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WO2017194523A1 - Spritzvorrichtung mit einer kartusche - Google Patents

Spritzvorrichtung mit einer kartusche Download PDF

Info

Publication number
WO2017194523A1
WO2017194523A1 PCT/EP2017/061027 EP2017061027W WO2017194523A1 WO 2017194523 A1 WO2017194523 A1 WO 2017194523A1 EP 2017061027 W EP2017061027 W EP 2017061027W WO 2017194523 A1 WO2017194523 A1 WO 2017194523A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cartridge
sliding sleeve
housing
spray
needle
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/061027
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Weidmann
Original Assignee
Krautzberger Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krautzberger Gmbh filed Critical Krautzberger Gmbh
Publication of WO2017194523A1 publication Critical patent/WO2017194523A1/de

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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B1/3066—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 valve element being at least partially hollow and liquid passing through it when the valve is opened
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    • B05B7/2432—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. by hand; Apparatus comprising containers fixed to the discharge device using an atomising fluid as carrying fluid for feeding, e.g. by suction or pressure, a carried liquid from the container to the nozzle the carried liquid and the main stream of atomising fluid being brought together after discharge and a secondary stream of atomising fluid being brought together in the container or putting the carried liquid under pressure in the container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/08—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point
    • B05B7/0807—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form intersecting jets
    • B05B7/0815—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form intersecting jets with at least one gas jet intersecting a jet constituted by a liquid or a mixture containing a liquid for controlling the shape of the latter

Definitions

  • the invention relates to a spraying device for applying liquid materials to surfaces according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a system of injection device and cartridge.
  • Spraying devices such as e.g. Spray guns, e.g. used for applying paint in the automotive or furniture industry.
  • the material to be sprayed is discharged through the material needle controlled material nozzle, e.g. surrounded by a round jet air nozzle.
  • the spray device has a compressed air connection, with which it can be connected to a compressed air generating device.
  • a compressed air connection with which it can be connected to a compressed air generating device.
  • For coating large areas correspondingly much material is required, which usually has to be supplied via a material line or a correspondingly large material container of the spray device.
  • a spray gun which is connected to a compressed air system, wherein the liquid medium is brought together with the compressed air by means of a needle, which is hollow for transporting the ink.
  • the known systems are intended for the application of larger quantities of liquid media.
  • a spray gun is known, which is also designed for processing larger amounts of application material. This spray gun is fed to two components that must be mixed together before spraying. For this purpose, two material connections are provided on the spray gun, where z. B. can be mounted with material filled pressure vessel from which the respective materials are fed to a arranged in the interior of the spray gun mixing chamber.
  • WO 2013/072500 A1 discloses a spray gun to which a paint container is arranged. Within the spray gun, a motor with an impeller is arranged, with which an air flow for supplying air nozzles is arranged.
  • GB 2 041 247 A discloses a hot melt adhesive gun which has a receiving chamber for a thermoplastic adhesive, which is melted and supplied to the outlet opening by means of a piston movably arranged in the receiving chamber.
  • the receiving chamber is closed by a cap or cup-shaped element and has no connection to the compressed air connection.
  • the material needle is permanently installed and can not be moved.
  • the US 3,554,450 A also describes a spray gun with permanently installed material needle.
  • the spray gun is operated with water, which is to mix with the contents of a cartridge. It is therefore an object of the invention to provide a spray device with which different materials can be applied in a simple manner in small quantities with great accuracy on a surface.
  • the spraying device is characterized in that a receiving chamber for a cartridge containing the liquid material is arranged in the housing and that the receiving chamber has turning and / or latching connection means for the detachable fastening of the cartridge.
  • the housing is rod-shaped and has a longitudinal axis L.
  • the rod-shaped design of the housing has the advantage that the spray device can be manually held like a pen and the spray can be performed precisely over the surface to be coated.
  • the injection device according to the invention can be used.
  • the rotary and / or latching connection means preferably comprise an internal thread and / or an external thread and / or a bayonet connection.
  • a cartridge to be inserted in each case has complementary connecting means. This enables a secure and strong but detachable connection.
  • the bayonet connection preferably has one or more circumferentially arranged latching projections and circumferentially between the latching projections recesses for latching lugs of a cartridge.
  • the rotary and / or latching connection means are preferably arranged spaced apart in the direction of the longitudinal axis L to the second end of the material needle.
  • Cartridges are containers that are formed automatically after the removal of the contents, so that in the cartridge remaining material can be repealed and used up at a later date. Cartridges therefore have the advantage that they can be easily replaced and therefore the application of different materials in a short time is possible.
  • the small amount of material held by a cartridge facilitates the handling of the sprayer and thereby improves the precision of the jet guidance.
  • the receiving chamber is adapted to the size and shape of the cartridge, wherein the receiving chamber preferably completely receives the cartridge.
  • the receiving chamber is designed for receiving pin-shaped cartridges.
  • at least one pressure seal and / or sealing pack acting in the direction of the longitudinal axis L is provided in the receptacle, which can be actuated by the cartridge to be inserted.
  • the at least one pressure seal or the at least one sealant package is only loaded when a cartridge is inserted. If there is no cartridge in the receiving chamber, the at least one pressure seal or the at least one seal pack is relieved, which increases their overall life.
  • the packing preferably consists of three rings, in particular a support ring, a main ring and an O-ring. With the support ring, the seal pack is supported in the direction of the longitudinal axis L on a surface or an element of the spray device.
  • the main ring is responsible for the actual sealing function against the material needle.
  • the main ring preferably has at least one sealing lip which bears against the material needle.
  • the O-ring enables the sealing function with respect to the receiving chamber.
  • the main ring in particular the sealing lip of the main ring, preferably has a circumferential chamfer on a side facing an inserted cartridge.
  • the cartridge is pressed against this chamfer when inserting.
  • the seal pack is compressed, since the support ring is supported as described above.
  • the sealing lip is pressed against the material needle. In this way, the sealing lip seals the area around the material needle.
  • the packing, in particular the support ring, or the pressure seal are preferably based on a second spring device.
  • the cartridge When inserting the cartridge, the cartridge is pressed against the packing or pressure seal and actuates the packing or the pressure seal. It will the Federeinnchtung compressed and biased in this way.
  • the spring properties in particular the spring constant, the force applied to the packing or pressure seal can be influenced.
  • the receiving chamber is in communication with the compressed air port.
  • the compressed air connection supplies the round jet air nozzle and the flat jet air nozzles of the spray head, if present, with compressed air.
  • the receiving chamber is in communication with the compressed air connection.
  • a compressed air channel to the receiving chamber.
  • the compressed air connection opens into the receiving chamber.
  • a compressed air channel leads from the receiving chamber to the spray head.
  • the receiving chamber and the spray head are preferably supplied via a common compressed air connection with compressed air.
  • the cartridge for discharging the liquid material can be operated with compressed air. It can therefore cartridges are used, which have inside the cartridge a sliding piston for discharging the liquid material, which is acted upon from the outside with compressed air.
  • This has the advantage that the cartridge after insertion into the receiving chamber does not have to be additionally connected to pressure medium or pressure devices.
  • the insertion and replacement are compared to conventional material containers simplified by the use of cartridges and go faster. Since the use of cartridges also residual quantities can be processed, material is saved.
  • the receiving chamber is arranged in front of the material needle. This means that the spray head, the material needle and the receiving chamber are arranged one behind the other. It is created a compact injection device while maintaining the rod-shaped housing.
  • the spray head, the material needle and the receiving chamber lie on a common longitudinal axis.
  • the material needle is provided with a material channel hollow needle, wherein the material needle has at the second end an inlet opening for the inlet of the liquid material. It is advantageous if the second end of the material needle protrudes into the receiving chamber, because it is thereby possible that the material needle can interact with the cartridge in a simple manner.
  • the cartridge which preferably has a cartridge container and a cartridge head mounted thereon, has an outlet opening in the cartridge head, which is preferably closed by means of a valve element biased by a spring.
  • the second end of the material needle engages in the outlet opening of the cartridge head.
  • the valve of the cartridge can be opened when inserting the cartridge through the material needle or later, when the material needle is moved in the axial direction.
  • the cartridge may be provided with a closure device. The closure device may be removed by the user prior to inserting the cartridge. In addition, the cartridge with the closure device can be closed again when the cartridge is removed from the sprayer.
  • the liquid material from the cartridge can penetrate directly into the material channel of the material needle.
  • the cartridge When a cartridge is replaced, the cartridge is removed from the receiving chamber, whereby the second end of the needle material leaves the outlet opening of the cartridge head of the cartridge.
  • the outlet opening is automatically closed by the valve element due to the action of the spring device.
  • the material needle has at the inlet opening of the material channel an actuating means adapted to the outlet opening of the cartridge.
  • an actuating means engages in the outlet opening of the cartridge and pushes back the valve element arranged there.
  • actuating means at least one projection which is preferably attached to the end-side end face of the material needle is suitable. Preferably, more than two projections are arranged on a circle around the inlet opening.
  • the receiving chamber is divided into a smaller diameter connecting chamber and a larger diameter container chamber, wherein both chambers merge into each other.
  • the smaller diameter connection chamber facilitates insertion and centering of the cartridge head and thus connecting the cartridge head to the second end of the material cartridge. needle.
  • the larger diameter container chamber is adapted to the dimensions of the cartridge container.
  • the cartridge container is arranged at least in a over the entire length of the container chamber extending portion spaced from the wall of the container chamber, so that a compressed air channel is formed.
  • the rotary and / or latching connection means are preferably arranged in the connection chamber.
  • at least one first guide means is preferably arranged, which is designed such that, when the cartridge is inserted, it cooperates with a second guide means on the cartridge.
  • the centering and positioning of the cartridge are facilitated by the first and second guide means.
  • the receiving chamber is preferably closed by means of a closure element, in particular by means of a closure cap.
  • a closure element in particular by means of a closure cap.
  • the bottom of the cartridge on the outside, e.g. Having radial channels to direct compressed air from the area between the cartridge container and the wall of the receiving chamber to the sliding piston. If the cartridge should not have such radial channels, it is expedient if the bottom of the closure element has such radial channels on its inside.
  • both the cartridge and the closure element have such radial channels.
  • the channels may preferably be formed as grooves.
  • the bottom of the cartridge is open, so that the cartridge container is designed at the end opposite the cartridge head as an open tube in which the sliding piston sits.
  • the incoming compressed air acts directly on the sliding piston and pushes it in the direction of the cartridge head.
  • the actuating device for moving the material needle is arranged on or adjacent to the spray head.
  • the actuating device is arranged in the front third, preferably in the front quarter of the housing.
  • the actuating device has a pivotally mounted trigger lever.
  • the arrangement in the front region of the spray device has the advantage that the trigger and thus the actuator can be conveniently operated with the index finger when the sprayer is held like a writing instrument by hand.
  • the trigger preferably comprises a handle with two legs, each leg having a cam surface.
  • the two legs are arranged on a pivot axis which extends perpendicular to the longitudinal axis L of the spray device.
  • the cam surfaces of the two legs are directed to the rear end of the spray device and are shaped such that upon pivoting of the trigger lever, a force in the direction of the longitudinal axis L can be exerted on a counterpart, which is connected to the material needle.
  • the length and shape of the cam surfaces define the dosage of the liquid material dispensed from the sprayer.
