EP0710506B1 - Düsenanordnung für eine Farbspritzpistole - Google Patents

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EP0710506B1
EP0710506B1 EP94115704A EP94115704A EP0710506B1 EP 0710506 B1 EP0710506 B1 EP 0710506B1 EP 94115704 A EP94115704 A EP 94115704A EP 94115704 A EP94115704 A EP 94115704A EP 0710506 B1 EP0710506 B1 EP 0710506B1
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EP
European Patent Office
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nozzle
air
bores
nozzle arrangement
axis
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP94115704A
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English (en)
French (fr)
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EP0710506A1 (de
Inventor
Ewald Dr. Schmon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SATA GmbH and Co KG
Original Assignee
SATA GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by SATA GmbH and Co KG filed Critical SATA GmbH and Co KG
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Priority to DE59403043T priority patent/DE59403043D1/de
Priority to EP94115704A priority patent/EP0710506B1/de
Priority to ES94115704T priority patent/ES2105459T3/es
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Publication of EP0710506B1 publication Critical patent/EP0710506B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/08—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point
    • B05B7/0807—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form intersecting jets
    • B05B7/0815—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form intersecting jets with at least one gas jet intersecting a jet constituted by a liquid or a mixture containing a liquid for controlling the shape of the latter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/06—Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane
    • B05B7/062—Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane with only one liquid outlet and at least one gas outlet
    • B05B7/066—Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane with only one liquid outlet and at least one gas outlet with an inner liquid outlet surrounded by at least one annular gas outlet

Definitions

  • the invention relates to a nozzle arrangement for a paint spray gun and a paint spray gun with such a nozzle arrangement.
  • a nozzle arrangement according to the preamble of claim 1 is known for example from DE-U-90 01 265.8.
  • the nozzle arrangement described therein has a central outlet opening for the paint, which can be closed with an axially extending needle.
  • the paint runs without pressure from a flow cup to this lockable outlet.
  • the outlet opening is surrounded by an annular gap, from which a high-speed ring air jet emerges, which in this case sucks, atomizes and entrains paint from the outlet opening, whereby a round jet of paint particles is formed.
  • the nozzle arrangement has two protruding horns laterally in the jet direction, the horn air jets of which are directed obliquely and in the same direction as the outflow direction and deform the circular jet.
  • the nozzle arrangement has on both sides of the outlet opening in the direction of the horns to two or more control bores, through which air exits, which strikes the horn air jets and thus controls them. Both the annular gap and these control bores are acted upon by air from the same air space, namely an annular channel within the nozzle arrangement.
  • This ring channel is supplied with compressed air from supply bores which are located in a paint nozzle and whose axes are arranged in parallel and equidistantly on a circle around the axis of the nozzle arrangement.
  • the arrangement described has the disadvantage that the air does not flow uniformly into the annular gap due to the circumferential supply bores within the nozzle arrangement, so that the air-color mixture is not optimally distributed in the round jet. If the air pressure were measured along the circumference of the annular gap, this would result in an approximately sinusoidal modulation, with maxima occurring in the angular ranges of the annular gap, in which the holes are located and minima in between. Furthermore, this arrangement has the disadvantage that the air from the supply holes, depending on the angular position of the paint nozzle having the holes relative to the housing or to the air cap of the paint spray gun, directly enters the control holes for the horn air when the supply holes are approximately colinear with these control holes.
  • the ring channel is also supplied with air via a series of axially parallel bores arranged on a circle.
  • the air is supplied to these holes through a supply hole that opens into another ring channel.
  • An air deflection disk is arranged in this further ring channel, which causes the air to be distributed homogeneously over the bores.
  • the paint spray gun shown in Figure 1 consists essentially of a housing 30 which has an upper part with a hanging hook and a handle 45 includes.
  • a compressed air supply line is connected to the underside of the handle 45, it being possible for an air throttle 40 to be installed at the air inlet, particularly in the case of low-pressure guns, to reduce the pressure; a flow cup for the paint is placed on a connection 46 on the upper side.
