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Die Erfindung bezieht sich auf einen Spritzkopf einer ein Medium versprühenden oder zerstäubenden Dosiervorrichtung, insbesondere Hochdruckdosiervorrichtung, umfassend ein erstes Gehäuse mit in diesem axial verstellbaren Kolben, einen eine Spritzkopfaustrittsöffnung begrenzenden Ventilsitz, eine den Kolben in Richtung des Ventilsitzes kraftbeaufschlagende Feder sowie eine Führung für den Ventilkolben, wobei sich der Ventilsitz in einer auf das Gehäuse aufschraubbaren Mutter befindet. Insbesondere ist das erste Gehäuse endseitig und gegenüberliegend zu der Austrittsöffnung als Anschlussabschnitt für ein zweites Gehäuse ausgebildet, über das das Medium dem Sprühkopf zuführbar ist.
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Aus der
EP-B-0 404 795 ist eine als Dosierpistole bezeichnete Dosiervorrichtung bekannt, die es ermöglicht, mit Druck Medien verschiedenster Art, insbesondere abrasive Medien zu verspritzen. Hierzu ist ein Druckluftmotor vorgesehen, der einen Stößel aufweist, der zum Druckaufbau in eine das Medium aufnehmende Kammer eindringt, wodurch das Medium gleichzeitig mit dem Abheben eines Kolbens von einem Ventilsitz über eine Düse abgegeben wird.
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Gegenstand der auf den Erfinder zurückgehenden
DE-C-2 204 942 ist eine Hochdruckdosierpistole, um insbesondere eine Polierpaste aufzubringen. Hierzu dringt ein Stößel in eine mit der Polierpaste gefüllte Kammer ein, um durch Druckaufbau eine Düsennadel von einer Düsenkopfdichtung abzuheben.
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Bei einer Hochdruckdosiervorrichtung nach der
DE-A-32 02 189 wird ein Druckluftmotor benutzt, um eine einen Ventilsitz aufweisende Spritzdüse von einem Ventilkolben abzuheben.
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Unabhängig von der Konstruktion der Dosiervorrichtungen bereitet es einen erheblichen Aufwand, Verschleißteile des Spritzkopfes auszutauschen, zu denen insbesondere der Kolben sowie der Ventilsitz gehören. Gleiches gilt für die Führung, da zwischen dieser und dem Kolben Medium eindringen kann, so dass ein Abrieb erfolgt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Spritzkopf der eingangs genannten Art so auszubilden, dass bei einfachem Aufbau eine problemlose Wartung der Verschleißteile bzw. ein Austausch dieser möglich ist. Nach einem weiteren Aspekt soll die den Spritzkopf aufweisende Dosiervorrichtung derart konstruiert werden, dass ein Eindringen von Medien in den Bereich, in dem der Druck erzeugt wird, im hinreichenden Umfang geschützt ist. Ferner soll ein einfaches und problemloses Belüften des Bereichs der Vorrichtung erfolgen, in dem das Medium bevorratet und druckbeaufschlagt wird, damit als Folge hiervon der Kolben zum Ventilsitz beabstandet wird.
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Zur Lösung zumindest eines Aspektes sieht die Erfindung im Wesentlichen vor, dass die Führung ventilsitzabgewandt mit einer in dem Gehäuse verlaufenden Aufnahme für die Feder lösbar verbunden ist, die sich zum einen in der Aufnahme und zum anderen an dem Kolben oder einem mit diesem in Wirkverbindung stehendem Element wie Federteller abstützt, dass bei nutzbarem Düsenkopf die Führung zwischen der Mutter und dem Gehäuse fixiert ist und dass bei entfernter Mutter der Kolben und die Führung mit der Aufnahme öffnungsseitig aus dem Gehäuse herausziehbar sind.
