DE3836051A1 - Spritzvorrichtung und verfahren zur steuerung derselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzvorrichtung zum unzer­ 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 14.

Bei den hier angesprochenen Spritzvorrichtungen handelt es sich um solche, bei denen der aufzutragende Stoff beim Austritt aus einer Düse der Spritzvorrichtung unzerstäubt auf einen entsprechenden Gegenstand aufgetragen wird. Sol­ che Spritzvorrichtungen dienen zum Lackieren, also zum Auftragen von unzerstäubter Farbe auf einen entsprechenden Gegenstand, können aber auch zum unzerstäubten Auftragen von Kleber, Heißkleber, Öl und ähnlichen fließfähigen Stoffen eingesetzt werden.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art ist die zum Aus­ tritt des fließfähigen Stoffes dienende Düse von einem (konzentrischen) Ringkanal zum Gasaustritt umgeben. Durch diesen wird nach dem Schließen der Stoffzufuhr Druckluft geleitet zum Abblasen von Stoffresten von der Stoffaus­ trittsdüse vor dem endgültigen Stillsetzen der Spritzvor­ richtung im Zusammenhang mit einer Arbeitspause. Die Steu­ erung des Druckluft- und Stoffaustritts aus der bekannten Spritzvorrichtung erfolgt separat nacheinander. Hieran ist nachteilig, daß eine separate Steuerung zur Öffnung und zum Schließen des Gasaustritts zum Sauberblasen der Stoff­ austrittsdüse erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzvor­ richtung der eingangs genannten Art und ein Verfahren zur Steuerung derselben vorzuschlagen, womit einfach (mit ge­ ringem apparativen Aufwand) und zuverlässig ein Sauberbla­ sen der Stoffaustrittsdüse erfolgen kann.

Dadurch, daß der Gasaustritt erst dann öffenbar ist, wenn der Stoffaustritt bereits geschlossen ist, und zeitlich verzögert wieder schließbar ist, erfolgt durch die aus dem Gasaustritt austretende Druckluft ein Freiblasen der Dü­ senspitze bei geschlossener Düse für den Stoffaustritt. Der Austritt von Druckluft aus vorzugsweise einem entspre­ chenden Kanal der Düse erfolgt somit vor jeder Arbeitsun­ terbrechung. Durch das selbsttätige Schließen der Druck­ luftzufuhr zum Sauberblasen der Düse wird der Schaltungs­ aufwand für die erfindungsgemäße Spritzvorrichtung minimal gehalten. Auch ist ein zuverlässiges Sauberblasen der ge­ schlossenen Düse gewährleistet.

Zweckmäßigerweise ist die Zeit der Druckluftzufuhr zum Sauberblasen der Düse einstellbar. Dadurch läßt sich die Spritzvorrichtung an die besonderen Eigenarten der zu ver­ arbeitenden Stoffe anpassen. Übermäßig lange Nachspritz­ zeiten und ein damit verbundener hoher Druckluftverbrauch werden so wirksam vermieden.

Die Zeitdauer des Druckluftaustritts bei jeder Arbeitsun­ terbrechung der Spritzvorrichtung wird durch ein dem Ab­ sperrventil für den Druckluftaustritt zugeordnetes Zeit­ verzögerungsorgan gesteuert. Letzteres ist dergestalt aus­ gebildet, daß es das Ventil für den Druckluftaus­ tritt nach dem Schließen des Stoffaustritts öffnet und nach einer vorherbestimmbaren Zeit wieder schließt. Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Zeitverzögerungsorgan bezüglich der Verzögerungszeit ver­ stellbar ausgebildet zur bedarfsweisen Veränderung der Ausströmzeit der Druckluft.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist das Zeit­ verzögerungsorgan derart dem Absperrventil für den Druck­ luftaustritt zugeordnet, daß es das Absperrventil wenig­ stens in Schließstellung bewegt. Auch hierdurch ist eine optimale Anpassung der Spritzvorrichtung an die vorherr­ schenden Gegebenheiten gewährleistet.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Er­ findung ist das Zeitverzögerungsorgan als verstellbares Rückschlagdrosselventil ausgebildet. Dieses relativ einfa­ che Bauteil führt zu einer wirkungsvollen Drossel-Verzöge­ rung beim Schließvorgang des Absperrventils für die Druck­ luftzufuhr.