  • This counterpart is preferably a control axis, which is a part of the actuator.
  • the adjusting axis preferably extends perpendicularly to the longitudinal axis L through the housing and is arranged to be displaceable in the direction of the longitudinal axis L.
  • the adjusting axis abuts with its two ends on the cam surfaces of the legs.
  • the adjusting axle may additionally be provided with two rollers which roll on the cam surfaces of the two legs when the trigger is actuated.
  • the adjusting axis can act directly on the material needle to move it in the direction of the longitudinal axis. It is preferred that the adjusting axle acts indirectly on the material needle.
  • the interposition of one or more additional components has the advantage that not only the force transmission to the material needle and the movement of the material needle can be additionally influenced, but that the compressed air can be switched on and off or controlled by means of the adjusting axis , To realize this, it is provided according to an embodiment that the actuating device has a sliding sleeve, on which the adjusting axle engages, wherein the sliding sleeve is arranged displaceably on the material needle.
  • the sliding sleeve on a valve element which cooperates with an air passage opening in a compressed air channel for opening and closing the air passage opening.
  • an end portion of the sliding sleeve forms the valve element.
  • the air passage opening is preferably located in a compressed air channel, which connects the compressed air connection with the spray head or the receiving chamber with the spray head.
  • the sliding sleeve can be brought into open position by actuation of the trigger lever, whereby the compressed air is switched on.
  • the material needle is preferably provided with a first projection on which the sliding sleeve engages.
  • This projection is preferably designed as an annular collar on the material needle.
  • the sliding sleeve and the first projection of the material needle in the closed position of the sliding sleeve are spaced from each other.
  • the material needle is preferably also in its closed position.
  • the compressed air can be released by moving the sliding sleeve first and delayed in a further displacement of the sliding sleeve, the material needle to be moved from its closed position to discharge the material can.
  • a second spring device in particular a compression spring, is provided in the housing.
  • This second spring device is preferably supported, on the one hand, on the pressure seal or the seal packing, in particular on the support ring, and on the other hand on the projection of the material needle.
  • the second spring device in turn causes a force on the material needle in the direction of the longitudinal axis L, whereby the material needle is moved in the direction of the material outlet opening and closes it. This movement is reversed when used as intended by operating the trigger.
  • the adjusting axle can also indirectly act on the sliding sleeve.
  • the actuating device on a cartridge tube, on which the adjusting axis engages wherein the cartridge tube is slidably disposed within the housing in the direction of the longitudinal axis.
  • the cartridge tube is preferably arranged rotatably about the sliding sleeve, the assembly of the adjusting axis is simplified.
  • the sliding sleeve In order to transmit the movement of the cartridge tube to the sliding sleeve, the sliding sleeve preferably has a second projection on which the cartridge tube engages. Also, this projection may preferably be formed as a collar on the sliding sleeve.
  • At least one sealing means is provided.
  • two sealants are in the form of O-rings provided, which are arranged in the end regions of the cartridge tube.
  • sealing means also sealing elements produced integrally with the cartridge tube can be provided.
  • the material needle is moved in the longitudinal direction L, preferably against the force of a spring device by means of the trigger lever, whereby the material outlet opening is released in the spray head and the discharged amount of material can be metered.
  • a metering ring is arranged rotatably about the longitudinal axis L, which has a cam surface which limits the travel of the adjusting axis.
  • the material needle preferably has a tip at the first end, which protrudes into the material outlet opening and cooperates with the material outlet opening.
  • the material channel branches in front of the tip in at least two outlet channels.
  • the cartridge head has a first head section and a second head section, in which there is a valve element which closes the outlet opening.
  • the valve element is preloaded with a spring.
  • the pressure chamber is located in a sealing plug, which is inserted at the rear end of the cartridge container of the cartridge.
  • the closure plug has a smaller-diameter first section, which bears against the sliding piston, and a second section of larger diameter. As a result, an inner space is formed, which forms the pressure chamber.
  • At the edge of the first section there are radial channels in the form of grooves through which compressed air can be introduced into the pressure chamber.
  • the system according to the invention for applying liquid materials to surfaces comprises a spraying device according to the invention and a cartridge inserted into the receiving chamber of the spraying device. Exemplary embodiments will be explained in more detail below with reference to the drawings.
  • Figure 1 is a perspective view of a spray device
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the spray device shown in FIG.
  • FIG. 3 shows the detail A, partly in section, of FIG. 2
  • FIG. 4 shows the detail B, partly in section, of FIG. 2
  • FIG. 5 shows a longitudinal section through the front part of the injection device shown in Figure 1 with inserted cartridge and a first
  • FIG. 6 shows a longitudinal section through the front part of the injection device shown in FIG. 1 with inserted cartridge and a second position of material needle and sliding sleeve
  • FIG. 7 shows a cross-section along the line A-A through that shown in FIG
  • Figure 8 is an enlarged view partially in section of the front
  • FIG. 9 shows a perspective detailed representation of the actuating device of the spray device shown in FIG.
  • a spraying device 10 is shown in perspective.
  • the spray device 10 has a rod-shaped housing 30 which is subdivided into a first housing section 32a and a second housing section 32b, which are interconnected by means of a transition section 32c.
  • These housing sections 32a and 32b are substantially cylindrical and have a common longitudinal axis L.
  • a spray head 20 and an actuator 60 for actuating a disposed inside the housing 30 material needle 90 is arranged (see also Figure 8 and 9).
  • the spray head 20 has a fastening ring 21 which is secured to the housing 30 by means of a bayonet closure.
  • a cone-shaped portion 26 is arranged, in which the material outlet opening 22 with an annular gap 23 and horns 24a-d are provided, which are arranged on a circle around the material outlet opening 22.
  • These horns 24a-d can be designed as an assembly aid for screwing and unscrewing the fastening ring 21.
  • the actuator 60 includes a trigger 62 with handle 64 and two legs 66a and 66b. The two legs 66a, b are arranged parallel to one another and, together with the grip piece 64, surround the fastening ring 21 of the spray head 20.
  • the trigger lever 62 is pivotably mounted about a pivot axis 68 which extends through the housing 30 perpendicular to the longitudinal axis L of the spray device.
  • the two legs 66a, b have cam surfaces 67, each resting on a roller 72 which are rotatably mounted on a control shaft 70.
  • the adjusting shaft 70 extends through the housing portion 32a perpendicular to the longitudinal axis L of the injection device 10 and is guided at its two Stellachsenenden 71 a, b (see also Figure 9) on both sides of the housing portion 32a in each case a slot 38 which is parallel to the longitudinal axis L extends.
  • the trigger lever 62 In the position shown in Figure 1, the trigger lever 62 is in its rest position in which the material needle 90 is in the interior of the housing 30 in its closed position in which the material outlet opening 22 of the spray head 20 is closed (see also Figure 2).
  • the trigger lever 62 can be pressed down in the direction of the arrow.
  • the two legs 66a and 66b are also pivoted about the pivot axis 68 downward, the rollers 72 roll on the cam surfaces 67 and at the same time move the adjusting axis 70 in the direction of the longitudinal axis L.
  • the actuator 60 will be described in detail.
  • the housing 30 is ergonomically designed to be held with one hand.
  • recessed grips 34 and a handle projection 36 are provided, which lies on the detection of the sprayer with his hand between the thumb and forefinger. From the recessed grips the recessed grip 34 for the thumb of the right hand can be seen
  • This ergonomic design of the housing 30 allows gripping and guiding the spray device 10 similar to a writing instrument, by means of the index finger of the trigger lever 62 can be actuated. Since the spray device 10 can be grasped and guided like a pen, the material jet emerging from the material outlet opening 22 can be guided with great accuracy over small areas to be coated.
  • FIG. 2 shows a section through the injection device 10 shown in FIG. 1 with the cartridge 130 inserted.
  • Figure 2 shows the closed position of the injection device 10.
  • the spray head 20 includes within the mounting ring 21, a fluid nozzle 25a and an air nozzle 25b.
  • the material nozzle 25a projects with its material outlet opening 22 into an opening of the air nozzle 25b, wherein the annular gap 23 is formed, through which the omnidirectional air can exit (see also FIG. 6).
  • the protection projections 27 are provided between the material outlet opening 22 and the horns 24a-d.
  • the protective projections 27 are provided in the form of partial rings. They are arranged symmetrically around the material outlet opening 22 around.
  • the protective projections 27 extend in the direction of the longitudinal axis L.
  • a receiving chamber 120 which is arranged in front of the material needle 90. This receiving chamber 120 serves to receive the cartridge 130 with cartridge head 132 and cartridge container 139 (see also FIGS. 5 and 6), this receiving chamber 120 being subdivided into a connection chamber 122 and a container chamber 124.
  • the material needle 90 projects with its second end 92b into an outlet opening 134 of the connection chamber 122.
  • the receiving chamber 120 for the cartridge is closed by a closure element 50 in the form of a closure cap.
  • FIG. 2 also shows the second housing section 32b of the spray device 10 shown in FIG.
  • the cartridge 130 is fully illustrated and is located in the receiving chamber 120 that includes the port chamber 122 and the reservoir chamber 124. At the rear end, the receiving chamber 120 is closed by means of the closure cap 50, which is screwed onto the housing portion 32b. At the lower end of the housing portion 32a of the compressed air port 40 is shown, which opens into the receiving chamber 120, whereby compressed air can be introduced into the interior of the receiving chamber 120.
  • the air flow indicated by Pi which enters through the compressed air connection 40, branches in the interior of the receiving chamber 120 into the air flow P 2 and into the air flow P.
  • the air flow P flows in the direction of the spray head 20 and enters into the compressed air channel 42, not shown here, which connects the receiving chamber 120 with the spray head 20 (see Figure 8).
  • the bottom of the cartridge container 139 is open.
  • a sliding piston 162 is arranged in the cartridge container 139.
  • a pressure chamber 164 in which the compressed air flows.
  • the compressed air in the pressure chamber 164 causes the sliding piston 162 to move along the longitudinal axis L in the direction of the arrow, so that the material located in the interior of the cartridge 130 is pressed in the direction of the outlet opening 134 in the cartridge head 132.
  • radial passages can be arranged in the cartridge bottom and / or in the bottom 54 of the closure cap 50 so that the compressed air can be introduced into a pressure chamber 164 in front of the sliding piston 162 of the cartridge 130.
  • the compressed air connection 40 opens into the receiving chamber 120.
  • the material needle 90 has at the second end 92b an inlet opening 93.
  • Figures 3 and 4 show the details A and B of Figure 2.
  • the second end 92b of the material needle 90 is shown.
  • a packing 126 is disposed around the second end 92b.
  • the packing 126 has three elements: a support ring 170, a main ring 172 and an O-ring 174. It has a sealing lip 176 which bears against the material needle 90.
  • the sealing lip 176 is provided with a chamfer 178.
  • the support ring 170 is supported against the nozzle cartridge 1 10 at a second projection 1 15 from. If a cartridge 130 is inserted into the spraying device 10, the cartridge head 132 is seated against the chamfer 178.
  • FIG. 4 shows the connection of the cartridge 130 with the spray device 10.
  • the cartridge 130 has an intermediate section 133 on the cartridge head 132, on which an external thread 135 is provided.
