DE3821817A1 - Spritzvorrichtung und verfahren zur steuerung derselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzvorrichtung zum zer­ stäubten Auftragen spritzfähiger Stoffe, insbesondere Farbstoff, Kleber etc., auf einen Gegenstand gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Er­ findung ein Verfahren zur Steuerung einer derartigen Spritzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.

Bei den hier angesprochenen Spritzvorrichtungen handelt es sich um solche, bei denen der aufzutragende Stoff beim Austritt aus einer Düse der Spritzvorrichtung durch ein Gas zerstäubt wird und demzufolge ein Stoff/Gas-Ge­ misch zum Auftragen auf einen entsprechenden Gegenstand erzeugt wird. Solche Spritzvorrichtungen dienen zum Lackieren, also zum Auftragen zerstäubter Farbe auf einen entsprechenden Gegenstand, können aber auch zum Zerstäuben von Kleber, Öl und ähnlichen fließfähigen Stoffen eingesetzt werden.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art ist die zum Aus­ tritt des fließfähigen Stoffs dienende Düse von einem (konzentrischen) Ringkanal zum Gasaustritt umgeben. Durch diesen wird gleichzeitig zum Austritt des Stoffs aus der Düse Druckluft geleitet, wodurch außerhalb der Spritzvorrichtung eine Zerstäubung des fließfähigen Stoffs durch die aus dem Ringkanal austretende Druckluft erfolgt. Die Steuerung des Druckluft- und Stoffaustritts aus der bekannten Spritzvorrichtung erfolgt synchron, das heißt zum Spritzbeginn treten annähernd gleichzeitig der Stoff und die Druckluft aus der Düse bzw. dem Ring­ kanal aus, während zum Spritzende ebenso gleichzeitig der Stoff- und Druckluftaustritt unterbrochen wird. Hieran hat sich als nachteilig erwiesen, daß durch das gleichzeitige Ende sowohl des Stoff- als auch des Luftdruckaustritts aus dem Spritzapparat noch an der Düse anhaftender Stoff bzw. geringfügige nachfließende Stoffmengen entweder nicht mehr im erforderlichen Umfan­ ge zerstäubt werden oder Stoffreste an der Düse haften bleiben und die Düse mit der Zeit verkleben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzvor­ richtung der eingangs genannten Art und ein Verfahren zur Steuerung derselben vorzuschlagen, wobei unmittelbar vor einer Arbeitsunterbrechung aus der Düse austretender Stoff noch vollständig zerstäubt und die Düse frei von Stoffresten gehalten wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungsgemäße Spritzvorrichtung die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Da­ durch, daß erfindungsgemäß der Gasaustritt erst zeitlich verzögert nach dem Stoffaustritt schließbar ist, strömt noch Druckluft aus der Spritzvorrichtung aus, wenn die Düse bereits geschlossen ist, also kein Stoffaustritt mehr erfolgt. Somit strömt gegenüber dem Stoffaustritt das Gas nach. Dieses Nachströmen führt dazu, daß eine zu­ verlässige Zerstäubung selbst der letzten aus der Düse austretenden Stofftröpfchen erfolgt. Auch dient das Gas zur Reinigung der Düsenspitze, so daß an dieser nach dem Schließen der Düse noch eventuell anhaftende Stoffpar­ tikelchen weg- und somit die Düse saubergeblasen wird. Einem Verkleben der Düse in Stillstandszeiten der Spritz­ vorrichtung wird somit zuverlässig entgegengewirkt.

Die Zeitverzögerung des Gasaustritts gegenüber dem Stoff­ austritt bei einer Arbeitsunterbrechung der Spritzvor­ richtung erfolgt zweckmäßigerweise dadurch, daß einem Ab­ sperrventil für den Gasaustritt ein Zeitverzögerungsor­ gan zugeordnet ist. Letzteres ist dergestalt ausgebil­ det, daß es entweder das Absperrventil für den Gasaus­ tritt erst dann schließt, wenn bereits das Absperrventil für den Stoffaustritt eine entsprechend längere Zeit ge­ schlossen ist oder das Absperrventil für den Gasaustritt langsamer als das Absperrventil für den Stoffaustritt ge­ schlossen wird. Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Zeitverzögerungsorgan bezüglich der Verzögerungszeit verstellbar ausgebildet, wodurch die Nachströmzeit des Gases gegenüber dem Stoff den jeweili­ gen Bedürfnissen, insbesondere der Viskosität des zu zer­ stäubenden Stoffes anpaßbar ist.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist das Zeit­ verzögerungsorgan derart dem Absperrventil für den Gas­ austritt zugeordnet, daß es das Absperrventil wenigstens in Schließstellung bewegt. Die Betätigung des zweck­ mäßigerweise als hin- und herbewegbare Düsennadel ausge­ bildeten Absperrventils für den Stoffaustritt aus der Düse erfolgt durch ein Druckmittelbetätigungsorgan. Letzteres wird zusammen mit dem Zeitverzögerungsorgan zur Steuerung des Gasaustritts aus der Düse durch ein einziges Steuerorgan, vorzugsweise ein pneumatisches 5/2-Wegeventil betätigt. Hierdurch ist einerseits eine einfache, gleichzeitige Steuerung des Zeitverzögerungs­ organs für den Gasaustritt und des Druckmittelbetäti­ gungsorgans für den Stoffaustritt möglich, wobei das Nachströmen des Gases durch das Zeitverzögerungsorgan ungeachtet dessen, daß dieses gleichzeitig mit dem Druck­ mittelbetätigungsorgan für den Stoffaustritt aktiviert wird, zustande kommt.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Er­ findung ist das Zeitverzögerungsorgan als verstellbares Rückschlagdrosselventil ausgebildet. Dieses relativ ein­ fache Bauteil führt zur wirkungsvollen Drossel-Verzöge­ rung beim Schließvorgang des Absperrventils für die Gas­ zufuhr. Demgegenüber erfolgt das Öffnen des Rückschlag­ ventils verzögerungsfrei unter Umgehung der Drossel. Durch eine Drosselverstellung läßt sich die Nachström­ zeit des Gases gegenüber dem aus der Düse austretenden Stoff stufenlos verstellen zur Anpassung an die jeweili­ gen Gegebenheiten.

Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf die kon­ struktive Ausbildung des verstellbaren Rückschlagdrossel­ ventils.

Ein Verfahren zur Steuerung der Spritzvorrichtung weisen die Merkmale des Anspruchs 11 auf. Demnach werden die Absperrventile sowohl für die Gaszufuhr als auch für die Stoffzufuhr unterschiedlich gesteuert, je nach dem, ob diese geöffnet oder geschlossen werden sollen. Erfin­ dungsgemäß erfolgt nämlich das Öffnen beider Absperrven­ tile gleichzeitig, während das Schließen der beiden Ab­ sperrventile zeitlich versetzt erfolgt, und zwar erst nach dem Schließen des Absperrventils für die Stoffzu­ fuhr ein Schließen des Absperrventils für die Gaszufuhr erfolgt. Demzufolge ist bei Spritzbeginn durch die gleichzeitige Stoff- und Gaszufuhr sofort eine aus­ reichende Zerstäubung gewährleistet. Hingegen wird zum Beendigen des Spritzens noch nach der Unterbrechung der Stoffzufuhr die Gaszufuhr aufrechterhalten zur Zerstäu­ bung restlicher Stoffe und zum Freiblasen der Düsen­ spitze.

Zwei Ausführungsbeispiele der Spritzvorrichtung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Spritz­ vorrichtung,

Fig. 2 einen Pneumatik-Schaltplan zur Steuerung der Spritzvorrichtung gemäß der Fig. 1 bei geschlossenen Absperrventilen,

Fig. 3 den Pneumatik-Schaltplan gemäß der Fig. 2 bei geöffneten Absperrventilen,

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Spritz­ vorrichtung in einem Querschnitt,

Fig. 5 einen Pneumatik-Schaltplan zur Steuerung der Spritzvorrichtung gemäß der Fig. 4 bei geschlossenen Absperrventilen und

Fig. 6 den Pneumatik-Schaltplan gemäß der Fig. 5 bei geöffneten Absperrventilen.

Die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele zeigen eine Spritzvorrichtung zum Auftragen von durch Druckluft zerstäubter Farbe auf einen Gegenstand.

Bei der hier gezeigten Spritzvorrichtung sind einem Ge­ häuse 10 alle funktionsnotwendigen Organe zugeordnet. Zum Austritt der Farbe und der Druckluft verfügt die Spritzvorrichtung über einen Spritzkopf 11, der eine Düse 12 zum Austritt der Farbe und einen konzentrisch die Düse 12 umgebenden Ringkanal 13 zum Austritt der Druckluft aufweist. In der Düse 12 befindet sich eine in Axialrichtung hin- und herbewegbare Düsennadel 14, die von einem Druckmittelorgan, nämlich einem einfach wir­ kenden Pneumatikzylinder 15 (im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3) zum Öffnen und Schließen der Düse 12 beweg­ bar ist. Zur Unterbrechung der Druckluftzufuhr zum Ring­ kanal 13 dient ein Absperrventil 16, das von einem Zeit­ verzögerungsorgan, nämlich einem verstellbaren Rück­ schlagdrosselventil 17 betätigbar ist.

Die Steuerung des verstellbaren Rückschlagdrosselventils 17 und des einfach wirkenden Pneumatikzylinders 15 er­ folgt gemeinsam durch ein 5/2-Wegeventil 18.

Das 5/2-Wegeventil 18 und der Spritzkopf 11 sind von außen her am Gehäuse 10 der Spritzvorrichtung befestigt, vorzugsweise hiermit verschraubt. Demgegenüber sind der einfach wirkende Pneumatikzylinder 15, das Absperrventil 16 und das verstellbare Rückschlagdrosselventil 17 im Inneren des Gehäuses 10 angeordnet. Dadurch ist die Spritzvorrichtung ein kompaktes Ganzes, das keine äußeren Steuerorgane zur Nachluftsteuerung und Einstel­ lung der Nachluftdauer benötigt.

