DE4230535A1 - Zweikomponenten-Spritzpistole - Google Patents
Zweikomponenten-SpritzpistoleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zweikomponenten-Spritzpistole nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zweikomponenten-Spritzpistolen sind seit längerer Zeit bekannt.
Sie dienen beispielsweise zum Verspritzen von zwei Lacken mit
verschiedenen Farben, die sich beim Spritzvorgang vermischen
sollen und so eine Zwischenfarbe ergeben, oder auch zum Ver
spritzen von Beschichtungsmaterialien oder Klebern, die aus zwei
Komponenten bestehen. Die bekannten Zweikomponenten-Spritzpisto
len haben entweder zwei Düsen und zwei Luftköpfe oder sie beruhen
auf einer herkömmlichen Einkomponenten-Spritzpistole, bei der
über ein seitlich an der Spritzpistole angebrachtes zusätzliches
Rohr eine zweite Komponente in den herkömmlicherweise aus
tretenden Strahl der ersten Komponente spritzen soll. Die
vorbekannten Zweikomponenten-Spritzpistolen bringen unbefriedi
gende Spritzbilder bzw. Spritzergebnisse, da die austretenden
Strahlen der beiden Komponenten sich in ungünstiger Weise
gegenseitig beeinflussen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Zweikomponenten-Spritzpistole
zu schaffen, die einfach aufgebaut ist, zuverlässig arbeitet und
die beiden Komponenten beim Verspritzen gründlich vermischt, so
daß sich gute Spritzbilder ergeben.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen
Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Zweikomponenten-Spritzpistole ist eine
Abwandlung einer herkömmlichen Einkomponenten-Spritzpistole. Bei
der erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Spritzpistole ist die
Düsennadel innen hohl, und die zweite Komponente wird durch die
Düsennadel verspritzt. Dadurch wird erreicht, daß bei optimaler
Geometrie beide Komponenten direkt zum Zerstäubungspunkt geführt
werden, ohne daß sie sich auf dem Wege dorthin gegenseitig in
ungünstiger Weise beeinflussen. Die Geometrie ist weitgehend
konzentrisch, was zu einer gründlichen Durchmischung an dem vor
der Spritzpistole liegenden Zerstäubungspunkt führt. Dement
sprechend gut sind die Spritzergebnisse. Die zweite Komponente
wird über eine Kammer zugeführt, durch die hindurch die Düsenna
del verläuft. In Arbeitsstellung befindet sich mindestens eine
Aussparung in der Wandung der Düsennadel, vorzugsweise eine
Bohrung, im Bereich der Kammer, so daß die zweite Komponente von
der Kammer durch diese Aussparung in die Düsennadel gelangen
kann, wo sie dann am Vorderende austritt. In Schließstellung ist
die Düsennadel nach vorne verschoben, weil sie die Austrittsöff
nung für die erste Komponente verschließt. Beim Schließen wandert
gleichzeitig die Bohrung in der Wandung der Düsennadel aus der
Kammer, die gegenüber dem Düsenraum und dem übrigen Innenraum des
Gehäuses vorzugsweise durch die Düsennadel umgebende Gleitringe
abgedichtet ist. Damit kann die zweite Komponente nicht mehr in
die Düsennadel eintreten, so daß der Strahl der beiden Kom
ponenten vollständig unterbrochen ist. Gegenüber einer herkömm
lichen Einkomponenten-Spritzpistole erfordert die erfindungs
gemäße Zweikomponenten-Spritzpistole nur wenige zusätzliche
Komponenten, so daß sie auch kostengünstig herzustellen ist.
Vorzugsweise ist am Vorderende der Düsennadel ein Einsatz
angeordnet. Über dessen Öffnung und auch über die Zahl und Größe
der Aussparungen in der Wandung der Düsennadel läßt sich die
erfindungsgemäße Zweikomponenten-Spritzpistole an die Eigen
schaften der zweiten Komponente des zu verspritzenden Gemischs
anpassen. Hierzu zählen insbesondere deren Zähigkeit und
Fließverhalten sowie das Verhältnis, in dem sie der ersten
Komponente zugemischt werden muß.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Zweikomponenten-Spritzpi
stole anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Die
Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Zweikom
ponenten-Spritzpistole und
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1.
Wie in Fig. 1 dargestellt, weist die Zweikomponenten-Spritzpi
stole ein Gehäuse 2 auf, das einen Griff 4 und im oberen Bereich
ein Düsenhalterteil 6 enthält.
