EP2609329B1 - Spritzpistole zum ausstossen eines fluids - Google Patents

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EP2609329B1
EP2609329B1 EP11748939.3A EP11748939A EP2609329B1 EP 2609329 B1 EP2609329 B1 EP 2609329B1 EP 11748939 A EP11748939 A EP 11748939A EP 2609329 B1 EP2609329 B1 EP 2609329B1
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EP
European Patent Office
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fluid
cylinder
piston
spray gun
chamber
Prior art date
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Active
Application number
EP11748939.3A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2609329A1 (de
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Claude Taranta
Peter Welter
Gunter Niesar
Marc Nolte
Antonio Zarco Montero
José Antonio TORRES MORATO
Steffen Henkes
Robert Huber
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
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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
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/004—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area comprising sensors for monitoring the delivery, e.g. by displaying the sensed value or generating an alarm
    • B05B12/006—Pressure or flow rate sensors
    • B05B12/008—Pressure or flow rate sensors integrated in or attached to a discharge apparatus, e.g. a spray gun
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B9/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
    • B05B9/03—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
    • B05B9/04—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump
    • B05B9/0403—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump with pumps for liquids or other fluent material
    • B05B9/0409—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump with pumps for liquids or other fluent material the pumps being driven by a hydraulic or a pneumatic fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/12—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B9/123—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air having only one pumping chamber
    • F04B9/127—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air having only one pumping chamber rectilinear movement of the pumping member in the working direction being obtained by a single-acting elastic-fluid motor, e.g. actuated in the other direction by gravity or a spring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B2201/00—Pump parameters
    • F04B2201/02—Piston parameters
    • F04B2201/0201—Position of the piston
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    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/10—Motor parameters of linear elastic fluid motors

Definitions

  • the present invention relates to a spray gun for ejecting a fluid.
  • the spray gun comprises at least one cylinder in which a piston is movably mounted.
  • a fluid chamber is formed whose volume is variable by a movement of the piston and in which at least one first cylinder opening is formed.
  • the spray gun further includes an injection port communicating with the first cylinder port of the cylinder via a communication line so that fluid received from the fluid chamber, which is forced out of the fluid chamber by the pressure exerted by the piston through the first cylinder port, via the communication line reaches the injection opening and is ejected there.
  • the spray gun is designed in particular for ejecting pesticides.
  • a spray gun which is operated by means of a hand lever.
  • the spray gun has a connection for a liquid supply via which pressurized liquids are supplied to the spray gun.
  • an outlet nozzle is provided to eject liquid in a particular spray pattern.
  • a control valve is provided, which can be opened by means of a trigger.
  • the EP 1 136 135 B1 describes a fluid pump dispenser with a piston mechanism. In this pump dispenser, the formation of droplets or drops of the product at the outlet opening is avoided by feeding the product into the pump chamber at the beginning of each piston return stroke.
  • a spray gun which is designed in particular for ejecting medium to thick viscous liquids, such as pasty adhesives.
  • the spray gun has a Stoffzubuch- and a fabric outlet nozzle.
  • a piston back and forth can be moved in between a piston chamber.
  • the piston is coupled to a shift lever.
  • the shift lever By operating the shift lever, the flow through the piston chamber can be closed and opened by movement of the piston.
  • the shift lever designed as an inductive proximity switch sensor switch is provided, which shuts off the mass transport at the approach of the shift lever at a predetermined proximity state.
  • the motive pressure of the mass transport is reduced before the fabric transport closure takes place. In this way, a subsequent flow of material is to be prevented.
  • spray guns are known in which by means of a pressure difference, a liquid is atomized to small droplets.
  • the substance to be ejected can be sucked out of a container by means of a Venturi tube and then atomized.
  • Such spray guns are used for example for spraying paint.
  • a spray gun which is designed in particular for the ejection of pesticides.
  • This spray gun comprises a reservoir for the pesticide to be ejected.
  • the spray gun comprises a pivotable trigger, through which a piston is movable.
  • the piston By the movement of the piston, the volume in a chamber in which the pesticide to be ejected is reduced, so that the pesticide is ejected.
  • the trigger When the trigger is swung back again, the piston is moved in the opposite direction, increasing the volume of the chamber. As a result, a negative pressure is generated, which sucks the pesticide back from the discharge opening.
  • Plant protection products are usually used in the form of liquid active ingredient preparations. These are usually obtained by diluting commercially available active substance concentrates, such as suspension concentrates (SC), oil dispersions (OD), capsule dispersions (CS), emulsifiable concentrates (EC), dispersible concentrates (TLC), emulsions (EW, EO), suspoemulsion concentrates (SE), solution concentrates (SL), water-dispersible and water-soluble powders (WP and SP), water-soluble and water-dispersible granules (WG, SG) with or in water.
  • active substance concentrates such as suspension concentrates (SC), oil dispersions (OD), capsule dispersions (CS), emulsifiable concentrates (EC), dispersible concentrates (TLC), emulsions (EW, EO), suspoemulsion concentrates (SE), solution concentrates (SL), water-dispersible and water-soluble powders (WP and SP), water-soluble and water-dispersible granules (
  • crop protection agent is used both for liquid drug formulations, including drug-containing gel formulations, with a drug concentration suitable for the application as well as for liquid drug formulations, including dilute gel formulations obtainable by diluting drug concentrates.
  • the spray gun When spraying or spraying pesticides with a spray gun, it is particularly important that the spray gun can be handled safely and easily.
  • the spray gun should be suitable for mobile use, i. she should be easily carried by a person.
  • the ejected fluid i. the plant protection product, can be dosed very accurately.
  • the pesticide should be applied by means of the spray gun from a certain distance exactly on a desired surface. It should be ensured that in the discharge process no pesticide can get into areas that should not come into contact with the pesticide. In particular, it should be ensured that it can not happen that the user comes into contact with the plant protection product. In addition, dripping at the end of the ejection process should be avoided.
  • the spray gun should in particular also be suitable for application of gels containing active ingredient, for example active ingredient-containing gels for controlling arthropod pests, and permit targeted application, for example in the form of spots or bands / strands.
  • the sharpening gun should also be insensitive to inhomogeneities of the liquid pesticide, as they may occur, for example, when preparing the active ingredient preparation used for diluting the commercially available active ingredient concentrates with or in water to the desired concentration for the application.
  • the present invention has for its object to provide a spray gun of the type mentioned, in which by the ejection process, a coherent spray jet is generated, which completely reaches its target area. Further, leakage of the fluid after completion of the ejection operation, i. a dripping of fluid can be prevented.
  • the spray gun according to the invention is characterized in that a fluid valve is arranged in the connecting line. Furthermore, a sensor is provided in the cylinder, with which a defined position of the piston, in which there is still fluid in the fluid chamber during the ejection process, can be detected. In addition, with the sensor, the fluid valve can be actuated, wherein the fluid valve is closed by means of the sensor when the defined position of the piston has been detected.
  • a spray gun is understood to mean a device with which a fluid can be ejected, sprayed, sprayed or atomized through an opening.
  • a fluid jet can be generated at the outlet.
  • the spray gun according to the invention has a piston metering or piston pumping device.
  • a fluid in the fluid chamber is pushed out of it by the movement of the piston in the cylinder.
  • Such piston metering devices often have the problem that at the end of the discharge operation, when there is little more fluid in the fluid chamber, the pressure through which the fluid is expelled falls. This pressure drop causes the ejected fluid jet to break off.
  • the last ejected fluid quantity no longer has the same ejection velocity as previously expelled fluid volumes, so that the exhausted fluid no longer arrives at the target like the previous fluid volumes.
  • part of the ejected fluid jet reaches an area between the target surface and the spray gun. This is particularly disadvantageous when pesticides are expelled with the spray gun.
  • this decrease in the speed at the end of the fluid ejection can be prevented.
  • the sensor ensures that the fluid valve is closed when the maximum pressure from the piston is still exerted on the residual fluid in the fluid chamber.
  • the last ejected fluid amount therefore still has the same ejection speed as the previously ejected fluid volumes.
  • a contiguous fluid jet may be generated in which all the ejected fluid has substantially the same velocity so that the total amount of fluid expelled during the ejection process reaches the desired target area.
  • there is no drop in the discharge speed at the end of the discharge operation so that it is ensured that no areas between the target of the discharge operation and the spray opening of the spray gun come into contact with the ejected fluid.
  • This is special then advantageous if it is the ejected fluid to a pesticide, in particular a liquid, especially gelatinous, highly viscous crop protection agent is.
  • the defined position of the piston, in which the sensor closes the fluid valve, is chosen in particular so that there is still so much fluid in the fluid chamber that it has not come to a pressure drop at the injection port at the end of the ejection process.
  • the piston has not reached its final position in the cylinder, in particular at this position, in which it abuts a cylinder wall.
  • the defined position of the piston is detected by the sensor by a magnetic field generated or changed by the piston.
  • a permanent magnet may be integrated, which generates a magnetic field whose field strength depends on the location of the sensor on the position of the piston. If the field strength of the magnetic field at the sensor exceeds or falls below a certain limit value, the state of the sensor changes. This state change is utilized in the spray gun according to the invention, in order to bring about a closing of the fluid valve.
  • the limit for the field strength of the magnetic field is set so that the piston is in this case at the desired position within the cylinder at which no pressure drop occurs during the ejection process.
  • the senor comprises a so-called reed contact.
  • a reed contact an electrical contact is closed when the field strength of the magnetic field at the location of the sensor exceeds a limit.
  • the sensor of the spray gun according to the invention thus detects during the ejection process, the position of the piston by a measured value, which depends directly on the position of the piston in the cylinder. Thereby, the position of the piston in the cylinder can be detected with high accuracy.
  • the subsequent electronic processing of the signal generated by the sensor, the ejection process can be terminated very accurately, whereby a pressure drop at the end of the ejection process is avoided.
  • the piston exerts a pressure on the fluid in the fluid chamber.
  • a force must act on the piston.
  • a pressure chamber in which at least one second cylinder opening is formed which is connected to a first connection for a compressed gas line, in particular a compressed air line.
  • Pressure gas can thus enter the pressure chamber via the second cylinder opening.
  • the volume of the pressure chamber is increased and the volume of the fluid chamber is reduced, whereby the fluid is forced out through the first cylinder opening.
  • the pressure can be kept constant by the connection of the first port to the compressed gas line in the pressure chamber, so that a constant pressure is exerted on the fluid in the fluid chamber by the piston during the ejection process.
  • this additionally or alternatively has a compression spring which acts between a stop and the piston.
  • the compression spring can exert a force on the piston in the direction of a reduction of the volume of the fluid chamber.
  • the piston pressure is generated in this case solely by the compression spring.
  • the pressure exerted on the fluid during filling of the fluid chamber may then have to exceed the pressure exerted by the compression spring, so that when filling the fluid chamber with the fluid, the compression spring is compressed and increases the volume of the fluid chamber.
  • the compression spring in addition to the pressure chamber. In this case, the compression spring supports the pressure exerted by the pressurized gas in the pressure chamber on the piston.
  • the spray gun according to the invention may further comprise an adjusting device, with which the movement of the piston in the cylinder and thus the maximum volume of the fluid chamber can be limited.
  • the adjusting device can thus be set exactly the ejected during the ejection process fluid volume.
  • the senor is adjustable in the longitudinal direction of the cylinder. In this case, by adjusting the position of the sensor relative to the cylinder, the ejected fluid volume can be adjusted.
  • this has a second connection for a fluid reservoir.
  • the fluid reservoir may be integrated in the spray gun.
  • the fluid reservoir is provided separately from the spray gun, so that the spray gun, the fluid is supplied via the second port.
  • This second connection can be connected to a further cylinder opening, via which fluid can be supplied to the fluid chamber.
  • the second connection it is also possible for the second connection to be connected to the first cylinder opening, so that the fluid can be conveyed into the fluid chamber via the second connection and the first cylinder opening. Through the first cylinder opening, the fluid thus enters both into the fluid chamber of the cylinder and out of this fluid chamber.
  • the fluid valve as a first 3/2-way valve, wherein in a first position, a fluid passage from the first cylinder opening is provided to the injection port and in a second position, a fluid passage from the second port to the first Cylinder opening is provided.
  • a 3/2-way valve is understood to mean a valve with three connections and two switching positions.
  • the fluid reservoir or the second connection, the spray opening and the first cylinder opening are connected to the three connections of the valve.
  • a passage is provided from the first cylinder port to the injection port, the passage being closed from the fluid reservoir and the second port, respectively, to the first cylinder port.
  • a fluid passage is provided from the fluid reservoir or the second port to the first cylinder port, wherein the passage from the first cylinder port to the injection port is closed.
  • a compressed gas valve designed as a second 3/2-way valve can be arranged between the first connection, via which a compressed gas can be supplied to the spray gun, and the second cylinder opening.
  • a compressed gas passage is provided from the first port to the second cylinder port.
  • a pressure reduction of the compressed gas within the pressure chamber is made possible.
  • a compressed gas passage can be provided from the second cylinder opening to the outside.
  • the fluid reservoir is connected on the one hand to a device for providing pressurized gas, in particular compressed air.
  • the device may be, for example, a compressed air tank, a compressor and a hand pump.
  • the fluid can also be placed directly under pressure, z. B. by a pump.
  • the fluid reservoir is connected via a line to the first port of the compressed gas valve. It is thus provided a connection from the compressed gas valve to the fluid reservoir.
  • This compound can be integrated into the spray gun or be formed separately from the spray gun.
  • pressurized gas is applied to the fluid reservoir to provide fluid transport for filling the fluid chamber of the cylinder.
  • the sensor is coupled to the first and second 3/2-way valve.
  • the sensor switches the first and the second 3/2-way valve in the second position when the piston is at the defined position, so that the fluid discharge is interrupted by the injection port and fluid by means of the compressed gas from the fluid reservoir on the first 3 / 2-way valve is conveyed into the fluid chamber.
  • the fluid chamber of the cylinder is automatically filled again with fluid via the two 3/2-way valves.
  • the circuit of the valves takes place in particular electronically.
  • the two valves are switched simultaneously when the piston is at the defined position, or it is first the first 3/2-way valve for the fluid and shortly thereafter the second 3/2-way valve for the compressed gas switched.
  • the spray gun also has a trigger.
  • This trigger initiates the ejection process.
  • the trigger is coupled to the first and second 3/2-way valves. Upon actuation of the trigger this switches the first and the second 3/2-way valve in the first position, so that by the compressed gas in the pressure chamber, the piston is moved so that the volume of the fluid chamber is reduced and thereby expelled fluid through the injection port becomes.
  • the second 3/2-way valve for the compressed gas and shortly thereafter the first 3/2-way valve for the fluid is preferably switched in this case first. In this way it can be ensured that the maximum pressure on the fluid in the fluid chamber is exerted already at the beginning of the ejection process.
  • the trigger is an electronic trigger, upon actuation of which a control signal is transmitted.
  • the fluid valve and / or the compressed gas valve can be actuated electromagnetically.
  • the spray gun may comprise an electronic control device which is data-technologically coupled to the sensor, the fluid valve and / or the compressed gas valve. Depending on a signal generated by the sensor then the fluid valve and / or the compressed gas valve can be actuated. These operations are controlled by the electronic control device.
  • the control device may in particular comprise a relay or a microprocessor for this purpose.
  • the electronic control of the valves and the electronic trigger for the spray gun it is possible to construct the mechanical structure of the spray gun very simple. This makes it possible to achieve a reduction of the weight of the spray gun, which is particularly advantageous in a mobile use of the spray gun.
  • the electronic control of the valves ensures that the fluid output can be controlled very precisely, which is important in particular when expelling pesticides.
  • a first and a second fluid chamber are formed in the cylinder.
  • the first fluid chamber In the first fluid chamber, at least one first cylinder opening is formed.
  • the second fluid chamber In the second fluid chamber, at least one second cylinder opening is formed.
  • the fluid received by the first fluid chamber can be forced out by forcing fluid into the second fluid chamber under pressure, thereby exerting a force on the piston in the direction of reducing the first fluid chamber.
  • the fluid received by the second fluid chamber can be forced out by forcing fluid into the first fluid chamber under pressure, thereby exerting a force on the piston in the direction of reducing the second fluid chamber.
  • the pressurable gas-filled pressure chamber has been replaced by a fluid chamber.
  • a defined position of the piston with which fluid is still present in the respective fluid chamber during the ejection process, can be detected by the sensor. Further, with the sensor, a fluid valve can be actuated, via which the fluid of the respective fluid chamber is ejected. By means of the sensor, the respective fluid valve is closed when the defined position of the piston has been detected.
  • the sensors are adjustable in the longitudinal direction of the cylinder. In this case, by adjusting the position of the sensors relative to the cylinder, the ejected fluid volume can be adjusted.
  • this comprises a first and a second cylinder.
  • a first fluid chamber is formed with a first cylinder opening
  • a second fluid chamber is formed with a second cylinder opening.
  • a first pressure chamber and in the second cylinder a second pressure chamber is formed, wherein the first and second pressure chambers communicate with each other and contain a non-compressible working fluid.
  • the first fluid chamber is separated from the first pressure chamber by a first piston.
  • the second fluid chamber is separated from the second pressure chamber by a second piston, wherein the volume of the first fluid chamber decreases as the volume of the second fluid chamber increases.
  • the volume of the first fluid chamber increases as the volume of the second fluid chamber decreases.
  • the fluid received by the first fluid chamber can be pushed out by forcing fluid into the second fluid chamber under pressure, wherein a force is exerted on the second piston, which is transmitted to the first piston via the working fluid.
  • the fluid received by the second fluid chamber can be forced out by forcing fluid into the first fluid chamber under pressure, thereby exerting a force on the first piston which is transferred to the second piston via the working fluid.
