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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzpistole für die Zerstäubung einer
Farbe mit einem Spritzluftdruck von 0,07 MPa oder weniger und insbesondere
eine Niederdruck-Spritzpistole mit einem verbesserten Zerstäubungsmechanismus,
der bei der nicht vormischenden Druckluftspritzpistole verwendet
wird, bei der Druckluft und eine Farbe außerhalb eines Spritzkopfes
gemischt werden, und der in der Lage ist, ein Spritzbild zu liefern,
das eine verbesserte Zerstäubung
der Farbe sichert.
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TECHNISCHER
HINTERGRUND
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Die
nicht mischenden Druckluftspritzpistolen werden in breitem Umfang
auf dem Gebiet der allgemeinen industriellen Farbbeschichtung eingesetzt. Sie
werden als „Spritzpistole" ebenso im Japanischen
Industriestandard (JIS) definiert. Entsprechend der Definition im
JIS ist die nicht vormischende Druckluftspritzpistole eine, die
so ausgeführt
ist, dass Druckluft aus einem ringförmigen Schlitz, der zwischen
einer Farbdüse
und einer Saugkappe und um die Farbdüse herum definiert wird, mit
einer höheren Geschwindigkeit
als der Schallgeschwindigkeit mit einem vorgeschriebenen Spritzluftdruck
von 0,24 bis 0,34 MPa ausgestoßen
wird und auf diese Weise die Farbe zerstäubt und auf die Oberfläche eines
Gegenstandes spritzt, wodurch eine Farbbeschichtung auf der Oberfläche des
Gegenstandes gebildet wird. Dieses Farbbeschichtungsverfahren zeigt
die größte Anwendbarkeit,
die nicht von irgendeiner Form der Oberfläche eines zu beschichtenden
Gegenstandes und der Art der verwendeten Farbe abhängig ist.
Das Beschichtungsverfahren ist jedoch darin nicht vorteilhaft, dass
die stark zerstäubte
Farbe leicht in der Luft schwebt oder zerstreut wird und ein übermäßiges Spritzen
einen großen
Verlust an Farbe bewirkt. Wegen der möglichen Umgebung und der Luftverschmutzung
durch die in der Luft schwebende zerstäubte Farbe bei konventionellen
Druckluftspritzpistolen ist ein zunehmender Trend in der Welt zu
verzeichnen, Beschränkungen
hinsichtlich der Bedingungen bei der Verwendung der Druckluftspritzpistole
aufzuerlegen.
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Um
sich auf einen derartigen Trend einzustellen, wurden bis jetzt verschiedene
Maßnahmen vorgeschlagen.
In dieser Situation konzentrierte sich eine starke Aufmerksamkeit
auf eine Niederdruck-Spritzpistole,
bei der ein Spritzluftdruck angewandt wird, der auf weniger als
0,07 MPa begrenzt ist, um die in der Luft schwebende zerstäubte Farbe zu
minimieren, und um einen verbesserten Wirkungsgrad der Farbbeschichtung
auf der Oberfläche eines
Gegenstandes zu ermöglichen.
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Die
Niederdruck-Spritzpistolen umfassen einige Typen, die auf unterschiedlichen
Prinzipien basieren. Eines der Prinzipien ist das Begrenzen des Spritzluftdruckes
auf weniger als die Normatmosphäre,
um zu verhindern, dass die Farbteilchen in der Luft schweben oder
zerstreut werden. Bei dieser Spritzpistole wird der begrenzte Spritzluftdruck
jedoch zu einer verringerten Luftgeschwindigkeit mit dem Ergebnis
führen,
dass die Farbzerstäubung
auf der Basis des Unterschiedes der Geschwindigkeit zwischen dem
Gas- und Flüssigkeitsstrom
extrem schlecht sein wird. Um die Unzulänglichkeit der Farbzerstäubung auszugleichen,
wurde eine Niederdruck-Spritzpistole vorgeschlagen, bei der die
Breite eines Luftstrahlschlitzes, der zwischen einer Farbdüse und Saugkappe
gebildet wird, vergrößert wird,
um die Farbe mit einer entsprechend vergrößerten Luftmenge zu zerstäuben. Der
Mechanismus dieser Niederdruck-Spritzpistole ist im Grunde genommen
der gleiche wie der der konventionellen Hochdruck-Spritzpistolen. Nämlich der
Luftstrahlschlitz, der um die Farbdüse herum gebildet wird, ist
breiter ausgeführt,
um eine größere Menge
des Luftstrahles selbst bei einem niedrigen Druck bereitzustellen.
