DE68924079T2 - Sprühpistole. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft eine Sprühpistole, und insbesondere solch eine Sprühpistole, welche durch hochvolumige Niederdruckluft betreibbar ist, welche zum Beispiel erhältlich ist von einem Turbinenkompressor oder durch Herabtransformieren des Druckes von einer Luftleitung durch eine Steuereinheit, wobei Wärme zur austretenden Luft hinzugefügt wird.
• Bei einer bekannten Sprühpistole, welche in der GB-A- 1 118 464 offenbart ist, welche den Stand der Technik darstellt, auf welchen im Oberbegriff von Anspruch 1 Bezug genommen wurde, ist der Sprühpistolenkopf zum Sprühen von Verbindungen mit hoher Viskosität konstruiert, welche ein hohes Verhältnis an grobem Pigment enthalten. Dies wird bewirkt durch einen Körper, welcher mit einem Durchgang zum Einführen von Druckluft und der zu versprühenden Verbindung in den Körper ausgebildet ist, eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Düse ist in dem Körper angebracht, mit einer daran befestigten, drehbaren Kappe und einer kegelstumpfförmigen Bohrung, in welche die Düse einmündet. Die Düse hat einen axialen Durchgang zum Führen der Verbindung und eine Vielzahl von Kanälen an ihrer Peripherie, welche sich parallel zu der Generatrix der kegelstumpfförmigen Düsenoberfläche erstrecken, zum Führen der Luft, was zu einem abgeflachten Sprühstrahl für die Sprühpistole führt, oder von der Verbindung mit den Luftkanälen abgesperrt ist, um zu einem runden Sprühstrahl zu führen. Eine Ablenkscheibe ist stromabwärts der Kanäle angeordnet und ist mit Öffnungen versehen, welche mit den Kanälen ausgerichtet sind.
• Bei einem Aspekt beruht die Erfindung auf der Entdeckung, daß, wenn eine Sprühpistole eine Fluidspitze in der Form eines glatten Kegels hat, ohne zum Beispiel eine Stufe, welche zu einem geraden Endabschnitt führt, welcher die Fluidmündung enthält, eine feinere Zerstäubung des Fluids in einem breiteren Sprühmuster erhalten wird.
• Demgemäß liefert die Erfindung eine Sprühpistole, welche durch hochvolumige Niederdruckluft (Druckluft mit großem Volumen und niedrigem Druck) betreibbar ist und eine Luftkappe, welche mit einer zentralen Sprühöffnung ausgebildet ist, und eine Fluiddüse hat, welche zur Sprühöffnung hin vorspringt, wobei das Profil der Düse ein glatter Kegelstumpf ist, welcher in einer kleinen Vorderfläche endet, welche eine Mündung begrenzt, durch welche Fluid abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Kegelabschnitt der Düse über die zentrale Sprühöffnung hinausragt, wobei im Betrieb ein Strom der zerstäubenden Luft, welche durch die Lücke zwischen der Düse und der Luftkappe austritt, sich an den vorderen Kegelabschnitt und an einen austretenden Fluidstrahl anfügt, welcher eine konische Form annimt, welches eine Fortsetzung der Düsenoberfläche ist, und sich zu einem parallelen Strahl verändert, bevor er in atomisierte Tröpfchen aufbricht , und worin die Luftkappe mit Löchern für das Austreten von Reinigungsluftströmen ausgebildet ist, und worin die Reinigungsluft-Löcher aus einer Ebene versetzt sind, welche durch die Hornlöcher und die Fluidspitze verläuft, so daß bei der Verwendung der Pistole die austretende Ausbreitungsluft nicht die Reinigungsluft- Strahlen durchdringen muß und ihre Energie zum Formen des Farbmusters verfügbar ist.
• Bei einer bevorzugten Konstruktion der Sprühistole wird eine verbesserte Fächersteuerstruktur für eine hochvolumige Niederdruck-Sprühpistole geschaffen. Daher. liefert die Erfindung eine Sprühpistole, welche einen Körper und eine Fluidsprühdüse und eine Luftkappe am vorderen Ende des Körpers hat, welche mit Hörnern ausgebildet ist, worin Mittel an der Vorderseite des Körpers die Luft vom Körper in einen ersten Strom, welcher die Zerstäubungsluft um die Düse liefert, und einen zweiten Strom aufteilen, welcher den Hörnern die Ausbreitungsluft liefert, wobei ein Fächersteuerring, welcher zur Rotation um eine Achse parallel zum Pistolenkörper gehalten wird, zwischen einer Position, wo der Steuerring einen freien Fluß der Ausbreitungsluft erlaubt, und einer Position, wo Abschnitte des Steuerrings den freien Fluß der Ausbreitungsluft blockieren, bewegbar ist.
• Praktischerweise hat die Sprühpistole einen Körper und einen Griff, welche als separate Bestandteile ausgebildet sind, wobei der Griff einen inneren Raum hat, welcher an jedem Ende offen ist und durch welchen sich ein Luftzufuhrrohr erstreckt, welches an ein Ende angrenzend mit einem Verbindungsgebilde ausgebildet ist, um daran ein Ankuppeln einer Luftzufuhr zu erlauben, und mit einem Flansch, auf welchem der Griff gehalten wird, und an seinem anderen Ende mit einem Verbindungsgebilde., welches mit dem Körper in Eingriff steht, um das Rohr und den Griff am Körper zu halten.
• Die Sprühpistole kann an der Basis des Griffs ein Kugelgebilde haben zur Aufnahme in einem Lagergebilde am Ende eines Luftzufuhrschlauches, so daß die Pistole luftdicht mit dem Schlauch verbunden werden kann, während sie am Kugelgelenk schwenkbar ist.
• Bei einer abgewandelten Konstruktion schafft die Erfindung eine Sprühpistole, welche einen Körper und eine Fluidsprühdüse und eine Luftkappe, welche mit Hörnern ausgebildet ist, an der Vorderseite des Körpers hat und welche an der Vorderseite des Körpers Mittel einschließt, um Luft vom Körper in einen ersten Strom aufzdteilen, welcher Zerstäubungsluft um die Düse liefert, und einen zweiten Strom, welcher den Hörnern Ausbreitungsluft liefert, wobei ein Fächer, welcher - durch den Fluidsprühnebel gebildet wird, durch ein Luftventil gesteuert wird, welches die Zufuhr von Ausbreitungsluft zu den Hörnern reguliert.
• Praktischerweise ist das Luftventil ein axial einstellbarer, mit einem Gewinde versehener Tauchkolben, welcher den Strömungsweg der Ausbreitungsluft begrenzt.
• Die Sprühpistole wird vorzugsweise mit einer unter Druck befindlichen Fluidzufuhr verbunden, wobei der Druck über ein Sicherheitsventil durch eine Hilfsluftzufuhr, welche mit den Sprühpistolen-Luftdurchgängen verbunden ist, angelegt wird.
• Bei einer bevorzugten Anordnung ist das Sicherheitsventil drehbar, um den Luftdruck, welcher auf die Fluidzufuhr wirkt, zu beschränken. Bei einem anderen Aspekt der Erfindung kann diefluidzufuhr in einer Entfernung und zu ihrer Druckbeaufschlagung von der Sprühpistole unabhängig sein, wobei der Hilfsluftteil durch einen Schraubverschluß verschlossen wird, wobei die erforderliche Druckbeaufschlagung des Fluides durch unabhängige Mittel bewirkt wird und die Fluidverbindung zur Sprühpistole durch einen flexiblen Schlauch erfolgt, welcher geeignete Endkupplungen hat.
• Ausführungsformen der Erfindung werden nun nur als Beispiele mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen
• Fig. 1 eine Ansicht einer Farbsprühpistole im Vertikalschnitt ist, Fig. 2 ein teilweiser Schnitt des Vorderteils der Pistole in einer zweiten Ebene ist, aber mit einer entfernten Luftkappe und einem entfernten Haltering, und Fig. 3 ein teilweiser Schnitt des Vorderteils der Pistole in einer dritten Ebene ist;
• Fig. 4 eine perspektivische Vorderansicht eines Pistolenkörpers mit Abschnitten eines Farbbechers ist und wobei die vorderen Bestandteile der Pistole entfernt sind, und Fig. 5 eine Ansicht der Pistole ist, wobei die vorderen Bestandteile in Einzelteile aufgelöst dargestellt sind;
