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Bei Farbsprühpistolen nach dem Stand der Technik wird
ein Farbenstrom unter Druck aus einer relativ kleinen
Öffnung in einer Düse ausgestoßen, während Luft unter
Druck radial nach innen in den Strom aus einer
ringförmigen Öffnung ausgelassen wird, die die Düse nahe
benachbart zu der Farbenausstoßöffnung umgibt, um den
Farbenstrom in ein Spray aus feinen Partikeln zu
atomisieren. Der so erzeugte Sprühnebel bewegt sich von
der Sprühpistole in einem sich erweiterndem konischem
Muster, dessen Spitze an der Düse liegt, weg.
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Es wird häufig gewünscht, den kreisförmigen
Querschnitt des normalen konischen Sprühnebelmusters zu
modifizieren, indem dieses Muster in ein solches mit
einem verengten und langgestreckten, im wesentlichen
elliptischen Querschnitt transformiert wird, so daß
das Sprühnebelmuster mehr einem solchen eines
flachseitigen Fächers ähnelt.
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Bei Sprühpistolen nach dem Stand der Technik wird das
Auffächern des Sprühmusters typischerweise dadurch
erzielt, daß an der Stirnfläche des Strahlverteilers
zwei diametral entgegengesetzte Kanalöffnungen
vorgesehen sind, die an gegenüberliegenden Seiten der
ringförmigen Luftausstoßöffnung radial nach außen
versetzt sind und so orientiert sind, daß sie
Luftströme gegen gegenüberliegende Seiten des
Sprühnebelmusters an eine Stelle richten, die in einem kurzen
Abstand vor der Düsenöffnung liegt. Diese Ströme
haben die Wirkung, daß sie die Seiten des konischen
Sprühmusters, gegen die sie gerichtet sind,
abflachen. Diese Einwirkung transformiert bei jedem
beliebigen vorgegebenen Abstand von der Düse den
normalerweise kreisförmigen Querschnitt des konischen
Sprühnebels in einen im wesentlichen elliptischen
Querschnitt, dessen Hauptachse etwas größer als der
ursprüngliche Konusdurchmesser und dessen kleine
Achse etwas kleiner als der ursprüngliche
Konusdurchmesser ist. Die "Abflachung" des elliptischen
Querschnitts wird mit einer Erhöhung des Drucks steigen,
bei dem die Luft aus den diametral gegenüberliegenden
Auffächerungs-Kanalöffnungen ausgestoßen wird.
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Bei Sprühpistolen nach dem Stand der Technik wird die
Einstellung der Auffächerung des Sprühnebels
typischerweise durch drehbare Einstellung des
Strahlverteilers durchgeführt. Diese Einstellung übt eine
Ventilwirkung aus, die einen maximalen Luftstrom
herstellt, wenn die sich diametral gegenüberliegenden
Ventilöffnungen entweder in einer vertikalen, die
Düsenachse enthaltenden Ebene oder in einer
horizontalen, die Düsenachse enthaltenden Ebene liegen. Der
Strom aus den Auffächerungsöffnungen wird reduziert,
wenn der Strahlverteiler gedreht wird, um Null zu
werden, wenn die Auffächerungsöffnungen in der Mitte
zwischen der horizontalen und der vertikalen
Position, auf die oben Bezug genommen wurde, liegen. Wenn
die Auffächerungsöffnung sich in dieser mittleren
Position befinden, nimmt der Sprühnebel seine
ursprünglich konische Form an.
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Während die zuvor beschriebene Anordnung zur
Einstellung der Auffächerung des Sprühnebels vorgesehen ist,
hängt diese Einstellung von der gedrehten Stellung
des Strahlverteilers um die Düsenachse herum ab. Die
Einstellung der Fächerbreite (kleine Achse des
elliptischen Querschnitts der Auffächerung) auf eine
Breite zwischen maximalem oder nichtmodifiziertem
konischen Sprühnebel und minimaler Breite verlangt, daß
der Strahlverteiler seine Öffnungen in einer
allgemeinen, zu der vertikalen geneigten Ebene aufweist.