Im Innenraum 8 des Gehäuses 2, und zwar im Düsenhalterteil 6, ist
eine hohle Düsennadel 10 längsverschiebbar gelagert. An ihrem
Vorderende 12 trägt sie einen im wesentlichen zylinderförmigen
Einsatz 14 mit einer Öffnung 15, siehe auch Fig. 2. Das
Hinterende 16 der Düsennadel 10 ist geschlossen, indem es
abgedichtet an einem koaxial mit der Düsennadel 10 verlaufenden
Betätigungsstab 18 befestigt ist. Die Kombination aus Düsenna
del 10 und Betätigungsstab 18 ist in ihrem vorderen Bereich mit
einem Gleitlager 20 gehalten und in ihrem hinteren Bereich in
einer Verstelleinrichtung 22 geführt. Vom Griff 4 her ist ein
Betätigungselement 24, zum Beispiel in Form eines Abzughebels,
zugänglich, das auf ein Gestänge 26 wirkt. Das Gestänge 26 ist
einerseits mit einem Lufteinlaßventil 28 und andererseits mit dem
Betätigungsstab 18 verbunden.
Über eine Luftzufuhr 30 kann Druckluft zu der Spritzpistole
gelangen. Mit Hilfe eines Druckwandlers wird deren Druck
gemindert, wozu über Lufteinlaßöffnungen 32 Außenluft in das
Innere des Gehäuses 2 geführt wird. Die Luft tritt über Luftdü
sen 34, die vorzugsweise konzentrisch um die Düsennadel 10 herum
angeordnet sind, am Vorderende des Düsenhalters 6 aus. Dabei kann
es sich auch um einen einzige ringförmige Luftdüse handeln.
Vorzugsweise ist die austretende Luft auf einen Zerstäubungspunkt
gerichtet, der auf der Längsachse der Düsennadel 10 und vor der
Öffnung 15, also außerhalb der Spritzpistole, liegt.
Zwischen den Luftdüsen 34 und der Öffnung 15 der Düsennadel 10
befindet sich die Austrittsöffnung 36 eines Düsenraums 38, der
mit einem ersten Einlaß 40 in Verbindung steht und gegenüber den
übrigen Teilen der Spritzpistole abgedichtet ist. Der Düsen
raum 38 ist vorzugsweise konzentrisch um die Düsennadel 10 herum
ausgebildet.
Soweit bisher beschrieben, entspricht der Aufbau der erfindungs
gemäßen Zweikomponenten-Spritzpistole im wesentlichen dem einer
herkömmlichen Einkomponenten-Spritzpistole.
Die (herkömmliche) Spritzpistole wird folgendermaßen betrieben:
Ist das Betätigungselement 24 nicht gedrückt, d. h. nicht in
Richtung auf den Griff 4 bewegt, so ist die Düsennadel 10 nach
vorne, d. h. in den Fig. 1 und 2 nach links, verschoben, wobei
sie bzw. der Einsatz 14 die Austrittsöffnung 36 des Düsenraums 38
verschließt. Das über einen in den Figuren nicht dargestellten
Schlauch dem ersten Einlaß 40 unter Druck zugeführte Medium kann
daher nicht aus der Austrittsöffnung 36 austreten. In diesem
Zustand ist auch das Lufteinlaßventil 28 geschlossen. Wird nun
das Betätigungselement 24 gedrückt, schaltet zunächst die
Luftzufuhr ein und erst bei stärkerem Drücken bewirkt die
Verstelleinrichtung 22, daß die Düsennadel 10 nach hinten (also
in den Fig. 1 und 2 nach rechts) verschoben wird und damit die
Austrittsöffnung 36 freigibt. Das Ansprechen der Verschiebebewe
gung der Düsennadel 10 kann mit Hilfe einer Schraube an der
Verstelleinrichtung 22 einjustiert werden. Beim Loslassen des
Betätigungselementes 24 schließt entsprechend zuerst die
Austrittsöffnung 36 und danach erst das Lufteinlaßventil 28. Je
nach Ausgestaltung der Spritzpistole bewirkt ein stärkeres
Drücken des Betätigungselements 24 eine verstärkte Luftzufuhr
und/oder einen erhöhten Durchfluß des über den ersten Einlaß 40
zugeführten Mediums. Dementsprechend können neben einer Schließ
stellung mehrere Arbeitsstellungen vorgesehen sein.
