DE1110559B

DE1110559B - Verfahren und Spritzpistole zum Spritzen von Zweikomponentenlacken

Info

Publication number: DE1110559B
Application number: DEV8705A
Authority: DE
Original assignee: DeVilbiss Co
Current assignee: DeVilbiss Co
Priority date: 1954-03-29
Filing date: 1955-03-26
Publication date: 1961-07-06
Also published as: GB766088A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Spritzpistole zum Spritzen von Zweikomponentenlacken, bei dem die Zusatzkomponente der Hauptkomponente unmittelbar beim Austritt aus der Pistole zugeführt wird. Bei bekannten Zweikomponentenspritzpistolen ergibt sich dabei einerseits eine komplizierte Spritzdüse der Pistole und andererseits eine nur unvollständige Vermischung der beiden Komponenten.

Gemäß der Erfindung wird dagegen die nur in kleinen Mengen angewendete bindemittelfreie Komponente (Zusatzkomponente), also ein Härtungsmittel oder ein Katalysator, in der Spritzpistole der Preßluft zugeführt, bevor diese das Bindemittel zerstäubt.

Zur Ausführung dieses Verfahrens wird erfindungsgemäß eine Spritzpistole benutzt, deren Einführungsleitung für die Zusatzkomponente regelbar ist und in die Luftleitung vorzugsweise zwischen Steuerventil und Spritzdüse mündet. Vorzugsweise ist die Luftleitung in zwei Zweige aufgeteilt, von denen jeder zu einem getrennten Auslaß in der Düse führt und die die Zusatzkomponente aufnehmende Hauptmenge der Zerstäubungsluft zu einem Auslaß in der Mitte der Düse führt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Figuren näher beschrieben.

Fig. 1 ist ein senkrechter Längsschnitt durch eine Spritzpistole gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Schnitt durch eine Einzelheit der Fig. 1 nach der Linie 2-2;

Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der die Zuführung für das Zusatzmittel am vorderen Ende der Spritzpistole angebracht ist; Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3;

Fig. 5 ist ein Teilschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 3;

Fig. 6 ist eine teilweise geschnittene vereinfachte Ansicht eines Teils der Fig. 5 in etwas vergrößertem Maßstab;

Fig. 7 ist ein Teilschnitt der Linie 7-7 der Fig. 6;

Fig. 8 zeigt ein durch einen Durchflußmesser gesteuertes Warnsignal und ein Ventil zur Zuführung der Hauptkomponente.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Spritzpistole besteht aus einem Gehäuse 1, einem Handgriff 2 und einem Abzug 3. Unten an dem Handgriff 2 ist für die Zerstäubungsluft die Zuführung 4 angebracht, welche mit einer Leitung bzw. Bohrung 5 in Verbindung steht. An dem unteren Ende des Handgriffes 2 ist weiter ein Gehäuseansatz6 mit einem Ansatzstück?

Verfahren und Spritzpistole zum Spritzen
von Zweikomponentenlacken

Anmelder:

The DeVilbiss Company,
Toledo, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Cohausz und Dipl.-Ing. W. Florack,
Patentanwälte, Düsseldorf, Schumannstr. 97

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. März 1954

für die Zusatzkomponente befestigt. Der Anschluß 8 für die Hauptkomponente des Lacks sitzt am vorderen Ende der Spritzpistole. Die Luft, die Zusatzkomponente und die Hauptkomponente werden der Spritzpistole durch Schläuche aus üblichen Behältern oder Fördereinrichtungen zugeführt.

