DE10320856B3

DE10320856B3 - Mehrfach-Düsenkopf

Info

Publication number: DE10320856B3
Application number: DE2003120856
Authority: DE
Inventors: Peter Hoffmann
Original assignee: Int Ingenieurbuero fur N GmbH; Int Ingenieurbuero fur Neue Technologien Anlagenbau Verfahrenstechnik Adfosy GmbH
Current assignee: Int-Rickert 38442 Wolfsburg De GmbH
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2023-05-10

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Mehrfach-Düsenkopf zur wahlweisen Abgabe eines flüssigen oder teigigen Materials in unterschiedliche Richtungen, mit einem Endstück (12), an dem wenigstens zwei in verschiedene Richtungen gerichtete, am Ende zugehöriger Versorgungskanäle angeordnete Düsen (16, 18, 20) vorgesehen sind, und mit einem Umschaltventil (30, 32) zum wahlweisen Verbinden eines Material-Einlasses am Düsenkopf mit den Versorgungskanälen der Düsen. DOLLAR A Das Umschaltventil ist im Endstück angeordnet. Vom Einlaß (50) zum Endstück verläuft ein gerader Verbindungskanal, und vom rückwärtigen Bereich des Düsenkopfes geht eine mit dem Ventil verbundene Schaltstange aus, die im rückwärtigen Bereich des Düsenkopfes mit einem entsprechenden Stellantrieb verbunden ist, der zur Verstellung des Ventils dient.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrfach-Düsenkopf zur wahlweisen Abgabe eines flüssigen oder teigigen Materials in unterschiedliche Richtungen, mit einem Endstück, an dem wenigstens zwei in verschiedene Richtungen gerichtete, am Ende zugehöriger Versorgungskanäle angeordnete Düsen vorgesehen sind, und mit einem Umschaltventil zum wahlweisen Verbinden eines Material-Einlasses am Düsenkopf mit den Versorgungskanälen der Düsen.
Ein derartiger Düsenkopf ist in der Praxis in mehreren Ausführungsformen bekannt. Er besteht im wesentlichen aus einem vorderen Endstück, das über einen langgestreckten Hals mit einem Korpus des Düsenkopfes verbunden ist und so ausgebildet ist, dass das Endstück dem zu behandelnden Werkstück zugewandt und unter anderem auch in Hohlräume hineingeführt werden kann.

Ein vergleichbarer Düsenkopf zur Verwendung mit einer transportablen Löschpistole ist aus der DE 296 23 240 U1 bekannt.

Wenn ein Material, etwa ein Lack oder ein Klebstoff, im Inneren eines Hohlkörpers aufgetragen werden soll, ist es häufig nicht möglich, alle zu beschichtenden Flächen mit einer einfachen, geraden Düse zu erreichen. Probleme dieser Art treten beispielsweise auf, wenn Kraftfahrzeugtüren, die ein komplexes, teilweise als Hohlkörper ausgebildetes Teil darstellen, lackiert oder mit einem Kleb- oder Dichtmittel beschichtet werden soll.

Es ist daher bekannt, Mehrfach-Düsenköpfe vorzusehen, die beispielsweise eine axial gerichtete, eine radial gerichtete und eine z.B. unter 45° schräg nach vorne gerichtete Düse aufweisen.