  • the Düsenpartrone 1 10 has at a mounting portion 121 a corresponding internal thread 125. For insertion of the cartridge 130, this is releasably fixed in the spray device 10 by means of the rotary connection means of internal thread 125 and external thread 135.
  • FIG. 5 shows a longitudinal section through the first housing section 32a of the injection device 10 shown in FIG. 1 with the cartridge 130 inserted.
  • Figure 5 shows an intermediate position of the injection device 10.
  • the first housing portion 32a carries the spray head 20 which is screwed onto the housing portion 32a.
  • the material outlet opening 22 has a conical inner surface which cooperates with a conical tip 96 at a first end 92 a of the material needle 90. By moving the material needle 90, the material outlet opening 22 is opened or closed. The material jet emerging through the material outlet opening 22 is identified by P 3 (see FIG. 6).
  • the material nozzle 25a lies with a first contact surface 180 on a second contact surface 182 of the air nozzle 25b. Both the first contact surface 180 and the second contact surface 182 are formed as annular partial surfaces of the curved surface of a spherical cap. In other embodiments, the contact surfaces may also be formed as partial surfaces of a cone surface. In this way, the material nozzle 25a and the air nozzle 25b are centered on each other.
  • a nozzle cartridge 1 10 is disposed in front of the spray head 20, in which the material nozzle 25a is inserted and in which the material needle 90 is slidably mounted.
  • the housing 30 has a locking projection 1 1 1 for locking the nozzle cartridge 1 10 in the housing 30 (see also Figure 4).
  • the locking projection 1 1 1 is in cross-section transverse to the longitudinal axis L of a circular segment, wherein the associated circle is a bore in the housing 30. The bore is thus reduced in the region of the locking projection 1 1 1 to a circle segment.
  • On the surface of the locking projection 1 1 1 (in cross-section the chord) is a first Arretiter Chemistry 39.
  • the nozzle cartridge 1 10 has a corresponding shape and a corresponding second locking surface 1 19, which is located on the first locking surface 39.
  • a cartridge tube 80 with the adjusting axis 70 and a sliding sleeve 84 is arranged between the nozzle cartridge 1 10 and the material needle 90.
  • the material needle 90 has a first end 92 a, which is designed as a tip and disposed within the material nozzle 25 a.
  • the second end 92b of the material needle 90 protrudes into the cartridge 130.
  • the material outlet opening 22 is located in the material nozzle 25 a, which is surrounded by the air nozzle 25 b.
  • the annular gap 23 for an annular air nozzle is formed between the material nozzle 25a and the air nozzle 25b, through which the air flow P emerges to form a circular stream of material.
  • This air flow P is supplied from the receiving chamber 120 via a compressed air channel 42 (see FIG. 8) to the annular air passage opening 28 between the material nozzle 25a and the material needle 90 and subsequently via an annular channel 29 to the annular gap 23.
  • horns 24a-d are designed as fan jet nozzles, corresponding air connection channels (not shown) can branch off from the annular channel 29.
  • the nozzle cartridge 1 10 is arranged, which consists essentially of a first pipe section 1 13a and a second pipe section 1 13b exists.
  • the material needle 90 is slidably mounted in the axial direction.
  • a material channel 94 is arranged, so that the material needle is formed as a hollow needle.
  • This material channel 94 branches off at the first end 92a into four outlet channels 95a, b, c, d and is provided with the inlet opening 93 at the second end 92b.
  • the outlet openings of the outlet channels 95a, b, c, d are located in a conical surface 98, which merges into the tip 96.
  • the material needle 90 has a first projection 99 in the form of an annular collar which bears against a sliding sleeve 84, which also has a second projection 88 in the form of a collar at a second end 85b.
  • the sliding sleeve 84 is surrounded by the cartridge tube 80, which has an annular groove 82 in which the adjusting shaft 70 engages. Due to the axial displacement of the adjusting axis 70 in the direction of the longitudinal axis L, the cartridge tube 80 and thus also the material needle 90 is displaced in the longitudinal direction L.
  • the various positions of cartridge tube 80, fluid needle 90 and sliding sleeve 84 will be described in more detail in connection with Figures 2, 5 and 6.
  • the cartridge tube 80 is compared to the Düsenpartrone 1 10 and thus sealed relative to the housing 30 by two sealing means 81 in the form of O-rings.
  • the second projection 1 15 is arranged between the first pipe section 1 13a and the second pipe section 1 13b.
  • the receiving chamber 120 for the cartridge 130th Before the material needle 90 is located in the housing 30, the receiving chamber 120 for the cartridge 130th
  • the second pipe section 1 13b forms inside the connection chamber 122 for receiving the cartridge head 132 of the cartridge 130.
  • the second end 92b of the material needle 90 protrudes into the connection chamber 122 and is received by the cartridge head 132 in the illustration shown here.
  • Inside the first pipe section 1 13a two spring devices 100 and 102 are arranged.
  • the second spring device 102 is supported on the support ring 170 on the one hand and on the annular collar 99 of the material needle 90 from.
  • the first spring device 100 is supported on an annular shoulder 1 18 of the nozzle cartridge 1 10 on the one hand and on the annular collar 88 of the sliding sleeve 84 from.
  • the spring devices 100, 102 cause the annular collar 99 or the annular collar 88 to be pressed in the axial direction in the direction of the material outlet opening 22. Only by means of the adjusting shaft 70, which is actuated by the trigger lever 62, the sliding sleeve 84 and the material needle 90 can be moved in the opposite direction.
  • the sliding sleeve 84 has at its first end 85a on a ring portion which serves as a valve member 86 and cooperates with the Beer gutso réelle 28 in the component material nozzle 25a.
  • both the material needle 90 and the sliding sleeve 84 are displaced to the right by means of the cartridge tube 80 and the adjustment axis 70, so that the material outlet opening 22 and the air passage opening 28 are open (open position). Both material and the compressed air can escape from the openings 22 and 23 in the spray head 20.
  • the adjusting axle 70 is in its starting position, in which no pressure is exerted on the sliding sleeve 84 and the material needle 90. Both the tip 96 of the material needle 90 and the sliding sleeve 84 are in the closed position, so that neither material from the material outlet opening 22 nor compressed air can escape through the air passage opening 28. In this position, the two annular collars 88 and 99 are spaced from each other. The material may already enter the material passage 94 through the outlet port 134 when the cartridge 130 is inserted and is available at the first end 92a of the fluid needle 90 when the actuator 60 is actuated.
  • the annular collar 99 is subsequently entrained and the material needle 90 is also displaced, which leads to the position according to FIG.
  • FIG. 7 the section A-A of Figure 2 is shown, but the cartridge 130 is not shown.
  • the first locking surface 39 of the housing 30 and the second locking surface 1 19 of the nozzle cartridge 1 10 are adjacent.
  • the nozzle cartridge 1 10 has two compressed air channels 42, which direct the compressed air in the direction of the spray head 20.
  • the internal thread 125 is provided, on which the cartridge 130 is fastened by means of its external thread 135.
  • the seal packing 126 In the second pipe section 1 13b sits the seal packing 126, of which only the main ring 172 with its sealing lip 176 and the O-ring 174 are visible. In the main ring 172, the material needle 90 sits and is guided there. You can also see the outlet channels 95a, b, c, d.
  • FIG. 7 also shows the pivot axis 68 and the adjusting axis 70 as well as the legs 66a, b which lie against the rollers 72.
  • FIG. 8 shows a further sectional view of the spray device 10 shown in FIG. 1, in which the air channel 42 is shown, which extends from the receiving chamber 120 in the direction of the spray head 120.
  • the external thread 135 is provided at the intermediate portion 133 of the cartridge 130.
  • the external thread 135 corresponds to the internal thread 125 of the nozzle cartridge 1 10. In this way, the cartridge 130 can be releasably secured in the spray device 10.
  • the actuator 60 is shown in detail and in perspective.
  • FIG. 9 additionally shows the metering ring 74 arranged in the interior of the housing 30 (see also FIG. 5), which is arranged so as to be rotatable about the longitudinal axis L and has a cam surface 76 which engages on the adjusting axis 70.
  • the locking screw 78 is provided to fix the position of the metering ring 74.
  • annular channel Locking element annular channel Locking element, cap ground control device

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Abstract

Es wird eine Spritzvorrichtung (10) zum Auftragen von flüssigen Materialien auf Oberflächen beschrieben. Die Spritzvorrichtung (10) umfasst einen Spritzkopf (20) mit einer Materialdüse (25a), die eine Materialaustrittsöffnung (22) aufweist, und ein eine Längsachse (L) aufweisendes Gehäuse (30), an dem der Spritzkopf (10) und ein Druckluftanschluss (40) angeordnet sind. Im Gehäuse (30) ist eine in axiale Richtung verschiebbare Materialnadel (90), die ein erstes Ende (92a) und ein zweites Ende (92b) aufweist, wobei das erste Ende (92a) mit der Materialaustrittsöffnung (22) zusammenwirkt, und eine manuelle Betätigungseinrichtung (60) zum Verschieben der Materialnadel (90) angeordnet. Das Gehäuse (30) ist stabförmig ausgebildet, wobei im Gehäuse eine Aufnahmekammer (120) für eine das flüssige Material enthaltende Kartusche (130) angeordnet ist. Die Aufnahmekammer (120) weist Dreh-und/oder Rastverbindungsmittel zur lösbaren Befestigung der Kartusche (130) auf.

Description

SPRITZVORRICHTUNG MIT EINER KARTUSCHE
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Spritzvorrichtung zum Auftragen von flüssigen Materialien auf Oberflächen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft auch ein System aus Spritzvorrichtung und Kartusche.
Spritzvorrichtungen, wie z.B. Spritzpistolen, werden z.B. zum Auftragen von Lack in der KFZ- oder Möbelindustrie eingesetzt. Das zu versprühende Material wird durch die über eine Materialnadel gesteuerte Materialdüse ausgetragen, die z.B. von einer Rundstrahlluftdüse umgeben ist. Um die Luftdüse mit Druckluft zu versorgen, ist es erforderlich, dass die Spritzvorrichtung über einen Druckluftanschluss verfügt, mit der sie an eine Drucklufterzeugungseinrichtung angeschlossen werden kann. Zum Beschichten großer Flächen ist entsprechend viel Material erforderlich, das in der Regel über eine Materialleitung oder ein entsprechend großes Materialbehältnis der Spritzvorrichtung zugeführt werden muss.
Aus der DE 42 13 826 A1 ist eine Spritzpistole bekannt, die an ein Druckluftsys- tem angeschlossen wird, wobei mittels einer Nadel, die zum Transport der Farbe hohl ausgebildet ist, das flüssige Medium mit der Druckluft zusammengebracht wird. Die bekannten Systeme sind für das Aufbringen von größeren Mengen von flüssigen Medien gedacht. Aus der WO 2010/126814 A1 ist eine Spritzpistole bekannt, die ebenfalls zum Verarbeiten größerer Mengen an Auftragsmaterial ausgebildet ist. Dieser Spritzpistole werden zwei Komponenten zugeführt, die vor dem Versprühen miteinander vermischt werden müssen. Hierzu sind an der Spritzpistole zwei Materialan- Schlüsse vorgesehen, an denen z. B. die mit Material gefüllten Druckbehälter montiert werden können, aus denen die betreffenden Materialien einer im Inneren der Spritzpistole angeordneten Mischkammer zugeführt werden.
