DE3529909A1 - Vorrichtung zum abgeben eines fluessigen oder pastoesen mediums - Google Patents
Vorrichtung zum abgeben eines fluessigen oder pastoesen mediumsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
mengenmäßig gezielten Abgeben eines flüssigen oder pastösen,
unter Druck stehenden Mediums, wie Farbe, Lack, Klebstoff
oder dergleichen, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Vorrichtungen sind auf dem Markt in
großer Zahl vorhanden, beispielsweise als Handspritzpistolen
mit eingebautem elektrischen Schwingankerantrieb und angebautem
Farbvorratsbehälter. Die Betätigung erfolgt bei allen diesen
bekannten Vorrichtungen in der Weise, daß der Pumpenantrieb
eingeschaltet wird, worauf die Pumpe zu arbeiten beginnt
und das flüssige oder pastöse Medium unter Druck zur Abgabedüse
fördert. Zur Beendigung des Arbeitsvorgangs wird dann der
Pumpenantrieb wieder abgeschaltet. Ein wesentlicher Nachteil
dabei ist, daß beim Arbeitsbeginn der für eine einwandfreie
Abgabe des Mediums erforderliche Druck, insbesondere der
Sprühdruck, noch nicht vorhanden ist, sich vielmehr erst nach
einigen Hüben der Pumpvorrichtung aufbaut , mit der Folge, daß
beispielsweise beim Farbspritzen zu Beginn der Spritzphase
die Zersprühung ungenügend ist. Dasselbe erfolgt bei Beendigung
des Arbeitsvorgangs, d. h., es tritt ein sogenanntes "Nachtropfen"
auf. Weiterhin ist allen den erwähnten bekannten Vorrichtungen
der Nachteil gemeinsam, daß die Durchsatzmenge des abzugebenden
Mediums pro Zeiteinheit nur in einem vergleichsweise geringen
Bereich verändert werden kann, weil die gegebene Verstellmöglichkeit,
nämlich die Verstellung des Pumpenhubs, bekanntlich nur in
begrenztem Maße möglich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb,
die Vorrichtungen der eingangs erwähnten Art so zu verbessern,
daß eine Abgabe des Mediums nur bei Vorhandensein des
erforderlichen Abgabedrucks erfolgt und daß die Durchsatzmenge
der Vorrichtung auf einfache Weise in einem vergleichsweise
großen Bereich verändert werden kann. Die Lösung dieser
Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des
Patentanspruchs 1.
Bei der Erfindung wird also durch ein zweites
Ventil dafür Sorge getragen, daß die Abgabedüse sich nur
dann öffnet, wenn der erforderliche Abgabedruck in der
Förderkammer vorhanden ist, und daß sich die Abgabedüse
sofort wieder schließt, wenn dieser erforderliche Abgabedruck
unterschritten wird. Die Höhe des Öffnungsdrucks des zweiten
Ventils bestimmt dabei die Menge an pro Zeiteinheit
abgegebenem Medium, womit durch Verstellen des Öffnungsdrucks
die Abgabemenge in weiten Grenzen auf einfache Weise verändert
werden kann.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere
auch auf dem Gebiet der Handspritzpistolen, ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die zur Erläuterung
der Erfindung wesentlichen Teile einer
Handspritzpistole,
Fig. 2 und 2A in vergrößertem Maßstab Teilschnitte zur
Erläuterung einer Abwandlungsform der
Überström- und Drosselöffnung von Fig. 1,
Fig. 3 bis 8 im vergrößerten Maßstab Längsschnitte durch
den Vorderteil einer Handspritzpistole zur
Erläuterung verschiedener Abwandlungsformen
des zweiten Ventils, und
Fig. 9 einen Längsschnitt durch die zur Erläuterung
der Erfindung wesentlichen Teile einer
Pasten-Abgabevorrichtung.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die zur
Erläuterung der Erfindung wesentlichen Teile einer
Farbspritzpistole mit eingebauter Förder-Kolbenpumpe und
angebautem Farbbehälter, wobei der Kolbenantrieb, etwa ein
elektrischer Schwinganker-Antrieb, der Pistolenhandgriff
mit den Kolbenantrieb auslösendem Abzug und die elektrische
Zuleitung für den Kolbenantrieb nicht dargestellt sind.
