DE3922561A1 - Spritzgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spritzgerät zum zerstäubten Aufspritzen eines flüssigen Spritzmittels gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Zum Auftragen von flüssigen Spritzmitteln, insbesondere Lacken und Farben werden in großem Umfange Spritzgeräte der eingangs genannten Gattung verwendet. Bei diesen Spritzge­ räten wird das flüssige Spritzmittel einem Mundstück zuge­ führt und tritt durch dessen Austrittsöffnung aus. Das austretende Spritzmittel wird durch die koaxial zu dem Mundstück ausgeblasene Druckluft zerstäubt und mitgenommen, so daß das Spritzmittel auf ein Werkstück oder dergleichen aufgetragen werden kann.

Neben Spritzpistolen für das Lackieren großer Flächen hat sich in neuerer Zeit die sogenannte Air brush-Technik insbesondere auch für das präzise Auftragen geringer Farb- und Lackmengen durchgesetzt. Hierzu werden Spritzgeräte verwendet, die die Form eines Schreibgerätes aufweisen. Die Druckluft wird in der Nähe der Spitze über ein seitliches Anschlußstück zugeführt. Vor diesem Anschlußstück, unmit­ telbar hinter der Spitze des Spritzgerätes sitzt seitlich der Vorratsbehälter für das Spritzmittel, das ebenfalls radial dem Spritzgerät zugeführt wird. Sowohl die Druck­ luftmenge als auch die zugeführte Spritzmittelmenge können über Ventile dosiert werden.

Der seitlich an der Spitze des Spritzgerätes angebrachte Vorratsbehälter für das Spritzmittel erschwert ein exaktes feinfühliges Führen des Spritzgerätes, wie es bei feinen Linien und Konturen notwendig ist. Auch die Betätigung des radial von dem Spritzgerät abstehenden Ventilhebels während der Arbeit erschwert die exakte Führung des Spritzgerätes. Die Reinigung des Spritzgerätes ist mühsam und zeitraubend. Da die bekannten Spritzgeräte in der Konstruktion und damit in den Herstellungskosten aufwendig sind, wird dasselbe Spritzgerät in der Regel für verschiedene Spritzmittel, d.h. insbesondere für verschiedenfarbige Lacke verwendet. In diesem Falle ist ein gleichzeitiges Arbeiten mit ver­ schiedenen Farben nicht möglich und das Spritzgerät und der Vorratsbehälter müssen beim Wechseln der Farbe jeweils gründlich gereinigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spritzgerät zu schaffen, das kostengünstig herstellbar ist und eine präzise Führung beim Auftragen des Spritzmittels ermög­ licht.

Diese Aufgabe wird bei einem Spritzgerät der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Spritzgerät besteht aus wenigen Ein­ zelteilen, die vorzugsweise alle kostengünstig als Kunst­ stoffteile hergestellt werden können. Der Vorratsbehälter für das Spritzmittel ist in dem sich axial fluchtend an das Mundstück anschließende Geräteschaft angeordnet, so daß das Spritzgerät gut zu handhaben ist. Die Betätigung der Ausga­ be des Spritzmittels erfolgt durch radiales Zusammendrücken des elastisch verformbaren Mantels des Geräteschaftes. Dieses Zusammendrücken ermöglicht eine feinfühlige Dosie­ rung des Spritzmittels. Insbesondere wird das Spritzgerät mit derselben Fingerhaltung des Benutzers betätigt, mit welcher ein Schreibgerät geführt wird, so daß ein sehr präzises Auftragen des Spritzmittels während der Betätigung möglich ist.

Aufgrund der geringen Herstellungskosten des Spritzgerätes und der Anordnung des Vorratsbehälters in dem Geräteschaft kann das Spritzgerät als Einmal-Gerät verwendet werden. Für jedes Spritzmittel, d.h. insbesondere für jeden Farbton des aufzutragenden Lackes kann ein eigenes Spritzgerät verwen­ det werden. Der Benutzer kann gleichzeitig mit mehreren Farben arbeiten und muß für einen Farbwechsel nur in einfa­ cher Weise den Druckluftanschluß wechseln. Das Spritzmittel ist in dem Vorratsbehälter des Spritzgerätes abgeschlossen, so daß eine einfache Lagerung auch bei teilweise verbrauch­ tem Spritzmittel möglich ist und die verschiedenen Farbtöne des Spritzmittels auch bei Arbeiten in größeren Zeitabstän­ den stets zur Verfügung stehen.