Wenn man den Abzug 3 zurückzieht, wird ein Stößel 9 und dadurch der Kegel 10 des Luftventils 12 von seinem Sitz 11 gehoben. Die Luft wird dann durch die Bohrung 5, das Ventil 12 durch Öffnungen 14 in einen Ringraum 15 um die Führung 16 des Ventilstößels 9 und von dort zum größten Teil durch eine senkrechte Bohrung 17 aufwärts, um das Gehäuse 18 einer Feder 36 herum in eine waagerechte Bohrung 19 geleitet. Am vorderen Ende der Bohrung 19 wird der Luftstrom in an sich bekannter Weise derart aufgeteilt, daß die Hauptmenge durch ein Paar geneigter Kanäle 20 (von denen in Fig. 1 nur einer dargestellt ist) in eine ringförmige Kammer 21 und von dort zu Staukanälen 22 gelangt, von wo sie weiter durch Öffnungen 23 des Flansches 24 der Strömungsdüse 25 zugeführt wird, in der sie die ringförmige Austrittsöffnung zwischen dem Ende der Düse 25 und der mittleren Öffnung 26 der Kappe 27 erreicht, während der andere Teil der Luft nach Mengenregelung im Ventil 29 in einen Stutzen 28, von

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dort über eine ringförmige Kammer 30 und durch förmigen Nut 30 weiter zu den Austrittsöffnungen Öffnungen 31 in einen ringförmigen Kanal 32 und 33. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist der Eintrittsquerdann in Austrittsöffnungen 33 gelangt. schnitt der Kanäle 68 zunächst verengt und erweitert

Ein kleiner Teil der in den Ringraum 15 gelangten sich dann. Beide Kanäle 68 sind gleich dimensioniert. Luft fließt von dort durch eine Bohrung 47 abwärts 5 so daß Menge und Geschwindigkeit der Luft und und durch Randnuten 48 vorbei an einer Düse 49 auch die Eingangs- und Ausgangsdrücke die gleichen und einem Zuführungsrohr 50 für die Zusatzkom- sind,
ponente. Die Zusatzkomponente fließt aufwärts durch Ein-

Von dort gelangt die Luft durch eine Bohrung 51 laßöffnungöö und Kanal 69, welcher winklig etwas in den Gehäuseansatz 6 und anschließend durch einen io nach außen und rückwärts abgebogen ist (vgl. Kanal 52 (Fig. 2) zum äußeren Ende eines Zylinders Fig. 4, 6 und 7). Kanal 69 steht mit Bohrung70 in 53. Hier drückt die Luft auf einen Kolben 54 und Verbindung, welche an ihrem hinteren Ende durch hebt einen damit über eine Kolbenstange verbünde- den Schraubstöpsel 71 abgeschlossen ist. Stöpsel 71 nen Ventilkegel 44 von seinem Sitz ab. Das andere besitzt eine axiale Aussparung, in der ein Ventil-Ende des Zylinders steht über Öffnungen 56 mit der 15 stößel 72 des Ventils für die Zusatzkomponente 73 Außenluft in Verbindung. verschiebbar angeordnet ist. Der Ventilstößel liegt

Eine Verlängerung 57 der Kolbenstange führt aus an der kleinen Öffnung 74 in dem flanschartigen dem Gehäuse heraus und trägt eine Überwurfmutter Ende des Stöpsels 71 an. Eine ringförmige Nut 75 58, in die eine Feder 59 eingesetzt ist, die den Ven- und radiale Bohrungen 76 verbinden das Ende des tilkegel 44 auf seinen Sitz zu pressen sucht. 20 Kanals 69 und die von dem Ventilkegel mehr oder

Beim Öffnen des Zusatzkomponentenventils 44 weniger geschlossene bzw. geöffnete Öffnung 74.
fließt die Zusatzkomponente durch das Ventil 44 und Wenn der Ventilkegel 73 durch die Betätigung des

wird mittels einer Abschrägung 60 der Ventilstange Abzughebels von seinem Sitz gehoben wird, so fließt 55 dosiert, dann durch das Zuführungsrohr 50 der die Zusatzkomponente durch Öffnungen 74, wobei Düse 49 (Fig. 1) zugeführt und dort mit der Luft 25 Druck und Menge davon abhängt, wie weit der Venvermischt, die durch den ringförmigen Raum 15 von tilkegel 73 zurückgezogen ist.

