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Spritzpistole zum gleichzeitigen
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Versprühen beider Komponenten einer Beschichtungsmasse.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzpistole zum gleichzeitigen
Versprühen beider Komponenten einer Beschichtungsmasse, bestehend aus einem Spritzkopf
mit einer Düsenöffnung, aus der die unter hohem Druck zugeführte, hochviskose Basiskomponente
austritt, und mit einem die Düsenöffnung umgebenden Luft austrittsteil, aus welchem
Druckluft zur Formung des Sprühstrahls austritt.
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Die Erfindung betrifft das Versprühen zähflüssiger Beschichtungsmassen
mittels einer pistolenartigen Sprühvorrichtung, wobei die Beschichtungsmasse auf
ein Substrat aufgebracht werden soll und auf diesem ein Veretzungs- oder Aushärtungsvorgang
in der Beschichtungsmasse stattfinden soll. Bei der Beschichtungsmase kann es sich
beispielsweise um einen sehr zähflüssigen Zweikomponenten-Klebstoff handeln.
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Das Beschichten eines Substrates mit zähflüssigen, nur aus einer
Komponente bestehenden Beschichtungsmassen ist verhältnismäßig problemlos. Zu diesem
Zweck werden Pistolen eingesetzt, deren Pistolenkörper zufolge ihres Materials und
ihrer Ausgestaltung den hohen F;irderdrücken widerstehen kennen, die erforderlich
sind, um die zhflssien Beschichtungsmassen
zu fördern und auch zu
versprühen.
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Das VersprUhen von Lacken, die aus zwei Komponenten bestehen, ist
ebenfalls relativ problemlos.
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In diesem Fall weist der Pistolenkörper im wesentlichen zwei Zuleitungen
auf, nämlich eine für die eine Komponente und die andere für die andere Komponente,
wobei die beiden Komponenten über die Zuleitungen in eine Mischkammer gelangen,
von wo sie nach dem Mischvorgang versprüht werden können. Ist die sog. Topfzeit
des verwendeten Systems lang genug, dann treten im Zusammenhang mit den bekannt
Spritzpistolen keine Reinigungsprobleme auf. Die brkannten Spritzpistolen können
auch dann zufriedenstellend eingesetzt werden, wenn die Topfzeiten nicht sehr lang
sind, jedoch Lösungsmittel zur Verfügung stehen, so daß die Zuleitungen und die
Mischkammer durch Zufuhr des Lösungsmittels gereinigt werden können. Ist indes kein
Lösungsmittel für ein bestimmtes System bekannt, muß die Topfzeit lang sein, damit
derartige Beschichtungsmassen mit Hilfe von SpritzEinrichtungen versprüht werden
können. Mit anderen Worten: kann bei kurzen Topfzeiten eines Systems, für das kein
Lösungsmittel zur Verfügung steht, nur eine verhältnismäßig kurze Arbeitsdauer erreicht
werden, da nach dem Versprühen einer bestimmten Menge der Beschichtungsmasse die
Spritzeinrichtung gereinigt werden muß, damit verhindert wird, daß vernetztes oder
ausgehärtetes Material sich im Inneren der Spritzeinrichtung absetzt.
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Schwierigkeiten treten dann hinzu, wenn man eine derartige Spritzpistole
auch für zähflüssige Beschichtungsmassen einsetzen wollte. In diesem Falle muß nämlich
ein hoher Druck verwendet werden, um die hochviskose Komponente versprühten zu können.
Dies kann u.a.
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dazu fUhren, daß die einzelnen Verschlußteile für die Zuleitungen
bzw. die Düsenöffnungen mit dem relativ hohen Druck beaufschlagt werden und dadurch
das zAhsich flüssige Materialvim Inneren der Spritzpistole absetzen kann und dort
bei Zufuhr der zweiten Komponente aushärtet.