Der Spritzkopf 11 ist in an sich herkömmlicher Weise aus­ gebildet. Er verfügt über eine in das Gehäuse 10 einge­ schraubte Düsenspitze 19 mit einem zylindrisch auslaufen­ den freien Ende. Im Inneren der Düsenspitze 19 befindet sich eine zylindrische Bohrung 20, die zum freien Ende der Düsenspitze 19 hin ausläuft unter Bildung einer im Durchmesser gegenüber der Bohrung 20 verringerten, kegel­ förmigen Austrittsöffnung 21 für die Farbe. Innerhalb der Bohrung 20 der Düsenspitze 19 ist die Düsennadel 14 hin- und herbewegbar gelagert. An ihrem freien Ende verfügt die Düsennadel 14 über eine ebenfalls kegelför­ mige Spitze 22, die korrespondierend zur Austritts­ öffnung 21 ausgebildet ist zum Verschluß derselben. Der Durchmesser der Düsennadel 14 ist derart gewählt, daß ihr sich an die Spitze 22 anschließender zylindrischer Bereich in der Bohrung 20 der Düsenspitze 19 einen Ring­ raum 23 bildet, der sich im Gehäuse 10 fortsetzt. Dieser Ringraum 23 dient zur Zufuhr von Farbe durch eine ent­ sprechende (quergerichtete) Zufuhrbohrung 24, die von außen her in das Gehäuse 10 hineingeführt ist. Zum ein­ fach wirkenden Pneumatikzylinder 15 hin ist die Rück­ seite des Ringraums 23 gegenüber der Düsennadel 14 abge­ dichtet durch eine Dichtung 25 aus zwei mit Abstand von­ einander in einem Dichtring 26 angeordneten O-Ringen 27. Gegenüber dem Gehäuse 10 ist der Dichtring 26 der Dich­ tung 25 durch eine entsprechend genaue Passung bzw. einem Kleber oder dergleichen abgedichtet.

Der einfach wirkende Pneumatikzylinder 15 verfügt über einen Zylinder, der durch eine im Gehäuse 10 angeordnete Zylinderbohrung 28 gebildet ist. In dieser befindet sich beweglich ein Kolben 29, der mit dem der Spitze 22 gegen­ überliegenden Ende der Düsennadel 14 verbunden ist, die somit eine Kolbenstange darstellt. Durch einen dem Mantel 30 des Kolbens 29 zugeordneten O-Ring 31 erfolgt eine Abdichtung und gleichzeitig eine Führung des Kolbens 29 gegenüber der Zylinderbohrung 25 im Gehäuse 10. Die der Düsennadel 14 weggerichtete Seite des Kolbens 29 ist mit einer Druckfeder 32 beaufschlagt, die sich an einem von der Außenseite des Gehäuses 10 in die Zylinderbohrung 28 eingeschraubten Zylinderdeckel 33 abstützt. Durch den Zylinderdeckel 33 hindurchgeschraubt ist hier eine Anschlagschraube 34, die ins Innere der Zylinderbohrung 28 hineinragt und deren freies Ende 36 einen Anschlag für eine entsprechende Anschlagfläche 37 an der Rückseite des Kolbens 29 bildet. Durch Verdrehen der mittels eines Gewindes im Zylinderdeckel 33 befestig­ ten Anschlagschraube 34 von der Außenseite des Gehäuses 10 her kann die Eintauchtiefe der Anschlagschraube 34 in die Zylinderbohrung 28 verändert und damit der Hub des Kolbens 29 mit der daran befestigten Düsennadel 14 ein­ gestellt werden.

Zur Druckluftzufuhr wird der konzentrisch die Düse 12 um­ gehende Ringkanal 13 durch eine zum Spritzkopf 11 gehörende Abdeckkappe 38 gebildet, die durch eine Über­ wurfmutter 39 mit einem ein Außengewinde aufweisenden Zylinderabsatz 40, der gegenüber dem Gehäuse 10 vorsteht, verschraubt ist. Die Abdeckkappe 38 verfügt über eine etwa an die Außenkontur der Düsenspitze 19 an­ gepaßte, aber mit Abstand hierzu verlaufende Kontur. Der kegelförmige Bereich der Bohrung 41 in der Abdeckkappe 38 endet an der Vorderseite der Düse 12 mit einer kreis­ förmigen Öffnung 42, die im Durchmesser etwas größer als der Außendurchmesser der Düsenspitze 19 in der Ebene der Öffnung 42 ist.