  • the actuating lever 31 simultaneously releases the compressed air via a valve arrangement 32 and the outlet opening 3 for the paint via a needle actuating device 33.
  • the paint flows from the (not shown) flow cup without pressure support to the outlet opening 3 and exits there with the needle 7 withdrawn.
  • compressed air flows through a line system to the annular gap 5, which surrounds the outlet opening 3, and generates a vacuum directly at the outlet opening 3.
  • This vacuum draws paint out of the outlet opening 3, which is atomized and entrained by the rapidly flowing air to form a round jet.
  • the omnidirectional jet is compressed by two horn air jets, which are compressed from the upstream horns 21, which form part of the nozzle arrangement 1, in such a way that an omnidirectional jet is formed into a flat jet.
  • the air flow from the outlet holes 20 of the horns 21 is in turn influenced by control bores 22, which are not provided with reference numbers in FIG. 1.
  • the axis 4 always being the central axis of the nozzle arrangement, in which the needle 7 is also located, and with the exit direction 12 the main jet direction of the exiting air represented by the arrow 12 - Color mixture is meant.
  • the nozzle arrangement 1 shown in FIG. 2 essentially consists of a paint nozzle 11, which is screwed into a nozzle insert 10 (compare FIG. 1) of the paint spray gun 2 via an external thread 34.
  • the paint nozzle 11 is surrounded by an air cap 16 which is screwed to an external thread of the nozzle insert 10 with the aid of a union nut (not shown).
  • the needle 7 is not shown in Figure 2.
  • a central part 35 of larger diameter adjoins the external thread 34 of the paint nozzle 11 for screwing into the nozzle insert 10, which is hollow on the inside for receiving the needle 7 and has an annular recess 47 on its rear side facing the external thread 34.
  • the paint nozzle 11 also has a front region 13, which extends from the exit of the bores 8 extends to the front end of the paint nozzle 11. This front area is divided into a cylindrical part 36, the diameter of which is small enough to keep the front end of the bores 8 clear.
  • This cylindrical area 36 is followed by a further, disk-shaped cylindrical area of larger diameter, which is relatively thin and is referred to below as an air deflection disk 9.
  • the diameter of the air deflection disk 9 is dimensioned such that it covers the bores 8 completely when viewed from the front.
  • the foremost region of the paint nozzle 11 is finally divided into a conical taper 23 at a first angle of approximately 30 ° to the axis 4, a subsequent conical taper 24 at a second, smaller angle and a cylindrical end region 25 adjoining it.
  • the air cap 16 surrounding the paint nozzle 11 in the assembled state is essentially symmetrical in its inner region to the axis 4, but has two horns 21 which are diametrically opposed to one another and project in the outflow direction 12 beyond the annular gap 5 and the outlet opening 3.
  • Two supply bores 19 run from the rear of the air cap 16 to outlet holes 20 in the horns 21, each horn 21 having two holes 20.
  • the holes 20 are oriented in such a way that they point to the axis 4 in the exit direction 12 after the annular gap 5, that is to say they can influence the air which has already escaped from the annular gap 5.
  • the air cap 16 finally has a central region which ends at the annular gap 5.
  • This central area is penetrated by four control bores 22, which are arranged on a line between the two horns 21, the air flow can in turn influence the horn air from the outlet holes 20 of the horns 21.
  • the inner wall of the air cap 16 (which will later be referred to as the outer wall 15 of the annular channel 6) curves continuously until it is parallel to the axis 4 in its course. So there is no sharp transition here.
  • the assembled arrangement of paint nozzle 11 and air cap 16, as shown in FIG. 2, forms an annular channel 6 between the outer surface of the front area 13 (with 36) of the paint nozzle 11 and the inner surface of the air cap 16. This begins at the end of the bores 8 and runs past the air deflection disk 9 up to the annular gap 5. It is only open to the outside through the control bores 22.