  • the fluid valve is coupled to the first cylinder opening and the second cylinder opening, wherein a fluid passage to the injection opening can be produced only to a respective cylinder opening. Furthermore, the fluid valve can preferably also be completely blocked.
  • the first cylinder is associated with a first sensor, with which a defined position of the first piston, in which there is still fluid in the first fluid chamber during the ejection process, can be detected.
  • the fluid valve is actuated, wherein by means of the first sensor, the fluid valve for the passage from the first cylinder opening is closed to the injection port when the defined position of the first piston has been detected in the first cylinder.
  • a second sensor is provided for the second cylinder, with which a defined position of the second piston, in which there is still fluid in the second fluid chamber during the ejection process, can be detected.
  • the fluid valve is actuated, wherein by means of the second sensor, the fluid valve is closed for passage from the second cylinder opening to the injection opening when the defined position of the second piston has been detected.
  • the sensors may be adjustable in the longitudinal direction of the respective cylinder, so that by adjusting the positions of the sensors relative to the cylinders, the ejected fluid volume can be adjusted.
  • the volume of the working fluid in the two communicating pressure chambers can be changed. In this way, the maximum volume of the two fluid chambers and thus the ejected fluid volume can be adjusted.
  • the time interval between two ejection operations can be shortened, as is effected by the filling of a fluid chamber of the expulsion of the fluid from the other fluid chamber.
  • the spray gun according to the invention is suitable for the application of fluids (liquids).
  • Suitable fluids for application generally have a dynamic viscosity in the range of 0.5 to 1000 mPa.s, often 0.8 to 500 mPa.s (determined by rotational viscometry according to Brookfield according to DIN53019 (ISO 3219) at 25 ° C and a Shear rate of 100 s -1 ).
  • Suitable fluids may be Newtonian fluids or non-Newtonian fluid, the latter preferably being shear thinning, ie viscoelastic or pseudoplastic non-Newtonian fluids.
  • the spray gun according to the invention is designed for fluids with low viscosity, ie in particular for liquids having a viscosity of not more than 50 mPa.s, in particular not more than 30 mPa.s, for example 0.5 to 50 mPa.s, in particular 0.8 to 20 mPa.s (determined by Brookfield rotational viscometry according to DIN53019 (ISO 3219) at 25 ° C. and a shear rate of 100 s -1 ).
  • organic liquids in particular solutions of active compounds, for example crop protection active ingredients, in organic solvents as well as aqueous liquids, for example aqueous active substance solutions but also emulsions, suspoemulsions and suspensions, wherein the active ingredient, in particular the crop protection active, is present in dispersed form in a coherent aqueous phase ,
  • the injection opening may be formed so that the fluid is atomized, but preferably a liquid jet is generated.
  • the spray opening is preferably comprised of a spray nozzle which generates a jet of liquid upon passage of the liquid or aqueous solution, i. the liquid or solution is not atomized in particular.
  • spray gun according to the invention is designed for gel-type fluids which, unlike the fluids with low viscosity, have an increased viscosity.
  • gel-like fluids are generally viscoelastic and generally have a zero shear viscosity ⁇ 0 of at least 100 mPa.s and in particular at least 200 mPa.s at 25 ° C.
  • the dynamic viscosity of the gel-like fluid is usually a value of 1000 mPa.S, in particular 500 mPa.S and especially 300 mPa.s (determined by rotational viscometry according to Brookfield according to DIN53019 (ISO 3219) at 25 ° C and a shear rate of 100 s -1 ), and is in particular in the range of 30 to 1000 mPa.s, often in the range of 30 to 800 mPa.s and in particular in the range of 50 to 500 mPa.s.
  • the limit value of the viscosity at an infinite shear gradient ⁇ ⁇ is preferably not more than 300 mPa.s and in particular not more than 200 mPa.s.
  • the gel-like liquid may be a gel formulation containing the active ingredient at the concentration required for the application. It is especially a liquid obtained by diluting a gel formulation to the concentration required for the application.
  • the injection opening is preferably encompassed by a spray nozzle which generates a liquid jet upon passage of the gel-like fluid, ie the gel-like fluid can be applied in a punctiform manner, ie in the form of drops, or linearly, ie in the form of strands or bands.
  • suitable spray nozzles are conical nozzles without baffle plate, jet nozzles or hole nozzles.
  • gel formulations which can be applied with the spray gun according to the invention in optionally diluted form are, in particular, those gel formulations which are used to combat arthropod pests.
  • Such gel formulations are for example from WO 2008/031870 known.
  • These gels usually contain at least one active ingredient that is effective against arthropod pests such as insects or arachnids.
  • these gels typically contain water, at least one thickener or gelling agent and optionally one or more attractant and / or feeding stimulants.
  • the spray guns described above are particularly suitable for the application of liquids containing one or more crop protection agents in dissolved or dispersed, i. suspended or emulsified form.
  • the drug concentration in these fluids is typically in the range of 0.001 to 10 g / l.
  • the use of the spray gun is not limited in this respect to certain crop protection agents and is suitable for the application of all active ingredients commonly used in crop protection, which are used in the form of liquid, including low viscosity or gelatinous forms of administration.
  • herbicides include in principle all crop protection active ingredients from the group of herbicides, herbicide safener, fungicides, insecticides, acaricides, nematicides, molluscicides, virucides, bactericides, algicides, growth regulators, pheromones, especially sex pheromones (mating disruptors) and activators and fertilizers.
  • the spray gun according to the invention can be used in a variety of fields of crop protection, in particular for the treatment of plants, especially of their leaves (foliar application), but also for the treatment of propagatable plant materials (seeds).
  • the spray gun according to the invention is also suitable for the treatment of inanimate materials, especially inanimate organic materials such as wood, straw, paper, leather, textiles, plastic, which are infested with harmful organisms or should be protected from infestation with harmful organisms such as fungi or insects, with a liquid active ingredient composition containing one or more suitable active ingredients.
  • such materials can be hung as bait and loaded by the spray gun with a suitable formulation or reloaded.
  • the pesticide is sprayed with the spray gun in particular not as in a conventional application, but it is applied with a compact beam on the target surface.
  • the application can be done on a single point (spot application) or cover a band from the forward motion. Due to the consistency of the pesticide, the applied quantities remain attached to the target surface.
  • the crop protection agent therefore has in particular a gel consistency.
  • the spray gun includes a piston metering device having a cylinder 1 and a piston 2 movably supported in the cylinder 1.
  • the piston 2 By the piston 2, the cylinder 1 is fluid-tightly divided into a fluid chamber 3 for the fluid to be ejected and a pressure chamber 4.
  • a first cylinder opening 5 is provided, through which the fluid chamber 3 can be filled with fluid and through which, moreover, fluid is forced out of the fluid chamber 3 during the ejection process.
  • a second cylinder opening 6 is formed in the cylinder 1, which is connected to a first port 7 for a compressed gas line 8, as will be explained later.
  • an opening is provided in the cylinder 1, through which the shaft 9 of the piston 2 passes and in which this shaft 9 is mounted in a gas-tight manner in a bearing 10.
  • the storage takes place in such a way that the piston 2 can be reciprocated in the longitudinal direction of the cylinder 1, so that the volume of the fluid chamber 3 and the pressure chamber 4 is changed by the movement of the piston 2.
  • seals are provided during storage, so that no compressed gas can escape from the pressure chamber 4 through this opening.
  • the rear end of the piston 2 is provided with a plate 12, which on the one hand the position of the piston. 2 for the user.
  • the cylinder 11 is formed at least partially transparent.
  • the plate 12 is used to couple the piston 2 with a compression spring 13, which is coupled on the one hand to the plate 12 and on the other hand to an end wall 15 of the cylinder 11.
  • the compression spring 13 exerts on the piston 2 a force which acts in the direction of a reduction of the volume of the fluid chamber 3.
  • an adjusting device is further provided at the end wall 15, which limits the movement of the piston 2 in the direction of increasing the volume of the fluid chamber 3.
  • the adjusting device thus sets the maximum volume of the fluid chamber 3.
  • the adjusting device is designed as a screw 14 which is received in an internal thread of the end wall 15 of the cylinder 11. By turning the screw 14 in this internal thread, the length of the proportion of the screw 14, which extends into the cylinder 11, can be adjusted. Moves the piston 2 when filling the fluid chamber 3 with fluid, as will be explained later, in the direction of the screw 14, this movement of the piston 2 is limited by a stop of the plate 12 to the screw 14.
  • the volume of the cylinder may be, for example, in a range of 1 ml to 500 ml, in particular in a range of 5 ml to 50 ml.
  • the cylinder 1 has a diameter of 25 mm.
  • the maximum length over which the piston 2 is moved in the cylinder 1 in the longitudinal direction in a discharge operation is 25 mm.
  • a maximum fluid volume of 12.27 cm 3 is pushed out through the first cylinder opening 5.
  • the movement of the piston 2 of 1 mm in the direction of the first cylinder opening 5 thus causes 0.49 cm 3 of fluid to be conveyed through the first cylinder opening 5.
  • the gas pressure in the pressure chamber 4 is increased via the second cylinder opening 6.
  • compressed air is introduced via the line 16 into the pressure chamber 4.
  • the line 16 is connected to a compressed gas valve 17, whose function will be explained later.
  • the air pressure in the pressure chamber 4 is increased until the force exerted on the piston 2 by the compressed air and possibly the compression spring 13 in the direction of the first cylinder opening 5 exceeds the force which is in the opposite direction of the fluid which is located in the fluid chamber 3 is exerted on the piston 2. It should be noted that this drive pressure for the piston 2 can be exerted only by the compressed gas in the pressure chamber 4, only by the compression spring 13 or both of the compressed gas in the pressure chamber 4 and by the compression spring 13.
  • the first cylinder opening 5 is connected via a line 20 and a fluid valve 21 to a spray nozzle 22, which provides an injection opening.
  • a spray nozzle 22 which provides an injection opening.
  • the fluid ejected from the spray gun exits in a fluid jet 23.
  • the pressure exerted on the fluid can be so great that the exiting fluid jet can be shot two to three meters onto a target surface.
  • the pressure exerted on the fluid can be, for example, in a range from 2 bar to 6 bar.
  • the fluid to be ejected is conveyed into the fluid chamber 3 as follows:
  • a fluid reservoir 24 is provided, which is connected via a line 25 to a port 32 of the spray gun.
  • This connection 32 is coupled to a connection of the fluid valve 21, which is designed as a 3/2-way valve.
  • the other ports of the 3/2-way valve are connected to the first cylinder port 5 and the spray nozzle 22.
  • a fluid passage from the first cylinder port 5 to the spray nozzle 22 is provided in the first position of the fluid valve 21, a fluid passage from the first cylinder port 5 to the spray nozzle 22 is provided.
  • a fluid passage is provided from the fluid reservoir 24 via a conduit 25 through the fluid valve 21 to the conduit 20 and finally to the first cylinder port 5.
  • a fluid 26, which is located in the fluid reservoir 24, can thus be conveyed into the fluid chamber 3.
  • the fluid 26 can get into the fluid chamber 3 by gravity or a pump.
  • the fluid reservoir 24 is pressurized with compressed air, which presses the fluid 26 into the fluid chamber 3.
  • the fluid reservoir 24 is connected via a line 8 to a device 18 for providing compressed air.
  • the device 18 may be, for example, a compressed air tank, a compressor and a hand pump.
  • a shut-off valve 19 can optionally be arranged in the line 8.
  • the fluid reservoir 24 is further connected via a line 27 to the first port 7 of the compressed gas valve 17, which is also designed as a 3/2-way valve.
  • a compressed gas passage is provided from the compressed air line 8 via the first port 7 through the compressed gas valve 17 and the line 16 to the second cylinder port 6 into the pressure chamber 4.
  • this passage is closed and a compressed gas passage is provided by the conduit 16 via a third port 33 to the outside. In the second position, the pressure in the pressure chamber 4 can thus be reduced.
  • the fluid valve 21 and the compressed gas valve 17 may be electromagnetically actuated. They are connected to a control device 28, which can operate them. In this case, the valves 17 and 21 - as described above - be switched from the first position to the second position and vice versa.
  • the control device 28 may comprise, for example, a relay or a microprocessor.
  • the controller 28 is further connected to a sensor 29.
  • the sensor 29 may be formed for example as a reed switch or comprise a reed contact. This contact is closed when the field strength of a magnetic field at the sensor 29 exceeds a limit.
  • the controller 28 detects whether the reed contact of the sensor 29 is closed or opened.
  • the position of the piston 2 in the cylinder 1 can be detected.
  • a certain position of the piston 2 is defined within the cylinder 1, in which the ejection operation is to be terminated.
  • the sensor 29 changes its state. This is detected by the control device 28.
  • a permanent magnet 30 is integrated in the piston 2. This permanent magnet 30 generates a magnetic field whose field strength at the location of the sensor 29 depends on the position of the piston 2. If the piston 2 is in the defined position described above, the magnetic field generated by the permanent magnet 30 causes a change of state in the sensor 29.
  • the control device 28 actuates at least the fluid valve 21 such that the fluid passage is closed by the line 20 to the spray nozzle 22 and thus the fluid discharge is interrupted by the spray nozzle 22.
  • the fluid valve 21 is thus switched to the second position.
  • the position of the piston 2, at which this interruption takes place, is chosen so that before the interruption of the ejection still the full pressure of the piston 2 is exerted on the fluid in the fluid chamber 3.
  • the expelled fluid jet 23 is still ejected at the same speed until the end of the ejection process, so that the fluid jet 23 is expelled coherently up to the desired destination.
  • the control device 28 is further connected to a trigger 31, which is designed as an electrical push-button.
  • a trigger 31 which is designed as an electrical push-button.
  • the control device 28 switches on the one hand, the fluid valve 21 in the first position in which fluid from the first cylinder opening 5 to the spray nozzle 22 passes, and on the other the compressed gas valve 21 in the first position, so that the pressure chamber 4 with Duckluft is applied and the fluid ejection is initiated.
  • both the fluid valve 21 and the compressed gas valve 17 are in the second position.
  • the fluid 26 is conveyed in the fluid reservoir 24 through the conduit 25 and through the fluid valve 21 via the conduit 20 into the fluid chamber 3 of the cylinder 1.
  • the pressure exerted by the compressed air pressure is so great that the piston 7 in Fig. 1 is moved to the right, against the force exerted by the compression spring 13.
  • the air in the pressure chamber 4 escapes during the movement of the piston 2 through the conduit 16, the compressed gas valve 17 and the third port 33 to the outside.
  • the fluid chamber 3 can be filled with fluid, wherein the volume of the fluid chamber 3 is increased by the movement of the piston 2 until the plate 12 of the piston 2 strikes the screw 14. The piston 2 is in this stop, the maximum set volume of the fluid chamber 3 is reached and the fluid chamber 3 is completely filled with fluid.
  • the control device 28 switches the compressed gas valve 17 and the fluid valve 21 in the first position. In this position, the fluid supply is blocked by the fluid reservoir 24, the fluid passage from the fluid chamber 3 to the spray nozzle 22, however, is opened. In addition, the compressed gas passage is opened from the compressed air line 8 into the pressure chamber 4 simultaneously or preferably shortly before, so that compressed air is introduced into the pressure chamber 4. By the compressed air in the pressure chamber 4 and by the compression spring 13 such a large force is exerted on the piston 2, that this in Fig. 1 to the left, ie in the direction of a reduction of the volume of the fluid chamber 3, is moved.
  • the permanent magnet 30 If the piston 2 now reaches the defined position described above, the permanent magnet 30 generates a magnetic field of a field strength in the sensor 29, which leads to a change of state of the sensor 29. Such a state change is detected by the control device 28, whereupon the control device 28 switches the fluid valve 21 and the compressed gas valve 17 back into the second position.
  • the switching of the two valves 17 and 21 can take place simultaneously. Further, first, the fluid valve 21 can be switched and only shortly after the compressed gas valve 17. In any case, it is ensured that immediately before the switching of the fluid valve 21, the full force is still exerted by the piston 2 on the fluid located in the fluid chamber 3.
  • the second embodiment of the spray gun differs from the first embodiment in particular in that the pressure chamber 4 of the first embodiment has been converted into a second fluid chamber 34.
  • a first fluid chamber 3 and a second fluid chamber 34 is formed, which are separated from each other by the movable piston 2.
  • the compression spring 13 of the first embodiment has been omitted.
  • the first fluid chamber 3 is connected via the first cylinder opening 5 and a line 20 to a fluid valve 21, which is referred to as the first fluid valve 21 in this second embodiment.
  • the first fluid valve 21 is designed as a 3/2-way valve.
  • a port of the first fluid valve 21 is connected to the spray nozzle 22.
  • a third fluid valve 35 is disposed between the port of the first fluid valve 21 and the spray nozzle 22, as will be explained later.
  • the port 32 of the first fluid valve 21 is connected as in the first embodiment with a fluid reservoir 24 in which fluid 26 is located.
  • the fluid reservoir 24 can be acted upon by compressed air as in the first embodiment by means of the compressed air line 8, the shut-off valve 19 and the means 18 for providing compressed air.
  • the fluid may also be pressurized in other ways to move the piston 2 as explained later.
  • a pump can be used. In this case can a bypass may be provided, via which the fluid passes back into the reservoir when the cylinder 1 is not filled because at least one fluid valve or more fluid valves are closed.
  • this second fluid valve is designed as a 3/2-way valve.
  • the connection 37 of the second fluid valve 36 is connected via a line 38 to the fluid reservoir 24.
  • the other port 41 of the second fluid valve 36 is connected to the spray nozzle 22 via the third fluid valve 35.
