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Farbspritzpistole zum Betrieb mit niedrig gespannter Druckluft mit
einer Druckluftturbine zum Antrieb des Farbverteilers Spritzgeräte zum Auftragen
von Farben gibt es in den verschiedensten Ausführungsformen. Bisher erfolgte das
Spritzen der Farben mit hochgespannter !Luft von 1,5 atumin bis 5 atüm" Die betreffenden
Spritzgeräte sind gewöhnlich in Pistolenform ausgeführt und entweder mit Farbfallbehälter
oder Farbsaugbehälter ausgerüstet. Bei beiden Konstruktionen wird die Farbe mittels
Preßluft durch eine Düse gedrückt und zerstäubt. Das Expansionsbestreben der hochgespannten
Luft führt aber ziz pilzartiger Verteilung der mit Farbe durchsetzten Preßluft nach
Austritt aus der Düse, so daß nur der Kern des Farbstrahls nutzbar ist, während
ein großer Teil der Farbe je nach Trockenfähigkeit als trockener oder feuchter Nebel
im Raum schwebt und einen nicht unerheblichen Materialverlust im Gefolge hat. Weiterhin
bedingt das Hochdruckspritzverfahren, daß der Arbeitsraum mit einer Absaugvorrichtung
versehen sein muß und Atemschutzgeräte für die betreffenden Arbeiter erforderlich
sind. (Gewerbe- und gesundheitspolizeiliche Anordnung). Ein weiterer Nachteil derartiger
auf Hochdruck beruhender Einrichtungenbestehtdarin, daß sie ortsgebunden sind, d.
h.; daß das zu bespritzende Objekt an den Standort der Spritzeinrichtung gebracht
werden muß.
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['m die Mängel des Hochdruckspritzverfahrens zu beheben, hat man bereits
auch Niederdruck-Spritzgeräte entwickelt, doch lassen sich mit den bisher üblichen
Ausführungsformen nicht die erforderlichen Leistungen erzielen. Der Farbfaden, der
bei der Hochdruckspritzpistole durch die komprimierte Luft zerstäubt wird, soll
bei den bereits bekannten Niederdruckspritzpistolen durch einen
Farbzerteiler
zerschnitten werden, wobei der Antrieb für den Farbzerteiler durch einen einfachen
Windflügel .erfolgt. Bei allen diesen Niederdruckspritzgeraten bleiben die Farbteilchen
immer noch zu groß und stehen zu denen der Hochdruckspritzeinrichtung in einem Verhältnis
von etwa 5o : i, d. h. die Farbteilchen sind um den 5ofachen Betrag größer als bei
dem Hochdruckspritzverfahren. Diese zu großen Farbteilchen machen es daher demjenigen.
der mit den Geräten arbeiten muß, unmöglich, die Farbe so dünn aufzutragen, daß
bei zwei- bis dreimaligem Überspritzen die gewünschte glatte Oberfläche erzielt
wird. Bei allzu schnell trocknenden Farben, wie N itro- oder Spiritusfarben, hat
diese grobe Zerteilung zur Folge, daß die einzelnen zu großen Teilchen schnell auftrocknen
und dadurch eine muhe Oberfläche, ähnlich der einer Apfelsinenschale, ergeben.
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Die Verwendung dieser bisher gebräuchlichen Ausführungsformen bedingt
ein erhebliches Mehr an Arbeitszeitaufwand für Schleif- und Lackierarbeiten und
ist deshalb fürAuto-undMöbellackierungen vollkommen ungeeignet. Ein weiterer sehr
erheblicher Nachteil bei einem der bekannten Niederdruckspritzgeräte ist die erforderliche
stündliche Ölung des Lagers, die jedesmal nach der Reinigung des Zerteilerkopfes
erfolgen muß. Das Schmiermittel, ein dünnflüssiges Öl, läßt sich infolge mangelhafter
Ausbildung der Schmierstelle nicht genau dosieren, so daß überflüssiger Schmierstoff
infolge seiner Dünnflüssigkeit mit der Farbe verspritzt wird. Die sich dadurchbildendenÖlflecke
unterbrechen und v erunschönen nicht nur das Farb-Bild, sondern sie führen vor allen
Dingen bei Anwendung von Nitrofarben infolge von nicht vorhandener chemischer Affinität
bei Wärmeeinwirkung zur Blasenbildung.
