DE7907727U1 - SPRAY GUN - Google Patents
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- B05B1/306—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve the valve element, e.g. a needle, co-operating with a valve seat located downstream of the valve element and its actuating means, generally in the proximity of the outlet orifice the actuating means being a fluid
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Description
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Patentanwalt
Dipl.-Ing. W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. JochemPatent attorney
Dipl.-Ing. W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochem
Frankfurt/fiiain Staufenstraße 36Frankfurt / fiiain Staufenstrasse 36
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Nacka /SchwedenNacka / Sweden
SPRÜHPISTOLESPRAY GUN
Die Erfindung betrifft eine Sprühpistole zaun Versprühen von unter hohem Druck zugeführtem flüssigen Sprühmaterial öhre Luft, bestehend aus einer Sprühdüse, einem Sprühmaterialventil, bei dem ein einen Ventilsitz mit flacher Sitzfläche bildender und mit einem zentralen Sprühmaterialkanal versehener fester Einsatz mit einem beweglichen, mit flacher Anlagefläche ausgebildeten Ventilkörper dichtend zusammenwirkt; und einer mit diesem über eine Betätigungss+.."-ige verbundenen Steuereinrichtung.The invention relates to a spray gun for spraying liquid spray material supplied under high pressure or air, consisting of a spray nozzle, a spray material valve, in which a fixed insert, which forms a valve seat with a flat seat surface and is provided with a central spray material channel, has a movable, flat contact surface Valve body cooperates in a sealing manner; and a control device connected to this via an actuation + .. "- ige.
Das Sprühmate rialventil einer derartigen Sprühpistole muß im geschlossenen Zustand absolut dicht sein, sich aber andererseits leicht,' d,h. ohne starke Öffnungskraft, öffnen lassen. Zusätzlich wird verlangt, daß das Ventil weitgehend verschleißfrei ist.The Sprühmate rialventil of such a spray gun must be absolutely tight in the closed state, but on the other hand easy, 'd, h. open without strong opening force. In addition, it is required that the valve is largely free of wear.
Aus der ÜS-PS 3 190 564 ist ein Sprühmaterialventil bekannt, bei dem der Ventilsitz und der Ventilkörper mit zusammenwirkenden flachen Anlageflächen versehen sind. um den dichten From ÜS-PS 3 190 564 a spray material valve is known in which the valve seat and the valve body are provided with interacting flat contact surfaces. to the poet
(Lt 8958 Hg/ 19.3.1-9:73·. .··.···:■··:.··.·:(Lt 8958 Hg / 19.3.1-9: 73 ·.. ··. ···: ■ ··:. ··. ·:
Verschluß ohne zu hohe Kosten und Anforderungen an die Herstellungsgenauigkeit der Ventilteile zu gewährleisten, besteht in diesem Fall der Ventilkörper aus einem elastisch nachgiebigen Material, z.B. Kunststoff. Dabei muß jedoch als Nachteil in Kauf genommen werden, daß das Ventil nicht die gewünschte Verschleißfestigkeit besitzt und verhältnismäßig hohe Öffnungskräfte erfordert. Letzteres ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß bei dem bekannten Ventil im geschlossenen Zustand ein verhältnismäßig großer Teil der Anlagefläche des Ventilkörpers vom Sprühmaterialdruck abgeschlossen ist, woraus dann eine durch den hohen Druck des Sprühmaterials verursachte starke Schließkraft resultiert.Closure without excessive costs and manufacturing accuracy requirements to ensure the valve parts exists in this case the valve body is made of an elastically resilient material, e.g. plastic. However, as a Disadvantage must be accepted that the valve does not have the desired wear resistance and is proportionate requires high opening forces. The latter is due to the fact that in the known valve in the closed State a relatively large part of the contact surface of the valve body is closed from the spray material pressure which then results in a strong closing force caused by the high pressure of the spray material.