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

Ein Verfahren zur Steuerung der Spritzvorrichtung weist die Merkmale des Anspruchs 14 auf. Demnach wird nach dem Schließen der Stoffzufuhr die Gaszufuhr erst freigegeben und nach einer vorbestimmten Zeit auch die Gaszufuhr un­ terbrochen. Hierdurch ist gewährleistet, daß die unzer­ stäubte Stoffauftragung auf einen Gegenstand durch die nur zum Sauberblasen der geschlossenen Düse dienende Druckluft nicht beeinträchtigt wird. Gleichzeitig ist gewährleistet, daß die Druckluftzufuhr zum Freiblasen der geschlossenen Düse mit ausreichender Wirksamkeit erfolgt.

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, das Öffnen und Schließen sowohl der Gaszufuhr als auch der Stoffzufuhr gemeinsam zu steuern, wodurch der Aufwand an entsprechenden Steuerungsorganen relativ gering gehalten werden kann. Durch das Schließen der Druckluftzufuhr zum Freiblasen der Düse unter Zuhilfe­ nahme eines Zeitverzögerungsorgans wird eine weitere Ver­ ringerung des Steuerungsaufwandes herbeigeführt, da das Zeitverzögerungsorgan in der Lage ist, ohne die Auslösung eines weiteren Schaltvorgangs, beispielsweise durch die Betätigung eines entsprechenden Pneumatikventils, das Ab­ sperrventil für die Druckluftzufuhr zuverlässig zu schlie­ ßen.

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

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Spritzvorrichtung,

Fig. 2 einen Pneumatik-Schaltplan zur Steuerung der Spritzvorrichtung gemäß der Fig. 1 bei geschlos­ senem Stoffzufuhrventil und geöffnetem Gaszufuhr­ ventil,

Fig. 3 den Pneumatik-Schaltplan gemäß der Fig. 2 in ent­ gegengesetzter Schaltstellung,

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Spritzvor­ richtung in einem Querschnitt,

Fig. 5 einen Pneumatik-Schaltplan zur Steuerung der Spritzvorrichtung gemäß der Fig. 4 bei geschlos­ senem Stoffzufuhrventil und geöffnetem Gaszufuhr­ ventil, und

Fig. 6 den Pneumatik-Schaltplan gemäß der Fig. 5 in ent­ gegengesetzter Schaltstellung.

Die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele zeigen eine Spritzvorrichtung zum Auftragen von unzerstäubter Farbe auf einen Gegenstand und zur Zufuhr von Säuberungs­ druckluft, nachfolgend kurz "Druckluft" genannt, zum Ab­ blasen der Farbe nach einer Beendigung des Farbauftragens.

Bei der hier gezeigten Spritzvorrichtung sind einem Gehäu­ se 10 alle funktionsnotwendigen Organe zugeordnet. Zum Austritt der Farbe und (alternativ) der Druckluft verfügt die Spritzvorrichtung über einen Spritzkopf 11, der im ge­ zeigten Ausführungsbeispiel über eine Düse 12 zum Austritt der Farbe und einen konzentrisch die Düse 12 umgebenden Ringkanal 13 zum Austritt der Druckluft verfügt. Alterna­ tiv ist es auch denkbar, anstatt des Ringkanals 13 der Dü­ se 12 eine quergerichtete (zweite) Düse zum Austritt der Druckluft zuzuordnen. Durch diese ist die Düse 13 über ei­ nen quergerichteten Druckluftstrahl besonders effektiv sauberzublasen. In der Düse 12 befindet sich eine in Axialrichtung hin- und herbewegbare Düsennadel 14, die von einem Druckmittelorgan, nämlich einem einfachwirkenden Pneumatikzylinder 15 (im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 3), zum Öffnen und Schließen der Düse 12 bewegbar ist. Zur Steuerung der Druckluftzufuhr zum Ringkanal 13 dient ein Absperrventil 16, das von einem Zeitverzögerungsorgan, nämlich einem verstellbaren Rückschlagdrosselventil 17, steuerbar ist.