  • the outer wall 15 of the ring channel 6 initially tapers continuously in the course of the bores 8 to the ring gap 5 beyond the area of the air deflection disk 9. A discontinuous jump then takes place on a face ring surface 17 which is oriented essentially perpendicular to the axis 4.
  • the outer wall 15 tapers again continuously and in the area of the center, that is to say the annular gap 5, continuously changes into a course parallel to the axis 4 without a sharp bend taking place.
  • the nozzle arrangement according to the invention works as follows when used on a paint spray gun:
  • the needle 7 is simultaneously withdrawn counter to the outflow direction 12 and the nozzle insert 10 is supplied with two compressed air streams which can be regulated separately on the paint spray gun, acted upon.
  • the external compressed air flow passes through the two supply bores 19 in the horns 21 of the air cap 16 to the outlet holes 20, which are directed downwards or upwards to the extension of the axis 4 in the outflow direction 12.
  • the internal compressed air flow enters the six bores 8 within the paint nozzle 11 into the ring channel 6. This compressed air flow impinges on the air deflection plate 9, which completely covers the bores 8.
  • a strongly turbulent flow thus arises between the outlet of the bores 8 and the air deflection plate 9, which also has considerable tangential components and distributes the compressed air in the circumferential direction.
  • the compressed air then flows through the narrow area of the ring channel 6 past the air deflection disk 9 and strikes the face ring surface 17.
  • the sudden change in direction in turn creates a relatively strong turbulence and thus a further homogenization of the pressure conditions.
  • the compressed air passes through the increasingly tapering rest of the ring channel 6, which then no longer has any corners or edges acting as flow deflections, but is kept as smooth and continuous as possible in order to obtain a certain laminarization of the flow.
  • the air flow which is practically completely homogenized in this way emerges from the annular gap 5, sucks the paint out of the outlet opening 3 in a manner known per se, atomizes it and entrains it to form an omnidirectional jet.
  • the flow velocity is increased by the air duct 6 tapering in the direction of the annular gap 5, that is to say there is an optimal conversion of the pressure gradient from the air duct 6 to the ambient pressure into speed.
  • the round jet formed in this way is also influenced in a manner known per se by the horn air from the outlet holes 20.
  • the horn air is in turn influenced in a known manner by the control bores 22, but in a substantially more homogeneous, reliable and uniform manner than in the known nozzle arrangements.
  • This is because a direct alignment of the control bores 22 with the bores 8 is no longer possible because the air deflection plate is in between 9 is located.
  • it is therefore irrelevant in which relative position the paint nozzle 11 and the air cap 16 are located since a direct inflow of the control bores 22 through the air emerging from the bores 8 through the air deflection disk 9 is always reliably avoided. Because uniform spray jet geometries are created, such a spray gun or nozzle arrangement can also be manufactured more quickly and cheaply.
  • the nozzle arrangement described can be used with both high-pressure and low-pressure paint spray guns, but has particular advantages with modern low-pressure guns, since they react more sensitively to pressure fluctuations.

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  • Nozzles (AREA)
  • Details Or Accessories Of Spraying Plant Or Apparatus (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Düsenanordnung für eine Farbspritzpistole sowie eine Farbspritzpistole mit einer derartigen Düsenanordnung.
