DE4444338C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufsprühen von festen, flüssigen und/oder pastenförmigen Polieremulsionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufsprühen von festen, flüssigen und/oder pastenförmigen Polieremul­ sionen mittels einer Sprühvorrichtung sowie eine Sprüh­ vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens, insbesondere zur Verwendung als Dosierpistole für feste, flüssige und/oder pastenförmige Stoffe, bestehend aus einem Gehäuse mit mindestens einer Druckkammer und mindestens einem Sprühkopf mit einer Austrittsdüse.

Derartige Sprühvorrichtungen werden zum Auftragen von festen, flüssigen oder pastenförmigen Stoffen auf Schleif- und Poliermaschinen oder zum Aufsprühen von Ölen, Fetten, Klebstoffen und anderen hoch bis mittel viskosen Materialien eingesetzt. In der Regel werden die Sprühvorrichtungen in Verbindung mit vollautomatisch arbeitenden Schleif- und Polierautomaten verwendet, wel­ che zum Polieren von fast allen gängigen Werkstoffen, z. B. Metalle, Glas, Keramik usw., unter Benutzung des jeweiligen Poliermittels eingesetzt werden. Bei der vollautomatischen Zuführung des Poliermittels wird prin­ zipiell zwischen zwei Systemen unterschieden, einem Nie­ derdruck- und einem Hochdruckzuführsystem.

Bei einem Niederdruckzuführsystem befindet sich die auf­ zutragende Emulsion in einem Vorratsbehälter und wird mit einem Bereitschaftsdruck von 5 bis 6 bar zur Verfü­ gung gestellt. Über ein Reduzierventil wird die Emulsion je nach Viskosität mit 0,5 bis 3 bar zur Sprühvorrich­ tung geführt. Ein Ventilsteuersystem in der Sprühvorrichtung benötigt in der Regel den vollen Betriebsdruck, vor allem dann, wenn der Weg der Druck­ luftversorgungsleitung zur Sprühvorrichtung weit ist und der Rohrleitungsquerschnitt nicht ausreicht, um das Ven­ tilsystem in der Sprühpistole exakt zu steuern. Die Düsennadel, ein Bestandteil des Düsensystems, wird nur pneumatisch geöffnet oder geschlossen, wobei das Schlie­ ßen der Membrane und der Düsennadel mit Spiralfedern durch den Federdruck zusätzlich unterstützt wird. Gleichzeitig mit dem Pastenaustritt aus der Düse wird aus einem ringförmigen Spalt oder entsprechenden Bohrun­ gen, die um die Düsenmündung herum angeordnet sind, Druckluft zugeführt, die als Zerstäuberluft dient. Unmittelbar nach dem Verlassen der Düse ist der Pasten­ strahl noch geschlossen. Er zerteilt sich erst durch die Einwirkung der Zerstäuberdruckluft in feinste Tröpfchen, so daß der Strahl ein Gemisch aus Emulsion und Luft dar­ stellt. Die Form des Pastenstrahls wird durch die um die Düse gelegten Austrittsbohrungen bestimmt, zusätzlich kann der von der Sprühvorrichtungsmitte ausgehende Sprühstrahl durch eine der Sprühvorrichtung aufgesetzten Kappe verändert werden. Die Kappe besitzt der Sprühvor­ richtungsöffnung gegenüberliegende Luftaustrittsöffnun­ gen, so daß der beidseitig auf den Strahl gerichtete Luftstrom den Sprühstrahl zusammendrückt und ein in der Breite regulierbarer variabler Flachstrahl erzielt wird. Die erforderliche Druckluftmenge zur Sprühvorrichtungs­ steuerung ist für die ausreichende Zuführung der Pasten­ menge sowie für ein gutes Funktionieren der Sprühvorrichtung verantwortlich. Bei unzureichender Druckluftmenge kann der Sprühstrahl die Eigenwindbildung der Scheibe nicht oder nur teilweise überbrücken, so daß ggfs. 60 bis 80% des Sprühstrahls die Scheibe nicht treffen und von der Absaugvorrichtung aufgenommen wer­ den, wobei die Polieremulsion meistens direkt auf die Scheibe und weniger auf das Werkzeug aufgetragen wird. Weitere Pastenverluste ergeben sich durch den entstehen­ den Sprühnebel, welcher sich nie ganz vermeiden läßt. Auch bei exakter Spritzstrahlführung werden schätzungs­ weise 15 bis 20% von der Absaugvorrichtung ungenutzt abgeführt.

