DE4216746A1 - Vorrichtung für den Auftrag pastöser Massen mittels Druckluft - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Auftrag pastöser Massen mittels Druckluft, insbesondere eine Druckluftauftragspistole für Kleb- und Dichtstoffe, mit einer Kartuschenkammer zur Aufnahme einer einen spritz­ konischen Düsenkörper mit einer stirnseitigen Material­ austrittsdüse tragenden und rückwärtig durch einen mit Druckluft oder mit einem druckluftbetätigten Stempel beaufschlagbaren Dichtkolben abgeschlossenen, die pa­ stöse Masse enthaltenden Kartusche und mit einem stirn­ seitig auf die Kartuschenkammer aufsetzbaren oder auf­ schraubbaren, die Kartusche an ihrem stirnseitigen Rand dichtend umfassenden, den Düsenkörper unter Freilassung eines mit Druckluft beaufschlagbaren Ringraums aufneh­ menden und mit einer stirnseitigen Durchtrittsöffnung versehenen Düsenkopf.

Es ist eine Druckluftpistole dieser Art bekannt, die ein Düsensystem mit einer Innendüse und einer Außendüse aufweist. Die Innendüse wird auf eine Kartusche aufge­ schraubt, während die Außendüse auf ein Gewinde der Auftragspistole aufgeschraubt wird. Innendüse und Außen­ düse sind so aufeinander abgestimmt, daß im Bereich ei­ ner innerhalb der Außendüse angeordneten Mischkammer mit der pastösen Masse verwirbelt wird. Dadurch wird die pastöse Masse aufgerissen und tritt zusammen mit der Druckluft aus der Durchtrittsöffnung der Außendüse aus. Bei dieser Anordnung wird als nachteilig empfun­ den, daß bei sowohl die Innendüse als auch die Außendü­ se im Bereich der Mischkammer mit der pastösen aushärt­ baren Masse in Berührung kommt. Um ein Verschmutzen und eine Verstopfungsgefahr zu vermeiden, muß das Dü­ sensystem daher nach jedem Auftragsvorgang sofort aus­ einandergenommen und gereinigt werden. Weiter weisen die Innen- und Außendüsen eine komplizierte Oberflä­ chenstruktur auf. Die Verwendung von handelsüblichen Standarddüsen mit konischen Düsenkörper ist nicht mög­ lich.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, eine Materialauftragsvorrichtung der eingangs angegebenen Art zu entwickeln, die mit einfachen Mit­ teln ohne eine Verschmutzungsgefahr der Luftführungsbe­ reiche einen strukturierten streifenförmigen oder flä­ chenhaften Materialauftrag ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, daß bei entsprechend angepaßter Luftführung die aus der Materialaustrittsdüse zusammenhängend austretende pa­ stöse Masse auch ohne Mischkammer so verwirbelt und/oder zerrissen werden kann, daß ein strukturierter streifen­ förmiger oder flächenhafter Materialauftrag ohne Faden­ bildung möglich ist. Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die stirnseitige Durch­ trittsöffnung des Düsenkopfes eine durch mindestens zwei einander paarweise gegenüberliegende Abschnitte eines Inkreises und mindestens zwei im Winkelabstand von diesen angeordnete, einander paarweise gegenüber­ liegende, zum Inkreis hin randoffene Aussparungen be­ grenzte unrunde Innenkontur aufweist, und daß der koni­ sche Düsenkörper mit seiner Spitze in die Durchtrittsöffnung des Düsenkopfes eingreift oder durch diese hin­ durchgreift und sich mit seiner Mantelfläche unter Frei­ lassung von durch die randoffenen Aussparungen begrenz­ ten Luftaustrittsdüsen gegen die Inkreisabschnitte der Innenkontur der Düsenöffnung abstützt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung hat die Durchtrittsöffnung eine etwa die Gestalt eines vier­ blättrigen Kleeblattes aufweisende Innenkontur, weist also vier in gleichen Winkelabständen voneinander ange­ ordnete, zum Inkreis randoffene Aussparungen auf. Vor­ teilhafterweise ist dabei die den Ringraum begrenzende, vorzugsweise konische Innenfläche des Düsenkopfes stirn­ seitig durch einen innenseitig die Durchtrittsöffnung umrandenden Schulterkranz begrenzt, so daß ein ausrei­ chender Ringraum für die ungestörte Druckluftzufuhr zu den Luftaustrittsdüsen gebildet wird.