In einem von der Bohrung 41 in der Abdeckkappe 38 gebil­ deten Ringraum 43 um die Düsenspitze 19 mündet ein aus dem Zylinderabsatz 40 austretender Druckluftzufuhrkanal 44. Vom Spritzkopf 11 aus führt der Druckluftzufuhrkanal 44 innerhalb des Gehäuses 10 zum darin angeordneten Ab­ sperrventil 16. Dieses wiederum steht mit einem von außen in das Gehäuse 10 hereingeführten Druckluftspeise­ kanal 45 in Verbindung.

Das Absperrventil 16 besteht im wesentlichen aus einem in einer Zylinderbohrung 46 im Gehäuse 10 geführten Kolben 47. Dieser ist durch einen auf seiner Mantel­ fläche angeordneten O-Ring 48 in der Zylinderbohrung 46 hin- und herbewegbar geführt und abgedichtet. Der Kolben 47 ist in der Zylinderbohrung 46 zwischen zwei Endstel­ lungen, nämlich einer Endwandung 49 der Zylinderbohrung 46 und einer von außen her in das Gehäuse 10 einge­ setzten Anschlagschraube 50 hin- und herbewegbar. In der Fig. 1 befindet sich der Kolben 47 in einer Verschluß­ stellung, indem nämlich der zwischen den beiden O-Ringen 48 liegende Bereich des Mantels des Kolbens 47 den Druck­ luftzufuhrkanal 44 überdeckt. In der anderen, nicht ge­ zeigten Endstellung, in der der Kolben 47 Anlage an der Endwandung 49 der Zylinderbohrung 46 erhält, gibt die Mantelfläche des Kolbens 47 den Druckluftzufuhrkanal 44 vorzugsweise vollständig frei. Es kann dann von dem Druckluftspeisekanal 45 aus durch entsprechende Quer­ bohrungen in der Anschlagschraube 50 ins Innere der Zylinderbohrung 46 gelangende Druckluft nach Durch­ strömen der Zylinderbohrung 46 in den Druckluftzufuhr­ kanal 44 gelangen.

Eine zwischen der Anschlagschraube 50 und der ihr zuge­ richteten Wandung des Kolbens 47 angeordnete Druckfeder 52 bewegt den Kolben 47 selbsttätig zur Endwandung 49 der Zylinderbohrung 46 hin, öffnet also das Absperrven­ til 16 zum ungehinderten Druckluftdurchfluß von dem Druckluftspeisekanal 45 zum Druckluftzufuhrkanal 44. Gegebenenfalls kann die Druckfeder 52 entfallen, da bereits die Druckluft im Inneren der Zylinderbohrung 46 eine zum Öffnen des Absperrventils 16, also zum Bewegen des Kolbens 47 in Richtung auf die Endwandung 49, ausreichenden Druck aufbaut.

Erfindungsgemäß erfolgt ein Schließen des Absperrventils 16 durch das verstellbare Rückschlagdrosselventil 17.

Dazu ist das verstellbare Rückschlagdrosselventil 17 durch eine Verbindungsleitung 53 mit dem Absperrventil 16 verbunden, indem die Verbindungsleitung 53 durch die Endwandung 49 in der Zylinderbohrung 46 hindurchtritt zur Druckbeaufschlagung der der Druckfeder 52 weggerichteten Seite des Kolbens 47. An der anderen Seite mündet die Verbindungsleitung 53 in einer Stirnwandung 54 einer zylindrischen Aufnahmebohrung 55.

In dieser Aufnahmebohrung 55 befindet sich eine Funktionseinheit 56 des verstellbaren Rückschlagdrosselventils 17.

Die Funktionseinheit 56 verfügt über einen hülsenartigen Halter 57, der von der Außenseite des Gehäuses 10 her in die Aufnahmebohrung 55 fest eingeschoben oder einge­ schraubt ist. Dazu verfügt der Halter 57 in einem zur Außenseite des Gehäuses 10 hingerichteten Teilbereich über einen korrespondierend zur Aufnahmebohrung 55 ausge­ bildeten Zylinderabsatz 58, auf dem zur zusätzlichen Dichtung im vorliegenden Falle ein O-Ring 59 angeordnet ist. Im vorderen, zur Stirnwandung 54 der Aufnahme­ bohrung 55 gerichteten Bereich ist der Halter 57 mit einer durchlaufenden Einschnürung gegenüber dem Zylinder­ absatz 58 versehen, wodurch zwischen der Aufnahmebohrung 55 und dem Halter 57 ein Ringraum 60 entsteht. Dadurch, daß eine Stirnseite 61 des Halters 57 mit Abstand von der Stirnwandung 54 der Aufnahmebohrung 55 endet, wird der Ringraum 60 im Endbereich der Aufnahmebohrung 55 fortgesetzt, wodurch er in die Verbindungsleitung 53 übergeht.