Bei der Reparatur von Oberflächen werden allerdings nur geringe Mengen an Material benötigt, wobei oft auch ein schneller Wechsel des Beschichtungsmate- rials wünschenswert ist. Hinzu kommt, dass die benötigten Materialmengen so gering sind, dass das übliche Anrühren und Abfüllen in einem Behältnis dazu führt, dass nicht verbrauchte Materialien vernichtet werden müssen. Außerdem ist es wünschenswert, dass die Spritzvorrichtung mit großer Genauigkeit über die oft kleinen Reparaturstellen geführt werden kann.
Die WO 2013/072500 A1 offenbart eine Spritzpistole, an der ein Farbbehälter angeordnet ist. Innerhalb der Spritzpistole ist ein Motor mit einem Flügelrad angeordnet, mit dem ein Luftstrom zur Versorgung von Luftdüsen angeordnet ist.
Die GB 2 041 247 A offenbart eine Schmelzklebstoffpistole, die eine Aufnahmekammer für einen thermoplastischen Klebstoff aufweist, der aufgeschmolzen und mittels eines in der Aufnahmekammer beweglich angeordneten Kolbens der Austrittsöffnung zugeführt wird. Die Aufnahmekammer ist durch ein kappen- oder tassenförmiges Element abgeschlossen und besitzt keine Verbindung zum Druckluftanschluss. Die Materialnadel ist fest eingebaut und nicht verschiebbar. Die US 3,554,450 A beschreibt ebenfalls eine Spritzpistole mit fest eingebauter Materialnadel. Die Spritzpistole wird mit Wasser betrieben, das sich mit dem Inhalt einer Kartusche vermischen soll. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Spritzvorrichtung bereitzustellen, mit der auf einfache Weise unterschiedliche Materialien in kleinen Mengen mit großer Genauigkeit auf eine Oberfläche aufgebracht werden können.
Diese Aufgabe wird mit einer Spritzvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Spritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse eine Aufnahmekammer für eine das flüssige Material enthaltende Kartusche angeordnet ist und dass die Aufnahmekammer Dreh- und/oder Rastverbinungsmittel zur lösbaren Befestigung der Kartusche aufweist.
Das Gehäuse ist stabförmig ausgebildet und weist eine Längsachse L auf. Die stabförmige Ausgestaltung des Gehäuses hat den Vorteil, dass die Spritzvorrichtung manuell wie ein Schreibstift gehalten werden kann und der Sprühstrahl präzise über die zu beschichtende Oberfläche geführt werden kann. Insbesondere bei Reparatur- und Ausbesserungsarbeiten an beschichteten Oberflächen, aber auch im künstlerischen Bereich, wo es ebenfalls auf große Genauigkeit bei der Strahlführung ankommt, kann die erfindungsgemäße Spritzvorrichtung eingesetzt werden.
Die Dreh- und/oder Rastverbindungsmittel umfassen vorzugsweise ein Innengewinde und/oder ein Außengewinde und/oder einen Bajonettanschluss. Eine einzusetzende Kartusche weist hierzu jeweils komplementäre Verbindungsmittel auf. Dadurch wird eine sichere und feste, aber lösbare Verbindung ermöglicht. Der Bajonettanschluss weist vorzugsweise eine oder mehrere umfänglich angeordnete Rastvorsprünge sowie umfänglich zwischen den Rastvorsprüngen Ausnehmungen für Rastnasen einer Kartusche auf. Beim Einsetzen einer Kartusche können umfänglich an der Kartusche angeordnete Rastnasen durch die Ausnehmungen entlang der Längsachse L bewegt werden. Anschließend wird die Kartusche um die Längsachse und relativ zu der Aufnahmekammer verdreht, wodurch die Rastnasen hinter die Rastvorsprünge bewegt werden, so dass ein Herausziehen der Kartusche entlang der Längsachse verhindert wird. Die Dreh- und/oder Rastverbindungsmittel sind bevorzugt in Richtung der Längsachse L beabstandet zum zweiten Ende der Materialnadel angeordnet.
Das Vorsehen einer Aufnahmekammer für eine Kartusche im Gehäuse der Spritzvorrichtung hat den Vorteil, dass die Vorrichtung insgesamt kompakt ist. Kartuschen sind Behältnisse, die nach der Entnahme des Inhalts sich automatisch verschließend ausgebildet sind, so dass ein in der Kartusche noch vorhandener Materialrest aufgehoben und zu einem späteren Zeitpunkt aufgebraucht werden kann. Kartuschen haben deshalb den Vorteil, dass sie leicht ausgetauscht werden können und daher das Aufbringen unterschiedlicher Materialien in kurzer Zeit möglich ist. Die geringe Menge an Material, die mit einer Kartusche vorgehalten wird, erleichtert die Handhabung der Spritzvorrichtung und verbessert dadurch die Präzision der Strahlführung.
Die Aufnahmekammer ist an die Größe und Form der Kartusche angepasst, wobei die Aufnahmekammer vorzugsweise die Kartusche vollständig aufnimmt.
Vorzugsweise ist die Aufnahmekammer für die Aufnahme von stiftformigen Kartuschen ausgebildet. Vorzugsweise ist in der Aufnahnnekannnner mindestens eine in Richtung der Längsachse L wirkende Druckdichtung und/oder Dichtungspackung angedordnet, die von der einzusetzenden Kartusche betätigbar ist. Auf diese Weise wird die mindestens eine Druckdichtung oder die mindestens eine Dich- tungspackung nur belastet, wenn eine Kartusche eingesetzt ist. Befindet sich keine Kartusche in der Aufnahmekammer, ist die mindestens eine Druckdichtung oder die mindestens eine Dichtungspackung entlastet, wodurch sich insgesamt ihre Lebensdauer erhöht. Die Dichtungspackung besteht vorzugsweise aus drei Ringen, insbesondere einem Stützring, einem Hauptring und einem O-Ring. Mit dem Stützring stützt sich die Dichtungspackung in Richtung der Längsachse L auf einer Fläche oder einem Element der Spritzvorrichtung ab. Der Hauptring ist für die eigentliche Abdichtungsfunktion gegenüber der Materialnadel verantwortlich. Hierzu weist der Hauptring vorzugsweise mindestens eine Dichtlippe auf, die an der Materialnadel anliegt. Durch den O-Ring wird die Dichtungsfunktion gegenüber der Aufnahmekammer ermöglicht.
Der Hauptring, insbesondere die Dichtlippe des Hauptrings, weist vorzugsweise an einer, einer eingesetzten Kartusche zugewandten Seite eine umfängliche Fase auf. Die Kartusche wird beim Einsetzen gegen diese Fase gedrückt. Dadurch wird zum einen die Dichtungspackung zusammengedrückt, da sich der Stützring wie oben beschrieben abstützt. Zum anderen wird die Dichtlippe an die Materianadel gedrückt. Auf diese Weise dichtet die Dichtlippe den Bereich um die Materialnadel ab.
Die Dichtungspackung, insbesondere der Stützring, oder die Druckdichtung stützen sich bevorzugt auf einer zweiten Federeinrichtung ab. Beim Einsetzen der Kartusche wird die Kartusche gegen die Dichtungspackung oder Druckdich- tung gedrückt und betätigt die Dichtpackung oder die Druckdichtung. Dabei wird die Federeinnchtung komprimiert und auf diese Weise vorgespannt. Durch die Wahl der Federeigenschaften, insbesondere der Federkonstante, kann die Kraft, mit der die Dichtungspackung oder Druckdichtung beaufschlagt wird, beeinflusst werden.
Vorzugsweise steht die Aufnahmekammer mit dem Druckluftanschluss in Verbindung. Der Druckluftanschluss versorgt die Rundstrahlluftdüse und die Flachstrahlluftdüsen des Spritzkopfs, falls solche vorhanden sind, mit Druckluft. Erfindungsgemäß steht auch die Aufnahmekammer mit dem Druckluftanschluss in Verbindung.
Vom Druckluftanschluss kann gemäß einer Ausführungsform ein Druckluftkanal zur Aufnahmekammer führen. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist es bevorzugt, dass der Druckluftanschluss in die Aufnahmekammer mündet. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass von der Aufnahmekammer ein Druckluftkanal zum Spritzkopf führt.
In allen Fällen werden die Aufnahmekammer und der Spritzkopf vorzugsweise über einen gemeinsamen Druckluftanschluss mit Druckluft versorgt.
Dadurch, dass die Aufnahmekammer vorzugsweise mit dem Druckluftanschluss in Verbindung steht, kann die Kartusche zum Austragen des flüssigen Materials mit Druckluft betrieben werden. Es können daher Kartuschen zum Einsatz kommen, die im Innern der Kartusche einen Gleitkolben zum Ausbringen des flüssigen Materials aufweisen, der von außen mit Druckluft beaufschlagbar ist. Dies hat den Vorteil, dass die Kartusche nach dem Einsetzen in die Aufnahmekammer nicht noch zusätzlich an Druckmittel oder Druckeinrichtungen angeschlossen werden muss. Das Einsetzen und der Austausch werden im Vergleich zu herkömmlichen Materialbehältnissen durch die Verwendung von Kartuschen vereinfacht und gehen schneller vonstatten. Da durch den Einsatz von Kartuschen auch Restmengen noch verarbeitet werden können, wird Material eingespart. Vorzugsweise ist die Aufnahmekammer vor der Materialnadel angeordnet. Dies bedeutet, dass der Spritzkopf, die Materialnadel und die Aufnahmekammer hintereinander angeordnet sind. Es wird eine kompakte Spritzvorrichtung unter Beibehaltung des stabförmigen Gehäuses geschaffen. Vorzugsweise liegen der Spritzkopf, die Materialnadel und die Aufnahmekammer auf einer gemeinsamen Längsachse.
Vorzugsweise ist die Materialnadel eine mit einem Materialkanal versehene Hohlnadel, wobei die Materialnadel am zweiten Ende eine Eintrittsöffnung für den Einlass des flüssigen Materials aufweist. Es ist von Vorteil, wenn das zweite Ende der Materialnadel in die Aufnahmekammer hineinragt, weil es dadurch möglich ist, dass die Materialnadel mit der Kartusche auf einfache Weise zusammenwirken kann.
Die Kartusche, die vorzugsweise einen Kartuschenbehälter und einen daran angebrachten Kartuschen köpf aufweist, verfügt im Kartuschenkopf über eine Auslassöffnung, die vorzugsweise mittels eines mit einer Feder vorgespannten Ventilelements verschlossen ist. Vorzugsweise greift das zweite Ende der Materialnadel in die Auslassöffnung des Kartuschen kopfes ein. Wenn die Kartusche in die Aufnahmekammer eingesetzt wird, kontaktiert das zweite Ende der Mate- rialnadel die Auslassöffnung im Kartuschen köpf der Kartusche. Das Ventil der Kartusche kann bereits beim Einsetzen der Kartusche durch die Materialnadel geöffnet werden oder später, wenn die Materialnadel in axialer Richtung verschoben wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Kartusche mit einer Verschlusseinrichtung versehen sein. Die Verschlusseinrichtung kann durch den Anwender vor dem Einsetzen der Kartusche entfernt werden. Außerdem kann die Kartusche mit der Verschlusseinrichtung wieder verschlossen werden, wenn die Kartusche aus der Spritzvorrichtung entnommen wird.