dem Luftventil 10 zuströmt. Das Zusatzkomponen- Die Zusatzkomponente erreicht dann eine ver-

ten-Luft-Gemisch strömt zur Austrittskappe 27. engte Stelle 77 der Bohrung 70. Im oberen Teil die-

Beim Betätigen des Abzuges 3 wird, unmittelbar ser Vereinigung ist eine Austrittsöffnung 85 vorgenachdem das Luftventil 10 geöffnet worden ist, eine 30 sehen, die durch eine seitliche Bohrung 78 gebildet zylindrische Verstärkung 34 einer Nadel 35 durch wird. Die Bohrung 78 wird durch einen Schraubstopden Abzugshebel erfaßt, dadurch die Nadel 35 gegen fen 79 geschlossen, welcher ein rohrartiges Ende 80 die Wirkung einer Feder 36 und somit ihre Spitze besitzt. Eine durchbohrte Scheibe 81 wird durch das aus der Düse 25 zurückgeschoben. Das aus der Düse Ende 80 gegen einen Dichtungsring 82 gedrückt. Das ausgebrachte Material der Hauptkomponente des 35 rohrartige Ende 80 hat seitliche Austrittsöffnungen, Lacks wird dabei in üblicher Weise durch die um durch die die Zusatzkomponente zur Scheibe 81 gedie Düse 25, und zwar aus der Öffnung 26 ausströ- langen kann. Es können Scheiben mit Öffnungen vermende Luft zerstäubt und das zerstäubte Material schiedener Abmessung verwendet werden, je nach dann durch die aus den Austrittsöffnungen 33 strö- dem gewünschten Verhältnis von Zusatzkomponente mende Luft in die gewünschte Fächerform ausgebrei- 40 und Hauptkomponente. Für einen sehr geringen Antet. Diese Luft enthält bereits die ihr im Ringraum teil der Zusatzkomponente kann z. B. eine Scheibe 15 beigemischte Zusatzkomponente in einer Menge, mit einer Öffnung von etwa 0,33 mm verwendet werdie durch die Nut 60 des Ventils 44 bestimmt ist. den. Für einen maximalen Anteil ist die Öffnung

Da die Luft die Hauptkomponente sehr fein zer- zweckmäßig etwa 1,20 mm groß. Von der Scheibe stäubt, wird die Zusatzkomponente mit der Haupt- 45 fließt die Zusatzkomponente durch einen Kanal 83, komponente innigst vermischt. welcher, auf den diagonalen Kanal 68 in der Nähe

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird des Endes des verengten Eintrittquerschnitts trifft, an Hand der Fig. 3 bis 7 beschrieben. Beim Eintreten der Zusatzkomponente in den Kanal

Wie in diesen Zeichnungen dargestellt ist, besitzt 68 kann eine Düse mit Venturi-Effekt benutzt werdas Vorrichtungsgehäuse 65 am vorderen Ende ein 50 den.

Ansatzstück 66 zur Zuführung der Zusatzkompo- Aus dem Kanal 68 fließt die Luft mit der Zusatz-

nente und daneben ein Ansatzstück 67 zur Zufüh- komponente in den Ringraum 21 und von dort aus rung der Hauptkomponente. Die Hauptluftzufüh- weiter durch die Staukanäle 22 und Öffnungen 23 in rung 4 an dem Handgriff 2 und das Luftventil 10 im dem spitzen Flansch 24 zur zentralen Austrittsöffoberen Ende des Handgriffes entspricht der mit Fig. 1 55 nung26 der Kappe 27. Die Luft, welche den Kanal beschriebenen Ausführungsform. Das Nadelventil für 68 durchströmt, vereinigt sich mit der Mischung der die Hauptkomponente ist auch in der gleichen Art Zusatzkomponente mit der Luft in dem Ringraum 21, wie in Fig. 1 ausgebildet. und die Zusatzkomponente wird auf die ganze Luft

