Die Erfindung betrifft eine Fluidspritzvorrichtung, insbesondere flüssiges
Beschichtungsmaterial, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Demgemäß betrifft die Erfindung eine Fluidspritzvorrichtung, enthaltend eine
Spritzdüse, die an einem Hauptkörper lösbar befestigt ist, durch welchen sich
mindestens ein Fluidkanal zur Zufuhr von Fluid zur Spritzdüse erstreckt.
Der hier verwendete Begriff "Fluid" ist als Grundbegriff zu verstehen, der alle
strömungsfähigen Medien umfaßt, insbesondere Flüssigkeiten, z. B. flüssiges
Beschichtungsmaterial, Reinigungsflüssigkeiten, Wasser, Kleber, Trennmittel
zwischen zu trennenden Objekten, Gleitmittel, Emulsionen, Säuren, Basen, Laugen,
usw.; ferner Beschichtungspulver, weches in einem Druckgasstrom, z. B.
Druckluftstrom, pneumatisch gefördert wird; weiterhin Druckgase, z. B. Druckluft
oder Stickstoff, z. B. zum Abblasen (Reinigen) oder Kühlen von Objekten, z. B.
Spritzvorrichtungen, oder bei Spritzvorrichtungen zum Zerstäuben und Formen des
Sprühstrahles oder zum Reinigen von Beschichtungsmaterialkanälen oder von zu
beschichtenden oder anderen Objekten. Das Fluid kann elektrisch leitend oder
nichtleitend sein.
Die Fluidspritzvorrichtung kann ohne oder mit mindestens einer
Hochspannungselektrode zur elektrostatischen Aufladung des Fluids versehen sein.
Obwohl das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung flüssiges
Beschichtungsmaterial ist, eignet sie sich auch für pulverförmiges
Beschichtungsmaterial, welches pneumatisch in einem Druckgasstrom,
insbesondere einem Druckluftstrom gefördert wird.
Bei einer Spritzvorrichtung für flüssiges Beschichtungsmaterial nach dem Stand der
Technik ist die Spritzdüse an dem Hauptkörper durch ein zwischen ihnen gebildetes
Gewinde lösbar befestigt und durch einen Schraubring gesichert. Dies erfordert zum
Wechseln und/oder zum Entfernen zu Reinigungszwecken der Spritzdüse einen
verhältnismäßig langen Zeitaufwand für das Abschrauben und das Anschrauben des
Schraubringes und der Spritzdüse. Beim Anschrauben der Spritzdüse muß
außerdem durch Hin- und Herdrehen der Spritzdüse die Drehstellung "erfühlt"
werden, bei welcher der Gewindeanfang der Spritzdüse mit dem Gewindeanfang des
Hauptkörpers fluchtet. Zum Befestigen und Lösen der Spritzdüse war wegen des
hohen Drehmoments ein Werkzeug erforderlich.
Spritzvorrichtungen für Sprühbeschichtungsmaterial werden allgemein als
"Spritzpistolen" bezeichnet, unabhängig davon, ob sie einen Griff zur manuellen
Handhabung haben oder zur Befestigung an einer maschinellen Vorrichtung
ausgebildet sind, beispielsweise an einem Hubständer oder an einem Roboterarm.
Die Erfindung betrifft alle Anwendungsmöglichkeiten.
Eine vergleichbare Spritzvorrichtung ist aus der EP 0 846 498 A1 A2 bekannt. Eine
elektrostatische Spritzvorrichtung mit einer Hochspannungselektrode ist aus der US
3 731 145 bekannt.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Montage und Demontage
der Spritzdüse zu erleichtern. Der Hauptkörper und die an ihm lösbar befestigbare
Spritzdüse sollen konstruktiv einfach und betriebssicher ausgebildet sein.
Leckströme zwischen dem Hauptkörper und der Spritzdüse sollen auch bei hohen
Drücken des Fluides durch eine einfache, jedoch wirksame und dauerhafte
Konstruktion vermieden werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von
Anspruch 1 gelöst.