Im vorderen Bereich des Halters 57 befindet sich eine um­ laufende Ringnut 62, die eine umlaufende Lippendichtung 63 aufnimmt. Die Lippendichtung 63 besteht aus einem im wesentlichen die Ringnut 62 ausfüllenden, rechteckigen Grundkörper 64 und eine daran einstückig angeformte und sich zu einem freien Ende 65 hin verjüngende Dichtlippe 66. Die Dichtlippe 66 ist derart schräggerichtet gegen­ über einer Längsmittelachse 67 des Halters 57, daß sie - als Ganzes gesehen - eine kegelstumpfförmige Gestalt aufweist und aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften nur in eigener Richtung dichtend wirkt unter Anlage des umlaufenden freien Endes 65 der Dichtlippe 66 an der äußeren Mantelfläche der Aufnahmebohrung 55. Demzufolge verfügt die Lippendichtung 63 über eine Rückschlagwir­ kung. Diese tritt im öffnenden Sinne des Absperrventils 16 ein, indem das bei der Öffnungsbewegung vom im Ab­ sperrventil 16 angeordneten Kolben 47 verdrängte Luft­ volumen durch die Verbindungsleitung 53 im Ringraum 60 der Aufnahmebohrung 55 entlangströmt und dabei die schräge Dichtlippe 66 der Lippendichtung 63 von der Zylinderfläche der Aufnahmebohrung 55 abhebt, also unge­ hindert an der Lippendichtung 63 in den dahinterliegen­ den Bereich des Ringraums 60 strömen kann. Von diesem zwischen der Lippendichtung 63 und dem Zylinderabsatz 58 Halter 57 gebildeten Abschnitt des Ringraums 60 gelangt die vom Absperrventil 16 kommende Luft durch eine Lei­ tung 68 aus dem Gehäuse 10 heraus.

Im Inneren des Halters 57 befindet sich eine verstell­ bare Drosselschraube 69. Diese ist durch ein Gewinde im Halter 57 gehalten und durch Verdrehen relativ zum Halter 57 auf der Längsmittelachse 67 hin- und herbeweg­ bar. Hierbei wird die mit einer Anschrägung 70 an einer zylindrischen Drosselspitze 71 versehene Drosselschraube 69 in einer korrespondierend zur Drosselspitze 71 aus­ gebildeten Drosselbohrung 72 im Halter 57 verschoben, wobei ein zwischen dem Halter 57 und der Anschrägung 70 gebildeter Drosselspalt 73 veränderbar ist. Durch dieses von der Außenseite des Gehäuses 10 her unter Zuhilfe­ nahme eines Schlitzes 74 in der Drosselschraube 69 er­ folgende Verändern des Drosselspalts 73 kann das zeit­ liche Strömungsvolumen der zum Schließen des Absperrven­ tils 16 dienenden Steuerluft verändert werden. Diese Steuerluft tritt zum Schließen des Absperrventils 16 durch die gleiche Leitung, die zum Öffnen des Absperr­ ventils 16 dient, nämlich die Leitung 68, in den Ring­ raum 60 zwischen der Lippendichtung 63 und dem Zylinder­ absatz 58 am Halter 57 ein. Durch den sich dabei in diesem Bereich des Ringraums 60 aufbauenden Druck wird durch die von hinten erfolgende Beaufschlagung der Dicht­ lippe 66 das freie Ende 65 derselben gegen den Mantel der Aufnahmebohrung 55 gedrückt und insoweit der Ring­ raum 60 abgedichtet. Es kann dadurch die von der Leitung 68 in den Ringraum 60 einströmende Druckluft nicht un­ mittelbar über die Verbindungsleitung 53 zum Absperrven­ til 16 gelangen; vielmehr wird die Druckluft vom Ring­ raum 60 über im vorliegenden Falle zwei quergerichtete Belüftungsbohrungen 75 ins Innere des Halters 57 zur Drosselschraube 69 geleitet. Von dort aus gelangt die Druckluft durch den Drosselspalt 73 gedrosselt über die Drosselbohrung 72 und die anschließende Verbindungs­ leitung 53 zum Absperrventil 16. In diesem wird durch die Drosselung der Druckluftzuführung der Kolben 47 lang­ sam von der Öffnungsstellung in die gezeigte Schließ­ stellung bewegt.

Gleichzeitig mit der Luftzufuhr zum verstellbaren Rück­ schlagdrosselventil 17 erfolgt durch das 5/2-Wegeventil 18 eine Entlüftung des mit der Düsennadel 14 verbundenen einfach wirkenden Pneumatikzylinders 15 durch eine nur andeutungsweise dargestellte Versorgungsbohrung 76. Auf diese Weise wird die Düse 12 durch Betätigung des ein­ fach wirkenden Pneumatikzylinders 15 rascher als das Absperrventil 16 zur Unterbrechung der Druckluftzufuhr zum Ringkanal 13 geschlossen. Durch diese Zeitverschie­ bung kommt die erfindungsgemäße Nachströmung der Druck­ luft zum Zerstäuben zustande, wobei die Zeitverzögerung durch Verdrehung der verstellbaren Drosselschraube 69 im Halter 57 erfolgen kann.