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Die
schlechte Zerstäubung
der Farbe infolge des verringerten Spritzluftdruckes schließt einige Probleme
ein, die nicht eben durch Vergrößern der Luftmenge
gelöst
werden können.
Es wurde nämlich als
derartige Probleme darauf hingewiesen, dass, wenn die Menge des
Farbstromes vergrößert wird, sich
der mittlere Abschnitt des Farbstromes nicht ausreichend mit dem
Luftstrom mischen wird, was zu einer unvollständigen Mischung führt, so
dass der Farbstrom in der Mitte des Spritzbildes nicht ausreichend
zerstäubt
werden kann, was wahrscheinlich bei einer Farbe mit einer etwas
höheren
Viskosität auftreten
wird, und grobe Farbteilchen um das Spritzbild herumfliegen werden,
wenn die Breite des elliptischen Spritzbildes eingestellt wird.
Das heißt,
die Verringerung des Spritzluftdruckes wird zu einer ungleichmäßigen Zerstäubung der
Farbe führen.
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Um
die vorangehenden Probleme zu lösen, hat
der Anmelder der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, eine Vielzahl
von V-förmigen
Luftrillen in der Mündung
der Farbdüse
zu bilden, wie in seiner Japanischen Patentanmeldung Nr. 7-25907
(Japanische Ungeprüfte
Patentveröffentlichung
Nr. 8-196950) offenbart
wird. Dieses Verfahren wurde jedoch als praktisch ermittelt, nicht
als zufriedenstellend und schließt einige Probleme ein, die
zu lösen sind.
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Entsprechend
der in der vorangehenden Japanischen Patentanmeldung offenbarten
Erfindung wird Druckluft in den Strom der Farbe sogar in der Farbdüse fließen, wodurch
der Wirkungsgrad der Farbzerstäubung
verbessert wird. Da jedoch der Farb- und Luftstrom vorzeitig in
der Farbdüse
oder genau vor der Mündung
der Farbdüse
gemischt werden, wird die Farbsprühflüssigkeit begrenzt werden, was
zu einem niedrigeren Wirkungsgrad der Farbbeschichtung führt.
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Das
heißt,
wenn ein Farbstrom vom Austrittsabschnitt einer Farbdüse unter
Druck zugeführt wird,
wird die Menge der Farbsprühflüssigkeit
von dem Druck abhängig
sein, der auf den Farbstrom angewandt wird, unabhängig vom
Druck und der Menge des Druckluftstrahles aus dem vorangehend erwähnten ringförmigen Schlitz.
Bei einer Schwerkraft- oder Saugspritzpistole, bei der das Farbspritzen
von der Anziehung durch den Druckluftstrahl aus dem ringförmigen Schlitz
abhängig
ist, wird der Zustand des Strahles der Druckluft zur Farbaustrittsöffnung nicht nur
ernsthaft die Zerstäubung
beeinflussen, sondern ebenfalls die Menge der Farbsprühflüssigkeit,
d.h., den Wirkungsgrad der Beschichtung und der Optimierung der
Spritzpistole selbst.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Um
eine Farbe bei einem niedrigen Druck zu zerstäuben, und um das Auftreten
von groben Teilchen in Teilen einer Farbsprühflüssigkeit und eine ungleichmäßige Farbzerstäubung zu
verhindern, hat die vorliegende Erfindung ein Ziel, die vorangehend erwähnten Nachteile
des bisherigen Standes der Technik zu überwinden, indem eine Spritzpistole
mit einem praktisch hohen Wirkungsgrad bereitgestellt wird.
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Genauer
gesagt, hat die vorliegende Erfindung ein Hauptziel, die Nachteile
des Niederdruckzerstäubungsmechanismus
zu überwinden,
der bei der konventionellen nicht vormischenden Druckluftspritzpistole
verwendet wird, dass die Zerstäubung
einer Farbe infolge eines niedrigen Druckes eines Luftstromes teilweise
unzureichend ist, indem eine Niederdruck-Spritzpistole bereitgestellt
wird, die einen Zerstäubungsmechanismus
für eine
nicht vormischende Druckluftspritzpistole umfasst, so ausgeführt, dass
Niederdruckluftstrahlen von einem ringförmigen Schlitz, der zwischen
der Mündung
einer Farbdüse
und einer mittleren Öffnung
in einer Saugkappe definiert wird, wenn letztere an der Farbdüse befestigt
ist, wirksam mit einem Farbstrom von der Farbdüse gemischt werden und der
mittlere Abschnitt des Farbstromes gleichmäßig zerstäubt wird, um dadurch ein gleichmäßiges Spritzbild
ohne Verringerung der Menge der Farbsprühflüssigkeit infolge der Anziehung
durch den Luftstrahl zu bewirken.