Bei den bekannten Düsenköpfen dieser Art verlaufen von den einzelnen Düsen durch den Hals mehrere getrennte Kanäle zum rückwärtigen Korpus, in dem sich ein Umschaltventil befindet, das das aufzutragende Material auf die jeweils einzusetzenden Düsen verteilt. Da in diesem Falle mehrere Kanäle getrennt voneinander in dem gesamten Düsenkopf und insbesondere in dessen Hals unterzubringen sind, ergibt sich eine komplizierte Konstruktion. Die Reinigungsarbeiten werden sehr aufwendig. Bei Unterbrechung oder Abschluß der Arbeiten besteht die Gefahr des Nachtropfens.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Düsenkopf der genannten Art so auszubilden, dass die Kanalwege im gesamten Düsenkopf möglichst kurz bleiben und unkontrolliertes Austropfen des zu versprühenden Materials weitgehend verhindert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein erfindungsgemäßer Mehrfach-Düsenkopf dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil im Endstück angeordnet ist, dass vom Einlaß zum Endstück ein gerader Verbindungskanal verläuft, dass vom rückwärtigen Bereich des Düsenkopfes eine mit dem Ventil verbundene Schaltstange ausgeht und dass im rückwärtigen Bereich des Düsenkopfes ein mit dem entsprechenden Ende der Schaltstange verbundener Stellantrieb zur Betätigung des Ventils vorgesehen ist.

Begriffe wie rückwärtig und ähnliche Richtungsangaben beziehen sich im vorliegenden Zusammenhang auf den Einsatz des erfindungsgemäßen Düsenkopfes beim Versprühen eines flüssigen oder viskosen Materials.

Bei dem erfindungsgemäßen Düsenkopf verläuft nur ein Kanal, der hier mit Verbindungskanal bezeichnet wird, vom Einlass im rückwärtigen Bereich des Düsenkopfes durch den Hals zum vorderen Endstück. Erst im Endstück am Ende dieses Verbindungskanals wird der Materialstrom je nach Bedarf zu der einen oder anderen Düse umgeschaltet.

Als Stellantrieb kommt insbesondere ein Servomotor in Betracht, der es gestattet, die Schaltstange in genau bemessenen Winkelschritten zu drehen und damit das Umschaltventil zu betätigen.

Vorzugsweise umfaßt das Umschaltventil als Ventilkörper eine in einer Bohrung im Endstück drehbare Ventilhülse, die wenigstens eine radiale Bohrung aufweist, und in der Ventilbohrung des Endstücks münden die Versorgungskanäle der Düsen, so dass durch Drehung der Ventilhülse deren radiale Bohrung wahlweise mit dem einen oder anderen Versorgungskanal in Übereinstimmung gebracht werden kann. Dabei ist es durchaus möglich, eine Mengensteuerung dadurch vorzunehmen, dass die radialen Bohrungen der Ventilhülse ganz oder nur teilweise mit den Öffnungen der Versorgungskanäle in Deckung gebracht werden.

Es ist auch möglich, die Öffnungen der Versorgungskanäle an der Innenfläche der Ventilbohrung nicht nur in im Umfang versetzten Positionen anzuordnen, sondern diese axial in Bezug auf die Ventilbohrung zu versetzen. In diesem Falle sind auch in der Ventilhülse entsprechende Bohrungen in axial versetzten Positionen vorzusehen.