Wie an Hand von Fig. 1 beschrieben, wird die verteilt, welche aus der zentralen Austrittsöffnung 26 Luft nach Erreichen der horizontalen Bohrung 19 60 ausgebracht wird. Diese Luftmenge ist das Hauptim oberen Teil der Spritzpistole geteilt. Aus Fig. 5 Zerstäubungsmittel für die Hauptkomponente, welzeigt sich, daß die Luft aus der Bohrung 19 teilweise dies aus der Strömungsdüse 25 austritt, so daß die durch diagonale Kanäle 68 (entsprechend den Ka- Zusatzkomponente sehr gründlich mit der Hauptnälen 20 der Fig. 1) geleitet wird und die ringför- komponente vermischt wird, sobald diese zerstäubt, mige Kammer 21 erreicht, welche mit der Mittelöff- 65 Die aus den abgebogenen Austrittsöffnungen 33 ausnung 26 der Kappe 27 in Verbindung steht. Der an- tretende Luft enthält bei dieser Ausführungsform dere Teil der Luft strömt durch das einstellbare Ven- keine Zusatzkomponente. Wenn auch die in dieser til 29 und den Stutzen 28 und von dort von der ring- Art geführte Luft die Zerstäubung verbessert, ist ihre

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Hauptaufgabe doch das Ausbreiten der ausgesprüh- liußmessers 101 ist eine Stange 104 befestigt, welche

ten Stoffe in die gewünschte Fächerform. Die aus den in ein Tauchrohr im Gehäuse 105 hineinreicht. Am

Austrittsöffnungen 33 austretende Luft dringt in die unteren Ende der Stange ist ein zweiter Schwimmer

ausgebrachte Hauptkomponente nicht in nennens- 106 angeordnet, der als Anker ausgebildet ist. An

wertem Umfang ein. Wenn sie daher eine Zusatz- 5 einer bestimmten Stelle auf dem senkrechten Weg

komponente enthält, so wird sich die Zusatzkompo- des" zweiten Schwimmers bzw. Ankers 106 ist eine

nente praktisch nicht mit der Hauptkomponente mi- Spule 107 angeordnet, welche einen verhältnismäßig

sehen, sondern von dem Luftstrom fortgetragen wer- geringen Strom führt. Bei normalem Durchfluß der

den. Diese Ausführungsform der Erfindung hält da- Zusatzkomponente wird der zweite Schwimmer ober-

her die Zusatzkomponente stärker getrennt, als dies io halb der Spule 107 gehalten und kann mit ihr nicht

bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel zusammenwirken. Wenn jedoch der Durchfluß erheb-

der Fall war. lieh nachläßt, wird der zweite Schwimmer 106 her-

Das Ventil 73, das den Durchfluß der Zusatzkom- abbewegt und wirkt mit der Spule nach Art eines

ponente steuert, wird durch Betätigung des Abzuges Ankers zusammen, so daß sich der Strom in der

86 geöffnet. An einer Seite des Abzuges ist ein Be- 15 Spule ändert. Diese Änderung wird von einem elek-

tätigungsstück 87 befestigt, das einen seitlichen vor- tronischen System in dem Gehäuse 108 empfangen

stoßenden Arm 88 mit einem Innengewinde 89 be- und zur Einschaltung einer Signallampe 109 benutzt,

sitzt. Eine Hülse 90 umgibt den Ventilstift 72 und ist Dabei wird über ein Solenoid 110 ein Ventil 111 ge-

in die Öffnung 89 eingeschraubt. Eine Gegenmutter schlossen, das in der Zuführungsleitung 112 der

91 hält die Hülse 90 in der vorbestimmten Stellung 20 Hauptkomponente liegt und das normalerweise durch

fest. eine Feder 113 geöffnet ist.

