DE69823502T2 - Umdrehbare spritzmundstückabdichtung - Google Patents

Description

• Hintergrund der Erfindung
• Die Erfindung betrifft das Gebiet tragbaren Farbsprühgerätes, insbesondere eine Mundstückanordnung in einem umkehrbaren Kopf mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, wie aus der US-A-5 294 053 bekannt.
• Die von der Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Mundstückanordnung bereitzustellen, bei der ein Mundstückelement leicht ausgetauscht werden kann, ohne daß der Rest des Kopfes ersetzt zu werden braucht. Diese Aufgabe ist durch Anspruch 1 gelöst.
• Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Sprühpistole, welche die umkehrbare Mundstückanordnung nach der Erfindung trägt.
• 2 ist eine Ansicht eines Kopfes, wobei vom Benutzer austauschbare Teile, die zur Realisierung der Erfindung nützlich sind, in Explosionsdarstellung herausgezeichnet sind.
• 3 ist eine Detailansicht eines Teils des Kopfes von 2.
• 4 ist eine vollständige Explosionsansicht des Kopfes und der dazugehörigen Teile, die zur Realisierung der Erfindung nützlich sind.
• 5 ist eine Explosionsdarstellung der umkehrbaren Mundstückhalter-Anordnung, die zur Realisierung der Erfindung nützlich ist.
• 6 ist eine Schnittansicht der zusammengebauten umkehrbaren Mundstückanordnung (ohne Mundstücksprühschutz) nach der Linie 6-6 in 1.
• 7 ist eine Ansicht in größerem Maßstab einer Feststellschraube, die zur Realisierung der Erfindung nützlich ist.
• 8 ist eine Ansicht in größerem Maßstab einer Mundstückdichtungsanordnung gemäß der Erfindung.
• 9 ist ein Schnitt durch eine Mundstückdichtung, die zur Realisierung der Erfindung nützlich ist, in entspanntem Zustand.
• 10 ist ein Teilschnitt in größerem Maßstab eines Teils von 8 zur Darstellung der Mundstückdichtung im Betrieb.
• Detaillierte Beschreibung der Erfindung
• Aus den Figuren und insbesondere aus 1 ist eine austauschbare Mundstückanordnung 11 ersichtlich, die zur Realisierung der Erfindung nützlich ist. Die austauschbare Mundstückanordnung 11 ist an eine Luftlossprühpistole 12 angebracht dargestellt, welche zum Versprühen von Farbe und anderen ähnlichen Beschichtungsmaterialien unter relativ hohem Druck bestimmt ist. Bei solchen Sprühanwendungen wurde als nützlich befunden, eine umkehrbare Konstruktion für die Sprühdüse vorzusehen, um Verstopfungen zu beseitigen. In der Vergangenheit wurde eine solche Konstruktion durch eine Kopfanordnung realisiert, welche in den Kopf ein Mundstück mit einer gewünschten Düse permanent in einem Drehkopf installiert hatte. Wenn das Mundstück bis zu einem nicht mehr tragbaren Maß verschlissen war, mußte der gesamte Kopf selbst dann ersetzt werden, wenn ausschließlich das Mundstück verschlissen war. Auf Grund dessen wurde als wünschenswert angesehen, das Austauschen des Mundstücks (und gewöhnlich einer Mundstückdichtung) ohne Ersetzen der übrigen Teile der Kopfanordnung zu ermöglichen.
• 2 zeigt eine Kopfanordnung 14 mit einem Sprühmundstück 16, das von einem Nutzer ausgetauscht werden kann. Das Sprühmundstück 16 ist in einer Gewindebohrung 17 eines Laufs 18 der Kopfanordnung 14 aufgenommen. Das Sprühmundstück 16 ist vorzugsweise aus einem Karbid geformt und hat darin eine "Katzenaugen"-Düsenöffnung, welche korrekte Orientierung des Laufs 18 erfordert, um die Düsenöffnung mit den Sprühschutzflügeln 20 und 22 auszurichten. Das Mundstück 16 hat eine im wesentlichen zylindrische Basis 24 und ein halb kugeliges oder gewölbtes Oberteil 26. Die Basis 24 hat eine Nut oder Kerbe 28, die mit der Zylinderachse 30 des Basisteils 24 ausgerichtet ist. Eine nachgiebige scheibenartige Dichtung 32 (vorzugsweise der Bauart aus Delrin II 500-Kunststoff, erhältlich von der Firma DuPont) ist hinter dem Basisteil 24 des Mundstücks 16 angeordnet. In die Bohrung 17 ist eine hohle Feststellschraube 34 eingeschraubt, um das Mundstück 16 und die Dichtung 32 im Lauf 18 zurückzuhalten. Die Feststellschraube 34 hat vorzugsweise eine sechseckige Durchgangsbohrung 36 zur Aufnahme eines Imbus-Schlüssels (nicht gezeigt) zum Einbauen und Entfernen der Feststellschraube 34 aus dem Lauf 18.