• Fig. 6 und 7 Rück- und Vorderansichten eines Ablenkkopfes sind, welcher einen Teil der Sprühpistole bildet, Fig. 8 und 9 Rück- und Vorderansichten eines Fächersteuerrades sind, welches einen Teil der Sprühpistole bildet, Fig. 10 eine teilweiser Längsschnitt der Sprühspitze ist und Fig. 11-13 eine Vorder-, eine Drauf- und eine Schnittansicht einer Luftkappe für die Pistole sind;
• Fig. 14 eine schematische Ansicht eines Teils der Fluiddüse und eines Teiles der Luftkappe ist, welche den Luft- und Fluidstrom zeigt, während die Pistole in Betrieb ist, und
• Fig. 15 und 16 eine in Einzelteile zerlegte und eine Schnittansicht eines Kugelgelenk-Verbindungsstückes sind, welches zwischen einem Luftzufuhrschlauch und einer Luftverbindung eines Rohres, welches sich durch den Griff der Pistole erstreckt, verwendet werden kann.
• Fig. 17 ist ein Vertikalschnitt einer automatischen Sprühpistole;
• Fig. 18 ist eine Draufsicht der automatischen Sprühpistole, welche in Fig. 17 dargestellt ist; und
• Fig. 19 ist eine Vorderansicht der automatischen Sprühpistole, welche in den Fig. 17 und 18 dargestellt ist.
• Mit Bezug auf eine erste Ausführungsform einer von Hand gehaltenen Sprühpistole, welche in den Fig. 1 bis 16 dargestellt ist, wird eine hochvolumige Niederdruck- Sprühpistole (großes Volumen und niedriger Druck), welche allgemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnet ist, mit Luft von einer industriellen Turbine bei einem typischen Druck von 6 psi (0,4 bar), welcher aber bis 15 psi (1,02 bar) hoch sein könnnte, und bei einer typischen Temperatur von ungefähr 60-70 Grad C und einer Strömungsgeschwindigkeit von ungefähr 15 Kubikfuß pro Minute gespeist. Die Luft tritt durch ein Griffrohr 12 in die Pistole 10 ein, welches in einem Griff 14 aus Kunststoff oder anderem nichtmetallischem Material und nahe seinem unteren Ende angeordnet ist und das ein mit einem Gewinde versehenes oberes Ende 15 hat, welches sich direkt in einen Pistolenkörper 16 schraubt. Das Rohr 12 ist bei 17 nahe seinem unteren Ende mit einem Flansch versehen, um den Griff 14 zu tragen. Der Griff 14 hat ein vergrößertes oberes Ende, wo er am Körper ansetzt, und die Vergrößerung enthält ein Paar von seitlichen Rippen, welche von der Vorderseite zur Rückseite der Pistole gerichtet sind. Wenn die Pistole erfaßt wird, können solche Rippen das Gewicht auf den Daumen und Zeigefinger verteilen und es weniger ermüdend machen, die Pistole über ausgedehnte Zeiträume zu benutzen. Ferner kann es vom Komfort-Standpunkt aus wünschenswert sein, einen verringerten Greifabstand zwischen dem Griff und einem Abzug zu verwenden. Um die Handsteuerung der Pistole zu erleichtern, ist es wünschenswert, daß der Griff eine angemessene Dicke haben sollte, aber weniger als diese, welche es schwierig macht ihn zu ergreifen. Zwischen dem Rohr 12 und dem Griff. 14 existiert ein Luftraum 13, um das Erwärmen des Griffes durch den Luftstrom zu minimieren. Auf diese Weise wird der Griff während eines ausgedehnten Betriebes der Pistole auf einer angenehmen Tämperatur gehalten. Der Luftstrom fließt durch großbohrige Durchgänge 18 des Körpers 16 zu einer Verteilerkammer 20 am vorderen Ende des Körpers 16. Bei einer Version der Pistole, wo ein Druck-Farbbecher befestigt ist, wird Luft von der Kammer 20 über den Auslaß 22 und ein Rohr 24 (Fig. 4) zum Farbbecher 26 strömen gelassen. Der Luftdruck im Becher 26 drängt die Farbe nach oben durch ein Fluidsteigrohr zu einem Einlaß 28 zum Pistolenkörper, auf welchen ein mit einem Gewinde versehenes Verbindungsstück 30 des Bechers 26 paßt. Alternativ könnte der Becher 26 von einer externen Quelle, wie eine separate Luftzufuhr,mit Druck beaufschlagt werden. Eine weitere Möglichkeit ist, daß die Farbe aus einer anderen unter Druck befindlichen Quelle über einen flexiblen Schlauch zugeführt werden könnte.
• Der Pistolenkörper 16 hat einen Kopf 32, welcher mit einem Durchgangsloch ausgebildet ist, in welchem eine verstärkende und korrosionsbeständige Hülse 34 dauerhaft befestigt ist, durch welche eine Nadel 36 läuft. Der Fluideinlaß 28 ist in den Kopf 32 des Pistolenkörpers geschraubt und macht eine Kegel-zu-Kegel-Dichtung mit der Hülse 34. Die Nadelanordnung 36 tritt in einer oberen Griffregion 38 in den Pistolenkörper 16 ein und trägt eine Hülse 40 aus PTFE oder einem anderen geeigneten Material, welches eine luftdichte, gleitbare Dichtung mit einer Bohrung im Pistolenkörper macht. Sie trägt auch einen Bund 42, welcher ein Widerlager schafft, gegen welches ein Abzug 44, welcher zum Körper 16 beim Drehpunkt 43 schwenkt, wirkt. Der Drehpunkt 43 ist in einer Isolator-Buchse 45, welche dazu dient, zu verhindern, daß Wärme von der heißen Luft, welche in den Körper 16 eintritt, in den Abzug hinabströmt. Die Nadel 36 passiert die Hülse 34 über eine Rückhalteschraube 48 und eine Stopfbuchse 46. Sie kann aus rostfreiem Stahl sein und kann eine Polyacetal-Spitze haben. Eine auf Druck beanspruchte, schraubenförmig gewundene Feder 50 in einer Bohrung des oberen Griffes 38 drängt die Nadel 36 nach vorne. Die schraubenförmig gewundene Feder 50 wird in einem Fluid-einstellenden Knopf 52 getragen, welcher mit einer Körperbuchse 54 in geschraubtem Eingriff steht und auch dazu dient, ein bewegliches Widerlager zu schaffen, welches die Rückwärtsbewegung der Nadel 36 durch den Abzug 34 begrenzt, wie dies bei Sprühpistolen Stand der Technik ist. Die Körperbuchse 54 kann verkürzt werden, wie dargestellt, und läßt den Luftdurchgang 18 einen Abschnitt der Bohrung im oberen Griff um die Feder 50 herum schneiden, wobei die Gleitbuchse 40 eine geeignete Luftdichtung bei den niedrigen verwendeten Luftdrücken liefert.
• Die Form der Verteilerkammer 20 geht aus Fig. 4 hervor und enthält eine zentrale Zone 56, welche die Hülse 34 umgibt, welche aus dem Körper wie dargestellt nach vorne herausragt, und obere und untere Bögen 58, wobei der Luftdurchgang 18 im oberen Bogen wie dargestellt in die Kammer 20 eintritt. Der Grund für die Schaffung der Bögen 58 ist, eine ausreichende radiale Ausdehnung der Verteilerkammer 20 zu schaffen, um es dem Luftstrom zu ermöglichen, daß er in zerstäubende und Horn- oder Ausbreitungsluftströme aufgeteilt wird, wie oben beschrieben. Die Vorderfläche des Pistolenkörpers ist mit einem Sackloch 60 zur Aufnahme eines Paßstiftes und mit einem federaufnehmendem Schlitz 62 ausgebildet. Der Fluiddurchgang 64 (Fig. 1) hat ein vergrößertes vorderes Ende, welches im Inneren bei 66 mit einem Gewinde versehen ist und an einem konischen Sitz 68 endet.
• Der Fluid- und Luftstrom wird durch eine Fluiddüse 70, einen Ablenkkopf 72 und ein Fächersteuerrad 74 gesteuert, welche eines nach dem anderen auf dem Körper 16 angepaßt sind, wie dargestellt. Der Ablenkkopf 72 kann maschinell aus einer Stange hergestellt werden und hat einen ringförmigen Körper 76, welcher an seiner Rückseite einen Paßstift 77 hat, welcher in die Fassung 60 paßt, um zu verhindern, daß sich der Ablenkkopf 72 relativ zum Körper 16 dreht. Er hat auch einen Zapfen 78, in welchem vier Keile 80 und zwei radial gegenüberliegende Sätze von dicht zusammenliegenden Paaren von Luftlöchern 82 gebildet sind. Wenn der Ablenkkopf 72 dem Körper 16 angeboten wird, passen die Keile 80 über die Hülse 34, um dazwischen Durchgänge für den Vorwärtsstrom der Zerstäubungsluft zu begrenzen, und der Zapfen isoliert die zentrale Zone 56 von der Verteilerkammer 20, und läßt die Bögen 58 sich darüber hinaus erstrecken.