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Die
vorliegende Erfindung hat ein weiteres Ziel der Überwindung der Nachteile des
bisherigen Standes der Technik, dass die versprühten Farbteilchen leicht an
der Oberfläche
der Saugkappe in Abhängigkeit
von einer Position haften, wo der gemischte Strom zerstreut wird,
dass die Oberfläche
der Saugkappe periodisch gereinigt werden muss, und dass es erforderlich
ist, zu verhindern, dass eine Farbbeschichtung, sobald sie gebildet
ist, durch die Farbteilchen verdorben wird, die von der Oberfläche der
Saugkappe zurückfliegen.
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Entsprechend
dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Niederdruck-Spritzpistole
bereitgestellt, wie sie im Patentanspruch 1 dargelegt wird. Bevorzugte
charakteristische Merkmale werden in den Patentansprüchen 2 bis
6 dargelegt.
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Infolge
der Luftstrahlen von der Vielzahl der Luftrillen wird daher die
Druckluft mit dem Farbstrom tief bis zur Mitte des letzteren gemischt,
wodurch das Zerstäuben
der Farbe vollständig
und gleichmäßig gestattet
wird. Außerdem
wird der zerstäubte Farbstrom
gegen jegliches weiteres Fliegen überwacht, es wird verhindert,
dass die Menge der Farbsprühflüssigkeit
unter der Wirkung des Lufteinströmens
von den Luftrillen verringert wird, um die Luftstrahlen zu begrenzen,
und es wird verhindert, dass die Farbe an der Saugkappe haftet,
wodurch ein stabiles Spritzen der Farbe gesichert wird. Der relativ starke
Luftstromstrahl vom ringförmigen
Schlitz, der um die Farbdüse
definiert wird, sichert das gleichmäßige Zerstäuben der Farbe.
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Daher
kann die Niederdruck-Spritzpistole entsprechend der vorliegenden
Erfindung die Farbe wirksam wie bei der Hochdruck-Spritzpistole
zerstäuben,
und außerdem
sichert das Hinzufügen
des Zerstäubungsmechanismus
entsprechend der vorliegenden Erfindung bei der konventionellen
Niederdruck-Spritzpistole
nur auf der Basis der Verstärkung des
mittleren Luftstromes das Zerstäuben
der Farbe mit einer geringeren Luftmenge und einem stark verbesserten
Wirkungsgrad.
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Diese
und weitere Ziele, charakteristischen Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden aus dem Verfolgen der detaillierten
Beschreibung der bevorzugten Ausführungen der vorliegenden Erfindung
sichtbarer werden, wenn sie in Verbindung mit den als Anhang beigefügten Zeichnungen gesehen
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung einer konventionellen Niederdruck-Spritzpistole
als Ganze;
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2 eine
Schnittdarstellung des vorderen Endabschnittes der Niederdruck-Spritzpistole
entsprechend der vorliegenden Erfindung in vergrößertem Maßstab;
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3A eine erläuternde Darstellung der Farbdüsenmündung und
der Saugkappe in vergrößertem Maßstab;
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3B eine Projektionsdarstellung der Farbdüsenmündung und
der Saugkappe von der Austrittsöffnung;
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4A eine Schnittdarstellung der Farbdüsenmündung und
der Saugkappe in vergrößertem Maßstab;
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4B eine Projektionsdarstellung des vorderen
Endabschnittes der Farbdüse
und der Saugkappe von der Austrittsöffnung;
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5 eine
perspektivische Darstellung der Luftrillen in der Farbdüsenmündung;
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6 eine
erläuternde
Zeichnung der Farbdüsenmündung in
vergrößertem Maßstab;
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7 eine
Schnittdarstellung der Farbdüsenmündung und
der Saugkappe, wenn der Farb- und Luftstrom kreuzend miteinander
zusammenprallen und die Farbe zerstäubt wird;
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8 ebenfalls
eine Schnittdarstellung der Farbdüsenmündung und der Saugkappe, wenn
der Farb- und Luftstrom kreuzend miteinander zusammenprallen und
die Farbe zerstäubt
wird; und
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9 eine
Projektionsdarstellung der Farbdüse
von der Austrittsöffnung
in 7 und 8.