Die Luftführung im Düsenbereich kann dadurch optimiert werden, daß die Durchtrittsöffnung eine in Auslaßrich­ tung unter einem dem äußeren Konuswinkel des Düsenkör­ pers im wesentlichen entsprechenden Winkel konvergieren­ de Begrenzungswand aufweist, wobei der Konuswinkel vor­ zugsweise 4° bis 6° beträgt.

In konstruktiver Hinsicht ist es besonders vorteilhaft, wenn der Düsenkopf aus einem auf die Kartuschenkammer aufschraubbaren, mit einem Druckluftanschluß versehenen Luftzuführungsteil und einer auf das der Kartuschenkam­ mer gegenüberliegende Ende des Luftzuführungsteils auf­ schraubbaren, die stirnseitige Durchtrittsöffnung für den spitzkonischen Düsenkörper und den Luftaustritt aufweisenden Düsenkappe zusammengesetzt ist.

Um ein fadenfreies Aufreißen der austretenden pastösen Masse zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn der Düsenkörper mit seiner Spitze nicht oder nur wenig nach außen über die Durchtrittsöffnung des Düsenkopfes über­ steht. Vorteilhafterweise sollte der Überstand des Dü­ senkörpers maximal dem Düsendurchmesser des Düsenkör­ pers entsprechen, also weniger als 1,5 mm betragen.

Der spritzkonische Düsenkörper ist zweckmäßig auf einen Schraubstutzen der Kartusche lösbar aufgeschraubt. Es können zu diesem Zweck ohne Nachteil die handelsübli­ chen Düsenkörper für den luftlosen Materialauftrag ver­ wendet werden. Um die Formstabilität des spitzkonischen Düsenkörpers zu verbessern, kann er an seiner Außen- oder Innenfläche mit längsverlaufenden Rippen versehen werden.

Um auch Heißkleber oder Heißdichtstoffe verarbeiten zu können, kann der Düsenkopf, insbesondere die Düsenkappe und/oder der Düsenkörper mit mindestens einem Heizele­ ment oder einer Heizwicklung versehen werden.

Der Kartuschenkolben oder dessen Stempel und der Düsen­ kopf werden zweckmäßig über ein Einstell- und Reduzier­ ventil an eine gemeinsame Preßluftquelle angeschlossen.

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen ist ohne besondere Mischkammer ein strukturierter streifenförmiger oder flächenhafter Materialauftrag möglich. Es tritt daher keine Verschmutzung ein, die nach dem Gebrauch ein Zer­ legen der Vorrichtung erforderlich machen würde.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen besteht darin, daß vorhandene Druckluftpistolen für den luftlosen Materialauftrag relativ einfach durch Aus­ tausch der dort vorhandenen Überwurfmutter gegen den erfindungsgemäßen Druckkopf auf druckluftunterstützten, strukturierten Spritzauftrag umgerüstet werden können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Druckluft-Spritzpisto­ le in schematisierter Darstellung;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Düsenkappe der Druck­ luftpistole nach Fig. 1 in teilweise geschnit­ tener Darstellung;

Fig. 3 eine Stirnseitenansicht der Düsenkappe mit Durch­ trittsöffnung.

Die in Fig. 1 dargestellte Druckluftpistole besteht im wesentlichen aus einer mit einem Handgriff 10 und einem Betätigungsorgan 12 versehenen Kartuschenkammer 14, ei­ ner in der Kartuschenkammer 14 angeordneten, pastöses Material 15 enthaltenden Kartusche 16, einem auf einen Schraubstutzen 18 der Kartusche lösbar aufgeschraubten, spitzkonischen Düsenkörper 20, einem stirnseitig auf die Kartuschenkammer 14 aufgeschraubten, mit einer Schulter 22 gegen die Stirnfläche der Kartusche 16 dicht anliegenden und einen konischen Hohlraum 24 für den Durchtritt des Düsenkörpers aufweisenden Düsenkopf 26, sowie einem über den Stutzen 28 und die Preßluft­ leitung 30 mit Druckluft beaufschlagbaren, gegen einen Dicht- und Förderkolben 32 der Kartusche einwirkenden Teleskopstempel 34. Der Düsenkopf 26 ist aus zwei Tei­ len zusammengesetzt, einem mit einem Anschluß 36 für einen Druckluftschlauch 38 versehenen, auf die Kartu­ schenkammer 14 aufschraubbaren Luftzuführungsteil 40 vorzugsweise aus Kunststoff und einer auf das freie En­ de des Luftzuführungsteils 40 aufschraubbaren Düsenkap­ pe 42 aus Metall oder Kunststoff. Der Druckluftschlauch 38 ist von dem Preßluftschlauch 30 abgezweigt. Ein Ein­ stell- und Reduzierventil 46 ermöglicht dabei die Ein­ stellung und Verteilung der anstehenden Preßluft auf den Stempel 34 und den Düsenkopf 26.

