DE3127776A1

DE3127776A1 - Spritzpistole fuer hochviskose materialien

Info

Publication number: DE3127776A1
Application number: DE19813127776
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef 5883 Kierspe Vonnahme
Original assignee: Reinhardt Technik GmbH and Co
Current assignee: Reinhardt Technik GmbH and Co
Priority date: 1981-07-14
Filing date: 1981-07-14
Publication date: 1983-02-03
Also published as: EP0070030A1; JPS5849464A

Description

-ΑΙ

Die Erfindung betrifft eine Spritzpistole für hochviskose Materialien gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Spritzpistolen dieser bekannten Gattung werden in der Regel über Hochdruckschlauchleitungen an Hochdruck-Förderpumpen angeschlossen, die meist als Differentialkolbenpumpen ausgebildet sind. Dadurch entsteht periodisch ein Druckabfall im Schaltpunkt der Kolbenpumpe.

Diese Druckabfälle pflanzen sich bis in die Pistole fort und erschweren bei einer gleichmäßigen Vorschubbewegung der Spritzpistole einen gleichmäßigen Materialauftrag, wie er beispielsweise bei der Handversiegelung von Glas-Scheibenanordnungen mit Isoliermassen erforderlich ist. Das öffnen der Spritzpistole ist nur mit großem Kraftaufwand möglich- Eine feine Dosierung der Menge des austretenden Materials ist kaum erreichbar. Wird die Spritzpistole geöffnet, entlädt sich der in dem Pistolengehäuse herrschende Materialdruck schlagartig, so daß das Material erst nach Wiederherstellung eines Druckgleichgewichts normal ausfließt. Die erheblichen, sich von der Hochdruckpumpe bis in das Pistolengehäuse fortsetzenden Druckstöße stellen auch eine Gefährdung der die Spritzpistole bedienenden Person dar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spritzpistole der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß sie betriebssicherer und leichter handhabbar ist und ein im wesentlichen druckstoß- bzw. gegendurckfreies Spritzen hochviskoser Materialien ermöglicht.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß dem Einlaß des Pistolengehäuses ein Einlaßventil und ein Druck-

^OJ stoß-Dämpfungsventil zugeordnet sind, welches das

Einlaßventil normalerweise in Offenstellung hält, aber in Abhängigkeit von dem nach dem Schließen des Auslaßventils im Pistolengehäuse auftretenden Druckstoß des Materials im Schließsinn freigibt.

Hierdurch wird erreicht, daß sich innerhalb der Pistole nur ein verhältnismäßig geringer Staudruck des Materials zwischen dem Auslaßventil und dem Einlaßventil entwickeln kann, während der verhältnismäßig hohe Staudruck zwischen dem Einlaßventil und der Förderpumpe von der Spritzpistole ferngehalten wird. Infolge des geringen Staudrucks in der Pistole kann für das Auslaßventil eine schwächere Rückstellfeder verwendet werden, so daß das Auslaßventil mit geringer Handkraft sehr fein dosierbar geöffnet werden kann, wobei sich der überdruck in der Pistole abbaut, bis der Druck so weit ab- [ fällt, daß sich das Einlaßventil wieder öffnet. Mit dem wesentlich verminderten Staudruck innerhalb der Pistole ist gleichzeitig eine wesentlich höhere Sicherheit für ^! die Bedienungsperson der Spritzpistole gegeben.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, daß in den Einlaß des Pistolengehäuses ein Regelkolben dicht, aber lösbar eingesetzt ist, dessen axialer Durchflußkanal einerseits mit dem Innenraum des Pistolengehäuses und andererseits über Durchtrittskanäle im Kolbenboden mit dem kolbenseitigen Zylinderraum eines Regelgehäuses in Verbindung steht, daß die ümfangsflache des Regelkolbens axialverschiebbar umgibt. Durch die lösbare Befestigung des Regelkolbens im Einlaß des Pistolengehäuses ist eine leichte Austauschbarkeit der Teile gewährleistet. Durch die Anordnung eines axialen Durchflußkanals innerhalb'des Regelkolbens, der über Durch-

° trittskanäle im Kolbenboden mit dem Zylinderraum in Verbindung steht, wird ein günstiger Strömungsverlauf des Materials in Verbindung mit einer kompakten und leicht zu wartenden Bauweise erreicht.

In weiterer Ausgestaltung kann das Regelgehäuse unter der Wirkung einer sich zwischen dem Regelkolben und dem Regelgehäuse abstützenden Dämpfungsdruckfeder mit seinem kolbenseitigen Zylinderboden am Regelkolben anliegen, dem eine Kolbennadel axial frei vorsteht, welche den Ventilsitz des Einlaßventil mindestens teilweise durchsetzt und das Ventilorgan desselben von seinem Ventilsitz entgegen der Strömungsrichtung des Materials abhebt.

