besitzen und dabei nur für die
Förderung von dünnflüssigen Materialien geeignet sind, da aufgrund der dort relativ
begrenzten Förderdurchsätze pro Förderkammer die Strömungsgeschwindigkeiten sehr'hoch
sind und damit die Verschleißfestigkeit des Pumpenwerkstoffs der Verarbeitung von
Materialien, deren Zähigkeit über einem gewissen Niveau liegt, sehr bald Grenzen
setzt.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Spritzgerät
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, mit dem unter Orientierung
einer einfachen Konstruktion bei geringstmöglicher Leistungsaufnahme der Förderpumpe
selbst äußerst zähe Materialien verspritzt werden können, ohne daß die Lebensdauer
der Förderpumpe darunter leidet.
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Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs
1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß das zu verspritzende
Material nicht mehr wie bislang üblich direkt unter Einwirkung der Förderpumpe,
sondern durch den nivellierten und unter stufenweiser Förderung des zu verspritzenden
Materials aufgebauten Druck vor der Spritzdüse aus dieser austritt.
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Dies hat den bedeutenden Vorteil, daß die Förderpumpe nicht mehr in
erster Linie für den Spritzbetrieb ausgelegt werden muß, sondern lediglich für die
Verdrängungsarbeit zur Förderung des Materials in das Wirkgebiet der Drucknivellierungseinrichtung
ausgelegt werden kann. Dies aber ermöglicht es, die Förderpumpe so zu konzipieren
bzw. zu wählen, daß ihre Leistungsaufnahme gegenüber herkömmlichen Kreiselpumpen
stark
reduziert ist, da jetzt durch die Pumpe nicht mehr das gesamte
Material in der Druckleitung bewegt, sondern nur noch schritt- bzw. stufenweise
das Volumen, das sich gerade in einer Pumpkammer befindet mit frei wählbarer Verdrängungsgeschwindigkeit
verschoben werden muß. Es hat sich gezeigt, daß das mittels der Drucknivellierungseinrichtung
derart schrittweise unter nivellierten Druck gesetzte Materialvolumen in den meisten
Fällen ausreicht, das Spritzgerät sicher zu betreiben bzw. einen Betriebseinsatz
des Spritzgeräts vollkommen abzuschließen. Somit nimmt man durch die erfindungsgemäßen
Maßnahmen auch keine Nachteile im Bedienungskomfort des Spritzgeräts in Kauf.
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Die erfindungsgemäßen Maßnahmen führen zu dem weiteren besonderen
Vorteil, daß nunmehr das Fördervolumen der Förderpumpe weitgehend unabhängig vom
Spritzmaterialdurchsatz der Spritzdüse festgelegt werden kann. Damit ist man bei
der Auswahl der Förderpumpe wesentlich freier, so daß es beispielsweise möglich
wird, eine Förderpumpe mit großen Förderkammern einzusetzen, da ja nunmehr die Drehzahl
und der Förderstromverlauf über der Zeit nur mehr von untergeordneter Bedeutung
ist. Daraus folgt wiederum, daß die Strömungsgeschwindigkeiten in der Förderpumpe
ebenfalls freier, d. h. unabhängig vom Spritzdurchsatz gewählt werden können, so
daß bei geeigneter Abstimmung der Pumpenförderkammern, der Drehzahl der Pumpe und
der Drucknivellierungseinrichtung auf die Eigenschaften des zu verspritzenden Materials
ohne Inkaufnahme größerer Verschleißwerte bei kleiner Leistungsaufnahme der Förderpumpe
auch extrem zähe Materialien verspritzt werden können. Es ist dadurch ferner der
zusätzliche Vorteil gegeben, daß der Spritzdruck ebenfalls nicht mehr unmittelbar
von der
Leistungsaufnahme (Drehzahl und Förderdurchsatz) der Förderpumpe
abhängt. Dadurch kann durch stufenweises Aufladen der Drucknivellierungseinrichtung
auch unter Zuhilfenahme einer ansonsten für diesen Zweck nicht einsetzbaren Pumpe
(äußerst geringe Nenndrehzahl) zähes Material verspritzt werden.
