WO2011015183A1 - Schlitzdüse - Google Patents

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WO2011015183A1
WO2011015183A1 PCT/DE2010/000899 DE2010000899W WO2011015183A1 WO 2011015183 A1 WO2011015183 A1 WO 2011015183A1 DE 2010000899 W DE2010000899 W DE 2010000899W WO 2011015183 A1 WO2011015183 A1 WO 2011015183A1
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WO
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air
cap
opening
spray head
head according
Prior art date
Application number
PCT/DE2010/000899
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Elmar Krayer
Alfred Goehring
Thomas Jeltsch
Jens Ulbrich
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J. Wagner Gmbh
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Publication date
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Priority to BR112012002708-5A priority patent/BR112012002708A2/pt
Publication of WO2011015183A1 publication Critical patent/WO2011015183A1/de
Priority to US13/359,907 priority patent/US9073068B2/en

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Definitions

  • the invention relates to a spray head for producing a Farbflachstrahls on a paint spray gun or on a paint spray lance according to the preamble of claim 1 and a spray head according to the preamble of claim 16th
  • the spray head can also be used for other air-driven application methods, which make use of the inventive function of the flat jet generation of the spray head.
  • the working level which is within a reasonable working distance for a
  • Coating is arranged in this way from
  • HVLP High Volume Low Pressure
  • Color jet provides a flat jet for improved homogeneity in the paint application, similar to a brush or a job by means of a roller, whereby the
  • EP 0 596 939 B1 paint spraying devices are known in which a radially symmetrical round jet of color, which emerges from a paint nozzle, arranged laterally to the paint nozzle air deflection means which in the form of
  • Air horns are formed, is deformed, so in the
  • Color coating significantly depends on the beam profile of the color spray provided by a paint spray gun.
  • the object of the invention is therefore a spray head for
  • the invention relates to a spray head for generating a color flat jet on a paint spray gun or on a Farbsprühlanze, which a Heilkulisse, a Farbdüse with needle valve and in the air flow direction after the
  • Air bubble arranged air cap includes.
  • the spray head for a paint spray lance is preferably without needle valve
  • the air scenery here has a centrally arranged passage opening for the passage of the paint nozzle.
  • the air cap is also a centrally arranged passage opening for the passage of the ink jet or the paint nozzle and a, surrounding the ink jet or the paint nozzle Mantel KunststoffStroms. Depending on whether it is the paint spray gun or
  • Color spray lance is a nozzle inner or outer mixture, passes once the paint nozzle or the already exited from the nozzle jet of color or construction material beam through the central opening in the air cap.
  • the spray head according to the invention comprises at least one in the air backdrop radially from the centric
  • At least one air deflecting means which is preferably designed as an air horn and which is arranged on an associated therewith air passage opening in the air cap.
  • the air horn deflects a passing air jet in the direction of the color jet or the Farbluftstrahls and stands over the air passage opening in the air cap and a
  • Air passage opening in the air gallery which have a comparable radial distance to the center of the air cap or the air curtain with an air source in or on the gun body in communication.
  • Air cap opening generates by its shape a flat jet, which experiences a widening on its way between the spray head and a working plane.
  • this is characterized in that the air deflection means is arranged on a narrow side of the centric air cap opening along the longitudinal axis of this slot-shaped opening, and an emerging from the spray head color beam along the transverse axis of the slot-shaped air cap opening is widened.
  • the spray head according to the invention generates due to its
  • the paint nozzle is also a slot-shaped paint nozzle
  • the two air deflecting means which are arranged at the respective narrow ends of the slot-shaped opening in the air cap, act by the, passing through them air flow from both sides reinforcing on the
  • Flat jet is provided for coating a surface.
  • subject of the invention are relief openings provided, which allow an additional air outlet from the paint spray gun body, without that the exiting air on the generated color beam, in particular on the
  • Cooling air flow is used, as is the case with a large number of centrifugal blowers used in the HVLP range.
  • Air deflector may be turned off for special uses.
  • a corresponding basic idea for a Rundstrahlfarbdüse is from the cited state of
  • Air deflection means will be explained in more detail in the course of this description by the embodiments. The statements within the scope of the embodiments is hereby incorporated by reference.
  • the invention further relates to a spray head for generating a Farbflachstrahls on a paint spray gun or on a paint spray lance, which comprises an air duct, in particular an air curtain. It is also conceivable that one
  • spray head according to the invention manages without air scenery
  • Paint spray gun also includes a paint nozzle with
  • Thick construction material preferably dispenses with a needle valve.
  • the spray head is characterized in that the central passage opening in the air cap as
  • a spray head which is simple and inexpensive to manufacture, produces a flat jet, and does not require additional air deflection means. Also may possibly be dispensed with an air backdrop, especially when using the gun body as
  • This further spray head according to the invention can in a
  • Spray head without air deflection means is provided that the paint nozzle is also formed as a slot-shaped nozzle.
  • a further preferred embodiment of the spray head according to the invention produces a color flat jet, which on a at a working distance from the spray head, impinges on the spray direction perpendicularly arranged working plane, wherein the longitudinal axis of the flat jet and a shorter than the longitudinal axis of the flat jet precipitating transverse axis of
  • Air cap opening is rotated 90 ° around the spray direction.
  • Passages or their end in an opening is referred to below as a channel, in particular as an air duct.
  • Figure 1 an exploded view of the air cap with
  • FIG. 3 shows a rear view of the representation according to FIG. 2
  • FIG. 4 shows an assembled representation according to FIG. 1
  • FIG. 8 shows a sectional view through an assembled arrangement according to FIG. 4 along the slot longitudinal axis
  • FIG. 9 shows a sectional view along the slot transverse axis of an assembled arrangement according to FIG. 4
  • Figure 10 is an exploded view of an air cap without
  • Figure 1 shows the exploded view of a spray head 1 according to the invention, in which the components along an axis of symmetry 2, which substantially corresponds to the spray direction of the spray head, from each other
  • the spray head 1 in this case comprises an air cap 3, an air curtain 4 and a paint nozzle 5, wherein between the air cap 3 and air gate 4 with ink nozzle 5, an air control disk 6 is arranged.
  • the paint nozzle 5 is presently designed as a needle valve, and has a slot-shaped nozzle outlet.
  • the needle 7, which is introduced from the rear direction in the paint nozzle 5, has at its tip a wedge shape 8, which is adapted to the slot-shaped nozzle opening.
  • a valve seat 9 is formed, to which, after a taper 10, a guide 11 and a
  • the paint nozzle 5 is present in the air curtain 4 via
  • Paint spray gun can be used.
  • Opening of the paint nozzle 5 protrudes seen in the direction of spraying beyond the air gate 4 addition, so that an intervention in or penetration can be achieved by subsequent components.
  • the air gate 4 has on its upper side fixing lugs 20 and 21, which in the assembled state ( Figure 4) are in engagement with corresponding fixing grooves 22 in the air cap 3, and connect both parts in rotation with each other.
  • the air curtain 4 further has on its rear side fixing grooves 23, which with corresponding fixing lugs in
  • Paint spray gun body (not shown) are also engaged. In the area of the air scenery 4 are also engaged. In the area of the air scenery 4 are also engaged. In the area of the air scenery 4 are also engaged. In the area of the air scenery 4 are also engaged. In the area of the air scenery 4 are also engaged. In the area of the air scenery 4 are also engaged. In the area of the air scenery 4 are also engaged. In the area of the air scenery 4 are
  • Mold air passages 25 and relief air passages 26 formed.