  • Eine Düsenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise aus dem DE-U-90 01 265.8 bekannt. Die darin beschriebene Düsenanordnung weist eine zentrale Austrittsöffnung für die Farbe auf, welche mit einer axial verlaufenden Nadel verschließbar ist. Die Farbe läuft drucklos aus einem Fließbecher zu dieser verschließbaren Austrittsöffnung. Die Austrittsöffnung ist von einem Ringspalt umgeben, aus welchem ein Ringluftstrahl hoher Geschwindigkeit austritt, der dabei Farbe aus der Austrittsöffnung saugt, zerstäubt und mitreißt, wodurch ein Rundstrahl aus Farbteilchen gebildet wird. Seitlich in Strahlrichtung weist die Düsenanordnung zwei vorstehende Hörner auf, deren Hornluftstrahlen schräg und gleichsinnig zur Abströmrichtung auf den Rundstrahl gerichtet sind und diesen deformieren. Zur Steuerung dieser Hornluft weist die Düsenanordnung zu beiden Seiten der Austrittsöffnung in Richtung auf die Hörner zu zwei oder mehr Steuerbohrungen auf, durch welche Luft austritt, die auf die Hornluftstrahlen trifft und diese somit steuert. Sowohl der Ringspalt als auch diese Steuerbohrungen werden aus dem gleichen Luftraum, nämlich einem ringförmigen Kanal innerhalb der Düsenanordnung mit Luft beaufschlagt. Dieser Ringkanal wird aus Versorgungsbohrungen, welche sich in einer Farbdüse befinden und deren Achsen parallel und äquidistant auf einem Kreis um die Achse der Düsenanordnung angeordnet sind, mit Druckluft versorgt.
  • Die beschriebene Anordnung weist den Nachteil auf, daß durch die über den Umfang angeordneten Versorgungsbohrungen innerhalb der Düsenanordnung die Luft nicht gleichmäßig in den Ringspalt einströmt wodurch sich keine optimal gleichmäßige Verteilung des Luft-Farb-Gemisches im Rundstrahl ergibt. Würde man entlang des Umfangs des Ringspaltes den Luftdruck messen, so ergäbe sich eine etwa sinusförmige Modulation, wobei Maxima in den Winkelbereichen des Ringspalts auftreten, in denen sich auch die Bohrungen befinden und Minima dazwischen. Desweiteren hat diese Anordnung den Nachteil, daß die Luft aus den Versorgungsbohrungen je nach der Winkelstellung der die Bohrungen aufweisenden Farbdüse relativ zum Gehäuse bzw. zur Luftkappe der Farbspritzpistole unmittelbar in die Steuerbohrungen für die Hornluft gelangt, wenn die Versorgungsbohrungen etwa kolinear mit diesen Steuerbohrungen verlaufen. Hierdurch herrscht vor den Steuerbohrungen ein zu hoher Luftdruck und eine zu hohe Luftgeschwindigkeit und die Hornluft wird dadurch in unerwünschter Weise zu stark beeinflußt, was wiederum die Strahlform unerwünscht ändert. Das Strahlergebnis hängt somit von der relativen Stellung der die Hörner und die Steuerbohrungen aufweisenden Luftkappe zu dem die Versorgungsbohrungen aufweisenden Farbdüse ab. Die Stellung des in das Gehäuse der Farbspritzpistole eingeschraubten Farbdüse ist jedoch durch deren Gewindeanschnitt bedingt und damit weitgehend zufällig, so daß ein Teil der produzierten Pistolen unerwünschte Farbauftragseigenschaften aufweist.
  • Nach der US-A-2,269,057 wird der Ringkanal ebenfalls über eine Reihe von achsparallelen, auf einem Kreis angeordneten Bohrungen mit Luft versorgt. Die Luftzufuhr zu diesen Bohrungen erfolgt über eine Versorgungsbohrung, die in einem weiteren Ringkanal mündet. In diesem weiteren Ringkanal ist eine Luftumlenkscheibe angeordet, die bewirkt, daß die Luft homogen auf die Bohrungen verteilt wird.
  • Es besteht daher die Aufgabe, eine derartige Düsenanordnung so weiterzubilden, daß die Ringstrahlluft möglichst homogen austritt und zufallsbedingte Qualitätseinbußen bei der Produktion vermieden werden.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sowie eine Farbspritzpistole mit einer erfindungsgemäßen Düsenanordnung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher beschrieben, welche zeigen:
    • Fig. 1
    einen Querschnitt durch eine Farbspritzpistole; und
    Fig. 2
    die in der Farbspritzpistole gemäß Figur 1 verwendete Düsenanordnung im Ausschnitt und teilweisen Querschnitt.