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GEEIGNETSTE METHODE ZUR
DURCHFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Mit
Bezugnahme auf 1 wird schematisch die Konstruktion
einer konventionellen Niederdruck-Spritzpistole veranschaulicht, die hierin
für das bessere
Verständnis
der vorliegenden Erfindung als Beispiel veranschaulicht und beschrieben
wird.
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Der
Körper
der Spritzpistole wird im Allgemeinen mit einer Bezugszahl 10 gekennzeichnet. Wie
gezeigt wird, umfasst der Spritzpistolenkörper 10 einen Zylinder 20 und
einen Griff 30. Ein Lufteintrittsfitting 31 ist
im unteren Abschnitt des Griffes 30 vorhanden. Der Lufteintrittsfitting
steht mit einem Luftdurchgang 32 in Verbindung. Er soll
mit einer Druckluftquelle verbunden werden. Die Druckluft, die von der
Quelle durch den Lufteintrittsfitting 31 geliefert wird,
wird der Mündung
des Spritzpistolenkörpers 10 durch
einen Luftventilkasten 16 zugeführt, der über dem Luftdurchgang 32 vorhanden
ist. Der Luftventilkasten 16 umfasst einen Luftventilsitz 14,
ein Luftventil 15 und einen Dichtungssatz 19.
Der Luftventilkasten 16 weist ebenfalls eine Schraubenfeder 17 auf,
mittels der das Luftventil 15 auf den Luftventilsitz 14 des
Luftventilkastens 16 gepresst wird, wodurch das Luftventil
abgedichtet wird. Es ist ebenfalls eine Kopfschraube 18 vorhanden,
um sie zu regulieren und einzustellen. Das Luftventil 15 weist
eine Stange 15a auf, die sich bis zu einem Auslöser 13 erstreckt. Wenn
der Auslöser 13 gezogen
wird, wird eine Nadelventilführung 5a zurückgeschoben,
um ein Nadelventil 5 zu ziehen, und das Luftventil 15 wird
etwas früher
geöffnet
als das Nadelventil 5 auf diese Weise gezogen wird, so
dass die Druckluft etwas früher
zugeführt
wird als die Farbe von der Farbdüse 1 geliefert
wird.
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Auf
einer hinteren Verlängerungslinie
der Mitte der Farbdüse 1,
die auf den Zylinder 20 geschraubt ist, werden die Nadelventilführung 5a,
um das Nadelventil 5 linear zu ziehen, und ebenfalls eine Führungskammer 23 bereitgestellt,
um die Nadelventilführung 5a zu
führen.
Druckluft wird um die Führungskammer 23 zugeführt. Das
Nadelventil 5 wird mittels einer Schraubenfeder 22,
die hinter der Nadelventilführung 5a vorhanden
ist, an die innere Fläche
des Sitzes in einer Austrittsöffnung
der Farbdüse 1 gepresst,
wodurch das Nadelventil 5 abgedichtet wird. Die Schraubenfeder 22 wird
durch einen Farbzuführregelknopf 21 zurückgehalten.
Während
der Farbzuführregelknopf 21 geschraubt
wird, stößt ein Führungsstab,
der hinter der Nadelventilführung 5a vorhanden
ist, an den Farbzuführregelknopf 21,
um den Verschiebungshub des Nadelventils 5 zu begrenzen,
d.h., den Abstand zwischen dem Sitz der Austrittsöffnung 100 der
Farbdüse 1 und
dem Nadelventil 5, wodurch die Farbzuführung gesteuert werden kann.
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Über dem
Farbzuführregelknopf 21 des
Zylinders 20 wird ebenfalls eine Bilddivergenzreguliereinrichtung 24 bereitgestellt,
um die Druckluft zur Mitte und dem vorderen Ende 2a einer
Saugkappe 2 zu verdrängen
und die Luftmenge zum vorderen Ende 2a zu regulieren. Die
Bilddivergenzreguliereinrichtung 24 wird zusammen mit einem
Bilddivergenzregulierventil 27 und dem Bilddivergenzregelknopf 25 in
eine Bilddivergenzregulierführung 26 geschraubt. Durch
Drehen des Bilddivergenzregelknopfes 25 wird die Menge
der Druckluft zu den seitlichen Luftlöchern 2c im vorderen
Ende 2a der Saugkappe 2, die mit einem Saugkappendeckel 3 auf
den Zylinder 20 geschraubt ist, in Übereinstimmung mit dem Abstand zwischen
dem Bilddivergenzregulierventil 27 und einem Ventilsitz 28,
der im Luftdurchgang vorhanden ist, reguliert, und daher wird die
Divergenz des sektorartigen Spritzbildes reguliert.