Das Hochdruckzuführsystem arbeitet im Gegensatz zum Nie­ derdrucksystem ohne Zerstäuberluft. Unter sehr hohem Druck, in der Regel 80 bis 180 bar, wird die Emulsion durch eine Düse mit sehr feiner Bohrung gedrückt. Nach dem Düsenaustritt bricht der hohe Druck sofort zusammen, und die Polieremulsion zerteilt sich in feinste Tröpf­ chen. Der hohen Fließgeschwindigkeit zufolge wird die Emulsion mit großer Energie in einem sehr sauberen, abgegrenzten, gebündelten Spritzstrahl auf das Werkstück oder die Scheibe transportiert. Diese druckluftunabhän­ gige Emulsionszufuhr erhält den Betriebsdruck von einer hochdruckerzeugenden, mechanischen Pumpe, wobei der Strahl nicht von der Druckluft und deren Strömungen abhängig ist. Desweiteren wird der Hochdruckstrahl vom Scheibenwind weder abgelenkt noch teilweise zerstäubt, so daß die Ausbeute an Emulsion wesentlich besser ist. Die unter hohem Druck zerstäubten Emulsionspartikel dringen durch den kompakten Strahl geradezu mit Nach­ druck in die Schnittfläche der Polierscheibe ein, wobei Abprallverluste auch bei ungünstigem Schnittwinkel, soweit die Emulsionsbedarfsmenge nicht überdosiert wird, kaum auftreten. Der hohe Spritzdruck bewirkt ein weitaus tieferes Eindringen des Materials in die Gewebestruktur der Scheibe als bei anderen Verfahren. In der Praxis wird die Hochdruckspritztechnik seit langem zum manuel­ len und automatischen Auftragen von flüssigen Polierpa­ sten verwendet, wobei der Emulsionsstrahl beim Hoch­ druckverfahren gebündelt auf die Scheibe auftrifft und beliebig verbreitert oder verengt werden kann.

Beim Poliervorgang des zu bearbeitenden Werkstückes fin­ det ein mechanischer Abrieb und eine Glättung durch die vorhandenen Polierkörner in der Polieremulsion statt. Wenn beispielsweise sehr feine Oberflächen bearbeitet werden sollen, müssen feinste Poliermittel mit einem sehr kleinen Polierkorn eingesetzt werden, um die Bil­ dung von Kratzern oder Rillen beim Poliervorgang zu ver­ hindern. Entsprechend lang sind die Polierzeiten zur Bearbeitung der Werkstücke. Besitzt das zu polierende Werkstück beispielsweise eine harte Zunderhaut oder liegt ein Armaturengußteil vor, so ist es ggfs. erfor­ derlich, das Werkstück in mehreren Stufen mehrmals grob bis fein vorzuschleifen, um eine polierfähige Oberfläche zu erhalten. Im Gegensatz zu einem feststehenden schlei­ fenden Korn, z. B. bei einer Bandschleifmaschine, ist mit einem rollenden Poliermittelkorn kein großer Abrieb und keine schnelle Einebnung der Oberflächenunebenheiten in einer vertretbaren Zeit möglich. Theoretisch wäre es zwar möglich, würde aber zu extrem langen Polierzeiten führen.

Nachteilig wirkt sich bei beiden Varianten des Polierens ferner aus, daß aufgrund der verwendeten Polieremulsio­ nen, welche einen hohen Anteil an abrasiven und haften­ den Stoffen aufweisen, der Sprühkopf sowie die beweglichen Teile, z. B. der Druckstößel, einem hohen Verschleiß unterworfen sind. Desweiteren ist eine Zugabe von chemischen Substanzen, die eine Verbesserung des Polierergebnisses bewirken könnten, nicht möglich, weil die Polierkörner, beispielsweise Schmirgel, Aluoxyd oder Korund, bei den bekannten Polieremulsionen während der gesamten Lager- und Bereithaltungszeit in Schwebe gehal­ ten werden müssen. Dieser Zeitraum kann in Einzelfällen mehrere Monate dauern. Ein vorzeitiges Absetzen und Absinken der Polierkörner auf den Boden des Vorratsbe­ hälters durch die Schwerkraft würde zu einer Verstopfung der Rohrleitungen und Schläuche führen. Um das Absinken der Polierkörner zu verhindern, muß die Polieremulsion eine bestimmte Viskosität aufweisen, beispielsweise thixotrop sein. Dieser Zustand ist sehr empfindlich und würde im sauren Zustand oder bei einer Verdünnung sofort zusammenbrechen und zu einem Umschlagen der Polier­ emulsion führen, so daß sich das Poliermittel sofort absetzt und nicht mehr verwendet werden kann. Eine bessere Haftung der Polieremulsion auf der Polierscheibe durch eine Zugabe von chemischen Stoffen scheidet ebenfalls aus, weil die Polieremulsion in diesem Fall so hoch viskos würde, das sie nicht mehr spritzfähig wäre.