  • the third fluid valve 35 is designed as a 3/3-way valve with locking middle position.
  • a passage can be made from the conduit 39 to the spray nozzle 22 or from the conduit 40 to the spray nozzle 22. Furthermore, both passes can be disabled.
  • a sensor 29 designed as a reed switch is arranged in the first fluid chamber 3, which is referred to as the first sensor 29 in the second embodiment. If the permanent magnet 30 of the piston 2 is in the defined position explained in the first exemplary embodiment, a magnetic field is generated by this permanent magnet 30 whose field strength at the location of the first sensor 29 causes the reed contact to be closed. This is detected by the control device 29.
  • a corresponding second sensor 39 is located at the second fluid chamber 34.
  • the second sensor 39 includes a reed contact.
  • a further position of the piston 2 is defined, in which the ejection operation is to be terminated, namely in this case the ejection process of the fluid from the second fluid chamber 34.
  • the second sensor 39 is formed so that the reed contact is closed when the permanent magnet 30 of the piston 2 generates a magnetic field at a correspondingly defined position, the field strength at the location of the second sensor 39 exceeds the limit for switching the reed contact. This state change of the second sensor 39 is also detected by the control device 28.
  • the two sensors 29, 39 may also be adjustable in the longitudinal direction of the cylinder 1.
  • the fluid volume to be delivered can be adapted by changing the position of the sensors 29, 39.
  • the control device 28 switches the first fluid valve 21 for a fluid passage from the line 20 into the line 39.
  • the fluid passage from the line 20 into the line 25 is blocked.
  • the second fluid valve 36 is switched so that the fluid passage is opened from the line 38 into the line 16, the fluid passage is blocked from the line 16 into the line 40, however.
  • the controller 28 controls the third fluid valve 35 so that the fluid passage from the conduit 39 to the spray nozzle 22 is opened, the fluid passage from the conduit 40 to the spray nozzle 22, however, is locked.
  • This switching of the three fluid valves 21, 36 and 35 causes by the pressurization of the fluid reservoir 24 with compressed air fluid 26 via the line 38 through the second fluid valve 36 into the second fluid chamber 34 flows.
  • the fluid in the second fluid chamber 34 exerts a force on the piston 2, so that this in the direction of a reduction of the volume of the first fluid chamber 3 in the illustration according to figure 2 is pressed to the left.
  • the fluid in the first fluid chamber 3 is forced through the first cylinder port 5 via the conduit 20, through the first fluid valve 21 via the conduit 39 and through the third fluid valve 35 to the spray nozzle 22 where it is ejected as the fluid jet 23.
  • the ejection process lasts until the magnetic field generated by the permanent magnet 30 at the location of the first sensor 29 exceeds a field strength at which a state change of the first sensor 29 is brought about, which is detected by the control device 28. Once this state change has been detected, the control device 28 switches the three fluid valves 21, 36 and 35 as follows: The first fluid valve 21 is switched so that the passage from line 20 to line 39 is blocked, the passage from line 25 to Line 20, however, is opened. The second fluid valve 36 is switched so that the fluid passage is blocked by the line 38 in the conduit 16, the fluid passage from the conduit 16 into the conduit 40, however, is opened.
  • the third fluid valve 35 is switched so that it is brought into the fully locking center position or that it is brought directly to a position in which the fluid passage from the conduit 40 to the spray nozzle 22 is opened, the fluid passage from the conduit 39 to the spray nozzle 22 is locked.
  • the defined position of the piston 2 has been detected, at least the first fluid valve 21 or the third fluid valve 35 is blocked for passage from the first fluid chamber 3 to the spray nozzle 22.
  • the fluid is ejected from the spray gun of the second embodiment, as in the spray gun of the first embodiment, as a fluid jet 23 having a constant ejection velocity until the end of the ejection operation, so that the fluid jet 23 fully reaches its target.
  • the switching of the fluid valves 21, 36 and 35 prevents dripping of fluid.
  • a first fluid chamber 3-1 is formed with a first cylinder opening 5-1. Furthermore, a first pressure chamber 4-1 is formed in the first cylinder 1-1. Between the first fluid chamber 3-1 and the first pressure chamber 4-1, a movable first piston 2-1 is arranged.
  • a second fluid chamber 3-2 is formed with a second cylinder opening 5-2.
  • a second pressure chamber 4-2 is formed, wherein a movable second piston 2-2 between the second fluid chamber 3-2 and the second pressure chamber 4-2 is arranged.
  • the first pressure chamber 4-1 and the second pressure chamber 4-2 communicate with each other via a line 42.
  • a non-compressible working fluid such as oil.
  • the conduit 42 may be connected to a reservoir 43 for the working fluid. Via the reservoir 43, the volume of the working fluid in the two pressure chambers 4-1, 4-2 and the line 42 can be changed. In this way, the maximum volume of the two fluid chambers 3-1, 3-2 and thus the ejected fluid volume can be adjusted.
  • the two sensors 29-1, 29-2 in the longitudinal direction of the cylinder 1-1, 1-2 be adjustable, so that the researcherganucle fluid volume can be adjusted by the position of the sensors 29-1, 29-2 is changed.
  • the working fluid transmits a force exerted by the first piston 2-1 to the second piston 2-2 and vice versa.
  • the unit formed by the first piston 2-1, the working fluid and the second piston 2-2 thus corresponds to the piston 2 of the spray gun of the second embodiment.
  • the spray gun of the third embodiment comprises two fluid valves 44 and 45.
  • the fluid valve 44 is also referred to below as the first fluid valve 44. Since the fluid valve 45 of the function corresponds to the third fluid valve 35 of the second embodiment, this fluid valve 45 is also referred to below as the third fluid valve 45.
  • the first cylinder opening 5-1 of the first fluid chamber 3-1 is connected via a line 46 to a port of the first fluid valve 44 and the third fluid valve 45. Further, the second cylinder port 5-2 of the second fluid chamber 3-2 is connected via a line 47 to another port of the first fluid valve 44 and another port of the third fluid valve 45.
  • Another connection of the first fluid valve 44 is coupled via a line 25 to the fluid reservoir 24, in which the fluid 26 is located.
  • the fluid reservoir 24 is coupled via a compressed air line 8, an optional shut-off valve 19 to a device 18 for providing compressed air.
  • the first fluid valve 44 is actuated by the control device 28. In a state of the first fluid valve 44 a passage is provided from line 25 to line 46, the passage from line 25 to line 47 being disabled. In the other state, passage is provided from line 25 to line 47, with the passage from line 25 to line 46 disabled.
  • the third fluid valve 45 is driven by the control device 28, wherein in one state, a passage from the conduit 46 to the spray nozzle 22 is opened, whereas the passage from the conduit 47 to the spray nozzle 22 is blocked. In another condition, the passage from the conduit 46 to the spray nozzle 22 is blocked, whereas the passage from the conduit 47 to the spray nozzle 22 is opened. Further, as in the spray gun of the second embodiment, a center position is provided in which both passages to the spray nozzle 22 are blocked.
  • a first sensor 29-1 is provided for the first cylinder 1-1 in the first fluid chamber 3-1, which detects the position of the first piston 2-1 due to one generated by a first permanent magnet 30-1 Magnetic field recorded.
  • a second sensor 29-2 is provided which detects the position of the second piston 2-2 by, as explained in the second embodiment, a state change of the second sensor 29-2 is detected by the field strength of a magnetic field, which is generated by a second permanent magnet 30-2, which is arranged in the second piston 2-2.
  • the signals of the two sensors 29-1 and 29-2 are transmitted to the control device 28, as in the spray gun of the second embodiment, which control the two fluid valves 44 and 45 in response to these signals.
  • the fluid volume to be delivered can be adjusted by the positioning of the two sensors 29-1, 29-2 in the longitudinal direction of the cylinders 1-1, 1-2.
  • the controller 28 controls the first fluid valve 44 so as to provide fluid passage from the conduit 25 to the conduit 46 such that the first one of the first and second fluid valves 44 and 44 is in fluid communication
  • Fluid chamber 3-1 can be filled with fluid 26.
  • the third fluid valve 45 is initially in the middle position, in which the two passages are blocked.
  • the first fluid chamber 3-1 is filled with fluid, whereby the piston 2-1 in the illustration according to FIG. 3 is moved to the right, so that increases the volume of the first fluid chamber 3-1.
  • the second piston 2-2 moves by the power transmission through the working fluid as shown in FIG FIG. 3 to the left in the direction of reducing the volume of the second fluid chamber 3-2.
  • an outlet valve (not shown) can be provided for this air.
  • the first piston 2-1 is moved so far in the direction of increasing the volume of the first fluid chamber 3-1 until the first piston 2-1 abuts against a stop which can be provided by a cylinder wall or - as in the spray gun of the first Embodiment - of an adjusting screw.
  • the controller 28 switches the first fluid valve 44 to provide fluid passage from the conduit 25 to the conduit 47.
  • the third fluid valve 45 is switched so that a fluid passage from the conduit 46 to the spray nozzle 22 is opened.
  • the fluid 26 is now forced through the first fluid valve 44 and the conduit 47 into the second fluid chamber 3-2.
  • the fluid z. B. be pressurized by a pump.
  • the second piston 2-2 is moved in the direction of increasing the volume of the second fluid chamber 3-2.
  • the communication of the two pressure chambers 4-1 and 4-2 of the first piston 2-1 is moved in the direction of reducing the volume of the first fluid chamber 3-1, whereby fluid from the first fluid chamber 3-1 via the line 46, through the third fluid valve 45 is pushed through to the spray nozzle 22 where it is ejected as a fluid jet 23.
  • the control device 28 switches the third fluid valve 45 such that the fluid passage from the line 46 to the spray nozzle 22 is blocked is.
  • the third fluid valve 45 is brought in this case, in particular in the fully locking center position.
  • the first fluid valve 44 is switched so that a fluid passage from the conduit 25 to the conduit 46 is opened.
  • the third fluid valve 45 is brought to a position at which a passage from the conduit 47 to the spray nozzle 22 is provided. It is now by the pressurization of the fluid reservoir 24 fluid 26 through the first fluid valve 44 and the line 46 is pressed into the first fluid chamber 3-1.
  • the first piston 2-1 is moved in the direction of increasing the volume of the first fluid chamber 3-1.
  • the second piston 2-2 is moved in the direction of decreasing the volume of the second fluid chamber 3-2, whereby the fluid in the second fluid chamber 3-2 is forced through the conduit 47 and through the third fluid valve 45 to the spray nozzle 22 in which it is ejected as a fluid jet 23. If, as explained above, the second piston 2-2 has reached the defined position within the second cylinder 1-2, this is detected by the second sensor 29-2.
  • control device 28 controls the two fluid valves 44 and 45 again so that the ejection operation of the fluid from the second fluid chamber 3-2 is interrupted, the second fluid chamber 3-2 is refilled and thereby another ejection operation of the first in the first fluid chamber. 3 -1 fluid begins.
  • the spray guns described above are used in particular for ejecting liquids.
  • the liquids contain in particular at least one active ingredient for crop protection.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzpistole zum Ausstoßen eines Fluids. Die Spritzpistole umfasst zumindest einen Zylinder, in dem ein Kolben bewegbar gelagert ist. In dem Zylinder ist eine Fluidkammer gebildet, deren Volumen durch eine Bewegung des Kolbens veränderbar ist und bei der zumindest eine erste Zylinderöffnung gebildet ist. Die Spritzpistole umfasst ferner eine Spritzöffnung, die mit der ersten Zylinderöffnung des Zylinders über eine Verbindungsleitung verbunden ist, so dass ein von der Fluidkammer aufgenommenes Fluid, das durch den von dem Kolben ausgeübten Druck durch die erste Zylinderöffnung aus der Fluidkammer herausgedrückt wird, über die Verbindungsleitung zur Spritzöffnung gelangt und dort ausgestoßen wird. Die Spritzpistole ist insbesondere zum Ausstoßen von Pflanzenschutzmitteln ausgebildet.
  • Es ist bekannt, Flüssigkeiten mittels einer so genannten Sprühflasche auszustoßen. Dabei wirkt ein Pumpmechanismus direkt auf die Flüssigkeit, die durch eine Düse ausgestoßen wird. Des Weiteren ist es bei Spritzvorrichtungen bekannt, in einer Kammer, welche das auszustoßende Wasser aufnimmt, den Luftdruck mittels eines Pumpmechanismus zu erhöhen. Wenn dann ein Auslöser betätigt wird, wird das in der Kammer befindliche Wasser aufgrund der Druckluft in der Kammer nach außen durch eine Düse herausgespritzt.
  • Aus der EP 0 462 749 B1 ist eine Sprühpistole bekannt, die mittels eines Handhebels betätigt wird. Die Sprühpistole weist einen Anschluss für eine Flüssigkeitsversorgung auf, über welchen unter Druck stehende Flüssigkeiten der Sprühpistole zugeführt werden. Am Auslassende der Sprühpistole ist eine Auslassdüse vorgesehen, um Flüssigkeit in einem bestimmten Sprühmuster auszustoßen. Zwischen dem Anschluss für die Flüssigkeitsversorgung und der Auslassdüse ist ein Steuerventil vorgesehen, welches mittels eines Auslösers geöffnet werden kann.
  • Die EP 1 136 135 B1 beschreibt einen Fluid-Pumpenspender mit einem Kolbenmechanismus. Bei diesem Pumpenspender wird die Ausbildung von Tröpfchen oder Tropfen des Erzeugnisses an der Auslassöffnung dadurch vermieden, dass das Erzeugnis in die Pumpenkammer beim Beginn jedes Kolbenrückhubs eingezogen wird.
  • In der DE 196 12 524 A1 wird eine Spritzpistole beschrieben, die insbesondere zum Ausstoßen mittel- bis dickviskoser Flüssigkeiten, wie zum Beispiel pastösen Klebemitteln, ausgebildet ist. Die Spritzpistole weist einen Stoffzufuhr- und einen Stoffaustrittsstutzen auf. Dazwischen ist eine Kolbenkammer angeordnet, in der ein Kolben hin- und herbewegt werden kann. Der Kolben ist mit einem Schalthebel gekoppelt. Durch Betätigung des Schalthebels kann der Durchfluss durch die Kolbenkammer durch Bewegung des Kolbens verschlossen und geöffnet werden. Bei dem Schalthebel ist ein als induktiver Näherungsschalter ausgebildeter Sensorschalter vorgesehen, der bei der Annäherung des Schalthebels bei einem vorgegebenen Näherungszustand den Stofftransport abschaltet. Dabei wird der Treibdruck des Stofftransportes noch abgebaut, ehe der Stofftransportverschluss erfolgt. Auf diese Weise soll ein Nachfließen von Material verhindert werden.
  • Des Weiteren sind Spritzpistolen bekannt, bei denen mit Hilfe eines Druckunterschieds eine Flüssigkeit zu kleinen Tropfen zerstäubt wird. Beispielsweise kann der auszustoßende Stoff mit Hilfe eines Venturi-Rohres aus einem Behälter gesaugt und dann zerstäubt werden. Derartige Spritzpistolen werden beispielsweise zum Versprühen von Farbe verwendet. In diesem Fall ist es auch bekannt, die Farbe mittels einer Pumpe unter Druck zu setzen und so durch eine Düse zu pressen, dass die Farbe fein zerstäubt wird.
  • Aus der US 5,441,180 ist schließlich eine Spritzpistole bekannt, die insbesondere zum Ausstoßen von Pflanzenschutzmitteln ausgebildet ist. Diese Spritzpistole umfasst ein Reservoir für das auszustoßende Pflanzenschutzmittel. Des Weiteren umfasst die Spritzpistole einen schwenkbaren Auslöser, durch welchen ein Kolben bewegbar ist. Durch die Bewegung des Kolbens wird das Volumen in einer Kammer, in welcher sich das auszustoßende Pflanzenschutzmittel befindet, verkleinert, so dass das Pflanzenschutzmittel ausgestoßen wird. Wenn der Auslöser wieder zurückgeschwenkt wird, wird der Kolben in entgegen gesetzter Richtung bewegt, so dass sich das Volumen der Kammer vergrößert. Hierdurch wird ein Unterdruck erzeugt, welcher das Pflanzenschutzmittel aus der Ausstoßöffnung zurücksaugt.
  • Pflanzenschutzmittel werden üblicherweise in Form flüssiger Wirkstoffaufbereitungen angewendet. Diese werden in der Regel durch Verdünnen von im Handel üblichen Wirkstoffkonzentraten, wie beispielsweise Suspensionskonzentrate (SC), Öldispersionen (OD), Kapseldispersionen (CS), emulgierbare Konzentrate (EC), dispergierbare Konzentrate (DC), Emulsionen (EW, EO), Suspoemulsionskonzentrate (SE), Lösungskonzentrate (SL), Wasser-dispergierbare und wasserlösliche Pulver (WP und SP), wasserlösliche und Wasser-dispergierbare Granulate (WG, SG) mit bzw. in Wasser bereitgestellt. Daneben finden auch Produkte in Form von Wirkstofflösungen Verwendung, die den Wirkstoff in einer für die Anwendung geeigneten Konzentration enthalten, sogenannte ULV's. Weiterhin werden zur Bekämpfung arthropoder Schädlinge häufig wirkstoffhaltige Gele eingesetzt, die gegebenenfalls vor ihrer Anwendung mit Wasser auf die gewünschte Anwendungskonzentration verdünnt werden. Hier und im Folgenden wird daher der Begriff "Pflanzenschutzmittel" sowohl für flüssige Wirkstoffformulierungen, einschließlich wirkstoffhaltiger Gelformulierungen, mit einer für die Anwendung geeigneten Wirkstoffkonzentration als auch für flüssige Wirkstoffaufbereitungen, einschließlich verdünnter Gelformulierungen, verwendet, die durch Verdünnen von Wirkstoffkonzentraten erhältlich sind.