Die Schaltung der Spritzvorrichtung gemäß der Fig. 1 ist dargestellt in den Fig. 2 und 3. Demzufolge ist an das 5/2-Wegeventil 18 eine Versorgungsleitung 77 angeschlos­ sen. Durch diese wird bei der in der Fig. 2 dargestell­ ten Schaltstellung des 5/2-Wegeventils 18 das verstell­ bare Rückschlagdrosselventil 17 über die hier als Steuer­ leitung wirkende Leitung 68 mit Druckluft gespeist. Diese (Steuer-)Druckluft gelangt durch den Drosselspalt 73 der verstellbaren Drosselschraube 69 gedrosselt über die auch in diesem Falle als Steuerleitung dienende Verbindungsleitung 53 auf die der Druckfeder 52 wegge­ richteten Seite des Kolbens 47 des Absperrventils 16, wodurch dieses allmählich geschlossen und die darin ange­ ordnete Druckfeder 52 vorgespannt wird. Dadurch wird der Druckluftspeisekanal 45 zur Zufuhr der Zerstäubungsluft zum Gehäuse 10 gegenüber dem Druckluftzufuhrkanal 44 und somit die Zufuhr von Zerstäubungsluft zum Ringkanal 13 des Spritzkopfs 11 unterbrochen.

Bei der in der Fig. 2 gezeigten Schaltstellung des 5/2- Wegeventils 18 wird gleichzeitig mit der Öffnung der Ver­ sorgungsleitung 77 zur Zufuhr der Steuerluft zur Steuer- Ieitung die Versorgungsbohrung 76 für den einfach wirken­ den Pneumatikzylinder 15 geöffnet, also entlüftet, wodurch die diesem zugeordnete Druckfeder 32 den Kolben 29 im ausfahrenden Sinne vorbewegt und die DüsennadeI 14 die Düse 12 schließt. Da durch die Versorgungsbohrung 76 die Luft aus dem einfach wirkenden Pneumatikzylinder 15 ungedrosselt entweichen kann, erfolgt ein Schließen der Düse 12 sehr viel schneller als ein Schließen des Ring­ kanals 13. Das durch die Düsennadel 14 erfolgende Schließen der Düse 12 hat eine Absperrfunktion zur Folge, so daß in der Fig. 2 der Sitz der Düsennadel 14 in der Düse 12 als Absperrventil 78 im pneumatischen Sinne angedeutet ist. Dieses unterbricht die Farbzufuhr aus der Zufuhrbohrung 24 über den Ringraum 23 zum Spritz­ kopf 11.

In der Fig. 3 ist die zweite Schaltstellung des 5/2-Wege­ ventils 18, also der betätigte Zustand derselben, darge­ stellt. Hier strömt aus der Versorgungsleitung 77 über das 5/2-Wegeventil 18 und die Versorgungsbohrung 76 Druckluft auf die der Düsennadel 14 zugerichtete Seite des Kolbens 29 des einfach wirkenden PneumatikzyIinders 15, wodurch dieser im einfahrenden Sinne bei elastischer Vorspannung der Druckfeder 32 betätigt wird zum Öffnen der Düse 12 im Spritzkopf 11. Dabei ist die wiederum als Absperrventil 78 angedeutete Düse 12 geöffnet, wodurch über die Zufuhrbohrung 24 und den Ringraum 23 die zu zerstäubende Farbe aus dem Spritzkopf 11 austreten kann.

In der Schaltstellung des 5/2-Wegeventils 18 gemäß der Fig. 3 ist die Steuerleitung, nämlich die Verbindungs­ leitung 53 mit der Leitung 68 geöffnet. Dabei wird das verstellbare Rückschlagdrosselventil 17 rückwärts durch­ strömt, wobei die eine Rückschlagfunktion aufweisende Dichtlippe 66 geöffnet wird, so daß die aus dem Absperr­ ventil 16 entweichende Luft bei weitestgehender Umgehung der verstellbaren Drosselschraube 69 durch den Ringraum 60 und die Leitung 68 direkt entweichen kann. Somit erfolgt etwa gleichzeitig mit dem Öffnen der Düsennadel 14, also der Betätigung des einfach wirkenden Pneumatik­ zylinders 15, ein Öffnen des Absperrventils 16 durch die dem Kolben 47 desselben zugeordnete Druckfeder 52. Es wird dann die (Zerstäubungs-)Druckluftzufuhr durch den Druckluftspeisekanal 45 und den anschließenden Druckluft­ zufuhrkanal 44 geöffnet, wodurch (Zerstäubungs-)Druck­ luft durch den Ringkanal 13 des Spritzkopf 11 gleich­ zeitig mit der Farbe austreten kann.