Mit 10 ist ein Pistolenrohr bezeichnet, das an
seinem Vorderende, also seinem sprühseitigen Ende, durch
eine Schraubkappe 11 abgedeckt ist. Die in diese Farbspritzpistole
eingebaute Förderpumpe besteht aus einem oszillierenden
Kolben 12, einer Pumpenkammer 13 und einem Pumpen-Auslaßventil
14. Der Kolben 12 kann durch einen - wie erwähnt - nicht
dargestellten Antrieb, in Hin- und Herbewegung versetzt
werden, was in der Zeichnung durch einen Doppelpfeil
angedeutet ist. Das Pumpen-Auslaßventil 14 wird durch eine
Rückschlagfeder 15 gegen den als Ventilsitz ausgebildeten
Auslaß 13 a der Pumpenkammer 13 gepreßt. In die Pumpenkammer
13 mündet ein vom Kolben 12 überfahrbarer Farb-Ansaugschlitz
16, der über eine Ansaugleitung 17 mit dem Innenraum eines
angebauten Farb-Vorratsbehälters 18 in Verbindung steht.
Die Abgabe der Farbe erfolgt durch eine Düsenöffnung
19 in Form einer Rundstrahldüse, die in eine Düsenplatte 20
eingeformt ist. Die Düsenplatte 20 wird durch die Schraubkappe
11 gegen einen starr im Pistolenrohr 10 angeordneten Drallkörper
21 gehalten, der einen unmittelbar vor der Düse 19 befindlichen
Drallraum 21 a aufweist, der über tangential in ihn einmündende
Zuführkanäle 21 b und sich an diese anschließende axiale
Zuführbohrungen 21 c mit dem Innenraum des Pistolenrohrs 10
in Verbindung steht. Dieser Innenraum des Pistolenkörpers 10
stellt eine langgestreckte, im wesentlichen zylindrische
Förderkammer 22 dar, welche die Förderverbindung zwischen
dem Pumpen-Auslaßventil 14 und der Spritzdüse 19 herstellt.
Gemäß der Erfindung ist nun ein zweites Ventil
vorgesehen, das im wesentlichen aus einem Schließkörper 23
und einer Ventilstange 24 besteht. Der Schließkörper 23 weist
eine kegelstumpfförmige Schließfläche 23 a auf, die auf der
Außenseite der Düsenplatte 20, nämlich am Rand der Düsenöffnung
19, dichtend aufliegt. Dabei sitzt der Schließkörper 23 an
dem einen Ende der die Düsenöffnung 19 durchsetzenden und
in die Förderkammer 22 hineinführenden Ventilstange 24, deren
Mittelteil in einer zentralen Axialbohrung des Drallkörpers
21 geführt und deren anderes Ende in einem Federkorb 25
starr verankert ist. Auf dem Federkorb 25 sitzt verstellbar
eine Druckeinstellschraube 26, deren beide Seiten als Feder-
Widerlager dienen, nämlich einerseits als Widerlager für eine
gegen den Drallkörper 21 abgestützte Schraubenfeder 27 und
andererseits als Widerlager für die bereits erwähnte,
schwächere Rückschlagfeder 15 des Pumpenauslaßventils 14.
Der Federkorb 25 und damit die mit ihm starr verbundene
Kolbenstange 24 werden somit in der Förderkammer 22 durch
die beiden Federn 15 und 27 "schwimmend" gehalten, wobei
die Auslegung der Federn so vorgenommen ist, daß bei leerer
Förderkammer 22 die stärkere Feder 27 den Förderkorb 25 so
belastet, daß die Konusfläche 23 a des Schließkörpers 23 fest
gegen die Düsenplatte 20 gepreßt wird.
Nahe dem Pumpen-Auslaßventil 14 mündet in die
Förderkammer 22 eine Bohrung 28, die über ein Drosselventil
29 mit Querbohrung 30 und Rückführleitung 31 an den Farbbehälter
18 anschließbar ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen,
daß bei der in der Figur gezeichneten Stellung keine Verbindung
zwischen der Bohrung 28 und der Querbohrung 30 besteht, eine
solche Verbindung sich jedoch, und zwar in einstellbarer Weise,
durch Schrauben des Drosselventils 29 nach unten ergibt.