  • Die in Figur 1 dargestellte Farbspritzpistole besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 30, welches ein Oberteil mit einem Aufhängehaken sowie einen Handgriff 45 umfaßt. An der Unterseite des Handgriffes 45 wird eine Druckluftversorgungsleitung angeschlossen, wobei beim Lufteingang, vor allem bei Niederdruckpistolen, eine Luftdrossel 40 zur Druckminderung eingebaut sein kann; auf der Oberseite wird an einem Anschluß 46 ein Fließbecher für die Farbe aufgesetzt. Mit dem Betätigungshebel 31 wird gleichzeitig - über eine Ventilanordnung 32 - die Druckluft und - über eine Nadelbetätigungsvorrichtung 33 - die Austrittsöffnung 3 für die Farbe freigegeben. Die Farbe fließt von dem (nicht dargestellten) Fließbecher ohne Druckunterstützung zur Austrittsöffnung 3 und tritt bei zurückgezogener Nadel 7 dort aus. Gleichzeitig strömt Druckluft über ein Leitungssystem zu dem Ringspalt 5, welcher die Austrittsöffnung 3 umgibt, und erzeugt unmittelbar an der Austrittsöffnung 3 ein Vakuum. Dieses Vakuum saugt Farbe aus der Austrittsöffnung 3 heraus, welche durch die schnellströmende Luft unter Bildung eines Rundstrahls zerstäubt und mitgerissen wird. Der Rundstrahl wird von zwei Hornluftstrahlen, welche aus den vorgelagerten Hörnern 21, die einen Teil der Düsenanordnung 1 bilden, so zusammengedrückt, daß ein zu einem Flachstrahl verformter Rundstrahl entsteht. Die Luftströmung aus den Austrittslöchern 20 der Hörner 21 wird wiederum durch Steuerbohrungen 22 beeinflußt, welche in Figur 1 nicht mit Bezugszahlen versehen sind.
  • Zur genaueren Beschreibung der Düsenanordnung 1 wird im folgenden auf Figur 2 Bezug genommen, wobei mit der Achse 4 immer die Mittenachse der Düsenanordnung, in welcher sich auch die Nadel 7 befindet, und mit der Austrittsrichtung 12 die durch den Pfeil 12 dargestellte Hauptstrahlrichtung des austretenden Luft-Farbe-Gemisches gemeint ist.
  • Die in Figur 2 dargestellte Düsenanordnung 1 besteht im wesentlichen aus einer Farbdüse 11, die über ein Außengewinde 34 in einen Düseneinsatz 10 (vergleiche Figur 1) der Farbspritzpistole 2 eingeschraubt ist. Die Farbdüse 11 ist umgeben von einer Luftkappe 16, die mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Überwurfmutter mit einem Außengewinde des Düseneinsatzes 10 verschraubt ist. Die Nadel 7 ist in Figur 2 nicht dargestellt.
  • An das Außengewinde 34 der Farbdüse 11 zum Einschrauben in den Düseneinsatz 10 schließt sich ein Mittelteil 35 größeren Durchmessers an, welches zur Aufnahme der Nadel 7 innen hohl ist und an seiner dem Außengewinde 34 zugewandten Rückseite eine ringförmige Vertiefung 47 aufweist. Von dieser Vertiefung erstrecken sich sechs achsenparallele und auf einem Kreis um die Achse 4 angeordnete, gleiche Bohrungen 8 im Abstand von 60° durch das Mittelteil 35 der Farbdüse 11. Schließlich weist die Farbdüse 11 noch einen vorderen Bereich 13 auf, der vom Austritt der Bohrungen 8 bis zum vorderen Ende der Farbdüse 11 reicht. Dieser vordere Bereich gliedert sich in einen zylindrischen Teil 36, dessen Durchmesser gering genug ist, um das vordere Ende der Bohrungen 8 freizuhalten. An diesen zylindrischen Bereich 36 schließt sich ein weiterer, scheibenförmiger zylindrischer Bereich größeren Durchmessers an, der relativ dünn ist und im folgenden als Luftumlenkscheibe 9 bezeichnet wird. Der Durchmesser der Luftumlenkscheibe 9 ist so bemessen, daß sie - von vorn betrachtet - die Bohrungen 8 vollständig abdeckt. Der allervorderste Bereich der Farbdüse 11 gliedert sich schließlich in eine konische Verjüngung 23 unter einem ersten Winkel von etwa 30° zur Achse 4, eine sich daran anschließende konische Verjüngung 24 unter einem zweiten, kleineren Winkel und einen sich hieran anschließenden zylindrischen Endbereich 25.