Diese Neigung der Auffächerungsöffnungen bestimmt den
Winkel, den die große oder Hauptachse der
elliptischen Konfiguration in bezug auf die Vertikale
annehmen wird, eine Situation, die für die Bedienperson
unbequem ist, die vorziehen würde, daß diese
Hauptachse entweder vertikal oder horizontal für alle
Auffächerungsgrade ist.
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Die US-A-2 626 122 offenbart eine Sprühpistole, bei
der die Auffächerung des Sprühnebels durch ein auf
ein Ventilschaft befestigtes Ventil gesteuert wird.
Die Öffnung des Ventils wird durch eine longitudinale
Translation des Schaftes gesteuert, die mittels eines
an dem Schaft befestigten Daumenknopfes erreicht
wird.
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Die vorliegende Erfindung ist auf eine Sprühpistole
gerichtet, bei der die Auffächerung vollständig
unabhängig von der Drehstellung des Sprühverteilers
gesteuert werden kann.
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Entsprechend sieht die Erfindung eine
Farbsprühpistole vor mit einem Gehäuse, einem ringförmigen
Strahlverteiler, der am vorderen Ende des Gehäuses
angebracht ist, wobei der Strahlverteiler eine mittige
Luftausstoßöffnung aufweist, die sich koaxial durch
ihn hindurcherstreckt, einer Düse, die an dem Gehäuse
koaxial zu der Luftausstoßöffnung befestigt ist,
wobei die Düse an ihrem vorderen Ende eine
Farbausstoßöffnung zum Ausstoßen von Farbe unter Druck in einem
nach vorne gerichteten Strom koaxial zu der
Luftausstoßöffnung aufweist, einem ersten Durchgang in dem
Gehäuse, um unter Druck stehende Farbe an die
Außstoßöffnung zu liefern, einem zweiten Durchgang in
dem Gehäuse, um Luft unter Druck an die
Luftausstoßöffnung zu liefern, damit die aus der Öffnung
ausgestoßene Farbe in einen Sprühnebel zerstäubt wird,
einem dritten Durchgang in dem Strahlverteiler, der
mit dem zweiten Durchgang zum Ausstoßen von Luft aus
diametral entgegenstehenden Auslässen in dem
Strahlverteiler in Verbindung steht, um die Auffächerung
des Sprühnebels zu steuern, einer Ventileinrichtung,
die in dem Gehäuse vorgesehen ist und einstellbar
zwischen einer vollgeöffneten und einer
vollgeschlossenen Stellung bewegbar ist, um den Luftstrom von dem
zweiten Durchgang an den dritten Durchgang
einzustellen, und manuell unabhängig von dem Strahlverteiler
betätigbaren Mitteln zum einstellbaren Positionieren
der Ventileinrichtung, wobei die Farbsprühpistole
dadurch gekennzeichnet ist, daß die zerstäubende Luft
und die Luft für die Auffächerung aus einer einzigen
Kammer ausgelassen werden, die in dem Strahlverteiler
vor der Ventileinrichtung angeordnet ist, bevor sie
jeweils in den zweiten und den dritten Durchgang
strömen.
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung
umfaßt eine Farbsprühpistole ein Hauptgehäuse, von
dem eine hohles rohrförmiges Element nach vorn
herausragt. Die Farbsprühdüse mit bekannter Konstruktion
ist einschraubbar an dem vorderen Ende dieses
rohrförmigen Elementes befestigt, dessen Inneres mit
einer Anordnung in dem Gehäuse in Verbindung steht, an
dem eine Farbversorgung unter Druck befestigt ist.