  • Beim Ausstoßen bzw. Versprühen von Pflanzenschutzmitteln mittels einer Spritzpistole ist es besonders wichtig, dass sich die Spritzpistole sicher und einfach handhaben lässt. Die Spritzpistole sollte für den mobilen Einsatz geeignet sein, d.h. sie sollte sich von einer Person leicht tragen lassen. Des Weiteren ist es von besonderer Bedeutung, dass sich das ausgestoßene Fluid, d.h. das Pflanzenschutzmittel, sehr exakt dosieren lässt. Schließlich sollte sich das Pflanzenschutzmittel mittels der Spritzpistole aus einer bestimmten Entfernung genau auf eine gewünschte Fläche auftragen lassen. Dabei sollte gewährleistet sein, dass bei dem Ausstoßvorgang kein Pflanzenschutzmittel in Bereiche gelangen kann, die nicht in Kontakt mit dem Pflanzenschutzmittel kommen sollen. Insbesondere sollte sichergestellt sein, dass es nicht passieren kann, dass der Nutzer in Kontakt mit dem Pflanzenschutzmittel kommt. Außerdem sollte ein Nachtropfen am Ende des Ausstoßvorgangs vermieden werden. Die Spritzpistole sollte insbesondere auch zur Applikation wirkstoffhaltiger Gele, beispielsweise wirkstoffhaltige Gele zur Bekämpfung arthropoder Schädlinge, geeignet sein und eine gezielte Applikation, beispielsweise in Form von Spots oder Bändem/Strängen erlauben. Die Spitzpistole sollte zudem unempfindlich gegenüber Inhomogenitäten des flüssigen Pflanzenschutzmittels sein, wie sie beispielsweise beim Bereitstellen der zur Anwendung eingesetzten Wirkstoffaufbereitung beim Verdünnen der im Handel erhältlichen Wirkstoffkonzentrate mit bzw. in Wasser auf die für die Anwendung gewünschte Konzentration auftreten können.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzpistole der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei welcher durch den Ausstoßvorgang ein zusammenhängender Spritzstrahl erzeugt wird, der vollständig seine Zielfläche erreicht. Ferner soll ein Austritt des Fluids nach Abschluss des Ausstoßvorgangs, d.h. ein Nachtropfen von Fluid, verhindert werden.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Spritzpistole mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Die erfindungsgemäße Spritzpistole ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung ein Fluidventil angeordnet ist. Ferner ist bei dem Zylinder ein Sensor vorgesehen, mit welchem eine definierte Position des Kolbens, bei der sich beim Austoßvorgang noch Fluid in der Fluidkammer befindet, erfassbar ist. Außerdem ist mit dem Sensor das Fluidventil betätigbar, wobei mittels des Sensors das Fluidventil geschlossen wird, wenn die definierte Position des Kolbens erfasst wurde.
  • Unter einer Spritzpistole wird im Sinne der Erfindung ein Gerät verstanden, mit dem ein Fluid durch eine Öffnung ausgestoßen, ausgespritzt, ausgesprüht oder vernebelt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Spritzpistole kann beim Austritt jedoch insbesondere ein Fluidstrahl erzeugt werden.
  • Die erfindungsgemäße Spritzpistole weist eine Kolbendosier- bzw. Kolbenpumpvorrichtung auf. Ein in der Fluidkammer befindliches Fluid wird durch die Bewegung des Kolbens in dem Zylinder aus diesem herausgedrückt. Bei solchen Kolbendosier- bzw. Kolbenpumpvorrichtungen ergibt sich vielfach das Problem, dass am Ende des Ausstoßvorgangs, wenn sich kaum mehr Fluid in der Fluidkammer befindet, der Druck, durch welchen das Fluid ausgestoßen wird, abfällt. Dieser Druckabfall führt dazu, dass der ausgestoßene Fluidstrahl abreißt. Die zuletzt ausgestoßene Fluidmenge besitzt nicht mehr die gleiche Ausstoßgeschwindigkeit wie zuvor ausgestoßene Fluidvolumina, so dass das am Ende ausgestoßene Fluid nicht mehr wie die vorherigen Fluidvolumina am Ziel ankommt. Dies führt dazu, dass ein Teil des ausgestoßenen Fluidstrahls auf einen Bereich zwischen der Zielfläche und der Spritzpistole gelangt. Dies ist insbesondere dann nachteilig, wenn mit der Spritzpistole Pflanzenschutzmittel ausgestoßen werden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Spritzpistole kann dieser Abfall der Geschwindigkeit am Ende des Fluidausstoßes verhindert werden. Der Sensor gewährleistet, dass das Fluidventil geschlossen wird, wenn noch der maximale Druck von dem Kolben auf das Restfluid in der Fluidkammer ausgeübt wird. Auch die zuletzt ausgestoßene Fluidmenge besitzt daher noch dieselbe Ausstoßgeschwindigkeit wie die zuvor ausgestoßenen Fluidvolumina. Auf diese Weise kann ein zusammenhängender Fluidstrahl erzeugt werden, bei dem das gesamte ausgestoßene Fluid im Wesentlichen dieselbe Geschwindigkeit hat, so dass die gesamte beim Ausstoßvorgang ausgestoßene Fluidmenge die gewünschte Zielfläche erreicht. Es tritt insbesondere kein Abfall der Ausstoßgeschwindigkeit am Ende des Ausstoßvorgangs auf, so dass sichergestellt wird, dass keine Bereiche zwischen dem Ziel des Ausstoßvorgangs und der Spritzöffnung der Spritzpistole in Kontakt mit dem ausgestoßenen Fluid kommen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn es sich bei dem ausgestoßenen Fluid um ein Pflanzenschutzmittel, insbesondere ein flüssiges, insbesondere gelartiges, hochviskoses Pflanzenschutzmittel, handelt.
  • Die definierte Position des Kolbens, bei welcher der Sensor das Fluidventil schließt, wird insbesondere so gewählt, dass sich noch soviel Fluid in der Fluidkammer befindet, dass es noch nicht zu einem Druckabfall bei der Spritzöffnung am Ende des Ausstoßvorgangs gekommen ist. Der Kolben hat insbesondere bei dieser Position noch nicht seine Endposition in dem Zylinder erreicht, bei welcher er an einer Zylinderwand anstößt.
  • Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spritzpistole wird die definierte Position des Kolbens vom Sensor durch ein vom Kolben erzeugtes oder verändertes Magnetfeld erfasst. In den Kolben kann beispielsweise ein Permanentmagnet integriert sein, der ein Magnetfeld erzeugt, dessen Feldstärke am Ort des Sensors von der Position des Kolbens abhängt. Überschreitet oder unterschreitet die Feldstärke des Magnetfelds beim Sensor einen bestimmten Grenzwert, verändert sich der Zustand des Sensors. Dieser Zustandwechsel wird bei der erfindungsgemäßen Spritzpistole ausgenutzt, um ein Schließen des Fluidventils herbeizuführen. Der Grenzwert für die Feldstärke des Magnetfelds ist dabei so festgelegt, dass sich der Kolben in diesem Fall bei der gewünschten Position innerhalb des Zylinders befindet, bei der noch kein Druckabfall beim Ausstoßvorgang auftritt.
  • Der Sensor umfasst insbesondere einen sogenannten Reed-Kontakt. Bei einem Reed-Kontakt wird ein elektrischer Kontakt geschlossen, wenn die Feldstärke des Magnetfelds am Ort des Sensors einen Grenzwert überschreitet.
  • Der Sensor der erfindungsgemäßen Spritzpistole erfasst beim Ausstoßvorgang die Position des Kolbens somit durch einen Messwert, der direkt von der Position des Kolbens in dem Zylinder abhängt. Hierdurch kann die Position des Kolbens in dem Zylinder mit hoher Genauigkeit erfasst werden. Durch die anschließende elektronische Verarbeitung des von dem Sensor erzeugten Signals kann der Ausstoßvorgang sehr exakt beendet werden, wodurch ein Druckabfall am Ende des Ausstoßvorgangs vermieden wird.
  • Beim Ausstoßvorgang wird bei der erfindungsgemäßen Spritzpistole von dem Kolben ein Druck auf das in der Fluidkammer befindliche Fluid ausgeübt. Um mittels des Kolbens diesen Druck auf das Fluid auszuüben, muss auf den Kolben eine Kraft wirken. Hierfür kann beispielsweise in dem Zylinder eine Druckkammer gebildet sein, bei der zumindest eine zweite Zylinderöffnung ausgebildet ist, die mit einem ersten Anschluss für eine Druckgasleitung, insbesondere eine Druckluftleitung, verbunden ist. Über die zweite Zylinderöffnung kann somit Druckgas in die Druckkammer gelangen. Wenn der Druck in der Druckkammer den Druck in der Fluidkammer übersteigt, wird der bewegbare Kolben in Richtung der Fluidkammer gedrückt, in der sich das Fluid befindet. Es wird somit das Volumen der Druckkammer vergrößert und das Volumen der Fluidkammer verkleinert, wodurch das Fluid durch die erste Zylinderöffnung herausgedrückt wird. Gleichzeitig kann der Druck durch die Verbindung des ersten Anschlusses mit der Druckgasleitung in der Druckkammer konstant gehalten werden, so dass von dem Kolben während des Ausstoßvorgangs ein konstanter Druck auf das Fluid in der Fluidkammer ausgeübt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spritzpistole weist diese zusätzlich oder alternativ eine Druckfeder auf, die zwischen einem Anschlag und dem Kolben wirkt. Die Druckfeder kann auf den Kolben eine Kraft in Richtung einer Verkleinerung des Volumens der Fluidkammer ausüben. In diesem Fall ist es möglich, die Spritzpistole so auszubilden, dass keine Druckkammer gebildet ist und der Zylinder nicht mit einer Druckgasleitung verbunden ist. Der Kolbendruck wird in diesem Fall allein von der Druckfeder erzeugt. Der auf das Fluid ausgeübte Druck beim Befüllen der Fluidkammer muss dann ggf. den von der Druckfeder ausgeübten Druck übersteigen, so dass beim Befüllen der Fluidkammer mit dem Fluid die Druckfeder zusammengedrückt wird und sich das Volumen der Fluidkammer vergrößert. Des Weiteren ist es jedoch möglich, die Druckfeder zusätzlich zu der Druckkammer vorzusehen. In diesem Fall unterstützt die Druckfeder den von dem Druckgas in der Druckkammer ausgeübten Druck auf den Kolben.
  • Die erfindungsgemäße Spritzpistole kann ferner eine Stelleinrichtung aufweisen, mit der die Bewegung des Kolbens in dem Zylinder und damit das maximale Volumen der Fluidkammer begrenzbar ist. Mittels der Stelleinrichtung kann somit das beim Ausstoßvorgang ausgestoßene Fluidvolumen exakt eingestellt werden.
  • Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist der Sensor in Längsrichtung des Zylinders verstellbar. In diesem Fall kann durch die Einstellung der Position des Sensors relativ zum Zylinder das ausgestoßene Fluidvolumen eingestellt werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spritzpistole weist diese einen zweiten Anschluss für ein Fluidreservoir auf. Das Fluidreservoir kann in die Spritzpistole integriert sein. Wenn das Fluidreservoir jedoch größere Fluidmengen aufnehmen soll, ist das Fluidreservoir separat von der Spritzpistole vorgesehen, so dass der Spritzpistole das Fluid über den zweiten Anschluss zugeführt wird. Dieser zweite Anschluss kann mit einer weiteren Zylinderöffnung verbunden sein, über welche der Fluidkammer Fluid zugeführt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, dass der zweite Anschluss mit der ersten Zylinderöffnung verbunden ist, so dass über den zweiten Anschluss und die erste Zylinderöffnung das Fluid in die Fluidkammer förderbar ist. Durch die erste Zylinderöffnung tritt dann somit das Fluid sowohl in die Fluidkammer des Zylinders ein als auch aus dieser Fluidkammer aus.
  • In diesem Fall ist es ferner möglich, das Fluidventil als erstes 3/2-Wegeventil auszuführen, bei dem in einer ersten Stellung ein Fluiddurchgang von der ersten Zylinderöffnung zu der Spritzöffnung bereitgestellt wird und in einer zweiten Stellung ein Fluiddurchgang von dem zweiten Anschluss zu der ersten Zylinderöffnung bereitgestellt wird.
  • Unter einem 3/2-Wegeventil wird ein Ventil mit drei Anschlüssen und zwei Schaltstellungen verstanden. An die drei Anschlüsse des Ventils sind das Fluidreservoir bzw. der zweite Anschluss, die Spritzöffnung und die erste Zylinderöffnung angeschlossen. In der ersten Stellung des Ventils wird ein Durchgang von der ersten Zylinderöffnung zu der Spritzöffnung bereitgestellt, wobei der Durchgang von dem Fluidreservoir bzw. dem zweiten Anschluss zu der ersten Zylinderöffnung verschlossen ist. Bei der zweiten Stellung des Ventils wird ein Fluiddurchgang von dem Fluidreservoir bzw. dem zweiten Anschluss zu der ersten Zylinderöffnung bereitgestellt, wobei der Durchgang von der ersten Zylinderöffnung zu der Spritzöffnung geschlossen ist. Durch das erste 3/2-Wegeventil erfolgt somit sowohl der Fluidtransport zur Spritzöffnung beim Ausstoßvorgang als auch der Fluidtransport zum Befüllen der Fluidkammer des Zylinders für das Fluid.
  • Des Weiteren kann bei der erfindungsgemäßen Spritzpistole zwischen dem ersten Anschluss, über welchen der Spritzpistole ein Druckgas zuführbar ist, und der zweiten Zylinderöffnung ein als zweites 3/2-Wegeventil ausgebildetes Druckgasventil angeordnet sein. In der ersten Stellung dieses Druckgasventils wird ein Druckgasdurchgang von dem ersten Anschluss zu der zweiten Zylinderöffnung bereitgestellt. In der zweiten Stellung des Druckgasventils wird ein Druckabbau des Druckgases innerhalb der Druckkammer ermöglicht. Beispielsweise kann in der zweiten Stellung ein Druckgasdurchgang von der zweiten Zylinderöffnung ins Freie bereitgestellt werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spritzpistole ist das Fluidreservoir zum einen mit einer Einrichtung zum Bereitstellen von Druckgas, insbesondere Druckluft, verbunden. Die Einrichtung kann beispielsweise ein Drucklufttank, ein Kompressor und eine Handpumpe sein. Das Fluid kann aber auch direkt unter Druck gesetzt werden, z. B. durch eine Pumpe. Zum anderen ist das Fluidreservoir über eine Leitung mit dem ersten Anschluss des Druckgasventils verbunden. Es ist somit eine Verbindung von dem Druckgasventil zu dem Fluidreservoir vorgesehen. Diese Verbindung kann in die Spritzpistole integriert sein oder separat von der Spritzpistole ausgebildet sein. In der zweiten Stellung des Druckgasventils kann somit die Druckkammer mit Druckgas beaufschlagt werden. Ferner wird das Fluidreservoir mit Druckgas beaufschlagt, um einen Fluidtransport zum Befüllen der Fluidkammer des Zylinders herzustellen.
  • Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spritzpistole ist der Sensor mit dem ersten und zweiten 3/2-Wegeventil gekoppelt. Dabei schaltet der Sensor das erste und das zweite 3/2-Wegeventil in die zweite Stellung, wenn sich der Kolben bei der definierten Position befindet, so dass der Fluidausstoß durch die Spritzöffnung unterbrochen wird und Fluid mittels des Druckgases vom Fluidreservoir über das erste 3/2-Wegeventil in die Fluidkammer gefördert wird. Nachdem der Sensor den Ausstoßvorgang beendet hat, wird somit über die beiden 3/2-Wegeventile automatisch die Fluidkammer des Zylinders wieder mit Fluid gefüllt. Die Schaltung der Ventile erfolgt insbesondere elektronisch. Bevorzugt werden die beiden Ventile gleichzeitig umgeschaltet, wenn sich der Kolben bei der definierten Position befindet, oder es wird zunächst das erste 3/2-Wegeventil für das Fluid und kurz danach das zweite 3/2-Wegeventil für das Druckgas umgeschaltet.
  • Die Spritzpistole weist außerdem einen Auslöser auf. Durch diesen Auslöser wird der Ausstoßvorgang initiiert. Gemäß einer Ausbildung der erfindungsgemäßen Spritzpistole ist der Auslöser mit dem ersten und zweiten 3/2-Wegeventil gekoppelt. Bei einer Betätigung des Auslösers schaltet dieser das erste und das zweite 3/2-Wegeventil in die erste Stellung, so dass durch das Druckgas in der Druckkammer der Kolben so bewegt wird, dass sich das Volumen der Fluidkammer verkleinert und dadurch Fluid durch die Spritzöffnung ausgestoßen wird. Nachdem der Auslöser betätigt wurde, wird in diesem Fall bevorzugt zunächst das zweite 3/2-Wegeventil für das Druckgas und kurz danach das erste 3/2-Wegeventil für das Fluid umgeschaltet. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass bereits zu Beginn des Ausstoßvorgangs der maximale Druck auf das in der Fluidkammer befindliche Fluid ausgeübt wird.