Das in den Fig. 4 bis 6 dargestellte zweite Ausführungs­ beispiel der Spritzvorrichtung unterscheidet sich vom vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich da­ durch, daß anstelle des einfach wirkenden Pneumatik­ zylinders 15 hier ein doppelt wirkender Zylinder 79 vor­ gesehen ist, dem wiederum die Düsennadel 14 kolbenstan­ genähnlich zugeordnet ist. Der doppelt wirkende Zylinder 79 verfügt über einen Differentialkolben 80. Dieser ist derart bemessen, daß auf Seite der Düsennadel 14 die Kolbenfläche größer ist als auf der der Düsennadel 14 abgewandten Seite des Differentialkolbens 80.

Die Schaltung und Funktion dieser mit einem Differential­ kolben 80 versehenen Spritzvorrichtung geht anschaulich aus den Fig. 5 und 6 hervor. Demnach ist die zum 5/2-Wegeventil 18 führende Versorgungsleitung 77 gleich­ zeitig mit der der Düsennadel 14 abgewandten (kleineren) Rückseite des Differentialkolbens 80 verbunden durch eine Parallelleitung 81. Die der Düsennadel 14 zuge­ kehrte (größere) Vorderseite des Differentialkolbens 80 ist hier - wie bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Schaltung des ersten Ausführungsbeispiels der Spritzvor­ richtung - durch eine entsprechende Leitung, nämlich hier die Versorgungsbohrung 76, mit dem Ausgang des 5/2-Wegeventils 18 verbunden. In der Fig. 5 ist eine Schaltstellung des 5/2-Wegeventils 18 bei geschlossenem Spritzkopf 11, also geschlossenen Absperrventilen 16 und 78, dargestellt. Die Versorgung des verstellbaren Rück­ schlagdrosselventils 17 erfolgt hier wie im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Demgegenüber wird hier die der Düsennadel 14 weggerichtete Rückseite des Differentialkolbens 80 unter Umgehung des 5/2-Wegeven­ tils 18 direkt über die Parallelleitung 81 mit (Steuer-) Druckluft versorgt, wodurch der doppelt wirkende Zylin­ der 79 im ausfahrenden Sinne bewegt und die Düse 12 ge­ schlossen wird. Die an der zur Düsennadel 14 gerichteten Seite des doppelt wirkenden Zylinders 79 entweichende Luft kann dabei über die hier zur Belüftung dienende Versorgungsbohrung 76 durch das 5/2-Wegeventil 18 hindurch drucklos entweichen.

Die in der Fig. 6 gezeigte, entgegengesetzte Schaltstel­ lung des 5/2-Wegeventils 18 bewirkt ein Öffnen beider Ab­ sperrventile 16 bzw. 78, wobei wiederum das verstellbare Rückschlagdrosselventil 17 wie im vorstehend beschriebe­ nen Ausführungsbeispiel gesteuert wird. In diesem Falle ist die zum 5/2-Wegeventil 18 führende Versorgungslei­ tung 77 beidseitig mit dem doppelt wirkenden Zylinder 79 verbunden. Es fließt nämlich über das 5/2-Wegeventil 18 und die Versorgungsbohrung 76 (Steuer-)Druckluft auf die der Düsennadel 14 zugerichteten Vorderseite des Differen­ tialkolbens 80 und gleichzeitig unter Umgehung des 5/2-Wegeventils 18 über die Parallelleitung 81 (Steuer-) Druckluft auf die Rückseite des Differentialkolbens 80. Aufgrund der unterschiedlich großen Flächen des Differen­ tialkolbens 80 wird trotz beidseitiger Beaufschlagung desselben mit unter gleichem Druck stehender Druckluft der doppelt wirkende Zylinder 79 im einfahrenden Sinne betätigt, also die Düse 12 durch Hineinfahren der Düsen­ nadel 14 in den doppelt wirkenden Zylinder 79 geöffnet, weil die mit der Belüftungsbohrung 75 in Verbindung stehende Kolbenfläche größer als die mit der Parallel­ leitung 81 in Verbindung stehende Kolbenfläche des Differentialkolbens 80 ist.

Bezugszeichenliste:

10 Gehäuse
11 Spritzkopf
12 Düse
13 Ringkanal
14 Düsennadel
15 einfach wirkender Pneumatikzylinder
16 Absperrventil
17 verstellbares Rückschlagdrosselventil
18 5/2-Wegeventil
19 Düsenspitze
20 Bohrung
21 Austrittsöffnung
22 Spitze
23 Ringraum
24 Zufuhrbohrung
25 Dichtung
26 Dichtring
27 O-Ring
28 Zylinderbohrung
29 Kolben
30 Mantel
31 O-Ring
32 Druckfeder
33 Zylinderdeckel
34 Anschlagschraube
36 freies Ende
37 Anschlagfläche
38 Abdeckkappe
39 Überwurfmutter
40 Zylinderabsatz
41 Bohrung
42 Öffnung
43 Ringraum
44 Druckluftzufuhrkanal
45 Druckluftspeisekanal
46 Zylinderbohrung
47 Kolben
48 O-Ring
49 Endwandung
50 Anschlagschraube
51 Querbohrungen
52 Druckfeder
53 Verbindungsleitung
54 Stirnwandung
55 Aufnahmebohrung
56 Funktionseinheit
57 Halter
58 Zylinderabsatz
59 O-Ring
60 Ringraum
61 Stirnseite
62 Ringnut
63 Lippendichtung
64 Grundkörper
65 freies Ende
66 Dichtlippe
67 Längsmittelachse
68 Leitung
69 verstellbare Drosselschraube
70 Anschrägung
71 Drosselspitze
72 Drosselbohrung
73 Drosselspalt
74 Schlitz
75 Belüftungsbohrung
76 Versorgungsbohrung
77 Versorgungsleitung
78 Absperrventil
79 doppelt wirkender Zylinder
80 Differentialkolben
81 Parallelleitung