Die Farbspritzpistole arbeitet folgendermaßen. Im
Ruhezustand befindet sich die Pistole in dem in der Zeichnung
dargestellten Zustand, d. h. die Ventile 14 und 23, 24 sind
geschlossen. Zur Inbetriebnahme wird nun von der Bedienungs
person der - nicht gezeichnete - Pistolenabzug betätigt,
mit der Folge, daß der - ebenfalls nicht gezeichnete -
Kolbenantrieb in Tätigkeit tritt und eine Hin- und Herbewegung
des Kolbens 12, beispielsweise mit doppelter Netzfrequenz,
bewirkt. Dabei gibt der Kolben 12 bei seinem ersten Rückwärtshub
(Saughub) den Ansaugschlitz 16 frei und erzeugt dabei im
Pumpenraum 13 einen solchen Unterdruck, daß über die Ansaugleitung
17 Farbe aus dem Farb-Vorratsbehälter 18 angesaugt wird. Diese
Farbe wird beim nachfolgenden Vorwärtshub (Druckhub) nach
Schließen des Ansaugschlitzes 16 unter Druck gesetzt, mit der
Folge, daß sich das Pumpen-Auslaßventil 14 gegen die Kraft
seiner Rückschlagfeder 15 öffnet und Farbe in den Förderraum
22 gepumpt wird. Beim weiteren Vorwärtshub des Kolbens 12
steigt der Druck in der Förderkammer 22 an, bis - gegebenenfalls
nach mehreren Druckhüben - in der Förderkammer 22 der
Öffnungsdruck des zweiten Ventils 23, 24 erreicht ist, d. h.
Federkorb 25 und Ventilstange 24 sich gegen die Wirkung der
Feder 27 verschieben (auf der Zeichnung nach links) und der
Schließkörper 23 von der Düsenplatte 20 abhebt; damit strömt
Farbe unter hohem Druck durch die axialen Bohrungen 21 c und
die tangentialen Bohrungen 21 b in die Drallkammer 21 a und
von dieser durch den Ringspalt zwischen Schließkörper 23
und Rand der Düsenöffnung 19 unter Feinzerstäubung ins Freie.
Mit Beendigung des Vorwärtshubs des Kolbens 12 sinkt der
Druck in der Förderkammer 22 wieder unter den Öffnungsdruck
des zweiten Ventils 23, 24 ab, mit der Folge, daß die Feder
27 das zweite Ventil 23, 24 wieder schließt, d. h. der
Schließkörper 23 wieder gegen die Düsenplatte 20 gepreßt
wird. Dieser Vorgang wiederholt sich mit jeder Hin- und
Herbewegung des Kolbens 12 so lange, bis der Kolbenantrieb
abgeschaltet wird. Noch zu erwähnen ist, daß die radialen
oder im wesentlichen radialen Flächen der Kolbenstange 24
selbstverständlich derart bemessen sind, daß sich bei in
der Förderkammer 22 herrschendem Flüssigkeitsdruck eine
Kraftkomponente auf die Ventilstange 24 in Öffnungsrichtung
des Ventils 23, 24 ergibt. Weiterhin ist noch darauf hinzuweisen,
daß bei leerer Förderkammer 22 selbstverständlich mehrere
Vorwärtshübe des Kolbens 12 erforderlich sind, bis in der
Förderkammer 22 der Öffnungsdruck des zweiten Ventils erreicht
wird, wohingegen bei durch den vorherigen Spritzvorgang bereits
gefüllter Förderkammer 22 der Öffnungsdruck schon beim ersten
Vorwärtshub nach Wiedereinschaltung des Kolbenantriebs
erreicht werden kann.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin,
daß das zweite Ventil 23, 24 nur bei Überschreiten des
vorgegebenen Öffnungsdrucks öffnet und bei Unterschreiten
dieses Öffnungsdrucks sofort wieder schließt, somit während
des Spritzvorgangs stets der für eine einwandfreie Zerstäubung
der Farbe erforderliche Druck zur Verfügung steht, es somit
weder beim Beginn des Spritzvorgangs noch am Ende desselben
zu unvollständigen Zerstäubungen kommt, die bekannten und
gefürchteten Anfangs-und Endtropfen somit völlig vermieden
sind. Dabei kann auch das unbeabsichtigte Mitansaugen von
Luft durch die Förderpumpe zu keiner Verschlechterung des
Spritzbildes führen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der
Erfindung ergibt sich daraus, daß die Fördermenge in sehr
weiten Grenzen verändert werden kann, ohne daß dabei eine
Verschlechterung der Zerstäubung in Kauf genommen werden muß
und ohne die Gefahr des Verstopfens der Düse oder der