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Eine im allgemeinen zylindrische Gehäuseerweiterung
ist an dem Gehäuse in koaxialer umgebender Beziehung
zu dem rohrförmigen Element befestigt und ein
Strahlverteiler ist über ein Gewinde an dem vorderen Ende
dieser rohrförmigen Erweiterung befestigt, um eine
interne ringförmige Luftkammer in der Erweiterung zu
bestimmen, die das rohrförmige, Farben tragende
Element umgibt. Der Strahlverteiler ist mit einer
zentralen Luftausstoßöffnung versehen, durch die Luft
zum Zerstäuben von Farbe ausgestoßen wird, die unter
Druck aus einer Düsenöffnung in einen Sprühnebel
ausgestoßen wird.
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Die hintere oder innere Seite des Strahlverteilers
ist mit einer sich nach hinten öffnenden Bohrung
ausgebildet, die eine glatte Verlängerung der inneren
Seitenwand der Erstreckung an dem Gehäuse definiert.
Die Bohrung in dem Strahlverteiler endet an einer
radialen nach innen vorspringenden Schulter und
Durchgänge erstrecken sich durch den Strahlverteiler
von diametral entgegengesetzten Einlässen an der
Verbindungsstelle der Schulter und der Bohrung zu
diametral entgegengesetzten Auffächerungsöffnungen, die so
ausgerichtet sind, daß sie die Luft gegen
gegenüberliegende Seiten des Farbsprühkonus richten. Ein
zylindrisches Ventilelement ist gleitend in der Bohrung
aufgenommen und mit einem ringförmigen radialen Rand
an seinem vorderen Ende versehen, der die
Einlaßöffnungen der Durchgänge in dem Strahlverteiler, die zu
den Auffächerungsöffnungen führen, abdichten wird,
wenn er an der radialen Schulter in dem Strahlvertei-
1er anliegt. Der Rand begrenzt eine zentrale Öffnung
durch das vordere Ende des Luftzylinders, die einen
Durchmesser aufweist, der wesentlich größer ist als
das rohrförmige Gehäuseelement, so daß Luft zu jeder
Zeit aus dem Inneren des zylindrischen Luftzylinders
zu der zentralen Luftausstoßöffnung des
Strahlverteilers gelangen kann. Ein Bereich der Wand des
Zylinders ist mit einer Öffnung versehen, so daß Luft
durch eine Halterung an dem Gehäuse in das Innere der
Gehäuseerweiterung und somit durch die Öffnung in das
Innere des Luftzylinders gelangen kann. Das hintere
Ende des Luftzylinders ist mit einer Öffnung
ausgebildet, das gleitend auf dem rohrförmigen
Farbdurchgangselement des Gehäuses aufgenommen ist. Eine
Steuerstange ist mit dem hinteren Ende des Luftzylinders
gekoppelt und erstreckt sich von dem hinteren Ende
des Gehäuses nach hinten, an dem ein manuell
betätigbares Einstellglied befestigt ist, das einschraubbar
in dem Gehäuse aufgenommen ist. Durch Schrauben des
Einstellgliedes in oder aus dem Gehäuse kann die
Position des radialen Randes des Luftzylinders relativ
zu der radialen Schulter des Strahlverteilers nach
Wunsch teilweise oder vollständig verändert werden,
um die Einlässe zu den zu den Auffächerungsöffnungen
führenden Strahlverteilerdurchgängen zu öffnen oder
zu schließen.
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Andere Ziele und Merkmale der Erfindung werden unter
Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die
beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen
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Fig. 1 eine Seitenansicht der
Farbsprühpistole nach der vorliegenden Erfindung,
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Fig. 2 einen detaillierten Querschnitt längs
einer zentralen vertikalen Ebene durch
einen vorderen Bereich der Pistole
nach Fig. 1,
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Fig. 3 eine detaillierte Seitenansicht eines
hinteren Bereiches der Pistole nach
Fig. 1, wobei bestimmte Teile
weggebrochen sind oder im Schnitt gezeigt
sind,
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Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines
Luftzylinders und eines Bereichs einer
Steuerstange der Pistole nach Fig. 1,
und
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Fig. 5 eine Vorderansicht einer Düse der
Pistole nach Fig. 1
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zeigen.