• Das Fächersteuerrad 74 ist ringförmig und mit einer Fassung-begrenzenden Ausnehmung 84 auf seiner Rückseite gebildet, welche zu einer ringförmigen Nut 86 führt. Die Kopfregion 32 des Körpers 16 ist mit engem Spiel in die Fassungs-Ausnehmung 84 eingepaßt, und in der Nut 86 sind ein Paar einander gegenüberliegende C-Federn 88 untergebracht, welche nach innen gedrehte Fixierzungen 90 haben, welche beide in den Schlitz 62 an der Vorderseite des Pistolenkörpers passen. Das Fächersteuerrad wird durch zentrale Lagerabschnitte 92 drehbar auf dem Zapfen 78 gehalten,und das Paar der C-Federn 88 bietet einen gleichen aber kleinen gesteuerten Widerstand gegen Drehung in Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigerrichtung, so daß das Steuerrad auf eine gewünschte Position gesetzt werden kann, aber sich nicht bewegt, bis es wieder zurückgestellt wird. Wie in Fig. 8 und 9 gesehen, führt die zentrale Lagerregion 92, welche in getrennten Abschnitten gebildet ist, wie dargestellt, über Nockenregionen 94, 95 zu einem Paar diametral gegenüberliegender bogenförmiger Schlitze 96, 97, wobei der Schlitz 96 einen größeren Winkelumfang hat. Wenn das Fächersteuerrad 74 am Ablenkkopf 72 in Position ist, sitzt die Stift 77 im Schlitz 96, um einen Bereich der Winkelbewegung des Rades 74 zu begrenzen. Die Löcher 82 passen mit den Bögen 58 der Verteilerkammer 20 zusammen, und das Fächersteuerrad ist drehbar zwischen einer ersten Position, in welcher die Löcher 82 verschlossen sind, um den Strom der Ausbreitungsluft zu blockieren, zu einer zweiten Position, in welcher die Löcher 82 in den Schlitzen 96, 97 erscheinen, um den freien Strom der Ausbreitungsluft zu erlauben. In Zwischenpositionen sind die Löcher 82 nach und nach geöffnet oder gedrosselt, und die ockenregionen 94, 95 ermöglichen es, daß das Ausmaß des Stromes feiner gesteuert wird. Die Vorderseite des Ablenkkopfes 72 ist mit einer Sitzfläche 98 für eine Fluiddüsendichtung 100 ausgebildet, wobei dort eine Verteilerkammer 102 für Zerstäubungsluft im Ablenkkopf vor den Keilen 80 definiert ist.
• Das Fächersteuerrad 74 und der Ablenkkopf 72 werden am Körper 16 durch die Fluiddüse 70 gehalten, welche eine hintere Hülsenregion 104 hat, welche mit einem mit einem Gewinde versehenen Rückabschnitt 106 ausgebildet ist, welcher sich in die mit einem Gewinde versehene Region 66 der Hülse 34 schraubt, bis ein konischer Ring 108 auf dem konischen Sitz 68 aufsitzt. Die Dichtung 100 paßt hinter einen Flansch 110 der Düse, und eine Vielzahl von Öffnungen 112 für den Vorwärtsstrom der Zerstäubungsluft sind im Flansch 110 gebildet. Die Vorderseite des Flansches 110 ist mit einer Ausnehmung gebildet, welche durch einen konischen Sitz 114 begrenzt ist. Die innere Gestalt des vorderen Endes der Fluidspitze, wo sie die Nadel 36 aufnimmt, ist in Fig. 10 dargestellt. Eine parallele Bohrungsregion 116 führt zu einer Übergangsregion 118 von ungefähr 75 Grad Öffnungswinkel, die zu einem Sitz 120 von ungefähr 20 Grad Öffnungswinkel führt und in einer relativ kleinen geraden Fluidmündung 122 endet. Die übergangsregion 118 ist allmählich fallend, um den Fluidstrom zu erleichtern im Vergleich zu herkömmlichen Sprühspitzen. Die Düse 70 hat einen vorderen Kegel 124, welcher mit der Fluidmündung 122 an einer Vorderseite 126 verbunden ist.
• Eine Luftkappe 128 paßt über die Fluiddüse 70, wobei ein runder Vorsprung 130 eines kugelförmigen externen Profils bei 132 gegen den Sitz 114 der Fluidspitze abdichtet und durch einen Rückhaltering 134 gehalten wird, welcher sich auf den Ablenkkopf 72 schraubt, welcher äußerlich bei 136 mit einem Gewinde versehen ist. Der Sitz 132 isoliert eine Kammer 138 zum Zerstäuben von Luft von einer Kammer 140 für die Ausbreitungsluft. Die Zerstäubungsluft entweicht aus der Kammer 138 durch eine Ringkammer 142, welche zwischen dem vorderen Kegel 124 und einem zentralen Loch 144 der Luftkappe gebildet ist. Die Ausbreitungsluft strömt von der Kammer 140 durch Zufuhrlöcher 146 zu Hornlöchern 148. Zerstäubungsluft entweicht auch durch eine Anzahl von Reinigungslöchern 150 in der Luftkappe 128.
• Wie am besten in Fig. 14 zu sehen ist, ragt der vordere Düsenkegel 124 leicht über die vordere Fläche der Luftkappe hinaus, und die Fläche 126 ist klein. Der Strom der Zerstäubungsluft schließt sich an den vorderen Kegel 124 und an den austretenden Fluidstrahl 152 an, welcher die Fläche 126 bedeckt, und nimmt eine konische Form an, das heißt eine Fortsetzung der 0berfläche 124, und ändert sich zu einem parallelen Strahl, bevor er in atomisierte Tröpfchen aufbricht. Eine leicht divergierende Säule atomisierter Farbe wird durch gegenüberliegende Strahlen von Ausbreitungsluft 154 in einem flachen Winkel getroffen, typischerweise in einem Öffnungswinkel von ungefähr 150 Grad, und bringt den Punkt, wo die Ausbreitungsluft auf die Hülle der Zerstäubungsluft aufprallt, näher zur 0berfläche 126. Es wird geglaubt, daß es möglich ist, solch einen flachen Winkel ohne Aufspalten des Sprühmusters zu verwenden, weil die Luft von den Strahlen 154 ein hochvolumiger aber Niederdruckstrom ist und die Energie in der Luft sich relativ schnell mit der Entfernung zerstreut. Es wurde herausgefunden, daß es möglich ist, bei einer Pistole, welche eine Sprühspitze wie hier beschrieben und mit dem 150 Grad Hornwinkel hat, ein Sprühmuster herzustellen, welches eine gleichmäßige Farbverteilung überall in seiner Breite hat und eine Musterbreite, welche 14-16 Inches groß ist bei einer Sprühentfernung von 8 Inches. Wegen des flachen Winkels der Hornluft 154 gab es eine Tendenz der Farbe, sich auf der Vorderfläche der Luftkappe 128 abzusetzen. Bei einer früheren Konstruktion von hochvolumigen Niederdruck- Sprühpistolen-Luftkappen wurden Reinigungslöcher weggelassen, aber das Ergebnis war, daß die Luftkappe sehr schmutzig wird. Wir waren in der Lage, Reinigungluft bereitzustellen, ohne die Sprühmuster-Homogenität zu stören, indem Reinigungslöcher 150 geschaffen wurden, welche in Paaren auftreten, wobei die Löcher in jedem Paar zu gegenüberliegenden Seiten einer Linie, welche die Hornlöcher 148 verbindet, versetzt sind. Auf diese Weise muß die austretende Hornluft 154 nicht die Reinigungsstrahlen aus den Löchern 150 durchdringen, und ihre Energie ist vollständig verfügbar zu Bildung des Sprühmusters. Wir haben Tests durchgeführt mit den versetzten Reinigungslöchern und mit und ohne einem Extrapaar von Reinigungslöchern auf der Mittellinie. Es wurde bei den Tests herausgefunden, daß das Weglassen der Löcher auf der Mittellinie beträchtlich zu der Gleichförmigkeit des abgeschiedenen Farbmusters beiträgt.