Die US-PS 3 836 082 beschreibt eine Sprühpistole mit einem Sprühmaterial ventil in Form eines Kugelventils. Diese Art von Ventil hat zwar den Vorteil, daß der Druckabfall bei einer bestimmten Querschnittsfläche der Ventilöffnung so klein wie möglich ist, andererseits haben sich Kugelventile hinsichtlich Verschleiß und Dichtigkeit als nachteilig erwiesen. Das Problem besteht darin, daß es sehr schwierig oder gar unmöglich ist, perfekt runde Kugeln z.B. aua einem Material wie Wolframkarbid herzustellen, welches in letzter Zeit verlangt wird, um die Abriebfestigkeit der Sprühmaterialventile zu verbessern.US Pat. No. 3,836,082 describes a spray gun with a spray material valve in the form of a ball valve. This kind of valve has the advantage that the pressure drop at a certain cross-sectional area of the valve opening so is as small as possible, on the other hand ball valves have proven to be disadvantageous in terms of wear and tightness. The problem is that it is very difficult or even impossible to get perfectly round balls, e.g. on a Manufacture of material such as tungsten carbide, which has recently been required for the abrasion resistance of the spray material valves to improve.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sprühpistole der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die vorstehend genannten drei Nachteile vermieden sind, also deren Sprühmaterialventil bei geringer Betätigungskraft und hoher Verschleißfestigkeit einen dichten Verschluß gewährleistet.The invention is based on the object of creating a spray gun of the type mentioned at the outset, in which the above The three disadvantages mentioned are avoided, i.e. their spray material valve with a low actuation force and a high one Wear resistance ensures a tight seal.
Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Einsatz eine büchsenförmige Verlängerung hat, deren stirnseitige Endfläche die feste, ringförmige Sitzfläche bildet, daß der Durchmesser der Anlagefläche des Ventilkörpers wesentlich größer ist als der Außendurchmesser der Sitzfläche und daß der Ventilkörper über ein Universalgelenk mit derThe above object is achieved according to the invention in that the insert has a sleeve-shaped extension, the end face of which forms the fixed, ring-shaped seat, that the diameter of the contact surface of the valve body is significantly larger than the outer diameter of the seat surface and that the valve body has a universal joint with the
At 8958 Hg/ 19.3;ί9'79·:.At 8958 Hg / 19.3; ί9'79 · :.
Betätigungsstange verbunden ist, welches seine selbsttätige | Ausrichtung mit Bezug auf die Sitzfläche zuläßt. |Operating rod is connected, which is its automatic | Alignment with reference to the seat. |
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained below with reference to one in the drawing
illustrated embodiment explained in more detail. Show it:
Pig. 1 einen Längsschnitt durch eine luftfreie Hochdruck-Sprühpistole mit dem neuen Sprühmaterialventil; Pig. 1 shows a longitudinal section through an air-free high-pressure spray gun with the new spray material valve;
Fig. 2 in größerem Maßstab einen Längsschnitt durch
das Sprühmaterialventil im geschlossenen Zustand; Fig. 2 is a longitudinal section through on a larger scale
the spray material valve in the closed state;
Fig. 3 in einer Ansicht entsprechend Fig. 2 das Sprühmaterialventil im geöffneten Zustand;3 shows the spray material valve in a view corresponding to FIG. 2 when open;
Fig. 4 einen Querschnitt nach Schnittlinie IV-IV in | Fig. 3. I 4 shows a cross section along the section line IV-IV in | Fig. 3. I.
Die in der Zeichnung dargestellte Sprühpistole besteht aus i
einem Gehäuse 10, einer das Sprühmaterial zerstäubenden ·*
Sprühdüse 11, einem Sprühmaterialventil 12 und einer pneuma- S tischen Steuereinrichtung 13 zur Betätigung des Sprühmaterialventils
12. Das Gehäuse ist mit einem Befestigungsauge 14 versehen, welches bei mecnanischem Betrieb die Anbringung der
Sprühpistole an einer geeigneten Halte- oder Führungseinrichtung gestattet.The spray gun illustrated in the drawing consists of i a housing 10, a the spray material atomized · * spray nozzle 11, a Sprühmaterialventil 12 and a pneumatic S tables controller 13 for operating the Sprühmaterialventils 12. The housing is provided with a fastening eye 14, which at mecnanical operation the attachment of the
Spray gun permitted on a suitable holding or guide device.
f Die Düse 11 wird mittels eines äußeren Flansche 15 in ihrer Ϊ vorbestimmten Stellung gehalten, der zwischen einem inneren § Ringflansch 16 einer überwurfmutter 17 und dem vorderen Ende ί einer Haltebüchse 18 eingespannt ist. I f The nozzle 11 in its predetermined position Ϊ is held by means of an outer flanges 15, 16 of a union nut between an inner annular flange § 17 and the front end ί a holding bush is clamped 18th I.
Die Haltebüchse 18 hat eine axiale Bohrung 19, über die Spriihrnaterial von einer Kammer 20 im Gehäuse 10 zur Düse 11 gelangt.The holding sleeve 18 has an axial bore 19 through which the spray material reaches the nozzle 11 from a chamber 20 in the housing 10.