Sowohl das verstellbare Rückschlagdrosselventil 17 als auch der einfachwirkende Pneumatikzylinder 15 sind gemein­ sam durch ein 5/2-Wegeventil 18 steuerbar.

Das 5/2-Wegeventil 18 und der Spritzkopf 11 sind von außen her am Gehäuse 10 der Spritzvorrichtung befestigt, vor­ zugsweise hiermit verschraubt. Demgegenüber sind der ein­ fachwirkende Pneumatikzylinder 15, das Absperrventil 16 und das verstellbare Rückschlagdrosselventil 17 im Inneren des Gehäuses 10 angeordnet. Dadurch ist die Spritzvorrich­ tung ein kompaktes Ganzes, das keine äußeren Steuerorgane zur Druckluftsteuerung und Einstellung der Blasdauer der Druckluft 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 Durch­ messer gegenüber der Bohrung 20 verringerten, kegelförmi­ gen Austrittsöffnung 21 für die Farbe. Innerhalb der Boh­ rung 20 der Düsenspitze 19 ist die Düsennadel 14 hin- und herbewegbar gelagert. An ihrem freien Ende verfügt die Dü­ sennadel 14 über eine ebenfalls kegelförmige Spitze 22, die korrespondierend zur Austrittsöffnung 21 ausgebildet ist zum Verschluß derselben. Der Durchmesser der Düsenna­ del 14 ist derart gewählt, daß ihr sich an die Spitze 22 anschließender zylindrischer Bereich in der Bohrung 20 der Düsenspitze 19 einen Ringraum 23 bildet, der sich im Ge­ häuse 10 fortsetzt. Dieser Ringraum 23 dient zur Zufuhr von Farbe durch eine entsprechende (quergerichtete) Zu­ fuhrbohrung 24, die von außen her in das Gehäuse 10 hin­ eingeführt ist. Zum einfachwirkenden Pneumatikzylinder 15 hin ist die Rückseite des Ringraumes 23 gegenüber der Dü­ sennadel 14 abgedichtet durch eine Dichtung 25 aus zwei mit Abstand voneinander in einem Dichtring 26 angeordneten O-Ringen 27. Gegenüber dem Gehäuse 10 ist der Dichtring 26 in geeigneter Weise abgedichtet.

Der einfachwirkende Pneumatikzylinder 15 verfügt über ei­ nen Zylinder, der durch eine im Gehäuse 10 angeordnete Zy­ linderbohrung 28 gebildet ist. In dieser befindet sich be­ weglich ein Kolben 29, der mit dem der Spitze 22 gegen­ überliegende 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 Ab­ dichtung und gleichzeitig eine Führung des Kolbens 29 ge­ genüber der Zylinderbohrung 28 im Gehäuse 10. Die von 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 Zy­ linderdeckel 33 hindurchgeschraubt ist hier eine Anschlag­ schraube 34, die ins Innere der Zylinderbohrung 28 hinein­ ragt und deren freies Ende 36 einen Anschlag für eine ent­ sprechende Anschlagfläche 37 an der Rückseite des Kolbens 29 bildet. Durch Verdrehen der mittels eines Gewindes im Zylinderdeckel 33 befestigten 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 eingestellt werden.

Zur Druckluftzufuhr wird der konzentrisch die Düse 12 um­ gebende Ringkanal 13 durch eine zum Spritzkopf 11 gehören­ de Abdeckkappe 38 gebildet, die durch eine Überwurfmutter 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 Au­ ßenkontur der Düsenspitze 19 angepaßte, 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 kreisförmigen Öffnung 42, die im Durchmesser etwas größer als der Außendurchmesser der Dü­ senspitze 19 in der Ebene der Öffnung 42 ist.

In einem von der Bohrung 41 in der Abdeckkappe 38 gebilde­ ten 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 Absperr­ ventil 16. Dieses wiederum steht mit einem von außen ab­ gedichteten Druckluftspeisekanal 45 im Gehäuse 10 in Ver­ bindung. An den Druckluftspeisekanal 45 schließt eine By­ passleitung 82 an. Auf diese wird weiter unten noch näher eingegangen.

