DE69227907T2

DE69227907T2 - Luftkappe für farbspritzpistole

Info

Publication number: DE69227907T2
Application number: DE69227907T
Authority: DE
Inventors: John M. Corcoran Mn 55340 Svendsen
Original assignee: Wagner Spray Technology Corp
Current assignee: Wagner Spray Technology Corp
Priority date: 1991-07-30
Filing date: 1992-07-08
Publication date: 1999-06-10
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: EP0596939B1; US5217168A; CA2091338C; EP0596939A1; CA2091338A1; DE69227907D1; TW201708B; EP0596939A4; WO1993002803A1; JP2512284B2; JPH06509275A

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftkappensystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einem bekannten Luftkappensystem dieser Art (US-A-1 919 153) gestattet ein Entlüftungskanal das Entweichen von Luft, um den Rückdruck zur Luftversorgung zu reduzieren, wenn Luft mittels eines Ventilgliedes in der Luftleitung von einem Kompressor zu einem zentralen Kanal zum Fördern von atomisierter Farbe zu einer Sprühdüse an einem Fluß durch einen Satz von Sprühdüsenformkanälen gehindert wird. In Blockierstellung des Ventilgliedes wird die von dem Kompressor gelieferte Luft über einen Entlüftungskanal entlüftet, während die Luft am Eintreten in den zentralen Kanal gehindert wird. Es wurde als wünschenswert empfunden, den Rückdruck zu entspannen, wenn Farbsprühpistolen von einem tragbaren Gerät der Bauart mit Gebläse betätigt werden. Insbesondere, wenn der Auslaß einer solchen Gebläseluft zur Führung blockiert oder gedrosselt wird (mit daraus resultierender Zunahme des Rückdruckes), wurde beobachtet, daß das Gebläse überdreht, und weil der Luftstrom oft zum Kühlen des Gebläsemotors eingesetzt wird, Überhitzen die Folge sein kann.
In der Vergangenheit wurden Sprühpistolen der HVLP-(High Volume Low Pressure) Bauart mit einwärts zum Farbkanal gerichteten Formkanälen eingesetzt, die den Aufbau eines Rückdruckes an der Luftspeisequelle, üblicherweise einem motorbetriebenen Gebläse, erlaubten, wenn die Formkanäle zum Erzeugen eines kreisförmigen Sprühmusters blockiert waren. Solcher Rückdruck mindert den Wirkungsgrad des Gebläsemotors und erhöht dessen Verschleiß.
Ein anderes Beispiel von blockierbaren Formkanälen zeigt die US-A-1 950 779 (Bramsen). Der Rückdruck akkumuliert sich bei dieser bekannten Vorrichtung, wenn ein Nadelventil schließt und so die Form- oder Zusätz-Luftkanäle blockiert, um ein kreisförmiges Farbsprühmuster zu erzeugen. Eine andere derartige Anordnung ist in US-Patent 2 670 239 (Ditch) gezeigt. Wenn das Ventil von Ditch gegen die zugehörige Ventilöffnung schließt, wird die Luftzufuhr zu den Kanälen blockiert und ein Aufbau von Rückdruck znr Luftquelle hin erzeugt. Das Sprühmuster-Einstellventil nach US-Patent 4 754 923 (Matusita et al) hat weitgehend die gleiche Luftblockierfunktion mit entsprechendem Aufbauen von Rückdruck.
Es ist bekannt, eine Blockierplatte hinter einer Luftkappe und eine Luftkappe mit Formkanälen zu verwenden, welche um einen Durchmesser der Luftkappe herum angeordnet sind. Da die Blockierplatte üblicherweise langstreckte vertikale und horizontale Verlängerung ausgehend von einer zentralen Öffnung aufweist, ist auch bekannt, die Luftkappe mit den primären Formkanälen diagonal zu positionieren, um die primären Formkanäle zu blockieren und so ein kreisförmiges Farbsprühmuster zu erzeugen, und die Luftkappe vertikal oder horizontal zu positionieren, um ein horizontal oder vertikal komprimiertes Muster zu erzeugen. Die Öffnung der Blockierplatte ist so gestaltet, daß bei bezüglich der Sprühpistole vertikal oder horizontal orientierter Luftkappe die Luftkappenkanäle mit der Öffnung ausgerichtet sind, um eine Luftströmung durch die Formkanäle zuzulassen. Wenn die Luftkappe diagonal orientiert ist, sind die Kanäle nicht länger mit den Verlängerungen der Öffnung in der Blockierplatte ausgerichtet. Bekannte Blockierplatten haben eine kreuzförmige Öffnung zum Regulieren des Luftstroms.
Bei der vorliegenden Erfindung sind vier Entlüftungskanäle der Luftkappe hinzugefügt, welche vorzugsweise zwei übliche primäre Formkanäle aufweist. Die Rückseite der Luftkappe ist gegen diese Blockierplatte gesetzt. Bei der Erfindung ist die Luftkappe drehbar um einen zentralen Kanal, welcher mit der zentralen Öffnung in der Blockierplatte ausgerichtet bleibt. Beim Anwenden einer Luftkappe nach der Erfindung in der Praxis werden bei einer Drehung der Luftkappe zum Blockieren der primären Formkanäle durch deren diagonales Positionieren die Luftkappen-Entlüftungskanäle mit der Blockierplattenöffnung ausgerichtet, um so einen Luftstrom durch die Entlüftungskanäle zu erlauben und den Rückdruck zur Luftspeisung zu entlasten, was sonst geschehen würde.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Luftkappe und eines Rückhalteringes, wobei eine zugehörige Farbsprühpistole strichpunktiert dargestellt ist;
Fig. 2 ist eine Explosionsdarstellung der Luftkappe, der Blockierplatte, des Rückhalteringes und einer fragmentarisch dargestellten Farbsprühpistole mit Sprühdüse;
Fig. 3 ist eine Explosionsdarstellung von der Rückseite der Luftkappe und der Blokkierplatte ausgesehen, wobei die Vorderfläche der Sprühpistole strichpunktiert dargestellt ist;
Fig. 4 ist eine Rückansicht der Blockierplatte und der Luftkappe mit vertikal angeordneten Formkanälen;
Fig. 5 ist eine Rückansicht der Blockierplatte und der Luftkappe mit diagonal angeordneten Formkanälen;
Fig. 6 ist eine Rückansicht der Blockierplatte und der Luftkappe mit horizontal angeordneten Formkanälen;
Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 8;
Fig. 8 ist eine Stirnansicht der Luftkappe;
Fig. 9 ist ein Schnitt nach der Linie 9-9 in Fig. 8.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführung einer Luftkappe 10 gemäß der Erfindung in Position auf einer strichpunktiert dargestellten Sprühpistole 14 gezeigt. In Bezug auch auf Fig. 2 ist eine Blockierplatte 18 mit einer Öffnung 20 zwischen der Luftkappe 10 und einer vorderen Fläche 12 der Sprühpistole 14 angeordnet. Die Sprühpistole 14 hat eine Düse 22 mit einer zentralen, von einem Nadelventil 23 verschlossenen Öffnung. Die Luftkappe 10 und die Blockierplatte 18 sind auf der vorderen Fläche 12 von einem zylindrischen Rückhaltering 16 zurückgehalten, der eine axiale Gewindebohrung 34 aufweist, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Der zylindrische Rückhaltering 16 kann axiale Rippen 24 auf einer äußeren Fläche 26 aufweisen. Der Rückhaltering 16 hat ferner eine radial einwärts ragende Lippe 28. Die Lippe 28 bildet eine Öffnung 30 kleineren Durchmessers als die Bohrung 34.
Die Luftkappe 10 hat vorzugsweise einen ringförmigen Rückhaltekragen 32 mit einem Durchmesser, der kleiner als die Bohrung 34 des Rückhalteringes 16 und größer als die von der Lippe 28 gebildete Öffnung 30 ist, so daß nach dem Aufschrauben des Rückhalterings 16 auf die vordere Fläche 12 über den Rückhaltering 32 die Lippe 28 die Luftkappe 10 und die Blockierplatte 18 gegen die vordere Fläche 12 hält. Die Luftkappe 10 hat ferner einen zentralen Kanal 36, der zwischen einer Vorderfläche 38 und einer Rückenfläche 40 der Luftkappe 10 kommuniziert. Die Luftkappe 10 hat zwei diametral gegenüberliegende Hörner 42, die von der Vorderfläche 38 wegragen. Jedes Horn 42 hat eine Schrägfläche 50, die von dem zentralen Kanal 36 nach außen ragt. Jede Schrägfläche 50 definiert einen radial einwärts gerichteten primären Sprühformkanal 46, wie am besten aus Fig. 7 zu erkennen ist. Ferner kann jede Schrägfläche 50 einen radial einwärts gerichteten ergänzenden Formkanal 47 bilden. Jeder ergänzende Formkanal 47 hat vorzugsweise einen kleineren Durchmesser als die primären Formkanäle 46. Sowohl die ergänzenden Formkanäle 47 als auch die primären Formkanäle 46 kommunizieren mit der Rückenfläche 40 der Luftkappe, und die ergänzenden Formkanäle 47 sind vorzugsweise radial einwärts von den primären Formkanälen 46 gelegen.
Gemäß den Fig. 3 bis 7 hat die Luftkappe 10 ferner vorzugsweise vier Zentrierflansche 100, die voneinander äquidistant im zentralen Kanal 36 angeordnet sind. Diese Zentrierflansche 100 sind dazu geeignet, die Luftkappe 10 auf einer äußeren zylindrischen Fläche 94 der Düse 22 zu führen, um Konzentrizität des zentralen Kanales 36 bezüglich der Düse 22 aufrechtzuerhalten und so einen gleichförmigen Luftstrom um die Düse 22 zu gewährleisten. Die Zentrierflansche 100 ragen radial einwärts und definieren einen Pilotkreis 102 (s. Fig. 5) mit im wesentlichen dem gleichen Durchmesser (mit seitlichem Spiel) wie der zylindrische Abschnitt 94 der Düse 22 (s. Fig. 2). Jeder Zentrierflansch 100 hat vorzugsweise eine bogenförmige Oberfläche bzw. ein bogenförmiges Profil 104 auf dem Pilotkreis 102.
Gemäß Fig. 8 hat die Luftkappe 10 ferner vier Entlüftungskanäle 54, die äquidistant voneinander um den zentralen Kanal 36, vorzugsweise äquidistant zu den Hörnern 42, angeordnet sind. Die Entlüftungskanäle 54 kommunizieren ebenfalls mit der Rückenfläche 40 der Luftkappe 10, wie am besten aus Fig. 9 hervorgeht. Die Entlüftungskanäle 54 sind vorzugsweise unter einem Winkel von 15º bezüglich einer Achse 55 der Luftkappe 10 geneigt angeordnet, um zu vermeiden, daß die Entlüftungskanäle 54 das von der Farbabgabedüse 22 geformte Farbmuster sowie den von der zentralen Öffnung 36 austretenden Luftstrahl zu stören. Es ist verständlich, daß auch andere Winkel im Rahmen der Erfindung vorgesehen werden können, sofern nur die aus den Entlüftungskanälen austretende Luft nicht in Konflikt mit dem Farbsprühmuster kommt.
Gemäß den Fig. 2 bis 6 hat die allgemein kreisförmige Blockierplatte 18 eine zentrale Öffnung 20. Vorzugsweise ist die Öffnung 20 kreuzförmig. Die Öffnung 20 kommuniziert zwischen einer ersten Seite 62 und einer zweiten Seite 64 der Blockierplatte 18.
Der Außenrand 66 der Blockierplatte 18 hat vorzugsweise vier Positionierkerben 68, die mit gleichmäßigem Abstand um den äußeren Umfang der Blockierplatte 18 angeordnet sind. Die Positionierkerben 68 dienen dazu, mit vier nach vorn ragenden Verriegelungszinken 76 zusammenzuwirken, die vorzugsweise gleichmäßig um die vordere Fläche 12 herum angeordnet sind, um die Blockierplatte 18 bezüglich der vorderen Fläche 12 positiv festzulegen und an einer Relativdrehung zu hindern.
Im Betrieb wird ein Luftstrom durch die vier Zweige 84 der Öffnung 20 gerichtet.
Die Entlüftungskanäle 54 sind so angeordnet, daß sie mit der Rückenfläche 40 der Luftkappe 10 kommunizieren derart, daß jeder der vier Entlüftungskanäle 54 gleichzeitig mit einem der vier Zweige 84 der kreuzförmigen Öffnung 20 durch Verdrehen der Luftkappe 10 in eine erste Position gemäß Fig. 5 ausrichtbar ist. Die primären Formkanäle 46 werden durch die Platte 18 in dieser Position blockiert. Die Drehung der Luftkappe 10 in eine zweite oder dritte Position gemäß den Fig. 4 und 6 richtet die primären Formkanäle 46 mit den Zweigen 84 aus. Wenn die Luftkappe 10 entweder in der zweiten oder in der dritten Position ist, wird ein Luftstrom durch die Entlüftungskanäle 54 mittels der Blockierplatte 18 blockiert. Somit ist ersichtlich, daß der Luftstrom in der ersten, zweiten und dritten Position aufrechterhalten wird. In der ersten Position wird der Luftstrom durch die Entlüftungskanäle 54 gerichtet, was den Rückdruck zur Luftquelle entlastet, während die primären Formkanäle 46 blockiert sind. In der zweiten und dritten Position sind die Entlüftungskanäle 54 blockiert, während die primären Formkanäle 46 Luft führen (um die Gestalt des Farbsprühmusters zu verändern), wobei der Rückdruck zur Luftquelle entlastet wird.
Wenngleich die Erfindung mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungen beschrieben ist, erkennt der Fachmann, daß Abwandlungen ohne Abweichen vom durch die beigefügten Ansprüche definiertem Schutzbereich der Erfindung möglich sind.

Claims

1. Luftkappensystem für eine Farbspritzpistole, umfassend:

(a) eine Luftkappe (10) mit:

(1) einem zentralen Kanal (36), der koaxial mit der zentralen Längsachse der Luftkappe ausgerichtet ist,

(2) mindestens einem vom Formkanal (46, 47) für den Farbsprühstrahl, der in der Luftkappe zum Richten eines Stromes von Druckluft gegen einen Strom von zerstäubter Farbe, welche aus dem zentralen Kanal (36) ausgelassen wird, ausgebildet und gestaltet ist, um die Form des Farbsprühstrahles zu verändern, und

(3) mindestens einem Entlüftungskanal, der so ausgebildet und angeordnet ist, daß er unwirksam zum Richten eines Stromes von Druckluft gegen einen Strom der über der zentralen Kanal abgegebenen versprühten Farbe zum Ändern der Gestalt des Farbsprühstrahles ist, und

(b) eine Blockiervorrichtung zum Blockieren der Luftströmung durch den Formkanal bei Freigeben des Luftstromes durch den Entlüftungskanal in einer ersten Position und Freigeben der Luftströmung durch den Formkanal bei Blockieren der Luftströmung durch den Entlüftungskanal in einer zweiten Position;

dadurch gekennzeichnet, daß

(c) mindestens ein Entlüftungskanal (54) in der Luftkappe (10) angeordnet ist;

(d) die Blockiervorrichtung (18) zum Richten des Luftstromes zwischen dem Formkanal (46, 47) für den Farbsprühstrahl und dem Entlüftungskanal (54) unabhängig von der Fluidströmung durch den zentralen Kanal (36) betätigbar ist.

2. Luftkappensystem nach Anspruch 1, bei dem der Entlüftungskanal (54) von der Längsachse der Luftkappe (10) weg abgewinkelt ist.

3. Luftkappensystem nach Anspruch 1 oder 2, umfassend mindestens zwei Entlüftungskanäle (54).

4. Luftkappensystem nach Anspruch 1 oder 2, umfassend mindestens vier Entlüftungskanäle (54).

5. Luftkappensystem nach Anspruch 4, bei dem die Entlüftungskanäle mit gleichem Abstand auf einem Kreis konzentrisch mit dem zentralen Kanal (36) angeordnet sind.

6. Luftkappensystem nach Anspruch 5, bei dem die Luftkappe (10) um die Längsachse der Luftkappe drehbar ist.

7. Luftkappensystem nach Anspruch 6, bei dem die Blockiervorrichtung mindestens eine Blockierplatte (18) aufweist, die stromaufwärts von der Luftkappe (10) gelegen ist und mindestens eine Öffnung (20) aufweist, wobei die Blockierplatte und die Luftkappe relativ zueinander verdrehbar sind, um die Öffnung (20) in der Blockierplatte mit dem Entlüftungskanal (54) in der Luftkappe in einer ersten Position auszurichten und die Öffnung (20) in der Blockierplatte mit dem Formkanal (46, 47) für den Farbsprühstrahl in der Luftkappe in einer zweiten, verdrehten Position auszurichten.

8. Luftkappensystem nach Anspruch 7, bei dem die Öffnung in der Blockierplatte (18) kreuzartige Gestalt hat.

9. Luftkappensystem nach einem der vorangehenden Ansprüche mit mehreren Zentrierflanschen (100), die radial einwärts von einer Innenfläche der Luftkappe in den zentralen Kanal (36) hineinragen, wobei die Zentrierflansche dazu ausgebildet sind,

(i) die Luftkappe (10) auf einem zylindrischen Abschnitt (94) einer Farbsprühdüse (22) zu führen, welche im zentralen Kanal (36) positioniert ist, wobei ein Spalt zwischen der Innenfläche der Luftkappe und der Außenfläche der Düse zwischen benachbarten Zentrierflanschen verbleibt, und

(ii) die konzentrische Ausrichtung der Düse (22) und der Luftkappe (10) aufrechtzuerhalten, wenn die Luftkappe relativ zur Düse verdreht wird.

10. Luftkappe nach Anspruch 9, bei der die Zentrierflansche (100) einen Pilotkreis (102) von im wesentlichen gleichem Durchmesser wie der zylindrische Abschnitt der Düse (22) definiert und dadurch die Konzentrizität der Luftkappe (10) und der Düse aufrechterhält, wenn die Luftkappe axial bezüglich der Düse bewegt wird.

11. Luftkappe nach Anspruch 9 oder 10, bei der die Zentrierflansche (100) längs des Pilotkreises bogenförmige Profilierungen aufweisen.

12. Luftkappe nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der die Düse (22) einen konisch gestalteten distalen Abschnitt hat, der graduell einen zylindrisch geformten Zwischenabschnitt bildet.

13. Verfahren zum Verändern des Sprühmusters atomisierter Farbe, die von einer Farbsprühpistole versprüht wird, während ein im wesentlichen konstanter Rückdruck- Pegel in dem Strömungsweg der Farbsprühpistole aufrechterhalten wird, umfassend die folgenden Schritte:

(a) Positionieren einer Luftkappe (10), die nahe dem distalen Ende einer Farbsprühdüse (22) gelegen ist, relativ zu einer Blockiervorrichtung (8), die stromaufwärts von der Luftkappe angeordnet ist, zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, wobei

(i) die Luftkappe (10) in abgedichteter Fluidverbindung mit einem Luftstrompfad in der Farbsprühpistole sowohl in der ersten und der zweiten Position gehalten wird,

(ii) die erste Position einen Luftstrom durch Formkanäle (46, 47) für die Farbe in der Luftkappe (10) zuläßt, um die atomisierte Farbe, die durch einen zentralen Kanal (36) in der Luftkappe versprüht wird, zu formen, während der Luftstrom durch Entlüftungskanäle (54) in der Luftkappe blockiert wird, und

(iii) die zweite Position einen Luftstrom durch die Entlüftungskanäle (54) in der Luftkappe ermöglicht, um Druckluft aus der Farbsprühpistole zu entlüften, ohne atomisierte Farbe, die durch den zentralen Kanal (36) in der Luftkappe versprüht wird, zu formen, wobei der Luftstrom durch die Formkanäle (46, 47) in der Luftkappe blockiert wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Luftkappe und die Blockiervorrichtung (18) relativ zueinander zwischen einer ersten und einer zweiten Position verstellt werden, indem die Luftkappe (10) relativ zu der in Drehrichtung stationären Blockiervorrichtung (18) verdreht wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem die Luftkappe (10) und die Blockiervorrichtung (18) relativ zueinander zwischen der ersten und der zweiten Position durch Verdrehen der Luftkappe relativ zu der in Drehrichtung stationären Blockiervorrichtung aus der ersten Position in die zweite Position verstellt werden.