EP4401886A1 - Multipart material needle for a paint pistol, front needle of a material needle, paint pistol, and method for exchanging a front needle - Google Patents
Multipart material needle for a paint pistol, front needle of a material needle, paint pistol, and method for exchanging a front needleInfo
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- EP4401886A1 EP4401886A1 EP22773740.0A EP22773740A EP4401886A1 EP 4401886 A1 EP4401886 A1 EP 4401886A1 EP 22773740 A EP22773740 A EP 22773740A EP 4401886 A1 EP4401886 A1 EP 4401886A1
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- B05B7/2478—Gun with a container which, in normal use, is located above the gun
Definitions
- the invention relates to a material needle for a paint gun according to the preamble of claim 1, a front needle according to claim 24, a paint gun according to claim 25 and a method for replacing a front needle according to claims 27 and 29.
- Material needles in spray guns are used to open and close nozzle openings and thus control the delivery of sprayable material, such as paints, primers and paints from a nozzle.
- sprayable material such as paints, primers and paints from a nozzle.
- the material needle In order to prevent irreversible contamination with an associated negative influence on the spray pattern of the spray gun, the material needle must be cleaned regularly. Furthermore, the material needle is subject to increased wear when processing abrasive materials, which also has a negative effect on the spray pattern from a certain point. In order to prevent a negative influence on the spray pattern, the material needle must therefore be removed regularly. For this it is usually sufficient to replace the part of the material needle that engages in the nozzle opening, for example a needle head. Interchangeable needle heads are known, for example, from US3463363 A or DE69110099T2.
- US3463363A discloses an interchangeable needle head which is detachably connected to a needle shaft via a screw connection.
- DE69110099T2 teaches a material needle with an exchangeable needle head (valve tip) which is detachably connected to the needle head via a clamping sleeve screwed onto a needle shaft.
- the needle head engages with a ball head at the end in an elastically deformable receptacle of the clamping sleeve.
- the needle head is thus mounted like a ball joint.
- the invention has set itself the task of further developing paint spray guns or their material needles in such a way that a simple and quick replacement of a needle tip is possible with high manufacturing tolerances at the same time. Furthermore, the object of the invention is to provide an exchangeable needle tip of a material needle, in which an unintentional detachment of the needle tip from the rest of the material needle can be reliably prevented and in which a radial centering of the material needle, in particular in the area of a needle tip, is ensured independently of the axial position of the material needle can be.
- the object is achieved by a material needle for a paint gun according to claim 1, a pre-needle according to claim 24, a paint gun according to claim 25 and a method for replacing a pre-needle according to claims 27 and 29.
- Spray guns according to the invention are preferably designed as high-pressure spray guns or as low-pressure spray guns.
- the high-pressure paint gun according to the invention atomizes material under high pressure.
- the material pressure is usually between 50 and 400 bar.
- the high-pressure paint gun can be embodied as a conventional high-pressure paint gun that does not use compressed air and as an air-assisted high-pressure paint gun that also uses air to assist atomization. The latter requires less material pressure than the high-pressure spray gun without air support.
- the high-pressure paint spray gun has, for example, a slit-shaped nozzle that generates a flat spray jet without further shaping, with a material valve being provided that serves to control the material delivery.
- the spray gun As a low-pressure spray gun, the spray gun is operated with a low material pressure and is supplied with material either by gravity, vacuum or a low-pressure material feed (less than 40 bar material pressure).
- the low-pressure spray gun can be designed as a so-called cup gun, in which the material is supplied via a cup attached to the spray gun. It can also be provided a material container from which the material z. B. under a material pressure between 1 and 20 bar is pumped to the spray gun. That as low pressure Spray gun embodiment of a spray gun atomizes the material by means of a gas or gas mixture, preferably compressed air, which emerges from an air gap surrounding the material nozzle, as a result of which the material is entrained from the material nozzle and atomized.
- a gas or gas mixture preferably compressed air
- the paint spray gun according to the invention is designed as an automatic paint spray gun or as a hand-held paint spray gun.
- the automatic spray gun is controlled via an external signal source and is not operated directly by a user.
- the hand-held paint spray gun is held in the hand and actuated by a user.
- the spray gun according to the invention can preferably be designed as a uniaxial and dual-axis spray gun.
- the air valve for controlling the air delivery and the material valve for controlling the material delivery share a common axis.
- the axes for controlling the air delivery and the material valve for controlling the material delivery are not arranged coaxially.
- the variant as an automatic or hand-held spray gun can be designed both as a single-axis and as a two-axis paint gun.