• Ein weiteres Problem, welches durch die Sprühpistole der Erfindung dargestellt wird, ist die Schaffung einer zufriedenstellenden Verbindung zwischen dem Griffrohy 12 und einem Luftzufuhrschlauch, welcher von einem Kompressor oder einer anderen Luftquelle zur Pistole führt. Bei dem hochvolumigen Niederdruck-Luftstrom, welcher angewendet wird, muß der Schlauch einen relativ großen Durchmesser haben, und wenn er steif mit dem Pistolenkörper verbunden werden muß, würde ein Benutzer auf relativ starke Kräften stoßen beim Biegen des Schlauches während des Betriebes des Farbsprühens, was die Verwendung der Pistole schwierig machen würde. Das Problem wird gelöst gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung durch die Schaffung eines Kugelgelenks zwischen dem Schlauch und einem Luftzufuhrrohr im Pistolepgriff. In Fig. 15 und 16 endet das Griffrohr 12 an einem Kugelgebilde 170. Eine Schlauchverbindungsstange 172 hat eine gezahnte untere Region 174, welche in einen Kunststoff- oder Gummi-Luftschlauch durch Eindrücken eingepaßt ist. Ein rohrförmiger Verbindungskörper 176 ist auf die Stange 172 geschraubt und begrenzt damit eine Aushöhlung 178, in welcher ein mit einem Flansch versehenes Sitzelement 180 gefangen gehalten wird, welches bei Kompression durch die Schraubenfeder 182 nach oben unter Vorspannung gesetzt wird. Eine Hülse 184 paßt über das vordere Ende des Körpers 176, auf welchem sie gefangen gehalten wird durch einen Haltering 186, welcher mit einer Umfangsrippe 188 auf der inneren 0berfläche der Hülse 184 zusammenarbeitet. Eine Schraubenfeder 190 setzt die Hülse 184 nach vorne unter Vorspannung in eine Position, in welcher sie an den Ring 186 anstößt. Der Körper 176 ist zu seinem vorderen Ende hin mit mindestens drei in Umfangsrichtung voneinander entfernten Öffnungen versehen, durch welche Einrastkugeln 192 vorragen können, wobei die Kugeln zwischen dem Körper 176 - und der Hülse 184 festgehalten werden. Wenn die Hülse 184 vorne ist, paßt die Rippe 188 mit den Kugeln 192 zusammen, um zu verhindern, daß sie sich zurückziehen, aber wenn die Hülse 184 zurückgezogen wird, gibt die Rippe 188 die Kugeln 192 frei, welche dann frei sind, sich zurückzuziehen. Die Wirkung der Feder 190 ist, einen normalerweise verschlossenen Zustand der Kugeln 192 zu schaffen.
• Um den Schlauch mit dem Griff zu verbinden, wird die Hülse 184 zurückgezogen, und die Kugel 170 des Griffrohres 12 wird in den Körper 176 eingefügt, wonach die Hülse 184 losgelassen wird, um die Kugeln 192 in ihrer vorspringenen Position zu verriegeln, damit sie verhindern, daß die Kugel zurückgezogen wird. Das Sitzelement 180 hat eine kugelförmige Fläche 193 , welche durch die Feder 182 gegen die Kugel 170 gedrängt wird, um eine luftdichte Dichtung damit zu bilden. Bei dieser Anordnung sind die Pistole und der Schlauch lösbar, aber fest miteinander verbunden, wobei aber das Kugelgelenk eine freie Schwenkbewegung innerhalb eines Bereichs von Winkelbewegungen erlaubt, der für die meisten Sprühzwecke ausreichend ist.
• Eine Abwandlung der Sprühpistole gemäß der Erfindung ist in den Fig. 17 bis 19 dargestellt. Diese Ausführungsform der Sprühpistole wird automatisch betrieben und kann beispielsweise in einer Farbsprühkabine angebracht werden oder an einem elektronisch gesteuerten Roboter befestigt werden.
• Die automatische Sprühpistole enthält einen Sprühkopf, allgemein bei 194 angegeben, welcher auf einen unter Federspannung stehenden Kolbenbetätigungsaufbau 195 geschraubt ist. Dieser Aufbau ist im Detail in Fig. 17 dargestellt und ist von bekannter Konstruktion, und zum Beispiel dargestellt im britischen Patent Nr. 2061768 des Anmelders.
• Der Körper 196 des Sprühkopfes enthält einen mit einem Gewinde versehenen Lufteinlaß 197, welchem Luft von einem Luftturbinenkompressor zugeführt wird oder durch Herabtransformieren des Druckes von einer Luftleitung durch eine Steuereinheit, in welcher Wärme zur austretenden Luft zugegeben werden kann, welche typischerweise einen Druck zwischen 5 und 10 psi oder bis zu einem Maximum von 15 psi hat. Diese Luft strömt in ringförmige Kammern 198 und 199, welche durch eine kegelförmige Fluidspitze 200 mit einem umgebenden Ablenkkopf 201 gebildet sind. Die Fluidspitze ist in eine Hülse 202 geschraubt, welche im Körper angeordnet ist, und durch eine Dichtung 203 zum Ablenkkopf abgedichtet. Durch die Hülse läuft ein Nadelventil 204, welches durch eine unter Federspannung stehende, selbsteinstellende Dichtung 205, welche in der Hülse durch eine Rückhalteschraube 206 gehalten wird, abgedichtet wird.
• Druckluft vom Lufteinlaß 197 strömt in die zwei ringförmigen Kammern und tritt von zwei Reihen von Löchern 207 bzw. 208 aus. Dieser Luftstrom zur äußeren ringförmigen Kammer 198 wird durch ein Luftventil 209 reguliert, welches in sein Gehäuse 210 hinein- oder herausgeschraubt werden kann, um den Strom der Luft in der äußeren Kammer 198 zu beschränken.
• Das vordere Ende des Sprühkopfes trägt eine Luftkappe 211, welche in einer strich-punktierten Linie in Fig. 19 dargestellt ist, und welche durch einen Haltering 212 an den Sprühkopf geschraubt ist. Diese Kappe hat zwei Hörner 213, welche Luftdurchgänge haben, welche über die äußere Kammer 198 mit der Druckluftzufuhr verbunden sind.
• Das zu versprühende Fluid wird der Sprühpistole am Einlaß 214 zugeführt, welcher mit einem Container (nicht dargestellt) für das Fluid verbunden ist. Diese Zufuhr wird typischerweise durch einen flexiblen Schlauch gemacht, welcher mit einer Druckluftzufuhr verbunden ist und praktischerweise ein Sicherheitsventil des herkömmlichen Typs enthält , um einen Luftaufbau im Fluidcontainer zu verhindern.
• Im Betrieb wird das Luftventil 209 in sein Gehäuse 210 hinein- oder herausgeschraubt, bis die erforderliche Einstellung der Ausbreitungsluft erhalten wird. Luft wird am Lufteinlaß 215 zugeführt, um auf den Kolben 216 zu wirken. Im Kolben 216 ist ein Hilfskolben 217 angeordnet, welcher durch eine Feder 218 zum hinteren Ende des Nadelventils 204 hin unter Vorspannung gesetzt ist und die Zufuhr des zu versprühenden Fluids zur Fluidspitze abmißt.
• Die Einstellung der Kolben 216 kann mittels eines Schalt- Stop-Mechanismus 219, welcher an der Hinterseite der Sprühpistole durch eine Schraube 220 befestigt ist, durchgeführt werden.
• Diese Ausführungsform arbeitet, um den Strom der Ausbreitungsluft zu den Hörnern der Luftkappe zu regulieren, um die Form des zu versprühenden Fluidfächers, wie mit Bezug auf die erste Ausführungsform der Fig. 1 bis 16 beschrieben, zu steuern.
• Es wird geschätzt werden, daß Abwandlungen und Zusätze zu den oben beschriebenen Ausführungsformen gemacht werden können, ohne die Erfindung zu verlassen, deren Rahmen in den beigefügten Ansprüchen definiert ist. Zum Beispiel hat die oben beschriebene Pistole eine kontinuierlich arbeitende Abgabe von Zerstäubungs- und Ausbreitungsluft durch die Luftkappe, welche ohne Beschränkung stattfindet. Aber wenn dieses Merkmal für einen besonderen Zweck als unerwünscht angesehen wird, kann ein Luftventil, welches durch den Abzug betrieben wird, in die Pistole eingebaut werden, so daß die Luft nur strömt, wenn der Abzug betätigt wurde. Ein Regulierventil für die Luft kann in die Pistole selbst oder in das Schlauchverbindungsstück eingebaut werden. Das Schlauchverbindungsstück kann mit einem automatischen Absperrelement versehen sein, welches den Luftstrom abschneidet, wenn die Pistole vom Schlauch entfernt wird.
• Bei einer anderen abgewandelten Konstruktion der von Hand gehaltenen Sprühpistole wird das Kugelgelenk, welches den Sprühpistolengriff mit einem Luftzufuhrschlauch verbindet, mit einer weiteren universellen Verbindung verbunden, d.h. einem anderen Kugelgelenk, um den Schwenkwinkel des Schlauches relativ zum Griff durch einen spitzen Winkel von mehr als 25º zu vergrößern.