Claims (12)

1. Spritzvorrichtung zum zerstäubten Auftragen spritzfähiger Stoffe, insbesondere Farbstoffe, Kleber etc., auf einen Gegenstand, mit wenigstens einem Stoff­ austritt (Düse) und einem davon getrennten Gasaustritt (Ringkanal) für ein Zerstäubungsgas, vorzugsweise Druck­ luft, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasaustritt (Ring­ kanal 13) zeitlich verzögert nach dem Stoffaustritt (Düse 12) schließbar ist.

2. Spritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sowohl dem Gasaustritt (Ringkanal 13) als auch dem Stoffaustritt (Düse 12) ein Absperrventil (16, 78) zugeordnet ist und das Absperrventil (16) für den Gasaustritt (Ringkanal 13) durch ein Zeitverzögerungs­ organ betätigbar ist.

3. Spritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zeitverzögerungsorgan bezüglich der Verzögerungszeit verstellbar ist.

4. Spritzvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitverzögerungsorgan derart dem Absperrventil (16) für den Gasaustritt (Ringkanal 13) zu­ geordnet ist, daß es das Absperrventil (16) zeitver­ zögert schließt.

5. Spritzvorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Zeitverzögerungsorgan und einem Druck­ mittelbetätigungsorgan für das Absperrventil (78) des Stoffaustritts (Düse 12) ein Steuerorgan (5/2-Wegeventil 18) zugeordnet ist, daß gleichzeitig das Zeitverzöge­ rungsorgan und das Absperrventil (78) für den Stoffaus­ tritt (Düse 12) betätigt.

6. Spritzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steuerorgan ein pneumatisches 5/2-Wege­ ventil (18) ist.

7. Spritzvorrichtung nach Anspruch 2 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zeitverzögerungsorgan ein verstellba­ res Rückschlagdrosselventil (17) ist.

8. Spritzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das verstellbare Rückschlagdrosselventil (17), die Absperrventile (16, 78) und das Druckmittelbe­ tätigungsorgan (einfach wirkendes Pneumatikventil 15) in einem gemeinsamen Gehäuse (10) integriert sind.

9. Spritzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das verstellbare Rückschlagdrosselventil (17) durch einen in einer Aufnahmebohrung (55) im Gehäu­ se (11) angeordneten Halter (57) mit einer darin angeord­ neten verstellbaren Drosselschraube (69) und einen in einem Ringraum (60) zwischen dem Halter (57) und der Auf­ nahmebohrung (55) angeordneten Rückschlagorgan (Lippen­ dichtung 63) gebildet ist.

10. Spritzvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rückschlagorgan als eine Lippendich­ tung (63) ausgebildet ist, die aus einem auf dem Halter (57) festsitzend sowie dichtend angeordneten Grundkörper (64) und einer daran angeformten, etwa kegelförmigen Dichtlippe (66) aus einem elastischen Material besteht, wobei die Dichtlippe (66) derart auf dem Halter (57) an­ geordnet ist, daß sie beim Öffnen des Absperrventils (16) für den Gasaustritt (Ringkanal 13) den Ringraum (60) zwischen der Aufnahmebohrung (55) und dem Halter (57) nahezu vollständig freigibt, beim Schließen des Ab­ sperrventils (16) den Ringraum (60) jedoch verschließt.

11. Verfahren zur Steuerung einer Spritzvorrichtung zum zerstäubten Auftragen spritzförmiger Stoffe auf einen Gegenstand, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Austritt eines (Zer­ stäubungs-)Gases und des Stoffs aus der Spritzvorrich­ tung in Abhängigkeit von einer Schließ- und Öffnungs­ stellung derselben gesteuert wird, dadurch gekennzeich­ net, daß zum Öffnen der Spritzvorrichtung die Stoff- und Gaszufuhr annähernd gleichzeitig freigegeben werden und zum Schließen der Spritzvorrichtung die Gaszufuhr erst (zeitlich versetzt) nach dem Schließen des Stoffaus­ tritts unterbrochen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß das Öffnen und das Schließen sowohl der Gaszu­ fuhr als auch der Stoffzufuhr gemeinsam gesteuert werden, wobei zum Schließen die Stoffzufuhr unmittelbar, jedoch die Gaszufuhr über ein Zeitverzögerungsorgan ge­ steuert wird.