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Als besonders vorteilhaft erweist sich die Ausgestaltung des Spritzgeräts
gemäß Unteranspruch 2, da auf diese Weise mit geringstem Konstruktions- und Kostenaufwand
über einen langen Zeitraum ein hoher Spritzdruck aufrechterhalten werden kann.
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Mit einem auf dem Markt zu günstigem Preis erhältlichen Druckwindkessel
kann ebenfalls erreicht werden, daß der zeitlich stark schwankende Druckverlauf
im Druckstutzen der Förderpumpe in einen nahezu konstanten Spritzdruck hinter dem
Druckwindkessel umgewandelt wird, so daß auch ein extrem langsames Fördern, zum
Beispiel auch von Hand, -durch große Pumpkammern zu einem gleichmäßigen Spritzvolumendurchsatz
führt. Eine andere Lösungsmöglichkeit der Drucknivellierung besteht darin, einen
Druckspeicher vorzusehen, der durch die Förderpumpe und ggf. über ein Rückschlagventil
aufladbar ist. Damit lassen sich mit einfachen Mitteln und mit bislang für diese
Zwecke nicht vorgesehenen Förderpumpen-Bauarten äußerst hohe Spritzdrücke erzielen,
die sich auf den Spritzbetrieb des Spritzgeräts positiv auswirken.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen eröffnet sich somit erstmals
die Möglichkeit (vgl. Unteranspruch 5) auch eine Flügelpumpe als Förderpumpe einzusetzen.
Diese Pumpe zeichnet sich besonders durch ihre Robustheit, ihre geringen Kosten
und ihr großes Förder-
kammervolumen aus, wodurch ihre Leistungsaufnahme
sehr klein gehalten werden kann. Dieser Pumpentyp ermöglicht es, mit wenigen Umdrehungen
einen für den Spritzvorgang ausreichenden Druck aufzubauen, so daß diese Pumpe sowohl
für den intermittierenden oder langsam laufenden motorischen Antrieb als auch für
die manuelle Antriebsbedienung geeignet ist. Auf diese Weise wird ein Spritzgerät
geschaffen, welches sich durch eine vergrößerte Einsatzflexibilität auszeichnet.
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Mit den Merkmalen gemäß Unteranspruch 6 wird es ermöglicht, erstmals
ohne Antriebs-Fremdenergie auch zähes Material mit ausreichendem Bedienungskomfort
zu verspritzen.
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Wenn die Pumpenwelle gemäß Unteranspruch 7 mit einem Motor gekoppelt
wird, der sich mit einer kleinen Drehzahl von etwa 50 bis 100 U/min dreht, kann
neben dem über den Druckbehälter oder Druckwindkessel aufgebauten Spritzdruck auch
der Bedienungskomfort erheblich angehoben werden. Eine im Hinblick auf die Einsatzflexibilität
besonders vorteilhafte Ausbildung des Spritzgeräts ist durch die Merkmale des Unteranspruchs
8 beschrieben.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen
Unteransprüchen.
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Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig . 1 eine schematische Seitenansicht
eines fahrbaren Spritzgeräts mit montiertem Vorratsbehälter, wobei die flexiblen
Verbindungsleitungen vom Vorratsbehälter zur Förderpumpe und vom Windkessel zur
Spritzdüse weggelassen wurden
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht
der in Fig. 1 gezeigten Montageeinheit aus Förderpumpe, Handantrieb und Windkessel,
und Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines weiteren fahrbaren Spritzgeräts, wobei
bei dieser Ausführungsform der Vorratsbehälter in einem gesonderten Rahmen befestigt
ist.