Das Absperrventil 16 besteht im wesentlichen aus einem in einer Zylinderbohrung 46 im Gehäuse 10 geführten Kolben 47. Dieser ist durch einen auf seiner Mantelfläche ange­ ordneten O-Ring 48 in der Zylinderbohrung 46 hin- und her­ bewegbar geführt und abgedichtet. Der Kolben 47 ist in der Zylinderbohrung 46 zwischen zwei Endstellungen, nämlich einer Endwandung 49 der Zylinderbohrung 46 und einer von außen her in das Gehäuse 10 eingesetzten Anschlagschraube 50, hin- und herbewegbar. In der Fig. 1 befindet sich der Kolben 47 in einer Verschlußstellung, indem nämlich die Rückseite des Kolbens 47 eine Bohrung 85 in der Anschlag­ schraube 50 unter Anlage an einen O-Ring 83 luftdicht ver­ schließt. In der anderen, nicht gezeigten Endstellung, in der der Kolben 47 Anlage an der Endwandung 49 der Zylin­ derbohrung 46 erhält, gibt die Mantelfläche des Kolbens 47 die Bohrung 85 der Verschlußschraube 50 vollständig frei. Es kann dann von dem Druckluftspeisekanal 45 aus durch eine der Querbohrungen 51 und die Bohrung 85 in der Anschlag­ schraube 50 ins Innere des Absperrventils 16 gelangende Druckluft nach Durchströmen der Zylinderbohrung 46 in den Druckluftzufuhrkanal 44 gelangen.

Eine zwischen der Endwandung 49 und der ihr zu gerichteten Wandung des Kolbens 47 angeordnete Druckfeder 52 bewegt den Kolben 47 selbsttätig gegen den O-Ring 83 auf der An­ schlagschraube 50 hin, verschließt also das Absperrventil 16 zur Unterbrechung des Druckluftdurchflusses von dem Druckluftspeisekanal 45 zum Druckluftzufuhrkanal 44. Ge­ öffnet wird das Absperrventil 16, sobald die Bypassleitung 82 mit Druckluft versorgt wird. Es gelangt über den Druck­ luftspeisekanal 45 und die Querbohrungen 51 dann Druckluft in die Zylinderbohrung 46, wodurch der Kolben 47 gegen die Federkraft der Druckfeder 52 gegen die Endwandung 49 der Zylinderbohrung 46 bewegt wird zur Freigabe des vom Ab­ sperrventil 16 wegführenden Druckluftzufuhrkanals 44.

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 Druckbeaufschla­ gung der der Druckfeder 52 zu gerichteten Seite des Kol­ bens 47. An der anderen Seite mündet die Verbindungslei­ tung 53 in einer Stirnwandung 54 einer zylindrischen Auf­ nahmebohrung 55. In dieser Aufnahmebohrung 55 befindet sich eine Funktionseinheit 56 des verstellbaren Rück­ schlagdrosselventils 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 hin gerichteten Teilbereich über einen korrespondierend zur Aufnahmebohrung 55 ausge­ bildeten Zylinderabsatz 58, auf dem zur zusätzlichen Dich­ tung im vorliegenden Falle ein O-Ring 59 angeordnet ist.

Im vorderen, zur Stirnwandung 54 der Aufnahmebohrung 55 gerichteten Bereich ist der Halter 57 mit einer durchlau­ fenden Einschnürung gegenüber dem Zylinderabsatz 58 verse­ hen, wodurch zwischen der Aufnahmebohrung 55 und dem Hal­ ter 57 ein Ringraum 60 entsteht. Dadurch, daß eine Stirn­ seite 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 we­ sentlichen die Ringnut 62 ausfüllenden, rechteckigen Grundkörper 64 und einer daran einstückig angeformten und sich zu einem freien Ende 65 hin verjüngenden Dichtlippe 66. Die Dichtlippe 66 ist derart schräggerichtet gegenüber einer Längsmittelachse 67 des Halters 57, daß sie - als Ganzes gesehen - eine kegelstumpfförmige Gestalt aufweist und aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften nur in einer Richtung dichtend wirkt unter Anlage des umlaufenden frei­ en Endes 65 der Dichtlippe 66 an der äußeren Mantelfläche der Aufnahmebohrung 55. Demzufolge verfügt die Lippendich­ tung 63 über eine Rückschlagwirkung. Diese tritt im schließenden Sinne des Absperrventils 16 ein.