  • the corresponding mold air passages 25 and the discharge air passages 26 have from the center of the air gate 4 a radial distance, which
  • Control air passages 30 are arranged in the control disk 6. In this way, the control air passages 30 and the mold air passages 25 and the
  • Relief air passages 26 are brought together with assembled spray head to each other and air ducts
  • the air control disk 6 further comprises an actuating pin 31 and a centrally disposed opening which a passage of the paint nozzle and a surrounding
  • the air cap 3 is arranged.
  • the air cap 3 comprises on its back corresponding
  • Fixiernuten 22 which a rotationally fixed connection with the
  • the air cap comprises two air deflecting means in the form of air horns 40, which at the respective narrow ends along a Longitudinal axis of a slot-shaped central opening 41 are arranged in the air cap.
  • the air horns 40 point
  • Formluftaustritte 42 which direct an outgoing air jet in the direction of a through the central opening 41 emerging color air jet. Moreover, the air cap 3
  • Discharge openings 43 which ralö réelle at a radial distance from the centering '41 are arranged, and the exiting air flow does not make impact on an emerging from the central opening color air jet.
  • the named components can be produced, for example, both as a metal part or as plastic injection-molded parts, depending on which quality requirement or
  • the spray head according to the invention is suitable for applications for air-driven application processes, which atomize the ink in particular with compressed air with a maximum air pressure of 10 bar, or in the HVLP process use a nozzle pressure of less than 0.7 bar (to 10.0 psi) to the HVLP Convention.
  • Control air passage 30 and a discharge opening 43 flows therethrough. In this way, a secondary air channel, which discharges a discharge air flow from the gun body, without the exiting color air jet
  • FIG. 2 shows a further exploded view of a
  • Spray head 60 with an air cap 3, a Air control disk 6, as well as an air gate 4 with color nozzle arranged therein 5.
  • a union nut 61 is provided, which engages in a thread (not shown here) on the paint gun.
  • the air control disk 6 has such arranged
  • Control air passages 30 on that they can be brought either with the relief air passages 26 of the air backdrop or with the forming air passages 25 of the air backdrop in coverage. Due to the fixing lugs 21 and the fixing grooves 22 are air cap 3 and 4 air backdrop with each other in rotation with each other, wherein the discharge openings 43 and the rear side arranged mold air passages (not shown here) of the air horns 40 with the respective
  • the fixing lugs 21 and the fixing grooves 22 have different lengths in order to ensure a functionally correct mounting of the air cap 3 with respect to the air curtain 4. A twisted by 180 ° mounting is therefore not possible.
  • Control air passages 30 either an air passage through a mold air channel, which is formed from the mold air passage 25 and the air guide in the air horn 40, or a
  • the actuating pin 31 on the air control disk 6 engages in the assembled state through a slot 63 therethrough.
  • a rotary actuator 64 is arranged, which with clamping wings 65 on the union nut 61st
  • the rotary actuator 64 has a driver 66, which engages the actuating pin 31 in the mounted state with a front bulge and entrains it. In this way, the rotational movement 62 can be transmitted via the rotary actuator 64 on the actuating pin 31, and thus a simplified switching between an air duct by a Formluftkanal and an air flow through the
  • Relief channels can be achieved.
  • FIG. 3 shows a spray head according to the invention according to FIG. 2 in a rear view. It is clear that in the air control disk 6, the control air passages 30th
  • cross-sectional areas 30a and 30b may have different cross-sectional areas 30a and 30b, depending on whether they should be suitable to form a mold air channel, or only to form a
  • air inlets 70 are arranged, through which a shaping air flow enters an air horn 40, and can act through the Form Kunststoffaustrittsö réelle 42 on a color air jet.
  • the air cap 3 has on its rear side a recess 71, which in its dimension for receiving the
  • Air control disk 6 is formed so that the
  • Air control disk 6 can be arranged in the assembled state of the spray head between the air cap 3 and the air gate 4, but not by the contact pressure of
  • Union nut 61 is held, but remains rotatable in the recess 71.
  • FIG. 4 shows an assembled arrangement of the components according to FIG. 1, in which the air control disk 6 is now located in the interior between the air gate 4 and the air cap 3
  • the slot-shaped tip of the paint nozzle 5 passes through the region of the slot-shaped central opening 41 in the air cap or forms a plane therewith. Between the edge of the slot-shaped central opening 41 and the edge of the slot-shaped ink nozzle 5, an annular gap 80 is formed, through which a shell air stream, which entrains the paint emerging from the paint nozzle 5 and is atomized, out.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a spray head 100 according to the invention, in which the air cap as a two-part element, comprising a horn cap 101 and a
  • the horn cap 101 in this case has air horns 103, on which form air outlets 104 are arranged, the exiting air flow can act on a central color air jet. Furthermore, the horn cap 101 relief openings 105, which at a radial distance from the center of the horn cap 101st
  • the annular gap cap 102 has in its central region a slot-shaped central opening 106, which laterally by corresponding projections and formations for
  • Narrow sides of the slot-shaped central opening 106 are arranged symmetrically opposite each other at a radial distance.
  • the surface of the annular gap cap 102 is further pierced by holes 108, which are not used as air passages.
  • an air curtain 110 is arranged in the center thereof
  • the air curtain 110 has
  • Air passages 113 the radial distance from a center corresponding to the radial distance of the
  • Formluftaustrittskanälen 104 in the air horn 103 of the horn cap 101 is selected.
  • annular gap cap and the edge of the paint nozzle 112, an annular gap for the passage of a shell air flow is formed.
  • Figure 6 shows a further exploded view of a
  • Clutch nut 121 and a rotary actuator 122 includes.
  • the rotary actuator 122 is connected via clamping wing 123 at the
  • Clutch nut 121 clipped and has drivers 124, which in a rotational movement 125, the air horns 103 of
  • the air cap 103 is rotatably mounted resting on the annular gap cap 102, so that a pivoting of the air passages on the back of the horn cap 101, which in the
  • Relief openings 105 or the mold air outlets 104 open, through the air passages 107 is possible. This ensures that alternatively an air duct through the
  • Air passages 107 in the annular gap cap 102 and, alternatively, the relief openings 105 in the horn cap 101 or the mold air outlets 104 in the horn cap 101 may be formed.
  • FIG. 7 shows a representation according to FIG. 6 in a rear view.
  • Relief openings 105 are formed, which rotate by the horn cap 101 can be brought into coincidence with the air passages 107 in the annular gap cap 102 corresponding to the mold air inlets 130, and thus
  • Langlochaus Principle 131 provided, in which engage, through the holes 108 in the annular gap cap 2 cross-pin 111 of the air gate 110, and in cooperation with the slot 131 form a rotation stop, on the one hand the correct congruent positioning of the
  • FIG. 8 a spray head 1 according to the invention is shown in a sectional view along the longitudinal axis of the slot-shaped ink nozzle or the slot-shaped central opening 41 of FIG
  • the ink nozzle 5 in this case comprises a needle head 200, which in the present case slightly withdrawn
  • Machining distance is to be selected, which corresponds for example to a distance of a painter in front of a wall or a workpiece to be painted, has a transverse extent 202.
  • the projected color beam profile is illustrated by means of a schematically illustrated spray limit 203.
  • the transverse extent 202 is substantially parallel to
  • Central opening 41 corresponds.
  • Forming air openings 42 provide, depending on the position of the air control disk 6, a shaping air flow which acts laterally on the exiting paint air jet, and deforms the spray boundary 203 further towards a centric spray axis.
  • Figure 9 shows a rotated by 90 ° representation of the state of Figure 8 also in a centric sectional image.
  • the spray pattern 201 is in this position in its
  • Longitudinal extension 210 formed significantly enlarged, wherein the distance of the working plane was selected according to the distance of Figure 8.