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Es sei zuerst auf die Fign. 1 und 2 Bezug genommen,
bei denen eine Sprühpistole nach dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ein pistolenähnliches Gehäuse
umfaßt, das allgemein mit 10 bezeichnet ist und eine
im wesentlichen zylindrische Verlängerung 12
aufweist, die fest an seinem vorderen Ende befestigt
ist. Ein Luftstrahlverteiler 14 ist fest an dem
vorderen
Ende der Verlängerung 12 durch einen
innengeschraubten ringförmigen Ring 16 angeordnet, der an
seinem vorderen Ende mit einem sich radial nach innen
erstreckenden Flansch 18 (Fig. 2) ausgebildet ist, der
axial an dem Hauptkörper des Strahlverteilers durch
einen in einer umlaufenden Nut 22 elastisch
gelagerten C-Ring 20 arretiert ist. Der Randbereich 16 ist
relativ zu dem Hauptkörper des Strahlverteilers 14
frei drehbar. Eine Düse 24 erstreckt sich koaxial
durch eine zentrale Öffnung 26 (Fig. 2) in dem
vorderen Ende des Strahlverteilers 14.
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Die Düse 24 ist von üblichem Aufbau und, wie am
besten aus Fig. 2 zu erkennen ist, mit einer nach vorn
konvergierenden spitz zulaufenden Bohrung 28
ausgebildet, die in einer Öffnung 30 am vorderen Ende der
Düse endet. Die Düse 24 ist mit einem schraubbaren
Schaft 32 ausgebildet, der schraubbar in dem vorderen
Ende eines sich nach vorn erstreckenden hohlen
rohrförmigen Elementes 34 aufgenommen ist, das integral
mit dem Hauptgehäuse 10 geformt ist. Farbe unter
Druck wird einem sich durch das rohrförmige Element
34 erstreckenden Durchgang 36 über einen Anschluß 38
zugeführt, der einschraubbar in dem Gehäuse 10
aufgenommen ist und einen mittleren Durchgang 40 in
Verbindung mit dem Durchgang 36 aufweist. Das hintere
oder rechte Ende des Durchgangs 36 nach Fig. 2 ist
durch einen geschraubten Abschluß 42 geschlossen, der
auch gleitend ein langgestrecktes, stangenförmiges
Nadelventil 44 lagert und führt, das ein spitz
zulaufendes vorderes Ende 46 aufweist, das in der
konischen Bohrung 28 der Düse 24 seinen Sitz haben kann,
um die Öffnung 30 zu schließen.
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Bezugnehmend auf Fig. 1 ist ein Abzugshebel 47
schwenkbar an dem Gehäuse 10 befestigt, um mit einem
Bereich 48 vergrößerten Durchmessers des Nadelventils
44 in Eingriff zu stehen, wodurch das Ventil
entsprechend den Fign. 1 und 2 nach rechts zu ziehen, wenn
der Abzugshebel 47 gedrückt wird. Die Stange 44
erstreckt sich hinten an dem Abzugshebel vorbei und der
Bereich 48 vergrößerten Durchmessers setzt sich durch
das Gehäuse 10 fort und ist mit einem Einstellknopf
50 gekoppelt, der in das Gehäuse geschraubt ist.
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Die Kopplung zwischen dem Nadelventil 44 und dem
Einstellknopf 50 ist eine federbelastete Kopplung nach
bekannter Konstruktion, die kontinuierlich wirkt, um
das Nadelventil 44 nach links entsprechend den Fign.