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Ein
Durchgang (nicht gezeigt) für
Druckluft, die vom Luftdurchgang 32 zugeführt wird,
der im Griff 30 gebildet wird, wird parallel zum und längs eines
im Sitz 28 des Bilddivergenzregulierventils 27 vorhandenen
Luftdurchganges 9 gebildet. Daher wird der Luftdurchgang
am Sitz 28 in zwei verzweigt, von denen einer die Luft
zur Mitte der Saugkappe 2 zuführt, während der andere die Luft zum
vorderen Ende 2a zuführt.
Es ist keine Regulierung im Durchgang für die zur Mitte der Saugkappe 2 zugeführte Luft
vorhanden, und so wird ein Luftdruck vom Luftdurchgang 32,
wie er ist, zur Mitte der Saugkappe 2 zugeführt.
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Bei
der vorangehenden Spritzpistole, wenn der Auslöser 13 um eine Auslöserdrehachse 13a wie ein
Pendel gezogen wird, wird das Luftventil 15 und danach
das Nadelventil 5 gezogen. Andererseits wird Farbe der
Farbdüse 1 von
einer Farbquelle (Behälter oder
Schlauch; nicht veranschaulicht) zugeführt, die mit einer Farbverbindung 8 verbunden
ist. Es wird eine Nadelventildichtung 11 bereitgestellt,
um eine Dichtung gegen einen Farbaustritt aus dem Sitz der Austrittsöffnung der
Farbdüse 1 und
des Nadelventils 5 hinter der Farbdüse 1 bereitzustellen.
Die Nadelventildichtung 11 wird mittels einer Dichtungsregulierschraube 12 zurückgehalten.
Im Fall einer Saug- oder Schwerkraftspritzpistole, die so ausgeführt ist, dass
eine Farbe bei Anziehung durch den Druckluftstrahl aus der mittleren Öffnung der
Saugkappe angesaugt und verspritzt wird, funktioniert die Nadelventildichtung 11 ebenfalls,
um zu verhindern, dass Druckluft in den Farbdurchgang gelangt. Die
Dichtungsregulierschraube 12 wird mit einem angemessenen
Anzugsmoment geschraubt, um die Nadelventildichtung 11 festzuziehen,
einen Farbaustritt oder ein Ansaugen von Außenluft zu verhindern, und
um das Nadelventil 5 in die Lage zu versetzen, gleichmäßig zu funktionieren.
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Mit
Bezugnahme auf 2 wird in der Form einer Schnittdarstellung
in vergrößertem Maßstab der
vordere Endabschnitt der Niederdruck-Spritzpistole entsprechend
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In 2 werden
die gleichen oder ähnliche
Elemente wie in 1 mit den gleichen oder ähnlichen
Bezugszahlen wie in 1 gekennzeichnet.
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Wie
gezeigt wird, wird die Farbdüse 1 mit
einer Farbdüsenschraube 1f auf
den Zylinder 20 des Spritzpistolenkörpers 10 geschraubt,
und die unteren Abschrägungen 1e und 1g werden
miteinander so verbunden, dass die Zuführung der Farbe von der Farbverbindung 8 abgestellt
wird, und dass die Zuführung
der Druckluft zum ringförmigen
Schlitz 4 und zum vorderen Ende 2a ebenfalls abgestellt
wird.
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Die
Saugkappe 2 wird am Zylinder 20 mit dem Saugkappendeckel 3 installiert,
unter dem ein Abdeckring 7 angeordnet ist, um dadurch die
Farbdüse 1 zu
bedecken. Eine obere Abschrägung 1d ist vorhanden,
um die Zuführung
der Druckluft zur Mitte und zum vorderen Ende der Saugkappe wie
bei der unteren Abschrägung 1e abzustellen.
Das Innere der Farbdüse 1 wird
abgedichtet, da eine innere Abschrägung der Farbdüse 1 durch
eine Endabschrägung
des Nadelventils 5 gepresst wird.