Die von der Ausgabe des Spritzmittels an dem Mundstück unabhängige Druckluftzuführung ermöglicht eine einfache Reinigung. Wird der Auftrag des Spritzmittels durch Loslas­ sen des Betätigungselementes beendet, so kann durch die unabhängig zugeführte Druckluft der Düsenkopf ausgeblasen und von Resten des Spritzmittels gereinigt werden. Das Spritzgerät ist dadurch ohne mühsame und zeitraubende Reinigung für eine erneute spätere Verwendung betriebsbe­ reit.

Vorzugsweise kann im Inneren des Mundstückes ein Speicher­ system von Kapillarräumen für das flüssige Spritzmittel vorgesehen sein. In diesen Kapillarräumen kann eine gewisse Menge des Spritzmittels durch Kapillarwirkung festgehalten werden, auch wenn das Spritzgerät mit der Spitze nach oben gehalten wird, so daß kein Spritzmittel aus dem Vorratsbe­ hälter in das Mundstück nachfließt. Bei Betätigung des Spritzgerätes wird das Spritzmittel durch die Druckluft aus diesem Speichersystem der Kapillarräume gesaugt, so daß das Spritzgerät lageunabhängig und insbesondere auch nach oben verwendet werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine in der unteren Hälfte axial geschnittene Seitenansicht des Spritzgerätes,

Fig. 2 einen Querschnitt des Spritzgerätes gemäß der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung die Spitze des Spritzgerätes.

Das insgesamt aus Kunststoff hergestellte Spritzgerät weist einen hohlzylindrischen rohrförmigen Geräteschaft 10 auf, der an seinem rückwärtigen Ende durch einen eingedrückten Stopfen 12 verschlossen ist. Der von dem Geräteschaft 10 umschlossene Hohlraum bildet einen Vorratsbehälter 14 für ein flüssiges Spritzmittel, z.B. einem flüssigen Lack.

Das vordere Ende des Geräteschaftes 10 ist einstückig als Mantel 16 mit geringerer Wandstärke ausgebildet. Aufgrund dieser geringen Wandstärke ist der Mantel 16 elastisch verformbar und kann insbesondere radial zusammengedrückt werden.

Mit seinem vorderen Ende ist der Mantel 16 an einem Mund­ stück 18 befestigt. Hierzu ist der Mantel 16 an seinem vorderen Ende mit einer inneren Verdickung versehen, die über einen Außenwulst 20 des Mundstückes 18 aufgeschnappt wird. Ein zwischen den Mantel 16 und das Mundstück 18 eingesetzter Dichtring 22 dichtet das Mundstück 18 in dem Mantel 16 ab.

Das Mundstück 18 läuft nach vorn in eine konische Spitze aus, die eine zentrische Austrittsöffnung 24 aufweist. Das Mundstück 18 ist axial von einem Kanal 26 durchsetzt, der die Austrittsöffnung 24 mit dem Vorratsbehälter 14 verbin­ det. In dem Kanal 26 ist axial verschiebbar eine Dichtstan­ ge 28 angeordnet, wobei zwischen der Dichtstange 28 und der Innenwand des Kanales 26 ringsum ein Spalt ausreichenden Querschnittes für den Durchtritt des Spritzmittels frei­ bleibt. Das hintere Ende der Dichtstange 28 verbreitert sich zu einem Konus 30. Am axialen hinteren Ende der Dicht­ stange 28 ist eine Kunststoffeder 32 angesetzt, die als sich konisch erweiternde Schraubendruckfeder ausgebildet ist. Das axial andere Ende der Kunststoffeder 32 bildet einen Ring 34, der mit einer Umfangsnut 36 in einen Innen­ wulst 38 des Geräteschaftes 10 eingeschnappt ist, um die Kunststoffeder 32 axial abzustützen. Die Kunststoffeder 32 drückt die Dichtstange 28 axial nach vorne, so daß das vordere Ende der Dichtstange 28 die Austrittsöffnung 24 des Mundstückes 18 dichtend verschließt.