  • the longitudinal extent 210 of the spray pattern 201 extends substantially parallel to the slot transverse extent 211, so that a longitudinal or transverse axis of the color flat jet in the form of a spray pattern 201 to a longitudinal or transverse axis of a slot-shaped central opening 41 and / or
  • FIG. 9 also shows the passage of the actuating pin 31 for the air control disk 6 through the surface of the air cap 3.
  • FIG. 10 shows an air cap 4 according to FIG. 1, the latter being on its surface directed in the spray direction

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sprühkopf mit einer schlitzförmigen zentralen Luftaustrittsoffnung und vorzugsweise einer schlitzförmigen Farbdüse zur Ausbildung eines Farb-Flachstrahls bei einem luftgetriebenen Auftragungsverfahren.

Description

"Schlitzdüse"
Die Erfindung betrifft einen Sprühkopf zur Erzeugung eines Farbflachstrahls an einer Farbspritzpistole bzw. an einer Farbsprühlanze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. einen Sprühkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 16.
Erfindungsgemäß kann der Sprühkopf auch für anderweitige luftgetriebene Auftragungsverfahren eingesetzt werden, welche von der erfindungsgemäßen Funktion der Flachstrahlerzeugung des Sprühkopfs Gebrauch machen.
Im Bereich der sprühenden Auftrageverfahren, beispielsweise beim Farbsprühen oder Lacksprühen existiert eine Vielzahl von technischen Grundprinzipien. Neben so genannten Airless- Verfahren, welche Farbe unter hohem Druck zerstäuben, und auf eine Oberfläche aufbringen, existieren eine Vielzahl von druckluftbetriebenen Verfahren. Dabei wird ein, aus einer Düse austretender Farbstrahl, mittels vorbeiströmender Luftmassen (Mantelluft) vernebelt, und somit als Farbsprühnebel in
Richtung einer Arbeitsebene transportiert. Die Arbeitsebene welche in einem angemessenen Arbeitsabstand für eine
Beschichtung angeordnet ist, wird auf diese Weise vom
Farbstrahl getroffen und die Farbe dadurch darauf aufgetragen. Aus dem Stand der Technik sind hierbei unter anderem
kompressordruckluftbetriebene Geräte sowie so genannte HVLP- Geräte (High Volume Low Pressure) bekannt, welche sich in einigen Betriebsparametern, beispielsweise dem Düsenluftdruck unterscheiden .
Eine Gerätegattung aus dem Stand der Technik ist zur
Bereitstellung eines Farb-Flachstrahls geeignet, welcher
Vorteile beim Auftragen einer Farbe auf einer Oberfläche bietet. Im Vergleich zu einem radialsymmetrischen runden
Farbstrahl bietet ein Flachstrahl eine verbesserte Homogenität bei der Farbauftragung, ähnlich eines Pinselauftrags oder eines Auftrags mittels einer Walze, wodurch das
Farbbeschichtungsergebnis deutlich verbessert wird.
Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der
EP 0 596 939 Bl sind Farbsprühvorrichtungen bekannt, bei welchen ein radial symmetrischer runder Farbstrahl, welcher aus einer Farbdüse austritt, durch seitlich zur Farbdüse angeordnete Luftablenkungsmittel, welche in Form von
Lufthörnern ausgebildet sind, deformiert wird, sodass im
Bereich einer Arbeitsebene ein erzeugter Farb-Flachstrahl auftrifft.
Die erzeugten Flachstrahlprofile nach dem Stand der Technik stellen jedoch oftmals nur eine unzureichende Ausprägung des Strahlprofils zur Verfügung, insbesondere wenn zähflüssige Farbmaterialien wie beispielsweise Wandfarbe oder dickflüssige Lacke benutzt werden sollen. Eine Verbesserung des
Flachstrahlprofils ist stets wünschenswert, da das
Arbeitsergebnis und die daraus resultierende Güte der
Farbbeschichtung erheblich vom Strahlprofil des von einer Farbsprühpistole bereitgestellten Farbstrahls abhängt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Sprühkopf zur
Erzeugung eines Farb-Flachstrahls an einer Farbspritzpistole bzw. an einer Farbsprühlanze weiterzubilden, welcher die
Nachteile des Standes der Technik verbessert.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung wird durch den Oberbegriff des Anspruchs 16 sowie den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 16 gegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen sowie zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den abhängigen
Ansprüchen dargestellt.
Die Erfindung betrifft einen Sprühkopf zur Erzeugung eines Farb-Flachstrahls an einer Farbspritzpistole bzw. an einer Farbsprühlanze, welcher eine Luftkulisse, eine Farbdüse mit Nadelventil und eine in Luftströmungsrichtung nach der
Luftkulisse angeordnete Luftkappe umfasst. Der Sprühkopf für eine Farbsprühlanze ist vorzugsweise ohne Nadelventil
ausgeführt, wenn beispielsweise ein dickflüssiges Baumaterial, wie zum Beispiel Mörtel versprüht werden soll. Die Luftkulisse weist hierbei eine zentrisch angeordnete Durchtrittsöffnung zum Durchtritt der Farbdüse auf. In der Luftkappe befindet sich ebenfalls eine zentrisch angeordnete Durchtrittsöffnung zum Durchtritt des Farbstrahls oder der Farbdüse und eines, den Farbstrahl bzw. die Farbdüse umgebenden MantelluftStroms . Je nach dem, ob es sich bei der Farbspritzpistole bzw.
Farbsprühlanze um eine Düse innerer oder äußerer Mischung handelt, tritt einmal die Farbdüse oder der bereits aus der Düse ausgetretene Farbstrahl bzw. Baumaterialstrahl durch die zentrische Öffnung in der Luftkappe hindurch.
Des Weiteren umfasst der erfindungsgemäße Sprühkopf mindestens eine in der Luftkulisse radial von der zentrischen
Durchtrittsöffnung beabstandete Luftdurchtrittsöffnung sowie mindestens ein Luftablenkungsmittel, welches vorzugsweise als Lufthorn ausgebildet ist und welches auf einer ihm zugeordnete Luftdurchtrittsöffnung in der Luftkappe angeordnet ist. Das Lufthorn lenkt einen durchtretenden Luftstrahl in Richtung des Farbstrahls oder des Farbluftstrahls ab und steht über die Luftdurchtrittsöffnung in der Luftkappe und eine
Luftdurchtrittsöffnung in der Luftkulisse, welche einen vergleichbaren radialen Abstand zum Mittelpunkt der Luftkappe bzw. der Luftkulisse aufweisen mit einer Luftquelle im oder am Pistolenkorpus in Kommunikation.
Erfindungsgemäß ist der Sprühkopf dadurch gekennzeichnet, dass die zentrische Durchtrittsöffnung in der Luftkappe als
schlitzförmige Luftkappenöffnung mit einer ersten Längsachse dieser Luftkappenöffnung und einer gegenüber dieser kürzer ausfallenden ersten Querachse dieser Luftkappenöffnung
ausgebildet ist.
Der erfindungsgemäße Sprühkopf mit schlitzförmiger
Luftkappenöffnung erzeugt durch seine Form einen Flachstrahl, welcher eine Aufweitung auf seinem Weg zwischen dem Sprühkopf und einer Arbeitsebene erfährt.
In einer Weiterbildung des Sprühkopfs nach Anspruch 1 ist dieser dadurch gekennzeichnet, dass das Luftablenkungsmittel an einer Schmalseite der zentrischen Luftkappenöffnung entlang der Längsachse dieser schlitzförmigen Öffnung angeordnet ist, und ein aus dem Sprühkopf austretender Farbstrahl entlang der Querachse der schlitzförmigen Luftkappenöffnung aufgeweitet wird.