Claims (19)

1. Sprühpistole, welche durch hochvolumige Niederdruckluft betreibbar ist und eine Luftkappe (128), welche mit einer zentralen Sprühöffnung ausgebildet ist, und eine Fluiddüse (70) hat, welche zur Sprühöffnung hin vorspringt, wobei das Profil der Düse ein glatter Kegelstumpf ist, welcher in einer kleinen Vorderfläche endet, welche eine Mündung begrenzt, durch welche Fluid abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Kegelabschnitt der Düse (70) über die zentrale Sprühöffnung hinausragt, wobei im Betrieb ein Strom der zerstäubenden Luft, welche durch die Lücke zwischen der Düse (70) und der Luftkappe (128) austritt, sich an den vorderen Kegelabschnitt und an einen austretenden Fluidstrahl anfügt, welcher eine konische Form annimmt, welche eine Fortsetzung der Düsenoberfläche ist, und sich zu einem parallelen Strahl verändert, bevor er in atomisierte Tröpfchen aufbricht, und worin die Luftkappe (128) mit Löchern für das Austreten von Reinigungsluftströmen ausgebildet ist, und worin die Reinigungsluft-Löcher (150) aus einer Ebene versetzt sind, welche durch die Hornlöcher (148) und die Fluidspitze verläuft, so daß bei der Verwendung der Pistole die austretende Ausbreitungsluft nicht die Reinigungsluft-Strahlen durchdringen muß und ihre Energie zum Formen des Farbmusters verfügbar ist.