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Erfindungsgemäß ist es einzig und allein erforderlich, dass die den Ventilsitz aufnehmende Mutter, die auch als Düsenmutter bezeichnet werden kann, von dem Spritzkopf abgeschraubt wird, um sodann unmittelbar den Kolben und die Führung mit der Aufnahme für die Feder zugänglich zu machen, so dass diese von vorne aus dem Spritzkopf herausgezogen werden können. Somit ist eine einfache Überprüfung der Verschleißteile und ggfs. ein Austausch dieser möglich, ohne dass ein weiteres Auseinandernehmen des Düsenkopfs erforderlich ist. Da der Ventilsitz als Verschleißelement gleichfalls einer häufigen Überprüfung bedarf und der Ventilsitz beim Abschrauben der Mutter zugänglich ist, kann gleichzeitig geklärt werden, ob die weiteren Verschleißteile Kolben und Führung den Anforderungen an einen funktionstüchtigen Spritzkopf genügen, um sodann bei Nichterfüllen einen Austausch vornehmen zu können. Diese Vorteile bietet der Stand der Technik nicht.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass die Führung aus einem düsenseitig verlaufenden abschnittsweise beabstandet zur Innenwandung des Gehäuses verlaufenden und von Medium umströmbaren Kopfabschnitt als ersten Abschnitt und einem zylindrischen, ein Außengewinde aufweisenden zweiten Abschnitt besteht, auf das die Aufnahme aufschraubbar ist. Bei diesem handelt es sich insbesondere um einen Mehrkanthohlkörper wie Sechskantkörper mit geschlossenem Endabschnitt, auf dem sich die auf den Kolben bzw. den Federteller oder einem entsprechenden Element einwirkende Feder abstützt. Die Aufnahme hat folglich die Funktion eines Federkäfigs.
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Der erste Abschnitt oder Kopfschnitt weist insbesondere eine Scheibenform und in Draufsicht eine dreieckförmige Geometrie auf. Somit ist ein sicheres Fixieren zwischen Gehäusestirnwand und Düsenmutter möglich, ohne dass es weiterer Maßnahmen bedarf. Gleichzeitig ist jedoch sichergestellt, dass im hinreichenden Umfang entlang der Führung das zu versprühende Medium vorbeiströmen kann, um in Abhängigkeit des Drucks auf den Stirnflächenbereich des Kolbens zu dessen Abheben von dem Ventilsitz zu ermöglichen.
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Der Düsenkopf besteht dem Grunde nach aus fünf Funktionsteilen, nämlich dem Gehäuse, der Düsenmutter mit Ventilsitz, dem Ventilkolben, der Führung mit der Aufnahme und der Feder. Auf der Düsenmutter ist sodann in üblicher Art eine Überwurfmutter aufschraubbar, von der die Düse lösbar aufgenommen ist.
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Ist der Spritzkopf mit dem als zweites Gehäuse bezeichneten Gehäuse der Dosiervorrichtung wie Spritzpistole verbunden, so mündet der Auslassabschnitt des Düsenkopfs in einer von dem zweiten Gehäuse umgebenen Kammer, die mit einem Anschluss für die zu versprühenden bzw. zu zerstäubenden Medien verbunden ist. Befindet sich in der Kammer Medium, so wird durch Eindringen eines von einer zweiten Führung aufgenommenen Stößels eines Druckluftmotors in die Kammer in Abhängigkeit von dem Verstellweg des Stößels ein Druck erzeugt, durch den das Medium ein Abheben des Kolbens vom Düsensitz bewirkt, um das Medium zu zerstäuben bzw. zu versprühen.
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Um zu vermeiden, dass das Medium entlang des Stößels in den Bereich des zweiten Gehäuses, d. h. des Druckluftmotors eindringt, in dem die Druckluft herrscht, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Stößel gegenüber der Durchgangsöffnung der zweiten Führung kammerseitig über ein Dichtelement abgedichtet ist. Somit wird ein Eindringen von Medium zwischen dem Stößel und dessen Führung vermieden.
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In weiterer hervorzuhebender Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass im oberen Scheitelbereich der Kammer eine vom Äußeren des zweiten Gehäuses verschließbare Öffnung ausgeht, so dass mit einfachen Maßnahmen ein sicheres Belüften der Kammer gewährleistet ist.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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Es zeigen:
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1 eine Schnittdarstellung einer Dosierpistole,
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2 einen Düsenkopf der Dosiervorrichtung gemäß 1 und
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3 eine Explosionsdarstellung eines Düsenkopfes.