Der Ringraum 60 des verstellbaren Rückschlagdrosselventils 17 ist verbunden mit einer von außen her in das Gehäuse 10 eintretenden Leitung 68. Gleichzeitig ist die Leitung 68 verbunden mit der Bypassleitung 82, die zum Druckluftspei­ sekanal 45 für das Absperrventil 16 führt. Auf diese Weise wird bei Druckbeaufschlagung der Leitung 68 bei eintreten­ der Rückschlagwirkung des verstellbaren Rückschlagdros­ selventils 17 der Ringraum desselben druckbeaufschlagt. Gleichzeitig erfolgt eine Druckbeaufschlagung des Absperr­ ventils 16, wodurch dessen Kolben 47 im öffnenden Sinne entgegen der Federkraft der Druckfeder 52 bewegt wird. Da gleichzeitig durch die Druckbeaufschlagung des Ringraumes 60 im verstellbaren Rückschlagdrosselventil 17 über die Drosselspitze 71 Druckluft langsam aus der Drosselbohrung 72 heraus in die Verbindungsleitung 53 zum Absperrventil 16 gelangt, baut sich an der der Druckfeder 52 zugeordne­ ten Rückseite des Kolbens 47 allmählich ein Druck auf. Spätestens, wenn dieser annähernd genau so groß ist wie der Druck der aus der Leitung 68 stammenden Druckluft auf der Vorderseite des Kolbens 47, erfolgt durch die zusätz­ liche Kraft der (vorgespannten) Druckfeder 52 auf der Rückseite des Kolbens 47 ein Schließen des Absperrventils 16.

Im Inneren des Halters 57 befindet sich eine verstellbare Drosselschraube 69. Diese ist durch ein Gewinde im Halter 57 gehalten und durch Verdrehen relativ zum Halter 57 auf der Längsmittelachse 67 hin- und herbewegbar. Hierbei wird die mit einer Anschrägung 70 an einer zylindrischen Dros­ selspitze 71 versehene Drosselschraube 69 in einer korre­ spondierend zur Drosselspitze 71 ausgebildeten Drosselboh­ rung 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 Zuhilfenahme eines Schlitzes 74 in der Drosselschraube 69 erfolgende Verändern des Drossel­ spalts 73 kann das zeitliche Strömungsvolumen der zum Schließen des Absperrventils 16 dienenden Steuerluft ver­ ändert werden. Beim Eintritt von Druckluft durch die Lei­ tung 68 in das verstellbare Rückschlagdrosselventil 17 wird durch den sich dabei im Bereich des Ringraumes 60 aufbauenden Druck die von hinten beaufschlagte Dichtlippe 66 mit ihrem freien Ende 65 gegen den Mantel der Aufnahme­ bohrung 55 gedrückt und insoweit der Ringraum 60 abgedich­ tet. Es kann dadurch die von der Leitung 68 in den Ring­ raum 60 einströmende Druckluft nicht unmittelbar über die Verbindungsleitung 53 zum Absperrventil 16 gelangen; viel­ mehr wird die Druckluft vom Ringraum 60 über im vorliegen­ den 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 anschließen­ de Verbindungsleitung 53 zum Absperrventil 16. In diesem wird durch die Drosselung der Druckluftzuführung der Kol­ ben 47 langsam von der Öffnungsstellung in die gezeigte Schließstellung 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 ein­ fachwirkenden Pneumatikzylinders 15 durch eine nur andeu­ tungsweise dargestellte Versorgungsbohrung 76. Auf diese Weise wird die Düse 12 durch die Druckfeder 32 des ein­ fachwirkenden Pneumatikzylinders 15 geschlossen und an­ schließend über die Steuerleitung 84 in Verbindung mit der Bypassleitung 82 das Absperrventil 16 zur Druckluftzufuhr zum Ringkanal 13 geöffnet. Die dann aus dem Ringkanal 13 austretende Druckluft bläst daraufhin die geschlossene Dü­ se 12 an ihrer Außenseite frei.