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Schier unlösbar werden die oben geschilderten Probleme, wenn eine
hochviskose Basiskomponente im Zusammenhang mit einer niedrigviskosen zweiten Komponente
versprüht werden soll, wobei der prozentuale Anteil der zweiten Komponente relativ
klein ist. Soll beispielsweise ein Präpolymer mit einer relativ langen Molekülkette
und relativ wenig Vernetzungsstellen verarbeitet werden, zum Beispiel feuchtvernetzendes
Polyurethanharz, so muß die Dosierung des notwendigen Wassers äußerst genau erfolgen,
damit ein beschichtetes Substrat einen Überzug erhält, der über die Fläche des Substrates
hinllinglich gleichmäßige Eigenschaften hat. Bislang ist keine Spritzeinrichtung
für ein derartiges Zwei-Komponenten-System bekannt, vielmehr ist man dazu übergegangen,
die Beschichtung des Substrates in zwei Arbeitsvorgängen durchzuführen, wobei im
ersten Arbeitsvorgang die zähflüssige Komponente aufgesprüht wird und im zweiten
Arbeitsgang die Flüssigkeit aufgebracht wird. Es liegt auf der hand, daß die Gleichmäßigkeit
der örtlichen Vernetzung sehr zu wünschen übrig läßt bzw. nur von sehr geschultem
Personal eine Beschichtung mit einieermaßen gleichenmäßiger örtlicher Verteilung
der Eigenschaften erreicht werden kann.
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Eine andere, gelegentlich praktizierte Methode ist die Injizierung
der niedrigviskosen Flüssigkeit in die Druckluftzuführung zur Spritzpistole, beispielsweise
mit iiilfe eines ölers für Druckluftwerkzeuge,
welcher zwischen
Kompressor und Spritzpistole einem setzt wird. Nachteilig ist hierbei jedoch die
nur begrenzte Dosiergenauigkeit der niedrigviskosen Flüssigkeit zufolge des Abscheidens
von Tröpfchen an den Schlauchwandungen und zufolge der dadurch bedingten unkontrollierbaren
Flüssigkeitsansammlung im Druckluftschlauch. Hinzu kommt noch das relativ geringe
Fassungsvermögen handelsüblicher Öler und schließlich auch der Umstand, daß die
Tröpfchen der niedrigviskosen Flüssigkeit die Kanäle der Spritzpistole passieren
müssen, wodurch Verunreinigungen und/oder Korrosionen an zumeist schwer zugänglichen
Stellen unvermeidbar sind.
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Durch die Erfindungsol.n nun die vorangehend geschilderten Probleme
gelöst werden, insbesondere soll eine zähflüssige Beschichtungsmasse, die aus zwei
Komponenten be-steht, versprüht weraenWneund dabei soll eine genaue Dosierung der
beiden Komponenten relativ zueinander sichergestellt werden und andererseits eine
relativ einfache Spritzpistole verwendet werden können. Erreicht wird dies durch
die in den Patentansprüchen angegebenen Lösungsmerkmale, insbesondere durch eine
am Spritzkopf bzw. am Luftaustrittsteil angeordnete Düse, durch welche die niedrigviskose
Flüssigkeit, nämlich die zweite Komponente der Beschichtungsmasse, in genauer Dosierung
abgegeben wird.
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Für die Dosierung selbst können bekannte Dosiereinrichtungen verwendet
werde, beispielsweise ein Regel-oder Nadelventil, und-derartige Einrichtungen können
unabhängig vom Förderdruck der anderen Komponente eingesetzt und eingeregelt werden.
Wird als niedrigviskose Flüssigkeit Wasser verwendet, so gelangt dies nicht in den
eigentlichen Innenraum der Spritzpistole
und kann daher auch nicht
dotzu Korrosionserscheinungen Anlaß geben.
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Naeh einer weiteren Auofilhrungr,form'der Erfindung ist eine Ringdüse
vorgesehen, die ihrerseits aus einer Mehrzahl von im wesentlichen zentripetal gerichteten
öffnungen besteht, die gleiehm§ßig über den Umfang der Ringdüse verteilt sind Mit
hilfe dieser Anordnung kann eine sehr feine Verteilung der zweiten Komponente in
der ersten Komponente erzielt werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die einzelnen
Öffnungen über Kanäle mit einem Ringraum verbunden, der seinerseits direkt am Luft
kopf angeordnet ist und dessen eine Wandung vorzugsweise die Außen- oder Innenoberfläche
des Luftaustrittsteils ist. Auf diese Art und Weise kann eine verhältnismäßig wenig
Platz benötigende Einrichtung geschaffen werden.