Wenn das Ventilelement sich in Offenstellung befindet, kann das flüssige Material aus der Kartusche unmittelbar in den Materialkanal der Materialnadel eindringen.
Bei einem Kartuschenwechsel wird die Kartusche aus der Aufnahmekammer entfernt, wodurch das zweite Ende der Materialnadel die Auslassöffnung des Kartuschenkopfes der Kartusche verlässt. Die Auslassöffnung wird durch das Ventilelement aufgrund der Wirkung der Federeinrichtung automatisch ver- schlössen.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform weist die Materialnadel an der Eintrittsöffnung des Materialkanals ein an die Auslassöffnung der Kartusche ange- passtes Betätigungsmittel auf. Ein solches Betätigungsmittel greift in die Aus- lassöffnung der Kartusche ein und schiebt das dort angeordnete Ventilelement zurück. Als Betätigungsmittel eignet sich mindestens ein Vorsprung, der vorzugsweise an der endseitigen Stirnfläche der Materialnadel angebracht ist. Vorzugsweise sind mehr als zwei Vorsprünge auf einem Kreis um die Eintrittsöffnung angeordnet.
Vorzugsweise ist die Aufnahmekammer in eine durchmesserkleinere Anschlusskammer und in eine durchmessergrößere Behälterkammer unterteilt, wobei beide Kammern ineinander übergehen. Die durchmesserkleinere Anschlusskammer erleichtert das Einführen und das Zentrieren des Kartuschenkopfes und somit das Verbinden des Kartuschenkopfes mit dem zweiten Ende der Material- nadel. Die durchmessergrößere Behälterkammer ist an die Abmessungen des Kartuschenbehälters angepasst. Vorzugsweise ist der Kartuschenbehälter mindestens in einem sich über die gesamte Länge der Behälterkammer erstreckenden Abschnitt beabstandet zur Wand der Behälterkammer angeordnet, sodass ein Druckluftkanal gebildet wird.
Die Dreh- und/oder Rastverbindungsmittel sind bevorzugt in der Anschlusskammer angeordnet. In der Aufnahmekammer ist vorzugsweise mindestens ein erstes Führungsmittel angeordnet, das derart ausgebildet ist, dass es bei eingesetzter Kartusche mit einem zweiten Führungsmittel an der Kartusche zusammenwirkt.
Die Zentrierung und die Positionierung der Kartusche werden durch die ersten und zweiten Führungsmittel erleichtert.
Die Aufnahmekammer ist vorzugsweise mittels eines Verschlusselements, insbesondere mittels einer Verschlusskappe, verschlossen. Damit der Gleitkolben der Kartusche mit Druckluft beaufschlagt werden kann, kann der Boden der Kartusche an der Außenseite z.B. radiale Kanäle aufweisen, um Druckluft aus dem Bereich zwischen dem Kartuschenbehälter und der Wand der Aufnahmekammer zum Gleitkolben zu leiten. Wenn die Kartusche nicht über solche radialen Kanäle verfügen sollte, ist es zweckmäßig, wenn der Boden des Verschlusselements an seiner Innenseite solche radialen Kanäle aufweist.
Es ist natürlich auch möglich, dass sowohl die Kartusche als auch das Ver- Schlusselement solche radialen Kanäle aufweist. Die Kanäle können vorzugsweise als Nuten ausgebildet sein.
Ebenfalls ist es möglich, dass der Boden der Kartusche offen ist, so dass der Kartuschenbehälter an dem dem Kartuschenkopf gegenüberliegenden Ende als offenes Rohr ausgestaltet ist, in dem der Gleitkolben sitzt. Die zuströmende Druckluft wirkt dadurch direkt auf den Gleitkolben ein und schiebt diesen in Richtung des Kartuschenkopfes. Vorzugsweise ist die Betätigungseinrichtung zum Verschieben der Materialnadel am oder benachbart zum Spritzkopf angeordnet. Dies bedeutet, dass die Betätigungseinrichtung im vorderen Drittel, vorzugsweise im vorderen Viertel des Gehäuses angeordnet ist. Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung einen schwenkbar gelagerten Abzugshebel auf. Die Anordnung im vorderen Bereich der Spritzvorrichtung hat den Vorteil, dass der Abzugshebel und damit die Betätigungseinrichtung bequem mit dem Zeigefinger betätigt werden kann, wenn die Spritzvorrichtung wie ein Schreibgerät mit der Hand gehalten wird.
Der Abzugshebel umfasst vorzugsweise ein Griffstück mit zwei Schenkeln, wobei jeder Schenkel eine Kurvenfläche aufweist. Die beiden Schenkel sind an einer Schwenkachse angeordnet, die sich senkrecht zur Längsachse L der Spritzvorrichtung erstreckt. Die Kurvenflächen der beiden Schenkel sind zum rückwärtigen Ende der Spritzvorrichtung gerichtet und sind derart geformt, dass beim Verschwenken des Abzugshebels eine Kraft in Richtung der Längsachse L auf ein Gegenstück ausgeübt werden kann, das mit der Materialnadel verbunden ist. Die Länge und Form der Kurvenflächen definieren die Dosierung des aus der Spritzvorrichtung abgegebenen flüssigen Materials. Dieses Gegenstück ist vorzugsweise eine Stellachse, die ein Bestandteil der Betätigungseinrichtung ist.
Die Stellachse erstreckt sich vorzugsweise senkrecht zur Längsachse L durch das Gehäuse und ist in Richtung der Längsachse L verschiebbar angeordnet.
Vorzugsweise liegt die Stellachse mit ihren beiden Enden an den Kurvenflächen der Schenkel an. Die Stellachse kann zusätzlich mit zwei Rollen versehen sein, die an den Kurvenflächen der beiden Schenkel abrollen, wenn der Abzugshebel betätigt wird.
Die Stellachse kann unmittelbar an der Materialnadel angreifen, um diese in Richtung der Längsachse zu verschieben. Es ist bevorzugt, dass die Stellachse mittelbar an der Materialnadel angreift. Die Zwischenschaltung eines oder meh- rerer weiterer Bauteile hat den Vorteil, dass nicht nur die Kraftübertragung auf die Materialnadel und der Bewegungsablauf der Materialnadel zusätzlich beein- flusst werden kann, sondern dass mittels der Stellachse auch die Druckluft zu- und abgeschaltet bzw. gesteuert werden kann. Um dies zu realisieren, ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung eine Schiebehülse aufweist, an der die Stellachse angreift, wobei die Schiebehülse auf der Materialnadel verschiebbar angeordnet ist. Vorzugsweise weist die Schiebehülse ein Ventilelement auf, das mit einer Luft- durchgangsöffnung in einem Druckluftkanal zum Öffnen und Schließen der Luftdurchgangsöffnung zusammenwirkt. Vorzugsweise bildet ein Endabschnitt der Schiebehülse das Ventilelement. Die Luftdurchgangsöffnung befindet sich vorzugsweise in einem Druckluftkanal, der den Druckluftanschluss mit dem Spritzkopf oder der die Aufnahmekammer mit dem Spritzkopf verbindet. Mittels der Schiebehülse kann somit die Druckluft zum Spritzkopf zu- oder abgeschaltet werden. Da die Schiebehülse relativ zur Materialnadel verschiebbar ist, kann die Druckluft auch unabhängig von der Stellung der Materialnadel zugeschaltet werden. Vorzugsweise ist die Schiebehülse mittels einer ersten Federeinrichtung in einer Schließstellung gehalten. Mittels der Stellachse kann durch Betätigung des Abzugshebels die Schiebehülse in Offenstellung gebracht werden, wodurch die Druckluft zugeschaltet wird. Um die Bewegung der Schiebehülse auch für die Verschiebung der Materialnadel nutzen zu können, ist die Materialnadel vorzugsweise mit einem ersten Vorsprung versehen, an dem die Schiebehülse angreift.
Dieser Vorsprung ist vorzugsweise als Ringbund an der Materialnadel ausgebil- det.
Vorzugsweise sind die Schiebehülse und der erste Vorsprung der Materialnadel in Schließstellung der Schiebehülse beabstandet zueinander angeordnet. In Schließstellung der Schiebehülse befindet sich die Materialnadel vorzugsweise ebenfalls in ihrer Schließstellung. Wenn die Schiebehülse und der Vorsprung der Materialnadel beabstandet sind, kann durch ein Verschieben der Schiebehülse zuerst die Druckluft freigegeben werden und bei einem weiteren Verschieben der Schiebehülse zeitversetzt die Materialnadel aus ihrer Schließstellung bewegt werden, um auch das Material austragen zu können. Dies hat den Vorteil, dass ein unkontrolliertes Heraustropfen des flüssigen Materials aus der Materialdüse vermieden wird.
Vorzugsweise ist in dem Gehäuse eine zweite Federeinrichtung, insbesondere eine Druckfeder, vorgesehen. Diese zweite Federeinrichtung stützt sich vorzugsweise einerseits an der Druckdichtung oder der Dichtungspackung, insbesondere an dem Stützring, und andererseits an dem Vorsprung der Materialnadel ab. Auf diese Weise wird beim Einsetzen der Kartusche eine Kraft auf die Dichtungspackung ausgeübt, die sich auf die zweite Federeinrichtung überträgt. Die zweite Federeinrichtung wiederum bewirkt eine Kraft auf die Materialnadel in Richtung der Längsachse L, wodurch die Materialnadel in Richtung der Materialaustrittsöffnung bewegt wird und diese verschließt. Diese Bewegung wird bei bestimmungsgemäßem Gebrauch durch das Betätigen des Abzugshebels umgekehrt.
Die Stellachse kann auch mittelbar an der Schiebehülse angreifen. Dazu weist die Betätigungseinrichtung ein Patronenrohr auf, an dem die Stellachse angreift, wobei das Patronenrohr innerhalb des Gehäuses in Richtung der Längsachse verschiebbar angeordnet ist. Dadurch, dass das Patronenrohr vorzugsweise um die Schiebehülse drehbar angeordnet ist, wird die Montage der Stellachse vereinfacht.
Um die Bewegung des Patronenrohrs auf die Schiebehülse zu übertragen, weist die Schiebehülse vorzugsweise einen zweiten Vorsprung auf, an dem das Pat- ronenrohr angreift. Auch dieser Vorsprung kann vorzugsweise als Ringbund an der Schiebehülse ausgebildet sein.
Um das Patronenrohr gegenüber dem Gehäuse oder eine in dem Gehäuse angeordneten Düsenpatrone abzudichten, ist mindestens ein Dichtungsmittel vorgesehen. Vorzugsweise sind zwei Dichtungsmittel in Form von O-Ringen vorgesehen, die in den Endbereichen des Patronenrohrs angeordnet sind. Als Dichtungsmittel können auch integral mit dem Patronenrohr hergestellte Dichtungselemente vorgesehen sein. In allen Ausführungsformen wird mittels des Abzugshebels die Materialnadel in Längsrichtung L, vorzugsweise gegen die Kraft einer Federeinrichtung verschoben, wodurch die Materialaustrittöffnung im Spritzkopf freigegeben wird und die ausgetragene Materialmenge dosiert werden kann. Vorzugsweise ist im Gehäuse ein Dosierring um die Längsachse L drehbar angeordnet, der eine Kurvenfläche aufweist, die den Stellweg der Stellachse begrenzt. Damit kann manuell die Maximalmenge, die durch die Materialaustrittsdüse ausgetragen wird, voreingestellt werden. Um die Materialmenge möglichst genau dosieren zu können, weist die Materialnadel vorzugsweise am ersten Ende eine Spitze auf, die in die Materialaustrittsöffnung hineinragt und mit der Materialaustrittsöffnung zusammenwirkt.
