[0001] Die Erfindung betrifft eine Fluidspritzvorrichtung, insbesondere flüssiges Beschichtungsmaterial,
gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
[0002] 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.
[0003] 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.
[0004] 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.
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch
1 gelöst.
[0010] 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:
[0011] 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.
[0012] Weitere Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] 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.
[0018] 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.
[0019] 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.
[0020] 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.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher gleiche oder ähnliche
Teile der Fig. 1 bis 4 mit gleichen Bezugszahlen versehen sind.
[0024] 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.
[0025] 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.
1. Fluidspritzvorrichtung, enthaltend eine Spritzdüse (2), die an einem Hauptkörper (4)
lösbar befestigt ist, durch welchen sich mindestens ein Fluidkanal (12) zur Zufuhr
von Fluid zur Spritzdüse (2) erstreckt,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Spritzdüse (2) und dem Hauptkörper (4) eine lösbare Steck-Dreh-Schnellverbindung
gebildet ist, bei welcher der hintere Endabschnitt der Spritzdüse (2) als Steckerteil
(19) und der Hauptkörper (4) am vorderen Ende seines Fluidkanals (12) als Steckfassung
(18) zur Aufnahme des in sie einsteckbaren Steckerteils (19) ausgebildet ist, daß
die Spritzdüse (2) mindestens einen Verriegelungsvorsprung (22,24) aufweist, welcher
von dem Steckerteil (19) quer wegragt, und daß in der Steckfassung (18) mindestens
eine nach hinten zeigende Verriegelungsfläche (32) gebildet ist, hinter welche der
mindestens eine Verriegelungsvorsprung (22,24) durch Drehen der Spritzdüse (2) in
ihrer in die Steckfassung vollständig eingesteckten Axialposition drehbar ist, um
die Spritzdüse in dieser Axialposition axial zu verriegeln.
2. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Steckfassung (18) eine L-förmige Verriegelungsbahn (26,28,30;26-1,28-1,30-1)
zur Aufnahme und Verriegelung des mindestes einen Verriegelungsvorsprunges (22,24)
gebildet ist, wobei der eine Schenkel (26,28,26-1,28-1) der Verriegelungsbahn sich
in Steckfassungslängsrichtung erstreckt und vorne ausmündet zur axialen Aufnahme des
Verriegelungsvorsprunges (22,24) und der andere Schenkel (30,30-1)der Verriegelungsbahn
von dem einen Schenkel ausgehend sich in Umfangsrichtung erstreckt und die nach hinten
zeigende Verriegelungsfläche (32) aufweist, hinter welche der mindestens eine Verriegelungsvorsprung
(22,24) des in die Steckfassung (18) eingesteckten Steckerteils (19) drehbar ist.
3. Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine gummielastisch komprimierbare Ringdichtung (34) zwischen eine im Endabschnitt
(18) des Fluidkanals (12) gebildete, nach vorne zeigende Querfläche (36), und eine
an der Spritzdüse (2) gebildete, nach hinten zeigende Querfläche (38) eingesetzt ist
an einer zwischen dem mindestens einen Verriegelungsvorsprung (22,24) und dem hinteren
Ende der Spritzdüse (2) gelegenen Stelle, und daß die Ringdichtung (34) durch die
axiale Abstützung des mindestens einen Verriegelungsvorsprunges (22,24) der Spritzdüse
(2) an der Verriegelungsfläche (32) federelastisch komprimierbar ist.
4. Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steckfassung (18) eine Anschlagfläche (54) aufweist, welche im Drehbewegungsweg
des Verriegelungsvorsprunges (22,24) der Spritzdüse (2) liegt und dadurch den Drehwinkel
der Spritzdüse (2) auf weniger als 360° begrenzt.
5. Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spritzdüse (2) zwei um 180° diametral voneinander weg ragende Verriegelungsvorsprünge
(22,24) und der Hauptkörper (4) dazu korrespondierende zwei um 180° diametral voneinander
entfernte Verriegelungsflächen (32) aufweist.
6. Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spritzdüse (2) einen axial über die Ringdichtung (34) nach hinten hinaus in den
Fluidkanal (12) ragenden Endabschnitt hat, der an der Innenumfangsfläche (48) des
Fluidkanals (12) spielfrei anliegt.
7. Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spritzdüse (2) mit einer axial durch sie hindurch gehenden Durchgangsbohrung
(6) für das Fluid versehen ist, daß der hintere Endabschnitt der Durchgangsbohrung
(50) als Ventilsitz (51) für einen Ventilkörper (52) ausgebildet ist.
8. Sprühvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verriegelungsfläche (32) eine ebenfalls nach hinten zeigende Teilverriegelungsfläche
(32-1) benachbart ist, welche an der Steckfassung (18) auf dem Drehbewegungsweg der
Spritzdüse (2) zwischen deren unverriegelten Axialstellung und deren verriegelten
Drehstellung gebildet ist, daß die Teilverriegelungsfläche (32-1) weiter nach hinten
versetzt ist als die Verriegelungsfläche (32), wobei die Ringdichtung (34) von der
Teilverriegelungsfläche (32-1) stärker axial komprimierbar ist als von der Verriegelungsfläche
(32), und zwischen der Teilverriegelungsfläche (32-1) und der Verriegelungsfläche
(32) ein Absatz gebildet ist, hinter welchem der mindestens eine Verriegelungsvorsprung
(22,24) axial einrastbar ist.