Der erfindungsgemäße Sprühkopf erzeugt aufgrund seiner
schlitzförmigen Luftkappenöffnung einen aufgeweiteten
Flachstrahl, dessen Aufweitung in Richtung der Querachse der schlitzförmigen Luftkappenöffnung erfolgt, sodass ein
horizontal verlaufender Schlitz in der Luftkappe einen
vertikal verlaufenden Flachstrahl zur Folge hat.
In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung des Sprühkopfs ist die Farbdüse ebenfalls als schlitzförmige Farbdüse
ausgebildet.
Auf diese Weise wird die Flachstrahlbildung weiter verstärkt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Anordnung ist vorgesehen, dass zwei Luftablenkungsmittel, vorzugsweise zwei Lufthörner symmetrisch zum Mittelpunkt der Luftkappe vorgesehen sind.
Die beiden Luftablenkungsmittel, welche an den jeweiligen schmalen Enden der schlitzförmigen Öffnung in der Luftkappe angeordnet sind, wirken durch den, durch sie hindurchtretenden Luftstrom von beiden Seiten verstärkend auf die
Flachstrahlbildung ein, sodass ein überdies verbesserter
Flachstrahl zur Beschichtung einer Oberfläche bereitgestellt wird.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des
erfindungsgemäßen Gegenstands sind Entlastungsöffnungen vorgesehen, welche einen zusätzlichen Luftaustritt aus dem Farbspritzpistolenkorpus erlauben, ohne dass die austretende Luft auf den erzeugten Farbstrahl, insbesondere auf den
Flachstrahl einwirkt.
Über derartige Entlastungsöffnungen kann erreicht werden, dass stets ein ausreichender Luftvolumenstrom gefördert werden kann, um beispielsweise ein luftlieferndes Gebläse mit
ausreichender Kühlung zu versehen. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn der Förderluftstrom beispielsweise als
Kühlluftstrom eingesetzt wird, wie es bei einer Vielzahl der verwendeten Radialgebläse im HVLP-Bereich der Fall.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Sprühkopfs sind darüber hinaus Mittel vorgesehen, welche alternativ entweder die Entlastungsöffnungen oder die Luftablenkungsmittel mit Luft versorgen. Auf diese Weise kann ein maximal zur Verfügung stehender Luftstrom ausgenutzt werden, obwohl die
Luftablenkungsmittel eventuell für besondere Verwendungszwecke abgeschaltet werden können. Eine entsprechende Grundidee für eine Rundstrahlfarbdüse ist aus dem genannten Stand der
Technik der EP 0 596 939 Bl bekannt.
Die vorteilhaften Ausbildungen der Mittel zum alternativen Schalten der Entlastungsöffnungen oder der
Luftablenkungsmittel sollen im Verlauf dieser Beschreibung durch die Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Auf die Ausführungen im Rahmen der Ausführungsbeispiele wird hier ausdrücklich Bezug genommen.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Sprühkopf zur Erzeugung eines Farbflachstrahls an einer Farbspritzpistole bzw. an einer Farbsprühlanze, welcher eine Luftführung, insbesondere eine Luftkulisse umfasst. Es ist auch denkbar, dass eine
Farbspritzpistole bzw. Farbsprühlanze mit einem
erfindungsgemäßen Sprühkopf ohne Luftkulisse auskommt,
beispielsweise wenn die Farbdüse entsprechend zentrisch in der Luftführung des Farbpistolenkorpus aufgehängt ist, und keine Luftablenkungsmittel im Bereich der Luftkappe vorhanden sind. Die Notwendigkeit einer Luftkulisse ist nur gegeben, wenn unterschiedliche Luftdurchtrittsöffnungen zu unterschiedlichen Luftaustrittsöffnungen korrespondierend in Deckung gebracht werden sollen, um auf diese Weise sonstige notwendige
Funktionen neben der reinen Flachstrahlerzeugung
bereitzustellen.
Der weitere erfindungsgemäße Sprühkopf für eine
Farbspritzpistole umfasst überdies eine Farbdüse mit
Nadelventil sowie eine in Strömungsrichtung der Luft nach der Luftführung angeordnete Luftkappe, welche eine zentrisch angeordnete Durchtrittsöffnung zum Durchtritt eines
Farbstrahls oder einer Farbdüse und eines den Farbstrahl bzw. die Farbdüse umgebenden Mantelluftstroms aufweist. Der
Sprühkopf einer Farbsprühlanze zum Versprühen von
dickflüssigem Baumaterial verzichtet vorzugsweise auf ein Nadelventil. Der Sprühkopf ist dadurch gekennzeichnet, dass die zentrische Durchtrittsöffnung in der Luftkappe als
schlitzförmige Öffnung ausgebildet ist, wobei die
schlitzförmige Öffnung eine erste Längsachse der
Luftkappenöffnung und eine gegenüber dieser kürzer ausfallende erste Querachse der Luftkappenöffnung aufweist.
Auf diese Weise wird ein Sprühkopf bereitgestellt, welcher einfach und kostengünstig herzustellen ist, einen Flachstrahl erzeugt und keine zusätzlichen Luftablenkungsmittel benötigt. Ebenfalls kann auf eine Luftkulisse eventuell verzichtet werden, insbesondere bei Nutzung des Pistolenkorpus als
Luftführung.
Dieser weitere erfindungsgemäße Sprühkopf kann in einer
Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, welche
unterschiedlichste Beschichtungsmaterialien umfassen können.
In einer Weiterbildung des weiteren erfindungsgemäßen
Sprühkopfs ohne Luftablenkungsmittel ist vorgesehen, dass die Farbdüse ebenfalls als schlitzförmige Düse ausgebildet wird. Eine überdies bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sprühkopfs erzeugt einen Farb-Flachstrahl, welcher auf einer in einem Arbeitsabstand vom Sprühkopf entfernten, zur Sprührichtung senkrecht angeordneten Arbeitsebene auftrifft, wobei die Längsachse des Flachstrahls und eine kürzer als die Längsachse des Flachstrahls ausfallende Querachse des
Flachstrahls gegenüber einer Längsachse der schlitzförmigen Luftkappenöffnung und der Querachse der schlitzförmigen
Luftkappenöffnung um 90° um die Sprührichtung verdreht ist.
Auf diese Weise wird ebenfalls ein Flachstrahl erzeugt, welcher beispielsweise bei horizontal angeordneter
schlitzförmiger Öffnung der Luftkappe einen vertikal
verlaufenden Flachstrahl auf einer Arbeitsebene erzeugt.
Im Folgenden sollen die erfindungsgemäßen Prinzipien eines Sprühkopfs zur Erzeugung eines Farb-Flachstrahls an einer Farbspritzpistole weiter erläutert werden. Hierbei werden die Begriffe eines Durchtritts für durchströmte Durchbrechungen innen liegender Bauteile benutzt. Die Begriffe der Öffnungen werden für Durchbrechungen an Bauteilen benutzt, welche Luft vom innen liegenden Bereich in den außen liegenden Bereich münden lassen. Eine Hintereinanderschaltung mehrerer
Durchtritte bzw. deren Ende in einer Öffnung wird im Folgenden als Kanal, insbesondere als Luftkanal bezeichnet.