Die in Fig. 2 und 3 vergrößert dargestellte Düsenkappe 44 ist mit einer stirnseitigen Durchtrittsöffnung 46 versehen, die eine die Gestalt eines vierblättrigen Kleeblatts aufweisende Randkontur besitzt. Die Randkon­ tur der Durchtrittsöffnung 46 ist also aus vier in glei­ chen Winkelabständen voneinander angeordneten Abschnit­ ten 48 eines Inkreises 50 und vier einander paarweise gegenüberliegenden, zum Inkreis 50 hin randoffenen Aus­ sparungen 52 zusammengesetzt. Die zur Durchtrittsöff­ nung hin konvergierende konische Innenfläche 54 der Dü­ senkappe wird auf der Innenseite der Durchtrittsöffnung durch einen Schulterkranz 56 begrenzt. Wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, greift der spitzkonische Düsen­ körper 20 mit seiner Spitze in die Durchtrittsöffnung 46 ein und geringfügig durch diese hindurch. Der Spit­ zendurchmesser des Düsenkörpers 20 und der Durchmesser des Inkreises 50 der Durchtrittsöffnung 46 sind dabei so aufeinander abgestimmt, daß der Düsenkörper mit sei­ ner Mantelfläche gegen die Inkreisabschnitte 48 anliegt und durch die randoffenen Aussparungen 52 begrenzte, im Querschnitt sichelförmige Öffnungen als Luftaustritts­ düsen freiläßt. Der an der stirnseitigen Öffnung 60 des Düsenkörpers 20 austretende Materialstrom kann dadurch über die an den Luftaustrittsdüsen ausströmende Luft verwirbelt und zerrissen werden, so daß ein struktu­ rierter streifenförmiger oder flächenhafter Material­ auftrag möglich ist. Der zum Materialaustritt hin kon­ vergierende Düsenwinkel α der Durchtrittsöffnung 46 von etwa 4° bis 6° sorgt dafür, daß der aus der Düsen­ öffnung 60 austretende Materialstrahl von der an den Luftaustrittsdüsen 52 austretenden Luft schräg ange­ strömt und dadurch optimal zerrissen wird. Die Spitze des Düsenkörpers 20 steht nicht oder nur geringfügig bis etwa 1,5 mm über die Stirnfläche der Düsenkappe über. Der Überstand kann zu Einstellzwecken durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben der Düsenkappe 44 in den Luftzuführungsteil 40 variiert werden. Hierfür ist im rückwärtigen Teil der Düsenkappe 44 eine Ringnut 58 zur Aufnahme eines nicht dargestellten elastischen Dichtungsrings vorgesehen, der beim Einschrauben der Düsenkappe 44 mehr oder weniger zusammengepreßt werden kann.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin­ dung bezieht sich auf eine Druckluftpistole für den Auftrag pastöser Massen, wie Kleb- oder Dickstoffmas­ sen. Es ist eine direkt oder indirekt mit Druckluft be­ aufschlagbare Materialkammer 14, 15, ein spitzkonischer Düsenkörper 20 mit einer Materialaustrittsdüse 60 sowie ein den Düsenkörper übergreifender, mit Druckluft beauf­ schlagbarer Düsenkopf 26 vorgesehen, der eine stirnsei­ tige Durchtrittsöffnung 46 aufweist. Die stirnseitige Durchtrittsöffnung 46 des Düsenkopfes 26 weist eine die Gestalt eines vierblättrigen Kleeblattes aufweisende Randkontur 48, 52 auf, die beim Hindurchstecken der Spit­ ze des Düsenkörpers 20 vier einander paarweise gegenüber­ liegende Luftaustrittsdüsen 52 freiläßt. Der aus der Düse 20 stirnseitig austretende Materialstrahl wird durch die aus den Luftaustrittsdüsen 52 austretende Druckluft so verwirbelt und zerrissen, daß sich ein strukturierter streifenförmiger oder flächenhafter Ma­ terialauftrag ergibt.

