DE4302934A1 - Straßenmarkierungs-Spritzpistole für Zweikomponenten-Farben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Straßenmarkierungs-Spritzpi­ stole, die eine Kammer aufweist, mit der ein an einen Farbvorrat anschließbarer Kanal verbunden ist und die eine Spritzdüse auf­ weist, die mittels eines Schließkörpers, der gesteuert zwischen zwei Endstellungen bewegbar ist, wahlweise zum Austritt von Farbe aus der Kammer freigegeben und dichtend verschlossen wer­ den kann.

Derartige Farbspritzpistolen sind in unterschiedlichen Formen bekannt, beispielsweise als sogenannte Airless-Pistolen, bei denen die Spritzdüse so geformt ist, daß der Farbstrahl der mit Druck zugeführten Farbe die gewünschte Gestalt erhält. Bei ande­ ren Farbspritzpistolen wird das Spritzgut zusätzlich mit Hilfe von Druckluft beschleunigt und zerteilt. Bei diesen Pistolen gelangt die Farbe nach Öffnen der Spritzdüse, die hier in der Regel einen runden Querschnitt aufweist, in eine sogenannte Mischkammer, in welche zusätzlich Druckluft eingeleitet wird. Die Farbe verläßt die Mischkammer als expandierendes Farb-Luft- Gemisch durch eine besonders geformte Vorsatzdüse, die die ge­ wünschte Gestalt des Farbstrahles erzeugt.

Spritzpistolen für die Verarbeitung von Zwei-Komponenten-Farben dürfen nicht dauernd mit einem ruhenden Gemisch aus den beiden Farbkomponenten angefüllt bleiben, da bei Überschreiten einer vom Farb-Fabrikat abhängigen Zeit das Gemisch aushärtet, wodurch die Pistole unbrauchbar wird. Das bedeutet einerseits, daß die Pistole erst kurze Zeit vor Beginn der Spritzarbeiten mit Farb­ komponenten-Gemisch angefüllt werden darf, und andererseits, daß bei einer die Zeit bis zum Aushärten des Gemisches überschrei­ tenden Spritzunterbrechung sämtliches Gemisch aus der Anlage, also auch aus der Pistole entfernt werden muß.

Zur Herstellung der Spritzbereitschaft bei der Straßenmarkierung muß die Pistole bis hin zu der mit dem Schließkörper - im fol­ genden Düsenschließkörper genannt - verschlossenen Spritzdüse mit Farbkomponenten-Gemisch gefüllt werden und zwar mit einem Gemisch mit richtiger Zusammensetzung und guter Durchmischung. Da sich beim Einströmen der beiden Farbkomponenten in die noch leere Mischvorrichtung nicht sofort ein einwandfreies, verwen­ dungsfähiges Gemisch ausbildet, sondern erst nach Durchströmen einer bestimmten Materialmenge, muß die erste noch fehlerhafte Gemischmenge entfernt werden bis einwandfreies Gemisch an der Spritzdüse ansteht.

In der bisherigen Praxis werden vor Spritzbeginn bei Stillstand der Markierungsmaschine die Dosierpumpen für die beiden Farbkom­ ponenten angetrieben und das System in Betriebsstellung "Sprit­ zen" geschaltet. Bei Einschaltung dieser Betriebsstellung wird die Spritzdüse geöffnet und die beiden Farbkomponenten-Ströme in die Mischvorrichtung eingeleitet. Das System wird jetzt bis zur Spritzdüse mit Gemisch aufgefüllt. Das System wird erst auf "Spritzunterbrechung" umgeschaltet, nachdem eine gewisse An­ fangsmenge Farbkomponenten-Gemisch aus der Pistole abgespritzt wurde. Erst nach Abspritzen dieser Anfangsmenge, deren Größe Erfahrungssache ist, wird das System als mit einwandfreiem Ge­ misch angefüllt und somit als spritzbereit angesehen.

Nachteilig ist, daß für diese abzuspritzende Gemischmenge eine Auffangwanne unter der Pistole plaziert werden muß, daß dies nur bei Maschinenstillstand erfolgen kann und daß die während der Markierarbeit bei der Fortbewegung der Maschine über ein Boden­ rad von der Fahrbahn aus angetriebenen Dosierpumpen bei Maschi­ nenstillstand manuell oder über einen Hilfsmotor angetrieben werden müssen.