Vorzugsweise ist im übrigen ein Schließventil am Übergang von dem Schaft oder Hals zum Endstück des Düsenkopfs vorgesehen. Vorzugsweise wird dieses Schließventil durch eine Ventilstange gesteuert, die bis zu einem Pneumatikkolben im rückwärtigen Korpusbereich verläuft. Diese Ventilstange kann in einer zweckmäßigen Ausführungsform auch im Inneren des Verbindungskanals verlaufen. Dieser Verbindungskanal kann als Mittelbohrung durch eine rohrförmig ausgebildete Schaltstange verlaufen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
1 ist ein Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Düsenkopf,
2 ist eine vergrößerte Teildarstellung zu 1.
Der erfindungsgemäße Düsenkopf kann grob unterteilt werden in einen rückwärtigen Korpus 10, ein vorderes Endstück 12 und einen Hals 14, der beide verbindet. Dabei soll der Bereich des Korpus als der rückwärtige Bereich und derjenige des Endstücks 12 als der vordere Bereich behandelt werden, da das Endstück 12 beim Gebrauch des Düsenkopfes in Bezug auf das zu behandelnde Werkstück am weitesten vorne liegt. Im Endstück 12 befinden sich drei Düsen 16, 18, 20, von denen die Düse 16 radial oder zur Seite und die Düse 18 axial gerichtet ist. Die dritte Düse 20 steht im Winkel von ca. 45° zu der Achse der Düse 18. Die Achse der Düse 18 fällt mit der Längsmittelachse 22 des Düsenkopfes zusammen.
Die drei Düsen 16, 18, 20 sind mit Versorgungskanälen 24, 26, 28 verbunden, die im Inneren des Endstücks 12 bis zu einer in das Endstück von dessen Rückseite her eintretenden Ventilbohrung 30 verlaufen.
In der Ventilbohrung 30 befindet sich eine drehbare Ventilhülse. Die Versorgungskanäle 24, 26, 28 münden in unterschiedlichen axialen Höhen in der Ventilbohrung 30. Die Ventilhülse 32 ist mit entsprechenden Bohrungen 34, 36, 38 in unterschiedlichen axialen Höhen versehen, durch die das Innere der Ventilhülse jeweils wahlweise mit den Versorgungskanälen 24, 26, 28 in Verbindung gebracht werden kann. Der Versorgungskanal 26 ist in der Zeichnung teilweise verdeckt. Er ist der in der Zeichnung oberen Bohrung 34 der Ventilhülse zuzuordnen.
Der Hals 14 des Düsenkopfes hat im wesentlichen die Form eines Rohres 40 mit Endflanschen 42, 44 am vorderen und hinteren Ende. Der vordere Endflansch 42 ist mit dem Endstück 12 verbunden.
Im Innenraum des Rohres 14 befindet sich eine drehbare, hohle Schaltstange 46, die an ihrem vorderen Ende mit der Ventilhülse 32 fest verbunden ist. Im Inneren der Schaltstange befindet sich ein koaxialer Kanal, der als Verbindungskanal 48 bezeichnet werden soll. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, verbindet dieser Verbindungskanal das Innere der Ventilhülse 32 mit einem Einlaß 50, der von der Seite her in den hinteren Endflansch 44 eintritt. Der Einlaß 50 mündet in eine umlaufende Rinne 52 auf dem Umfang der Schaltstange 46, so dass das aufgenommene Material unabhängig von der Winkelstellung der Schaltstange 46 weitertransportiert und über nicht bezeichnete Zwischenbohrungen in den Verbindungskanal 48 eingeleitet werden kann.
Die Schaltstange 46 ist über nicht im einzelnen dargestellte Zwischenelemente mit Hilfe eines Servomotors 54 drehbar, so dass die Ventilhülse 32 in beliebige Winkelstellungen gedreht werden kann, in denen jeweils die Bohrungen 34, 36, 38 mit den entsprechenden Versorgungskanälen 24, 26, 28 in Deckung gebracht werden kann. Dies kann ganz oder auch zur Reduzierung der abzugebenden Menge zumindest teilweise geschehen.
Im Inneren des Verbindungskanals 48 verläuft eine Ventilstange 56 mit geringem Abstand zur Innenfläche des Verbindungskanals 48, so dass der Transport des zu versprühenden Materials zum Endstück nicht grundsätzlich behindert wird. Die Ventilstange ist, wie im einzelnen erläutert werden soll, in Axialrich tung beweglich und an ihrem vorderen, unten in 1 gezeigten Ende mit einem kegelförmigen Ventilkörper 58, der mit einem nicht bezeichneten, entsprechend geformten Ventilsitz zusammenwirkt. Wenn die Ventilstange 58 nach oben in 1 gezogen wird, schließt der Ventilkörper 58 die Verbindung zwischen dem Verbindungskanal und dem Inneren der Ventilhülse 32. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass nennenswerte Mengen des abzugebenden Fluids bei Beendigung eines Arbeitsganges austropfen.
Die Ventilstange 56 erstreckt sich durch die gesamte Schaltstange 46 bis in den rückwärtigen Bereich des Korpus 10, in dem sich eine Zylinderkammer 60 befindet. In der Zylinderkammer 60 befindet sich ein axial verschiebbarer Kolben 62, der auf dem hinteren Ende der Ventilstange 56 befestigt ist. Auf beiden Seiten des Kolbens 62 münden in die Zylinderkammer 60 Ein- und Auslässe 64,66 für ein Druckmedium, insbesondere Luft. Wenn der Kolben 62 durch dieses Druckmedium in die in der Zeichnung gezeigte obere Stellung angehoben worden ist, schließt der Ventilkörper 58 den Durchlaß. Wenn der Kolben 62 nach unten in der Zeichnung gedrückt wird, ist der Durchlaß geöffnet.