Das rückwärtige Ende des Ventilstiftes 72 ragt in Die Erfindung bezieht sich vor allem auf Zusatzein Federgehäuse 92, welches in einem Fortsatz 93 komponenten, die in nur sehr geringen Mengen beim an der Seite der Spritzpistole oberhalb des Handgrif- Spritzen benötigt werden. Die Menge der Zusatzfes eingeschraubt ist. Eine Feder 94 drückt auf einen 25 komponenten ist gegenüber der Menge der die Spritz-Ring 95 auf dem Ventilstift 72 und hält dabei das pistole durchströmenden Luft so gering, daß die EinVentil 73 in geschlossener Stellung. Vor dem Ring führung des Mittels in die Luft die Zerstäubuhgs-

95 ist auf dem Ventilstift 72 in einem Gehäuse 97 fähigkeit der Luft gegenüber der Hauptkomponente eine verhältnismäßig kräftige Feder 96 lose aufge- nicht wesentlich herabsetzt, selbst wenn Düsen norschoben. Am vorderen Ende des Gehäuses 97 drückt· 30 maler Bauart verwendet werden. Die verwandten die Feder 96 gegen das in dem Gehäuse unterge- oder zu verwendenden Zusatzkomponenten sind verbrachte flanschartige Ende einer Rolle 98, welche hältnismäßig schwer trocknend, von geringer Viskoebenfalls verschiebbar auf dem Stift 72 angebracht sität und praktisch farblos, so daß man sie durch ist. kleine Meßöffnungen und Kanäle ohne nennenswerte

Wenn der Abzug zurückgezogen wird, so erreicht 35 Schwierigkeiten hindurchführen kann. Sie sind daher

unmittelbar nach dem Öffnen des Luftventils das zur genauen Durchflußmessung geeignet, die im all-

Ende der Hülse 90 das vordere Ende der Rolle 98 gemeinen erforderlich ist, um gute Resultate zu er-

und bewegt sie und das Gehäuse 97 zurück. Durch zielen.

die Spannung der Feder 96 werden die Rolle und Zusätzliche Luftaustrittsöffnungen um die Mitteldas Gehäuse vorübergehend in gestreckter Stellung 40 öffnung 26, die Luft aus den Kanälen 20 und 68 ergehalten. Das Ende des Gehäuses 97 stößt auf den halten, können bei Düsen hoher Leistung vorgesehen Ring 95 und bewegt dadurch den Ventilstift 72 ge- werden. Die aus diesen zusätzlichen Öffnungen ausgen die Wirkung der Feder 94 zurück, bis das Ende gebrachte Luft verbessert die Zerstäubung, hat aber des Stiftes an dem Gehäuse 92 anstößt. Die Feder auch bestimmte Rückwirkungen auf das Ausbringen

96 ist stärker als die Feder 94, so daß sie während 45 der zerstäubten Hauptkomponente. Wenn in dieser des Zusammendrückens der Feder 94 noch gestreckt Beschreibung und den Ansprüchen auf die Mittelist, öffnung der Kappe der Zerstäubereinrichtung Bezug

Bei weiterem Zurückziehen des Abzuges und ent- genommen wird, gilt dies in gleicher Weise auch für

sprechender Weiterbewegung des Stiftes 72 wird bei zusätzliche Öffnungen, welche mit der MittelöfJEnung

einem bestimmten Punkt, der von der Ausbildung 50 zusammenwirken und Luft aus derselben Quelle er-

bzvv. der Lage des Gehäuses 92 abhängt, die Feder halten, die im vorliegenden Beispiel für die geboge-

96 von der weiteren Rückwärtsbewegung der Rolle nen Austrittsöffnungen vorgesehen ist, also aus der

98 eingedrückt, so daß die Rolle nun in das festge- vom Ventil 29 gesteuerten Zweigleitung,

stellte Gehäuse 97 eindringt. Diese weitere Betäti- Der Durchflußmesser und die mit dem Durchfluß-

gung des Abzuges öffnet das Ventil für die Haupt- 55 messer zusammenarbeitenden Steuereinrichtungen für

komponente um den gewünschten Betrag. das Warnsignal und zum Schließen des Hauptventils