Drallkammerbohrungen bei Arbeitspausen. Die erste Möglichkeit
zur Veränderung der Farb- Fördermenge (in der Zeiteinheit)
besteht dabei in der - bekannten - Verstellung des maximalen
vom Kolben durchlaufenden Hubs. Damit ist jedoch, wie bekannt,
nur eine vergleichsweise geringe Verkleinerung der
Farbdurchsatzmenge erreichbar, weil der Förderdruck mit
Verringerung des Kolbenhubs stark absinkt und die Gefahr
einer Überhitzung des Kolbenantriebs auftritt. Die zweite,
erfindungsgemäße Möglichkeit der Veränderung der Farbdurchsatzmenge
besteht in einer entsprechenden Verstellung des Kraftverhältnisses
zwischen den beiden Federn 15 und 27 durch Verdrehen der
Einstellschraube 26. Je weiter die Einstellschraube 26 auf der
Zeichnung nach links geschraubt wird, um so mehr wird die
Feder 27 in Schließrichtung des zweiten Ventils 23, 24
vorgespannt und die Rückschlagfeder 15 entlastet; eine
Erhöhung des Öffnungsdrucks des zweiten Ventils 23, 24 führt
aber zu einer Verkürzung der Offenphasen des Schließkörpers
23 und damit zu einer Verringerung der in der Zeiteinheit
verspritzten Farbmenge. Freilich sind auch dieser Verkleinerung
des Farbdurchsatzes durch Erhöhung des Öffnungsdrucks des
zweiten Ventils Grenzen gesetzt, weil ein Zufuhrdruck in
der Förderkammer 22 zu einer beträchtlichen Erhöhung der
Strömungsgeschwindigkeit der Farbe durch den Ringspalt führt
und damit der gewünschten Verkleinerung des Farbdurchsatzes
entgegenwirkt und weil sich hemmende Rückwirkungen auf die
Pumpe ergeben. Es ist deshalb gemäß der Erfindung noch eine
weitere, dritte Möglichkeit für die Einstellung des Farbdurchsatzes
vorgesehen, und zwar durch die als Überströmöffnung dienende
Bohrung 28 mit Drosselventil 29. Bei einem - teilweisen -
Herausschrauben des Drosselventils 29 nach unten wird
erreicht, daß ein Teil der in der Förderkammer 22 befindlichen
Farbe in den Vorratsbehälter 18 zurückfließen kann, womit
der Farbdurchsatz an der Düse 19 weiter reduziert wird, ohne
daß dabei der Kolben 12 in seiner für guten Druckaufbau
erforderlichen Hubbewegung zu sehr beschränkt werden muß.
Durch geeignete Abstimmung aller drei erwähnten Einstellmöglichkeiten
kann der Farbdurchsatz in sehr weiten Grenzen verändert und
dabei innerhalb dieses Durchsatzbereichs jeweils die optimale
Zerstäubung gewährleistet werden. Praktische Versuche haben
ergeben, daß der Farbdurchsatz beispielsweise von 300 g/min bis
auf etwa 40 g/min reduziert werden kann, und zwar ohne
Verschlechterung des Sprühbilds und ohne zu starke Begrenzung
des Kolbenhubs der Pumpe.
Eine gegenüber dem Drosselventil 29 von Fig. 1
abgewandelte Ausführungsform ist in den Fig. 2 und 2A
dargestellt, wobei mit den Teilen von Fig. 1 gleiche Teile
mit denselben Bezugszeichen versehen sind, nämlich die
Förderkammer 22, die Überströmbohrung 28 und der Farb-
Vorratsbehälter 18. Dabei ist jedoch die Überström-Bohrung
28 im Gegensatz zu Fig. 1 bis in den Farb-Vorratsbehälter
18 vertikal hindurchgeführt. Die Überströmmenge läßt sich
durch einen die Bohrung 28 durchsetzenden Drehschieber 40
regulieren, der eine Kerbe 41 aufweist, wie sie am besten
aus Fig. 2A ersichtlich ist. Die Drehlage dieser Kerbe 41
erlaubt ein Verstellen der Überströmmenge vom Betrag Null
bis zu einem Maximalwert. Die Verstellung der Drehlage der
Kerbe 41 erfolgt dabei mittels Verstellknebels 42 der an
der Außenseite einer Verkleidung 43 des Pumpengehäuses
drehbar gelagert und durch Eindrücken gegen die Kraft einer
Feder 44 mit dem Drehschieber 40 in verdrehfesten Eingriff
bringbar ist. Durch Drehen des Verstellknebels 42 kann somit
die Drehlage des Drehschiebers 40 und folglich die
Farbdurchsatzmenge bequem von außen verstellt werden.