Vorzugsweise verzweigt sich der Materialkanal vor der Spitze in mindestens zwei Austrittkanäle.
Bei einer Ausführungsform ist folgendes vorgesehen:
Der Kartuschenkopf weist einen ersten Kopfabschnitt und einen zweiten Kopf- abschnitt auf, in dem sich ein Ventilelement befindet, das die Auslassöffnung verschließt. Das Ventilelement wird mit einer Feder vorgespannt. Wenn die Kartusche eingesetzt ist, drücken die Betätigungsmittel am zweiten Ende der Materialnadel auf das Ventilelement, sodass dieses in das Innere der Kartusche verschoben und die Auslassöffnung der Kartusche freigegeben wird. Bei einer Ausführungsform ist folgendes vorgesehen:
Die Druckkammer befindet sich in einem Verschlussstopfen, der am hinteren Ende des Kartuschenbehälters der Kartusche eingesetzt ist. Der Verschluss- stopfen weist einen durchmesserkleineren ersten Abschnitt, der am Gleitkolben anliegt, und einen durchmessergrößeren zweiten Abschnitt auf. Dadurch wird ein Innenraum gebildet, der die Druckkammer bildet. Am Rand des ersten Abschnitts sind radiale Kanäle in Form von Nuten vorhanden, durch die Druckluft in die Druckkammer eingeleitet werden kann.
Das erfindungsgemäße System zum Auftragen von flüssigen Materialien auf Oberflächen umfasst eine erfindungsgemäße Spritzvorrichtung und eine in die Aufnahmekammer der Spritzvorrichtung eingesetzte Kartusche. Beispielhafte Ausführungsformen werden nachfolgende anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Spritzvorrichtung
Figur 2 einen Längsschnitt durch die in Figur 1 gezeigte Spritzvorrichtung
Figur 3 die Einzelheit A, teilweise im Schnitt, der Figur 2
Figur 4 die Einzelheit B, teilweise im Schnitt, der Figur 2
Figur 5 einen Längsschnitt durch den vorderen Teil der in Figur 1 gezeigten Spritzvorrichtung mit eingesetzter Kartusche und einer ersten
Position von Materialnadel und Schiebehülse Figur 6 einen Längsschnitt durch den vorderen Teil der in Figur 1 gezeigten Spritzvorrichtung mit eingesetzter Kartusche und einer zweiten Position von Materialnadel und Schiebehülse,
Figur 7 einen Querschnitt längs der Linie A-A durch die in Figur 1 gezeigte
Spritzvorrichtung, jedoch ohne eingesetzte Kartusche,
Figur 8 eine vergrößerte Darstellung teilweise im Schnitt des vorderen
Teils der in Figur 1 gezeigten Spritzvorrichtung, und
Figur 9 eine perspektivische Detaildarstellung der Betätigungseinrichtung der in Figur 1 gezeigten Spritzvorrichtung.
In der Figur 1 ist eine Spritzvorrichtung 10 perspektivisch dargestellt. Die Spritzvorrichtung 10 weist ein stabformiges Gehäuse 30 auf, das sich in einen ersten Gehäuseabschnitt 32a und einen zweiten Gehäuseabschnitt 32b unterteilt, die mittels eines Übergangsabschnittes 32c miteinander verbunden sind. Diese Gehäuseabschnitte 32a und 32b sind im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und besitzen eine gemeinsame Längsachse L.
Am ersten Gehäuseabschnitt 32a ist ein Spritzkopf 20 sowie eine Betätigungseinrichtung 60 zur Betätigung einer im Inneren des Gehäuses 30 angeordneten Materialnadel 90 angeordnet (siehe auch Figur 8 und 9).
Der Spritzkopf 20 weist einen Befestigungsring 21 auf, der am Gehäuse 30 mittels eines Bajonettverschlusses befestigt ist. Am Befestigungsring 21 ist ein konusförmiger Abschnitt 26 angeordnet, in dem die Materialaustrittsöffnung 22 mit einem Ringspalt 23 sowie Hörner 24a-d vorgesehen sind, die auf einem Kreis um die Materialaustrittöffnung 22 angeordnet sind. Diese Hörner 24a-d können als Montagehilfe zum Auf- und Abschrauben des Befestigungsrings 21 ausgebildet sein. Zur Betätigungseinrichtung 60 gehören ein Abzugshebel 62 mit Griffstück 64 und zwei Schenkel 66a und 66b. Die zwei Schenkel 66a, b sind parallel zueinander angeordnet und umgreifen zusammen mit dem Griffstück 64 den Befestigungsring 21 des Spritzkopfes 20. Der Abzugshebel 62 ist um eine Schwenkachse 68, die sich senkrecht zur Längsachse L der Spritzvorrichtung durch das Gehäuse 30 erstreckt, schwenkbar gelagert. Die beiden Schenkel 66a, b weisen Kurvenflächen 67 auf, die jeweils an einer Rolle 72 anliegen, welche auf einer Stellachse 70 drehbar gelagert sind. Die Stellachse 70 erstreckt sich durch den Gehäuseabschnitt 32a senkrecht zur Längsachse L der Spritzvorrichtung 10 und wird an ihren beiden Stellachsenenden 71 a,b (siehe auch Figur 9) auf beiden Seiten des Gehäuseabschnitts 32a in jeweils einem Langloch 38 geführt, das sich parallel zur Längsachse L erstreckt.
In der in Figur 1 gezeigten Stellung befindet sich der Abzugshebel 62 in seiner Ruheposition, in der die Materialnadel 90 im Innern des Gehäuses 30 sich in ihrer Verschlussposition befindet, in der die Materialaustrittsöffnung 22 des Spritzkopfes 20 verschlossen ist (siehe auch Figur 2).
Zum Verschieben der Materialnadel 90 und somit zum Öffnen der Materialaustrittsöffnung 22 kann der Abzugshebel 62 in Pfeilrichtung nach unten gedrückt werden. Die beiden Schenkel 66a und 66b werden um die Schwenkachse 68 ebenfalls nach unten geschwenkt, wobei die Rollen 72 an den Kurvenflächen 67 abrollen und gleichzeitig die Stellachse 70 in Richtung der Längsachse L verschieben. Im Zusammenhang mit den nachfolgenden Figuren wird die Betätigungseinrichtung 60 im Detail beschrieben. Das Gehäuse 30 ist ergonomisch ausgebildet, um mit einer Hand gehalten werden zu können. In der Gehäusewand 31 des Gehäuses 30 sind Griffmulden 34 und ein Griffvorsprung 36 vorgesehen, der beim Erfassen der Spritzvorrichtung mit der Hand zwischen Daumen und Zeigefinger liegt. Von den Griffmulden ist die Griffmulde 34 für den Daumen der rechten Hand zu sehen
Diese ergonomische Ausgestaltung des Gehäuses 30 erlaubt ein Ergreifen und Führen der Spritzvorrichtung 10 ähnlich einem Schreibgerät, wobei mittels des Zeigefingers der Abzugshebel 62 betätigt werden kann. Da die Spritzvorrichtung 10 wie ein Schreibstift ergriffen und geführt werden kann, kann der aus der Materialaustrittsöffnung 22 austretende Materialstrahl über kleine zu beschichtende Flächen mit großer Genauigkeit geführt werden.
Im unteren Bereich des ersten Gehäuseabschnitts 32a des Gehäuses 30 ist ein Druckluftanschluss 40 dargestellt, mit dem die Spritzvorrichtung 10 an eine Drucklufterzeugungseinrichtung angeschlossen werden kann (nicht dargestellt). Außerdem ist eine Feststellschraube 78 zu sehen, die ebenfalls Bestandteil der Betätigungseinrichtung 60 ist (siehe auch Figur 9). In der Figur 2 ist ein Schnitt durch die in Figur 1 gezeigte Spritzvorrichtung 10 mit eingesetzter Kartusche 130 dargestellt. Figur 2 zeigt die Schließstellung der Spritzvorrichtung 10. Der Spritzkopf 20 umfasst innerhalb des Befestigungsrings 21 eine Materialdüse 25a und eine Luftdüse 25b. Die Materialdüse 25a ragt mit ihrer Materialaustrittsöffnung 22 in eine Öffnung der Luftdüse 25b, wobei der Ringspalt 23 gebildet wird, durch den die Rundstrahlluft austreten kann (siehe auch Figur 6).
Zum Schutz der Materialnadel 90 sind an der Luftdüse 25b zwei Schutzvorsprünge 27 vorgesehen. Die Schutzvorsprünge 27 sind zwischen der Material- austrittsöffnung 22 und den Hörnern 24a-d angeordnet. Die Schutzvorsprünge 27 sind in Form von Teilringen vorgesehen. Sie sind symmetrisch um die Materialaustrittsöffnung 22 herum angeordnet. Die Schutzvorsprünge 27 erstrecken sich in Richtung der Längsachse L. Innerhalb des Gehäuses 30 befindet sich eine Aufnahmekammer 120, die vor der Materialnadel 90 angeordnet ist. Diese Aufnahmekammer 120 dient zur Aufnahme der Kartusche 130 mit Kartuschen köpf 132 und Kartuschenbehälter 139 (siehe auch Figuren 5 und 6), wobei sich diese Aufnahmekammer 120 in eine Anschlusskammer 122 und eine Behälterkammer 124 unterteilt. Die Mate- rialnadel 90 ragt mit ihrem zweiten Ende 92b in eine Auslassöffnung 134 der Anschlusskammer 122. Die Aufnahmekammer 120 für die Kartusche ist mit einem Verschlusselement 50 in Form einer Verschlusskappe verschlossen.
In der Figur 2 ist auch der zweite Gehäuseabschnitt 32b der in Figur 1 gezeigten Spritzvorrichtung 10 dargestellt. Die Kartusche 130 ist vollständig dargestellt und befindet sich in der Aufnahmekammer 120, die die Anschlusskammer 122 und die Behälterkammer 124 umfasst. Am rückwärtigen Ende ist die Aufnahmekammer 120 mittels der Verschlusskappe 50 verschlossen, die auf den Gehäuseabschnitt 32b aufgeschraubt wird. Am unteren Ende des Gehäuseabschnitts 32a ist der Druckluftanschluss 40 dargestellt, der in die Aufnahmekammer 120 mündet, wodurch Druckluft in das Innere der Aufnahmekammer 120 eingeleitet werden kann.