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Die Kammer 20 erstreckt sich koaxial zur Haltebüchse 18 und hat über eine Bohrung 22 Anschluß an eine Sprühmaterial-Zufuhrleitung 21.The chamber 20 extends coaxially to the retaining sleeve 18 and has a connection to a spray material supply line via a bore 22 21.
Die Haltebüchse 18 hat eine Ausnehmung 24, die einen Einsatz 25 fest aufnimmt, welcher einen Ventilsitz bildet. Der Einsatz 25 besteht aus verschleißfestem Material, z.B. Wolframkarbid, und hat eine sich nach hinten erstreckende, büchsenförmige Verlängerung 26, deren stirnseitige Endfläche eine ringförmige, flache Sitzfläche 27 des Sprühmaterialventils bildet (siehe Fig. 3). Der Einsatz 25 hat weiterhin einen zentralen Sprühmaterialkanal 28 von kleinerem Durchmesser als die Bohrung 19.The holding sleeve 18 has a recess 24 which firmly receives an insert 25 which forms a valve seat. Of the Insert 25 is made of wear-resistant material, e.g. tungsten carbide, and has a rearward-extending, sleeve-shaped extension 26, the end face of which is an annular, flat seat surface 27 of the spray material valve forms (see Fig. 3). The insert 25 also has a central spray material channel 28 of smaller diameter than hole 19.
In seinem vorderen Bereich bildet die Haltebüchse 18 eine Kammer 30, durch die sich zwei parallele Ablenkstifte 31 erstrecken. Diese Stifte werden vorzugsweise aus einem harten Material, wie z.B. Wolframkarbid,hergestellt und sollen verhindern, daß ein Strahl mit sehr hoher Energie die Sprühpistole verläßt, wenn bei abgenommener Sprühdüse 11 aus Versehen die Steuereinrichtung betätigt wird. Die Ablenkstifte sitzen in Querbohrungen 32 in der Haltebüchse 18.In its front area, the holding sleeve 18 forms a chamber 30 through which two parallel deflection pins 31 extend. These pins are preferably made of a hard one Material such as tungsten carbide and are intended to prevent that a jet with very high energy leaves the spray gun if by mistake with the spray nozzle 11 removed the control device is operated. The deflection pins are seated in transverse bores 32 in the retaining sleeve 18.
Zum Sprühmaterialventil 12 gehört weiterhin ein beweglicher Ventilkörper 33, der über eine Betätigungsstange 40 mit der Steuereinrichtung 13 verbunden und zwischen einer geschlossenen Stellung (Pig. 2) und einer offenen Stellung (Pig. 3) verschieblich ist.The spray material valve 12 also includes a movable valve body 33, which via an actuating rod 40 with the Control device 13 connected and between a closed position (Pig. 2) and an open position (Pig. 3) displaceable is.
Der Ventilkörper 33 gliedert sich in einen Schließkopf 36 und einen Gelenkkopf 37. Der Schließkopf 36 hat eine vordere flache Anlagefläche 38, die mit der ringförmigen, flachen Sitzfläche 27 des Einsatzes 25 zusammenwirkte Die Anlagefläche 38 hat ei« nen wesentlich größeren Außendurchmesser als die ringförmige Sitzfläche 27.The valve body 33 is divided into a closing head 36 and a joint head 37. The closing head 36 has a flat front Contact surface 38, which cooperated with the annular, flat seat surface 27 of the insert 25. The contact surface 38 has a « The outer diameter is considerably larger than the annular seat surface 27.
Der Gelenkkopf 37 des Ventilkörpers sitzt lose in einer Passung 39, die fest am vorderen Ende der Betätigungsstange 40The joint head 37 of the valve body sits loosely in a fit 39 which is firmly attached to the front end of the actuating rod 40
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angebracht ist. Der Gelenkkopf 37 und die Passung 39 bilden ein Uni.versalgelenk, welches gestattet, daß sich der Ventilkörper 33 selbsttätig mit Bezug auf die Sitzfläche 27 des Einsatzes 25 ausrichtet.is appropriate. The joint head 37 and the fit 39 form a universal joint, which allows the valve body 33 aligns automatically with respect to the seat surface 27 of the insert 25.