Bei der erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Spritzpistole ist ein
zweiter Einlaß 50 für eine zweite Komponente vorgesehen, der mit
einer Kammer 52 in Verbindung steht. Die Düsennadel 10 führt
durch diese Kammer 52 hindurch. Die Abdichtung zwischen der
Kammer 52 und dem Düsenraum 38 erfolgt mit Hilfe eines ersten
Gleitrings 54, der dicht an der Wandung der Kammer 52 und an der
Außenwand der Düsennadel 10 anliegt und sich an dem Gleitlager 20
abstützt. Entsprechend ist die Kammer 52 gegenüber dem übrigen
Innenraum 8 des Gehäuses 2 durch einen zweiten Gleitring 56
abgedichtet, der an der Wandung 58 anliegt. Die Gleitringe 54,
56 lassen eine Verschiebebewegung der Düsennadel 10 zu. Im
Ausführungsbeispiel werden sie durch einen als Distanzring 60
bezeichneten Körper auf Abstand gehalten. Um einen ungehinderten
Zutritt der über den zweiten Einlaß 50 zugeführten zweiten
Komponente zu der Außenwand der Düsennadel 10 zu ermöglichen, ist
der Innendurchmesser des Distanzrings 60 größer als der Außen
durchmesser der Düsennadel 10 und der Außendurchmesser des
Distanzrings 60 so gering, daß gegenüber der Innenwand der
Kammer 52 Lücken bestehen bleiben. Außerdem ist der Distanz
ring 60 an seiner Mantelfläche mit Aussparungen versehen, wie in
Fig. 2 ersichtlich.
Damit die zweite Komponente aus der Kammer 52 in die Düsenna
del 10 eintreten kann, ist in der Wand der Düsennadel 10
mindestens eine Aussparung vorgesehen, und zwar vorzugsweise eine
Bohrung 62. In Schließstellung der Düsennadel 10 liegt die
Bohrung 62 außerhalb der Kammer 52, wie in Fig. 2 durch das
Bezugszeichen 64 angezeigt. Die zweite Komponente ist dann durch
den zweiten Gleitring 56 daran gehindert, in die Düsennadel 10
einzutreten. In Arbeitsstellung, d. h. wenn die Düsennadel 10 nach
hinten verschoben ist, befindet sich die Bohrung 62 dagegen
innerhalb der Kammer 52, so daß die zweite Komponente ungehindert
in die Düsennadel 10 eintreten und aus der Öffnung 15 austreten
kann. Wenn die Zweikomponenten-Spritzpistole mehrere Arbeits
stellungen ermöglicht, d. h. wenn sie durch mehr oder weniger
großes Verschieben der Düsennadel 10 eine Steuerung des aus
tretenden Strahls der ersten Komponente erlaubt, kann es
vorteilhaft sein, wenn die Aussparung nicht als runde Bohrung 62,
sondern als Längsschlitz ausgestaltet ist. In diesem Fall würde
bei einer geringen Verschiebung der Düsennadel 10 gegenüber der
Schließstellung nur ein Teil der Aussparung in die Kammer 52
ragen, so daß entsprechend einer geringen Durchflußmenge für die
erste Komponente auch der Durchfluß der zweiten Komponente
verringert ist. Um zu verhindern, daß in die Düsennadel 10
eingetretenes Medium über den Teil des Längsschlitzes, der sich
nicht in der Kammer 52 befindet, wieder aus der Düsennadel 10
austritt und so das Innere der Spritzpistole verunreinigt, ist
es bei dieser Ausgestaltung erforderlich, den Verschiebebereich
des Längsschlitzes außerhalb der Kammer 52 in einer Dichtung zu
führen. Dazu könnte beispielsweise das Gleitlager 20 als
Stopfbuchse ausgeführt sein.
Die Größe der Bohrung 62 oder, falls mehrere Bohrungen vorhanden
sind, deren Zahl zum Beispiel in Umfangsrichtung der Düsenna
del 10 ist zweckmäßig an die Eigenschaften der zweiten Komponente
des zu verspritzenden Gemischs angepaßt. So erfordert ein zähes
Medium eine größere Bohrung 62 oder mehr Bohrungen. Dies gilt
auch, wenn die zweite Komponente in einem größeren Anteil der
ersten Komponente beigemischt werden muß. Die Öffnung 15 in dem
Einsatz 14 kann ebenfalls an die Eigenschaften der Komponente
angepaßt sein. Entsprechendes gilt, wenn die Bohrung 62 durch
einen oder mehrere Längsschlitze ersetzt ist.