  • Die die Farbdüse 11 im zusammengebauten Zustand umgebende Luftkappe 16 ist in ihrem Innenbereich im wesentlichen symmetrisch zur Achse 4, weist jedoch zwei Hörner 21 auf, welche einander diametral gegenüberstehen und in Ausströmrichtung 12 über den Ringspalt 5 und die Austrittsöffnung 3 hinausstehen. Von der Rückseite der Luftkappe 16 verlaufen zwei Versorgungsbohrungen 19 zu Austrittslöchern 20 in den Hörnern 21, wobei jedes Horn 21 zwei Löcher 20 aufweist. Die Löcher 20 sind so orientiert, daß sie auf die Achse 4 in Austrittsrichtung 12 nach dem Ringspalt 5 zeigen, also die bereits aus dem Ringspalt 5 ausgetretene Luft beeinflussen können. Die Luftkappe 16 weist schließlich einen mittleren Bereich auf, der bei dem Ringspalt 5 endet. Dieser mittlere Bereich ist von vier Steuerbohrungen 22 durchsetzt, die auf einer Linie zwischen den beiden Hörnern 21 angeordnet sind, deren Luftstrom also wiederum die Hornluft aus den Austrittslöchern 20 der Hörner 21 beeinflussen kann. Im Bereich der inneren Steuerbohrungen 22 krümmt sich die Innenwandung der Luftkappe 16 (welche später als Außenwandung 15 des Ringkanals 6 bezeichnet wird) kontinuierlich bis sie in ihrem Verlauf parallel mit der Achse 4 ist. Es findet hier also kein scharfer Übergang statt.
  • Die zusammengebaute Anordnung aus Farbdüse 11 und Luftkappe 16, wie sie in Figur 2 dargestellt ist, bildet zwischen der Außenfläche des vorderen Bereichs 13 (mit 36) der Farbdüse 11 und der Innenfläche der Luftkappe 16 einen Ringkanal 6. Dieser beginnt am Ende der Bohrungen 8 und verläuft an der Luftumlenkscheibe 9 vorbei bis hin zum Ringspalt 5. Nach außen ist er lediglich noch durch die Steuerbohrungen 22 geöffnet. Die Außenwandung 15 des Ringkanals 6 verjüngt sich in ihrem Verlauf von den Bohrungen 8 zu dem Ringspalt 5 zunächst kontinuierlich über den Bereich der Luftumlenkscheibe 9 hinaus. Sodann findet ein diskontinuierlicher Sprung an einer Planringfläche 17 statt, welche im wesentlichen senkrecht zur Achse 4 orientiert ist. Anschließend verjüngt sich die Außenwandung 15 wieder kontinuierlich und geht im Bereich der Mitte, also des Ringspalts 5, kontinuierlich in einen zur Achse 4 parallelen Verlauf über, ohne daß ein scharfer Knick stattfindet. Die Innenwandung 14, welche durch die Farbdüse 11 gebildet wird, mit dem die Luftumlenkscheibe 9 einstückig gefertigt sein kann, verjüngt sich ebenfalls im Anschluß an die Luftumlenkscheibe 9, und zwar - wie oben beschrieben - unter zwei verschiedenen Winkeln (Bereiche 23 und 24) und verläuft sodann zylindrisch (Bereich 25). Der innerste Bereich der Luftkappe 16 bildet somit mit dem zylindrischen Bereich 25 am vorderen Ende der Farbdüse 11 den Ringspalt 5.