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 Fig. 2 dargestellten Schaltstellung des 5/2-Wegeventils 18 das verstellbare Rückschlagdrosselventil 17 über die hier als Steuerleitung wirkende Leitung 68 mit Druckluft gespeist. Diese (Steu­ er-)Druckluft gelangt durch den Drosselspalt 73 der ver­ stellbaren Drosselschraube 69 gedrosselt über die auch in diesem Falle als Steuerleitung dienende Verbindungsleitung 53 auf die zur Druckfeder 52 gerichtete Seite des Kolbens 47 des Absperrventils 16, wodurch dieses allmählich ge­ schlossen wird, und zwar unter Mitwirkung der sich zum Schließen expandierenden Druckfeder 52, die in der in Fig. 2 gezeigten offenen Stellung des Absperrventils 16 vorgespannt ist.

Die zwischen dem 5/2-Wegeventil 18 und dem verstellbaren Rückschlagdrosselventil 17 angeordnete Leitung 68 steht erfindungsgemäß ferner in Verbindung mit der zum Eingang des Absperrventils 16 führenden Bypassleitung 82. Diese dient gleichzeitig zur Steuerung des Absperrventils 16 in öffnender Richtung, wie es in der Fig. 2 symbolisch durch die faktisch nicht zusätzlich vorhandene Steuerleitung 84 verdeutlicht wird.

Bei der in der Fig. 2 gezeigten Schaltstellung des 5/2-We­ geventils 18 wird etwa mit der Öffnung der Versorgungslei­ tung 77 zur Zufuhr der Steuerluft zur Steuerleitung 84 die Versorgungsbohrung 76 für den einfachwirkenden Pneumatik­ zylinder 15 geöffnet, also entlüftet, wodurch die diesem zugeordnete Druckfeder 32 den Kolben 29 im ausfahrenden Sinne vorbewegt und die Düsennadel 14 die Düse 12 schließt.

Die in der Fig. 2 dargestellte Schaltstellung wird er­ reicht, indem durch ein Umschalten des 5/2-Wegeventils 18 in die gezeigte Stellung annähernd gleichzeitig über die Entlüftung der Versorgungsbohrung 76 und das dadurch über die Druckfeder 32 erfolgte Betätigen des einfachwirkenden Pneumatikzylinders 15 die Düse 12 geschlossen und über die Steuerleitung 84 sowie die Bypassleitung 82 das Absperr­ ventil 16 zur Freigabe des Druckluftaustrittes aus dem Ringkanal 13 geöffnet wird. Anschließend erfolgt automa­ tisch innerhalb einer am verstellbaren Rückschlagdrossel­ ventil 17 einstellbaren Verzögerungszeit ein Schließen des Absperrventils 16, ohne daß das Absperrventil 78 für die Düse 12 betätigt wird, indem langsam durch das verstell­ bare Rückschlagdrosselventil 17 über die Verbindungslei­ tung 53 auf die der Druckfeder 52 zugerichtete Rückseite des Kolbens 47 im Absperrventil 16 auch aus der Leitung 68 stammende Druckluft zugeführt wird. Wenn sich aufgrund dieser gedrosselten Druckluftzufuhr an der Rückseite des Kolbens 47 im Absperrventil 16 ein annähernd genauso gro­ ßer Druck wie an der Vorderseite des Kolbens 47 aufgrund der Verbindung mit der Bypassleitung 82 einstellt, erfolgt ein Schließen des Absperrventils 16 durch Entspannen der in geöffneter Stellung vorgespannten Druckfeder 52, die gegen den auf beiden Seiten des Kolbens 47 nun annähernd gleichen Druck den Kolben 47 in die Schließstellung be­ wegt. Diese Schließstellung des Absperrventils 16 ent­ spricht der in der Fig. 3 angedeuteten Stellung.

In der Fig. 3 ist die zweite Schaltstellung des 5/2-Wege­ ventils 18 dargestellt. Hier strömt aus der Versorgungs­ leitung 77 über das 5/2-Wegeventil 18 und die Versorgungs­ bohrung 76 Druckluft auf die der Düsennadel 14 zu gerich­ tete Seite des Kolbens 29 des einfachwirkenden Pneumatik­ zylinders 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 geöff­ net, wodurch über die Zufuhrbohrung 24 und den Ringraum 23 die Farbe aus dem Spritzkopf 11 austreten kann.