- a material needle extending along a longitudinal axis for a paint spray gun with a material nozzle
- the material needle being insertable in a guide channel of the paint spray gun and displaceable along a longitudinal axis to open and close a nozzle opening of the material nozzle with a defined needle stroke.
- the material needle comprises an axially front front needle and an axially rear rear needle, which are detachably connected to one another along a connecting section between the front needle and the rear needle via an axial form fit for conducting axial forces.
- the axial form-fitting is formed by front form-fitting elements arranged on the front needle and rear form-fitting elements arranged on the rear needle, with the form-fitting being able to be canceled by radial deflection of the front and/or rear form-fitting elements.
- the axial form-fitting is secured by means of a securing device which causes a radial deflection of the front and/or rear Positive locking elements prevented, the securing means containing a radially outer plain bearing surface of the front needle and / or the rear needle for positive interaction with a corresponding plain bearing surface of the spray gun.
- the securing means or means can be formed, for example, by wings extending radially away from the material needle or by the outer circumference of the material needle itself.
- Form locking means a direct or indirect form-fitting connection between at least two connection partners, here the front needle and rear needle, which interlock in such a way that the connection can be made even if there is no normal force (perpendicular to the surfaces of the connection partners or to the direction of the impeded movement ) in the direction of obstructed movement does not disengage.
- a frictional connection is a direct or indirect non-positive connection between at least two connection partners, here the front needle and rear needle, which is to be understood by means of a frictional connection between the contact surfaces caused by a normal force (perpendicular to the surfaces of the connection partners or to the direction of the impeded movement). the connection partner is caused.
- connection between the front needle and the rear needle can be either a form fit or a force fit or a combination of both connection techniques.
- a frictional connection can be achieved in particular by an oversize fit in a connecting area of the connection between the front and rear needles, so that a connecting area of the front needle is elastically compressed and a connecting area of the rear needle is elastically widened, or vice versa.
- the connecting section is to be understood as meaning that section of the material needle in which parts of the front needle and the rear needle overlap axially.
- further functions or functional components such as, for example, guide surfaces, tilting bearings and other functional surfaces or components can also be integrated in the connecting section.
- form-locking elements are to be understood as meaning those form-locking elements which contribute to the axial form-locking between the front and rear needles.
- the front end of the front needle and/or the rear needle is to be understood as meaning the end that is located downstream in the direction of material delivery essentially along the longitudinal axis of the material needle opposite the rear end of the same part, whereas the rear end is located upstream of the front end in the direction of material delivery.
- axial refers to the axis of the material needle, which coincides with the axis of the material nozzle and the front needle axis and the rear needle axis.
- Exchanging not only means exchanging a front needle for another front needle, but also removing the front needle and then inserting the same front needle, as is done, for example, when cleaning the front needle and/or the material-carrying areas of the spray gun.
- the front needle or the rear needle has a multiplicity of form-fitting elements, which are preferably distributed axially symmetrically and/or radially symmetrically over the circumference of the front needle or rear needle.
- form-fitting elements which are preferably distributed axially symmetrically and/or radially symmetrically over the circumference of the front needle or rear needle.
- the form fit can advantageously act axially on both sides.
- each form-fitting element has both axially front and axially rear contact surfaces, which interact with corresponding contact surfaces of the corresponding front needle or rear needle. This allows a play-free connection to be implemented.
- form-fitting elements of the front needle and/or the back needle have concave contact surfaces and the corresponding form-fitting elements of the back needle or the front needle have convex contact surfaces corresponding thereto.
- Other corresponding shapes of the contact surfaces such as teeth or corrugations are possible.
- the plain bearing surface of the securing means is advantageously coated with a friction-reducing material.
- a friction-reducing material can be provided with a lubricant to reduce friction.
- the plain bearing surface of the securing means is rounded in the longitudinal direction (in a longitudinal section), for example (circular) arc-shaped or involute-like.
- the contact surface in the plain bearing can advantageously be reduced to a line contact extending in the circumferential direction. Furthermore, the risk of jamming and the occurrence of stick-slip (slip-and-stick effects) are reduced.
- the plain bearing surface can be rounded in the circumferential direction.
- the rounding can, for example, be adapted to a radius of curvature of the wall of the guide channel or selected to be smaller than the radius of curvature of the wall.
- the elasticity of the securing means can be increased, but above all a cross-sectional shape that is advantageous in terms of flow technology can be achieved. If the rounding of the sliding bearing surface is designed to be larger than the radius of curvature of the wall of the guide channel or if there is no rounding, contact can be achieved at two locations spaced apart from one another.
- the maximum static friction force between the plain bearing surface of the securing means and the sliding surface of the paint spray gun is smaller than the force that a counteracting element, for example a spring, exerts on the material needle in the direction of the longitudinal axis in the material dispensing direction and counteracts the needle stroke .