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Die Erfahrungen im einschlägigenGewerbehaben gezeigt und bewiesen,
daß mit den bisher gebräuchlichen N iederdruckspritzpistolen Nitrofarben überhaupt
nicht mit dem gewünschten Erfolg verspritzt «-erden können, auch wenn diese Eigenschaft
den bekannten Geräten gern zugesprochen werden möchte. Der Erfindungsgegenstand
zeichnet sich gegenüber den bisher üblichen Geräten dieser Art dadurch aus, daß
einmal das Innere des Luftkanals mit allen darin angeordneten feststehenden und
drehenden Teilen vollkommen ärodynamiseh ausgebildet ist und eine Wirbelbildüngvermiedenwird,
so daß die Luftgeschwindigkeit bis zum Farbaustritt annähernd konstant bleibt. Dabei
erfolgt der Antrieb des Farbreißkopfes 2 nichtwiebisherdurch eine Blechscheibe,
die in sechs Teile eingeschnitten und zu einem Windflügel geformt ist, sondern durch
eine Turbine 6, 7, welche die gegebene Luftgeschwindigkeit des Gebläses mit dem
höchstmöglichen Wirkungsgrad ausnutzt. Während derWindflügel der bisherigen Spritzpistolen
durch seine rückseitige Wirbelbildung einen erheblichenWiderstand und somit einen
sehr niedrigen Wirkungsgrad verursachte, sind beim Erfindungsgegenstand profilierte
Flügel 6a, 7 a mit Druck- und Sogseite angeordnet, die sich in der Luftströmung
abwickeln, ohne nennenswerten Widerstand zu geben. Ferner ist beim Erfindungsgegenstand
ein feststehendes Luftleitrad 7 mit mindestens acht ebenfalls profilierten Flügeln
vorgesehen, um der eintrömenden Luft den günstigsten Auftreffwinkel auf die Flügel
des Turbinenrades 6 zu geben.
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Die beire Erfindungsgegenstand angewendeten technischen Mittel sind
an sich nicht neu, jedoch wird durch ihre besondere Anordnung und Ausbildung eine
erhebliche fortschrittliche Wirkung erzielt, welche den bisher gebräuchlichen Geräten
dieser Art in der Praxis versagt blieb. Eingehende Vergleichsversuche haben dies
bestätigt.
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Die Inneneinrichtung des Luftkanals besteht-bei der vorliegenden Erfindung,
wie oben bereits angedeutet, aus einem feststehenden und einem sich drehenden Hauptteil.
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Der feststehende Teil setzt sich zusammen aus: 1. Dem gleichzeitig
alsAchseausgebildetenFarbrohr 18; 2. dem Lagerkreuz 9 mit vier tropfenförmigen profilierten
Streben, von denen eine als Verbindung vom Farbbehälter zum Farbrohr 911 dient;
3. dem feststehenden Luftleitrad 7 mit mindestens acht ärodynamisch ausgebildeten
und unter einem Anstellwinkel von etwa 25° angeordneten Leitflächen, das neben dem
Lagerkreuz 9 gleichzeitig auch noch .die Zentrierung der Achse i8 bedingt; ,4. der
Hutmutter 13 mit Abdichtungsring 13a, in deren Bohrung die Absperrnadel2ä gelagert
und geführt ist; 5. dem Farbaustrittskopf i mit mindestens sechs Farbaustrittslöchern
ia und idem Sitz der Kegelspitze der Absperrnadel.
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Der sich drehende Teil besteht aus dem mindestens achtflügeligen Turbinenrad6,
dessen Kerns auf zwei Kugellagern q. läuft, und dem Farbreißkopf 2, der mit mindestens
fünfzig Messern versehen ist, die je nach der Beschaffenheit des zu verspritzenden
Materials auch einen jeweils verschiedenen Schnittwinkel haben können. Es wurde
im übrigen gefunden, daß zur Erreichung des gewünschten Zweckes der Durchmesser
des Farbreißkopfes 2 annähernd der gleiche wie der Innendurchmesser des Handrohres
15 sein muß, während der Durchmesser des Farbaustrittskopfes i nicht weniger als
die Hälfte dieses Innendurchmessers des Handrohres betragen darf. Um die Luftgeschwindigkeit
konstant halten zu können, ist dem Luftkanal im Bereich des Turbinensatzes eine
Ouerschnittserweiterung gegeben.