  • Die erfindungsgemäße Düsenanordnung funktioniert bei ihrem Einsatz an einer Farbspritzpistole wie folgt:
  • Beim Betätigen des Betätigungshebels 31 wird gleichzeitig die Nadel 7 entgegen der Ausströmrichtung 12 zurückgezogen und der Düseneinsatz 10 wird mit zwei Druckluftströmen, welche an der Farbspritzpistole getrennt regelbar sein können, beaufschlagt. Der äußere Druckluftstrom gelangt über die beiden Versorgungsbohrungen 19 in den Hörnern 21 der Luftkappe 16 zu den Austrittslöchern 20, welche nach unten bzw. nach oben auf die Verlängerung der Achse 4 in Ausströmrichtung 12 gerichtet sind. Der innere Druckluftstrom gelangt in die sechs Bohrungen 8 innerhalb der Farbdüse 11 in den Ringkanal 6. Dieser Druckluftstrom prallt mit hoher Geschwindigkeit auf die Luftumlenkplatte 9, welche die Bohrungen 8 vollständig abdeckt. Zwischen dem Austritt der Bohrungen 8 und der Luftumlenkplatte 9 entsteht somit eine stark turbulente Strömung, welche auch erhebliche Tangentialkomponenten hat und die Druckluft in Umfangsrichtung verteilt. Die Druckluft strömt sodann durch den engen Bereich des Ringkanals 6 an der Luftumlenkscheibe 9 vorbei und trifft auf die Planringfläche 17 auf. Durch die plötzliche Richtungsänderung entsteht wiederum eine relativ starke Turbulenz und damit eine weitere Homogenisierung der Druckverhältnisse. Schließlich durchläuft die Druckluft den sich immer weiter verjüngenden Rest des Ringkanals 6, welcher dann keine weiteren, als Strömungsumlenkungen wirkenden, Ecken oder Kanten mehr aufweist, sondern möglichst glatt und kontinuierlich gehalten ist, um eine gewisse Laminarisierung der Strömung zu erhalten. Die auf diese Weise praktisch vollständig homogenisierte Luftströmung tritt aus dem Ringspalt 5 aus, saugt die Farbe in an sich bekannter Weise aus der Austrittsöffnung 3, zerstäubt sie und reißt sie unter Bildung eines Rundstrahls mit.
  • Durch den sich in Richtung des Ringspaltes 5 verjüngenden Luftkanal 6 wird die Strömungsgeschwindigkeit erhöht, das heißt es erfolgt eine optimale Umsetzung des Druckgefälles von dem Luftkanal 6 zum Umgebungsdruck in Geschwindigkeit.
  • Der so gebildete Rundstrahl wird in ebenfalls an sich bekannter Weise durch die Hornluft aus den Austrittslöchern 20 beeinflußt. Die Beeinflussung der Hornluft erfolgt wiederum in bekannter Weise durch die Steuerbohrungen 22, jedoch wesentlich homogener, zuverlässiger und gleichmäßiger als bei den bekannten Düsenanordnungen. Dies liegt daran, daß ein unmittelbares Fluchten der Steuerbohrungen 22 mit den Bohrungen 8 nicht mehr möglich ist, weil sich dazwischen die Luftumlenkplatte 9 befindet. Bei der erfindungsgemäßen Düsenanordnung ist es somit gleichgültig, in welcher Relativstellung sich Farbdüse 11 und Luftkappe 16 befinden, da ein unmittelbares Anströmen der Steuerbohrungen 22 durch die aus den Bohrungen 8 austretende Luft durch die Luftumlenkscheibe 9 immer zuverlässig vermieden wird. Dadurch, daß gleichmäßige Spritzstrahlgeometrien entstehen, kann eine derartige Spritzpistole bzw. Düsenanordnung auch schneller und billiger gefertigt werden.
  • Die beschriebene Düsenanordnung ist sowohl bei Hochdruck- als auch bei Niederdruckfarbspritzpistolen einsetzbar, weist jedoch bei den modernen Niederdruckpistolen besondere Vorteile auf, da diese empfindlicher auf Druckschwankungen reagieren.

Claims (11)

  1. Düsenanordnung (1) für eine Farbspritzpistole (2), mit einer zentralen Austrittsöffnung (3) für die Farbe, welche von einem Ringspalt (5) umgeben ist, wobei der Ringspalt (5) innerhalb der Düsenanordnung (1) über einen Ringkanal (6) mit einer Vielzahl etwa achsenparalleler, auf mindestens einem Kreis um die zentrale Achse (4) der Düsenanordnung (1) liegender und im Ringkanal (6) mündender Bohrungen (8) in Verbindung steht und über diese Bohrungen (8) und den Ringkanal (6) mit Druckluft beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Ringkanals (6) und gegenüber den Bohrungen (8) eine Luftumlenkscheibe (9) angeordnet ist.
  2. Düsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftumlenkscheibe (9) rund und einstückig mit einer die Bohrungen (8) aufweisenden, in einen runden Düseneinsatz (10) der Düsenanordnung (1) einschraubbaren, Farbdüse (11) gearbeitet ist, deren in Austrittsrichtung (12) vorderer Bereich (13) die Innenwandung (14) des Ringkanals (6) bildet und die Außenwandung (15) des Ringkanals (6) durch eine an dem Düseneinsatz (10) befestigbare Luftkappe (16) gebildet wird.
  3. Düsenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung (15) des Ringkanals (6) in ihrem Verlauf von den Bohrungen (8) zu dem Ringspalt (5) sich kontinuierlich verjüngend und im Bereich des Ringspalts (5) sich bis zur Parallelität ihres Verlaufs mit der Achse (4) kontinuierlich krümmend ausgebildet ist.
  4. Düsenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche Verjüngung der Außenwandung (15) im Verlauf nach der Luftumlenkscheibe (9) durch eine etwa senkrecht zur Achse (4) orientierte Planringfläche (17) diskontinuierlich unterbrochen ist.
  5. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Düseneinsatz (10) entlang seines Umfangs achsenparallele Hornluftbohrungen (18) aufweist, welche mit zwei einander diametral gegenüberliegenden achsenparallelen Versorgungsbohrungen (19) der Luftkappe (16) in Verbindung stehen, die zu Austrittslöchern (20) in zwei einander diametral gegenüberliegenden Hörnern (21) der Luftkappe (16) führen, wobei die Austrittslöcher (20) etwa auf die Achse (4) in Austrittsrichtung (12) nach dem Ringspalt (5) gerichtet sind.
  6. Düsenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkappe (16) zwischen der Achse (4) und jedem Horn (21) mindestens eine im wesentlichen achsenparallele Steuerbohrung (22) aufweist.
  7. Düsenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkappe (16) zwischen der Achse (4) und jedem Horn (21) zwei im wesentlichen achsenparallele Steuerbohrungen (22) aufweist.
  8. Düsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung (14) des Ringkanals (6) im Verlauf nach der Luftumlenkscheibe (9) sich zunächst unter einem ersten Winkel (23) und anschließend unter einem zweiten, geringeren Winkel (24) konisch verjüngt und schließlich zur Bildung der inneren Wand (25) der Ringdüse (5) zylindrisch ist.
  9. Düsenanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftumlenkscheibe (9) als eigenes, auf die Farbdüse (11) aufgesetztes Bauteil ausgebildet ist.
  10. Düsenanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (8) auf zwei oder mehr Kreisen um die zentrale Achse (4) angeordnet sind.
  11. Farbspritzpistole (2), gekennzeichnet durch eine Düsenanordnung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche.
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