- the slide bearing surface of the securing means is advantageously closed continuously in a circumferential direction of the slide bearing.
- the securing means is designed with the slide bearing surface, for example as a circular disk or as a circular cylinder or as a sleeve, with the casing of the circular disk or circular cylinder forming the slide bearing surface.
- a closed sliding bearing surface allows the front needle to be centered precisely in the guide channel.
- the plain bearing surface can also be formed with interruptions in a circumferential direction of the plain bearing.
- the plain bearing surface can be composed of a large number of non-contiguous partial plain bearing surfaces which are connected to a needle shaft of the front needle and/or the rear needle, for example via radially projecting webs or wings.
- the sliding bearing surface can be designed to be continuously closed in the axial direction.
- the sliding bearing surface can also be designed with one or more interruptions in the axial direction.
- An axially continuous plain bearing surface is easy to produce in terms of manufacturing technology. Interruptions in the plain bearing surface are more complex in terms of production technology, but can improve the sliding properties of the plain bearing, for example by a lubricating film of the material to be atomized forming in the interruptions.
- the interruptions can be formed, for example, as a large number of grooves or grooves in the plain bearing surface.
- the material needle advantageously has two axially spaced rocker bearings, each rocker bearing having an outer peripheral bearing surface extending in the axial direction on the front needle or the rear needle and an inner peripheral bearing surface on the rear needle or the front needle, which is associated with the outer peripheral bearing surface and extends in the axial direction, so that the inner peripheral Bearing surface encloses the outer peripheral bearing surface of each tilting bearing, in each case at least partially touching.
- the two tilting bearings form contact points or surfaces that prevent the front needle from tilting in relation to the rear needle. Due to the tilt bearing, the front needle is statically clearly and tilt-proof compared to the rear needle.
- the tilting bearings can expediently be designed as cylinders and a cylinder receptacle assigned to the cylinder, such that the inner peripheral bearing surface forms a cylinder receptacle and the outer peripheral bearing surface essentially forms a cylinder.
- the cylinder receptacle can be made, for example, as a bore in the front needle or the rear needle.
- the cylinder receptacle can also be formed by contact surfaces that bear against the outer peripheral bearing surface in a punctiform or linear manner.
- a pin-like projection of the rear needle or the front needle, delimited by a corrugated shoulder, can be used as the cylinder.
- the cylinder and cylinder seat can be manufactured with a slight interference fit.
- there is an interference fit between the front needle and the rear needle so that the front needle and the rear needle are firmly but releasably connected to one another even when they have been removed from the spray gun.
- this connection can also be realized by an undercut in the front needle or the rear needle, into which a counter-element of the front needle or the rear needle engages.
- one of the tilting bearings is arranged at the axially rear end of the front needle, or if the bearing surfaces of the front or rear needle that form the tilting bearing begin at the height of the axially rear end of the front needle and extend axially over a limited section in the material dispensing direction.
- the inner peripheral or the outer peripheral bearing surface of a tilting bearing are also designed as form-fitting elements of the axial form-fitting between the front needle and the rear needle, so the form-fitting elements take on both the function of a tilting bearing and the function of a positive-locking connection.
- Such positive-locking elements make it possible to secure the connection against unintentional loosening, even when increased forces act on the connection.
- Such a safety device is important, for example, for use in high-pressure paint spray guns, in which a material is sprayed under pressures of 40 bar to 400 bar, which can result in the high material pressure counteracting the opening of the material valve.
- such a securing of the connection is advantageous, for example, when the front needle becomes wedged or, for other reasons, an increased expenditure of force has to be applied to pull back the front needle.
- the front needle and/or the rear needle can expediently form at least two form-fitting elements that are axially spaced apart from one another for the axial form-fitting connection between the front needle and the rear needle.
- the forces that can be transmitted via the form fit can be increased. High transmission forces also serve to improve the security of the connection between the front and rear needles.
- the form-fitting elements are arranged in an axially front half of the front needle and—analogously—the rear form-fitting elements are arranged at the level of the front half of the front needle, i.e. essentially at the axial end of the rear needle, in particular at the axially front end the rear needle, are arranged.
- the securing means and in particular the plain bearing surface of the securing means, is formed axially at the level of the front positive-locking elements.
- the sliding bearing surface is preferably arranged axially between two axially spaced form-fitting elements of the front and rear needles. Positioning the securing means or its plain bearing surface in this way relative to the form-locking elements can produce a force that is essentially vertical (i.e. acting in the radial direction to the axis of the material needle) to secure the axial form-lock between the front and rear needles, and also a uniform force Distribution of this force can be realized on two or more axially spaced-apart form-fitting elements of the pre-needle.