Aus der DE 40 19 588 A1 ist ein Verfahren bekannt, welches zur Reinigung von Glasscheiben eines Kraftfahr­ zeuges vorgesehen ist, die von einem Scheibenwischer überstrichen werden, wobei das Glaspoliermittel entweder im Material des Wischgummis enthalten ist oder als Suspension dem Wischwasser zugegeben oder zusätzlich aus einem Vorratsbehälter aufgespritzt oder aufgeblasen wird. Nachteilig bei diesem Verfahren wirkt sich aus, daß eine exakte Dosierung des Glaspoliermittels und die Verwendung verschiedener Polieremulsionen als Zugabe in das Wischwasser bzw. Treibmittel nicht möglich ist, weil die Polierkörner der Polieremulsionen nicht über einen längeren Zeitraum innerhalb des Wischwassers in Schwebe gehalten werden können und ein vorzeitiges Absetzen und Absinken durch die Schwerkraft erfolgt und zu einer Verstopfung der Rohrleitungen führt.

Ferner ist aus DE 36 14 196 C1 ein kombiniertes Schneid­ werkzeug für eine Streckenvortriebsmaschine bekannt, welches aus einer Hochdruckwasserstrahldüsenanordnung mit Additivzugabe besteht, wobei das Hochdruckwasser­ strahlrohr in eine Kammer mündet, an der ausgangsseitig die Mischeinrichtung angeschlossen ist und der Hoch­ druckwasserstrahl zusammen mit den Additiven aus einer Düse austritt. Die bekannte Vorrichtung ist für einen kontinuierlichen Einsatz mit einer großen Austrittsmenge von Wasser im Steinkohlebergbau vorgesehen, wobei die Schneidwirkung unmittelbar durch den Hochdruckwasser­ strahl mit Additive erzielt wird. Der Verschleiß der Austrittsdüse ist entsprechend hoch, wobei eine genaue und exakte Dosierung der Additive und sonstiger Zugaben nicht vorgesehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben und eine Vorrichtung aufzuzeigen, welche zu einem verbesserten und schnelleren Polierergebnis und zu einer sparsameren Verwendung des jeweiligen Polier­ mittels führt.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung des Verfahrens vorge­ sehen, daß als Treibmittel ein Wasser-/Wasserdampf­ gemisch verwendet wird, welches unter Druck einer teil­ weise mit Polieremulsion gefüllten ersten Druckkammer taktweise zugeführt wird, wobei das Treibmittel in der ersten Druckkammer mit der Polieremulsion vermischt und unter Mitnahme der Polieremulsion aus einer Austritts­ öffnung ausgetrieben wird.

Durch den Verzicht auf Druckluft als Treibmittel für die Polieremulsionen und mit der Verwendung von Wasser oder ein Wasser-/Wasserdampfgemisch wird der wesentliche Vorteil einer möglichen Beimischung von chemischen Substanzen erzielt, welche den Poliervorgang beschleu­ nigen oder anderen Substanzen, die eine wesentlich bessere Haftung des Poliermittels an der Scheibe bewirken. Die chemische Substanz wird jeweils dem zu polierenden Material angepaßt, wodurch aufgrund einer erhöhten Temperatur des Treibmittels und des durch die Polierscheibe erzeugten Druckes die Oberfläche des Materials chemisch angelöst oder anoxydiert wird, so daß der mechanische Vorgang des Polierens zehnmal so wirksam wird. Hierdurch wird eine Beschleunigung des gesamten Poliervorganges bewirkt, wobei nicht nur schneller poliert werden kann, sondern durch ein ausreichendes grobes Vorschleifen die kosten­ intensiven Feinschleifarbeiten eingespart werden können. Die Position der Wirkungen von chemischem und mechani­ schem Abrieb beim Poliervorgang führen somit zu vielfaltigen und ungeahnten Vorteilen.