• Unter Bezugnahme auch auf 3 hat der Lauf 18 vorzugsweise einen in einer zur Zylinderachse 42 des Laufs 18 parallelen Bohrung 40 einen Lokalisierungsstift 38. Der Stift 38 sitzt vorzugsweise mit Paßsitz permanent in der Bohrung 40.
• Gemäß 4 ist die Bohrung 17 des Laufes 18 im Gebiet 42 mit Gewinde versehen und hat einen glatten Wandabschnitt 44, der in eine Schulter 46 ausläuft. Lauf 18 hat ferner einen Schaft 48 kleineren Durchmessers mit einer darin vorgesehenen Querbohrung 50, um darauf einen Griff 52 unter Verwendung eines Splintes 54 zu montieren. Lauf 18 und Feststellschraube 34 bestehen ebenso wie der Stift 38 vorzugsweise aus rostfreiem Stahl. Griff 52 ist vorzugsweise aus Delrin-Kunststoff gefertigt.
• Gemäß den 5 bis 7 umfaßt die umkehrbare Mundstückanordnung 11 auch einen aus Polypropylen oder Nylon oder einem anderen geeigneten Werkstoff geformten Schutz 56, der perforierte Ohren oder Flügel 20, 22 (siehe auch 1) aufweist. Die Anordnung 11 hat ferner einen dichtenden Rückhalter 60, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, und eine Aluminiummutter 62, die eine kanellierte, gerändelte oder sechseckige Außenseite hat, um die umkehrbare Mundstückanordnung 11 an der Pistole 12 zu sichern. Die Anordnung 11 hat ferner eine Kopfsattel-Dichtung 64, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, und entweder eine scheibenartige Dichtung 66 aus Gummi (siehe 5) oder eine Lippendichtung 68 aus Delrin-Kunststoff (siehe 6). Gummi ist speziell für Sprühanwendungen zum Versprühen von Latex-Farbe bevorzugt, wobei Wasser zum Reinigen verwendet wird, während eine Dichtung aus Delrin-Kunststoff bei Sprühanwendungen von auf Öl basierender Farbe bevorzugt ist, wobei relativ aktive Lösungsmittel, wie MEK oder Lackverdünner zum Reinigen eingesetzt werden, die eine Gummidichtung angreifen würden. Mögen für die Satteldichtung nun Gummi- oder Kunststoffe verwendet sein, wurde als bevorzugt befunden, die Stärke der Dichtung so groß zu wählen, daß der Sattel 64 beim Zusammenpressen der Dichtung gegen den Kopflauf 18 abdichtet. Höchst erwünscht ist, daß die Mutter 62 angezogen wird, bis die Satteldichtung 64 in Metall-auf-Metall-Kontakt mit der Stirnfläche der Pistole 12 ist, was eine vorbestimmte Zusammendrückung der Dichtung 66 oder 68 erzeugt derart, daß die Mundstückanordnung 14 zwischen einer Sprühstellung und einer Reinigungsstellung verdreht werden kann, ohne daß die Mutter 62 dabei gelockert wird, während gleichzeitig eine ausreichende Dichtwirkung erzielt ist, um ein Lecken zwischen dem Kopflauf 18 und der Satteldichtung 64 zu vermeiden.