2. Sprühpistole nach Anspruch 1, worin die Luftkappe (128) Hörner hat, welche mit Hornlöchern (148) ausgebildet sind, welche angeordnet sind, um Strahlen (154) von Ausbreitungsluft von gegenüberliegenden Seiten bei einem Öffnungswinkel von ungefähr 150 Grad auf eine leicht divergierende Säule zerstäubten Fluides (152) von der Düse zu richten, um den Punkt, wo die Ausbreitungsluft auf eine Hülle von Zerstäubungsluft um die Fluidsäule aufprallt, näher zur Düse (70) zu bringen, so daß ein breites, aber gleichförmiges Muster erhalten werden kann.

3. Sprühpistole nach Anspruch 1 oder 2, worin die Reinigungsluft-Löcher (150) auf der Luftkappe (128) in Paaren auftreten, wobei die Löcher in jedem Paar auf gegenüberliegende Seiten zu der Ebene versetzt sind, welche durch die Hornlöcher (148) und die Fluiddüse (70) verläuft.

4. Sprühpistole nach Anspruch 1, enthaltend einen Körper (16), welcher eine Achse hat, und wobei die Düse (70) eine Fluidmündung zur Abgabe eines Fluidstrahles hat, wobei die Luftkappe (128) an einer Vorderseite des Körpers befestigt ist, und wobei die Luftkappe (128) eine ringförmige Mündung um die Fluiddüse (70) definiert zur Abgabe von Zerstäubungsluft und ein Paar von Hörnern (148) aufweist, welche je eine Mündung zur Abgabe von Ausbreitungsluft haben, Mittel zur Abgabe eines relativ hochvolumigen Stromes Niederdruckluft zur Sprühpistole, eine Ablenkfläche (72), welche zwischen dem Lauf und der Luftkappe (128) angeordnet ist, wobei die Ablenkfläche (72) mit der Düse (70) und der Luftkappe zusammenarbeitet, um die zugeführte Luft zwischen der Zerstäubungsluft-Mündung und den Ausbeitungsluft-Mündungen aufzuteilen, einen Steuerring (74), welcher zwischen der Ablenkfläche (72) und dem Körper (16) angebracht ist zur Rotation um eine Achse parallel zur Körperachse, wobei der Steuerring (74) eine erste Position hat, worin der Strom solch zugeführter Luft durch die Ablenkfläche (72) zu Zerstäubungsluft- und Ausbreitungsluft- Mündungen ungehindert ist, und eine zweite Position, bei welcher der Steuerring (74) den Strom der zugeführten Luft durch die Ablenkfläche (72) zu den Ausbreitungsluft-Mündungen blockiert, und worin die Düse (70) ein mit einem Gewinde versehenes Ende enthält, welches am Körper (16) befestigt ist, um die Ablenkfläche (72) und den Steuerring (74) am Körper zu halten.