Für jedes zu bearbeitende Metall kann das entsprechende chemische Produkt ausgesucht werden, welches die beste Ätzung, Beizwirkung oder Löslichkeit besitzt. Aus der Metallurgie sind beispielsweise folgende chemische Pro­ dukte bekannt. Für Stahl, Eisen und Messing könnten Lösungen von sauren Salzen, wie Natriumhydrogensulfat, Natriumhydrogenphosphat oder organische Säuren, wie Zitronensäure, Weinsteinsäure, Amidosulfonsäure einge­ setzt werden. Als Oxydationsmittel wären Lösungen von Na-Perbonat einsetzbar, welche beispielsweise niemals direkt in der Polieremulsion haltbar wären. Für Alumi­ nium und Titan usw. wären Lösungen von Alkalien, NaOH, Soda, Na-tripolyphosphat, Tetranatriumpyrophosphat, Tri­ natriumphosphat oder Na-Perborat verwendbar.

Als Korrosionsschutz, Inhibitoren wären beispielsweise Thioglykolsäure und Ester für Silber und Messing ver­ wendbar. Die aufgezählten Beispiele sind keineswegs vollständig und sollen nur die gegebenen Möglichkeiten und Variationsmöglichkeiten verdeutlichen.

Normalerweise ist eine Polieremulsion für jeweils ein bestimmtes Metall vorgesehen, durch die Zugabe von che­ mischen Stoffen besteht aber weiterhin die Möglichkeit eine einzige Polieremulsion herzustellen und die jeweils an besten geeigneten chemischen Zusatzstoffe zu verwen­ den, welche dem Treibmittel zugesetzt werden, wodurch die Herstellungskosten gesenkt und die Lagerhaltung der Polieremulsion verringert wird. Desweiteren wird durch einen wesentlich höheren Feuchtigkeitsgehalt des austre­ tenden Gemisches die Polierscheibe länger feucht gehalten und ein nicht zu vernachlässigender Anteil der Polieremulsion eingespart, wobei die Haftwirkung durch Zugabe von emulgierter Ölsäure oder emulgierter Wachse gesteigert werden kann. Demzufolge kann die Taktrate zum Aufbringen des Poliermittels entsprechend verringert werden.

Um die Abgabe von umweltschädlichen Stoffen in die Atmosphäre zu reduzieren wird als Treibmittel ein Wasser-/ Wasserdampfgemisch verwendet, wobei sich das an der Polierscheibe niederschlagende Wasser zu einer stärkeren Feuchtigkeitsaufnahme der Polierscheibe führt und somit eine geringere Menge an Polieremulsion benötigt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist bei der Ver­ wendung von Wasser vorgesehen, daß das Treibmittel in einer zweiten Druckkammer aufgeheizt und der ersten Druckkammer über ein Überdruckventil zugeführt wird. Das Überdruckventil ist hierbei so dimensioniert, daß in der zweiten Druckkammer zuvor ein Mindestdruck erzielt wer­ den muß, der ausreichend bemessen ist, um das Treibmit­ tel mit der Polieremulsion in der ersten Druckkammer zu vermischen und das Gemisch aus dem Sprühkopf auszutrei­ ben.

Um die Sprühvorrichtung für alle gängigen Polieremulsio­ nen und Werkstoffe verwenden zu können, ist vorgesehen, daß die zuführbare Menge von Polieremulsionen, die Sprühdauer und die Wiederholungsrate von außen einge­ stellt werden können.

Zur Ausführung der genannten Verfahrensschritte ist in einer erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung vorgesehen, daß das Treibmittel in einer zweiten Druckkammer aufheizbar und über ein Überdruckventil der ersten Druckkammer periodisch zuführbar ist und über ein Überdruckventil aus der Austrittsdüse austritt. Durch die vorgeschlagene Lösung werden verschiedene Vorteile der neuartigen Sprühvorrichtung erzielt. Einerseits wird durch die Verwendung eines aufgeheizten Treibmittels die Polier­ emulsion mit erwärmt, wodurch ein wesentlich ver­ bessertes Polierergebnis erzielt wird und andererseits kann durch einen höheren Feuchtigkeitsgehalt der Polieremulsion mit einer besseren Haftung auf der Polierscheibe der Anteil der Polieremulsion vermindert werden. Die Hinzugabe von abrasiven oder haftenden Stoffen in das Druckmittel ist zudem möglich, wie bereits zum Verfahren ausgeführt. Die beiden Druck­ kammern können hierbei aus identischen Teilen bestehen, welche jeweils über ein Anschlußelement für die Polier­ emulsion bzw. das Druckmittel verfügen und miteinander über ein Überdruckventil zwischen den beiden Druck­ kammern verbindbar sind.