Demgemäß wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß daß
zwischen der Spritzdüse und dem Hauptkörper eine lösbare Steck-Dreh-Schnellverbindung
gebildet ist, bei welcher der hintere Endabschnitt der Spritzdüse
als Steckerteil und der Hauptkörper am vorderen Ende seines Fluidkanals als
Steckfassung zur Aufnahme des in sie einsteckbaren Steckerteils ausgebildet ist,
daß die Spritzdüse mindestens einen Verriegelungsvorsprung aufweist, welcher von
dem Steckerteil quer wegragt, und daß in der Steckfassung mindestens eine nach
hinten zeigende Verriegelungsfläche gebildet ist, hinter welche der mindestens eine
Verriegelungsvorsprung durch Drehen der Spritzdüse in ihrer in die Steckfassung
vollständig eingesteckten Axialposition drehbar ist, um die Spritzdüse in dieser
Axialposition axial zu verriegeln.
Vorteile der Erfindung:
Einfache und schnelle manuelle Montage und Demontage der Spritzdüse am
Hauptkörper. Es ist kein Montagewerkzeug erforderlich Es genügt eine durch die
Steckverbindung definierte Axialbewegung und eine kleine Drehung von weniger als
360°, wobei Ausführungen möglich sind, bei welchen nur einer Drehung von weniger
als 10° erforderlich ist.
Weitere Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von
bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen
zeigen
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch eine Spritzvorrichtung nach der Erfindung,
insbesondere für Beschichtungsmaterial, in Explosionsdarstellung mit einer
Spritzdüse axial vor einem Hauptkörper, wobei die obere Hälfte der
Spritzdüse im Axialschnitt und ihre untere Hälfte in Seitenansicht gezeigt sind,
- Fig. 2
- die Spritzvorrichtung von Fig. 1 im Axialschnitt nach dem axialen Einsetzen
der Spritzdüse in den Hauptkörper,
- Fig. 3
- einen Querschnitt längs der Ebene III-III von Fig. 2, welche die Spritzdüse in
vollständig eingesteckter Axialposition vor ihrer Drehverriegelung zeigt,
- Fig. 4
- den Querschnitt von Fig. 3, jedoch nach dem Drehen der Spritzdüse relativ
zum Hauptkörper von der entriegelten in die verriegelte Drehposition,
- Fig. 5
- eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Spritzvorrichtung
nach der Erfindung in Explosionsdarstellung vor dem Einsetzen der
Spritzdüse in den Hauptkörper.
Die in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Spritzvorrichtung nach der Erfindung enthält eine
Spritzdüse 2, die am vorderen Ende eines Hauptkörpers 4 lösbar befestigbar ist. Mit
der Spritzvorrichtung können alle Arten von Fluiden gespritzt werden. Als Beispiel
wird Beschichtungsmaterial beschrieben. Dieses kann flüssig oder pneumatisch
gefördertes Pulver sein. Durch den Hauptkörper 4 erstreckt sich eine
Durchgangsbohrung 6, in welche eine Beschichtungsmaterial-Zufuhrbohrung 8
schräg mündet. Der Abschnitt 12 der Durchgangsbohrung 6, welcher sich von der
Mündung 14 der Zufuhrbohrung 8 für derartiges Fluid bis zum stromabwärtigen Ende
16 der Durchgangsbohrung 6 erstreckt, wird im folgenden als
Beschichtungsmaterialkanal 12 bezeichnet. Der vordere Endabschnitt 18 des
Beschichtungsmaterialkanals 12 ist als Steckfassung 18 ausgebildet, in welche die
Spritzdüse 2 mit ihrem als Steckerteil 19 ausgebildeten hinteren Bereich axial zur
Mittelachse 20 des Beschichtungsmaterialkanals 12 einsteckbar ist. Die Spritzdüse 2
hat mindestens einen, vorzugsweise zwei radiale Verriegelungsvorsprünge 22 und
24, die durch eingesetzte Stifte oder vorzugsweise einstückig mit dem Material der
Spritzdüse 2 gebildet sind und von diametral gegenüber liegenden Seiten des
Steckerteils 19 radial wegragen. Durch den Hauptkörper 4 und die Spritzdüse 2
können sich weitere Kanäle für weitere Fluide erstrecken.