Hierdurch wird erreicht, daß die Druckfeder mit dem zu verspritzenden hochviskosen Material nicht in Berührung kommt und infolgedessen eine hohe Betriebssicherheit für die Funktion des Druckstoß-Dämpfungsventils gewährleistet ist.

Zur Veränderung der Federkennlinie der Dämpfungsdruckfeder und für eine bessere Wartung ist es zweckmäßig, ein Federführungsgehäuse für die Dämpfungsdruckfeder auf dem Regelgehäuse mittels Gewinde im Sinne einer Einstellung der Kraft der Dämpfungsdruckfeder koaxial verstellbar anzuordnen.

Ferner kann ein Distanzkörper im Einlaßventil die Bewegbarkeit des Ventilorgans entgegen dem Materialstrom be-■^ grenzen. Diese Maßnahme trägt zur Betriebssicherheit und zur exakten Führung des Ventilorgans bei.

Zusätzlich kann sich eine Ventilfeder im Distanzkörper zwischen diesem und dem Ventilorgan abstützen und eine

Federkennung aufweisen, die wesentlich schwächer als die der Dämpfungsdruckfeder im Regelgehäuse ist. Die Ventilfeder trägt somit zu einer verbesserten Führung des Ventilorgans bei.

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Schließlich empfiehlt es sich, das Gehäuse des Einlaßventils in eine Gewindebohrung des Pistolengehäuses einzusetzen und als Klemmorgan für eine Lochscheibe auszubilden, deren Lochrand den Ventilsitz des Ventilorgans bildet. Hierdurch ist eine leichte Wartung und Austauschbarkeit des Einlaßventils sichergestellt, in die auch die den Ventilsitz bildende Lochscheibe einbezogen ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine Spritzpistole mit geschlossenem einlaßventil und Auslaßvenuil im Längsschnitt und

Fig. 2 eine Ansicht auf die Distanzhülse für das Ventilorgan im Einlaßventil gemäß Pfeil in Fig. 1.

In der Zeichnung ist eine Spritzpistole 1 mit einem Druckstoß-Dämpfungsventil 2 und einem Einlaßventil 3 sowie einem Auslaßventil 46 gezeigt, wobei letzteres durch die Bedienung eines Betätigungshebels 35 geöffnet werden kann.

Das Druckstoß-Dämpfungsventil 2 besteht aus einem Regelkolben 4, der mittels Schraubgewinde 26 in den Einlaß E des Pistolengehäuses 27 eingeschraubt ist. Gegebenenfalls kann der Regelkolben auch einen ganzteiligen Bestandteil des Pxstolengehäuses bilden. In einer Hinterschneidung des Regelkolbens 4 befindet sich ein O-Ring 12, der den Regelkolben gegenüber der zylindrischen Innenwandung eines Regelgehäuses 5 abdichtet. Der übrige Teil dieser Hinterschneidung des Regelkolbens 4 wird von einer zylindrischen Stützhülse 44 ausgefüllt, die sich bis zu einer Stützschulter 23 des Regelkolbens für das eine Ende einer

Dämpfungs-Druckfeder 6 erstreckt, die den Schaft 4a des Regelkolbens 4 umgibt und sich mit ihrem anderen Ende auf einer Stützschulter 24 eines Federführungsgehäuses 7 abstützt, das nach Art einer Schraubkappe mit seinem inneren Schraubgewinde 13 auf das entsprechenden Außengewinde des Regelgehäuses aufgeschraubt ist und in Abhängigkeit von der Schraubstellung eine Verstellung der Federkennung der Dämpfungs-Druckfeder 6 ermöglicht. Die Dämpfungs-Druckfeder ist so stark bemessen, daß das Regelgehäuse 5 normalerweise mit seinem Zylinderboden 47 an dem Regelkolben 4 anliegt. In dieser Endstellung ragt eine Kolbennadel 14 von der Stirnseite des Regelkolbens 4 mittig in die mittlere Durchtrittsöffnung 21 eines von einer Lochscheibe gebildeten Ventilsitzes 9 für das von einer Ventilkugel gebildete Ventilorgan 8 des Einlaßventils 3 vor, so daß die Ventilkugel von ihrem Ventilsitz abgehoben ist und den Durchfluß des Materials in Richtung des Pfeiles χ zum Auslaßventil 46 ermöglicht. 20

Das Ventilorgan 8 ist in Strömungsrichtung χ von einer Ventilfeder 10 beaufschlagt, deren Federkennung erheblich schwächer ist als die der Dämpfungs-Druckfeder 6. Die Ventilfeder 10 ist in einer Distanzhülse 11 gelagert, die koaxial in einer Bohrung des Einlaßventilgehäuses 19 angeordnet ist und Durchflußkanäle 16 über ihren Umfang verteilt bildet. Die Distanzhülse 11 ist mit einer schulterartigen Ventilkugelbegrenzung 17 versehen und weist an ihrer stromaufwärts gelegenen Stirnseite eine mittlere Durchtrittsöffnung 18 auf. Das Einlaßventilgehäuse 19 ist mit einer Einlaßöffnung 20 versehen, auf die eine Hochdruckschlauchleitung aufgeschraubt werden kann.