Claims (11)

1. Vorrichtung für den Auftrag pastöser Massen mittels Druckluft, insbesondere Druckluft-Auftragspistole für Kleb- und Dichtstoffe, mit einer Kartuschenkam­ mer (14) zur Aufnahme einer einen spitzkonischen Düsenkörper (20) mit einer stirnseitigen Material­ austrittsdüse (60) tragenden und rückwärtig durch einen mit Druckluft oder mit einem druckluftbetä­ tigten Stempel (34) beaufschlagbaren Dichtkolben (32) abgeschlossenen, die pastöse Masse (15) ent­ haltenden Kartusche (16) , und mit einem stirnseitig auf die Kartuschenkammer (14) aufsetzbaren oder aufschraubbaren, die Kartusche (16) an ihrem stirn­ seitigen Rand dichtend umfassenden, den Düsenkörper (20) unter Freilassung eines mit Druckluft beauf­ schlagbaren Ringraums (24) aufnehmenden und mit ei­ ner stirnseitigen Durchtrittsöffnung (46) versehe­ nen Düsenkopf (26) , dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitige Durchtrittsöffnung (46) des Düsenkop­ fes (26) eine durch mindestens zwei einander paar­ weise gegenüberliegende Abschnitte (48) eines In­ kreises (50) und mindestens zwei einander paarweise gegenüberliegende, zum Inkreis (50) hin randoffene Aussparungen (52) begrenzte unrunde Randkontur auf­ weist, und daß der spitzkonische Düsenkörper (20) mit seiner Spitze in die Durchtrittsöffnung (46) des Düsenkopfes (26) eingreift oder durch diese hindurchgreift und sich mit seiner Mantelfläche un­ ter Freilassung von durch die randoffenen Ausspa­ rungen (52) begrenzten Luftaustrittsdüsen gegen die Inkreisabschnitte (48) der Durchtrittsöffnung (46) abstützt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Durchtrittsöffnung (46) vier in glei­ chen Winkelabständen voneinander angeordnete, zum Inkreis (50) hin randoffene Aussparungen (52) auf­ weist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die den Ringraum (24) begrenzende, vorzugsweise konische Innenfläche (54) des Düsen­ kopfes (26) stirnseitig durch einen innenseitig die Durchtrittsöffnung (46) umrandenden Schulterkranz (56) begrenzt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung (46) eine in Auslaßrichtung unter einem dem Konus­ winkel des spitzkonischen Düsenkörpers (20) ent­ sprechenden Winkel (α) konvergierende Begrenzungs­ wand aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Konuswinkel 4° bis 6° beträgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Düsenkopf (26) aus einem auf die Kartuschenkammer (14) aufschraubba­ ren, mit einem Druckluftanschluß (36) versehenen Luftzuführungsteil (40) und einer auf das der Kar­ tuschenkammer (14) gegenüberliegende Ende des Luft­ zuführungsteils (40) aufschraubbaren, die stirnsei­ tige Durchtrittsöffnung (46) aufweisenden Düsenkap­ pe (44) zusammengesetzt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der spitzkonische Düsen­ körper (20) bis maximal zu einem seinem Düsendurch­ messer (60) entsprechenden Abstand über die Durch­ trittsöffnung (46) des Düsenkopfes (26) übersteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der spitzkonische Düsen­ körper (20) auf einen Schraubstutzen (18) der Kar­ tusche (16) lösbar aufgeschraubt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der Düsenkopf (26) , ins­ besondere die Düsenkappe (44) und/oder der Düsen­ körper (20) mit mindestens einem Heizelement oder einer Heizwicklung versehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß der spitzkonische Düsen­ körper (20) mit langgestreckten Außen- und/oder In­ nenrippen versehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kartuschenkolben (32) oder der auf diesen einwirkende Stempel (34) und der Düsenkopf (26) über ein Einstell- und Reduzier­ ventil (46) an eine gemeinsame Preßluftquelle (28) anschließbar sind.