  • Bei dem Auslöser handelt es sich insbesondere um einen elektronischen Auslöser, bei dessen Betätigung ein Steuersignal übertragen wird. Des Weiteren können das Fluidventil und/oder das Druckgasventil elektromagnetisch betätigbar sein. In diesem Fall kann die Spritzpistole eine elektronische Steuervorrichtung umfassen, die mit dem Sensor, dem Fluidventil und/oder dem Druckgasventil datentechnisch gekoppelt ist. In Abhängigkeit von einem von dem Sensor erzeugten Signal kann dann das Fluidventil und/oder das Druckgasventil betätigt werden. Diese Betätigungen werden von der elektronischen Steuervorrichtung gesteuert. Die Steuervorrichtung kann hierfür insbesondere ein Relais oder einen Mikroprozessor umfassen.
  • Durch die elektronische Steuerung der Ventile und den elektronischen Auslöser für die Spritzpistole ist es möglich, den mechanischen Aufbau der Spritzpistole sehr einfach zu konstruieren. Dadurch kann man eine Reduktion des Gewichts die Spritzpistole erreichen, was insbesondere bei einem mobilen Einsatz der Spritzpistole vorteilhaft ist. Durch die elektronische Steuerung der Ventile erreicht man, dass der Fluidausstoß sehr genau gesteuert werden kann, was insbesondere beim Ausstoßen von Pflanzenschutzmitteln wichtig ist.
  • Bei einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spritzpistole sind in dem Zylinder eine erste und eine zweite Fluidkammer gebildet Bei der ersten Fluidkammer ist zumindest eine erste Zylinderöffnung gebildet. Bei der zweiten Fluidkammer ist zumindest eine zweite Zylinderöffnung gebildet. Bei dieser alternativen Ausgestaltung ist das von der ersten Fluidkammer aufgenommene Fluid dadurch herausdrückbar, dass Fluid in die zweite Fluidkammer unter Druck hereingedrückt wird, wodurch eine Kraft auf den Kolben in Richtung einer Verkleinerung der ersten Fluidkammer ausgeübt wird. Umgekehrt ist das von der zweiten Fluidkammer aufgenommene Fluid dadurch herausdrückbar, dass Fluid in die erste Fluidkammer unter Druck hereingedrückt wird, wodurch eine Kraft auf den Kolben in Richtung einer Verkleinerung der zweiten Fluidkammer ausgeübt wird. Bei dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spritzpistole ist somit die mit Druckgas befüllbare Druckkammer durch eine Fluidkammer ersetzt worden. Statt durch ein Druckgas wird in diesem Fall der Druck auf den Kolben durch das in der jeweils anderen Fluidkammer befindliche Fluid ausgeübt, so dass wechselweise das Fluid aus den beiden Fluidkammern ausgestoßen wird. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Pausen zwischen zwei Ausstoßvorgängen der Spritzpistole sehr viel kürzer sind, da nicht mehr abgewartet werden muss, bis die Fluidkammer wieder gefüllt ist, um mit dem nächsten Fluidausstoß zu beginnen. Das Befüllen der einen Fluidkammer bewirkt nämlich, den Fluidausstoß über die andere Fluidkammer. Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spritzpistole sind ein erster Sensor bei der ersten Fluidkammer und ein zweiter Sensor bei der zweiten Fluidkammer vorgesehen. Mit dem Sensor ist - wie vorstehend erläutert- eine definierte Position des Kolbens, bei der sich beim Ausstoßvorgang noch Fluid in der jeweiligen Fluidkammer befindet, erfassbar. Ferner ist mit dem Sensor ein Fluidventil betätigbar, über welches das Fluid der jeweiligen Fluidkammer ausgestoßen wird. Mittels des Sensors wird das jeweilige Fluidventil geschlossen, wenn die definierte Position des Kolbens erfasst wurde.
  • Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spritzpistole sind die Sensoren in Längsrichtung des Zylinders verstellbar. In diesem Fall kann durch die Einstellung der Position der Sensoren relativ zum Zylinder das ausgestoßene Fluidvolumen eingestellt werden.
  • Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spritzpistole umfasst diese einen ersten und einen zweiten Zylinder. In dem ersten Zylinder ist eine erste Fluidkammer mit einer ersten Zylinderöffnung gebildet und in dem zweiten Zylinder ist eine zweite Fluidkammer mit einer zweiten Zylinderöffnung gebildet. Ferner sind in dem ersten Zylinder eine erste Druckkammer und in dem zweiten Zylinder eine zweite Druckkammer gebildet, wobei die erste und zweite Druckkammer miteinander kommunizieren und ein nicht komprimierbares Arbeitsfluid enthalten. Die erste Fluidkammer ist durch einen ersten Kolben von der ersten Druckkammer getrennt. Die zweite Fluidkammer ist durch einen zweiten Kolben von der zweiten Druckkammer getrennt, wobei sich das Volumen der ersten Fluidkammer verkleinert, wenn sich das Volumen der zweiten Fluidkammer vergrößert. Umgekehrt vergrößert sich das Volumen der ersten Fluidkammer, wenn sich das Volumen der zweiten Fluidkammer verkleinert. Gemäß dieser Ausgestaltung ist das von der ersten Fluidkammer aufgenommene Fluid dadurch herausdrückbar, dass Fluid in die zweite Fluidkammer unter Druck hereingedrückt wird, wobei eine Kraft auf den zweiten Kolben ausgeübt wird, die über das Arbeitsfluid auf den ersten Kolben übertragen wird. Umgekehrt ist das von der zweiten Fluidkammer aufgenommene Fluid dadurch herausdrückbar, dass Fluid in die erste Fluidkammer unter Druck hereingedrückt wird, wodurch eine Kraft auf den ersten Kolben ausgeübt wird, die über das Arbeitsfluid auf den zweiten Kolben übertragen wird.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist das Fluidventil mit der ersten Zylinderöffnung und der zweiten Zylinderöffnung gekoppelt, wobei ein Fluiddurchgang zur Spritzöffnung nur zu jeweils einer Zylinderöffnung herstellbar ist. Ferner kann bevorzugt das Fluidventil auch vollständig gesperrt werden.
  • Des Weiteren ist insbesondere dem ersten Zylinder ein erster Sensor zugeordnet, mit welchem eine definierte Position des ersten Kolbens, bei der sich beim Ausstoßvorgang noch Fluid in der ersten Fluidkammer befindet, erfassbar ist. Mit dem ersten Sensor ist das Fluidventil betätigbar, wobei mittels des ersten Sensors das Fluidventil für den Durchgang von der ersten Zylinderöffnung zu der Spritzöffnung geschlossen wird, wenn die definierte Position des ersten Kolbens bei dem ersten Zylinder erfasst wurde. Ferner ist für den zweiten Zylinder ein zweiter Sensor vorgesehen, mit welchem eine definierte Position des zweiten Kolbens, bei der sich beim Austoßvorgang noch Fluid in der zweiten Fluidkammer befindet, erfassbar ist. Mit dem zweiten Sensor ist das Fluidventil betätigbar, wobei mittels des zweiten Sensors das Fluidventil für einen Durchgang von der zweiten Zylinderöffnung zu der Spritzöffnung geschlossen wird, wenn die definierte Position des zweiten Kolbens erfasst wurde.
  • Auch bei dieser Ausgestaltung können die Sensoren in Längsrichtung des jeweiligen Zylinders verstellbar sein, so dass durch die Einstellung der Positionen der Sensoren relativ zu den Zylindern das ausgestoßene Fluidvolumen eingestellt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann bei dieser Ausgestaltung auch das Volumen des Arbeitsfluids in den beiden kommunizierenden Druckkammern verändert werden. Auf diese Weise kann das maximale Volumen der beiden Fluidkammern und damit das ausgestoßene Fluidvolumen eingestellt werden.
  • Auch bei dieser weiteren Ausgestaltung kann das Zeitintervall zwischen zwei Ausstoßvorgängen verkürzt werden, da durch das Befüllen der einen Fluidkammer der Austoßvorgang des Fluids aus der anderen Fluidkammer bewirkt wird.
  • Die erfindungsgemäße Spritzpistole eignet sich für die Applikation von Fluiden (Flüssigkeiten). Zur Applikation geeignete Fluide weisen in der Regel eine dynamische Viskosität im Bereich von 0,5 bis 1000 mPa.s, häufig 0,8 bis 500 mPa.s (bestimmt durch Rotationsviskosimetrie nach Brookfield gemäß DIN53019 (ISO 3219) bei 25°C und einem Schergefälle von 100 s-1) auf. Geeignete Fluide können Newtonsche Flüssigkeiten oder Nicht-Newtonsche Flüssigkeit sein, wobei letztere vorzugsweise scherverdünnende, d.h. viskoelastische oder pseudoplastische Nicht-Newtonsche Fluide sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Spritzpistole für Fluide mit niedriger Viskosität ausgebildet, d.h. insbesondere für Flüssigkeiten mit einer Viskosität von nicht mehr als 50 mPa.s, insbesondere nicht mehr als 30 mPa.s, z.B. 0,5 bis 50 mPa.s, insbesondere 0,8 bis 20 mPa.s (bestimmt durch Rotationsviskosimetrie nach Brookfield gemäß DIN53019 (ISO 3219) bei 25°C und einem Schergefälle von 100 s-1). Hierzu zählen sowohl organische Flüssigkeiten, insbesondere Lösungen von Wirkstoffen, z.B. Pflanzenschutzwirkstoffen, in organischen Lösungsmitteln wie auch wässrige Flüssigkeiten, beispielsweise wässrige Wirkstofflösungen aber auch Emulsionen, Suspoemulsionen und Suspensionen, worin der Wirkstoff, insbesondere der Pflanzenschutzwirkstoff, in einer kohärenten wässrigen Phase in dispergierter Form vorliegt.
  • Die Spritzöffnung kann so ausgebildet sein, dass das Fluid zerstäubt wird, bevorzugt wird jedoch ein Flüssigkeitsstrahl erzeugt. Hierfür ist die Spritzöffnung bevorzugt von einer Spritzdüse umfasst, die beim Durchtritt der Flüssigkeit oder wässrigen Lösung einen Flüssigkeitsstrahl erzeugt, d.h. die Flüssigkeit bzw. Lösung wird insbesondere nicht zerstäubt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist erfindungsgemäße Spritzpistole für gelartige Fluide ausgebildet, die im Unterschied zu den Fluiden mit niedriger Viskosität eine erhöhte Viskosität aufweisen. Derartige gelartige Fluide sind in der Regel viskoelastisch und weisen in der Regel bei 25°C eine Nullscherviskosität η0 von wenigstens 100 mPa.s und insbesondere wenigstens 200 mPa.s auf. Die dynamische Viskosität des gelartigen Fluids wird in der Regel jedoch einen Wert von 1000 mPa.S, insbesondere 500 mPa.S und speziell 300 mPa.s (bestimmt durch Rotationsviskosimetrie nach Brookfield gemäß DIN53019 (ISO 3219) bei 25°C und einem Schergefälle von 100 s-1) nicht überschreiten und liegt insbesondere im Bereich von 30 bis 1000 mPa.s, häufig im Bereich von 30 bis 800 mPa.s und insbesondere im Bereich von 50 bis 500 mPa.s. Vorzugsweise beträgt bei 25°C der Grenzwert der Viskoisät bei einem unendlichen Schergefälle η∞ nicht mehr als 300 mPa.s und insbesondere nicht mehr als 200 mPa.s. Die gelartige Flüssigkeit kann eine Gelformulierung sein, welche den Wirkstoff in der für die Anwendung erforderlichen Konzentration enthält. Sie ist insbesondere eine Flüssigkeit, die durch Verdünnen einer Gelformulierung auf die für die Anwendung erforderliche Konzentration erhalten wird. Die Spritzöffnung ist in diesem Fall bevorzugt von einer Spritzdüse umfasst, die beim Durchtritt des gelartigen Fluids einen Flüssigkeitsstrahl erzeugt, d.h. das gelartige Fluid kann punktförmig, d.h. in Form von Tropfen, oder linienförmig, d.h. in Form von Strängen oder Bändern appliziert werden. Beispiele für geeignete Spritzdüsen sind konische Düsen ohne Prallblech, Strahldüsen oder Lochdüsen.
  • Beispiele für Gelformulierungen, die mit der erfindungsgemäßen Spritzpistole in gegebenenfalls verdünnter Form appliziert werden können, sind insbesondere solche Gelformulierungen, die zur Bekämpfung arthropoder Schädlinge eingesetzt werden. Derartige Gelformulierungen sind beispielsweise aus der WO 2008/031870 bekannt. Typischerweise enthalten diese Gele in der Regel wenigstens einen Wirkstoff, der gegen arthropode Schädlinge wie Insekten oder Spinnentiere (Arachnida) wirksam ist. Daneben enthalten diese Gele typischerweise Wasser, wenigstens einen Verdicker oder Gelbildner und gegebenenfalls einen oder mehrere Lockstoff und/oder Fraßstimulantien.
  • Die vorstehend beschriebenen Spritzpistolen eignen sich insbesondere zur Applikation von Flüssigkeiten, die einen oder mehrere Pflanzenschutzwirkstoffe in gelöster oder dispergierter, d.h. suspendierter oder emulgierter Form enthalten. Die Wirkstoffkonzentration in diesen Flüssigkeiten liegt typischerweise im Bereich von 0,001 bis 10 g/l. Die Verwendung der Spritzpistole ist diesbezüglich nicht auf bestimmte Pflanzenschutzwirkstoffe beschränkt und eignet sich zur Applikation von allen im Pflanzenschutz üblicherweise eingesetzten Wirkstoffen, die in Form flüssiger, einschließlich dünnflüssiger oder gelartiger Applikationsformen eingesetzt werden. Hierzu zählen grundsätzlich alle Pflanzenschutzwirkstoffe aus der Gruppe der Herbizide, Herbizid-Safener, Fungizide, Insektizide, Akarizide, Nematizide, Molluskizide, Viruzide, Bacterizide, Algizide, Wachstumsregulatoren, Pheromone, vor allem Sexualpheromone (Mating Disruptors) und Aktivatoren sowie Düngemittel.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren die Verwendung der vorstehend beschriebenen Spritzpistole zum Ausstoßen von folgenden flüssigen Produkten:
    • Wässrige Wirkstoffaufbereitungen von Wirkstoffen, insbesondere Pflanzenschutzwirkstoffen, die durch Verdünnen von Wirkstoffkonzentraten mit Wasser auf die gewünschte Anwendungskonzentration erhältlich sind und die einen oder mehrere der vorgenannten Pflanzenschutzwirkstoffe in gelöster oder dispergierter Form enthalten.
    • Nicht-wässrige Lösungen oder Suspensionen von Wirkstoffen, insbesondere Pflanzenschutzwirkstoffen, die den Wirkstoff in einer für die Anwendung geeigneten Konzentration enthalten.
    • Wässrige gelartige Flüssigkeiten, die einen oder mehrere Wirkstoffe, insbesondere Pflanzenschutzwirkstoffe, speziell aus der Gruppe der Insektizide, Akarizide oder Pheromone, enthalten und die bei geeigneter Viskosität als solche oder gegebenefalls nach Verdünnen mit Wasser auf die gewünschte Anwendungskonzentration appliziert werden und die einen oder mehrere der vorgenannten Pflanzenschutzwirkstoffe in gelöster oder dispergierter Form, sowie Wasser, wenigstens einen Verdicker oder Gelbildner und gegebenenfalls einen oder mehrere Lockstoff und/oder Fraßstimulantien enthalten.
  • Die erfindungsgemäße Spritzpistole kann in den verschiedensten Bereichen des Pflanzenschutzes eingesetzt werden, insbesondere zur Behandlung von Pflanzen, speziell von deren Blättern (Blattapplikation), aber auch zur Behandlung von vermehrungsfähigen Pflanzenmaterialien (Saatgut). Die erfindungsgemäße Spritzpistole eignet sich auch zur Behandlung unbelebter Materialien, insbesondere unbelebter organischer Materialien wie Holz, Stroh, Papier, Leder, Textilien, Kunststoff, die mit schädigenden Organismen befallen sind oder vor einem Befall mit schädigenden Organismen wie Pilzen oder Insekten geschützt werden sollen, mit einer flüssigen Wirkstoffzusammensetzung, die einen oder mehrere geeignete Wirkstoffe enthalten.
  • Außerdem können solche Materialien als Köder aufgehängt werden und mittels der Spritzpistole mit einer geeigneten Formulierung beladen oder nachgeladen werden.
  • Das Pflanzenschutzmittel wird mit der Spritzpistole insbesondere nicht wie bei einer herkömmlichen Anwendung zerstäubt, sondern es wird mit einem kompakten Strahl auf die Zielfläche aufgebracht. Dabei kann die Anwendung auf einen einzelnen Punkt erfolgen (spot application) oder aus der Vorwärtsbewegung ein Band bedecken. Durch die Konsistenz des Pflanzenschutzmittels bleiben die applizierten Mengen an der Zielfläche haften. Das Pflanzenschutzmittel weist daher insbesondere eine Gelkonsistenz auf.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Spritzpistole im Bezug zu den Zeichnungen im Detail erläutert.
    • Figur 1
    zeigt schematisch den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spritzpistole sowie die Kopplung dieser Spritzpistole mit einem Fluidreservoir und einem Druckgasbehälter,
    Figur 2
    zeigt schematisch den Aufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spritzpistole sowie die Kopplung dieser Spritzpistole mit einem Fluidreservoir und
    Figur 3
    zeigt schematisch den Aufbau eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spritzpistole sowie die Kopplung dieser Spritzpistole mit einem Fluidreservoir. Zunächst wird das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spritzpistole mit Bezug zu Fig. 1 erläutert:
  • Die Spritzpistole umfasst eine Kolbendosier- bzw. Kolbenpumpvorrichtung, die einen Zylinder 1 und einen Kolben 2 aufweist, der bewegbar in dem Zylinder 1 gelagert ist. Durch den Kolben 2 wird der Zylinder 1 fluiddicht in eine Fluidkammer 3 für das auszustoßende Fluid und eine Druckkammer 4 unterteilt. Bei der Fluidkammer 3 ist eine erste Zylinderöffnung 5 vorgesehen, durch welche die Fluidkammer 3 mit Fluid befüllt werden kann und durch welche außerdem Fluid beim Ausstoßvorgang aus der Fluidkammer 3 herausgedrückt wird. Bei der Druckkammer 4 ist in dem Zylinder 1 eine zweite Zylinderöffnung 6 ausgebildet, die mit einem ersten Anschluss 7 für eine Druckgasleitung 8 verbunden ist, wie es später erläutert wird.