Zweckmäßigerweise wird man an der Außenseite der Verkleidung
43 eine Skala anbringen, etwa entsprechend der in Fig. 2A,
um so der Bedienungsperson das Einstellen der Farbdurchsatzmenge
zu erleichtern.
Selbstverständlich gibt es zu den beiden dargestellten
Ausführungsformen der einstellbaren Überströmbohrung zahlreiche
Abwandlungsmöglichkeiten. So kann beispielsweise der Drehschieber
von Fig. 2 auch in eine sich an die Bohrung 28 durchsetzende
Querbohrung eingesetzt werden. Auch ist es möglich, die
Überströmbohrung 28 von der Pumpenkammer 13 abgehen zu lassen,
und zwar von einer Stelle nahe benachbart dem Auslaßventil
14. Schließlich kann die Überströmöffnung auch eine einfache,
nicht-einstellbare Drosselbohrung sein, wenn auch dann der
erreichbare Farbdurchsatzbereich kleiner ist als im Fall der
beschriebenen Überströmbohrung mit Einstellmöglichkeit.
Die nachfolgenden Fig. 3 bis 8 zeigen verschiedene
Abwandlungsformen der Ausbildung und Anordnung des zweiten
Ventils.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich
von derjenigen von Fig. 1 lediglich dadurch, daß der
Drallkörper 21 durch einen Führungskörper 50, in welchem
die Ventilstange 24 gleitet, ersetzt ist, der eine Zuführkammer
50 a und in diese mündende Axialbohrungen 50 b aufweist.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, die sich von den bisher
beschriebenen dadurch unterscheidet, daß die Düse 19 keine
Runddüse sondern eine Schlitzdüse (Flachstrahldüse) ist
und insbesondere, daß das zweite Ventil kein Außenventil
sondern ein Innenventil ist. Unter Innenventil soll dabei
verstanden werden, daß der Schließkörper des zweiten Ventils,
hier mit 60 bezeichnet, sich innerhalb der Förderkammer 22
befindet, und zwar unmittelbar vor der Düsenplatte 20.
Dabei hat der Schließkörper 60 die Form einer an der Vorderstirn
der Ventilstange 24 angebrachten, vergleichsweise dicken,
kreisscheibenförmigen Platte, die an ihrer freien Oberfläche
eine zentrale, eine Zuführkammer darstellende Ausnehmung
und vom Plattenrand radial zur Zuführkammer 60 a führende
Zuführkanäle 60 b aufweist. Der Vorderbereich der Ventilstange
24 und die Schließkörperplatte 60 sind in einem am
Pistolenrohr 10 befestigten Führungskörper 61 mit vorstehendem
Ringrand 61 a gleitend geführt. In Schließstellung des zweiten
Ventils 24, 60, also in zurückgezogener Position, deckt der
Ringrand 61 a des Führungskörpers 61 die Radialbohrungen 60 b
des Schließkörpers 60 ab, sodaß die in der Förderkammer 22
befindliche Farbe zwar den Raum 62 zwischen Führungskörper
61 und Wandung des Pistolenrohrs 10 füllen, jedoch nicht
zur Zuführkammer 60 a und damit zur Düsenöffnung 19 gelangen
kann. In Offenstellung des zweiten Ventils 24, 60, also in
der vorgeschobenen Position, liegt der Schließkörper 60
an der Rückseite der Düsenplatte 20 an, und seine Radialkanäle
60 b stehen über den Ringrand 61 a des Führungskörpers 60 vor,
sodaß die im Raum 62 befindliche Farbe durch die Radialkanäle
60 b in die Zuführkammer 60 a und zur Düsenöffnung 19 strömen
kann.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die im
wesentlichen derjenigen von Fig. 4 entspricht, jedoch in
Anwendung auf eine Rundstrahldüse. Darüberhinaus ist die
Zuführkammer 60 a des Schließkörpers 60 als Drallkammer
ausgebildet, d. h., die beim Ausführungsbeispiel nach
Fig. 4 radial in die Kammer 60 a einmündenden Zuführkanäle
60 b sind hier bei Fig. 5 als tangential in die Kammer 60 a
mündende Kanäle ausgebildet. Die Funktionsweise des Ventils
24, 60 von Fig. 5 entspricht derjenigen des Ventils von
Fig. 4.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, die sich von derjenigen
von Fig. 5 im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß der
Schließkörper des zweiten Ventils mit der Düsenplatte zu
einem einstückigen Bauteil 70 vereinigt ist, das einen
Hohlkörper mit zentraler innerer Zuführkammer 70 a darstellt,
wobei in die Zuführkammer 70 a tangential Zuführkanäle 70 b
münden. Der Öffnungs- und Schließvorgang entspricht
vollständig demjenigen der Ausführungsform von Fig. 5, d. h.
die Zuführkanäle 70 b werden in zurückgezogener Ventilstellung
vom Ringrand 61 a des Führungskörpers 61 abgedeckt, wohingegen
diese Kanäle 70 b in vorgeschobener Ventilposition frei sind.
Dieser Zusammenbau von Schließkörper und Düsenplatte
bedeutet jedoch, daß die Düsenplatte - im Gegensatz zu
allen anderen hier dargestellten Ausführungsbeispielen -
beweglich ist, also in der Mündung des Pistolenrohrs 10
gleitbar gelagert ist.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform mit Innenventil, wobei der
von der Kolbenstange 24 gleitend durchsetzte Führungskörper
21 mit Zuführkanälen 21 c eine große Mittelöffnung besitzt,
in der ein Drallkörper 80 gleitend untergebracht ist. Der
zugleich als Schließkörper dienende Drallkörper 80 weist
Zuführkanäle 80 a auf und sitzt am Ende der Kolbenstange 24,
ist also mit dieser verschiebbar. Wesentlich bei dieser Aus
führungsform ist nun, daß die Kanäle 21 c des Führungskörpers
21 und die Kanäle 80 a des Drallkörpers 80 gegeneinander ver
setzt sind. Sind beispielsweise im Führungskörper 21 und im
Drallkörper 80 jeweils drei, um 120° versetzte Kanäle 21 c,
80 a, vorhanden, dann beträgt die Versetzung der Kanäle 80 a
gegenüber den Kanälen 21 c jeweils 60°. In der zurückgezogenen
Stellung der Kolbenstange 24 liegt nun die Rückseite des
Drallkörpers 80 auf der inneren Bodenfläche des Führungskör
pers 21 dichtend an, womit zwischen den Kanälen 21 c und 80 a
keine Verbindung besteht. Wird dagegen der Drallkörper 80
durch die Kolbenstange 24 vom Führungskörper 21 c abgehoben,
dann kann Flüssigkeit durch den sich bildenden Spalt von
den Kanälen 21 c zu den Kanälen 80 a fließen, und weiter
zur Drallkammer und zur Düsenöffnung 19. Auf diese Weise
wird somit das Ventil geschlossen bzw. geöffnet.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform mit Innenventil, bei
dem sich das Ventil wesentlich von den bisher erläuterten
Ventilanordnungen unterscheidet. Das zweite Ventil
besteht nämlich hier aus einem an der Düsenplatte 20
angebrachten, elastischen Dichtungsring 90, dessen Aufgabe
es ist, die tangentialen Zuführkanäle 21 b des Drallkörpers
21 zu verschließen bzw. freizugeben. Zu diesem Zweck ist
die Elastizität des Dichtungsrings 90 so bemessen, daß
er bis zu einem bestimmten Druck, nämlich dem Öffnungsdruck
des Ventils, seine Gestalt beibehält und dabei die Kanäle
21 b abdeckt, dann jedoch, wenn der Druck in der Förderkammer
22 über den Öffnungsdruck steigt, eingebeult wird, derart,
daß die Kanäle 21 b freigegeben werden; Schließ- und
Öffnungsgestalt des Dichtungsrings 90 sind in der Zeichnung
angedeutet.
Selbstverständlich können die dargestellten
Ausführungsbeispiele der Ausbildung des zweiten Ventils
bei Spritzpistolen zahlreiche Abwandlungen erfahren. So
können die mit Rundstrahldüse gezeichneten
Ausführungsformen mit Innenventil auch für Flachstrahldüsen
Anwendung finden und darüberhinaus sind auch
Austauschmöglichkeiten zwischen Ausführungsformen mit
Drallkörpern und ohne Drallkörper möglich.
