WO2007122094A1

WO2007122094A1 - Spritzvorrichtung

Info

Publication number: WO2007122094A1
Application number: PCT/EP2007/053380
Authority: WO
Inventors: Franz-Hermann Haas
Original assignee: Krautzberger Gmbh
Priority date: 2006-04-21
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2007-11-01
Also published as: ATE488303T1; DE102006019364A1; DE502007005676D1; PL2007524T3; EP2007524A1; EP2007524B1; ES2354995T3

Abstract

Es wird eine Spritzvorrichtung (2) mit einem Gehäuse (19) und mit einem Düsenkopf (1) beschrieben, wobei der Düsenkopf (1) über ein Befestigungsmittel (3) in unterschiedlichen Stellungen an dem Gehäuse (19) anbringbar ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzvorrichtung bereitzustellen, an der exaktes Ausrichten des Düsenkopfes (1) in einer vorgegebenen Position möglich ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Spritzvorrichtung gelöst, bei der an dem Düsenkopf (1) oder dem Gehäuse (19) ein in axialer Richtung beweglicher und federvorgespannter Fixierstift (4) vorgesehen ist, welcher in einer Raststellung in mindestens eine in dem jeweils anderen Bauteil (1, 19) angeordnete Fixierungsbohrung (5) eingreift.

Description

Spritzvorrichtung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Spritzvorrichtung mit einem Gehäuse und einem Düsenkopf, wobei der Düsenkopf über ein Befestigungsmittel in unterschiedlichen Stellungen an dem Gehäuse anbringbar ist.

Derartige Spritzvorrichtungen kommen beispielsweise zum Lackieren von Fahrzeugteilen oder Möbeln zum Einsatz. Dabei befindet sich üblicherweise die Spritzvorrichtung am Ende eines Roboterarmes. Der Düsenkopf unterliegt während des Betriebes jedoch einem gewissen Verschleiß und muss daher regelmäßig ausgetauscht werden. Hierzu wird eine Überwurfmutter von einem Gewindesockel gelöst und der verschlissene Düsenkopf ausgetauscht. Beim erneuten Aufschrauben der Überwurfmutter kommt es immer wieder vor, dass sich der Düsenkopf mitdreht und dadurch die in dem Düsenkopf angeordneten Austrittsöffnungen in einer veränderten Position zu dem Gehäuse ausgerichtet sind. Bei einigen Anwendungen ist es jedoch wichtig, dass der neue Düsenkopf in derselben Position ausgerichtet ist wie der ausgetauschte Düsenkopf.

Aus diesem Grund lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spritzvorrichtung bereitzustellen, an der ein exaktes Ausrichten eines Düsenkopfes in einer vorgebbaren Position möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Spritzvorrichtung gelöst, bei der an dem Düsenkopf oder dem Gehäuse mindestens ein in axialer Richtung beweglicher und federvorgespannter Fixierstift vorgesehen ist, welcher in einer Raststellung in mindestens eine in dem jeweils anderen Bauteil angeordnete Fixierungsbohrung eingreift. Unter einer Spritzvorrichtung wird ein Spritzapparat oder eine Spritzpistole verstanden. Im Innern der Spritzvorrichtung befindet sich ein Materialkanal mit einer Materialnadel, die mit einer Materialaustrittsdüse zusammenwirkt. Die Materialnadel ist in axialer Richtung verstellbar, so dass die Materialmenge, die aus der Materialaustrittsdüse austritt, gesteuert werden kann. Vorzugsweise ist die Materialaustrittsdüse eine Ringdüse, so dass ein kreisförmiger Materialstrahl erzeugt wird.

Nach dem Wechsel des Düsenkopfes wird zunächst die Befestigungsvorrichtung, beispielsweise eine Überwurfmutter, nicht vollständig angezogen, so dass zwischen dem Düsenkopf und dem Gehäuse weiterhin eine Relativbewegung möglich ist und durch Drehen des Düsenkopfes der federvorgespannte Fixierstift in die mindestens eine Fixierungsbohrung eingreift. Sofern mehrere Fixierungsbohrungen vorhanden sind, greift der Fixierstift bei einem Weiterdrehen nacheinander in die einzelnen Fixierungsbohrungen ein. Die Raststellungen sind dann jedoch von dem Bediener wahrnehmbar. Dieser braucht sich bei der Demontage nur ungefähr die Stellung des Düsenkopfes zu merken und erreicht diese exakt in der Raststellung.