5. Sprühpistole nach Anspruch 4, worin der Körper (16) eine Hülse (34) hat, welche einen Fluiddurchgang enthält, das mit einem Gewinde versehene Ende der Düse (70) mit der Hülse in Schraubverbindung steht, wobei die Hülse aus einer Vorderfläche der Pistole hervorragt und die Vorderfläche eine Ausnehmung aufweist, um eine Luftverteilerkammer (102) zu definieren, welche eine zentrale Zone hat, welche die Hülse (34) umgibt, und mindestens einen Bogen von größerem radialem Ausmaß, einen inneren Luftdurchgang (18) im Körper (16), welcher zur Verteilerkammer (102) führt, wobei der Strom in Zerstäübungs- und Horn- oder Ausbreitungsluftströme (154) mittels einer Ablenkfläche (72) aufgeteilt wird, welche einen ringförmigen Körper hat, welcher an seiner Rückseite Mittel zur Verhinderung der Rotation relativ zum Körper (16) und einen Zapfen (78) hat, in welchem innere, in Längsrichtung gerichtete Keile (80) sind, wobei der ringförmige Körper einen größeren Radius hat als der Zapfen (78) und mindestens ein Luftloch darin hat, wobei die Keile (80) über die Hülse (34) passen, um dazwischen Durchgänge für den Vorwärtsstrom der Zerstäubungsluft zu bilden, und worin der Zapfen (78) die zentrale Zone der Verteilerkammer (102) isoliert und der Bogen (58) sich darüber hinaus erstreckt und mit dem Loch oder den Löchern durch den ringförmigen Körper registerhaltig ist, um den Durchgang für die Zerstäubungsluft zu definieren.

6. Sprühpistole nach Anspruch 5, worin die Rückseite des Ablenkkopfes(72) einen Paßstift (77) trägt, welcher in eine Fassung in der Vorderseite des Körpers paßt, um zu verhindern, daß sich der Ablenkkopf relativ zum Körper dreht.