Fig. 9 schließlich zeigt eine Ausführungsform der
Erfindung in Anwendung auf eine Abgabevorrichtung für
pasteuse Massen, also eine Vorrichtung, bei der keine
Zerstäubung des Abgabemediums erfolgt. Dabei ist bei
dieser Ausführungsform auf das Pistolenrohr 10 eine
Schraubkappe 100 aufgeschraubt, die zugleich eine Düsenplatte
für die Abgabedüse 19 darstellt. Auf dem Vorderrand des
Pistolenrohrs 10 liegt eine Ventilplatte 101 auf, die von
der Schraubkappe 100 festgehalten wird. Die Ventilplatte
weist eine zentrale Ventilöffnung 102 auf. Im Förderraum
22 ist ein zweites Ventil untergebracht, das in seinem
Aufbau demjenigen der Spritzpistole von Fig. 1 entspricht;
das zweite Ventil besteht also aus einem außen auf der
Ventilplatte 101 aufliegenden Schließkörper 23, einer
Ventilstange 24, einem Federkorb 25 mit Einstellmutter 26
und einer Ventilfeder 27. Die Funktionsweise des Ventils
ist aus den vorausgehenden Erläuterungen verständlich,
d. h., bei Erreichung eines bestimmten Druckwerts in der
Förderkammer 22 wird die aus Federkorb 25, Ventilstange
24 und Schließkörper 23 bestehende Einheit gegen die Kraft
der Feder 27 nach links verschoben, sodaß der Schließkörper
23 von der Ventilplatte 101 abhebt und einen kreisringförmigen
Durchgang der pastösen Masse zur Abgabeöffnung 19 freigibt.
Sinkt der Druck in der Förderkammer 22 wieder unter den
Öffnungsdruckwert, dann wird das Ventil durch die Feder 27
sofort wieder geschlossen.
In Fig. 9 sind im Gegensatz zu Fig. 1 die Pumpenkammer und
deren Auslaßventil nicht dargestellt, weil bei diesem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 davon ausgegangen wird,
daß die Förderpumpe nicht unmittelbar in die Abgabepistole
eingebaut sondern von dieser entfernt angeordnet ist, wobei
dann Pumpenauslaß und Förderkammer 22 beispielsweise durch
eine Schlauchleitung miteinander verbunden sind. Die Überlauf-
bzw. Drosselöffnung kann dabei dann in oder an der
Förderpumpe vorgesehen werden, wobei diese Einrichtung jedoch bei
pastösen Massen von etwas geringerer Bedeutung als bei
Flüssigkeiten ist, weil pastösen Massen eine gewisse
Komprimierbarkeit innewohnt. In automatischen Anlagen kann
durch Überwachung des Materialdrucks in der Förderkammer 22
mittels eines Drucksensors 103 der Betriebszustand der
Düse (offen oder geschlossen) zuverlässig und mit wenig
Aufwand überwacht werden. Erwähnt sei noch, daß
selbstverständlich auch bei einer Vorrichtung gemäß Fig. 9
die Förderpumpe unmittelbar in die Abgabepistole eingebaut
werden kann, wie auch die Ausführungsbeispiele nach Fig.
1-8 bei Förderpumpen verwendet werden können, bei denen
die Abgabepistole entfernt angeordnet ist.
Zusammenfassend ist zu sagen, daß das Wesen der
Erfindung darin besteht, daß zusätzlich zum Auslaßventil
einer oszillierenden Förderpumpe ein zweites Ventil an oder
im Bereich der Abgabedüse angeordnet wird, welches von dem
im Raum zwischen Pumpenauslaßventil und zweitem Ventil herr
schenden Druck betätigbar ist, wobei der Öffnungsdruck
des zweiten Ventils höher liegt als derjenige des Pumpen
auslaßventils. Wie hoch dabei der Öffnungsdruck des zweiten
Ventils über demjenigen des Pumpenauslaßventils liegt, hängt
von einer Reihe von Faktoren des jeweiligen Anwendungsfalles
ab, unter anderem auch von der gewünschten Abgabemenge pro
Zeiteinheit; es kann jedoch gesagt werden, daß der Öffnungs
druck des zweiten Ventils zumindest doppelt so groß sein soll
als der Öffnungsdruck des Pumpen-Auslaßventils.