Vorzugsweise sind der Fixierstift in dem Gehäuse und die mindestens eine Fixierungsbohrung in dem Düsenkopf angeordnet. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Düsenkopf als Verschleißteil häufiger ausgetauscht werden muss und daher die einfach einzubringende Fixierungsbohrung trägt, während der Fixierstift zusammen mit einer Druckfeder das aufwendiger herzustellende Bauteil darstellt und demzufolge an dem Gehäuse angeordnet ist. Darüber hinaus benötigt der lateral bewegliche Fixierstift deutlich mehr Bauraum, welcher im Düsenkopf kaum vorhanden ist. Vorteilhafterweise ist das Befestigungsmittel eine den Düsenkopf übergreifende Überwurfmutter, welche in Wirkeingriff mit einem Gewindesockel des Gehäuses bringbar ist. Nach Erreichen der Raststellung wird der Düsenkopf durch weiteres Drehen der Überwurfmutter drehfest mit dem Spritzautomaten verbunden, ohne dass ein Verstellen des mittels Fixierstift und Fixierungsbohrung gehaltenen Düsenkopfes erfolgt.

Es hat sich auch als günstig erwiesen, wenn der Fixierstift in einer Führungsbohrung gelagert ist, welche in axialer Erstreckung des Gehäuses der Spritzvorrichtung und/oder des Düsenkopfes ausgerichtet ist. Die Fixierungsbohrung nimmt sowohl den Fixierstift als auch ein druckbelastetes Federelement auf. Dazu sollte die Führungsbohrung eine größere axiale Länge aufweisen als der Fixierstift.

Besonders bevorzugt ist der Fixierstift an mindestens einem Ende mit einer Kuppe ausgebildet. Die Kuppe sollte aus der Führungsbohrung vorstehen, sich beispielsweise an dem Düsenkopf abstützen und bei Erreichen der Raststellung in die entsprechende Fixierungsbohrung eintauchen. Für den Fall, dass der Düsenkopf über die erste Rastposition hinaus in eine weitere Rastposition gedreht werden soll, erleichtert die Kuppenform des Fixierstiftes ein Herauswandern und Zurückgleiten des Fixierstiftes aus der Fixierungsbohrung.

Beim Anziehen der Überwurfmutter kann es vorkommen, dass der Düsenkopf versehentlich mitbewegt wird und er somit seine vorgesehene Position verlässt. Es muss daher gewährleistet sein, dass dann, wenn die gewünschte Position des Düsenkopfes eingestellt ist, diese Mitnahme verhindert wird. Um dies zu gewährleisten, weist die Kuppe vorzugsweise einen Ausschnitt mit einer Kuppenkante auf. Die Kuppenkante hat den Vorteil, dass sie im Zusammenwirken mit einer entsprechenden Fläche der Fixierungsbohrung eine Sperrwirkung entfaltet, so - A -

dass ein Verdrehen des Spritzkopfes in Drehrichtung der Überwurfmutter beim Anziehen wirksam verhindert werden kann.

Der Ausschnitt macht weniger als 50% des Kuppenvolumens aus. Dies bedeutet, dass mindestens der Scheitel der Kuppenfläche, insbesondere der Kugelfläche, die die Kuppenfläche bildet, enthalten bleibt. Dies hat den Vorteil, dass die Kuppe beim Weiterdrehen des Düsenkopfes mit einer runden Fläche an der ebenen Unterseite des Düsenkopfes anliegt. Die gegenüber dem Scheitel der Kuppe zurückgesetzte Kuppenkante kann die Auflagefläche des Düsenkopfes dadurch nicht beschädigen.

Vorzugsweise ist der Fixierstift gegen Verdrehen gesichert. Damit wird gewährleistet, dass die Kuppenkante in der vorgesehenen Ausrichtung verbleibt und die Sperrwirkung immer bezüglich derselben Bewegungsrichtung auftritt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Fixierstift mindestens einen axialen Abschnitt mit einer radialen Ausnehmung auf. Darüber hinaus ist vorzugsweise in dem Gehäuse eine Bohrung eingebracht, welche mit der Führungsbohrung eine Ebene aufspannt und diese trifft. In die Bohrung kann eine Fixierschraube derart eingesetzt sein, dass diese in oder durch die Ausnehmung des Fixierstiftes ragt. Der Verfahrweg des Fixierstiftes wird durch die Ausnehmung und die dadurch verlaufende beziehungsweise hineinragende Fixierschraube begrenzt. In einer ausgeschobenen Stellung des Fixierstiftes drückt das Federelement den Fixierstift innerhalb der Fixierungsbohrung nach vorne. Dadurch wandert die Ausnehmung ebenfalls nach vorne, bis das Ende der Ausnehmung gegen die Fixierschraube stößt und dadurch ein weiteres Herausschieben des federvorgespannten Fixierstiftes verhindert wird. Außerdem wird ein Verdrehen des Fixierstiftes verhindert. Vorteilhafterweise weist die mindestens eine Fixierungsbohrung einen Innendurchmesser auf, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des Fixierstiftes ist, so dass dieser von der Fixierungsbohrung aufgenommen werden kann.