Wenn nun die Ausbringung der Zusatzkomponente können auch in anderer zweckmäßiger Weise ausge-

aus irgendeinem Grunde unterbrochen wird oder mit bildet sein. Beispielsweise kann auch ein Zuviel an

geringerer Menge als erforderlich erfolgt, so kann die Zusatzkomponente zu schädlichen Wirkungen füh-

Hauptkomponente nicht mehr ausreichend reagieren, 60 ren, obwohl dies weniger häufig der Fall sein dürfte.

z. B. gehärtet oder vulkanisiert werden. Für diesen Fall kann der beschriebene Durchfluß-

Fig. 8 zeigt Vorrichtungen, um in solchem Fall das messer z. B. mit einer zweiten Spule oberhalb der in

Bedienungspersonal sofort zu warnen und gegebenen- den Zeichnungen dargestellten versehen sein,

falls das Spritzen automatisch zu unterbrechen. Meist ist es zweckmäßig, das vom Durchflußmesser

Die dort dargestellte Einrichtung enthält einen 65 betätigte Ventil in der Zuführungsleitung der Haupt-Durchflußmesser 101 üblicher Bauart mit einer Zu- komponente anzuordnen. Wenn selbsttätig arbeitende führungsleitung 102, die die Zusatzkomponente zur Spritzpistolen verwendet werden und die Luft das Spritzpistole führt. Am Schwimmer 103 des Durch- wesentliche bzw. bestimmende Mittel ist, kann das

Öffnen und Schließen der Hauptventile durch luftdruckbetätigte Kolben erfolgen. Bei diesen Einrichtungen wird dann zweckmäßig das durch den Durchflußmesser gesteuerte Ventil in der Zuführungsleitung für die Betriebsluft angeordnet sein.

Der Ausdruck »Luft« ist im weitesten Sinn zu verstehen und schließt auch Dampf und andere gasförmige Medien ein, die zum Zerstäuben üblich sind. Die Verwendung von Dampf zur Zerstäubung in einer Spritzpistole gemäß der Erfindung kann bei Stoffen, die unter dem Einfluß der Hitze schneller reagieren, sehr vorteilhaft sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Spritzen von Zweikomponentenlacken, bei dem die Komponenten erst nach Austritt aus der Spritzpistole zusammentreffen, da durch gekennzeichnet, daß die nur in kleinen Mengen angewendete bindemittelfreie Komponente (Zusatzkomponente), also ein Härtungsmittel oder ein Katalysator, in der Spritzpistole der Preßluft zugeführt wird, bevor diese das Bindemittel zerstäubt.

2. Spritzpistole zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in die Luftleitung mündende regelbare Einführungsleitung für die Zusatzkomponente.

3. Spritzpistole nach Anspruch 2 mit einem Steuerventil in der Luftleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung für die Zusatzkomponente zwischen Steuerventil und Spritzdüse in die Luftleitung einmündet.

4. Spritzpistole nach Anspruch 3, bei der die Luftleitung in zwei Zweige aufgeteilt ist, von denen jeder zu einem getrennten Auslaß in der Düse führt, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zusatzkomponente aufnehmende Hauptmenge der Zerstäubungsluft zu einem Auslaß in der Mitte der Düse führt.

5. Spritzpistole nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Zusatzkomponente aufnehmende Zweig die Hauptmenge der Zerstäubungsluft zu einem Auslaß in der Mitte der Düse führt.

6. Spritzpistole nach Anspruch 2 bis 5, gekennzeichnet durch einen Durchflußmesser für die Zusatzkomponente und mit dem Durchflußmesser zusammenarbeitende Einrichtungen zur Betätigung eines Warnzeichens, wenn der Durchfluß der Zusatzkomponente von dem vorgeschriebenen Wert abweicht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 566 543.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen