DE4230535C2 - Zweikomponenten-Spritzpistole - Google Patents

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 Verspritzen von Beschichtungsmaterialien oder Klebern, die aus zwei Komponenten bestehen. Die üblichen Zweikomponenten-Spritzpistolen 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 austretenden Strahl der ersten Komponente spritzen soll. Diese Zweikomponenten-Spritzpistolen bringen unbefriedigende Spritzbilder bzw. Spritzergebnisse, da die austretenden Strahlen der beiden Komponenten sich in ungünstiger Weise gegenseitig beeinflussen.

Aus FR 931 828 ist eine Zweikomponenten-Spritzpistole mit einem Gehäuse, das einen Griff und ein Düsenhalterteil aufweist, bekannt. Im Düsenhalterteil ist eine hohle, an ihrem Vorderende offene Düsennadel längsverschiebbar gelagert. Im vorderen Bereich des Düsenhalterteils ist um die Düsennadel herum eine Kammer mit einer Austrittsöffnung angeordnet. Die erste Komponente eines zu verspritzenden Gemisches wird über einen ersten Einlaß in die Kammer geleitet. Wenn die Düsennadel nach vorne verschoben ist, verschließt ihr vorderer Bereich die Austrittsöffnung. Die Kammer ist von einer Luftdüse umgeben. Beim Drücken eines Betätigungselements wird ein Lufteinlaßventil angesteuert und gleichzeitig die Düsennadel nach hinten verschoben, so daß die erste Komponente aus der Austrittsöffnung ausströmen kann. Die zweite Komponente des zu verspritzenden Gemischs läßt sich mittels eines Stutzens über das hintere Ende der Düsennadel zuführen. Zum Absperren und zum Einregulieren der Durchflußmenge dient ein Dorn, der mit Hilfe einer Stellschraube relativ zu einem Ventilsitz bewegbar ist. Die zweite Komponente tritt über das Vorderende der Düsennadel aus, wo sie sich unter der Wirkung der ausströmenden Luft mit der ersten Komponente vermischt.

Ein Nachteil der vorgenannten Zweikomponenten-Spritzpistole ist, daß beim Drücken des Betätigungselements nur das Lufteinlaßventil geöffnet und durch Verschieben der Düsennadel die Auftrittsöffnung für die erste Komponente freigegeben wird. Die Zufuhr der zweiten Komponente muß unabhängig davon mit Hilfe der Stellschraube eingestellt werden. Die Handhabung der bekannten Zweikomponenten-Spritzpistole ist daher umbequem. Außerdem können Fehler im Mischungsverhältnis der beiden Komponenten vorkommen, wenn es nicht gelingt, das Betätigungselement und die Stellschraube gleichzeitig und zudem in korrekter Abstimmung zu bedienen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Zweikomponenten- Spritzpistole zu schaffen, bei der das Verspritzen beider Komponenten sowie die Zufuhr der dazu erforderlichen Luft mit Hilfe eines einzigen Betätigungselements bewirkt wird und die zudem einfach aufgebaut ist und zuverlässig arbeitet.

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 zweite Kammer zugeführt, durch die hindurch die Düsenna­ del verläuft. In Arbeitsstellung befindet sich mindestens eine Öffnung in der Wandung der Düsennadel, vorzugsweise eine Bohrung, im Bereich der zweiten Kammer, so daß die zweite Komponente von der zweiten Kammer durch diese Öffnung 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 zweiten Kammer, die gegenüber der ersten Kammer 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 Öffnungen 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 einer ersten Kammer 38, die mit einem ersten Einlaß 40 in Verbindung steht und gegenüber den übrigen Teilen der Spritzpistole abgedichtet ist. Die erste Kammer 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 der ersten Kammer 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 zweiten Kammer 52 in Verbindung steht. Die Düsennadel 10 führt durch diese zweite Kammer 52 hindurch. Die Abdichtung zwischen der zweiten Kammer 52 und der ersten Kammer 38 erfolgt mit Hilfe eines ersten Gleitrings 54, der dicht an der Wandung der zweiten Kammer 52 und an der Außenwand der Düsennadel 10 anliegt und sich an dem Gleitlager 20 abstützt. Entsprechend ist die zweite 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 zweiten 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 zweiten Kammer 52 in die Düsenna­ del 10 eintreten kann, ist in der Wand der Düsennadel 10 mindestens eine Öffnung vorgesehen, und zwar vorzugsweise eine Bohrung 62. In Schließstellung der Düsennadel 10 liegt die Bohrung 62 außerhalb der zweiten 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 zweiten 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 Öffnung 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 Öffnung in die zweite 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 zweiten 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 zweiten 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 Öffnung zum Beispiel die Bohrung 62, in der Wandung der Düsennadel 10 in den Bereich der zweiten 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 Düsennadel (10), die mittels eines Betätigungselements (24) von einer Schließstellung in mindestens eine Arbeitsstellung verschiebbar ist, mit einem im vorderen Bereich des Düsenhalterteils (6) um die Düsennadel (10) herum angeordneten ersten Kammer (38), die an ihrem 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 angeordneten Luftdüse (34), mit einem mit der ersten Kammer (38) in Verbindung stehenden ersten Einlaß (40), durch den die erste Komponente eines zu verspritzenden Gemischs zuführbar ist, mit einem mittels des Betätigungselements (24) steuerbaren Lufteinlaßventil (28), mit einem zweiten Einlaß (50), durch den die zweite Komponente des zu verspritzenden Gemischs zuführbar ist, und wobei die zweite Komponente über das Vorderende (12) der Düsennadel (10) austritt, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Einlaß (50) mit einer zweiten Kammer (52) in Verbindungg steht, durch die hindurch die Düsennadel (10) verläuft, daß die Düsennadel (10) mindestens eine Öffnung (62) in ihrer Wandung aufweist, die sich in einer Arbeitsstellung ganz oder teilweise innerhalb der zweiten Kammer (52) und in der Schließstellung außerhalb der zweiten Kammer (52) befindet, und daß die Düsennadel (10) an ihrem Hinterende (16) geschlossen ist.

2. Zweikomponenten-Spritzpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (52) gegenüber der ersten Kammer (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 gekennzeichnet, 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 zweiten 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 Durchmesser (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 Öffnungen in der Wand der Düsennadel (10) in ihrer Zahl und ihrem Durchmesser 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 Öffnungen in der Wand der Düsennadel (10) in ihrer Zahl und Größe an die Eigenschaften der zweiten Komponente des zu verspritzenden Gemischs angepaßte Längsschlitze sind.