Der durch Pi gekennzeichnete Luftstrom, der durch den Druckluftanschluss 40 eintritt, verzweigt sich im Inneren der Aufnahmekammer 120 in den Luftstrom P2 und in den Luftstrom P . Der Luftstrom P strömt in Richtung Spritzkopf 20 und tritt dazu in den hier nicht dargestellten Druckluftkanal 42 ein, der die Aufnahmekammer 120 mit dem Spritzkopf 20 verbindet (siehe Figur 8). Dadurch, dass der Kartuschenbehälter 139 der Kartusche 130 beabstandet zur Gehäusewand 31 des zweiten Gehäuseabschnittes 32b angeordnet ist, wird ein Ringkanal 44 gebildet, der als Druckluftkanal für die Druckluftströmung P2 dient. Dadurch ist es möglich, Druckluft vom Druckluftanschluss 40 zum hinteren Ende der Kartusche 130 zu leiten. Der Boden des Kartuschenbehälters 139 ist offen. In dem Kartuschenbehälter 139 ist ein Gleitkolben 162 angeordnet. Zwischen dem Gleitkolben 162 und der Verschlusskappe 50 befindet sich eine Druckkammer 164, in welche die Druckluft strömt. Die Druckluft in der Druckkammer 164 bewirkt ein Verschieben des Gleitkolbens 162 längs der Längsachse L in Pfeilrichtung, sodass das sich im Inneren der Kartusche 130 befindliche Material in Richtung Auslassöffnung 134 im Kartuschen köpf 132 gedrückt wird. Alternativ können im Kartuschenboden und/oder im Boden 54 der Verschlusskappe 50 radiale Kanäle angeordnet sein, sodass die Druckluft in eine Druckkammer 164 vor dem Gleitkolben 162 der Kartusche 130 eingeleitet werden kann.
Der Druckluftanschluss 40 mündet in die Aufnahmekammer 120.
Die Materialnadel 90 besitzt am zweiten Ende 92b eine Eintrittsöffnung 93. Die Figuren 3 und 4 zeigen die Einzelheiten A bzw. B der Figur 2. In Figur 3 ist das zweite Ende 92b der Materialnadel 90 dargestellt. Um das zweite Ende 92b ist eine Dichtungspackung 126 angeordnet. Die Dichtungspackung 126 weist drei Elemente auf: einen Stützring 170, einen Hauptring 172 und einen O-Ring 174. Er weist eine Dichtlippe 176 auf, die an der Materialnadel 90 anliegt. Die Dichtlippe 176 ist mit einer Fase 178 versehen. Der Stützring 170 stützt sich gegen die Düsenpatrone 1 10 an einem zweiten Vorsprung 1 15 ab. Wird eine Kartusche 130 in die Spritzvorrichtung 10 eingesetzt, setzt sich der Kartuschen köpf 132 an die Fase 178. Zum einen wird dadurch die Dichtlippe 176 an die Materialnadel 90 gedrückt. Zum anderen wird die Dichtungspackung 126 komprimiert, wodurch sich die Dichtungswirkung erhöht. Figur 4 zeigt die Verbindung der Kartusche 130 mit der Spritzvorrichtung 10. Die Kartusche 130 weist an dem Kartuschen köpf 132 einen Zwischenabschnitt 133 auf, an dem ein Außengewinde 135 vorgesehen ist. Die Düsenpartrone 1 10 weist an einem Befestigungsabschnitt 121 ein korrespondierendes Innengewinde 125 auf. Zum Einsetzen der Kartusche 130 wird diese mittels der Drehverbindungsmittel aus Innengewinde 125 und Außengewinde 135 in der Spritzvorrichtung 10 lösbar fixiert. In der Figur 5 ist ein Längsschnitt durch den ersten Gehäuseabschnitt 32a der in Figur 1 gezeigten Spritzvorrichtung 10 mit eingesetzter Kartusche 130 dargestellt. Figur 5 zeigt eine Zwischenstellung der Spritzvorrichtung 10. Der erste Gehäuseabschnitt 32a trägt den Spritzkopf 20, der auf den Gehäuseabschnitt 32a aufgeschraubt ist.
Die Materialaustrittsöffnung 22 besitzt eine konische Innenfläche, die mit einer konischen Spitze 96 an einem ersten Ende 92a der Materialnadel 90 zusammenwirkt. Durch ein Verschieben der Materialnadel 90 wird die Materialaustrittsöffnung 22 geöffnet bzw. verschlossen. Der durch die Materialaustrittsöff- nung 22 austretende Materialstrahl ist durch P3 gekennzeichnet (siehe Figur 6).
Die Materialdüse 25a liegt mit einer ersten Kontaktfläche 180 an einer zweiten Kontaktfläche 182 der Luftdüse 25b. Sowohl die erste Kontaktfläche 180 als auch die zweite Kontaktfläche 182 sind als ringartige Teilflächen der gekrümm- ten Oberfläche einer Kugelkalotte ausgebildet. Bei anderen Ausführungsformen können die Kontaktflächen auch als Teilflächen einer Konusoberfläche ausgebildet sein. Auf diese Weise werden Materialdüse 25a und Luftdüse 25b zueinander zentriert. Innerhalb des Gehäuses 30 ist vor dem Spritzkopf 20 eine Düsenpatrone 1 10 angeordnet, in den die Materialdüse 25a eingesetzt ist und in dem die Materialnadel 90 verschiebbar gelagert ist. Das Gehäuse 30 weist einen Arretiervorsprung 1 1 1 zur Arretierung der Düsenpatrone 1 10 in dem Gehäuse 30 auf (siehe auch Figur 4). Der Arretiervorsprung 1 1 1 ist im Querschnitt quer zur Längsachse L kreissegmentförmig, wobei der dazugehörige Kreis eine Bohrung in dem Gehäuse 30 ist. Die Bohrung wird somit im Bereich des Arretiervorsprungs 1 1 1 um ein Kreissegment verkleinert. An der Oberfläche des Arretiervorsprungs 1 1 1 (im Querschnitt die Kreissehne) befindet sich eine erste Arretiterfläche 39. Die Düsenpatrone 1 10 weist eine korrespondierende Form und eine korrespondierende zweite Arretierfläche 1 19 auf, die an der ersten Arretierfläche 39 liegt. Zwischen der Düsenpatrone 1 10 und der Materialnadel 90 ist ein Patronenrohr 80 mit der Stellachse 70 sowie eine Schiebehülse 84 angeordnet. Die Materialnadel 90 weist ein erstes Ende 92a auf, das als Spitze ausgeführt ist und innerhalb der Materialdüse 25a angeordnet ist. Das zweite Ende 92b der Materialnadel 90 ragt in die Kartusche 130 hinein.
Die Materialaustrittsöffnung 22 befindet sich in der Materialdüse 25a, die von der Luftdüse 25b umgeben ist. An der Materialaustrittsöffnung 22 wird zwischen der Materialdüse 25a und der Luftdüse 25b der Ringspalt 23 für eine Ringluftdüse gebildet, durch den der Luftstrom P austritt, um einen kreisförmigen Materialstrahl zu formen. Dieser Luftstrom P wird von der Aufnahmekammer 120 über einen Druckluftkanal 42 (s. Figur 8) der ringförmigen Luftdurchtrittsöffnung 28 zwischen der Materialdüse 25a und der Materialnadel 90 und anschließend über einen Ringkanal 29 dem Ringspalt 23 zugeführt. Falls die Hörner 24a-d als Flachstrahlluftdüsen ausgebildet sind, können vom Ringkanal 29 entsprechende Luftverbindungskanäle (nicht dargestellt) abzweigen.
Im Inneren des ersten Gehäuseabschnitts 32a ist die Düsenpatrone 1 10 ange- ordnet, die im Wesentlichen aus einem ersten Rohrabschnitt 1 13a und einem zweiten Rohrabschnitt 1 13b besteht. Innerhalb dieses ersten Rohrabschnitts 1 13a ist die Materialnadel 90 in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Im Inneren der Materialnadel 90 ist ein Materialkanal 94 angeordnet, sodass die Materialnadel als Hohlnadel ausgebildet ist. Dieser Materialkanal 94 verzweigt sich am ersten Ende 92a in vier Austrittskanäle 95a, b, c, d und ist am zweiten Ende 92b mit der Eintrittsöffnung 93 versehen. Die Austrittsöffnungen der Austrittkanäle 95a, b, c, d befinden sich in einer konischen Fläche 98, die in die Spitze 96 übergeht. Die Materialnadel 90 weist einen ersten Vorsprung 99 in Gestalt eines Ringbundes auf, der an einer Schiebehülse 84 anliegt, die an einem zweiten Ende 85b ebenfalls einen zweiten Vorsprung 88 in Gestalt eines Ringbundes aufweist. Die Schiebehülse 84 ist von dem Patronenrohr 80 umgeben, das eine Ringnut 82 aufweist, in der die Stellachse 70 eingreift. Durch die axiale Verschiebung der Stellachse 70 in Richtung der Längsachse L wird das Patronenrohr 80 und somit auch die Materialnadel 90 in Längsrichtung L verschoben. Die verschiedenen Positionen von Patronenrohr 80, Materialnadel 90 und Schiebehülse 84 werden in Zusammenhang mit den Figuren 2, 5 und 6 näher beschrieben. Das Patronenrohr 80 ist gegenüber der Düsenpartrone 1 10 und damit gegenüber dem Gehäuse 30 durch zwei Dichtmittel 81 in Form von O-Ringen abgedichtet.
Zwischen dem ersten Rohrabschnitt 1 13a und dem zweiten Rohrabschnitt 1 13b ist der zweite Vorsprung 1 15 angeordnet. Vor der Materialnadel 90 befindet sich im Gehäuse 30 die Aufnahmekammer 120 für die Kartusche 130.
Der zweite Rohrabschnitt 1 13b bildet im Inneren die Anschlusskammer 122 für die Aufnahme des Kartuschenkopfes 132 der Kartusche 130. Das zweite Ende 92b der Materialnadel 90 ragt in die Anschlusskammer 122 hinein und wird in der hier gezeigten Darstellung von dem Kartuschenkopf 132 aufgenommen. Im Inneren des ersten Rohrabschnitts 1 13a sind zwei Federeinrichtungen 100 und 102 angeordnet. Die zweite Federeinrichtung 102 stützt sich dem Stützring 170 einerseits und an dem Ringbund 99 der Materialnadel 90 ab. Die erste Federeinrichtung 100 stützt sich an einer Ringschulter 1 18 der Düsenpatrone 1 10 einerseits und an dem Ringbund 88 der Schiebehülse 84 ab. Die Federeinrichtungen 100, 102 bewirken, dass der Ringbund 99 bzw. der Ringbund 88 in axialer Richtung in Richtung der Materialaustrittöffnung 22 gedrückt werden. Nur mittels der Stellachse 70, die von dem Abzugshebel 62 betätigt wird, können die Schiebehülse 84 und die Materialnadel 90 in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden.
Die Schiebehülse 84 weist an ihrem ersten Ende 85a einen Ringabschnitt auf, der als Ventilelement 86 dient und mit der Luftdurchtrittsoffnung 28 in dem Bauteil Materialdüse 25a zusammenwirkt.
In der Figur 6 sind sowohl die Materialnadel 90 als auch die Schiebehülse 84 mittels des Patronenrohrs 80 und der Verstellachse 70 nach rechts verschoben, sodass die Materialaustrittsöffnung 22 und die Luftdurchtrittsoffnung 28 offen sind (Offenstellung). Sowohl Material als auch die Druckluft können aus den Öffnungen 22 und 23 im Spritzkopf 20 austreten.