In der Schaltstellung des 5/2-Wegeventils 18 gemäß der Fig. 3 wird die Steuerleitung, nämlich die Verbindungs­ leitung 53, mit der Leitung 68 entlüftet. Dabei bleibt das drucklose Absperrventil 16 geschlossen durch die dem Kol­ ben 47 desselben zugeordnete Druckfeder 52. Es erfolgt so eine unzerstäubte Auftragung von Farbe, Heißkleber etc. auf einen Gegenstand.

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 einfachwirkenden Pneumatikzylin­ ders 15 hier ein doppeltwirkender Zylinder 79 vorgesehen ist, dem wiederum die Düsennadel 14 kolbenstangenähnlich zugeordnet ist. Der doppeltwirkende Zylinder 79 verfügt über einen Differentialkolben 80. Dieser ist derart bemes­ sen, daß auf der 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-We­ geventil 18 führende Versorgungsleitung 77 gleichzeitig mit der der Düsennadel 14 abgewandten (kleineren) Rück­ seite des Differentialkolbens 80 verbunden durch eine Pa­ rallelleitung 81. Die der Düsennadel 14 zugekehrte (größe­ re) Vorderseite des Differentialkolbens 80 ist hier - wie bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Schaltung des ersten Ausführungsbeispiels der Spritzvorrichtung - durch eine entsprechende Leitung, nämlich hier die Versorgungs­ bohrung 76, mit dem Ausgang des 5/2-Wegeventils 18 verbun­ den. In der Fig. 5 ist eine Schaltstellung des 5/2-Wege­ ventils 18 bei geschlossenem Absperrventil 78 für die Düse 12, aber geöffnetem Absperrventil 16 dargestellt. Das Schließen des Absperrventils 16 erfolgt nach einer am ver­ stellbaren Rückschlagdrosselventil 17 einstellbaren Zeit­ dauer, und zwar ebenfalls durch das verstellbare Rück­ schlagdrosselventil 17. Danach verfügt das Absperrventil 16 bei unveränderter Schaltstellung des 5/2-Wegeventils 18 über die in der Fig. 6 dargestellte Schließstellung.

Die Versorgung des verstellbaren Rückschlagdrosselventils 17 und des Absperrventils 16 erfolgt hier wie im vorste­ hend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Demgegenüber wird hier die von der Düsennadel 14 weg gerichtete Rückseite des Differentialkolbens 80 unter Umgehung des 5/2-Wegeventils 18 direkt über die Parallelleitung 81 mit (Steuer-)Druck­ luft versorgt, wodurch der doppeltwirkende Zylinder 79 im ausfahrenden Sinne bewegt und die Düse 12 geschlossen wird. Die an der zur Düsennadel 14 gerichteten Seite des doppeltwirkenden 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 des Ab­ sperrventils 78, während das Absperrventil 16 geschlossen bleibt. In diesem Falle ist die zum 5/2-Wegeventil 18 füh­ rende Versorgungsleitung 77 beidseitig mit dem doppeltwir­ kenden Zylinder 79 verbunden. Es fließt nämlich über das 5/2-Wegeventil 18 und die Versorgungsbohrung 76 (Steuer-) Druckluft auf die der Düsennadel 14 zu gerichteten Vorder­ seite des Differentialkolbens 80 und gleichzeitig unter Umgehung des 5/2-Wegeventil 18 über die Parallelleitung 81 (Steuer-)Druckluft auf die Rückseite des Differentialkol­ bens 80. Aufgrund der unterschiedlich großen Flächen des Differentialkolbens 80 wird trotz beidseitiger Beaufschla­ gung desselben mit unter gleichem Druck stehender Druck­ luft der doppeltwirkende Zylinder 79 im einfahrenden Sinne betätigt, also die Düse 12 durch Hineinfahren der Düsenna­ del 14 in den doppeltwirkenden Zylinder 79 geöffnet, weil die mit der Belüftungsbohrung 75 in Verbindung stehende Kolbenfläche größer als die mit der Parallelleitung 81 in Verbindung stehende Kolbenfläche des Differentialkolbens 80 ist.