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Nach einer bevorzugten Aus führungs formder Erfindung ist die Ringdüse
lösbar am Luftkopf befestigt, so daß eine handelsübliche Spritzpistole verwendet
werden kann, die ihrerseits für das Versprühen hochviskoser Beschichtungsmassen
aus einer Komponente geeignet ist. Diese Pistole kann durch das zusätzliche Anbringen
der Ringdüse in ihrem Einsatzbereich dadurch wesentlich verbessert werden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise
erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine Teil-Querschnittsansicht durch einen Spritzkopf
einer Spritzpistole, an welcher die Ringdüse gemliß der Erfindung angebracht ist.
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Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht gemaß II - II nach Pig. 1.
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Fig. 3 und 4 zeigen der Fig. 1 entsprechende Querschnittsansichten
abgewandelter Ausführungsformen gemäß der Erfindung.
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In den Figuren ist mit 10 ein Spritzkopf einer Ein-Komponenten-Spritzpistole
für zähflüssige Beschichtungsmassen gezeigt. Ein derartiger Spritzkopf weist eine
mittlere Düsenöffnung 11 für die erste, die zähflüssige Komponente1 sowie einen
Luftaustrittsteil 12, der dazu dient, die ausgesprühte Beschichtungsmasse hinsichtlich
des Sprühstrahles zu formen, auf. Die vorgenannten Teile sind von dem sog. Luftkopf
13 umgeben, welcher im wesentlichen eine Kappenform hat und über ein Gewinde mit
dem Pistolenkopf einer bekannten Spritzpistole verbunden werden kann. Lediglich
schematisch ist eine Düse 19 in Fig. 1 gezeigt. In den Fig. 3 und 4 sind diese Teile
weggelassen worden und statt dessen ist durch einen Pfeil 20 angedeutet worden,
daß in Richtung dieses Pfeiles sowohl Luft als auch die erste Komponente einer Beschichtungsmasse
ausgegeben wird.
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In der Fig. 1 ist mit 1 eine Ringdüse bezeichnet, welche aus einem
relativ flachen zylindrischen Teil besteht, an dem eine radial nach außengehende
Zufuhrleitung 18 angebracht ist. Die Zufuhrleitung 18 kann über einen Schlauch oder
dgl. mit einem Behälter für die zweite Komponente verbunden sein, wobei nicht gezeigte
Regeleinrichtungen vorgesehen sein können.
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Die Zufuhrleitung 18 führt in einen Ringraum 16, von welchem eine
Mehrzahl von Kanälen 17 in radialer Richtung zum Zentrum führen. In Fig. 2 sind
sechs derartige Kanäle 17 gezeigt. Die Kanäle 17 münden in öffnungen 15, welche
ihrerseits im wesentlichen auf einem Kreisbogen angeordnet sind, dessen Zentrum
auf
der Achse des Düsenteils 19 liegt.
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Bei der in Fig. 1 gezeigten Aus führungs formder Ringdüse kann es
sich um eine aus zwei zueinander symmetrischen Teilen hergestellte Ringdüse handeln,
welche miteinander verschraubt sind und welche insgesamt am Luftkopf 13 lösbar oder
nichtlösbar befestigt sind.
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Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform bildet die Außenfläche
des IuCtkopfes 13 die eine Begrenzungsfläche für den Ringraum 16 und die Kanäle
17. Auf diese Art und Weise befinden sich die öffnungen 15 relativ nahe an der nichtgezeigten
Luftaustrittsöffnung bzw. der Düsenöffnung für die hochviskose Komponente.
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Bei der in Fig. 4 gezeigten Aus führungs formist die Ringdüse im
Inneren des Luftkopfes 19 angeordnet, wobei die Innenfläche des Luütkoptes15 die
eine BexrrenzungsflEche des.ingraumes sowie der Kanle 17 bildet. Zufolge der Kappenform
des Luftkopfes1,-weist der Ringraum 16 einen in Richtung auf die Achse der Düse
19 gerichteten Teil auf, von welchem die erwähnten Kanäle 17 abgehen.
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Im Betrieb der Spritzpistole gemäß der Erfindung wird über die Zulauföffnung
18 in genau dosierter Menge die niederviskose Flüssigkeit zugeführt, sie verläßt
die Ringdüse durch die einzelnen Öffnungen 15 und vermengt sich mit der Luft, die
ihrerseits den Sprühstrahl der ersten Komponente umgibt. Dadur-ch kann sich die
erste Komponente mit der zweiten Komponente an deren Außenoberfläche vermischen,
wobei dieser Mischvorgang außerhalb der eigentlichen Spritzpistole stattfindet.
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