Die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Spritzpi
stole ist ähnlich der der herkömmlichen. Zusätzlich zu der ersten
Komponente (z. B. einem "Binder") wird nun über einen in den
Figuren nicht gezeigten Schlauch die zweite Komponente (z. B. ein
"Aktivator") unter Druck durch den zweiten Einlaß 50 zugeführt.
Beim Drücken des Betätigungselements 24 finden die oben bereits
erläuterten Vorgänge statt. Zusätzlich gelangt die mindestens
eine Aussparung, zum Beispiel die Bohrung 62, in der Wandung der
Düsennadel 10 in den Bereich der Kammer 52 und ermöglicht so, daß
die zweite Komponente in die Düsennadel 10 gelangt und aus der
Öffnung 15 austreten kann. Somit wird über das eine Betätigungs
element 24 der regulierte Austritt beider Komponenten erreicht.
Im Zerstäubungspunkt vor der Spritzpistole treffen die beiden
Komponenten aufeinander und werden dort von der hinzutretenden
Luft vermischt, verwirbelt und auf die zu bespritzende Fläche
geleitet.
Claims (6)
1. Zweikomponenten-Spritzpistole, mit einem Gehäuse (2), das
einen Griff (4) und ein Düsenhalterteil (6) aufweist, mit
einer im Düsenhalterteil (6) längsverschiebbar gelagerten,
hohlen, an ihrem Vorderende (12, 15) offenen Düsenna
del (12), die mittels eines Betätigungselements (24) von
einer Schließstellung in mindestens eine Arbeitsstellung
verschiebbar ist, mit einem im vorderen Bereich des Düsen
halterteils (6) um die Düsennadel (10) herum angeordneten
Düsenraum (38), der an seinem vorderen Ende mit einer in der
Schließstellung von dem vorderen Bereich der Düsennadel (10)
verschlossenen Austrittsöffnung (36) versehen ist, mit
mindestens einer um die Austrittsöffnung (36) herum angeord
neten Luftdüse (34), mit einem mit dem Düsenraum (38) in
Verbindung stehenden ersten Einlaß (40), durch den die erste
Komponente eines zu verspritzenden Gemischs zuführbar ist,
und mit einem mittels des Betätigungselements (24) steuer
baren Lufteinlaßventil (28), dadurch gekennzeichnet, daß ein
zweiter Einlaß (50), durch den die zweite Komponente des zu
verspritzenden Gemischs zuführbar ist, mit einer Kammer (52)
in Verbindung steht, durch die hindurch die Düsennadel (10)
verläuft, daß die Düsennadel (10) mindestens eine Aus
sparung (62) in ihrer Wandung aufweist, die sich in einer
Arbeitsstellung zumindest teilweise innerhalb der Kam
mer (52) und in der Schließstellung außerhalb der Kam
mer (52) befindet, und daß die Düsennadel (10) an ihrem
Hinterende (16) geschlossen ist.
2. Zweikomponenten-Spritzpistole nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Kammer (52) gegenüber dem Düsen
raum (38) und dem übrigen Innenraum (8) des Gehäuses (2)
durch die Düsennadel (10) umgebende Gleitringe (54, 56)
abgedichtet ist.
3. Zweikomponenten-Spritzpistole nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Gleitringe (54, 56) in bezug auf das
Gehäuse (2) mittels eines Distanzrings (60) fixiert sind,
dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser
der Düsennadel (10) und dessen Außendurchmesser so gering
ist, daß gegenüber der Innenwand der Kammer (52) Lücken
bestehen.
4. Zweikomponenten-Spritzpistole nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Vorderende (12)
der Düsennadel (10) ein Einsatz (14) angeordnet ist, dessen
Öffnung (15) an die Eigenschaften der zweiten Komponente des
zu verspritzenden Gemischs angepaßt ist.
5. Zweikomponenten-Spritzpistole nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen in
der Wand der Düsennadel (10) in ihrer Zahl und Größe an die
Eigenschaften der zweiten Komponente des zu verspritzenden
Gemischs angepaßte Bohrungen (62) sind.
6. Zweikomponenten-Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen in der Wand
der Düsennadel (10) in ihrer Zahl und Größe an die Eigen
schaften der zweiten Komponente des zu verspritzenden Ge
mischs angepaßte Längsschlitze sind.
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