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Fig. 1 zeigt ein fahrbares Spritzgerät 1 in Gestalt eines Handkarrens,
der auf Rädern 2 verfahrbar ist. Das Spritzgerät 1 besitzt eine einfache Rahmenkonstruktion
3, die einen Stützfuß 4 aufweist, mit dem sie in Arbeitsstellung standfest aufstellbar
ist. Auf dem Rahmenboden 5 ist eine Montageeinheit 6, bestehend aus einer Förderpumpe
61, einem Handhebel 62 und einem Druckwindkessel 63 montiert. Ferner trägt die Rahmenkonstruktion
3 einen Vorratsbehälter 7 für das zu verspritzende Material.
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Die Förderpumpe 61 besitzt einen Saugstutzen 64, der über eine flexible
Saugleitung 8 mit dem Vorratsbehälter 7 in Verbindung steht, der zum Versprühen
dickflüssiger Medien einen konischen Austrittsabschnitt 61 aufweist. Die Förderpumpe
besitzt ferner einen Druckstutzen 65, an den der Windkessel 63 angeflanscht ist.
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Dieser ist über einen Anschluß 66 und eine flexible Druck- bzw. Stützleitung
9 (Fig. 3) mit einem Stützkopf 10 verbunden, der an dem Spritzrohr ein Spritzventil
11 trägt. Die (nicht sichtbare) Spritzdüse befindet sich gemäß Fig. 3 in einem Abtropfbehälter
12.
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Der Handhebel 62 wirkt über eine Freilaufkupplung entweder direkt
oder über ein Übersetzungsgetriebe. auf
die Pumpenwelle der Förderpumpe
61, die von einer konventionellen Flügelpumpe gebildet wird. Anstelle des oder zusätzlich
zum Handhebel 63 kann ein Motor 67 an die Pumpe 63 angeflanscht sein, der elektrisch,
pneumatisch oder chemisch arbeitet.
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Es ist auch möglich, anstelle des Windkessels, mit dem ein Spritzdruck
von ca. 10 bar erzeugbar ist, einen Druckspeicher in Form eines Hydrospeichers vorzusehen,
der zum Beispiel über ein Rückschlagventil durch Antreiben der Pumpe 63 aufladbar
ist. Es kann auch vorgesehen sein, das Pumpenrad auf einem Freilauf zu lagern, so
daß der Druck in der Drucknivelierungseinrichtung die Pumpe nicht zurückdrehen kann.
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Bei Verarbeitung äußerst zäher Materialien kann eine Beheizungsvorrichtung
für den Trichter 71 und/oder die Saugleitung 8 und/oder den Saugstutzen 64 vorgesehen
sein.
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Die Spritzdüse kann bei Bedarf auch an eine weitere Einrichtung für
das Auftragen von zum Beispiel Farbe, d. h. zum Beispiel an eine Lammfellrolle angeschlossen
werden. Ferner kann die Rahmenkonstruktion 3 mit verschiedener Bereifung (beispielsweise
mit Zwillingsbereifung) versehen werden. Es ist auch möglich, den Rahmen gemäß Fig.
3 so auszubilden (3'), daß der Behälter 7 auf einer gesonderten fahrbaren-Einrichtung
mitgeführt werden muß.
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Als zu verspritzende Materialien kommen insbesondere Dispersionsfarben,
Bitumen, allerdings auch dünnflüssige Medien wie zum Beispiel Holzschutzmittel,
Lasuren, dünne Bitumen, Pflanzenschutzmittel usw. in Betracht.
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Bei Bedarf kann die Montageeinheit 6 und/oder der Vorratsbehälter
7 verschwenkbar in der Rahmenkonstruktion 3 gelagert sein.
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Zu einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung gelangt man, wenn
man die Förderpumpe über eine Rutschkupplung antreibt. Durch diese kann der Druck
hinter der Förderpumpe auf einfache Weise begrenzt werden. Außerdem kann durch diese
Maßnahme unter der Voraussetzung, daß die Pumpe gegen ein Zurückdrehen gesichert
ist, das Rückschlagventil entfallen, so daß die Betriebssicherheit des Spritzgeräts.,
die beim Verspritzen kritischer Materialien durch Verkleben des Ventils beeinträchtigt
werden könnte zusätzlich angehoben wird.
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