In einer günstigen Ausführungsform bilden mehrere Fixierungsbohrungen einen Lockkreis, wobei der Lockkreis stets der Führungsbohrung gegenübersteht. Um die gängigen Positionen einzustellen, kann der Lockkreis beispielsweise fünf Fixierungsbohrungen in einer Ausrichtung von jeweils 45° zueinander umfassen.

Die Fixierungsbohrungen können auf der Unterseite eines Befestigungsflansches des Düsenkopfes angeordnet sein. Der Befestigungsflansch stellt eine ringförmige ebene Fläche dar und kommt bei einem aufgesetzten Düsenkopf vorzugsweise auf dem Gewindesockel des Gehäuses zur Auflage.

Vorzugsweise ist die Fixierungsbohrung eine Sackbohrung, die in eine Bewegungsrichtung des Düsenkopfes mindestens eine zur Achse des Fixierstiftes geneigte Fläche aufweist.

Der Fixierstift ist derart in der Führungsbohrung festgelegt, dass die Kuppenkante an der geneigten Fläche anliegt und auf diese Weise in der vorgesehenen Bewegungsrichtung ihre Sperrwirkung entfaltet.

Vorzugsweise weist der Düsenkopf eine Materialaustrittsdüse auf. Diese Materialaustrittsdüse erzeugt vorzugsweise einen Rundstrahl. Als Material wird vorzugsweise ein Beschichtungsmaterial zum Beschichten von Substraten verwendet. Vorzugsweise weist der Düsenkopf seitlich der Materialaustrittsdüse mindestens ein Hörn mit mindestens einer Luftdüse auf. Es ist bevorzugt, mindestens zwei gegenüberliegende Hörner vorzusehen.

Zum besseren Verständnis wird nachfolgend die Erfindung anhand von drei Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine teilweise geschnittene dreidimensionale

Ansicht auf eine Spritzvorrichtung mit Düsenkopf;

Fig. 2: einen Querschnitt durch die Spritzvorrichtung mit Düsenkopf;

Fig. 3: eine dreidimensionale Ansicht eines Fixierstiftes;

Fig. 4: eine vergrößerte Darstellung des eingebauten Fixierstiftes und

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung der in die Fixierungsbohrung eingreifenden Kuppe des Fixierstiftes.

Die Figur 1 zeigt eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer Spritzvorrichtung 2 mit einem Gehäuse 19 und mit einem über ein Befestigungsmittel 3 daran befestigten Düsenkopf 1. Die Spritzvorrichtung 2 weist ein im Wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 19 auf, in welchem unter anderem eine in einem Materialkanal 20 angeordnete Materialnadel 16 und weitere nicht näher gezeigte Druckleitungen und Stelleinrichtungen zur Versorgung mit Druckluft und Material untergebracht sind.

An dem Düsenkopf 1 ist in einem mittigen Bereich eine Materialaustrittsdüse 15 zu erkennen, aus welcher das zu verspritzende Beschich- tungsmaterial austritt. In einem äußeren Randbereich ist die Materialaustrittsdüse 15 von zwei gegenüberliegenden Hörnern 17 umgeben, von denen in der Darstellung der Figur 1 lediglich ein Hörn 17 zu erkennen ist. In den Hörnern 17 befindet sich jeweils mindestens eine Luftdüse 18, aus der Druckluft austritt, mit der die Geometrie des Be- schichtungsmaterialstrahis beeinflusst werden kann. Der Materialstrahl besitzt beispielsweise einen runden Querschnitt (Rundstrahl) und kann durch die aus den Luftdüsen ausströmende Luft zu einem Flachstrahl verändert werden. Um ein zu lackierendes Werkstück mit einem dafür ausgerichteten Materialstrahl zu treffen, ist es von großer Wichtigkeit, auch nach einem Abnehmen des Düsenkopfes 1 diesen wieder in der ursprünglichen Ausrichtung auf dem Gehäuse 19 anzubringen.