1 und 2 in ihre geschlossene, in der Düse 24 sitzenden
Stellung vorzuspannen. Der Einstellknopf 50 bestimmt
im Grunde genommen die Grenze der Bewegung des
Nadelventils 44 nach rechts entsprechend den Fign. 1 und
2, um eine maximale Öffnung der Düse 24 zu erstellen,
wenn der Abzugshebel 47 vollständig gedrückt ist.
Diese Anordnung zur Steuerung des Farbenstroms unter
Druck aus der Öffnung 30 ist allgemein bekannt.
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Es wird nun insbesondere Bezug genommen auf die Fign.
2 und 5, wobei aus Fig. 5 erkannt werden kann, daß
die Düse 24 mit einer Mehrzahl von sich radial
erstreckenden Flügeln 52 versehen ist, deren radial
äußere Enden auf einer koaxial mit der Achse der Düse
24 liegenden zylindrischen Oberfläche angeordnet
sind. Die hintere Seite des Strahlverteilers 14 ist
mit einer Gegenbohrung 54 eines solchen Durchmessers,
daß die äußeren Enden der Flügel 52 der Düse gleitend
in der Bohrung 54 aufgenommen werden können,
ausgebildet. An seinem inneren Ende geht die Gegenbohrung
44 in eine geneigte konische Bohrung 56 über, die
sich von der Gegenbohrung 54 erstreckt und die
Vorderseite des Strahlverteilers 14 durchstößt, um eine
Ausstoßöffnung 26 zu bilden, die die vordere Spitze
der Düse 24 umgibt. Die Neigung der Wand der
konischen Bohrung 56 und die Neigung der vorderen Seite
der Düse 24, wie bei 58, und die axialen Abmessungen
des Strahlverteilers und der Düse sind derart
gewählt, daß ein Luftdurchgang vorgesehen wird, wenn
die Düse und der Strahlverteiler in der Pistole
zusammengesetzt sind, und zwar zwischen der
Ausstoßöffnung 26 und einer Kammer 60, die durch eine Bohrung
vergrößerten Durchmessers an der Rückseite des
Strahlverteilers 14 gebildet wird. Dieser Durchgang
erstreckt sich von der Öffnung 26 durch den Raum
zwischen den gegenüberliegenden geneigten Oberflächen 56
des Strahlverteilers und 58 der Düse und somit durch
die Räume zwischen den benachbarten Flügeln 52 der
Düse.
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Die Gehäuseverlängerung 12 ist mit einer Bohrung 64
in ihrem vorderen Ende mit dem gleichen Durchmesser
wie die passende Gegenbohrung 62 in dem Strahlvertei-
1er 14 versehen und die Bohrungen 62 und 64 nehmen
gleitend das vordere Ende eines hohlen zylindrischen
Luftzylinders 66 auf. Der Zylinder 66 ist in seiner
vorderen Stirnwand 70 mit einer Bohrung 68
ausgebildet, die einen größeren Durchmesser als der äußere
Durchmesser des ringförmigen Elementes 34 des
Hauptgehäuses aufweist, so daß die Kammer 60 in dem
Strahlverteiler 14 immer mit dem hohlen Inneren des
Luftzylinders 66 in Verbindung steht. Der Innenraum
des Luftzylinders 66 seinerseits steht über einen
ausgeschnittenen Bereich 74 in dem Luftzylinder in
ständiger Verbindung mit einer in der Verlängerung 12
ausgebildeten Luftkammer 72. Luft unter Druck kann
über einen in die Verlängerung 12 eingeschraubten und
einen Luftversorgungsdurchgang 78 aufweisenden
Anschluß 76 der Kammer 72 zugeführt werden.
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Die hintere Wand 80 des Zylinders 66 ist mit einer
Bohrung 82 versehen, die gleitend das rohrförmige
Element 34 des Hauptgehäuses aufnimmt.