  • Des Weiteren ist in dem Zylinder 1 eine Öffnung vorgesehen, durch welche der Schaft 9 des Kolbens 2 durchtritt und bei welcher dieser Schaft 9 in einem Lager 10 gasdicht gelagert ist. Die Lagerung erfolgt dabei derart, dass der Kolben 2 in Längsrichtung des Zylinders 1 hin- und herbewegt werden kann, so dass durch die Bewegung des Kolbens 2 das Volumen der Fluidkammer 3 sowie der Druckkammer 4 verändert wird. Ferner sind bei der Lagerung Dichtungen vorgesehen, so dass kein Druckgas von der Druckkammer 4 durch diese Öffnung austreten kann.
  • Der Teil des Schafts 9 des Kolbens 2, der durch die weitere Öffnung in dem Zylinder 1 hindurch tritt, erstreckt sich in einen weiteren Zylinder 11. Das hintere Ende des Kolbens 2 ist mit einer Platte 12 versehen, die zum einen die Position des Kolbens 2 für den Nutzer anzeigt. Hierfür ist der Zylinder 11 zumindest zum Teil durchsichtig ausgebildet. Zum anderen dient die Platte 12 der Kopplung des Kolbens 2 mit einer Druckfeder 13, welche einerseits mit der Platte 12 und andererseits mit einer Abschlusswand 15 des Zylinders 11 gekoppelt ist. Die Druckfeder 13 übt auf den Kolben 2 eine Kraft aus, die in Richtung einer Verkleinerung des Volumens der Fluidkammer 3 wirkt.
  • Am hinteren Ende des Zylinders 11 ist bei der Abschlusswand 15 ferner eine Stelleinrichtung vorgesehen, welche die Bewegung des Kolbens 2 in Richtung einer Vergrößerung des Volumens der Fluidkammer 3 begrenzt. Durch die Stelleinrichtung wird somit das maximale Volumen der Fluidkammer 3 eingestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Stelleinrichtung als Schraube 14 ausgebildet, die in einem Innengewinde der Abschlusswand 15 des Zylinders 11 aufgenommen ist. Durch Drehen der Schraube 14 in diesem Innengewinde kann die Länge des Anteils der Schraube 14, der sich in den Zylinder 11 hinein erstreckt, eingestellt werden. Bewegt sich der Kolben 2 beim Befüllen der Fluidkammer 3 mit Fluid, wie es später erläutert wird, in Richtung der Schraube 14, wird diese Bewegung des Kolbens 2 durch einen Anschlag der Platte 12 an die Schraube 14 begrenzt.
  • Das Volumen des Zylinders kann beispielsweise in einem Bereich von 1 ml bis 500 ml, insbesondere in einem Bereich von 5 ml bis 50 ml, liegen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Zylinder 1 einen Durchmesser von 25 mm auf. Die maximale Länge, über die der Kolben 2 in dem Zylinder 1 in Längsrichtung bei einem Ausstoßvorgang bewegt wird, ist 25 mm. Dabei wird ein Fluidvolumen von maximal 12,27 cm3 durch die erste Zylinderöffnung 5 herausgedrückt. Die Bewegung des Kolbens 2 von 1 mm in Richtung der ersten Zylinderöffnung 5 bewirkt somit, dass 0,49 cm3 Fluid durch die erste Zylinderöffnung 5 gefördert wird.
  • Um den Kolben 2 in Richtung der ersten Zylinderöffnung 5, d.h. in Fig. 1 nach links, zu drücken, wird über die zweite Zylinderöffnung 6 der Gasdruck in der Druckkammer 4 erhöht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird Druckluft über die Leitung 16 in die Druckkammer 4 eingeleitet. Die Leitung 16 ist mit einem Druckgasventil 17 verbunden, dessen Funktion später erläutert wird.
  • Der Luftdruck in der Druckkammer 4 wird soweit erhöht, bis die auf den Kolben 2 von der Druckluft sowie gegebenenfalls der Druckfeder 13 in Richtung der ersten Zylinderöffnung 5 ausgeübte Kraft die Kraft übersteigt, welcher in Gegenrichtung von dem Fluid, welches sich in der Fluidkammer 3 befindet, auf den Kolben 2 ausgeübt wird. Es wird darauf hingewiesen, dass dieser Antriebsdruck für den Kolben 2 auch nur von dem Druckgas in der Druckkammer 4, nur von der Druckfeder 13 oder sowohl von dem Druckgas in der Druckkammer 4 als auch von der Druckfeder 13 ausgeübt werden kann.
  • Die erste Zylinderöffnung 5 ist über eine Leitung 20 und ein Fluidventil 21 mit einer Spritzdüse 22 verbunden, welche eine Spritzöffnung bereitstellt. Durch die Spritzöffnung tritt das von der Spritzpistole ausgestoßene Fluid in einem Fluidstrahl 23 aus. Der auf das Fluid ausgeübte Druck kann beispielsweise so groß sein, dass der austretende Fluidstrahl zwei bis drei Meter weit auf eine Zielfläche geschossen werden kann. Der auf das Fluid ausgeübte Druck kann beispielsweise in einem Bereich von 2 bar bis 6 bar liegen.
  • Das auszustoßende Fluid wird wie folgt in die Fluidkammer 3 gefördert: Für einen Fluidvorrat 26 ist ein Fluidreservoir 24 vorgesehen, das über eine Leitung 25 mit einem Anschluss 32 der Spritzpistole verbunden ist. Dieser Anschluss 32 ist mit einem Anschluss des Fluidventils 21 gekoppelt, das als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist. Die weiteren Anschlüsse des 3/2-Wegeventils sind mit der ersten Zylinderöffnung 5 und der Spritzdüse 22 verbunden. In der ersten Stellung des Fluidventils 21 wird ein Fluiddurchgang von der ersten Zylinderöffnung 5 zu der Spritzdüse 22 bereitgestellt. In einer zweiten Stellung des Fluidventils 21 wird jedoch ein Fluiddurchgang von dem Fluidreservoir 24 über eine Leitung 25 durch das Fluidventil 21 hindurch zu der Leitung 20 und schließlich zu der ersten Zylinderöffnung 5 bereitgestellt. In der zweiten Stellung des Fluidventils 21 kann somit ein Fluid 26, welches sich in dem Fluidreservoir 24 befindet, in die Fluidkammer 3 gefördert werden. Das Fluid 26 kann dabei durch die Schwerkraft oder eine Pumpe in die Fluidkammer 3 gelangen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedoch das Fluidreservoir 24 mit Druckluft beaufschlagt, welche das Fluid 26 in die Fluidkammer 3 drückt. Hierfür ist das Fluidreservoir 24 über eine Leitung 8 mit einer Einrichtung 18 zum Bereitstellen von Druckluft verbunden. Die Einrichtung 18 kann beispielsweise ein Drucklufttank, ein Kompressor und eine Handpumpe sein. Ferner kann in der Leitung 8 optional ein Absperrventil 19 angeordnet sein.
  • Das Fluidreservoir 24 ist des Weiteren über eine Leitung 27 mit dem ersten Anschluss 7 des Druckgasventils 17 verbunden, das auch als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist. In der ersten Stellung dieses Druckgasventils 17 wird ein Druckgasdurchgang von der Druckluftleitung 8 über den ersten Anschluss 7 durch das Druckgasventil 17 und die Leitung 16 hindurch zu der zweiten Zylinderöffnung 6 in die Druckkammer 4 bereitgestellt. In der zweiten Stellung des Druckgasventils 17 ist dieser Durchgang hingegen geschlossen und ein Druckgasdurchgang wird von der Leitung 16 über einen dritten Anschluss 33 ins Freie bereitgestellt. In der zweiten Stellung kann somit der Druck in der Druckkammer 4 abgebaut werden.
  • Das Fluidventil 21 und das Druckgasventil 17 können elektromagnetisch betätigbar sein. Sie sind mit einer Steuervorrichtung 28 verbunden, die sie betätigen kann. Dabei können die Ventile 17 und 21 - wie vorstehend beschrieben - von der ersten Stellung in die zweite Stellung umgeschaltet werden und umgekehrt. Hierfür kann die Steuervorrichtung 28 beispielsweise ein Relais oder einen Mikroprozessor umfassen.
  • Die Steuervorrichtung 28 ist des Weiteren mit einem Sensor 29 verbunden. Der Sensor 29 kann beispielsweise als Reed-Schalter ausgebildet sein oder einen Reed-Kontakt umfassen. Dieser Kontakt wird geschlossen, wenn die Feldstärke eines Magnetfelds bei dem Sensor 29 einen Grenzwert überschreitet. Die Steuervorrichtung 28 erfasst, ob der Reed-Kontakt des Sensors 29 geschlossen oder geöffnet ist.
  • Mittels des Sensors 29 kann die Position des Kolbens 2 in dem Zylinder 1 erfasst werden. Bei der erfindungsgemäßen Spritzpistole ist eine bestimmte Position des Kolbens 2 innerhalb des Zylinders 1 definiert, bei welcher der Ausstoßvorgang beendet werden soll. Genau bei dieser definierten Position des Kolbens 2 verändert der Sensor 29 seinen Zustand. Dies wird von der Steuervorrichtung 28 erfasst. Um diese Zustandsänderung des Sensors 29 herbeizuführen, ist in dem Kolben 2 ein Permanentmagnet 30 integriert. Dieser Permanentmagnet 30 erzeugt ein Magnetfeld, dessen Feldstärke am Ort des Sensors 29 von der Position des Kolbens 2 abhängt. Befindet sich der Kolben 2 bei der vorstehend erläuterten definierten Position, bewirkt das von dem Permanentmagneten 30 erzeugte Magnetfeld einen Zustandswechsel bei dem Sensor 29. Wird ein solcher Zustandswechsel von der Steuervorrichtung 28 erfasst, betätigt die Steuervorrichtung 28 zumindest das Fluidventil 21 derart, dass der Fluiddurchgang von der Leitung 20 zu der Spritzdüse 22 geschlossen wird und somit der Fluidausstoß durch die Spritzdüse 22 unterbrochen wird. Das Fluidventil 21 wird somit in die zweite Stellung geschaltet. Die Position des Kolbens 2, bei welcher diese Unterbrechung erfolgt, ist dabei so gewählt, dass vor der Unterbrechung des Ausstoßes noch der volle Druck von dem Kolben 2 auf das Fluid in der Fluidkammer 3 ausgeübt wird. Hierdurch wird erreicht, dass der ausgestoßene Fluidstrahl 23 bis zum Ende des Ausstoßvorgangs noch mit derselben Geschwindigkeit ausgestoßen wird, so dass der Fluidstrahl 23 zusammenhängend bis zu dem gewünschten Ziel ausgestoßen wird.
  • Bei der definierten Position des Kolbens 2 befindet sich insbesondere noch ausreichend Fluid in der Fluidkammer 3, um den Druck, der von dem Kolben 2 auf das Fluid ausgeübt wird, durch die Leitung 20 zu der Spritzdüse 22 zu übertragen. Bei den vorstehend angegebenen Abmessungen des Zylinders 1 befinden sich bei der definierten Position des Kolbens 2 insbesondere noch 1 ml bis 1,5 ml Fluid in der Fluidkammer 3.
  • Die Steuervorrichtung 28 ist des Weiteren mit einem Auslöser 31 verbunden, welcher als elektrischer Tastschalter ausgebildet ist. Wird der Auslöser 31 betätigt, schaltet die Steuervorrichtung 28 zum einen das Fluidventil 21 in die erste Stellung, bei welcher Fluid von der ersten Zylinderöffnung 5 zur Spritzdüse 22 durchtritt, und zum anderen das Druckgasventil 21 in die erste Stellung, so dass die Druckkammer 4 mit Duckluft beaufschlagt wird und der Fluidausstoß initiiert wird.
  • Im Folgenden wird das Befüllen der Fluidkammer 3 und der Fluidausstoß beim ersten Ausführungsbeispiel der Spritzpistole im Detail erläutert:
  • Beim Befüllen der Fluidkammer 3 mit Fluid sind sowohl das Fluidventil 21 als auch das Druckgasventil 17 in der zweiten Stellung. In diesem Fall wird das Fluid 26 in dem Fluidreservoir 24 durch die Leitung 25 und durch das Fluidventil 21 über die Leitung 20 in die Fluidkammer 3 des Zylinders 1 gefördert. Der von der Druckluft ausgeübte Druck ist dabei so groß, dass der Kolben 7 in Fig. 1 nach rechts bewegt wird, und zwar gegen die Kraft, die von der Druckfeder 13 ausgeübt wird. Die Luft in der Druckkammer 4 entweicht bei der Bewegung des Kolbens 2 durch die Leitung 16, das Druckgasventil 17 und den dritten Anschluss 33 nach außen. Die Fluidkammer 3 kann mit Fluid befüllt werden, wobei sich das Volumen der Fluidkammer 3 durch die Bewegung des Kolbens 2 vergrößert, bis die Platte 12 des Kolbens 2 an die Schraube 14 anschlägt. Befindet sich der Kolben 2 bei diesem Anschlag, ist das maximal eingestellte Volumen der Fluidkammer 3 erreicht und die Fluidkammer 3 ist vollständig mit Fluid gefüllt.
  • Wird nun der Auslöser 31 von einem Nutzer betätigt, wird ein entsprechendes Signal an die Steuervorrichtung 28 übertragen. Die Steuervorrichtung 28 schaltet daraufhin das Druckgasventil 17 und das Fluidventil 21 in die erste Stellung. In diese Stellung ist die Fluidzufuhr von dem Fluidreservoir 24 gesperrt, der Fluiddurchgang von der Fluidkammer 3 zu der Spritzdüse 22 ist hingegen geöffnet. Außerdem wird gleichzeitig oder bevorzugt kurz vorher der Druckgasdurchgang von der Druckluftleitung 8 in die Druckkammer 4 geöffnet, so dass Druckluft in die Druckkammer 4 eingeleitet wird. Durch die Druckluft in der Druckkammer 4 und durch die Druckfeder 13 wird eine so große Kraft auf den Kolben 2 ausgeübt, dass dieser in Fig. 1 nach links, d.h. in Richtung einer Verkleinerung des Volumens der Fluidkammer 3, bewegt wird. Bei dieser Bewegung des Kolbens 2 wird das in der Fluidkammer 3 befindliche Fluid durch die Leitung 20, das Fluidventil 21 und die Spritzdüse 22 in einem Fluidstrahl 23 ausgestoßen. Dabei wird von dem Kolben 2 während des gesamten Ausstoßvorgangs in dem Fluid in der Fluidkammer 3 im Wesentlichen ein konstanter Druck aufrecht erhalten.
  • Erreicht der Kolben 2 nun die vorstehend erläuterte definierte Position, erzeugt der Permanentmagnet 30 bei dem Sensor 29 ein Magnetfeld einer Feldstärke, die zu einem Zustandswechsel des Sensors 29 führt. Ein solcher Zustandswechsel wird von der Steuervorrichtung 28 erfasst, woraufhin die Steuervorrichtung 28 das Fluidventil 21 und das Druckgasventil 17 in jeweils wieder zurück in die zweite Stellung schaltet. Das Umschalten der beiden Ventile 17 und 21 kann gleichzeitig erfolgen. Ferner kann zunächst das Fluidventil 21 umgeschaltet werden und erst kurz danach das Druckgasventil 17. In jedem Fall ist gewährleistet, dass unmittelbar vor dem Umschalten des Fluidventils 21 noch die volle Kraft von dem Kolben 2 auf das in der Fluidkammer 3 befindliche Fluid ausgeübt wird.
  • Nachdem die beiden Ventile 17 und 21 in die zweite Stellung gebracht worden sind, wird - wie vorstehend erläutert - die Fluidkammer 3 wieder automatisch für den nächsten Ausstoßvorgang mit Fluid gefüllt.
  • Im Folgenden wird das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spritzpistole mit Bezug zu Fig. 2 erläutert:
    • In dem zweiten Ausführungsbeispiel werden Teile, welche die gleiche Funktion wie im ersten Ausführungsbeispiel haben, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die Funktion dieser Teile ist auch dieselbe wie im ersten Ausführungsbeispiel, so dass die Beschreibung dieser Teile im Detail nicht wiederholt wird.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel der Spritzpistole unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel insbesondere dadurch, dass die Druckkammer 4 des ersten Ausführungsbeispiels in eine zweite Fluidkammer 34 umgewandelt wurde. In dem Zylinder 1 ist somit eine erste Fluidkammer 3 und eine zweite Fluidkammer 34 gebildet, die durch den bewegbaren Kolben 2 voneinander getrennt sind. Des Weiteren wurde die Druckfeder 13 des ersten Ausführungsbeispiels weggelassen.
  • Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist die erste Fluidkammer 3 über die erste Zylinderöffnung 5 und eine Leitung 20 mit einem Fluidventil 21 verbunden, welches bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel als erstes Fluidventil 21 bezeichnet wird. Auch das erste Fluidventil 21 ist als 3/2-Wegeventil ausgebildet. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist ein Anschluss des ersten Fluidventils 21 mit der Spritzdüse 22 verbunden. Allerdings ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ein drittes Fluidventil 35 zwischen dem Anschluss des ersten Fluidventils 21 und der Spritzdüse 22 angeordnet, wie es später erläutert wird.
  • Der Anschluss 32 des ersten Fluidventils 21 ist wie beim ersten Ausführungsbeispiel mit einem Fluidreservoir 24 verbunden, in welchem sich Fluid 26 befindet. Das Fluidreservoir 24 kann wie im ersten Ausführungsbeispiel mittels der Druckluftleitung 8, dem Absperrventil 19 und der Einrichtung 18 zum Bereitstellen von Druckluft mit Druckluft beaufschlagt werden. Das Fluid kann jedoch bei allen Ausführungsbeispielen auch auf andere Weise unter Druck gesetzt werden, um den Kolben 2 wie später erläutert zu bewegen. Beispielsweise kann eine Pumpe verwendet werden. In diesem Fall kann noch ein Bypass vorgesehen sein, über welchen das Fluid zurück in das Reservoir gelangt, wenn der Zylinder 1 nicht gefüllt wird, weil zumindest ein Fluidventil oder mehrere Fluidventile geschlossen sind.
  • Anders als beim ersten Ausführungsbeispiel ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die zweite Zylinderöffnung 6, welche in diesem Fall bei der zweiten Fluidkammer 34 angeordnet ist, über die Leitung 16 mit einem zweiten Fluidventil 36 verbunden. Auch dieses zweite Fluidventil ist als 3/2-Wegeventil ausgebildet. Der Anschluss 37 des zweiten Fluidventils 36 ist über eine Leitung 38 mit dem Fluidreservoir 24 verbunden. Der andere Anschluss 41 des zweiten Fluidventils 36 ist über das dritte Fluidventil 35 mit der Spritzdüse 22 verbunden.
  • Das dritte Fluidventil 35 ist als 3/3-Wegeventil mit Sperr-Mittelstellung ausgebildet. Es kann somit ein Durchgang von der Leitung 39 zu der Spritzdüse 22 oder von der Leitung 40 zu der Spritzdüse 22 hergestellt werden. Ferner können beide Durchgänge gesperrt werden.
  • Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist bei der ersten Fluidkammer 3 ein als Reed-Schalter ausgebildeter Sensor 29 angeordnet, der im zweiten Ausführungsbeispiel als erster Sensor 29 bezeichnet wird. Befindet sich der Permanentmagnet 30 des Kolbens 2 bei der beim ersten Ausführungsbeispiel erläuterten definierten Position, wird von diesem Permanentmagneten 30 ein Magnetfeld erzeugt, dessen Feldstärke am Ort des ersten Sensors 29 bewirkt, dass der Reed-Kontakt geschlossen wird. Dies wird von der Steuervorrichtung 29 erfasst.
  • Beim zweiten Ausführungsbeispiel befindet sich im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel jedoch ein entsprechender zweiter Sensor 39 bei der zweiten Fluidkammer 34. Auch der zweite Sensor 39 umfasst einen Reed-Kontakt. Bei der Spritzpistole des zweiten Ausführungsbeispiels ist eine weitere Position des Kolbens 2 definiert, bei welcher der Ausstoßvorgang beendet werden soll, nämlich in diesem Fall der Ausstoßvorgang des Fluids aus der zweiten Fluidkammer 34. Der zweite Sensor 39 ist so ausgebildet, dass der Reed-Kontakt geschlossen wird, wenn der Permanentmagnet 30 des Kolbens 2 bei einer entsprechend definierten Position ein Magnetfeld erzeugt, dessen Feldstärke am Ort des zweiten Sensors 39 den Grenzwert zum Schalten des Reed-Kontakts überschreitet. Auch dieser Zustandswechsel des zweiten Sensors 39 wird von der Steuervorrichtung 28 erfasst.
  • Die beiden Sensoren 29, 39 können ferner in Längsrichtung des Zylinders 1 verstellbar sein. In diesem Fall lässt sich das auszubringende Fluidvolumen dadurch anpassen, dass die Position der Sensoren 29, 39 verändert wird.
  • Im Folgenden wird der Spritzvorgang mit der Spritzpistole gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel erläutert:
    • Vor dem eigentlichen Spritzvorgang wird der Zylinder 1 der Spritzpistole mit Fluid 26 aus dem Fluidreservoir 24 gefüllt. In diesem Ausgangszustand steuert die Steuervorrichtung 28 das dritte Fluidventil 35 zunächst so an, dass die Durchgänge in Richtung der Spritzdüse 22 gesperrt sind, das heißt, das dritte Fluidventil 35 befindet sich in der Mittelstellung. Daraufhin wird von der Steuervorrichtung 28 das erste Fluidventil 21 so angesteuert, dass sich ein Fluiddurchgang von dem Fluidreservoir 24 in die erste Fluidkammer 3 ergibt. Wird nun das Absperrventil 19 geöffnet, wird das Fluidreservoir 24 mit Druckluft beaufschlagt, so dass Fluid 26 über die Leitung 25 durch das erste Fluidventil 21 in die erste Fluidkammer 3 strömt. Alternativ kann auch in diesem Fall das Fluid unter Druck gesetzt werden, z. B. durch eine Pumpe. Dabei wird der Kolben 2 bei der Darstellung gemäß Figur 2 nach rechts bewegt, bis er an einen (nicht dargestellten) Anschlag anschlägt. Falls sich in diesem Fall noch Luft in der zweiten Fluidkammer 34 befindet, kann ein Auslassventil zum Verdrängen dieser Luft vorgesehen sein. Befindet sich in der zweiten Fluidkammer 34 bereits Fluid 26, wird das zweite Fluidventil 36 von der Steuervorrichtung 28 so angesteuert, dass der Fluiddurchgang zwischen der Leitung 38 und der Leitung 16 geöffnet ist, so dass das in der zweiten Fluidkammer 34 enthaltene Fluid zurück in das Reservoir 24 strömen kann.
  • Wenn nun von einem Nutzer der Auslöser 31 betätigt wird, schaltet die Steuervorrichtung 28 das erste Fluidventil 21 für einen Fluiddurchgang von der Leitung 20 in die Leitung 39. Der Fluiddurchgang von der Leitung 20 in die Leitung 25 ist gesperrt. Das zweite Fluidventil 36 wird hingegen so geschaltet, dass der Fluiddurchgang von der Leitung 38 in die Leitung 16 geöffnet ist, der Fluiddurchgang von der Leitung 16 in die Leitung 40 hingegen gesperrt ist. Ferner steuert die Steuervorrichtung 28 das dritte Fluidventil 35 so an, dass der Fluiddurchgang von der Leitung 39 zur Spritzdüse 22 geöffnet ist, der Fluiddurchgang von der Leitung 40 zur Spritzdüse 22 hingegen gesperrt ist. Diese Schaltung der drei Fluidventile 21, 36 und 35 bewirkt, dass durch die Beaufschlagung des Fluidreservoirs 24 mit Druckluft Fluid 26 über die Leitung 38 durch das zweite Fluidventil 36 in die zweite Fluidkammer 34 strömt. Das Fluid in der zweiten Fluidkammer 34 übt eine Kraft auf den Kolben 2 aus, so dass dieser in Richtung einer Verkleinerung des Volumens der ersten Fluidkammer 3 in der Darstellung gemäß Figur 2 nach links gedrückt wird. Somit wird das in der ersten Fluidkammer 3 befindliche Fluid durch die erste Zylinderöffnung 5 über die Leitung 20, durch das erste Fluidventil 21 über die Leitung 39 und durch das dritte Fluidventil 35 zur Spritzdüse 22 gedrückt, bei welcher es als Fluidstrahl 23 ausgestoßen wird.
  • Der Ausstoßvorgang dauert so lange, bis das von dem Permanentmagneten 30 erzeugte Magnetfeld am Ort des ersten Sensors 29 eine Feldstärke übersteigt, bei welcher ein Zustandswechsel des ersten Sensor 29 herbeigeführt wird, welcher von der Steuervorrichtung 28 erfasst wird. Sobald dieser Zustandswechsel erfasst wurde, schaltet die Steuervorrichtung 28 die drei Fluidventile 21, 36 und 35 wie folgt um: Das erste Fluidventil 21 wird so geschaltet, dass der Durchgang von der Leitung 20 zur Leitung 39 gesperrt wird, der Durchgang von der Leitung 25 zur Leitung 20 hingegen geöffnet wird. Das zweite Fluidventil 36 wird so umgeschaltet, dass der Fluiddurchgang von der Leitung 38 in die Leitung 16 gesperrt wird, der Fluiddurchgang von der Leitung 16 in die Leitung 40 hingegen geöffnet wird. Ferner wird das dritte Fluidventil 35 so umgeschaltet, dass es in die vollständig sperrende Mittelstellung gebracht wird oder dass es direkt in eine Stellung gebracht wird, bei welcher der Fluiddurchgang von der Leitung 40 zur Spritzdüse 22 geöffnet ist, der Fluiddurchgang von der Leitung 39 zur Spritzdüse 22 hingegen gesperrt ist. Wenn die definierte Position des Kolbens 2 erfasst wurde, wird zumindest das erste Fluidventil 21 oder das dritte Fluidventil 35 für den Durchgang von der ersten Fluidkammer 3 zur Spritzdüse 22 gesperrt.
  • Dieses Umschalten der drei Fluidventile 21, 36, 35 bewirkt, dass nun andersherum das Fluid 26 unter Druck über die Leitung 25, durch das erste Fluidventil 21 in die erste Fluidkammer 3 strömt. Hier übt das Fluid eine Kraft auf den Kolben 2 aus, so dass dieser in Richtung einer Verkleinerung des Volumens der zweiten Fluidkammer 34 in der Darstellung gemäß Figur 2 nach rechts bewegt wird. Es wird nun die erste Fluidkammer 3 gefüllt. Durch dieses Befüllen wird jedoch das in der zweiten Fluidkammer 34 befindliche Fluid über die Leitung 16, durch das zweite Fluidventil 36, über die Leitung 40, durch das dritte Fluidventil 35 zur Spritzdüse 22 gedrückt, bei welcher es in einem Fluidstrahl 23 ausgestoßen wird.
  • Dieser Ausstoßvorgang dauert so lange, bis das von dem Permanentmagneten 30 erzeugte Magnetfeld am Ort des zweiten Sensors 39 eine Feldstärke erreicht, welche einen Zustandswechsel des zweiten Sensors 39 bewirkt. Sobald ein solcher Zustandswechsel von der Steuervorrichtung 28 erfasst wurde, werden die Fluidventile 21, 36 und 35 wieder wie vorstehend erläutert wieder zurückgeschaltet, so dass anschließend die zweite Fluidkammer 34 befüllt wird und hierdurch das in der ersten Fluidkammer 3 befindliche Fluid als Fluidstrahl 23 ausgestoßen wird.
  • Diese Ausstoßvorgänge können beispielsweise so lange erfolgen, wie der Nutzer den Auslöser 31 betätigt hat. Lässt der Nutzer den Auslöser 31 los, wird der momentan ausgeführte Ausstoßvorgang beendet, woraufhin das dritte Fluidventil 35 in die vollständig sperrende Mittelstellung gebracht wird. Alternativ könnte ein einzelner Ausstoßvorgang beim Drücken des Auslösers 31 durchgeführt werden. Der nächste Ausstoßvorgang wird dann nur nach wiederholtem Betätigen des Auslösers 31 ausgelöst.
  • Das Fluid wird von der Spritzpistole des zweiten Ausführungsbeispiels wie bei der Spritzpistole des ersten Ausführungsbeispiels als Fluidstrahl 23 ausgestoßen, welcher bis zum Ende des Ausstoßvorgangs eine konstante Ausstoßgeschwindigkeit hat, so dass der Fluidstrahl 23 vollständig sein Ziel erreicht. Außerdem wird durch das Schalten der Fluidventile 21, 36 und 35 ein Nachtropfen von Fluid verhindert.
  • Im Folgenden wird das dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spritzpistole mit Bezug zu Fig. 3 erläutert:
    • In dem dritten Ausführungsbeispiel werden Teile, welche die gleiche Funktion wie im ersten bzw. zweiten Ausführungsbeispiel haben, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die Funktion dieser Teile ist auch dieselbe wie im ersten bzw. zweiten Ausführungsbeispiel, so dass die Beschreibung dieser Teile im Detail nicht wiederholt wird.
    • Die prinzipielle Funktionsweise der Spritzpistole des dritten Ausführungsbeispiels entspricht der Spritzpistole des zweiten Ausführungsbeispiels. Allerdings ist in diesem Fall nicht ein einziger Zylinder 1 vorgesehen, welcher zwei Fluidkammern 3 und 34 enthält, die durch den Kolben 2 getrennt sind, sondern es sind zwei Zylinder 1-1 und 1-2 vorgesehen. Das Funktionsprinzip entspricht jedoch im Wesentlichen dem Funktionsprinzip der Spritzpistole des zweiten Ausführungsbeispiels.
  • In dem ersten Zylinder 1-1 ist eine erste Fluidkammer 3-1 mit einer ersten Zylinderöffnung 5-1 gebildet. Des Weiteren ist eine erste Druckkammer 4-1 in dem ersten Zylinder 1-1 gebildet. Zwischen der ersten Fluidkammer 3-1 und der ersten Druckkammer 4-1 ist ein bewegbarer erster Kolben 2-1 angeordnet.
  • Entsprechend ist bei dem zweiten Zylinder 1-2 eine zweite Fluidkammer 3-2 mit einer zweiten Zylinderöffnung 5-2 gebildet. Auch bei dem zweiten Zylinder 1-2 ist eine zweite Druckkammer 4-2 gebildet, wobei ein bewegbarer zweiter Kolben 2-2 zwischen der zweiten Fluidkammer 3-2 und der zweiten Druckkammer 4-2 angeordnet ist. Die erste Druckkammer 4-1 und die zweite Druckkammer 4-2 kommunizieren über eine Leitung 42 miteinander. In der ersten und zweiten Druckkammer 4-1, 4-2 und der Leitung 42 befindet sich ein nicht komprimierbares Arbeitsfluid, wie beispielsweise Öl. Ferner kann die Leitung 42 mit einem Reservoir 43 für das Arbeitsfluid verbunden sein. Über das Reservoir 43 kann das Volumen des Arbeitsfluids in den beiden Druckkammern 4-1, 4-2 und der Leitung 42 verändert werden. Auf diese Weise kann das maximale Volumen der beiden Fluidkammern 3-1, 3-2 und damit das ausgestoßene Fluidvolumen eingestellt werden.
  • Alternativ oder zusätzlich können wie bei der Spritzpistole des zweiten Ausführungsbeispiels die beiden Sensoren 29-1, 29-2 in Längsrichtung der Zylinders 1-1, 1-2 verstellbar sein, so dass sich das auszubringende Fluidvolumen dadurch anpassen lässt, dass die Position der Sensoren 29-1, 29-2 verändert wird.
  • Das Arbeitsfluid überträgt eine von dem ersten Kolben 2-1 ausgeübte Kraft auf den zweiten Kolben 2-2 und umgekehrt. Die aus dem ersten Kolben 2-1, dem Arbeitsfluid und dem zweiten Kolben 2-2 gebildete Einheit entspricht somit dem Kolben 2 der Spritzpistole des zweiten Ausführungsbeispiels.
  • Die Spritzpistole des dritten Ausführungsbeispiels umfasst zwei Fluidventile 44 und 45. Das Fluidventil 44 wird im Folgenden auch als erstes Fluidventil 44 bezeichnet. Da das Fluidventil 45 von der Funktion dem dritten Fluidventil 35 des zweiten Ausführungsbeispiels entspricht, wird dieses Fluidventil 45 im Folgenden auch als drittes Fluidventil 45 bezeichnet.
  • Die erste Zylinderöffnung 5-1 der ersten Fluidkammer 3-1 ist über eine Leitung 46 mit einem Anschluss des ersten Fluidventils 44 und des dritten Fluidventils 45 verbunden. Ferner ist die zweite Zylinderöffnung 5-2 der zweiten Fluidkammer 3-2 über eine Leitung 47 mit einem anderen Anschluss des ersten Fluidventils 44 und einem anderen Anschluss des dritten Fluidventils 45 verbunden. Ein weiterer Anschluss des ersten Fluidventils 44 ist über eine Leitung 25 mit dem Fluidreservoir 24 gekoppelt, in dem sich das Fluid 26 befindet. Wie bei den ersten beiden Ausführungsbeispielen ist das Fluidreservoir 24 über eine Druckluftleitung 8, ein optionales Absperrventil 19 mit einer Einrichtung 18 zum Bereitstellen von Druckluft gekoppelt. Es wäre jedoch auch möglich - wie bei der Spritzpistole des zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben -, das Fluid direkt, z. B. durch eine Pumpe unter Druck zu setzten. Das erste Fluidventil 44 wird von der Steuervorrichtung 28 angesteuert. In einem Zustand des ersten Fluidventils 44 wird ein Durchgang von der Leitung 25 zu der Leitung 46 bereitgestellt, wobei der Durchgang von der Leitung 25 zur Leitung 47 gesperrt ist. In dem anderen Zustand wird ein Durchgang von der Leitung 25 zu der Leitung 47 bereitgestellt, wobei der Durchgang von der Leitung 25 zu der Leitung 46 gesperrt ist.