Zum Entfernen von Farbkomponenten-Gemisch aus dem System wird das Gemisch durch unter Druck in das System eingeleitetes Spül­ mittel aus der Pistole über die geöffnete Spritzdüse in eine Auffangwanne abgespritzt, was ebenfalls nur bei Bewegungsstill­ stand der Maschine erfolgen kann. Da der gesamte mit Gemisch beaufschlagte Systembereich von allen Spuren reagierenden Gemi­ sches befreit werden muß, läßt man eine größere Menge Spülmittel unter hohem Druck und deshalb mit hoher Strömungsgeschwindigkeit folgen. Das Spülmittel wird ebenfalls über die geöffnete Spritz­ düse abgespritzt und in einer Wanne aufgefangen.

Danach wird das im System enthaltene Spülmittel mit Hilfe von eingeleiteter Druckluft über die geöffnete Spritzdüse ausgetrie­ ben. Auch dieser Schritt ist unbequem und zeitaufwendig.

Abgesehen von einer unbequemen und zeitaufwendigen Vorgehens­ weise wird bei dieser Art der Reinigung einer Farbspritzpistole nicht nur eine verhältnismäßig große Menge an Lösungsmittel benötigt, sondern es ergibt sich auch eine erhebliche Belastung der Umwelt sowie eine Gesundheitsgefährdung des Bedienungsper­ sonals, da einerseits Lösungsmittel in einen im allgemeinen geöffneten Sammelbehälter ausgetragen wird und da andererseits die zugeführte Druckluft die Reste des Lösungsmittels in Form eines schädlichen Lösungsmittelnebels aus der Farbspritzpistole herauspreßt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Spritzpistole zu schaffen, die eine deutlich geringere Belastung von Umwelt und Bedie­ nungspersonal und eine für das Bedienungspersonal deutlich be­ quemere und weniger zeitaufwendige Erzielung von Spritzbereit­ schaft und Reinigung des gemischbeaufschlagten Systembereiches gewährleistet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Spritzpistole der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß die der Spritzdüse vorgelagerte Kammer einen mittels eines Schließkör­ pers wahlweise zu öffnenden oder dichtend zu schließenden Neben­ ausgang aufweist, der mit einem Austrittskanal verbunden ist, in den ein Spülmittelzuführkanal einmündet.

Die erfindungsgemäße Spritzpistole ist somit mit einem Nebenaus­ gang im Bereich der Kammer versehen, der jedoch von einem Schließkörper - im folgenden Nebenausgangs-Schließkörper ge­ nannt - dann verschlossen wird, wenn die Pistole zum Austragen von Farbe eingesetzt ist. Zum Auffüllen der Pistole mit einwand­ freiem Farbkomponenten-Gemisch zur Erzielung der Spritzbereit­ schaft wird bei geschlossener Spritzdüse und geöffnetem Neben­ ausgang solange Farbkomponenten-Gemisch über den Zuführkanal zugeführt und über den Austrittskanal abgeführt, bis einwand­ freies Gemisch die Pistolenkammer erreicht und gefüllt hat.

Danach wird der Nebenausgang mit dem Nebenausgangs-Schließkörper verschlossen, und über den kurz hinter dem Nebenausgang in den Austrittskanal einmündenden Spülmittelzuführkanal wird Spülmit­ tel eingeleitet, womit das in den Austrittskanal und in die angeschlossene Leitung eingedrungene Farbgemisch herausgespült und durch die Abführleitung abgeführt wird. Bereits beim Schlie­ ßen des Nebenausganges ist die Pistole einsatzbereit.

Da die Spritzdüse geschlossen bleibt und deshalb ein Auffangen des ersten, noch nicht einwandfreien Farbkomponenten-Gemisches dicht erforderlich ist, kann die Herstellung der Spritzbereit­ schaft bei fahrender Markiermaschine mit über ein Bodenrad ange­ triebenen Dosierpumpen durchgeführt werden.

Soll das Farbkomponenten-Gemisch aus der Anlage entfernt werden, wird die Spritzdüse mittels des Düsenschließkörpers verschlossen und der Nebenausgang durch entsprechende Verschiebung des Neben­ ausgangs-Schließkörpers geöffnet. In diesem Zustand wird dann mit Hilfe von in die Mischvorrichtung eingeleitetem Spülmittel das in Mischvorrichtung, Verbindungsleitungen zur Pistole und Pistole selbst befindliche Farbkomponenten-Gemisch durch die der Spritzdüse vorgelagerte Kammer, dann durch den Nebenausgang und anschließend durch die daran angeschlossene Abführleitung in einen an der Markiermaschine vorhandenen fast vollständig ge­ schlossenen Auffangbehälter getrieben. Dieser nimmt auch die nachfolgenden größeren Mengen Spülmittel auf. Entsprechend wird auch die zur folgenden Entfernung des Spülmittels zugeführte Druckluft einschließlich des von ihr erzeugten Spülmittelnebels in den Auffangbehälter abgeführt, ohne daß es zu einer Belastung der Umwelt oder zur Gefährdung des Bedienungspersonals kommt.