Im Rahmen der Ausführungsbeispiele zeigen
Figur 1 - eine Explosionszeichnung der Luftkappe mit
Luftsteuerscheibe, Luftkulisse sowie Nadelventil
Figur 2 - eine Explosionszeichnung eines erfindungsgemäßen
Sprühkopfs
Figur 3 - eine rückseitige Ansicht der Darstellung nach Figur 2 Figur 4 - eine zusammengefügte Darstellung nach Figur 1
Figur 5 - eine Explosionszeichnung einer weiteren
erfindungsgemäßen Anordnung aus Luftkappe (zweiteilig ausgebildet) , Luftkulisse und Farbdüse Figur 6 - eine Explosionszeichnung eines weiteren
erfindungsgemäßen Sprühkopfs
Figur 7 - eine rückseitige Darstellung der erfindungsgemäßen
Anordnung nach Figur 6
Figur 8 - ein Schnittbild durch eine zusammengefügte Anordnung gemäß Figur 4 entlang der Schlitz-Längsachse
Figur 9 - ein Schnittbild entlang der Schlitz-Querachse einer zusammengefügten Anordnung gemäß Figur 4
Figur 10- eine Explosionszeichnung einer Luftkappe ohne
Luftablenkung
Im Einzelnen zeigt Figur 1 die Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Sprühkopfs 1, bei welchem die Bestandteile entlang einer Symmetrieachse 2, welche im Wesentlichen der Sprührichtung des Sprühkopfs entspricht, voneinander
beabstandet dargestellt sind. Der Sprühkopf 1 umfasst hierbei eine Luftkappe 3, eine Luftkulisse 4 sowie eine Farbdüse 5, wobei zwischen Luftkappe 3 und Luftkulisse 4 mit Farbdüse 5 eine Luftsteuerscheibe 6 angeordnet ist.
Die Farbdüse 5 ist vorliegend als Nadelventil ausgebildet, und weist einen schlitzförmigen Düsenaustritt auf. Die Nadel 7, welche von rückseitiger Richtung in die Farbdüse 5 eingebracht wird, weist an ihrer Spitze eine Keilform 8 auf, welche der schlitzförmigen Düsenöffnung angepasst ist. Im Anschluss an die Keilform ist ein Ventilsitz 9 ausgebildet, an welchen sich nach einer Verjüngung 10 eine Führung 11 sowie ein
Dichtungslauf 12 anschließen.
Die Farbdüse 5 ist vorliegend in der Luftkulisse 4 über
Verbindungsstege 13 zentrisch aufgehängt und kann auf diese Weise als ein Bauteil in eine erfindungsgemäße
Farbspritzpistole eingesetzt werden. Die schlitzförmige
Öffnung der Farbdüse 5 ragt hierbei in Sprührichtung gesehen über die Luftkulisse 4 hinaus, sodass ein Eingriff in bzw. Durchgriff durch nachfolgende Bauteile erreicht werden kann.
Die Luftkulisse 4 weist auf ihrer Oberseite Fixiernasen 20 sowie 21 auf, welche in zusammengefügtem Zustand (Fig.4) mit entsprechenden Fixiernuten 22 in der Luftkappe 3 in Eingriff stehen, und beide Teile drehfest miteinander verbinden. Die Luftkulisse 4 weist weiterhin auf ihrer Rückseite Fixiernuten 23 auf, welche mit entsprechenden Fixiernasen im
Farbspritzpistolenkorpus (nicht dargestellt) ebenfalls in Eingriff stehen. Im Bereich der Luftkulisse 4 sind
durchtretend durch deren Oberfläche mehrere Luftdurchtritte ausgebildet. Zusätzlich zu einem radial umlaufenden
zentrischen Durchtritt in der Luftkulisse sind weiterhin
Formluftdurchtritte 25 sowie Entlastungsluftdurchtritte 26 ausgebildet. Die entsprechenden Formluftdurchtritte 25 sowie die Entlastungsluftdurchtritte 26 weisen von dem Mittelpunkt der Luftkulisse 4 einen radialen Abstand auf, welcher
entsprechend einem radialen Abstand von einem Mittelpunkt einer Steuerluftscheibe 6 gewählt ist, in dem
Steuerluftdurchtritte 30 in der Steuerscheibe 6 angeordnet sind. Auf diese Weise können die Steuerluftdurchtritte 30 und die Formluftdurchtritte 25 sowie die
Entlastungsluftdurchtritte 26 bei zusammengefügtem Sprühkopf zueinander in Deckung gebracht werden und Luftkanäle
ausbilden.
Die Luftsteuerscheibe 6 umfasst weiterhin einen Betätigungspin 31 sowie eine zentrisch angeordnete Öffnung, welche einen Durchtritt der Farbdüse sowie eines umgebenden
Mantelluftstroms ermöglicht.
In Färb- bzw. Luftströmungsrichtung nachfolgend ist am
erfindungsgemäßen Sprühkopf 1 die Luftkappe 3 angeordnet. Die Luftkappe 3 umfasst auf ihrer Rückseite entsprechende
Fixiernuten 22, welche eine drehfeste Verbindung mit der
Luftkulisse 4 herstellen. Auf ihrer Vorderseite umfasst die Luftkappe zwei Luftablenkungsmittel in Form von Lufthörnern 40, welche an den jeweils schmalseitigen Enden entlang einer Längsachse einer schlitzförmigen zentrischen Öffnung 41 in der Luftkappe angeordnet sind. Die Lufthörner 40 weisen
Formluftaustritte 42 auf, welche einen austretenden Luftstrahl in Richtung eines durch die Zentralöffnung 41 austretenden Farb-Luftstrahls richten. Überdies weist die Luftkappe 3
Entlastungsöffnungen 43 auf, welche in einem radialen Abstand zur Zent'ralöffnung 41 angeordnet sind, und deren austretender Luftstrom keine Einwirkung auf einen aus der Zentralöffnung austretenden Farb-Luftstrahl vornimmt.
Erfindungsgemäß können die benannten Bauteile beispielsweise sowohl als Metallteil oder als Kunststoff-Spritzgießteile hergestellt sein, je nach dem welche Güteanforderung bzw.
Materialbeschaffenheit an die einzelnen Komponenten gestellt wird. Es ist auch denkbar, beispielsweise die Farbdüse aus Metall, die Luftkulisse aus Kunststoff, die Luftkappe
ebenfalls aus Kunststoff sowie weitere Variationen von
Materialkombinationen im Rahmen der Herstellung der
Bestandteil zu nutzen.
Der erfindungsgemäße Sprühkopf eignet sich für Anwendungen für luftgetriebene Auftragungsverfahren, welche insbesondere mit Druckluft mit einem Luftdruck von maximal 10 bar die Farbe zerstäuben, oder im HVLP-Verfahren einen Düsendruck von unter 0,7 bar (auf 10,0 psi) nutzen, um der HVLP-Konvention zu entsprechen.
In Figur 1 ist weiterhin exemplarisch ein Luftstromverlauf 50 dargestellt, welcher aus einem nicht dargestellten
Pistolenkorpus in vorliegender Position der Luftsteuerscheibe 6 durch einen Entlastungsluftdurchtritt 26, einen
Steuerluftdurchtritt 30 sowie eine Entlastungsöffnung 43 hindurchströmt. Auf diese Weise entsteht ein Nebenluftkanal, welcher einen Entlastungsluftstrom aus dem Pistolengehäuse abführt, ohne auf den austretenden Farb-Luftstrahl
einzuwirken. Äquivalent werden auch die anderen dargestellten und nicht näher bezeichneten Durchtritte und Öffnungen zu Kanälen verschaltet.