Der Hauptkörper 4 ist in der Wand der Steckfassung 18 mit zwei einander diametral
gegenüber liegenden Längsschlitzen 26 bzw. 28 versehen, an welche sich eine
Innenumfangsnut 30 quer anschließt. Die Längsschlitze 28 und die Innenumfangsnut
30 habe eine Breite, welche nur wenig größer ist als die Abmessungen der
Verriegelungsvorsprünge 22 und 24, um diese aufzunehmen und zu führen, und mit
diesen zusammen einen bajonettartigen Schnellverschluß zu bilden, durch welchen
die Spritzdüse 2 durch eine Steck- und Drehbewegung am Hauptkörper 4
befestigbar bzw. von diesem lösbar ist. Bereits durch eine kleine Drehbewegung von
beispielsweise 10° kann die Spritzdüse 2 in der Innenumfangsnut 30 des
Hauptkörpers 4 verriegelt werden.
Jeder der beiden Längsschlitze 26 und 28 bildet zusammen mit dem an sie
angrenzenden Abschnitt der Innenumfangsnut 30 oder einer inneren Teilumfangs-Nut
30 eine L-förmige Verriegelungsbahn zur Aufnahme und Verriegelung der
Verriegelungsvorsprünge 22 bwz. 24. Anstelle von Nuten können Schlitze
vorgesehen sein, und umgekehrt.
Anstelle einer sich über 360° erstreckenden Innenumfangsnut 30 können Nuten oder
Schlitze vorgesehen sein, welche sich nur über einen Teilumfang der Wand der
Steckfassung 18 erstrecken. Die Nut 30 oder Nuten oder Schlitze können Anschläge
54 und/oder keilförmige Klemmflächen 33 aufweisen, an welchen die
Verriegelungsvorsprünge 22 und 24 anliegen oder auflaufen bei der Drehung der
Spritzdüse 2 in der Steckfassung 18. Damit wird die Drehung der Spritzdüse 2
begrenzt und ihre Drehverriegelungsposition definiert. Durch keilförmige
Klemmflächen 33 wird eine Drehsicherung der Spritzdüse 2 erreicht.
Die Innenumfangsnut 30 (oder Schlitz oder eine andere sie ersetzende
Umfangsausnehmung) weist eine nach hinten zeigende Verriegelungsfläche 32 auf,
hinter welche die Verriegelungsvorsprünge 22 bzw. 24 greifen.
Eine gummielastisch komprimierbare Ringdichtung 34 (z. B. O-Ring) ist zwischen
eine in der Wand der Steckfassung 18 gebildete, nach vorne zeigende Querfläche
36 und eine am Außenumfang der Spritzdüse 2 gebildete, nach hinten zeigende
Querfläche 38 eingesetzt. Die Ringdichtung 34 befindet sich an einer zwischen den
Verriegelungsvorsprüngen 22, 24 und dem hinteren Ende 40 der Spritzdüse 2
gelegenen Stelle. Die Ringdichtung 34 ist durch die axiale Abstützung der
Verriegelungsvorsprünge 22, 24 der Spritzdüse 2 an der nach hinten zeigenden
Verriegelungsfläche 32 des Hauptkörpers 4 in einem teilweise komprimierten
Zustand. Dadurch ist eine sichere Abdichtung zwischen der Spritzdüse 2 und dem
Hauptköper 4 gegeben und die Spritzdüse 2 wird von der Ringdichtung 34 im
Hauptkörper 4 wackelfrei gehalten.
Die Spritzdüse 2 hat vorzugsweise einen axial über die Ringdichtung 34 nach hinten
hinaus in den Beschichtungsmaterialkanal 12 hinein ragenden Steckerteil-Endabschnitt
42, welcher an der Innenumfangsfläche 44 des
Beschichtungsmaterialkanals 12 spielfrei und dichtend anliegt. Diese
Innenumfangsfläche 44 bildet somit einen Verlängerungs-Abschnitt der
Steckfassung 18. Vorzugsweise liegt auch ein anderer Außenumfangsabschnitt 46
der Spritzdüse 2, welcher sich vor den Verriegelungsvorsprüngen 22, 24 befindet,
wackelfrei an der Steckfassungs-lnnenumfangsfläche 48 an, in welcher die
Verriegelungsbahn 26, 28, 30 gebildet ist.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die Spritzdüse 2 eine
axiale Durchgangsbohrung 50 für das Beschichtungsmaterial, welche hinten als
Ventilsitz 51 für einen Ventilkörper 52 ausgebildet ist, beispielsweise nach hinten
kegelförmig erweitert ist. Der Ventilkörper 52 ist durch Doppelpunkte und Striche nur
schematisch dargestellt. Er ist vorzugsweise eine Ventilnadel, wie sie aus dem Stand
der Technik für Spritzvorrichtungen bekannt ist.