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Die
Druckluft mit einem niedrigen Druck, die innerhalb des Zylinders 20 verdrängt und
durch den Luftdurchgang 9 zugeführt wird, wird über einen
seitlichen Luftdurchgang 2b im vorderen Ende 2a der Saugkappe 2 durch
einen Ring 6 geführt
und aus symmetrisch gebildeten seitlichen Luftlöchern 2c ausgestrahlt,
um ein elliptisches Spritzbild zu bewirken. Ein oder mehrere seitliche
Luftlöcher 2e sind
in jeder der symmetrischen Positionen im vorderen Ende der Saugkappe 2 vorhanden.
Durch Regulieren der Menge des Luftstrahles aus den seitlichen Luftlöchern 2c mittels
der Bilddivergenzreguliereinrichtung 24 wird die sektorartige
Divergenz des Spritzbildes reguliert.
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Der
andere Luftstrom, der innerhalb des Zylinders 20 verdrängt wird,
wird vom Luftdurchgang 32a zur Mitte der Saugkappe 2 durch
ein mittleres Luftloch 1e geführt, das in der Farbdüse 1 gebildet wird.
In der Mitte der Saugkappe 2 sind der ringförmige Schlitz 4,
der zwischen dem vorderen Endumfang der Farbdüse 1 und dem mittleren
Abschnitt der Saugkappe 2 definiert wird, und Hilfsluftlöcher 2d vorhanden,
die die Verlängerungslinie
des Luftstrahles von den seitlichen Luftlöchern 2e kreuzen.
Die Hilfsluftlöcher 2d sind
dazu bestimmt, das Spritzbild entsprechend der Kraft des Luftstrahles
von den seitlichen Luftlöchern 2c auszugleichen.
Ein oder mehrere derartige Löcher 2e sind
vorhanden.
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Die
Mündung
der Farbdüse 1 befindet
sich in der mittleren Öffnung
der Saugkappe 2, um den ringförmigen Schlitz 4 zu
definieren, und die Vielzahl der Luftrillen 1a, die in
der Mündung
der Farbdüse 1 gebildet
wird, liefert radiale Luftströme
zum ringförmigen
Schlitz 4. Wie in 3 bis 5 gezeigt
wird, werden die Luftrillen 1a konvergierend vom Außendurchmesser
der Mündung
der Farbdüse 1 in
Richtung der Mitte der Austrittsöffnung 100 der
Farbdüse 1 gebildet,
und der Boden einer jeden Luftrille 1a befindet sich auf
dem Innendurchmesser der Farbdüse 1.
Der Konvergenzwinkel befindet sich innerhalb eines Bereiches von
45 bis 90 Grad, wodurch die Luftströme, die in die Luftrillen 1a gelangen,
mit dem Farbstrom von der Farbdüse
zusammenstoßen,
so dass sich auch ein Niederdruckluftstrom mit dem Farbstrom tief
bis zur Mitte des letzteren mischen kann, wodurch eine vollständige Zerstäubung der Farbe
bewirkt wird.
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Man
beachte, dass die Anzahl der Luftrillen 1a nicht begrenzt
ist, dass aber, wenn der Unterschied (Dicke) zwischen dem Außen- und
Innendurchmesser der Farbdüse 1 das
0,5- bis 2-fache des Innendurchmessers beträgt, vier Luftrillen 1a in
geeigneter Weise bereitgestellt werden sollten. Normalerweise, um
ein Spritzbild zu bilden, werden die Druckluftstrahlen von beiden
Seiten in Richtung der Mitte des mittleren Sprühflüssigkeitsstromes gerichtet,
um die Sprühflüssigkeit
senkrecht zur Druckluft zu verteilen. Um den Luftstrom auszugleichen,
sollten die Luftrillen vorzugsweise an 6 bis 8 Stellen vorhanden
sein.
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Eine
jede der Vielzahl von Luftrillen 1a wird aus einer V-förmigen Rille 101 gebildet,
die am Punkt 102 beginnt, der innerhalb eines Eintrittsendes 201 der
mittleren Öffnung
der Saugkappe 2 liegt. Siehe 4. Normalerweise
grenzt das Eintrittsende 201 der mittleren Öffnung 200 in
der Saugkappe 2 an eine großwinkelig verjüngte Fläche 202 der
Saugkappe 2 an. Die Verbindung des Eintrittsendes 201 und der verjüngten Fläche 202 ist
in einigen Fällen
abgerundet. In einem derartigen Fall strömt die Druckluft in die mittlere Öffnung 200 im
Wesentlichen am Eintrittsende 201. Wenn die Druckluft,
die in die Saugkappe 2 geliefert wird, in die mittlere Öffnung 200 strömt, werden
daher Teile davon, die durch die Luftrillen 1a verlaufen,
in das mittlere Loch 201 strömen und daher wirksam mit dem
Farbstrom zusammenstoßen,
während
die Fläche
des Gas-Flüssigkeits-Kontaktes
vergrößert wird.