Claims

Mehrfach-Düsenkopf zur wahlweisen Abgabe eines flüssigen oder teigigen Materials in unterschiedliche Richtungen, mit einem Endstück (12), an dem wenigstens zwei in verschiedene Richtungen gerichtete, am Ende zugehöriger Versorgungskanäle (24, 26, 28) angeordnete Düsen (16, 18, 20) vorgesehen sind, und mit einem Umschaltventil (30, 32) zum wahlweisen Verbinden eines Material-Einlasses (50) am Düsenkopf mit den Versorgungskanälen (24, 26, 28) der Düsen (16, 18, 20), dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (30, 32) im Endstück (12) angeordnet ist, dass vom Einlaß (50) zum Endstück (12) ein gerader Verbindungskanal (48) verläuft, dass vom rückwärtigen Bereich des Düsenkopfes eine mit dem Ventil (30, 32) verbundene Schaltstange ausgeht und dass im rückwärtigen Bereich des Düsenkopfes ein mit dem entsprechenden Ende der Schaltstange (46) verbundener Stellantrieb (54) zur Betätigung des Ventils (30,32) vorgesehen ist.
Mehrfach-Düsenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb einen Servomotor umfaßt.
Mehrfach-Düsenkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (30, 32) als Ventilkörper eine in einer Ventilbohrung (30) im Endstück (12) drehbare Ventilhülse (32) umfaßt.
Mehrfach-Düsenkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass von der im Endstück (12) befindlichen Ventilbohrung (30) die Versorgungskanäle (24, 26, 28) der Düsen (16, 18, 20) ausgehen.
Mehrfach-Düsenkopf nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (48) in das Innere der Ventilhülse (32) mündet.
Mehrfach-Düsenkopf nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilhülse (32) wenigstens eine radiale Bohrung (34, 36, 38) aufweist.
Mehrfach-Düsenkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bohrungen (34, 36, 38) axial versetzt in der Ventilhülse (32) vorgesehen sind und dass die Versorgungskanäle (24, 26, 28) in entsprechenden, axial versetzten Positionen der Innenwand der Ventilbohrung (30) münden.
Mehrfach-Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf zusammengesetzt ist aus einem hinteren Korpus, einem vorderen Endstück (12) und einem beide verbindenden Hals (14).
Mehrfach-Düsenkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hals (14) die Form eines Rohres (40) mit Endflanschen (42, 44) aufweist, und dass der Einlaß (50) seitlich in den hinteren Endflansch (44) eintritt.
Mehrfach-Düsenkopf nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (16, 18, 20) axial in Bezug auf den Düsenkopf, radial oder schräg in Bezug auf die Achse des Düsenkopfes angeordnet sind.
Mehrfach-Düsenkopf nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (48) im Inneren der hohlzylindrisch ausgebildeten Schaltstange (46) verläuft.
Mehrfach-Düsenkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Verbindungskanal (48) eine Schaltstange (56) verläuft, die am vorderen Ende des Verbindungskanals (48) mit einem Ventilkörper (58) eines Schließventils und am rückwärtigen Ende mit Pneumatikkolben (62) verbunden ist, der in einer Zylinderkammer (60) innerhalb des Korpus angeordnet ist.