Der Eingangsbereich des Nebenausgangs der Kammer soll so ausge­ bildet sein, daß sich beim Durchströmen des Spritzgutes während des Spritzbetriebs, d. h. bei geöffneter Spritzdüse und bei ge­ schlossenem Nebenausgang keine Zonen mit ruhendem Spritzgut bil­ den können, in denen es wegen einer zu großen Verweildauer des Spritzgutes zu Aushärtungen kommen kann. Dazu kann der Nebenaus­ gang-Schließkörper entweder von außen in den Nebenausgang ge­ drückt werden und diesen möglichst vollständig ausfüllen, oder der Schließkörper kann mit Hilfe eines von außen durch den Ne­ benausgang hindurchgeführten Zugbolzens innerhalb der Kammer gegen den Nebenausgang gezogen werden.

Die Betätigung des Nebenausgang-Schließkörpers kann auf unter­ schiedliche Weisen erfolgen, vorzugsweise jedoch pneumatisch mit Hilfe eines in einem Zylinder mit Druckluft beaufschlagbaren Kolbens. Das Betätigungssystem soll raumsparend in den bei Spritzpistolen für die Straßenmarkierung üblichen Pistolenstiel integriert sein, der an seinem Ende die Bohrung für die Befesti­ gung der Pistole aufweist.

In einer weiteren Ausgestaltung kann der Zuführkanal zu der der Spritzdüse vorgelagerten Kammer seitlich versetzt zur Pistolen­ längsachse und schräg nach unten zur Düse gerichtet in die Kam­ mer einmünden. Dadurch wird einerseits dem Spritzgut während des Spritzbetriebes bei Durchströmen der Kammer eine kreisende Bewe­ gung um die Pistolenlängsachse erteilt, was der Entstehung von Zonen mit Spritzgut-Stillstand und damit der Gefahr von Aushär­ tungen entgegenwirkt. Andererseits wird durch die außermittige und schräg nach unten gerichtete Strahlwirkung des Spülmittels bei dem bei geschlossener Spritzdüse stattfindenden Spülvorgang das Farb-Komponenten-Gemisch zuverlässig aus dem keilförmigen Ringspalt zwischen Spritzdüse und Düsenschließkörper heraus­ spült.

Für die Einspeisung von druckbeaufschlagtem Spülmittel kurz hinter dem Kammer-Nebenausgang in den Austrittskanal kann direkt an der Einmündung ein durch eine Fremdenergie betätigbares Ein­ laßventil vorgesehen werden. Nach einer bevorzugten Ausgestal­ tung der Erfindung wird das die Spülmittelzufuhr freigebende Ventil jedoch entfernt von der Spritzpistole angeordnet, und die Einmündung des Spülmittelzufuhrkanals in den Austrittskanal kann mit einer federnden, nur vom Spülmittel zu öffnenden Rückschlag­ klappe versehen sein. Diese soll verhindern, daß bei Entfernung des Spritzgutes aus der Anlage nach einer Spritzunterbrechung das nach Öffnen des Kammernebenausgangs durch den Austrittskanal hindurchströmende Spritzgut bei ungünstigen Umständen in den Spülmittelzufuhrkanal eindringen kann, in welchem es durch das dem Spritzgut nachfolgende Spülmittel nicht mehr erfaßt wird und deshalb aushärten kann. In einer bevorzugten Ausführungsform soll diese Rückschlagklappe als einseitig befestigte, ringsum auf dem Rand der Spülmittelkanal-Einmündung aufliegende Metall­ membran ausgebildet sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der vereinfacht und sche­ matisch Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer Teildarstellung, teilweise im Schnitt den vorderen Teil einer Farbspritzpistole.

Fig. 2 zeigt in einer Darstellung entsprechend Fig. 1 ein anderes Ausführungsbeispiel.

Die in Fig. 1 teilweise dargestellte Farbspritzpistole hat einen Pistolenkörper 1 mit einer Kammer 3, deren vordere Wand durch eine eingeschraubte Spritzdüse 2 mit einer Düsenöffnung 5 gebildet ist. Durch die Kammer 3 erstreckt sich in üblicher Weise eine Stange, die an ihrem vorderen Ende einen Düsen­ schließkörper 4 aufweist, der in für derartige Farbspritzpisto­ len üblicher Weise zwischen der dargestellten vorderen Endstel­ lung, in der er die Düsenöffnung 5 dichtend verschließt, und einer nicht dargestellten zurückgezogenen Endstellung bewegbar ist, in der die Düsenöffnung 5 freigegeben ist. Die Stange ist mit einem nicht dargestellten Betätigungsmechanismus im Pisto­ lenkörper 1 verbunden.