Das Befestigungsmittel 3 umfasst eine Überwurfmutter 6, welche konzentrisch auf einen mit einem Außengewinde versehenen Gewindesockel 7 aufgedreht wird. Zunächst wird die Überwurfmutter 6 jedoch nicht vollständig angezogen, sondern nur so weit, dass sich der Düsenkopf 1 noch weiterhin gegenüber dem Gehäuse 19 drehen und dadurch in der vorgesehenen Stellung justieren lässt.

Das Justieren erfolgt mittels eines Fixierstiftes 4, der in seiner axialen Richtung beweglich in einer Führungsbohrung 8 gehalten ist. Bei einem abgenommenen Düsenkopf 1 ragt der Fixierstift 4 aufgrund eines ebenfalls in die Führungsbohrung 8 eingelegten Federelementes 14 aus der Führungsbohrung 8 heraus. Nach dem Aufsetzen des Düsenkopfes 1 wird der Fixierstift 4 durch den Befestigungsflansch 13 des Düsenkopfs 1 in die Führungsbohrung 8 zurückgedrückt. Bei einer Drehung des Du- senkopfes 1 gleitet der Fixierstift 4 bis zum Erreichen einer ersten Fixierungsbohrung 5 mit seinem vorderen Ende an dem Befestigungsflansch 13 entlang. Nach Erreichen der ersten Fixierungsbohrung 5 taucht der Fixierstift 4 aufgrund der Federkraft des Federelementes 14 in die Fixierungsbohrung 5 ein und verrastet dadurch den Düsenkopf 1 an dem Gehäuse 19. In der Ausführung der Figur 1 befinden sich innerhalb des Befestigungsflansches 13 noch weitere in Umfangsrichtung zueinander beabstandete Fixierungsbohrungen 5.

Sofern eine andere Raststellung gewünscht ist, muss der Bediener den Düsenkopf 1 gegen den Widerstand des vorstehenden Fixierstiftes 4 weiter drehen. Der Fixierstift 4 gleitet dann in der Führungsbohrung 8 zurück, so dass sich der Düsenkopf 1 weiter drehen lässt. Das Herausschieben des Fixierstiftes 4 aus der Fixierungsbohrung 5 wird insbesondere durch eine an dem vorderen Ende ausgebildete Kuppe 9 möglich, die besonders gut in Figur 3 zu erkennen ist.

Die Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch die Spritzvorrichtung 2 mit einem daran angeschraubten Düsenkopf 1 , wobei die in Zusammenhang mit der Figur 1 beschriebenen Hörner 17 aufgrund der Wahl der Schnittebene nicht sichtbar sind.

Damit das Federelement 14 bei abgenommenem Düsenkopf 1 nicht den Fixierstift 8 vollständig aus der Führungsbohrung 8 schiebt, wurde von der Oberseite des Gehäuses 19 eine rechtwinklig zu der Führungsbohrung 8 verlaufende weitere Bohrung 11 eingebracht. Diese Bohrung 11 läuft durch die Führungsbohrung 8, wobei in die Bohrung 11 eine Fixierschraube 12 eingesetzt ist, deren Länge wiederum über die Führungsbohrung 8 hinaus reicht.

Wie in Figur 3 zu erkennen ist, weist der Fixierstift 4 in diesem Bereich eine Ausnehmung 10 auf, durch welche die Fixierschraube 12 hindurch reicht und dadurch den Fixierstift 4 in Position hält. Durch das Zusammenspiel von Ausnehmung 10 und Fixierschraube 12 ist lediglich eine begrenzte axiale Bewegung des Fixierstiftes 4 möglich, jedoch keine Drehbewegung um die eigene Achse.

Die Einschränkung der Drehbewegung ist insbesondere von Vorteil, wenn, wie in Figur 3 dargestellt, ein Fixierstift 4 mit einer ausgeschnittenen Kuppe 9 verwendet wird. Diese weist eine Kugelfläche 9' und eine stufenartige Seite auf und sorgt dafür, dass der Düsenkopf 1 in einer bevorzugten Drehrichtung leicht weiter gedreht werden kann und in der entgegen gesetzten Richtung gesperrt ist.

Die stufenartige Seite wird durch den Ausschnitt 30 gebildet, der eine Stirnfläche 33 und eine Seitenfläche 31 aufweist. Die Seitenfläche 31 bildet mit der Kuppe 9 eine Kuppenkante 32. Der Ausschnitt 30 umfasst vorzugsweise weniger als 50% des Volumens der Vollkuppe, so dass die Kante 32 nicht im Scheitel 42 der Kuppe 9 liegt. Die Kuppenkante 32 ist gegenüber dem Scheitel 42 zurückgesetzt.