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Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes ist folgende: Die Luft
des Gebläses wird mittels eines Schlauches in an sich bekannter Weise in den hohlen
Handgriff 15 und von da in den ärodynamisch ausgebildeten Luftkanal des Farbspritzgerätes
geleitet, wo sie die Turbine 6, 7 antreibt, die ihrerseits fest mit dem Farbreißkopf
2 verbunden ist. Aus dem Farbfallbehälter dringt gleichzeitig durch Betätigung des
Abzugshebels 17 die Farbflüssigkeit in das als Achse für die Turbine dienende
Farbrohr
i8 bis zum Farbaustrittskopf i vor, von wo aus sie durch Bohrungen ia, mindestens
sechs an der Zahl, nach außen tritt. Durch die besondere Ausbildung des Farbreißkopfes
2 und dessen Zusammenwirken mit der Turbine 6, 7 wird eine Zerstäubung erzielt,
welche unmittelbar unter der Nebelgrenze liegt. Um die zerrissenen Farbteilchen
nochmals zu zerkleinern, wird die aus der Turbine austretende Gebläseluft durch
eine Blende 21 geleitet, welche um den Farbreißkopf 2 angeordnet ist. Durch diese
Luftverengung, welche allerdings in einem bestimmten Verhältnis zur austretenden
Gebläseluft stehen muß, um nicht die Luftgeschwindigkeit der Turbine zu stauen und
damit wiederum die Drehzahl zu verringern, ist es möglich, ähnlich der Hochdruckspritzpistole
durch Verstellen eines auf der Blende sitzenden Gewinderinges i9 den Farbstrahl
beliebig groß zu formen. Diese Blende 21 ist nämlich düsenförmig ausgebildet und
an ihrem Umfang mit Schlitzen 20 versehen, die durch Verstellen des genannten Gewinderinges
mehr oder weniger abgedeckt werden und somit je nach Bedarf die Stärke des Luftstromes
reguliert werden kann. Die Anordnung dieser Schlitze 20 ist unbedingt erforderlich,
denn es wurde gefunden, daß die Gebläseluft, welche die Turbine antreibt und ihr
eine Umlaufgeschwindigkeit von etwa 30000 Umdrehungen pro Minute verleiht
bzw. verleihen muß, nicht mit derselben Geschwindigkeit an dem Farbreißkopf 2 vorbeistreichen
darf, sondern daß vielmehr bis zu 5o1/9 dieser Luft abgeleitet werden muß, um dem
Farbluftgemisch die richtige Zusammensetzung und Dichte zu geben. Die Absperrung
des Farbzulaufes wird durch eine Absperrnadel 2:2 bewirkt, die im Inneren des Farbrohres
gelagert ist und durch ein Gewindestück 12 die gewünschte Farbmenge zur Stellung
der Blende (Strahlform) ermöglicht. Der Absperrkegel dieser Nadel ist unmittelbar
unter den Austrittsbohrungen ia angebracht, damit beim Nachlassen des Abzuges eine
augenblickliche und vollständige Absperrung ermöglicht wird. Die Abzugsvorrichtung
17 mit ihren beiden Federpaketen 14 und einem Anschlag 16 ist außerhalb des Gehäuses
angeordnet, um nicht, wie bei den anderen Ausführungsformen, innerhalb des Handrohres
den Querschnitt zu verengen und unerwünschte Wirbelbildung zu verursachen. Um einen
genügenden Farbzulauf zu gewähren, ist ein Kapselgebläse in Kleinstausführung mit
einer ungefähren Leistung von 3oo mm Wassersäule und i cbm pro Stunde an die Welle
des schon vorhandenen Gebläsemotors gekuppelt. Dieser Druck wird mit einem Schlauchanschluß
io an dieLeitung i i auf den Farbspiegel des Farbfallbehälters geleitet, welcher
mit einem Schwenkstutzen 8 auf den Handgriff aufgeschraubt wird.