Durch die Seitenwand der Kammer 3 erstreckt sich schräg bezüg­ lich der Mittelachse der Düsenöffnung 5, die auch die Längsachse der Kammer 3 ist, ein Kanal 6. Dies ist der Zuführkanal, durch den Farbkomponenten-Gemisch, Spülmittel und zum Entfernen dieser Flüssigkeiten auch Druckluft zugeführt wird.

In der Seitenwand der Kammer 3 ist ein Nebenausgang 7 vorhanden, der mit einem Austrittskanal 9 verbunden ist. In diesen mündet kurz hinter dem Nebenausgang ein Spülmittelzuführkanal 8, dessen Einmündung mit einer federnden Metallmembran 20 abgedeckt ist. Diese liegt ringsherum auf dem Rand der Einmündung auf und kann nur durch den Druck des durch den Zuführkanal 8 zugeführten Spülmittels angehoben werden. Die Membrane ist in angehobenem Zustand dargestellt.

Der Nebenausgang-Schließkörper 11, der mit einem den Nebenaus­ gang bis zur Kammer 3 im wesentlichen vollständig ausfüllenden Ansatz 12 versehen ist, befindet sich am Ende einer Stange 10, die durch eine Dichtung 13 hindurch in einen Zylinderraum hin­ eingeführt und dort mit einem Kolben 15 verbunden ist. Die auf den Kolben in Richtung des Schließkörpers wirkende Druckfeder 16 bewirkt ein Schließen des Nebenausgangs 7 durch den Schließkör­ per 11. Durch Beaufschlagung des Raumes 14, der sich auf der der Druckfeder abgewandten Seite des Kolbens 15 befindet, mit einem Fluid durch den Anschluß 17 wird der Schließkörper 11 gegen die Kraft der Feder 16 aus seiner Schließstellung gezogen und der Nebenausgang 7 der Kammer 3 somit geöffnet.

Der Arbeitszylinder für die Verschiebung des Nebenausgang- Schließkörpers 11 ist raumsparend in dem bei Straßenmarkier- Pistolen zu deren Halterung üblichen Stiel untergebracht. Der rückseitige Deckel 18 des Zylinders weist eine Bohrung 19 zur Aufnahme eines Halters auf.

Bei Herstellung der Spritzbereitschaft strömt Farbkomponenten- Gemisch durch den Kanal 6 in die Kammer 3 ein, füllt diese bei geschlossener Spritzdüse 5 und geöffnetem Nebenausgang 7 und strömt daraufhin weiter durch den Nebenausgang 7 in den Aus­ trittskanal 9. Wenn nach einer gewissen Durchströmmenge davon ausgegangen wird, daß hinsichtlich Zusammensetzung und Durch­ mischung einwandfreies Farbkomponenten-Gemisch die Kammer 3 erreicht hat, wird der Nebenausgang 7 durch den Nebenausgang- Schließkörper 11 durch Zuführung von druckbeaufschlagtem Fluid in den Raum 14 verschlossen.

Danach wird durch den Kanal 8 und durch die sich dabei öffnende Rückschlagklappe 20 solange Spülmittel zugeführt bis alles im Austrittskanal 9 und in der anschließenden Leitung befindliches Farbkomponenten-Gemisch in einen daran angeschlossenen Auffang­ behälter eingeleitet worden ist.

Bereits nach dem Schließen des Nebenausgangs 7 mit Hilfe des Schließkörpers 11 ist die Spritzpistole spritzbereit, und sie kann durch Zurückziehen des Schließkörpers 4 geöffnet werden, so daß Spritzgut aus der Spritzdüse 5 ausgetragen wird.

Soll das Spritzgut nach Beendigung des Spritzbetriebs aus der Anlage und damit auch aus der Pistole entfernt werden, wird bei geschlossener Spritzdüse 5 der Nebenausgang 7 geöffnet, indem durch Zufuhr von druckbeaufschlagtem Fluid durch den Anschluß 17 in den Raum 14 der Kolben 15 entgegen der Druckfederkraft bewegt und somit der Schließkörper 11 aus seiner Schließstellung am Nebenausgang 7 bewegt wird.