Claims (15)
1. Vorrichtung zum mengenmäßig gezielten Abgeben
eines flüssigen oder pastösen unter Druck stehenden Mediums,
wie Farbe, Lack, Klebstoff oder dergleichen, bestehend aus
einer vorzugsweise elektrisch angetriebenen Förderpumpe, deren
Pumpenkammer über eine Ansaugleitung mit einem Medium-
Vorratsbehälter verbunden ist und die ein durch den in der
Pumpenkammer herrschenden Druck betätigbares Auslaßventil
aufweist, aus einer langgestreckten, im wesentlichen
zylindrischen Förderkammer, die mit ihrem pumpennahen Ende
unmittelbar oder über eine Zuführleitung an das Pumpen-
Auslaßventil angeschlossen ist, und aus einer am pumpenfernen
Ende der Förderkammer angeordneten Abgabedüse, gekennzeichnet
durch ein in die Förderkammer (22) eingesetztes zweites Ventil
(23, 24, 25, 27; 90), dessen Schließkörper (23; 90) in, an
oder nahe der Abgabedüse (19) angeordnet und durch den in der
Förderkammer (22) herrschenden Druck betätigbar ist, wobei
der Öffnungsdruck des zweiten Ventils wesentlich größer
ist als derjenige des Pumpen-Auslaßventils (14).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schließkörper (23) des zweiten Ventils auf einer sich
zentral in die Förderkammer (22) erstreckenden Ventilstange
(24) sitzt, die an einem in der Förderkammer (22) angeordneten
und durch Ventilfedern (27) in Schließrichtung des Schließ
körpers (23) belasteten Federkorb (25) befestigt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilfeder (27) eine Schraubenfeder ist, die an einem
verstellbaren Schraubring (26) des Federkorbs (25) abgestützt
ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ventilstange (24) die Abgabedüse
(19) durchsetzt und der Außenrand der Abgabedüse (19) als
Ventilsitz für den Schließkörper (23) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4
als Handspritzpistole mit in oder am Pistolengehäuse
angeordneter, elektrisch angetriebener Kolbenpumpe und
mit als Sprühdüse ausgebildeter Abgabedüse, gekennzeichnet
durch eine von der Pumpenkammer (13) oder der Förderkammer
(22) abgehende Drosselöffnung (28), die über eine
Rückführleitung (31) mit dem Medium-Vorratsbehälter (15)
in Verbindung steht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drosselöffnung (28) ein von der Förderkammer (22)
abgehender Kanal ist, in dem ein verstellbarer Drosselkörper
(29; 40) sitzt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drosselkörper ein von der Außenseite des
Pistolengehäuses aus betätigbarer Drehschieber (40) ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
bei welcher der Sprühdüse ein Drallkörper vorgeschaltet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstange (24) des zweiten
Ventils den Drallkörper (21) zentral durchsetzt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühdüse (19) ein
Führungskörper (61) vorgeschaltet ist und daß die
Ventilstange (24) des zweiten Ventils den Führungskörper
(61) zentral durchsetzt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ventilstange (24) im Drallkörper (21)
oder Führungskörper (61) gleitbar gelagert ist und daß der
Schließkörper (23), einer die Sprühdüse (19) enthaltenden
Düsenplatte (20) vorgeschaltet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schließkörper (23), der Drallkörper (21) und/oder
der Führungskörper (61) mit Zuführkanälen versehen ist,
die durch Verschiebung der Bauteile (23, 21, 61) gegeneinander
freigebbar sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (23) mit der
Düsenplatte (20), mit dem Drallkörper (21) oder mit dem
Führungskörper (61) zu einer einstückigen Baueinheit vereinigt
ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Ventil ein in der Förderkammer (22) befindlicher,
die Abgabedüse (19) umgebender, elastischer Dichtungsring (90)
ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Förderkammer (22) ein
Druckfühler (103) angeordnet ist.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Federkorb (25) des
zweiten Ventils und Ventilkörper des Pumpenauslaßventils
(14) eine weitere Schraubenfeder, nämlich die Rückschlagfeder
(15) des Pumpenauslaßventils (14), angeordnet ist, wobei die
Federkraft des Rückschlagventils (15) wesentlich geringer ist
als diejenige der Feder (27) des zweiten Ventils.
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