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Divergierend
verjüngte
Führungswände 1b sind
in Positionen anders als der Schnittlinie der Luftrillen 1a und
des Innendurchmessers der Austrittsöffnung 100 der Farbdüsenmündung vorhanden.
Der Divergenzwinkel der Führungswände 1b beträgt etwa
90 Grad. Die Führungswand 1b erstreckt
sich vom Austrittsloch 100 in die Nähe des Außendurchmessers der Farbdüsenmündung, um
den Farbstrom mit dem gleichen Winkel für ein divergierend breites Verteilen
zu führen.
Daher wird der Farbstrom kreuzend mit dem Luftstromstrahl aus dem
ringförmigen Schlitz 4 zusammenstoßen.
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Außerdem sind
die Ausgangspunkte 102 der Vielzahl der Luftrillen 1a im
oder stromaufwärts
vom Eintrittsende 201 des mittleren Loches 200 der
Saugkappe 2 positioniert, so dass die Druckluft mit einem relativ
niedrigen Druck in den Farbstrom tief bis zur Mitte des letzteren
einschneiden und die Farbe divergieren kann, wodurch eine verbesserte
Zerstäubung der
Farbe gesichert wird. Da sich die Luftrillen 1a bis zum
Innendurchmesser des Austrittsloches 100 der Farbdüse 1 erstrecken
und sich die Führungswände 1b divergierend
in einer kegeligen Form nach vorn vom anderen Ende des Austrittsloches 100 erstrecken,
kann ebenfalls verhindert werden, dass die Farbströme, die
aneinanderstoßen
und auf diese Weise innerhalb des Austrittsloches 100 der
Farbdüse 1 dispergiert
werden, stärker
zerstreut werden als erforderlich, und daher kann der Farbstrom
zwangläufig
mit dem Druckluftstrahl vom ringförmigen Schlitz 4 zusammenstoßen und
mit einem höheren Wirkungsgrad
zerstäubt
werden.
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4A ist eine erläuternde Zeichnung des vorderen
Endabschnittes der Farbdüse
in vergrößertem Maßstab, und 4B ist eine Projektionsdarstellung des
vorderen Endabschnittes der Farbdüse von der Austrittsöffnung. 4A ist eine Schnittdarstellung längs der
Linie A-O-B in 5B. 6 ist
eine erläuternde
Zeichnung der Mündung
der Farbdüse 1 in
vergrößertem Maßstab. Wie
gezeigt wird, werden die Luftrillen 1a, die jeweils eine
V-förmige
Rille sind, die mit einem Winkel β von
mehr als 45 Grad geöffnet ist,
gebildet, um sich in Richtung der Mitte der Farbdüse 1 zu
erstrecken. Der divergierende Winkel β der V-förmigen Rille beträgt 90 Grad,
worauf die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Der Grund dafür, weshalb
die Luftrille 1a als eine V-förmige Rille ausgebildet ist,
ist der, dass der Farbstrom durch den zur Mitte des Farbstromes
gerichteten Luftstrom aufgeteilt werden muss. Der Krümmungsradius
des Rillenbodens sollte kleiner sein als der Innendurchmesser des
Austrittsloches 100 der Farbdüse 1 und vorzugsweise
kleiner sein als die Hälfte
des Innendurchmessers.
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Die
kegelförmigen
Führungswände 1b sind am
vorderen Ende der Luftrillen 1a vorhanden. Die Führungswand 1b ist
unter einem Winkel α divergierend.
Wie gezeigt wird, liegt dieser Winkel α der Führungswände 1b innerhalb von
90 Grad, da sich die Führungswände 1b in
einer zylindrischen Form vom Austrittsloch 100 der Farbdüse 1 erstrecken.
Nämlich die
divergierend kegelförmige
Ausbreitung der Führungswände 1b macht
die Farbzerstäubung
durch das kreuzende Zusammenstoßen
des Farbstromes mit der nach vorn ausgestrahlten Druckluft wirksamer.
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Infolge
der vorangehend erwähnten
Konstruktion wird sich die Druckluft mit dem Farbstrom tief bis
zur Mitte des letzteren mischen, und die Farbe wird dispergiert.