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Der
1 ist eine Schnittdarstellung einer als Dosierpistole zu bezeichnenden Dosiervorrichtung
10 zu entnehmen, mit der flüssige oder pastenförmige Medien verschiedener Viskositäten versprüht bzw. zerstäubt werden. Die Dosiervorrichtung
10 weist als wesentlichen Bestandteil einen Düsenkopf
12 und einen druckluftbetätigten Druckerzeuger
14 in Form einer Druckluftkolbenzylindereinrichtung auf, die für sich hinlänglich zum Stand der Technik gehört. Rein prinzipiell ist ein entsprechender Druckluftmotor der
EP-B-0 404 795 zu entnehmen, auf deren Offenbarung nachdrücklich verwiesen wird.
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Der Düsenkopf 12 weist ein Gehäuse 16 mit einem Anschlussstück 18 auf, das in ein als zweites Gehäuse bezeichnetes Gehäuse 20 der Dosierpistole 10 einschraubbar ist. Mit dem zweiten Gehäuse 20 ist der Druckluftmotor 14, der die Funktion eines Druckübersetzers besitzt, verbindbar, d. h., der Druckluftmotor 14 ist in das zweite Gehäuse – wie der Düsenkopf 12 – einschraubbar. Somit sind Düsenkopf 12 und Druckluftmotor 14 jeweils als Einheit entfernbar bzw. austauschbar.
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Das zweite Gehäuse 20 begrenzt eine Kammer 22, in der ein über ein Rückschlagventil 24 absperrbarer Anschluss 26 für zuzuführendes Medium mündet. Ferner ragt in die Kammer 22 ein Stößel 28 des Druckluftmotors 14, um bei mit dem Medium gefüllter Kammer 22 einen Druck zu erzeugen, aufgrund dessen in nachstehend beschriebener Art das Medium durch den Düsenkopf 12 strömt und einen Kolben 30 vom Ventilsitz 32 abhebt, damit das Medium über eine Düse 34 austreten kann.
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Der Kolben 30 durchsetzt axial eine Kolbenführung 36, die aus einem ersten Abschnitt oder Kopfabschnitt 38 und einem eine Hohlzylindergeometrie aufweisenden hinteren Abschnitt 40 besteht, der ein Außengewinde 42 aufweist. Auf das Außengewinde 42 ist eine topfförmige Aufnahme 44 schraubbar, in der eine Feder 46 gespannt angeordnet ist, um über einen Federteller 48, auf dem der Kolben 30 aufliegt, den Kolben 30 in Richtung des Ventilsitzes 32 kraftzubeaufschlagen.
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Der Kolben 30 weist ventilsitzseitig einen kugelkappenförmigen Endabschnitt 31 mit umlaufendem Rand 33 auf, so dass das auf den Kolben 30 einwirkende Medium den Kolben 30 entgegen der Federkraft von dem Ventilsitz 32 abheben kann.
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Die Aufnahme 44 weist einen geschlossenen Bodenabschnitt 50 auf, an den sich die Feder 46 abstützt. Gegenüberliegendes Ende der Feder 46 liegt im Ausführungsbeispiel an dem Federteller 48 an, der mit einem zylindrischen Abschnitt 52 von einem Abschnitt der Feder 46 umgeben wird, damit diese geführt ist.
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Der Kopfabschnitt 38 der Kolbenführung 36 weist in Draufsicht eine Dreiecksgeometrie auf, so dass der Kopfabschnitt 36 abschnittsweise beabstandet zur Innenwandung 54 des Gehäuses 16 verläuft. Ferner ist die Außenwandung 56 der Aufnahme 44 beabstandet zur Innenwandung 54 des Gehäuses 16, so dass vom Anschlussstück 18 ausgehend sich durchgehende Kanäle bis in einen Bereich 58 erstrecken, innerhalb dessen das vordere Ende des Kolbens 30 axial verschiebbar ist und der von dem durch eine Scheibe gebildeten Ventilsitz 32 begrenzt ist.
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Der Kopfabschnitt 38 der Kolbenführung 36 ist zwischen Stirnrand 60 des Gehäuses 16 und einer als Düsenmutter bezeichneten Überwurfmutter 62 fixierbar, ohne dass weitere Befestigungsmaßnahmen erforderlich sind. Auf die Düsenmutter 62 ist eine weitere Überwurfmutter 64 aufschraubbar, über die die Düse 34 gehalten wird, die ihrerseits im Schnitt eine Hutgeometrie aufweist und mit ihrem umlaufenden Flansch 66 zwischen der Scheibe des Düsensitzes 32 und einer eine Durchgangsöffnung aufweisenden Stirnwand 68 oder einer an dieser anliegenden Scheibe 69 der Überwurfmutter 64 fixiert ist, wie die zeichnerische Darstellung verdeutlicht.