In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese­ hen, daß die beiden Druckkammern hintereinander liegend in einem Gehäuse angeordnet sind und daß das Überdruck­ ventil zwischen den beiden Druckkammern angeordnet ist. Alternativ besteht die Möglichkeit, daß die beiden Druckkammern räumlich voneinander getrennt sind und mit einem Hochdruckschlauch miteinander verbunden werden können. Die erste Alternative führt zu einer kompakten Sprühvorrichtung, welche mit Versorgungsschläuchen der Polieremulsion und des Treibmittels verbindbar ist und über ein externes Steuergerät die Taktrate der Poliere­ mulsion regelt. In der zweiten Alternative besteht die Möglichkeit, daß externe Steuergerät mit Druckkammer separat bei zustellen und über einen Hochdruckschlauch das Treibmittel der ersten Druckkammer zuzuführen, wobei in beiden Varianten das Anschlußelement der zweiten Druckkammer für das Treibmittel und das Anschlußelement der ersten Druckkammer für den auszutreibenden Stoff jeweils ein Rückschlagventil aufweisen. Aufgrund des verwendeten Treibmittels besteht ferner die Möglichkeit, die Taktdauer an den Umfang der Polierscheibe anzu­ passen, so daß die gesamte Polierscheibe vollständig benetzt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß sich das Überdruckventil zwischen den beiden Druck­ kammern bei einem gleichen oder kleineren einstellbaren Wert öffnet als das Überdruckventil zwischen der ersten Druckkammer und dem Sprühkopf, wodurch ein vorzeitiger Druckabbau in der zweiten Druckkammer vermieden wird. Die Überdruckventile können z. B. aus einer federbeauf­ schlagten Schließnadel oder aus einer Kugel-Feder-Kom­ bination bestehen.

Zur besseren Anpassung der Sprühvorrichtung an die ver­ wendete Polieremulsion und das Treibmittel ist vorge­ sehen, daß das Volumen der ersten und zweiten Druck­ kammer durch Einschrauben des Deckels variierbar ist, wobei die erste und zweite Druckkammer ein Volumen von 5-40 cm³ aufweisen.

Um die Polieremulsion unmittelbar in die Nähe des Sprüh­ kopfes einzubringen, ist vorgesehen, daß das Anschluß­ element für die Emulsion unter einen Winkel zur Längs­ achse in Richtung auf den Sprühkopf angeordnet ist.

Zur Erzeugung eines ausreichenden Drucks in der zweiten Druckkammer ist vorgesehen, daß die Heizvorrichtung aus einer Heizspirale besteht, welche in der zweiten Druck­ kammer angeordnet und über einen Elektroanschluß mit Spannung beaufschlagbar ist, wobei die Heizvorrichtung über ein externes Steuergerät periodisch aktivierbar ist und wobei die Sprühdauer und die Wiederholungsrate ein­ stellbar sind.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die beiden Druckkammern mit jeweils einem Drucksensor ausgestattet sind, welche an das externe Steuergerät angeschlossen sind. Über das externe Steuergerät kann somit der Druck in der ersten und zweiten Druckkammer überwacht werden und die Heizvorrichtung entsprechend den verwendeten Polieremulsionen derart eingestellt werden, daß Sprüh­ dauer und Taktrate vorgewählt werden können. Hierdurch besteht die Möglichkeit, dieselbe Sprühvorrichtung für verschiedene Polieremulsionen zu verwenden und die Menge des auf die Polierscheibe aufzubringenden Anteils ent­ sprechend der zu polierenden Werkstücke anzupassen.

Die Erfindung wird im weiteren anhand der Figur, welche eine geschnittene Seitenansicht der Sprühvorrichtung zeigt, näher erläutert.

Die Figur zeigt eine geschnittene Ansicht der Sprühvor­ richtung 1, welche aus einem runden oder eckigen Grund­ körper bestehen kann und in ihrem Inneren eine erste Druckkammer 2 und eine zweite Druckkammer 3 aufweist, welche durch ein Überdruckventil 4 miteinander verbind­ bar sind. Die erste Druckkammer 2 ist zur Aufnahme der Polieremulsion vorgesehen, während in der zweiten Druck­ kammer 3 das Treibmittel erhitzt und über das Überdruckventil 4 der ersten Druckkammer 2 zugeführt wird.