Innerhalb des Mantels 16 ist auf das rückwärtige Ende des Mundstückes 18 ein Federkorb 40 aufgepreßt. Der Federkorb 40 weist über seinen gesamten Umfang verteilt achsparallel frei nach hinten ragende Federarme 42 auf, deren freies Ende außen an dem Konus 30 der Dichtstange 28 anliegt. Radial nach außen gerichtete Vorsprünge des freien Endes der Federarme 42 liegen von innen an dem verformbaren Mantel 16 an. Wird der Mantel 16 radial an beliebigen Punkten zusammengedrückt, so werden die Federarme 42 nach innen gedrückt und verschieben den Konus 30 gegen die Kraft der Kunststoffeder 32 axial nach hinten. Dadurch wird die Dichtstange 28 axial verschoben. Ihr vorderes Ende hebt von der Austrittsöffnung 24 ab und gibt diese für das flüssige Spritzmittel frei.

Gegebenenfalls kann zwischen dem Vorratsbehälter 14 und dem Kanal 26 ein Rückschlagventil für das flüssige Spritzmittel vorgesehen sein. Hierzu kann z.B. in den Ring 34 eine Buchse 62 als Ventilsitz für eine Schwimmer-Ventilkugel ausgebildet sein, die durch die Kunststoffeder 32 vor dem Ventilsitz gehalten wird.

Auf die konisch zulaufende Spitze des Mundstückes 18 ist eine Sprühkappe 44 aufgesetzt, deren Innenumfang konisch ausgebildet ist und denselben Kegelwinkel wie die Spitze des Mundstückes 18 aufweist. Am rückwärtigen Ende weist die Sprühkappe 44 einen Innenwulst 46 auf, mit welchem sie in eine Umfangsnut 48 des Mundstückes 18 aufschnappbar ein­ rastet. Zwischen der Außenumfangsfläche des Mundstückes 18 und der Innenumfangsfläche der Sprühkappe 44 ist ein Luft­ führungskanalsystem ausgebildet. Hierzu ist in der Außenum­ fangsfläche des Mundstückes 18 ein vertiefter in Umfangs­ richtung verlaufender Luftverteilkanal 50 ausgebildet, von dem aus in Axialrichtung vier um 90° gegeneinander ver­ setzte in der Außenumfangsfläche des Mundstückes 18 ausge­ bildete vertiefte Luftsprühkanäle 52 nach vorn zu der Spitze des Mundstückes 18 verlaufen. Am rückwärtigen Ende der Sprühkappe 44 ist seitlich ein Anschlußstück 54 ange­ formt, das im wesentlichen radial verläuft und mit einer Durchgangsbohrung in den Luftverteilkanal 50 mündet. Auf ein Außengewinde des Anschlußstückes 54 kann mit einer Anschlußmutter 56 ein Schlauchnippel 58 für den Anschluß eines Druckluftschlauches aufgeschraubt werden. Über das Anschlußstück 54 zugeführte Druckluft gelangt in den Luft­ verteilkanal 50, verteilt sich dort über den gesamten Umfang des Mundstückes 18 und tritt an der vorderen Spitze durch einen Ringspalt zwischen der Sprühkappe 44 und dem Mundstück 18 koaxial zu der Austrittsöffnung 24 aus.

Zur Verwendung des Spritzgerätes wird Druckluft von einer herkömmlichen Druckluftquelle über das Anschlußstück 54 zugeführt und an der Spitze des Spritzgerätes durch den Ringspalt zwischen Mundstück 18 und Sprühkappe 44 ausgebla­ sen. Wird nun durch Zusammendrücken des Mantels 16 die Dichtstange 28 axial zurückbewegt und die Austrittsöffnung 24 freigegeben, so tritt durch die Austrittsöffnung 24 flüssiges Spritzmittel aus, wobei dieses Spritzmittel durch die Saugwirkung des Druckluftstrahles aus der Austrittsöff­ nung 24 gesaugt wird. Die Druckluft reist das austretende flüssige Spritzmittel mit und zerstäubt dieses in feinste Tröpfchen, die von dem Druckluftstrahl mitgenommen werden. Wird der Mantel 16 wieder losgelassen, so schließt die Dichtstange 28 unter der Wirkung der Kunststoffeder 32 die Austrittsöffnung 24 wieder ab. Durch kurzzeitiges Nachbla­ sen der Druckluft können vorhandene Reste des Spritzmittels aus der Spitze entfernt werden, so daß die Spitze gereinigt ist und keine Spritzmittelreste antrocknen können.

Im Inneren des Mundstückes 18 sind Kapillarräume in Form von Spalten 60 vorgesehen, die radial in axialen Schnitte­ benen verlaufen und im Winkel gegeneinander versetzt von dem Kanal 26 ausgehen. Die Winkelbreite der Spalte 60 ist so gewählt, daß diese für das flüssige Spritzmittel eine Kapillarwirkung besitzen. Wird das Spritzgerät mit der Spitze nach unten gehalten, so dringt das flüssige Spritz­ mittel in die Spalte 60 ein. Auch wenn das Spritzgerät anschließend mit der Spitze nach oben gehalten wird, wird eine gewisse Menge des flüssigen Spritzmittels durch die Kapillarwirkung in den Spalten 60 gehalten. Bei Betätigung der Dichtstange 28 kann diese Menge des Spritzmittels durch die Sogwirkung der Druckluft durch die Austrittsöffnung 24 gesaugt und versprüht werden. Die Spalte 60 bilden somit einen Kapillarspeicher, der ein lageunabhängiges Arbeiten mit dem Spritzgerät ermöglicht und insbesondere ein Auf­ spritzen von Spritzmitteln senkrecht nach oben zuläßt.

Claims (12)

1. Spritzgerät zum zerstäubten Aufspritzen eines flüssigen Spritzmittels, mit einem Vorratsbehälter für das Spritzmittel, mit einem eine Austrittsöffnung für das Spritzmittel aufweisenden Mundstück, mit einer in einem von dem Vorratsbehälter zu der Austrittsöffnung des Mundstückes führenden Kanal angeordneten Dichtstange, die unter Federdruck die Austrittsöffnung des Mund­ stückes verschließt und gegen den Federdruck axial in eine die Austrittsöffnung freigebende Stellung bewegbar ist, und mit einem an eine Druckluftquelle anschließba­ ren Düsenkopf, der das Mundstück koaxial umschließend lösbar befestigt ist und die Druckluft koaxial zur Austrittsöffnung ausbläst, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (14) in einem sich axial fluchtend an das Mundstück (18) anschließenden Geräteschaft (10) angeordnet ist, daß die Dichtstange (28) durch ein Betätigungselement (Konus 30, Federarme 42) axial bewegbar ist, welches innerhalb eines elastisch ver­ formbaren Mantels (16) des Geräteschaftes (10) angeord­ net und durch radiales Zusammendrücken dieses Mantels (16) betätigbar ist, und daß der Düsenkopf eine außen auf das Mundstück (18) aufsetzbare Sprühkappe (44) mit einem Anschlußstück (54) für die Druckluftzufuhr auf­ weist.

2. Sprühgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Innenumfangsfläche der Sprühkappe (44) und der Außenumfangsfläche des Mundstückes (18) ein Luft­ führungskanalsystem gebildet ist.

3. Spritzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftführungskanalsystem aus einem in Umfangs­ richtung umlaufenden Luftverteilkanal (50), in welchen das Anschlußstück (54) mündet, und Luftsprühkanälen (52) besteht, die von diesem Luftverteilkanal (50) axial zu der die Austrittsöffnung (24) aufweisenden Spitze führen.

4. Spritzgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenumfangsfläche der Sprühkappe (44) und die Außenumfangsfläche des Mundstückes (18) jeweils mit gleichem Kegelwinkel konisch ausgebildet sind.

5. Spritzgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühkappe (44) auf das Mundstück (18) aufschnappbar ist.

6. Spritzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geräteschaft (10) einstückig die Wandung des Vorratsbehälter (14) und den verformbaren Mantel (16) bildet.

7. Spritzgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Geräteschaft (10) und das Betätigungselement (Federkorb 40, Federarme 42) an dem Mundstück (18) befestigt sind.

8. Spritzgerät nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Mundstückes (18) strömungsseitig vor der Austritts­ öffnung (24) Kapillarräume für das Spritzmittel vorge­ sehen sind.

9. Spritzgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillarräume in axialen Schnittebenen angeord­ nete radiale Spalte (60) sind, die in den die Dicht­ stange (28) aufnehmenden Kanal (26) münden.

10. Spritzgerät nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungs­ element (Konus 30, Federarme 42) rotationssymmetrisch ausgebildet ist und durch radiales Zusammendrücken des Mantels (16) an beliebigen Umfangsstellen betätigbar ist.

11. Spritzgerät nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Betätigungselement (Konus 30, Federarme 42) und dem Vorratsbehälter (14) ein Rückschlagventil (62, 64) für das flüssige Spritzmittel vorgesehen ist.

12. Spritzgerät nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Spritzgerät aus Kunststoff besteht.