Das Gehäuse 10 nimmt auch die pneumatische Steuereinrichtung 13 auf, zu der ein Zylinder 42, ein an dessen vorderan Ende mündender Druckluftzufuhrkanal 43 und ein im Zylinder 42 verschieblich geführter Kolben 44 gehören. Zwischen dem Kolben und 4er hinteren Endwand 47 des Zylinders 42 ist eine Druckfeder 45 eingespannt. Außerdem ist der Kolben 44 mit einem sich koaxial nach hinten erstreckenden Fortsatz 48 versehen, der durch eine Öffnung 49 in der mit 47 bezeichneten Endwand des Gehäuses nach außen hervorragt. Der Portsatz 48 des Kolbens hat eine koaxiale Bohrung 50, die das hintere Ende der Betätigungsstange 40 aufnimmt. Eine Verriegelungsschraube 53 am hinteren Ende des Portsatzes 48 hält die Betätigungsstange 40 relativ zum Kolben 44 fest.The housing 10 also houses the pneumatic control device 13, to which a cylinder 42, one at its front end opening compressed air supply channel 43 and one in the cylinder 42 displaceable guided piston 44 belong. A compression spring is located between the piston and the rear end wall 47 of the cylinder 42 45 clamped. In addition, the piston 44 is provided with a coaxially rearwardly extending extension 48, which protrudes through an opening 49 in the designated 47 end wall of the housing to the outside. The port set 48 of the piston has a coaxial bore 50 which receives the rear end of the actuating rod 40. A locking screw 53 At the rear end of the port set 48, the actuating rod 40 holds in place relative to the piston 44.
Um die Sprühmaterialkammer 20 von dem mit Druckluft beaufschlagbaren Zylinder 42 abzudichten, ist zwischen beiden die Betätigungsstange 40 von einer Packung 54 umgeben, die axial abgestützt wird durch ein koaxial zum Kolben 44 in das Gehäuse 10 eingeschraubfes Führungsrohr 55. Letzteres erstreckt sich nach hinten in eine zentrale Führungsbohrung 56 im Kolben 44 und bildet selbst mit einer Längsbohrung 57 eine Führung für die Betätigungsstange 40.To the spray material chamber 20 from the pressurized air To seal cylinder 42, the actuating rod 40 is surrounded by a packing 54 between the two, which axially is supported by a guide tube 55 screwed into the housing 10 coaxially to the piston 44. The latter extends to the rear in a central guide bore 56 in the piston 44 and itself forms a guide with a longitudinal bore 57 for the operating rod 40.
Die beschriebene Sprühpistole wird dadurch betriebsbereit gemacht, daß sie mittels des Befestigungsauges 14 an einer geeigneten Fiihrungseinrichtung angebracht und mit der Sprühmaterial-Zufuhrleitung 21 an einen unter Druck stehenden Sprühmaterialvorrat angeschlossen wird. Dabei sei zunächst angenommen, daß dem Zylinder 42 keine Druckluft zugeführt wird. Unter diesen Bedingungen drückt die Feder 45 den Kolben 44 in die in Fig. 1 dargestellte vordere Endstellung, in der das Sprühmaterialventil 12 geschlossen ist und kein Sprühmaterial die Sprühpistole durch die Düse 11 verläßt. Die aufThe described spray gun is ready for use made that it is attached to a suitable guide device by means of the fastening eye 14 and to the spray material supply line 21 is connected to a pressurized supply of spray material. First of all assume that the cylinder 42 is not supplied with compressed air. Under these conditions, the spring 45 pushes the piston 44 into the front end position shown in FIG. 1, in which the spray material valve 12 is closed and no spray material leaves the spray gun through the nozzle 11. The on
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den Ventilkörper 33 wirkende Schließkraft wird teilweise durch die Feder 45 und zum Teil durch den Druckunterschied an den Sitz- "bzw. Anlageflächen 27, 38 des Ventils erzeugt.the closing force acting on the valve body 33 is partly due to the spring 45 and partly due to the pressure difference generated on the seat "or contact surfaces 27, 38 of the valve.