Die erste Druckkammer 2 ist an ihrem vorderen Ende 5 mit einem Gewindeanschluß 6 und einer Austrittsbohrung 7 versehen, wobei auf den Gewindeanschluß 6 ein Sprühkopf 8 mit einem Innengewinde 9 aufgeschraubt ist, welcher in der vorderen Stirnfläche 10 eine abgestufte Bohrung 11 mit Innengewinde 12 aufweist. In das Innengewinde 12 ist eine Austrittsdüse 13 eingeschraubt, welche nach vorne hin kegelig verjüngt ist und eine zentrale Öffnung 14 für den Austritt des Sprühstrahles 15 aufweist. Das vordere Ende 5 der Sprühvorrichtung 1 weist eine zweite vergrößerte Bohrung 16 auf, in der eine Schließnadel 17 unter Federvorspannung einer Feder 18 einliegt und die Bohrung 7 verschließt. Die Feder 18 liegt zur Erzeugung des Gegendruckes an der Innenfläche 19 des Sprühkopfes 8 an. Durch Auswahl einer entsprechenden Federstärke der Feder 18 kann der Druck in der ersten Druckkammer 2 hinsichtlich seines Maximalwertes voreingestellt werden. Bei Übersteigen dieses eingestellten Druckwertes wird die Schließnadel 17 gegen die Federkraft zurückgedrückt und öffnet die Austrittsbohrung 7 der ersten Druckkammer 2, wodurch die miteinander vermischte Polieremulsion und das Treibmittel austreten können. Zwischen dem Sprühkopf 8 und dem vorderen Ende 5 der Sprühvorrichtung 1 ist eine Dichtung 20 angeordnet.

Desweiteren verfügt die erste Druckkammer 2 über ein Anschlußelement 21, welches auf einen angeformten Ansatz der ersten Druckkammer 2 aufgeschraubt ist und ein Gewindeende 22 aufweist. Auf das Gewindeende 22 wird ein nicht dargestellter Druckschlauch aufgeschraubt, welcher die Zuführung der Polieremulsion von einem Vorratsbehäl­ ter zur ersten Druckkammer 2 ermöglicht. Das Anschluß­ element 21 weist eine abgestufte Bohrung 23 auf, welche mit der ersten Druckkammer 2 verbunden ist, wobei in dem radial erweiterten Bereich der Bohrung 23 eine Feder 24 mit einer Schließkugel 25 einliegt. Die Feder 24 und Schließkugel 25 bildet das Rückschlagventil 26, welches ein Austritt des Treibmittels und der Polieremulsion in Richtung des Vorratsbehälters verhindert.

Das hintere Ende 27 der ersten Druckkammer 2 weist ein Innengewinde 28 auf, in welches ein Deckel 29 derart einschraubbar ist, daß das Volumen der ersten Druckkam­ mer 2 verändert werden kann. Zwischen Deckel 29 und der Innenwand der ersten Druckkammer 2 ist eine Dichtung 30 in einer Nut angeordnet. Der Deckel 29 weist eine zen­ trale Bohrung 31 zur Zuführung des Treibmittels und einen Flansch 32 zur Verschraubung mit der zweiten Druckkammer 3 auf. Desweiteren ist um das Gehäuse der ersten Druckkammer 2 ein Befestigungsring 33 angeordnet, welcher eine Lasche 34 mit einer Bohrung 35 aufweist, um eine Montage der Sprühvorrichtung zu ermöglichen.

Die zweite Druckkammer 3 weist an ihrem vorderen Ende 38, wie die erste Druckkammer 2, ein Außengewinde 37 auf, das mit dem Innengewinde 36 des Deckels 29 ver­ schraubt ist. Zwischen dem Deckel 29 und dem Gewindean­ schluß 37 der zweiten Druckkammer 3 liegt wiederum ein Dichtungsring 39. Ferner weist das vordere Ende 38 der zweiten Druckkammer 3 eine abgestufte Bohrung 40 auf, in der eine Schließnadel 41 mit einer Feder 42 als Über­ druckventil 4 einliegt. Die Schließnadel 41 verschließt die Bohrung 40, welche eine Verbindung zwischen der zweiten Druckkammer 3 und der ersten Druckkammer 2 ermöglicht. Die Federkraft der Feder 42 kann wiederum so ausgewählt werden, daß die zweite Druckkammer 3 bei einem bestimmten Maximalwert des Druckes öffnet und das Treibmittel in die erste Druckkammer 2 einströmen kann. Das hintere Ende 44 der zweiten Druckkammer 3 weist ein Innengewinde 45 auf, in welches ein Deckel 46 einge­ schraubt ist. Zwischen dem Deckel 46 und der Innenwand der zweiten Druckkammer 3 befindet sich eine Dichtung 47 in einer Nut. An dem Deckel 46 befindet sich zum rück­ wärtigen Teil hin ein Gewindeanschluß 48, auf den ein Überwurfring 49 mit einer abgestuften Bohrung 50 und einem weiteren Gewindeanschluß 51 aufgeschraubt ist. Zwischen Überwurfring 49 und dem hinteren Ende des Gewindeanschlusses 48 befindet sich eine Dichtung 65. Auf dem Gewindeanschluß 51 kann beispielsweise ein Druckschlauch für das verwendete Treibmittel aufge­ schraubt werden. Zur Verhinderung eines möglichen Aus­ trittes des Treibmittels befindet sich in der Bohrung 50 ein Rückschlagventil 52, welches aus einer Feder 53 und einer Schließnadel 54 besteht. Die Schließnadel 54 ist in der Bohrung 50 mit einem zylindrischen Ansatz 55 geführt und weist ein kegelig geformtes Kopfende 56 auf, welches die Bohrung 57 im Deckel 46 der zweiten Druck­ kammer 3 verschließt.

Ferner befindet sich in der zweiten Druckkammer 3 ein Heizelement 58, welches beispielsweise aus einer elek­ trisch aufheizbaren Spirale besteht. Die Spannungsver­ sorgung für das Heizelement 58 erfolgt über ein Kabel 59 welches durch eine Durchführungsverschraubung 60, welche aus einem Gummi 61 und einem Überwurfring 62 besteht, geführt ist. Der Überwurfring 62 ist auf einen Ansatz der beiden austauschbaren Druckkammern 2, 3 aufge­ schraubt, alternativ besteht die Möglichkeit der Verwen­ dung einer PG-Verschraubung.

Zur Erfassung der aktuellen Druckwerte innerhalb der beiden Druckkammern 2, 3 ist jeweils ein Drucksensor 63, 64 vorgesehen, welche von außen in eine Bohrung der Druckkammern 2, 3 eingeschraubt sind.

Das Druckmittel wird über einen nicht dargestellten Druckschlauch, der auf den Gewinde­ anschluß 51 geschraubt wird, zugeführt. Über das Rück­ schlagventil 52 strömt das Wasser in die zweite Druckkammer 3, in welcher es durch das Heizelement 58 aufgeheizt wird und bei Überschreiten des voreingestell­ ten Druckes durch das Überdruckventil 4 in die erste Druckkammer 2 unter hohem Druck einströmen kann. Die erste Druckkammer 2 ist zwischenzeitlich über das Anschlußelement 21 mit Rückschlagventil 26 mit einer einstellbaren Menge von Polieremulsion gefüllt worden, so daß Druckmittel und die Polieremulsion in der ersten Druckkammer 2 miteinander vermischt werden und unter gleichzeitiger Öffnung der Schließnadel 17 durch die Austrittsbohrung 7 und den Sprühkopf 13 nach vorne aus­ treten kann. Die Menge des zugeführten Treibmittels, sowie die der Polieremulsion ist über ein externes, nicht dargestelltes, Steuergerät einstellbar, wobei die Aufheizdauer und Taktrate des Heizelementes 8 gesteuert werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Sprühvorrichtung
2 erste Druckkammer
3 zweite Druckkammer
4 Überdruckventil
5 Ende
6 Gewindeanschluß
7 Austrittsbohrung
8 Sprühkopf
9 Innengewinde
10 Stirnfläche
11 Bohrung
12 Innengewinde
13 Austrittsdüse
14 Öffnung
15 Sprühstrahl
16 Bohrung
17 Schließnadel
18 Feder
19 Innenfläche
20 Dichtung
21 Anschlußelement
22 Gewindeende
23 Bohrung
24 Feder
25 Schließkegel
26 Rückschlagventil
27 Ende
28 Innengewinde
29 Deckel
30 Dichtung
31 Bohrung
32 Flansch
33 Befestigungsring
34 Lasche
35 Bohrung
36 Innengewinde
37 Außengewinde
38 Ende
39 Dichtungsring
40 Bohrung
41 Schließnadel
42 Feder
44 Ende
45 Innengewinde
46 Deckel
47 Dichtung
48 Gewindeanschluß
49 Überwurfring
50 Bohrung
51 Gewindeanschluß
52 Rückschlagventil
53 Feder
54 Schließnadel
55 Ansatz
56 Kopfende
57 Durchgang
58 Heizelement
59 Kabel
60 Durchführungsverschraubung
61 Gummi
62 Überwurfring
63 Drucksensor
64 Drucksensor
65 Dichtung

Claims (16)

1. Verfahren zum Aufsprühen von festen, flüssigen und/oder pastenförmigen Polieremulsionen mittels einer Sprühvor­ richtung (1), dadurch gekennzeichnet, daß als Treibmittel ein Wasser-/Wasserdampfgemisch ver­ wendet wird, welches unter Druck einer teilweise mit Polieremulsion gefüllten ersten Druckkammer taktweise zugeführt wird, wobei das Treibmittel in der ersten Druckkammer mit der Polieremulsion vermischt und unter Mitnahme der Polieremulsion aus einer Austrittsöffnung ausgetrieben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Treibmittel abrasive oder haftende Stoffe beige­ mischt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel in einer zweiten Druckkammer (3) aufgeheizt und der ersten Druckkammer (2) über ein Über­ druckventil (4) zugeführt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die zuführbare Menge von Polieremulsion, die Sprüh­ dauer und die Wiederholungsrate von außen eingestellt wird.

5. Sprühvorrichtung (1) zur Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, insbesondere zur Verwendung als Dosierpistole für feste, flüssige und/oder pastenförmige Stoffe, bestehend aus einem Gehäuse mit mindestens einer Druckkammer (2) und minde­ stens einem Sprühkopf (8) mit einer Austrittsdüse (13), dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel in einer zweiten Druckkammer (3) aufheizbar und über ein Überdruckventil (4) der ersten Druckkammer (2) periodisch zuführbar ist und über ein Überdruckventil aus der Austrittsdüse (13) austritt.

6. Sprühvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckkammern (2, 3) hintereinander liegend in einem Gehäuse angeordnet sind und daß das Überdruck­ ventil (4) zwischen den beiden Druckkammern angeordnet ist.

7. Sprühvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckkammern (2, 3) räumlich getrennt und mit einem Hochdruckschlauch miteinander verbindbar sind.

8. Sprühvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement der zweiten Druckkammer (3) für das Treibmittel und das Anschlußelement (21) der ersten Druckkammer (2) für den auszutreibenden Stoff jeweils ein Rückschlagventil (26, 52) aufweisen.

9. Sprühvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Überdruckventile aus einer federbeaufschlagten Schließnadel (17, 54) oder einer Kugel-Feder-Kombination bestehen.

10. Sprühvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5-9, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Überdruckventil (4) zwischen den beiden Druckkammern (2, 3) bei einem gleichen oder kleineren einstellbaren Wert öffnet als das Überdruckventil zwi­ schen der ersten Druckkammer (2) und dem Sprühkopf.

11. Sprühvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der ersten und zweiten Druckkammer (2, 3) durch Einschrauben des Deckels (29, 46) variierbar ist.

12. Sprühvorrichtung nach einem oder mehreren Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (2) und zweite Druckkammer (3) ein Volumen von 5-40 cm³ aufweisen.

13. Sprühvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (21) für den auszutreibenden Stoff unter einen Winkel zur Längsachse in Richtung auf den Sprühkopf (13) angeordnet ist.

14. Sprühvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5-13, daß die Heizvorrichtung (58) aus einer Heizspirale besteht, welche in der zweiten Druckkammer (3) angeord­ net und über einen Elektroanschluß (59) mit Spannung beaufschlagbar ist.

15. Sprühvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (58) über ein externes Steuerge­ rät periodisch aktivierbar ist, wobei die Sprühdauer und die Wiederholungsrate einstellbar sind.

16. Sprühvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5-15, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckkammern (2, 3) mit jeweils einem Drucksensor ausgestattet sind, welche an das externe Steuergerät angeschlossen sind.