Figur 2 zeigt eine weitere Explosionsdarstellung eines
erfindungsgemäßen Sprühkopfs 60, mit einer Luftkappe 3, einer Luftsteuerscheibe 6, sowie einer Luftkulisse 4 mit darin angeordneter Farbdüse 5. Zur Befestigung des erfindungsgemäßen Sprühkopfs an einer Farbpistole (nicht dargestellt) ist eine Überwurfmutter 61 vorgesehen, welche in einen Gewindegang (hier nicht dargestellt) an der Farbpistole eingreift. Die Luftsteuerscheibe 6 weist derart angeordnete
Steuerluftdurchtritte 30 auf, dass diese entweder mit den Entlastungsluftdurchtritten 26 der Luftkulisse oder mit den Formluftdurchtritten 25 der Luftkulisse in Deckung gebracht werden können. Aufgrund der Fixiernasen 21 und der Fixiernuten 22 stehen Luftkappe 3 und Luftkulisse 4 miteinander drehfest in Verbindung, wobei die Entlastungsöffnungen 43 und die rückseitig angeordneten Formluftdurchtritte (hier nicht dargestellt) der Lufthörner 40 mit den jeweils
korrespondierenden Durchtritten in der Luftkulisse 4 in
Deckung stehen. Die Fixiernasen 21 und die Fixiernuten 22 weisen unterschiedliche Längen auf, um eine funktionsrichtige Montage der Luftkappe 3 gegenüber der Luftkulisse 4 sicher zu stellen. Eine um 180° verdrehte Montage ist somit nicht möglich. Durch Verdrehen der Luftsteuerscheibe 6 um ihren Mittelpunkt entlang einer Drehbewegung 62 erlauben die
Steuerluftdurchtritte 30 entweder einen Luftdurchtritt durch einen Formluftkanal, welcher aus dem Formluftdurchtritt 25 und der Luftführung im Lufthorn 40 gebildet wird, oder einen
Durchtritt durch einen Entlastungsluftkanal, welcher durch die Entlastungsluftdurchtritte 26 und die Entlastungsöffnungen 43 gebildet wird.
Der Betätigungspin 31 an der Luftsteuerscheibe 6 greift in zusammengebautem Zustand durch ein Langloch 63 hindurch.
Vor der Überwurfmutter 61 ist ein Drehbetätiger 64 angeordnet, welcher mit Klemmflügeln 65 an der Überwurfmutter 61
aufgeclipst ist. Der Drehbetätiger 64 weist einen Mitnehmer 66 auf, welcher mit einer vorderen Ausbuchtung den Betätigungspin 31 in montiertem Zustand greift, und diesen mitnimmt. Auf diese Weise kann die Drehbewegung 62 über den Drehbetätiger 64 auf den Betätigungspin 31 übertragen werden, und somit ein vereinfachtes Schalten zwischen einer Luftführung durch einen Formluftkanal und einer Luftführung durch die
Entlastungskanäle erreicht werden.
Figur 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Sprühkopf gemäß Figur 2 in rückseitiger Ansicht. Hierbei wird deutlich, dass in der Luftsteuerscheibe 6 die Steuerluftdurchtritte 30
unterschiedliche Querschnittsflächen 30a sowie 30b aufweisen können, je nach dem ob sie dafür geeignet sein sollen, einen Formluftkanal auszubilden, oder nur zur Ausbildung eines
Entlastungsluftkanals dienen.
Auf der Rückseite der Luftkappe 3 sind Formlufteingänge 70 angeordnet, durch welchen ein Formluftstrom in ein Lufthorn 40 eintritt, und durch die Formluftaustrittsöffnung 42 auf einen Farb-Luftstrahl einwirken kann.
Die Luftkappe 3 weist auf ihrer Rückseite eine Vertiefung 71 auf, welche in ihrer Dimension zur Aufnahme der
Luftsteuerscheibe 6 ausgebildet ist, damit die
Luftsteuerscheibe 6 in zusammengefügtem Zustand des Sprühkopfs zwischen der Luftkappe 3 und der Luftkulisse 4 angeordnet werden kann, jedoch nicht durch den Anpressdruck der
Überwurfmutter 61 festgehalten wird, sondern in der Vertiefung 71 verdrehbar bleibt.
Figur 4 zeigt eine zusammengebaute Anordnung der Bestandteile gemäß Figur 1, bei welcher die Luftsteuerscheibe 6 nunmehr im Innenbereich zwischen Luftkulisse 4 und Luftkappe 3
aufgenommen ist. Die schlitzförmige Spitze der Farbdüse 5 tritt durch den Bereich der schlitzförmigen Zentralöffnung 41 in der Luftkappe hindurch bzw. bildet mit diesem eine Ebene. Zwischen dem Rand der schlitzförmigen Zentralöffnung 41 und dem Rand der schlitzförmigen Farbdüse 5 wird ein Ringspalt 80 gebildet, durch welchen ein Mantelluftstrom, welcher die aus der Farbdüse 5 austretende Farbe mitnimmt und vernebelt, geführt wird.
Je nach Änwendungsfall und genutztem Material wird die
schlitzförmige Farbdüse 5, die schlitzförmige Zentralöffnung 41 und damit der Ringspalt 80 in seinen Dimensionen angepasst, um ein optimales Verneblungsergebnis des aufzutragenden
Materials zu erreichen.
Figur 5 zeigt eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Sprühkopfs 100, bei welchem die Luftkappe als zweiteiliges Element, umfassend eine Hornkappe 101 sowie eine
Ringspaltkappe 102 ausgebildet ist. Die Hornkappe 101 weist hierbei Lufthörner 103 auf, an welchen Formluftaustritte 104 angeordnet sind, deren austretender Luftstrom auf einen zentralen Farb-Luftstrahl einwirken kann. Weiterhin weist die Hornkappe 101 Entlastungsöffnungen 105 auf, welche in einem radialen Abstand von dem Mittelpunkt der Hornkappe 101
angeordnet sind.
Die Ringspaltkappe 102 weist in ihrem zentrischen Bereich eine schlitzförmige Zentralöffnung 106 auf, wobei diese seitlich durch entsprechende Vorsprünge und Ausformungen zur
Verbesserung der Passform beim Zusammenfügen der Hornkappe 101 und der Ringspaltkappe 102 umgeben ist. Des Weiteren weist die Ringspaltkappe Luftdurchtritte 107 auf, welche an den
Schmalseiten der schlitzförmigen Zentralöffnung 106 in einem radialen Abstand symmetrisch gegenüberliegend angeordnet sind. Die Oberfläche der Ringspaltkappe 102 ist weiterhin durch Löcher 108 durchbrochen, welche nicht als Luftdurchtritte genutzt werden.
Luftstromaufwärts hinter der Hornkappe und der Ringspaltkappe ist eine Luftkulisse 110 angeordnet, in deren Zentrum an
Verbindungsstegen 111 eine Farbdüse 112 mit schlitzförmiger Düsenöffnung angeordnet ist. Die Luftkulisse 110 weist
Luftdurchtritte 113 auf, deren radialer Abstand von einem Mittelpunkt entsprechend dem radialen Abstand der
Luftdurchtritte 107 in der Ringspaltkappe 102 und den
Entlastungsöffnungen 105 in der Hornkappe 101 sowie den
Formluftaustrittskanälen 104 im Lufthorn 103 der Hornkappe 101 gewählt ist.
Auf der Rückseite der Luftkulisse 110 sind Fixiernuten 114 vorgesehen, welche eine Fixierung der Anordnung in einem Pistolenkorpus erlauben.
Auf der Oberfläche der Luftkulisse 110 sind weiterhin Zapfen 115 angeordnet, auf welche die Ringspaltkappe aufgesteckt wird, und welche die Löcher 108 durchdringen. Auf diese Weise wird die Ringspaltkappe 102 drehfest mit der Luftkulisse 110 verbunden, wodurch analog zur Beschreibung in Figur 4 zwischen dem Rand der schlitzförmigen Zentralöffnung 106 in der
Ringspaltkappe und dem Rand der Farbdüse 112 ein Ringspalt zum Durchtritt eines Mantelluftstroms entsteht.
Figur 6 weist eine weitere Explosionsdarstellung einer
Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Sprühkopf entsprechend Figur 5 auf, wobei dieser Sprühkopf 120 weiterhin eine
Überwurfmutter 121 sowie einen Drehbetätiger 122 umfasst.