Bezugszeichenliste:

10 Gehäuse
11 Spritzkopf
12 Düse
13 Ringkanal
14 Düsennadel
15 einfachwirkender 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 doppeltwirkender Zylinder
80 Differentialkolben
81 Parallelleitung
82 Bypassleitung
83 O-Ring
84 Steuerleitung
85 Bohrung

Claims (15)

1. Spritzvorrichtung zum unzersträubten Auftragen spritz­ fähiger Stoffe, insbesondere Farbstoffe, Kleber etc., auf einen Gegenstand mit wenigstens einem Stoffaustritt (Düse) und einem davon getrennten Gasaustritt (Ringkanal) für ein Abblasgas, vorzugsweise Druckluft, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasaustritt nach dem Schließen des Stoffaustritts (Düse 12) öffenbar und zeitlich verzögert 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 Gas­ austritt (Ringkanal 13) durch ein Zeitverzögerungsorgan betätigbar ist.

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

4. Spritzvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Zeitverzögerungsorgan derart dem Ab­ sperrventil (16) für den Gasaustritt (Ringkanal 13) zuge­ ordnet ist, daß es das Absperrventil (16) zeitverzögert schließt.

5. Spritzvorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zeitverzögerungsorgan und einem Druckmittelbetäti­ gungsorgan für das Absperrventil (78) des Stoffaustritts (Düse 12) ein Steuerorgan (5/2-Wegeventil 18) zugeordnet ist, daß gleichzeitig das Zeitverzögerungsorgan druckbe­ aufschlagbar und das Absperrventil (78) für den Stoffaus­ tritt (Düse 12) schließbar ist.

6. Spritzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit der Druckbeaufschlagung des Zeitverzöge­ rungsorgans das Absperrventil druckbeaufschlagbar ist, vorzugsweise durch eine Bypassleitung (82).

7. Spritzvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Steuerorgan ein pneumatisches 5/2- Wegeventil (18) ist.

8. Spritzvorrichtung nach Anspruch 2 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitverzögerungsorgan ein verstellbares Rück­ schlagdrosselventil (17) ist.

9. Spritzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das verstellbare Rückschlagdrosselventil (17), die Absperrventile (16, 78) und das Druckmittelbetä­ tigungsorgan (einfachwirkender Pneumatikzylinder 15) in einem gemeinsamen Gehäuse (10) integriert sind.

10. Spritzvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das verstellbare Rückschlagdrosselventil (17) durch einen in einer Aufnahmebohrung (55) im Gehäuse (10) angeordneten Halter (57) mit einer darin angeordneten verstellbaren Drosselschraube (69) und ein in einem Ring­ raum (60) zwischen dem Halter (57) und der Aufnahmebohrung (55) angeordnetes Rückschlagorgan (Lippendichtung 63) ge­ bildet ist.

11. Spritzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rückschlagorgan als eine Lippendichtung (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) angeordnet ist, daß sie beim Öffnen des Absperrventils (16) für den Gas­ austritt (Ringkanal 13) den Ringraum (60) zwischen der Aufnahmebohrung (55) und dem Halter (57) nahezu vollstän­ dig freigibt, beim Schließen des Absperrventils (16) den Ringraum (60) jedoch verschließt.

12. Spritzvorrichtung nach Anspruch 2 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (16) einen durch eine Druckfeder (52) im schließenden Sinne beaufschlagbaren Kolben (47) aufweist.

13. Spritzvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckfeder (52) derart dimensioniert ist, daß bei druckbeaufschlagter Bypassleitung (82) gegen die Belastung der Druckfeder (52) der Kolben (47) in Öff­ nungsstellung des Absperrventils (16) bewegbar ist.

14. Verfahren zur Steuerung einer Spritzvorrichtung zum unzerstäubten Auftragen spritzfähiger Stoffe auf einen Ge­ genstand, insbesondere nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 13, wobei der alternative Austritt eines (Abblas-)Gases oder des Stoffes aus der Spritzvorrichtung in Abhängigkeit von einer Schließ- und Öffnungsstellung derselben gesteuert wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit oder kurz nach dem Schließen der Stoffzufuhr die Gaszufuhr freigegeben und nach einer vorbestimmbaren Zeit auch die Gaszufuhr unterbrochen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnen und das Schließen sowohl der Gaszufuhr als auch der Stoffzufuhr gemeinsam gesteuert werden, wobei das Schließen der Gaszufuhr über ein Zeitverzögerungsorgan gesteuert wird.