Sobald dem Zylinder 42 über den Kanal 43 Druckluft zugeführt wird, baut sich am Kolben 44 eine nach rückwärts gerichtete Kraft auf, welche die nach vorn gerichteten Kräfte infolge Federwirkung und Druckdifferenz am Ventil übersteigt. Dadurch wird der Kolben 44 zurückgeschoben, wobei er die Betätigungsstange 40, die Passung 39 und den Ventilkörper 33 mitnimmt, so daß die Anlagefläche 38 des Ventilkörpers 33 von der Sitzfläche 27 des Einsatzes 25 abhebt (siehe Fig. 3). Nunmehr strömt Sprühmaterial durch den Kanal 28 im Einsatz 25, dann an den Ablenkstiften 31 vorbei und tritt durch die Düse 11 aus. Der Sprühvorgang hat begonnen.As soon as compressed air is supplied to the cylinder 42 via the channel 43, a rearward-directed piston builds up on the piston 44 Force that exceeds the forward forces due to the spring action and pressure difference on the valve. Through this the piston 44 is pushed back, taking the actuating rod 40, the fitting 39 and the valve body 33 with it, so that the contact surface 38 of the valve body 33 lifts off the seat surface 27 of the insert 25 (see FIG. 3). Now If spray material flows through channel 28 in insert 25, then past deflector pins 31 and passes through nozzle 11 the end. The spraying process has started.
Wenn die Druckluftzufuhr zum Zylinder 42 unterbrochen wird, drückt die Feder 45 über den Kolben 44 und die Betätigungsstange 40 den Ventilkörper 33 zurück in die geschlossene Stellung. Wegen der durch das Universalgelenk zwischen dem Ventilkörper 33 und der Betätigungsstange 40 erzielten Beweglichkeit des Ventilkörpers 33 richtet sich beim Schließen dessen Anlagefläche 38 stets genau auf die Sitzfläche 27 des Einsatzes 25 aus, so daß immer eine dichte Anlage zwischen diesen beiden Flächen gewährleistet ist. Außerdem wird durch diese Anordnung erreicht, daß die Fertigungsgenauigkeit z.B. der Betätigungsstange 40 und der Fassung 39 keinen Einfluß hat auf die Dichtigkeit des Ventils.When the compressed air supply to the cylinder 42 is interrupted, the spring 45 pushes over the piston 44 and the actuating rod 40 the valve body 33 back to the closed position. Because of the universal joint between the Valve body 33 and the actuating rod 40 achieved mobility of the valve body 33 is directed when closing its contact surface 38 always exactly on the seat surface 27 of the insert 25, so that there is always a tight contact between these two surfaces is guaranteed. In addition, it is achieved by this arrangement that the manufacturing accuracy e.g. the actuating rod 40 and the socket 39 has no effect on the tightness of the valve.
Da der Außendurchmesser der Anlagefläche 38 des Ventilkörpers 22 wesentlich größer ist als der der büchsenförmigen Verlängerung 26 des Einsatzes 25, werden hohe Anforderungen an die Zentrierung des Ventilkörpers 33 vermieden. Außerdem bedeutet dies, daß der wirksame Teil der Sitz- bzw. Anlageflächen auf die unmittelbare Umgebung des Sprühmaterialkanals 28 begrenzt werden kann, was wiederum ermöglicht, daß die auf die Druckdifferenz am Ventil zurückzuführenden Kräfte, dieSince the outer diameter of the contact surface 38 of the valve body 22 is much larger than that of the can-shaped Extension 26 of the insert 25, are high requirements the centering of the valve body 33 avoided. In addition, this means that the effective part of the seat or contact surfaces can be limited to the immediate vicinity of the spray material channel 28, which in turn enables the on the pressure difference at the valve due to the forces that
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beim Öffnen des Ventils überwunden werden müssen, minimiert
werden können.must be overcome when opening the valve, minimized
can be.
Das vorstehend beschriebene Sprühmaterialventil hat schließlich den weiteren Vorteil, daß seine Sitz- und Anlageflächen
flach sind und sich leicht und genau bearbeiten lassen, und
daß deshalb die wesentlichen Teile des Ventils aus einem hochverschleißfesten Material, wie z.B. Wolframkarbid hergestellt
werden können, ohne dabei die Dichtigkeit zu gefährden.Finally, the spray material valve described above has the further advantage that its seat and contact surfaces are flat and can be processed easily and precisely, and
That is why the essential parts of the valve can be made of a highly wear-resistant material, such as tungsten carbide, without endangering the tightness.
Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel eignet sich
die Erfindung auch für von Hand geführte Sprühpistolen mit
Handbetätigung des Sprühmaterialventils. In dieser Anwendung kommt der Sprühpistole vor allem die durch die Erfindung erzielte
niedrige Öffnungskraft des Sprühmaterialventils zugute.Notwithstanding the illustrated embodiment, the invention is also suitable for hand-operated spray guns
Manual operation of the spray material valve. In this application, the spray gun primarily benefits from the low opening force of the spray material valve achieved by the invention.
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1978
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1979
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