Der Drehbetätiger 122 wird über Klemmflügel 123 an der
Überwurfmutter 121 eingeclipst und weist Mitnehmer 124 auf, welche bei einer Drehbewegung 125 die Lufthörner 103 der
Hornkappe 101 mitnehmen. In zusammengebautem Zustand ist die Luftkappe 103 drehbar auf der Ringspaltkappe 102 aufliegend angeordnet, sodass ein Verschwenken der Luftdurchtritte auf der Rückseite der Hornkappe 101, welche in die
Entlastungsöffnungen 105 oder die Formluftaustritte 104 münden, über die Luftdurchtritte 107 möglich ist. Dadurch wird erreicht, dass alternativ ein Luftkanal durch die
Luftdurchtritte 113 in der Luftkulisse 110, die
Luftdurchtritte 107 in der Ringspaltkappe 102 und alternativ die Entlastungsöffnungen 105 in der Hornkappe 101 oder die Formluftaustritte 104 in der Hornkappe 101 gebildet werden kann.
Figur 7 zeigt eine Darstellung gemäß Figur 6 in rückseitiger Ansicht .
Auf der Rückseite der Hornkappe 101 sind Formlufteingänge 130 vorgesehen, welche in die Formluftaustritte 104 der Lufthörner 103 münden. Radial umlaufend dazu versetzt sind die
Entlastungsöffnungen 105 ausgebildet, welche durch verdrehen der Hornkappe 101 mit den Luftdurchtritten 107 in der Ringspaltkappe 102 entsprechend zu den Formlufteingängen 130 in Deckung gebracht werden können, und somit
Entlastungsluftkanäle ausbilden, deren Luftstrom nicht auf einen zentrisch austretenden Farb-Luftstrahl einwirkt.
Auf der Rückseite der Hornkappe 101 sind weiterhin zwei
Langlochausnehmungen 131 vorgesehen, in welche die, durch die Löcher 108 in der Ringspaltkappe 2 hindurch greifenden Zapfen 115 der Luftkulisse 110 eingreifen, und in Zusammenwirkung mit dem Langloch 131 einen Drehanschlag ausbilden, der einerseits die korrekte deckungsgleiche Positionierung der
Entlastungsöffnungen und andererseits die korrekte
deckungsgleiche Positionierung der Formlufteingänge 130 über den Luftdurchtritten 107 gewährleistet.
In Figur 8 ist ein erfindungsgemäßer Sprühkopf 1 in einer Schnittdarstellung entlang der Längsachse der schlitzförmigen Farbdüse bzw. der schlitzförmigen Zentralöffnung 41 der
Luftkappe 3 dargestellt. Die Farbdüse 5 umfasst hierbei einen Nadelkopf 200, welcher vorliegend leicht zurückgezogen
dargestellt ist, sodass eine Farbaustrittssituation erreicht wird.
Ein auf einer Arbeitsfläche auftreffendes Sprühmuster 201, wobei die Arbeitsfläche wohl in einem normalen
Bearbeitungsabstand zu wählen ist, welcher beispielsweise einem Abstand eines Lackierers vor einer Wand oder einem zu lackierenden Werkstück entspricht, weist eine Querausdehnung 202 auf. Der projizierte Farbstrahlverlauf ist anhand einer schematisch dargestellten Sprühgrenze 203 verdeutlicht. Die Querausdehnung 202 erfolgt im Wesentlichen parallel zur
Schlitzlängsausdehnung 204, welche der Schlitzbreite der
Farbdüse bzw. der Schlitzbreite der schlitzförmigen
Zentralöffnung 41 entspricht. Formluftöffnungen 42 stellen, je nach Stellung der Luftsteuerscheibe 6 einen Formluftstrom zur Verfügung, welcher seitlich auf den austretenden Farb- Luftstrahl einwirkt, und die Sprühgrenze 203 weiter zu einer zentrischen Sprühachse hin deformiert. Figur 9 zeigt eine um 90° gedrehte Darstellung des Zustands gemäß Figur 8 ebenfalls in einem zentrischen Schnittbild.
Das Sprühmuster 201 ist in dieser Position in seiner
Längsausdehnung 210 deutlich vergrößert ausgebildet, wobei der Abstand der Arbeitsebene entsprechend dem Abstand der Figur 8 gewählt wurde. Die Längsausdehnung 210 des Sprühmusters 201 verläuft im Wesentlichen parallel zur Schlitzquerausdehnung 211, sodass eine Längs- bzw. Querachse des Farb-Flachstrahls in Form eines Sprühmusters 201 zu einer Längs- bzw. Querachse einer schlitzförmigen Zentralöffnung 41 und/oder einer
schlitzförmigen Farbdüse um 90° gedreht auftritt, wodurch aus einer horizontal verlaufenden schlitzförmigen Zentralöffnung ein vertikal verlaufender Farbflachstrahl resultiert. Figur 9 zeigt weiterhin den Durchtritt des Betätigungspin 31 für die Luftsteuerscheibe 6 durch die Oberfläche der Luftkappe 3.
Figur 10 zeigte eine Luftkappe 4 gemäß der Figur 1, wobei diese auf ihrer in Sprührichtung gerichtete Oberfläche
Entlastungsöffnungen 43 und eine zentrisch angeordnete
Zentralöffnung 41 aufweist. Auf der Luftkappe sind im
Vergleich mit Figur 1 keine Luftablenkungsmittel in Form von Lufthörnern 40 angeordnet.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die
dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.
Sie umfasst vielmehr all diejenigen Ausgestaltungen, welche vom erfindungswesentlichen Gedanken Gebrauch machen. Auch sind andere Anwendungsfälle denkbar, in welchen die
erfindungsgemäße Sprühkopfanordnung für luftgetriebene
Auftragungsverfahren einsetzbar ist. Bezugszeichenliste:
1 Sprühkopf
2 Symmetrieachse
3 Luftkappe
4 Luftkulisse
5 Farbdüse
6 Luftsteuerscheibe
7 Nadelkopf
8 Keilform
9 Ventilsitz
10 Verjüngung
11 Führung
12 Dichtungslauf
13 Verbindungssteg
20 Fixiernase
21 Fixiernase
22 Fixiernut
23 Fixiernut
25 Formluftdurchtritt
26 Entlastungsluftdurchtritte
30 Steuerluftdurchtritte
30a Querschnittsfläche
30b Querschnittsfläche
31 Betätigungspin
40 Lufthorn
41 Zentralöffnung
42 Formluftaustritt
43 Entlastungsöffnung
50 Luftstromverlauf
60 Sprühkopf
61 Überwurfmutter
62 Drehbewegung
63 Langloch
64 Drehbetätiger
65 Klemmflügel
66 Mitnehmer
67 Ausbuchtung
70 Formlufteingangskanäle 71 Vertiefung
80 Ringspalt
100 Sprühkopf
101 Hornklappe
102 Ringspaltkappe
103 Lufthorn
104 Formluftaustritt
105 Entlastungsöffnungen
106 Zentralöffnung
107 Luftdurchtritt
108 Loch
110 Luftkulisse
111 Verbindungssteg
112 Farbdüse
113 Luftdurchtritt
114 Fixiernut
115 Zapfen
120 Sprühkopf
121 Überwurfmutter
122 Drehbetätiger
123 Klemmflügel
124 Mitnehmer
125 Drehbewegung
130 Formlufteingänge
131 Langlochausnehmung = Drehanschlag
200 Nadelkopf
201 Sprühmuster
202 Querausdehnug
203 Sprühgrenze
204 Schlitzlängsausdehnung
210 Längsausdehnung
211 Schlitzquerausdehnung

Claims

Ansprüche
1. Sprühkopf zur Erzeugung eines Farb-Flachstrahls an einer Farbspritzpistole bzw. an einer Farbsprühlanze, umfassend
- eine Luftkulisse,
eine Farbdüse mit Nadelventil
eine in Luftströmungsrichtung nach der Luftkulisse angeordnete Luftkappe,
- eine in der Luftkulisse zentrisch angeordnete
Durchtrittsöffnung zum Durchtritt der Farbdüse,
eine in der Luftkappe zentrisch angeordnete
Durchtrittsöffnung zum Durchtritt des Farbstrahls oder der Farbdüse und eines den Farbstrahl bzw. die Farbdüse umgebenden Mantelluftstroms,
- mindestens eine in der Luftkulisse radial von der
zentrischen Durchtrittsöffnung beabstandete
Luftdurchtrittsoffnung,
mindestens ein Luftablenkungsmittel, vorzugsweise ein Lufthorn, welches auf einer ihm zugeordneten
Luftdurchtrittsöffnung in der Luftkappe angeordnet ist, und einen durchtretenden Luftstrahl in Richtung des Farbstrahls oder des Farb-Luft-Strahls ablenkt,
- wobei die Luftdurchtrittsöffnung in der Luftkappe und eine Luftdurchtrittsöffnung in der Luftkulisse einen vergleichbaren radialen Abstand zum Mittelpunkt der Luftkappe bzw. der Luftkulisse aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die zentrische Durchtrittsöffnung in der Luftkappe als schlitzförmige Luftkappenöffnung mit einer ersten
Längsachse der Luftkappenöffnung und einer gegenüber dieser kürzer ausfallenden ersten Querachse der
Luftkappenöffnung ausgebildet ist.
2. Sprühkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftablenkungsmittel an einer Schmalseite der zentrischen Luftkappenöffnung entlang der Längsachse angeordnet ist und ein aus dem Sprühkopf austretender Farbstrahl entlang der Querachse der Luftkappenöffnung aufgeweitet wird.
3. Sprühkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbdüse als schlitzförmige Farbdüsenöffnung mit einer ersten Längsachse der Farbdüsenöffnung und einer
gegenüber dieser kürzer ausfallenden ersten Querachse der Farbdüsenöffnung ausgebildet ist, wobei die Achsen parallel zu den Achsen der zentrischen Luftkappenöffnung in der Luftkappe verlaufen.
4. Sprühkopf nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Luftablenkungsmittel
symmetrisch zum Mittelpunkt der Luftkappe vorgesehen sind.
5. Sprühkopf nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine, vorzugsweise zwei oder 4, radial vom Mittelpunkt der Luftkappe beabstandete Entlastungsöffnung für einen Entlastungsluftstrom in der
Luftkappe vorgesehen ist.
6. Sprühkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsöffnung, vorzugsweise die Entlastungsöffnungen in Summe etwa die gleiche Querschnittsfläche wie die Summe der Querschnittsfläche der Luftdurchtrittsöffnungen der
Luftablenkungsmittel aufweisen.
7. Sprühkopf nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Luftkulisse mindestens ein, vorzugsweise 2 oder 4, Entlastungsluftdurchtritte vorgesehen sind, deren radiale Position der radialen Position der Entlastungsöffnung in der Luftkappe entspricht.
8. Sprühkopf nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, welche alternativ entweder die Entlastungsöffnung, vorzugsweise die
Entlastungsöffnungen, oder das Luftablenkungsmittel,
vorzugsweise die Luftablenkungsmittel, mit Luft versorgen.
9. Sprühkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel durch eine Steuerscheibe mit einem zentrisch angeordneten Mantel-Luftdurchtritt und mindestens einem, vorzugsweise mehreren radial außen liegenden Steuerluftduchtritten gebildet sind.
10. Sprühkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerscheibe drehbar bezüglich der Luftkulisse und/oder der Luftkappe ausgebildet ist.
11. Sprühkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel durch eine mehrteilige Luftkappe, umfassend eine Ringspaltkappe und eine Hornkappe gebildet sind,
wobei die Ringspaltkappe eine Zentralöffnung zur
Ausbildung eines Ringspalts und radial vom Zentrum beabstandete Luftdurchtritte aufweist
und wobei die Hornkappe eine Zentralöffnung sowie davon radial beabstandete Luftablenkungsmittel und
Entlastungsöffnungen aufweist.
12. Sprühkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringspaltkappe drehfest mit der Luftkulisse, vorzugsweise über in Löcher in der Ringspaltkappe eingreifende oder durch diese Löcher durchgreifende Zapfen, verbunden ist, und die Hornkappe gegenüber der Ringspaltkappe drehbar ausgebildet ist .
13. Sprühkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hornkappe in ihrem Verdrehwinkel bezüglich der Luftkulisse und der Ringspaltkappe begrenzt, vorzugsweise durch die durch die Ringspaltkappe durchgreifenden Zapfen gehemmt ist.
14. Sprühkopf nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbdüse über
Verbindungsstege mit der Luftkulisse verbunden ist,
vorzugsweise einstückig im Spritzgussverfahren ausgeformt ist.
15. Sprühkopf nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erzeugter Farb-Flachstrahl auf einer in einem Arbeitsabstand vom Sprühkopf entfernten, zur Sprührichtung senkrechten Arbeitsebene auftrifft, dessen Längsachse des Flachstrahls und dessen kürzer als die
Längsachse des Flachstrahls ausfallende Querachse des
Flachstrahls gegenüber der Längsachse der schlitzförmigen Luftkappenöffnung und der Querachse der schlitzförmigen
Luftkappenöffnung um 90° um die Sprührichtung verdreht ist.
16. Sprühkopf zur Erzeugung eines Farb-Flachstrahls an einer Farbspritzpistole bzw. an einer Farbsprühlanze, umfassend
eine Luftführung, insbesondere eine Luftkulisse,
eine Farbdüse mit Nadelventil
eine in Luftströmungsrichtung nach der Luftführung angeordnete Luftkappe,
eine in der Luftführung zentrisch angeordnete
Durchtrittsöffnung zum Durchtritt der Farbdüse,
eine in der Luftkappe zentrisch angeordnete
Durchtrittsöffnung zum Durchtritt des Farbstrahls oder einer Farbdüse und eines den Farbstrahl bzw. die Farbdüse umgebenden Mantelluftstroms,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zentrische Durchtrittsöffnung in der Luftkappe als schlitzförmige Öffnung mit einer ersten Längsachse der Luftkappenöffnung und einer gegenüber dieser kürzer ausfallenden ersten Querachse der Luftkappenöffnung ausgebildet ist.
17. Sprühkopf nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbdüse als schlitzförmige Düse mit einer zur ersten Längsachse der Luftkappenöffnung parallelen ersten Längsachse der Farbdüse und einer gegenüber dieser kürzer ausfallenden zur ersten Querachse der Luftkappenöffnung parallelen ersten Querachse der Farbdüse ausgebildet ist.
18. Sprühkopf nach Anspruch 16 oder 17, dadurch
gekennzeichnet, dass ein erzeugter Farb-Flachstrahl auf einer in einem Arbeitsabstand vom Sprühkopf entfernten, zur
Sprührichtung senkrechten Arbeitsebene auftrifft, dessen
Längsachse des Flachstrahls und dessen kürzer als die
Längsachse des Flachstrahls ausfallende Querachse des
Flachstrahls gegenüber der Längsachse der schlitzförmigen Luftkappenöffnung und der Querachse der schlitzförmigen
Luftkappenöffnung um 90° um die Sprührichtung verdreht ist.
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