Der axiale Abstand von der Vorderkante der Verriegelungsvorsprünge 22, 24 bis zur
Hinterkante der Ringdichtung 34, wenn diese im Hauptkörper 4 an dessen
Querfläche 36 anliegt, ist im unkomprimierten Zustand der Ringdichtung 34 größer
als in deren komprimiertem Zustand. Dadurch stößt die Spritzdüse 2 beim Einsetzen
in die Durchgangsbohrung 6 an der Ringdichtung 34 an, bevor die
Verriegelungsvorsprünge 22, 24 axial die Querebene erreichen, in welcher die
Verriegelungsfläche 32 liegt. Um die Verriegelungsvorsprünge 22, 24 axial hinter die
Verriegelungsfläche 32 drehen zu können, muß die Spritzdüse 2 manuell gegen die
Ringdichtung 34 gedrückt und dabei diese federelastisch komprimiert werden.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher gleiche oder ähnliche
Teile der Fig. 1 bis 4 mit gleichen Bezugszahlen versehen sind.
Wie vorstehend in den Fig. 1 bis 4, ist auch in Fig. 5 der axiale Abstand x1 zwischen
der Vorderkante der Verriegelungsvorsprünge 22, 24 und der Hinterkante der
Ringdichtung 34, wenn die Ringdichtung sich im unkomprimierten Zustand befindet,
größer als der axiale Abstand x2 zwischen der nach hinten zeigenden
Verriegelungsfläche 32 des Hauptkörpers 4 und dessen nach vorne zeigenden
Querfläche 36, an welcher die Ringdichtung 34 anliegt, wenn die Spritzdüse 2
montiert ist. Fig. 5 zeigt die Ringdichtung 34 einmal in ausgezogenen Linien auf der
Spritzdüse 2 und einmal in gestrichelten Linien im Hauptkörper 4.
In Fig. 5 ist der vordere Endabschnitt 18 des Hauptkörpers 4, welcher die
Steckfassung 18 bildet, mit zwei um 180° versetzt zueinander angeordneten, L-förmigen
Ausschnitten oder Schlitzen versehen ist, welche in der vorderen Stirnseite
offen sind. Diese Schlitze bestehen aus einem sich vom vorderen Ende 16 axial
erstreckenden Längsschlitzteil 26-1 bzw. 28-1, einem sich an dessen axial hinterem
Ende in Umfangsrichtung anschließenden Querschlitzteil 30-1, und einem sich an
dessen Umfangsende 54 anschließenden, sich nach vorne erstreckenden kurzen
Schlitzvorsprung 56, dessen vorderes Ende die Verriegelungsfläche 32 bildet. Der
sich nach vorne erstreckende Schlitzvorsprung 56 bildet am Ende des
Querschlitzteils 30-1 einen Absatz zur Verrastung der Verriegelungsvorsprünge 22
bzw. 24. Der hakenartige, nach vorne gerichtete Schlitzvorsprung 56 ist kürzer als
der gummielastische maximale axiale Kompressionshub der Ringdichtung 34. Der
nach hinten zeigende Verriegelungsflächenabschnitt 32-1 des Querschlitzes 30-1
liegt auf einer axialen Position, bei welcher der an ihm anliegende
Verriegelungsvorsprung 22 bzw. 24 die Ringdichtung 34 stärker axial elastisch
komprimiert, als bei der Anlage des Verriegelungsvorsprunges 22 bzw. 24 an der
Verriegelungsfläche 32. Der axiale Abstand x3 des nach hinten zeigenden
Verriegelungsflächenabschnittes 32-1 hat eine zwischen den beiden anderen
Abständen x1 und x2 gelegene Größe.