Wie in den Figuren 4 und 5 dargestellt ist, wird die Fixierungsbohrung 5 durch eine Sackbohrung gebildet, die mindestens eine zur Stiftachse 35 geneigte Fläche 40 aufweist, an der die Kante 32 angreift. Bei einer Bewegung in Pfeilrichtung, insbesondere Drehrichtung der Überwurfmutter beim Anziehen, ist der Düsenkopf 1 gesperrt, weil sich die Kante 32 in die geneigte Fläche 40 drückt. In der gezeigten Ausführungsform besitzt die Fixierungsbohrung 5 eine Kegelfläche 40. In entgegengesetzter Richtung ist eine Bewegung des Düsenkopfs 1 möglich, weil die Kugelfläche 9' der Kuppe 9 an der Kegelfläche 40 anliegt, die den Stift 40 verschiebt. Hierbei gleitet die Kugelfläche 9' an der Kegelfläche 40 nach unten. - -

Bezugszeichenliste

Dusenkopf

Spritzautomat

Befestigungsmittel

Fixierstift

Fixierungsbohrung

Überwurfmutter

Gewindesockel

Führungsbohrung

Kuppe

Kugelfläche

Ausnehmung

Bohrung

Fixierschraube

Befestigungsflansch

Federelement

Materialaustrittsdüse

Materialnadel

Hörn

Luftdüse

Gehäuse

Materialkanal

Ausschnitt

Seitenfläche

Kupenkante

Stirnfläche

Stiftachse geneigte Fläche

Scheitel der Kuppe

Claims

Patentansprüche

1. Spritzvorrichtung (2) mit einem Gehäuse (19) und mit einem Düsenkopf (1), wobei der Düsenkopf (1) über ein Befestigungsmittel (3) in unterschiedlichen Stellungen an dem Gehäuse (19) der Spritzvorrichtung (2) anbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Düsenkopf (1 ) oder dem Gehäuse (19) mindestens ein in seiner axialen Richtung beweglicher und federvorgespannter Fixierstift (4) vorgesehen ist, welcher in einer Raststellung in mindestens eine in dem jeweils anderen Bauteil (1 , 19) angeordnete Fixierungsbohrung (5) eingreift.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierstift (4) im Gehäuse (19) und die mindestens eine Fixierungsbohrung (5) in dem Düsenkopf (1 ) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (3) eine den Düsenkopf (1) übergreifende Überwurfmutter (6) ist, welche in Wirkeingriff mit einem Gewindesockel (7) des Gehäuses (19) bringbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierstift (4) in einer Führungsbohrung (8) gelagert ist, welche in axialer Erstreckung des Gehäuses (19) und/oder des Düsenkopfes (1 ) ausgerichtet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierstift (4) an mindestens einem Ende mit einer Kuppe (9) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppe (9) einen Ausschnitt (30) mit einer Kuppenkante (32) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppenkante (32) gegenüber dem Scheitel (42) der Kuppe (9) zurückgesetzt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierstift (4) gegen Verdrehen gesichert ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierstift (4) mindestens einen axialen Abschnitt mit einer radialen Ausnehmung (10) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (19) eine Bohrung (11 ) eingebracht ist, welche mit der Führungsbohrung (8) eine Ebene aufspannt und diese trifft.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in die Bohrung (11 ) eine Fixierschraube (12) derart eingesetzt ist, dass diese in die radiale Ausnehmung (10) des Fixierstiftes (4) ragt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Fixierungsbohrung (5) einen Innendurchmesser aufweist, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des Fixierstiftes (4) ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Fixierungsbohrungen (5) einen Lockkranz bilden, wobei der Lockkranz stets der Führungsbohrung (8) gegenübersteht.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierungsbohrungen (5) auf der Unterseite eines Befestigungsflansches (13) des Düsenkopfes (1 ) angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierungsbohrung (5) eine Sackbohrung ist, die in einer Bewegungsrichtung des Düsenkopfs (1) mindestens eine zur Achse (35) des Fixierstiftes (4) geneigte Fläche (40) aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierstift (4) derart in der Führungsbohrung (8) angeordnet ist, dass die Kuppenkante (32) an der geneigten Fläche (40) anliegt.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (1 ) eine Materialaustrittsdüse (15) aufweist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (1 ) seitlich der Materialdüse (15) mindestens ein Hörn (17) mit mindestens einer Lüftdüse (18) aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf mindestens zwei gegenüberliegende Hörner (18) aufweist.