Danach wird druckbeaufschlagtes Spülmittel in den Eingang der Mischvorrichtung der Anlage eingeleitet, das das Spritzgut aus Mischvorrichtung und Verbindungsleitungen durch Zuführkanal 6, Kammer 3, Nebenausgang 7, Austrittskanal 9 und durch die daran angeschlossene Leitung in den Auffangbehälter treibt. Die feder­ kraftbeaufschlagte Rückschlagklappe hält dabei die Einmündung des Spülmittelzuführkanals in den Austrittskanal 6 verschlossen. Das dem Spritzgut nachfolgende Spülmittel gelangt auf demselben Weg wie das Spritzgut in den Auffangbehälter, wobei es alle Wandungen, die mit dem Spritzgut benetzt sind, reinigt. Durch die schräge und versetzte Einmündung des Zuführkanals 6 in die Kammer 3 entsteht in der Kammer eine um die Pistolenachse krei­ sende Strömung, die eine gründliche Reinigung der Kammer 3 bis in den Grund des sich keilförmig verengenden Ringspaltes zwi­ schen Düsenkörper 2 und Schließkörper 4 bewirkt. Wie das Spritz­ gut durch das Spülmittel, so wird danach das Spülmittel durch Druckluft aus dem System in den Auffangbehälter getrieben.

Nach Beendigung des Reinigungsvorganges wird der Raum 14 des Arbeitszylinders entlüftet, so daß die Druckfeder 16 den Schließkörper 11 wieder in die Schließstellung gemäß Fig. 1 verlagert.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 entspricht in seinem we­ sentlichen Aufbau und seiner Funktion demjenigen aus Fig. 1, und gleiche bzw. funktionell entsprechende Teile sind mit glei­ chen Bezugszeichen und zusätzlich mit ′ bezeichnet.

Abweichend von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 der Schließkörper 11′ inner­ halb der Kammer 3′ angeordnet, so daß sich die den Schließkörper 11′ tragende Kolbenstange 10′ durch den Nebenausgang 7′ hindurch erstreckt. Der die Kolbenstange 10′ tragende Kolben 15′ ist von einer Druckfeder 16′ beaufschlagt, die den Kolben 15′ in Rich­ tung weg von dem Nebenausgang 7′ belastet, also den Schließkör­ per 11′ in seine in Fig. 2 dargestellte Dichtstellung zieht. Entsprechend erfolgt das Freigeben des Nebenausganges 7′ für den Spülbetrieb durch Beaufschlagen der der Kolbenstange 10′ abge­ wandten Seite des Kolbens 15′ mit einem Arbeitsfluid, das über den Anschluß 17′ in den Raum 14′ hineingedrückt wird und den Kolben 15′ gegen die Kraft der Feder 16′ verlagert.

Claims (7)

1. Straßenmarkierungs-Spritzpistole für Zweikomponenten-Farben mit einer der Spritzdüse (5) vorgelagerten Kammer (3), einem zu dieser Kammer (3) führenden Zuführkanal (6) und mit einem zwischen zwei Endstellungen bewegbaren Düsenschließkörper (4), mit dem wahlweise die Düsenöffnung zum Austragen von Spritzgut freigegeben oder verschlossen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die der Spritzdüse (5) vorgelagerte Kam­ mer (3) einen mit einem Schließkörper (11) wahlweise zu öffnenden oder zu schließenden Nebenausgang (7) aufweist, der mit einem Austrittskanal (9) verbunden ist, in den ein Spülmittelzuführkanal (8) einmündet.

2. Straßenmarkierungs-Spritzpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (11) an einer mit einem fluidbeaufschlagbaren Kolben eines Arbeitszylinders verbundenen Kolbenstange befestigt ist.

3. Straßenmarkierungs-Spritzpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein von außerhalb der Kammer (3) den Nebenausgang (7) verschließender Schließkörper (11) mit einem Ansatz (12) versehen ist, der bei geschlossenem Neben­ ausgang (7) diesen bis zur Innenwandung von Kammer (3) fast vollständig ausfüllt.

4. Straßenmarkierungs-Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführkanal (6) schräg von oben und seitlich versetzt zur Achse der Spritz­ düse (5) in die Kammer (3) einmündet.

5. Straßenmarkierungs-Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder mit dem Kolben (15) zur Bewegung des Schließkörpers (11) in dem zur Halterung der Pistole dienenden Pistolenstiel unterge­ bracht ist.

6. Straßenmarkierungs-Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einmündung des Spül­ mittelzuführkanals (8) mit einer nur vom Spülmittelkanal (8) her zu öffnenden Rückschlagklappe (20) versehen ist.

7. Straßenmarkierungs-Spritzpistole nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Einmündung des Spülmittelzuführ­ kanals (8) abdeckende Rückschlagklappe (20) als eine an einer Stelle einsgespannte, ringsum auf dem Einmündungsrand aufliegende, federnde Metallmembran ausgebildet ist.