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An der oberen Seite des Zylinders 66 nahe seiner
hinteren Wand ist ein T-förmiger Schlitz 84 ausgebildet,
der das Ende einer Betätigungsstange 86 aufnimmt. Wie
am besten aus Fig. 4 zu erkennen ist, sind in
entgegengesetzten Seiten des vorderen Endes der Stange 86
Einschnitte 88 geformt, so daß, wenn das Ende der
Stange in dem T-Schlitz 84 gelagert ist, die Stange
und der Zylinder miteinander für eine gleichzeitige
axiale Bewegung in jeder Richtung gekoppelt sind.
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Wie am besten aus Fig. 2 zu erkennen ist, erstreckt
sich die Stange 86 von dem Zylinder 66 durch eine
Bohrung 90 in dem Gehäuse nach hinten. Bezugnehmend
auf Fig. 3 ist die Betätigungsstange 66 mit einem
Endbereich 92 verringerten Durchmessers an ihrem
hinteren Ende ausgebildet, das sich nach hinten durch
eine Bohrung 94 in einer Einstellschraube 96
erstreckt. Eine auf das Ende des Abschnitts 92 der
Betätigungsstange 86 geschraubte Rändelmutter 98
fixiert die Stange 86 axial an der Einstellschraube 96,
während eine Drehbewegung der Schraube 96 relativ zu
der Stange 86 zugelassen ist. Die Stange 86 wird
durch den Eingriff zwischen den Einschnitten 88
(Fig. 4) in dem vorderen Ende der Stange 86 und den
Wänden des T-Schlitzes 84 an einer Drehbewegung
gehindert.
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Die Einstellschraube 96 ist bei 100 in einen Anschluß
102 eingeschraubt, der mit dem Gehäuse 10 verschraubt
ist. Das Schrauben der Einstellschraube 96 in oder
aus dem Anschluß 102 wird durch Betätigen der Stange
86 an den Luftzylinder 66 axial übertragen, um den
Luftzylinder 66 relativ zu dem Strahlverteiler 14 zu
verschieben.
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Zurückgehend auf Fig. 2 sind zwei Steuerdurchgänge
104 für die Auffächerung durch den Strahlverteiler 14
hindurch ausgebildet und erstrecken sich von der
Kammer 60 in dem Strahlverteiler zu nach innen geneigten
Luftausstoßöffnungen 106.
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In Fig. 2 wird der Luftzylinder 66 in seiner
vollständig geöffneten Stellung gezeigt, bei der von dem
Anschluß 76 in die Kammer 60 strömende Luft unter
Druck frei zu der zentralen Öffnung 26 des
Strahlverteilers 14 gelangen kann, um einen aus der Düse 30
unter Druck austretenden Farbenstrom zu atomisieren
und auch frei durch die Durchgänge 104 durchströmen
kann, um aus den Öffnungen 106 gegen
gegenüberliegende Seiten des konischen Farbensprühnebels aus der
Düse 24 ausgestoßen zu werden. Es ist offensichtlich,
daß, wenn der Luftzylinder 66 nach links aus seiner
Stellung nach Fig. 2 durch Betätigen des
Einstellknopfes 96 bewegt wird, die vordere Wand 70 dieses
Luftzylinders 66 zu den Einlaßöffnungen 108 der
Durchgänge 104 vorbewegt wird und, wenn die
Vorderwand 70 des Zylinders 66 in Kontakt mit der radialen
Schulter zwischen den Gegenbohrungen 62 und 54 in der
Düse kommt, diese Einlaßöffnungen fortschreitend
blockiert und eventuell durch die vordere Wand 70
abgedichtet werden. Durch einstellbares Positionieren
der vorderen Wand 70 des Luftzylinders 66 ist eine
veränderliche Beschränkung des Luftstroms durch die
Durchgänge 104 und die Auffächerungsöffnungen 106
erreichbar. Diese Steuerung der Ausbreitung bzw.
Auffächerung ist unabhängig von der Drehstellung des
Strahlverteilers 14 um die Düsenachse.