Die dem Zylinderboden 47 zugekehrte äußere Stirnfläche 4b des Regelkolbens 4 ist wesentlich größer bemessen als die zum Durchflußkanal 25 gerichtete innere Kolbenfläche 4c.

Infolgedessen wird das Regelgehäuse 5 bei einem Staudruck des Materials, der im Zylinderraum 22 größer ist als die Kraft der Dämpfungs-Druckfeder 6, auf dem Regelkolben 4 entgegen der Strömungsrichtung χ verschoben, so daß sich das Ventilorgan 8 auf den Ventilsitz 9 setzen und das Einlaßventil 3 schließen kann.

Das Pistolengehäuse 27 enthält eine Ventilnadelöffnung 29, in die eine Stopfbuchsendichtung 30 für eine Ventilnadel 33, die in dieser Dichtung axial verschiebbar und abgedichtet geführt ist. In den Auslaß A des Pistolengehäuses 27 ist ein Nadelventilsitz 31 mit Anschlußnippel und Auslaßöffnung 32 eingeschrauot, wobei eine mit der Stirnseite der Ventilnadel 33 fest verbundene Nadelkugel 34 mit dem Ventilsitz des Auslaßventils zusammenwirkt.

Ein Federwiderlager 38 ist auf ein Gewinde 42 am rückwärtigen Ende der Ventilnadel 33 aufgeschraubt und dient als Widerlager für eine Rückstellfeder 41, deren rückwärtiges Ende in einer Aufnahmehülse 40 abgestützt ist, die in eine Gewindebohrung 39 des Pistolengehäuses 27 eingeschraubt ist, welche sich koaxial zum Auslaß A des Pistolengehäuses erstreckt. Das andere Ende der Rückstellfeder 41 stützt sich an dem Federwiderlager 38 auf dem rückwärtigen Ende der Ventilnadel 33 ab, welches seinerseits an einer gabelförmigen Betätigungsnase 43 des Betätigungshebels 35 anliegt und diesen in seiner Ruhestellung hält. Der Betätigungshebel 35 ist um einen

Hebeldrehpunkt 36 in einem Lagerarm 37 des Pistolengehäuses 27 in der Zeichenebene der Fig. 1 schwenkbar gelagert.

In der normalen Betriebsstellung ist das Einlaßventil 3, d.h. das Ventilorgan 8 normalerweise geöffnet, weil die Dämpfungsdruckfeder 6 stärker ist als der Materialdruck. Das Material strömt daher am Ventilorgan 8 vorbei in den Zylinderraum 22, danach durch die Durchtrittskanäle 15 in den mittleren Durchflußkanal 25 des Regelkolbens 4 sowie anschließend durch den Innenraum 28 des Pistolengehäuses zum geschlossenen Auslaßventil 46. Die Spritzpistole ist somit mit Material gefüllt und zum Spritzen bereit.

Zum Spritzen des Materials wird der Betätigungshebel 35 von Hand nach unten gedruckt, so daß die Betätigungsnase 43 des Betätigungshebels gegen das Widerlager 42 gedrückt wird und die Ventilnadel 33 mit der Nadelkugel 34 vom Nadelventilsitz 31 abzieht, so daß das Material aus dem Auslaß A ausströmen kann.
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Nach dem Schließen des Auslaßventils 46 durch Loslassen des Betätigungshebels 35,der infolgedessen durch die Druckfeder 41 in seine Ausgangsstellung geschwenkt wird, baut sich ein Staudruck oder Druckstoß im Zylinderraum 22 auf, durch den das Regelgehäuse 5 entgegen der Strömungsrichtung χ auf dem festehenden Regelkolben 4 verschoben

wird. Dadurch wird der Ventilsitz 9 entgegen der Strömungsrichtung χ soweit gegenüber der Kolbennadel zurückbewegt, daß das Ventilorgan 8 nicht mehr von der Kolbennadel 14, sondern nunmehr von dem Ventilsitz 9 erfaßt wird und dadurch das Einlaßventil mit seinem Durchtrittskanal· 21 verschließt (s. Fig. 1) . Das Material ist nun zwischen dem Auslaßventil 46 und dem Einlaßventil 3 mit einem nur geringen Überdruck eingeschlossen, während der verhältnismäßig