7. Sprühpistole nach Anspruch 6, worin das Fächersteuerrad (74) mit einer Fassung-definierenden Ausnehmung (84) auf seiner Rückseite ausgebildet ist, welche zu einer ringförmigen Nut (86) führt, die Kopfregion des Pistolenkörpers (16) in die Fassungs- Ausnehmung (84) paßt, und in der Nut (86) ein Paar einander gegenüberliegender C-Federn (88) untergebracht sind, welche nach innen gedrehte Fixierzungen (90) haben, welche in Schlitzmittel an der Vorderseite des Pistolenkörpers (16) passen, wobei das Fächersteuerrad (74) durch zentrale Lagerteile drehbar auf dem Zapfen (78) gehalten wird und das Paar gegenüberliegender C-Federn (88) in der Nut einen gleichen aber schwachen gesteuerten Widerstand gegen Drehung im Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigerrichtung bietet, so daß das Steuerrad (74) auf eine gewünschte Position gesetzt werden kann, aber sich nicht bewegt, bis es wieder zurückgestellt wird.

8. Sprühpistole nach Anspruch 7, worin die zentrale Lagerregion des Fächersteuerrades (74) in radial getrennten Abschnitten gebildet ist, welche je über entsprechende Nockenregionen (94, 95) zu einem Paar diametral gegenüberliegender bogenförmiger Schlitze (96, 97) führen, wobei ein Schlitz (96) einen größeren Winkelumfang hat als der andere und der Stift in dem Schlitz (96) mit dem größeren Winkelumfang angeordnet ist, um eine beschränkte winkelförmige Bewegung des Rades (74) zu begrenzen, wobei bei einer ersten Drehposition des Rades die Löcher (82) im Ablenkkopf (72) durch Abschnitte des Rades verschlossen sind, um den Strom der Ausbreitungsluft zu blockieren, und bei einer zweiten Position des Rades die Löcher im Ablenkkopf (72) in den Schlitzen im Rad erscheinen, um den freien Strom der Ausbreitungsluft zu erlauben, wobei Winkelzwischenpositionen des Rades es ermöglichen, daß die Löcher durch die Nockenregionen allmählich geöffnet oder gedrosselt werden, und es ermöglichen, daß das Ausmaß des Stromes fein gesteuert wird.

9. Sprühpistole nach Anspruch 8, worin die Vorderfläche des Ablenkkopfes (72) mit einer Sitzfläche (98) für eine Dichtung (100) ausgebildet ist, welche durch die Fluiddüse (70) getragen wird, und eine Zerstäubungsluft-Verteilerkammer (102) im Ablenkkopf (72) vor den Keilen (80) definiert ist.

10. Sprühpistole nach Anspruch 9, worin das Fächersteuerrad (74) und der Ablenkkopf (72) am Pistolenkörper (16) durch die Fluiddüse (70) gehalten werden, welche eine hintere Hülsenregion (104) hat, welche mit einem mit einem Gewinde versehenen Rückabschnitt (106) ausgebildet ist, welcher an der korrosionsbeständigen Hülse (34) des Körpers (16) mit einem konischen Ring auf dem hinteren Hülsensitz auf dem konischen Sitz (124) an der Vorderseite der Körperhülse (34) befestigt ist.

11. Sprühpistole nach Anspruch 1, welche einen Körper (16) und einen Griff (14) enthält, welche als separate Bestandteile ausgebildet sind, wobei der Griff (14) einen inneren Raum hat, welcher an jedem Ende offen ist und durch welchen sich ein Luftzufuhrrohr (12) erstreckt, welches benachbart zum einen Ende mit einem Verbindungsgebilde versehen ist, um daran ein Ankuppeln einer Luftzufuhr zu erlauben, und mit einem Flansch (17) , auf welchem der Griff (14) gehalten wird, und an seinem anderen Ende mit einem Verbindungsgebilde (15), welches mit dem Körper (16) in Eingriff steht, um das Rohr (12) und den Griff (14) am Körper (16) zu halten.

12. Sprühpistole nach Anspruch 11, worin der Körper (16) aus Metall und der Griff (14) aus einem Nichtmetall ist.

13. Sprühpistole nach Anspruch 11 oder 12, welche ferner einen Metallabzug (44) enthält, welcher über eine Buchse (45) aus nicht-metallischem, wärmeisolierendem Material zum Pistolenkörper (16) schwenkbar ist.

14. Sprühpistole nach Anspruch 13, welche an der Basis des Griffs (14) ein Kugelgebilde zur Aufnahme in einem Fassungsgebilde (170, 193) am Ende eines Luftzufuhrschlauches hat, so daß die Pistole luftdicht mit dem Schlauch verbunden werden kann, während sie an dem aus der Kugel (170) und der Fassung (193) gebildeten Gelenk in einem spitzen Winkel zum Griff (14) schwenkbar ist.

15. Sprühpistole nach Anspruch 14, worin eine weitere Verbindung zwischen dem Schlauch und dem Gelenk aus Kugel (170) und Fassung vorgesehen ist, um den

Schwenkwinkel des Schlauches relativ zum Griff um 15 zu vergrößern.

16. Sprühpistole nach Anspruch 1, welche einen Körper (196) und eine Fluidsprühdüse und eine Luftkappe (211) an der Vorderseite des Körpers hat, welche mit Hörnern (213) ausgebildet ist, wobei an der Vorderseite des Körpers Mittel vorgesehen sind, um Luft vom Körper in einen ersten Strom aufzuteilen, welcher Zerstäubungsluft um die Düse liefert, und einen zweiten Strom, welcher den Hörnern Ausbreitungsluft liefert, wobei ein Fächer, welcher durch ein Luftventil (209) gebildet wird, die Zufuhr von Ausbreitungsluft zu den Hörnern reguliert.

17. Sprühpistole nach Anspruch 16, worin das Luftventil (209) ein axial einstellbarer, mit einem Gewinde versehener Tauchkolben ist, welcher den Strömungsweg der Ausbreitungsluft begrenzt.

18. Sprühpistole nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Sprühpistole mit einer Fluidzufuhr verbunden ist, welche über eine Luftleitung, welche ein Druck- Sicherheitsventil enthält, um den Luftstrom zu steuern, unter Druck gesetzt wird.

19. Sprühpistole nach Anspruch 18, worin das Sicherheitsventil drehbar ist, um den Luftstrom zur Fluidzufuhr zu begrenzen.