Der so dispergierte und divergierende Strom der Farbteilchen wird
durch die Führungswände 1b in
der Strömungsrichtung
des Farbstromes gesteuert; die Druckluftströmungsschicht, die vom ringförmigen Schlitz 4 um
die Farbdüse 1 geliefert wird
und eine relativ große
Dicke aufweist, wird den Farbstrom gleichmäßig tief bis zur Mitte des
letzteren zerstäuben.
Auf diese Weise wird die Farbe mit einer gleichmäßigen Verteilung der Farbteilchen
und einem hohen Wirkungsgrad zerstäubt.
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Durch
Projizieren der Farbdüse 1 stärker nach
vorn ist es außerdem
möglich
zu verhindern, dass die Farbe an der Saugkappe 2 haftet,
und daher ein stabiles Spritzen der Farbe zu sichern.
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7 und 8 zeigen
die Farbströme
von der Farbdüse 1 und
dem Druckluftstrahl vom ringförmigen
Schlitz 4, und 9 ist eine Projektionsdarstellung
der Farbdüse
von der Austrittsöffnung 100 in der
Farbdüse 1. 7 ist
eine Schnittdarstellung längs
der Linie D-O-B in 9, und 8 ist eine Schnittdarstellung
längs der
Linie A-O-C in 9. Es sollte beachtet werden,
dass der weiße
Pfeil den Luftstrom und der schwarze Pfeil den Farbstrom anzeigt. Aus
diesen Zeichnungen wird gesehen werden, dass sowohl der Luftstrom
vom ringförmigen
Schlitz 4 als auch jene von den Luftrillen 1a um
die Farbdüse 1 in den
Farbstrom tief bis zur Mitte des letzteren einschneiden und zur
Farbzerstäubung
beitragen werden.
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Die
Luftströme
von den Luftrillen 1a (V-förmig) können wirksam in den Farbstrom
einschneiden. Derartige Luftrillen, wenn sie zur Anwendung kommen,
werden jedoch bei der konventionellen Schwerkraft- oder Saugspritzpistole
die Lieferung von Druckluft begrenzen, was zu einer verringerten Lieferung
der Farbsprühflüssigkeit
führt.
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Um
eine Farbsprühflüssigkeitslieferung
von 100 bis 200 ml/M zu sichern, die nicht die Farbbeschichtung
beeinflussen wird, sollte der Konvergenzwinkel β der Luftrillen 1a wünschenswerterweise
so klein wie möglich
innerhalb eines Bereiches von etwa 45 bis 90 Grad sein, und die
geometrische Beziehung zwischen der Farbdüse 1 und der Saugkappe 2 ist so,
dass die Mündung
der Farbdüse 1 0,3
bis 0,8 mm aus der mittleren Öffnung
der Saugkappe 2 vorsteht. Es sollte jedoch beachtet werden,
dass, wenn der Ausgangspunkt der V-förmigen Rille 101 der
Luftrille 1a über
der mittleren Öffnung 200 der
Saugkappe 2 angeordnet ist, der Farbstrom nicht wirksam
zerstäubt
wird. Nämlich,
ein kleinerer Konvergenzwinkel β der
V-förmigen
Rille 101 wird eine längere
Führung durch
die Rille bewirken, nämlich
eine wirksamere Lieferung von Druckluft, und wird den Einfluss der Luftrillen
auf die Lieferung der Farbsprühflüssigkeit verringern.
Indem die Mündung
der Farbdüse 1 nach vorn
aus dem vorderen Ende der Saugkappe 2 vorsteht, ist es
ebenfalls möglich,
wirksam zu verhindern, dass die gelieferten Farbteilchen an der
Saugkappe 2 haften.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
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Wie
es im Vorangehenden beschrieben wurde, stellt die vorliegende Erfindung
eine Niederdruck-Spritzpistole
bereit, mit der ein Farbstrom mit einem Druck von weniger als 0,07
MPa zerstäubt werden
kann, der Farbnebel daran gehindert wird, dass er leicht in der
Luft schwebt, und die Farbe mit einem verbesserten Wirkungsgrad
gespritzt werden kann. Daher kann die Spritzpistole entsprechend
der vorliegenden Erfindung die Nachteile überwinden, wie beispielsweise
das Streuen des Nebels und den Verlust der Farbe infolge eines übermäßigen Spritzens
mit der nicht vormischenden Druckluftspritzpistole, und wird sehr
stark zur Verbesserung der Arbeitsumgebung und zur Verhinderung
der Luftverschmutzung beitragen.