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Der Explosionsdarstellung sind des Weiteren nicht näher gekennzeichnete Dichtungen bzw. Lochscheiben zu entnehmen, die den Düsenkopf 12 komplementieren.
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Düsenscheibe 32, Kolben 30 und Kolbenführung 36 sind Verschleißteile, die aufgrund der erfindungsgemäßen Konstruktion des Düsenkopfes 12 problemlos austauschbar sind, ohne dass die Dosierpistole 10 auseinandergenommen werden muss, wie dies nach dem Stand der Technik der Fall ist. Um eine Überprüfung bzw. einen Austausch vorzunehmen, ist es nur erforderlich, dass die Düsenmutter 62 von dem Gehäuse 16 abgeschraubt wird, so dass sodann unmittelbar die Düsenscheibe 32, der Kolben 30 und die Kolbenführung 36 zugänglich sind.
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Wie die zeichnerische Darstellung verdeutlicht, sind des Weiteren Dichtungen vorhanden, um die Bauteile gegeneinander abzudichten, ohne dass es eines näheren Eingehens bedarf.
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Aus der 1 ergibt sich des Weiteren, dass die Kammer 22 über eine Bohrung 70, die im oberen Scheitelbereich der Kammer 22 verläuft, belüftbar ist. Die Bohrung 70 ist über ein Verschlusselement 72 verschließbar, das in das Gehäuse 20 einschraubbar ist.
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Der Druckluftmotor 14 weist neben dem Stößel 28, der insbesondere aus Keramik besteht, eine in einem Zylinder 74, der ein Abschnitt des Gehäuses des Druckluftmotors ist, verstellbare Kolbenscheibe 76 auf, die mit dem Stößel 28 verbunden ist. Der Stößel 28 ist von einem Stößelführungselement 98 axial geführt aufgenommen, das in das Gehäuse 20 einschraubbar ist. Die Kolbenscheibe 76 unterteilt den Zylinderraum in eine äußere Kammer 78 und eine innere Kammer 80, in der der Stößel 20 bzw. ein zylindrischer Fortsatz 82 der Kolbenscheibe 76 von einer Feder 84 umgeben ist, durch die die Kolbenscheibe 76 eine Kraftbeaufschlagung erfährt, durch die der Stößel 28 in der zeichnerischen Darstellung nach rechts bewegt wird. Um den Hub der Kolbenscheibe 76 zu begrenzen, ist eine von außen verstellbare Anschlagspindel 86 vorgesehen, die sich entlang der Achse des Stößels 28 erstreckt. In Abhängigkeit von der Position der Anschlagspindel 86 ist der Stößel 28 mehr oder weniger in die Kammer 22 hinein verstellbar, um so den erforderlichen Druck zu erzeugen, damit das Medium über den Düsenkopf 12 versprüht bzw. zerstäubt werden kann.
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Zum Verstellen des Stößels 28 in die Kammer 22 hinein ist die äußere Kammer 78 mit einem Druckmittelanschluss 86 verbunden. Insoweit handelt es sich jedoch erwähntermaßen um bekannte konstruktive Maßnahmen.
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Um zu verhindern, dass das in der Kammer 22 vorhandene Medium entlang des Stößels 28 in den Bereich des Druckluftmotors 14 kriechen kann, der mit Druckluft beaufschlagt ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Stößel 28 gegenüber dem den Stößel 28 axial führenden Führungselement 90 abgedichtet ist. Die entsprechende Dichtung ist mit dem Bezugszeichen 92 gekennzeichnet. Somit ist sichergestellt, dass die in der Kammer 22 und unter hohem Druck stehenden Medien nicht in die Kammern 78, 80 gelangen können.
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Das Führungselement 90 ist in das zweite Gehäuse 20 einschraubbar, wie die 1 verdeutlicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0404795 B [0002]
- DE 2204942 C [0003]
- DE 3202189 A [0004]
- EP 0404795 [0020]