• Gemäß den 7, 8, 9 und 10 umfaßt die Erfindung eine modifzierte Feststellschraube 34, von der mindestens ein Abschnitt ihres stromabwärtigen Endes zu einem konusartigen Profil 80 abgeschrägt ist. Der Winkel 82 des Profils 80 beträgt vorzugsweise 5°. Die Dichtung 32 ist vorzugsweise wie eine Scheibe mit ebenen, parallelen Seiten im entspannten Zustand der Dichtung ausgebildet. Wie am deutlichsten in den 8 und 10 gesehen werden kann, wird die Dichtung 32 beim Anziehen der Schraube 34 gegen die Dichtung (durch Pfeil 88 in 10 angedeutet) an das Mundstück 16 gedrückt, und die Dichtung 32 verformt sich zu einem trapezförmigen Querschnitt. Insbesondere wurde gefunden, daß die Ausbildung mit dem konusförmigen Profil 80 am stromabseitigen Ende der Feststellschraube 34 dazu führt, daß die Dichtung 32 sowohl axial gegen das Mundstück 16 (wie durch Pfeil 92 in 10 gezeigt) als auch radial gegen die Querbohrung des Kopflaufes 18 drückt (wie durch Pfeil 90 in 10 gezeigt). Diese zweifache radiale und axiale Dichtwirkung der Dichtung 32, welche durch das konisch geformte Profil 80 der Feststellschraube 34 hervorgerufen wird, erzeugt die Vorteile zweier Dichtungen, nämlich das Blockieren radialen Leckens von Farbe zwischen den Dichtungen 32 und dem Mundstück 16 und gleichzeitig das Blockieren axialen Farbflusses zwischen der Dichtung 32 und dem Kopflauf 18. Somit sind zwei potentielle Leckwege durch die zweifache Dichtwirkung der Dichtanordnung nach der Erfindung blockiert, ohne daß wesentliche Kosten oder Komplexität erforderlich waren.
• Unter Bezugnahme insbesondere auf die 2 und 3 wird das Mundstück 16 durch Ausrichten der Kerbe 28 am Mundstück 16 auf eine Auswölbung 58 am Ende des Stiftes 38 installiert, die in die Bohrung 17 hineinragt. Das Mundstück 16 wird dann gegen den Kopflauf 18 längs der Achse 30 bewegt, bis das Mundstück 16 an der Schulter 46 im Kopflauf 48 anläuft. Dann wird die Dichtung 32 hinter der Basis 24 des Mundstücks 16 in die Bohrung 17 eingesetzt. Schließlich wird die Feststellschraube 34 in den Gewindeabschnitt 42 der Bohrung 17 im Lauf 18 unter Verwendung eines sechseckigen Imbus-Schlüssels bis zur Festlegung eingeschraubt, der in die sechseckige Bohrung 36 der Feststellschraube 34 eingreift. Wenn die oben beschriebene Montageprozedur abgeschlossen ist, befindet sich die Feststellschraube 34 vollständig innerhalb der zylindrischen Außenfläche des Laufes 18, so daß sie eine Drehung des Laufes 18 nach dessen Installierung in dem dichtenden Halter 60 mit Aufsetzen auf dem Sattel 64 erlaubt. Das Mundstück 16 wird von der Kopfanordnung 14 durch Aufschrauben der Feststellschraube 34 unter Verwendung eines Imbus-Schlüssels und durch Entfernen der Dichtung 32 und des Mundstücks 16 axial aus dem Lauf 18 der längs der Achse 30 entfernt. Wenn ein neues Mundstück 16 im Lauf 18 installiert wird, wird vorzugsweise eine neue Dichtung 32 eingesetzt und die alte Dichtung entsorgt. Außerdem wird ein passender Stopfen 70 installiert, um die Düseneigenschaften der dann in das Mundstück 16 installierten Kopfanordnung 14 zu identifizieren.
• Zur erstmaligen Montage in der Fabrik wurde als vorteilhaft befunden, die Feststellschraube 34 mit einem Drehmoment von 15 inch pounds (1.7 Nm) anzuziehen. Für den Austausch beim Kunden, wo ein Drehmomentschlüssel üblicherweise nicht verfügbar ist, wurde als ausreichend festgestellt, daß die Feststellschraube mit einer Vierteldrehung über den Zustand hinaus angezogen wird, in welchem die Schraube 34, die Dichtung 32 und das Mundstück 16 gerade miteinander in Kontakt waren.
• Die beanspruchte Erfindung ist nicht auf die in der obigen Figurenbeschreibung angegebenen Einzelheiten beschränkt. Beispielsweise liegt im Schutzbereich der Ansprüche, einen axialen Anschlag oder eine Schulter zwischen der Feststellschraube 34 und dem Lauf 18 vorzusehen, falls erwünscht, um das Maß der Zusammendrückung der Dichtung 32 zu begrenzen und somit eine zu große Quetschung zu vermeiden. Solch ein axialer Anschlag kann zum Beispiel durch den Hubweg der miteinander kämmenden Gewinde der Feststellschraube 24 und der Gewindebohrung 17 des Laufs 18 vorgegeben sein.

Claims (14)

1. Umkehrbare Mundstückanordnung mit a) einem drehbaren, im wesentlichen zylindrischen Kopf (14) mit einer durchgehenden Querbohrung (17) und einem Griff (52) an einem Längsende des Kopfes; b) einem austauschbaren Mundstückelement (16) mit einer Sprühöffnung (25) darin, das in der Querbohrung des Kopfes (14) untergebracht ist; c) einer nachgiebigen, scheibenartigen Dichtung (32), die stromaufwärts von dem Mundstückelement (16) angeordnet ist; und d) einem hohlen Rückhalter (34), der stromaufwärts von der Dichtung in der Querbohrung des Kopfes (14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Rückhalter eine Feststellschraube (34) ist, die in die Querbohrung (17) eingeschraubt ist und ein konisch geformtes Profil (80) an einer stromabwärts gelegenen Endfläche in Kontakt mit der nachgiebigen Dichtscheibe (32) hat, derart, daß das konisch geformte Profil (80) die Dichtung sowohl axial gegen das Mundstück als auch radial nach außen gegen die Querbohrung (17) des Kopfes (14) drückt, um ein Lecken vorbei an dem Mundstück zu verhindern.
2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der das konisch geformte Profil (80) unter einem spitzen Winkel (82) geneigt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, bei der der spitze Winkel (82) etwa 5 Grad beträgt.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend einen Kopfhalter (60, 62) mit einer Querbohrung, die zur Aufnahme des Kopfes bemessen ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, bei der der Kopfhalter (60, 62) ferner einen Mundstück-Schutz (56) mit einem Paar Sprühschutzflügel (20, 22) aufweist, die sich vor dem Kopf-Halter erstrecken.
6. Anordnung nach Anspruch 4, ferner umfassend eine an den Kopfhalter angeschlossene Sprühpistole.
7. Anordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend e) einen axialen Anschlag zwischen der Querbohrung (17) in dem Kopflauf (18) und der Feststellschraube (34) zum Begrenzen des axialen Hubs der Feststellschraube (34) in der Bohrung des Kopflaufes.
8. Anordnung nach Anspruch 7, bei der der axiale Anschlag eine vorbestimmte Begrenzung des Hubbereiches der Gewindegänge der Feststellschraube und der entsprechenden Gewindegänge in der Querbohrung (17) des Kopflaufes (18) umfaßt.
9. Verfahren zum Abdichten eines austauschbaren Mundstücks in einem umkehrbaren Kopf, umfassend die Schritte a) Einsetzen eines austauschbaren Mundstücks (16) in eine Querbohrung (17) des umkehrbaren Kopfes (14); b) Einsetzen einer scheibenartigen Dichtung (32) hinter dem Mundstück (16) in die Querbohrung des Kopfes; c) Einschrauben einer hohlen Feststellschraube (34) in einen Satz von miteinander kämmenden Gewindegängen in der Querbohrung des Kopfes, wobei die Feststellschraube ein konisch geformtes Profil (80) an einer stromabwärts gelegenen Endfläche benachbart der Dichtung aufweist, derart, daß die Dichtung (34) durch das konisch geformte Profil axial gegen das Mundstück (16) und radial gegen die Bohrung (17) des Kopfes gedrückt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem Schritt c) ferner das Überwachen eines Drehmomentes beim Einschrauben der Feststellschraube in die Querbohrung und Anhalten umfaßt, wenn ein vorbestimmtes Drehmoment erreicht ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das vorbestimmte Drehmoment 15 inch pounds (1,7 Nm) umfaßt.
12. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem Schritt c) ferner das Drehen der Feststellschraube um einen vorbestimmten Drehweg nach einem Zustand umfaßt, in welchem die Feststellschraube, das Mundstück und die Dichtung sämtlich miteinander in Kontakt sind.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der vorbestimmte Drehweg etwa eine Vierteldrehung beträgt.
14. Verwendung einer umkehrbaren Mundstückanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 in einer tragbaren, luftlosen Farbsprühpistole.