  • Auch das dritte Fluidventil 45 wird von der Steuervorrichtung 28 angesteuert, wobei in einem Zustand ein Durchgang von der Leitung 46 zu der Spritzdüse 22 geöffnet ist, wohingegen der Durchgang von der Leitung 47 zu der Spritzdüse 22 gesperrt ist. In einem anderen Zustand ist der Durchgang von der Leitung 46 zur Spritzdüse 22 gesperrt, wohingegen der Durchgang von der Leitung 47 zu der Spritzdüse 22 geöffnet ist. Ferner wird wie bei der Spritzpistole des zweiten Ausführungsbeispiels eine Mittelstellung bereitgestellt, bei welcher beide Durchgänge zur Spritzdüse 22 gesperrt sind.
  • Analog zu den Spritzpistolen der beiden ersten Ausführungsbeispiele ist für den ersten Zylinder 1-1 bei der ersten Fluidkammer 3-1 ein erster Sensor 29-1 vorgesehen, welcher die Position des ersten Kolbens 2-1 aufgrund eines von einem ersten Permanentmagneten 30-1 erzeugten Magnetfelds erfasst. Gleichermaßen ist bei der zweiten Fluidkammer 3-2 des zweiten Kolbens 1-2 ein zweiter Sensor 29-2 vorgesehen, welcher die Position des zweiten Kolbens 2-2 erfasst, indem, wie beim zweiten Ausführungsbeispiel erläutert, ein Zustandswechsel des zweiten Sensors 29-2 durch die Feldstärke eines Magnetfelds erfasst wird, welche von einem zweiten Permanentmagneten 30-2 erzeugt wird, welcher bei dem zweiten Kolben 2-2 angeordnet ist. Die Signale der beiden Sensoren 29-1 und 29-2 werden wie bei der Spritzpistole des zweiten Ausführungsbeispiels an die Steuervorrichtung 28 übertragen, welche in Abhängigkeit von diesen Signalen die beiden Fluidventile 44 und 45 ansteuern.
  • Wie bei der Spritzpistole des zweiten Ausführungsbeispiels kann das auszubringende Fluidvolumen durch die Positionierung der beiden Sensoren 29-1, 29-2 in Längsrichtung der Zylinders 1-1, 1-2 eingestellt werden.
  • Im Folgenden wird ein Spritzvorgang erläutert, der von der Spritzpistole des dritten Ausführungsbeispiels ausgeführt wird:
    • Der Fluidausstoß wird wie bei den beiden vorhergehenden Ausführungsbeispielen dadurch initiiert, dass ein Nutzer den Auslöser 31 dauerhaft oder pro Ausstoßvorgang einmal betätigt, welcher mit der Steuervorrichtung 28 verbunden ist.
  • Zunächst steuert die Steuervorrichtung 28 das erste Fluidventil 44 so an, das ein Fluiddurchgang von der Leitung 25 zu der Leitung 46 bereitgestellt wird, so dass die erste Fluidkammer 3-1 mit Fluid 26 gefüllt werden kann. Das dritte Fluidventil 45 befindet sich zunächst in der Mittelstellung, bei welcher die beiden Durchgänge gesperrt sind. Die erste Fluidkammer 3-1 wird mit Fluid befüllt, wodurch der Kolben 2-1 bei der Darstellung gemäß Figur 3 nach rechts bewegt wird, so dass sich das Volumen der ersten Fluidkammer 3-1 vergrößert. Gleichzeitig bewegt sich der zweite Kolben 2-2 durch die Kraftübertragung durch das Arbeitsfluid bei der Darstellung gemäß Figur 3 nach links in Richtung einer Verkleinerung des Volumens der zweiten Fluidkammer 3-2. Befindet sich bei Inbetriebnahme der Spritzpistole noch Luft in der zweiten Fluidkammer 3-2, kann ein (nicht gezeigtes) Auslassventil für diese Luft vorgesehen sein. Der erste Kolben 2-1 wird so weit in Richtung einer Vergrößerung des Volumens der ersten Fluidkammer 3-1 bewegt, bis der erste Kolben 2-1 an einen Anschlag anschlägt, der von einer Zylinderwand bereitgestellt werden kann oder - wie bei der Spritzpistole des ersten Ausführungsbeispiels - von einer Einstellschraube. Anschließend schaltet die Steuervorrichtung 28 das erste Fluidventil 44 so um, dass ein Fluiddurchgang von der Leitung 25 in die Leitung 47 bereitgestellt wird. Ferner wird das dritte Fluidventil 45 so geschaltet, dass ein Fluiddurchgang von der Leitung 46 zur Spritzdüse 22 geöffnet wird.
  • Durch die Druckbeaufschlagung des Fluidreservoirs 24 wird nun das Fluid 26 durch das erste Fluidventil 44 und die Leitung 47 in die zweite Fluidkammer 3-2 gedrückt. Alternativ kann auch wie bei der Spritzpistole des zweiten Ausführungsbeispiels das Fluid z. B. durch eine Pumpe unter Druck gesetzt werden. Hierdurch wird der zweite Kolben 2-2 in Richtung einer Vergrößerung des Volumens der zweiten Fluidkammer 3-2 bewegt. Gleichzeitig wird durch die Kommunikation der beiden Druckkammern 4-1 und 4-2 der erste Kolben 2-1 in Richtung einer Verkleinerung des Volumens der ersten Fluidkammer 3-1 bewegt, wodurch Fluid aus der ersten Fluidkammer 3-1 über die Leitung 46, durch das dritte Fluidventil 45 hindurch zur Spritzdüse 22 gedrückt wird, bei welcher es als Fluidstrahl 23 ausgestoßen wird.
  • Wenn der erste Kolben 2-1 die definierte Position erreicht hat, was - wie vorstehend erläutert - von dem ersten Sensor 29-1 erfasst wird, schaltet die Steuervorrichtung 28 das dritte Fluidventil 45 derart, dass der Fluiddurchgang von der Leitung 46 zur Spritzdüse 22 gesperrt ist. Das dritte Fluidventil 45 wird in diesem Fall insbesondere in die vollständig sperrende Mittelstellung gebracht. Daraufhin wird das erste Fluidventil 44 umgeschaltet, so dass ein Fluiddurchgang von der Leitung 25 zu der Leitung 46 geöffnet wird. Nun wird das dritte Fluidventil 45 in eine Stellung gebracht, bei welcher ein Durchgang von der Leitung 47 zu der Spritzdüse 22 bereitgestellt wird. Es wird nun durch die Druckbeaufschlagung des Fluidreservoirs 24 Fluid 26 durch das erste Fluidventil 44 und die Leitung 46 in die erste Fluidkammer 3-1 gedrückt. Hierdurch wird der erste Kolben 2-1 in Richtung einer Vergrößerung des Volumens der ersten Fluidkammer 3-1 bewegt. Gleichzeitig wird der zweite Kolben 2-2 in Richtung einer Verkleinerung des Volumens der zweiten Fluidkammer 3-2 bewegt, wodurch das in der zweiten Fluidkammer 3-2 befindliche Fluid durch die Leitung 47 und durch das dritte Fluidventil 45 hindurch zu der Spritzdüse 22 gedrückt wird, bei welcher es als Fluidstrahl 23 ausgestoßen wird. Wenn der zweite Kolben 2-2 - wie vorstehend erläutert - die definierte Position innerhalb des zweiten Zylinders 1-2 erreicht hat, wird dies von dem zweiten Sensor 29-2 erfasst. Daraufhin steuert die Steuervorrichtung 28 die beiden Fluidventile 44 und 45 wieder so an, dass der Ausstoßvorgang des Fluids von der zweiten Fluidkammer 3-2 unterbrochen wird, die zweite Fluidkammer 3-2 wieder befüllt wird und dadurch ein weiterer Ausstoßvorgang des in der ersten Fluidkammer 3-1 befindlichen Fluids beginnt.
  • Die vorstehend beschriebenen Spritzpistolen werden insbesondere zum Ausstoßen von Flüssigkeiten verwendet. Die Flüssigkeiten enthalten insbesondere wenigstens einen Wirkstoff für den Pflanzenschutz.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Zylinder
    1-1
    erster Zylinder
    1-2
    zweiter Zylinder
    2
    Kolben
    3
    Fluidkammer; erste Fluidkammer
    3-1
    erste Fluidkammer
    3-2
    zweite Fluidkammer
    4
    Druckkammer
    4-1
    erste Druckkammer
    4-2
    zweite Druckkammer
    5
    erste Zylinderöffnung
    5-1
    erste Zylinderöffnung
    5-2
    erste Zylinderöffnung
    6
    zweite Zylinderöffnung
    7
    erster Anschluss
    8
    Druckluftleitung
    9
    Schaft des Kolbens 2
    10
    Lager
    11
    Zylinder
    12
    Platte
    13
    Druckfeder
    14
    Schraube
    15
    Abschlusswand
    16
    Leitung
    17
    Druckgasventil
    18
    Einrichtung zum Bereitstellen von Druckluft
    19
    Absperrventil
    20
    Leitung
    21
    Fluidventil; erstes Fluidventil
    22
    Spritzdüse
    23
    Fluidstrahl
    24
    Fluidreservoir
    25
    Leitung
    26
    Fluid
    27
    Leitung
    28
    Steuervorrichtung
    29
    Sensor; erster Sensor
    30
    Permanentmagnet
    31
    Auslöser
    32
    zweiter Anschluss
    33
    dritter Anschluss
    34
    zweite Fluidkammer
    35
    drittes Fluidventil
    36
    zweites Fluidventil
    37
    Anschluss
    38
    Leitung
    39
    Leitung
    40
    Leitung
    41
    Anschluss
    42
    Leitung
    43
    Reservoir
    44
    Fluidventil; erstes Fluidventil
    45
    Fluidventil; drittes Fluidventil
    46
    Leitung
    47
    Leitung

Claims (15)

  1. Spritzpistole zum Ausstoßen eines Fluids mit
    - zumindest einem Zylinder (1), in dem ein Kolben (2) bewegbar gelagert ist, wobei in dem Zylinder (1) eine Fluidkammer (3) gebildet wird, deren Volumen durch eine Bewegung des Kolbens (2) veränderbar ist und bei der zumindest eine erste Zylinderöffnung (5) gebildet ist, und
    - einer Spritzöffnung, die mit der ersten Zylinderöffnung (5) des Zylinders (1) über eine Verbindungsleitung (20) verbunden ist, so dass ein von der Fluidkammer (3) aufgenommenes Fluid, das durch den von dem Kolben (2) ausgeübten Druck durch die erste Zylinderöffnung (5) herausgedrückt wird, über die Verbindungsleitung (20) zur Spritzöffnung gelangt und dort ausgestoßen wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - in der Verbindungsleitung (20) ein Fluidventil (21) angeordnet ist und
    - bei dem Zylinder (1) ein Sensor (29) vorgesehen ist, mit welchem eine definierte Position des Kolbens (2), bei der sich beim Ausstoßvorgang noch Fluid in der Fluidkammer (3) befindet, erfassbar ist und mit welchem das Fluidventil (21) betätigbar ist, wobei mittels des Sensors (29) das Fluidventil (21) geschlossen wird, wenn die definierte Position des Kolbens (2) erfasst wurde.
  2. Spritzpistole nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die definierte Position des Kolbens (2) vom Sensor (29) durch ein vom Kolben (2) erzeugtes oder verändertes Magnetfeld erfasst wird.
  3. Spritzpistole nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in dem Zylinder (3) ferner eine Druckkammer (4) gebildet ist, bei der zumindest eine zweite Zylinderöffnung (6) ausgebildet ist, die mit einem ersten Anschluss (7) für eine Druckgasleitung (8) verbunden ist.
  4. Spritzpistole nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Spritzpistole einen zweiten Anschluss (32) für ein Fluidreservoir (24) aufweist, der mit der ersten Zylinderöffnung (5) verbunden ist und über den Fluid in die Fluidkammer (3) förderbar ist.
  5. Spritzpistole nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Fluidventil (21) ein erstes 3/2-Wegeventil ist, bei dem in einer ersten Stellung ein Fluiddurchgang von der ersten Zylinderöffnung (5) zu der Spritzöffnung bereitgestellt wird und in einer zweiten Stellung ein Fluiddurchgang von dem zweiten Anschluss (32) zu der ersten Zylinderöffnung (5) bereitgestellt wird.
  6. Spritzpistole nach Anspruch 3, 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zwischen dem ersten Anschluss (7) und der zweiten Zylinderöffnung (6) ein als zweites 3/2-Wegeventil ausgebildetes Druckgasventil (17) angeordnet ist, bei dem in einer ersten Stellung ein Druckgasdurchgang von dem ersten Anschluss (7) zu der zweiten Zylinderöffnung (6) bereitgestellt wird und in einer zweiten Stellung ein Druckgasdurchgang von der der zweiten Zylinderöffnung (6) ins Freie bereitgestellt wird.
  7. Spritzpistole nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sensor (29) mit dem ersten und zweiten 3/2-Wegeventil gekoppelt ist und der Sensor (29) das erste und das zweite 3/2-Wegeventil in die zweite Stellung schaltet, wenn sich der Kolben (2) bei der definierten Position befindet, so dass der Fluidausstoß durch die Spritzöffnung unterbrochen wird und Fluid mittels des Druckgases vom Fluidreservoir (24) über das erste 3/2-Wegeventil (21) in die Fluidkammer (3) gefördert wird.
  8. Spritzpistole nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Spritzpistole einen Auslöser (31) aufweist, der mit dem ersten und zweiten 3/2-Wegeventil gekoppelt ist und der bei einer Betätigung das erste und das zweite 3/2-Wegeventil in die erste Stellung schaltet, so dass durch das Druckgas in der Druckkammer (4) der Kolben (2) so bewegt wird, dass sich das Volumen der Fluidkammer (3) verkleinert und Fluid durch die Spritzöffnung ausgestoßen wird.
  9. Spritzpistole nach einem der vorgehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Spritzpistole ein Stelleinrichtung (14, 15) aufweist, mit der die Bewegung des Kolbens (2) in dem Zylinder (1) und damit das maximale Volumen der Fluidkammer (3) begrenzbar ist.
  10. Spritzpistole nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - in dem Zylinder (1) eine erste und eine zweite Fluidkammer (3, 34) gebildet sind und bei der ersten Fluidkammer (3) zumindest die erste Zylinderöffnung (5) gebildet ist und bei der zweiten Fluidkammer (34) zumindest eine zweite Zylinderöffnung (6) gebildet ist,
    - das von der ersten Fluidkammer (3) aufgenommene Fluid dadurch herausdrückbar ist, dass Fluid in die zweite Fluidkammer (34) unter Druck hereingedrückt wird, wodurch eine Kraft auf den Kolben (2) in Richtung einer Verkleinerung der ersten Fluidkammer (3) ausgeübt wird, und
    - das von der zweiten Fluidkammer (34) aufgenommene Fluid dadurch herausdrückbar ist, dass Fluid in die erste Fluidkammer (3) unter Druck hereingedrückt wird, wodurch eine Kraft auf den Kolben (2) in Richtung einer Verkleinerung der zweiten Fluidkammer (34) ausgeübt wird.
  11. Spritzpistole nach Anspruch 1 oder 2
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Spritzpistole einen ersten und einen zweiten Zylinder (1-1, 1-2) umfasst,
    - dass in dem ersten Zylinder (1-1) eine erste Fluidkammer (3-1) mit einer ersten Zylinderöffnung (5-1) gebildet ist und in dem zweiten Zylinder (1-2) eine zweite Fluidkammer (3-2) mit einer zweiten Zylinderöffnung (5-2) gebildet ist,
    - dass in dem ersten Zylinder (1-1) eine erste Druckkammer (4-1) und in dem zweiten Zylinder (1-2) eine zweite Druckkammer (4-2) gebildet sind, wobei die erste und zweite Druckkammer (4-1, 4-2) miteinander kommunizieren und ein nicht komprimierbares Arbeitsfluid enthalten,
    - die erste Fluidkammer (3-1) durch einen ersten Kolben (2-1) von der ersten Druckkammer (4-1) getrennt ist und die zweite Fluidkammer (3-2) durch einen zweiten Kolben (2-2) von der zweiten Druckkammer (4-2) getrennt ist, wobei sich das Volumen der ersten Fluidkammer (4-1) verkleinert, wenn sich das Volumen der zweiten Fluidkammer (4-2) vergrößert,
    - das von der ersten Fluidkammer (3-1) aufgenommene Fluid dadurch herausdrückbar ist, dass Fluid in die zweite Fluidkammer (3-2) unter Druck hereingedrückt wird, wodurch eine Kraft auf den zweiten Kolben (2-2) ausgeübt wird. die über das Arbeitsfluid auf den ersten Kolben (2-1) übertragen wird, und
    - das von der zweiten Fluidkammer (3-2) aufgenommene Fluid dadurch herausdrückbar ist, dass Fluid in die erste Fluidkammer (3-1) unter Druck hereingedrückt wird, wodurch eine Kraft auf den ersten Kolben (2-1) ausgeübt wird. die über das Arbeitsfluid auf den zweiten Kolben (2-2) übertragen wird.
  12. Spritzpistole nach einem der vorgehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Fluid eine Flüssigkeit ist und die Spritzöffnung von einer Spritzdüse (22) umfasst ist, die beim Durchtritt der Flüssigkeit einen Flüssigkeitsstrahl (23) erzeugt.
  13. Verwendung der Spritzpistole nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Ausstoßen von flüssigen Pflanzenschutzmitteln.
  14. Verwendung nach Anspruch 13, wobei das flüssige Pflanzenschutzmittel eine gelartige Flüssigkeit ist.
  15. Verwendung nach Anspruch 14, wobei die Flüssigkeit wenigstens einen Wirkstoff enthält, der zur Bekämpfung arthropoder Schädlinge geeignet ist.
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