In der Figur 2 befindet sich die Stellachse 70 in ihrer Ausgangsposition, in der kein Druck auf die Schiebehülse 84 und die Materialnadel 90 ausgeübt wird. Sowohl die Spitze 96 der Materialnadel 90 als auch die Schiebehülse 84 befin- den sich in Schließposition, sodass sowohl kein Material aus der Materialaustrittsöffnung 22 als auch keine Druckluft durch die Luftdurchtrittsoffnung 28 austreten kann. In dieser Position sind die beiden Ringbunde 88 und 99 beabstandet zueinander angeordnet. Das Material kann schon durch die Auslassöffnung 134 in den Materialkanal 94 eintreten wenn die Kartusche 130 eingesetzt wird und steht am ersten Ende 92a der Materialnadel 90 zur Verfügung, wenn die Betätigungseinrichtung 60 betätigt wird.
Wenn die Betätigungseinrichtung 60 betätigt wird und die Stellachse 70 nach rechts verschoben wird, wird zuerst die Schiebehülse 84 gegen die Kraft der Federeinrichtung 100 verschoben, sodass das Ventilelement 86 die Luftaustrittsöffnung 28 freigibt (Zwischenstellung). Dies wird in der Figur 5 gezeigt.
Bei weiterem Verschieben der Stellachse 70 wird anschließend der Ringbund 99 mitgenommen und die Materialnadel 90 ebenfalls verschoben, was zur Position gemäß der Figur 6 führt. In Figur 7 ist der Schnitt A-A der Figur 2 dargestellt, wobei jedoch die Kartusche 130 nicht dargestellt ist. Zu sehen ist das Gehäuse 30, in dem die Düsenpatrone 1 10 angeordnet ist. Die erste Arretierfläche 39 des Gehäuses 30 und die zweite Arretierfläche 1 19 der Düsenpatrone 1 10 liegen aneinander. Die Düsenpatrone 1 10 weist zwei Druckluftkanäle 42 auf, welche die Druckluft in Richtung des Spritzkopfes 20 leiten. An dem Befestigungsabschnitt 121 der Düsenpatrone 1 10 ist das Innengewinde 125 vorgesehen, an dem die Kartusche 130 mittels ihres Außengewindes 135 befestigt wird.
In dem zweiten Rohrabschnitt 1 13b sitzt die Dichtungspackung 126, von der lediglich der Hauptring 172 mit seiner Dichtlippe 176 und der O-Ring 174 sichtbar sind. In dem Hauptring 172 sitzt die Materialnadel 90 und wird dort geführt. Zu sehen sind außerdem die Austrittskanäle 95a, b, c, d.
Die Figur 7 zeigt außerdem die Schwenkachse 68 und die Stellachse 70 sowie die Schenkel 66a, b, die sich an die Rollen 72 legen. In der Figur 8 ist eine weitere Schnittdarstellung der in Figur 1 gezeigten Spritzvorrichtung 10 zu sehen, in der der Luftkanal 42 dargestellt ist, der sich von der Aufnahmekammer 120 in Richtung Spritzkopf 120 erstreckt. An dem Zwischen- abschnitt 133 der Kartusche 130 ist das Außengewinde 135 vorgesehen. Das Außengewinde 135 korrespondiert mit dem Innengewinde 125 der Düsenpatrone 1 10. Auf diese Weise kann die Kartusche 130 lösbar in der Spritzvorrichtung 10 befestigt werden. In der Figur 9 ist die Betätigungseinrichtung 60 im Detail und perspektivisch dargestellt. Die Betätigungseinrichtung 60 mit dem Abzugshebel 62, Griffstück 64, Schenkeln 66a, b und Kurvenfläche 67 wurde bereits im Zusammenhang mit der Figur 1 erläutert. Die Figur 9 zeigt zusätzlich den im Inneren des Gehäuses 30 angeordneten Dosierring 74 (siehe auch Figur 5), der um die Längsachse L drehbar angeordnet ist und eine Kurvenfläche 76 aufweist, die an der Stellachse 70 angreift. Durch ein Verdrehen des Dosierrings 74 kann der Maximalhub der Stellachse 70 festgelegt werden. Zur Fixierung der Position des Dosierrings 74 ist die Feststellschraube 78 vorgesehen.
Bezugszeichenliste Spritzvorrichtung Spritzkopf
Befestigungsring
Materialaustrittsöffnung
Ringspalt
a-d Hörner
a Materialdüse
b Luftdüse
konusförmiger Abschnitt
Schutzvorsprung
Luftdurchtrittsöffnung
Ringkanal Gehäuse
Gehäusewand
a erster Gehäuseabschnitt
b zweiter Gehäuseabschnitt
c Übergangsabschnitt
Griffmulde
Griffvorsprung
Langloch
erste Arretierfläche Druckluftanschluss
Druckluftkanal
Ringkanal Verschlusselennent, Verschlusskappe Boden Betätigungseinrichtung
Abzugshebel
Griffstück
a, b Schenkel
Kurvenfläche
Schwenkachse Stellachse
a, b Stellachsenende
Rolle
Dosierring
Kurvenfläche
Feststellschraube Patronenrohr
Dichtmittel
Ringnut
Schiebehülse
a erstes Ende der Schiebehülseb zweites Ende der Schiebehülse
Ventilelement
zweiter Vorsprung, Ringbund Materialnadel
a erstes Ende der Materialnadel b zweites Ende der Materialnadel
Eintrittsöffnung 94 Materialkanal
95 a, b, c, d Austrittskanal
96 Spitze
98 konische Fläche
99 erster Vorsprung, Ringbund
100 erste Federeinrichtung
102 zweite Federeinrichtung 1 10 Düsenpatrone
1 1 1 Arretiervorsprung
1 13a erster Rohrabschnitt
1 13b zweiter Rohrabschnitt
1 15 zweiter Vorsprung
1 18 Ringschulter
1 19 zweite Arretierfläche
120 Aufnahmekammer für die Kartusche
121 Befestigungsabschnitt
122 Anschlusskammer
124 Behälterkammer
125 Innengewinde
126 Dichtungspackung 130 Kartusche
132 Kartuschenkopf
133 Zwischenabschnitt
134 Auslassöffnung
135 Außengewinde
139 Kartuschenbehälter 162 Gleitkolben
164 Druckkammer
170 Stützring
172 Hauptring
174 O-Ring
176 Dichtlippe
178 Fase
180 erste Kontaktfläche
182 zweite Kontaktfläche
Längsachse erster Luftstrom zweiter Luftstrom Materialstrahl dritter Luftstrom

Claims

Patentansprüche
1 . Spritzvorrichtung zum Auftrag von flüssigen Materialien auf Oberflächen mit
- einem Spritzkopf (20) mit einer Materialdüse (25a), die eine Materialaustrittsöffnung (22) aufweist,
- einem eine Längsachse L aufweisenden, stabförmigen Gehäuse (30), in dem der Spritzkopf (10) und ein Druckluftanschluss (40) zur Versorgung des Spritzkopfes (20) mit Druckluft angeordnet sind,
- mit einer im Gehäuse in Richtung der Längsachse L verschiebbaren Materialnadel (90), die ein erstes Ende (92a) und ein zweites Ende (92b) aufweist, wobei das erste Ende (92a) mit der Materialdüse (25a) zum Öffnen und Schließen der Materialaustrittsöffnung (22) zusammenwirkt und mit
- einer manuellen Betätigungseinrichtung (60) zum Verschieben der Materialnadel (90), dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (30) eine Aufnahmekammer für eine das flüssige Material enthaltende Kartusche (130) vorgesehen ist und dass die Aufnahmekammer (120) Dreh- und/oder Rastverbindungsmittel zur lösbaren Befestigung der Kartusche (130) aufweist.
2. Spritzvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahmekammer (120) mindestens eine in Richtung der Längsachse L wirkende Druckdichtung und/oder Dichtungspackung (126), die von der einzusetzenden Kartusche (130) betätigbar ist, angeordnet ist.
3. Spritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreh- und/oder Rastverbindungsmittel ein Innengewinde (125) umfassen.
4. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreh- und/oder Rastverbindungsmittel einen Bajonett- anschluss umfassen.
5. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialnadel (90) mit dem zweiten Ende (92b) in die Aufnahmekammer (120) hineinragt.
6. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreh- und/oder Rastverbindungsmittel in Richtung der Längsachse L beabstandet zum zweiten Ende (92b) der Materialnadel (90) angeordnet sind.
7. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekammer (120) in eine durchmesserkleinere Anschlusskammer (122) und eine durchmessergrößere Behälterkammer (124) unterteilt ist.
8. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreh- und/oder Rastverbindungsmittel in der Anschlusskammer (122) angeordnet sind.
9. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (60) am oder benachbart zum Spritzkopf (20) angeordnet ist.
10. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (60) einen schwenkbar gelagerten Abzugshebel (62) aufweist.
1 1 . Spritzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der
Abzugshebel (62) ein Griffstück (64) mit zwei Schenkeln (66a, 66b) aufweist, wobei jeder Schenkel (66a, 66b) eine Kurvenfläche (67) aufweist.
12. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (60) eine Stellachse (70) aufweist, die sich senkrecht zur Längsachse L durch das Gehäuse erstreckt und in Richtung der Längsachse L verschiebbar angeordnet ist.
13. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellachse (70) mit ihren beiden Enden (71 a, 71 b) an den Kurvenflächen (67) der Schenkel (66a, 66b) anliegt.
14. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (60) eine Schiebehülse (84) aufweist, an der die Stellachse (70) angreift, wobei die Schiebehülse (84) auf der Materialnadel (90) verschiebbar angeordnet ist.
15. Spritzvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schiebehülse (84) ein Ventilelement (86) aufweist, das mit einer Luftdurchgangsöffnung (44) im Druckluftkanal (42) zum Öffnen und Schließen der Luftdurchgangsöffnung (44) zusammenwirkt.
16. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endabschnitt der Schiebehülse (84) das Ventilelement (86) bildet.
17. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebehülse (84) mittels einer ersten Federeinrichtung (100) in einer Schließstellung gehalten ist.
18. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialnadel (90) einen ersten Vorsprung (99) aufweist, an dem die Schiebehülse (84) angreift.
19. Spritzvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schiebehülse (84) und der erste Vorsprung (99) der Materialnadel (90) in Schließstellung der Schiebehülse (84) beabstandet zueinander angeordnet sind.
20. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Federeinrichtung (102) vorgesehen ist, die sich einerseits an dem ersten Vorsprung (99) und andererseits an der Dichtungspackung (126) und/oder der Druckdichtung abstützt.
21 . Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellachse (70) mittels eines Patronenrohrs (80) an der Schiebehülse (84) angreift, wobei das Patronenrohr innerhalb des Gehäuses (30) in Richtung der Längsachse (L) verschiebbar angeordnet ist.
22. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebehülse (84) einen zweiten Vorsprung (88) aufweist, an der das Patronenrohr (80) angreift.
23. Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (30) ein Dosierring (74) um die Längsachse L drehbar angeordnet ist, wobei der Dosierring (74) eine Kurvenfläche (76) aufweist, die den Stellweg der Stellachse (70) begrenzt.
System zum Auftragen von flüssigen Materialien auf Oberflächen mit einer Spritzvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 23 und mit einer in die Aufnahmekammer (120) eingesetzten Kartusche (130).
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