hohe Staudruck zwischen Einlaßventil 3 und nicht darge-

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stellter Förderpumpe von der Spritzpistole ferngehalten

wird. Infolge des geringen Überdrucks in der Spritzpistole kann daher das Auslaßventil 46 mit geringer Handkraft geöffnet werden, wobei sich der Überdruck in der Spritzpistole und dem Zylinderraum 22 abbaut, bis der Druck im Zylinderraum 22 unter die Druckkraft der Dämpfungsdruckfeder 6 abfällt. Dadurch wird das Regelgehäuse 5 in Strömungsrichtung χ auf dem Regelkolben 4 vorgeschoben, so daß die Kolbennadel 14 das Ventilorgan entgegen dem Staudruck zwischen Einlaßventil 3 und Förderpumpe vom Ventilsitz 9 abhebt. Dadurch wird ein im wesentlichen gleichbleibender Druck in der Spritzpistole erreicht. Die Federkennlinie der Dämpfungsdruckfeder 6 kann_r wie erwähnt, durch axiale Verstellung des Federführungsgehäuses 7 eingestellt werden, so daß durch diese Feinsteinstellung den unterschiedlichsten Bedingungen, insbesondere unter Berücksichtigung der Viskosität des zu verspritzenden Materials, entsprochen werden kann.

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Claims

312777S BIPJL.-ING. HANS W. GROEKIKG PATE N T A3* WALT R 39-22 Reinhardt-Technik GmbH & Co. Waldheimstrasse 3 5883 Kierspe 1 Spritzpistole für hochviskose Materialien Patentansprüche

1.] Spritzpistole (1) zur Abgabe von unter hohem Druck stehenden hochviskosen Materialien, deren Pistolengehäuse (27) mit einem Einlaß (E) und einem Auslaß (A) versehen ist, in dem ein Auslaßventil (46) angeordnet ist/ das von Hand betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Einlaß (E) des Pistolengehäuses (27) ein Einlaßventil (3) und ein Druckstoß-Dämpfungsventil (2) zugeordnet sind, welches das Einlaßventil (3) normalerweise in Offenstellung hält, aber in Abhängigkeit von dem nach dem Schließen des Auslaßventils (46) im Pistolengehäuse (27) auftretenden Druckstoß des Materials im Schließsinn freigibt.

2. Spritzpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Einlaß des Pistolengehäuses (27) ein Regelkolben (4) dicht, aber lösbar eingesetzt ist, dessen axialer Durchflußkanal (25) einerseits mit dem Innenraum (28) des Pistolengehäuses (27) und andererseits über Durchtrittskanäle (15) im Kolbenboden (14) mit dem kolbenseitigen Zylinderraum (22) eines Regelgehäuses (5)

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in Verbindung steht, das die ümfangsfläche des Regelkolbens (4) axial verschiebbar umgibt.

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3. Spritzpistole nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet/ daß das Regelgehäuse (5) unter der Wirkung einer sich zwischen dem Regelkolben (4) und dem Regelgehäuse (5) abstützenden Dämpfungsdruckfeder (6) mit seinem kolbenseitigen Zylinder-

,« boden (47) am Regelkolben (4) anliegt, von dem eine Kolbennadel (14) axial frei vorsteht, welche den Ventilsitz (48) des Einlaßventils (3) mindestens teilweise durchsetzt und das Ventilorgan (Ventilkugal 8) desselben von seinem Vantilsitz (4S)

-je entgegen der Strömungsrichtung (χ) des Materials abhebt.

4. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federführungsgehäuse (7) für die Dämpfungsdruckfeder (6) auf dem Regelgehäuse (5) mittels Gewinde (13) im Sinne einer Einstellung der Kraft der Dämpfungsdruckfeder koaxial verstellbar ist.

5. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Distanzkörper (11) im Einlaßventil (3) die Bewegbarkeit des Ventilorgans (Ventilkugel 8) entgegen dem Materialstrom (χ) begrenzt.

6. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventilfeder (10) sich im Distanzkörper (11) zwischen diesem und dem Ventilorgan (Ventilkugel 8) abstützt und eine Federkennung aufweist, die wesentlich schwächer als die der Dämpfungsdruckfeder (6) im Regelgehäuse (5) ist.

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7. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (19) des Einlaßventils (3) in eine Gewindebohrung (49) eingesetzt ist und als Klemmorgan für eine Lochscheibe (9) wirksam ist,deren Lochrand den Ventilsitz (48) für das Ventilorgan (Ventilkugel 8) bildet.