- the axial form fit or the connecting section can be arranged at different positions within a spray gun.
- the axial form fit or the connecting section can be arranged at the front, viewed relatively, so that they are located within a material-carrying guide channel (paint channel).
- the entire front needle is preferably located in the guide channel, as a result of which the plain bearing between the sliding surface of the wall of the guide channel and the plain bearing surface of the securing means is partially lubricated by the material itself.
- the axial form fit or the connecting section can be located outside of the material-carrying channel, preferably in a guide channel that is sealed off from the material-carrying channel and is arranged axially behind it.
- This guide channel which does not carry material, is also referred to below as a guide bush.
- the slide bearing formed in the guide bush can then be lubricated, for example, by means of a separate lubricant.
- the front needle has guide surfaces for forming a second plain bearing with the wall of the guide channel.
- the second plain bearing is located at a different axial position than the first plain bearing formed by the plain bearing surface and the sliding surface. This ensures the coaxial alignment of the front needle and/or the rear needle and reduces the tendency of the material needle to vibrate.
- the guide surface of the second plain bearing is advantageously twisted radially relative to the plain bearing surface of the first plain bearing, ie it assumes a radial position (angular position) that differs from the radial position (angular position) of the plain bearing surface. It is advantageous if the form-fitting elements of at least the front needle and/or the rear needle are arranged on radially deflectable spring tongues, in particular in such a way that the spring tongues of the front needle do not touch the rear needle in certain areas or over the entire axial length when connected, or that in the case of The spring tongues arranged on the rear needle do not touch the front needle, preferably only the positive-locking elements arranged at the ends of the spring tongues and the opposite area of the front needle or rear needle touch.
- a radial elasticity of the front needle or the rear needle can be increased in some areas via the spring tongues and, for example, a release of the axial form fit can be facilitated.
- the spring tongues can be produced, for example, by making longitudinal slots or recesses in a closed circular cylindrical lateral surface of the front needle and/or the rear needle.
- the axial form fit between the front needle and the rear needle is prestressed in the radial direction, in particular by forming a pairing of the front form-fitting elements with the rear form-fitting elements as an interference fit.
- the front needle and the rear needle which prevents the front needle from detaching or falling off the rear needle when the safety device is lifted, for example in a maintenance state for replacing the front needle. Otherwise it is also possible to ensure this by means of a corresponding rigidity of the spring tongues, without the need for an interference fit.
- the positive-locking elements can be designed in such a way that a tactile and/or acoustic feedback is produced when the front needle is connected to the rear needle.
- the axial form fit between the front and rear needles can be designed to be self-locking or non-self-locking with respect to an axial tensile force in a release direction.
- the axial form fit is expediently not designed to be self-locking, so that the form fit can be released simply by applying an axial tensile force.
- cumbersome loosening operations in which a form fit has to be levered out with a tool, can be avoided.
- a form fit that is not self-locking can be implemented in particular via a force converter acting between the front and rear needles.
- a force translator is a mechanical effective surface pair, in which an introduced axial tensile force is at least partially converted into a radially acting force, which causes the form-fitting connected form-fitting elements of the axial form-fitting between the front and rear needle to be lifted from each other.
- the force translator can be implemented, for example, in the form of an inclined surface that deflects the adjacent area of the front or rear needle in a radial direction during a movement in the axial direction and thus serves to translate an axial force component into a radial force component.
- the smooth running of a release process can be advantageously influenced.
- the securing means is radially elastically deformable, in particular through a recess located in the securing means and/or an opening located there.
- the first plain bearing can be slightly radially braced between the plain bearing surface and the sliding surface of the guide channel. This allows improved centering with only a slight increase in the frictional forces in the plain bearing.
- the front needle is characterized in that the front needle comprises, at the level of the connecting section, a radially projecting securing means having a sliding bearing surface for introducing radially acting forces onto the connecting section.
- the invention also relates to a rear needle of the material needle described above with the features mentioned in relation to the rear needle.
- the above statements should not be understood to mean that the invention should be limited to a material needle that includes a front needle and a rear needle. Both the front needle and the rear needle can form independent objects of the invention. Furthermore, the material needle can also be made up of more than two parts, which in particular can be separated from one another.
- a paint spray gun with a material needle mounted in the paint spray gun, as described above is proposed.
- the paint spray gun includes a material nozzle (nozzle) with a nozzle orifice defining an axis.
- the material needle extends along a longitudinal axis. The longitudinal axis of the material needle and the axis of the nozzle opening coincide.
- the spray gun comprises a guide channel which extends in the direction of the axis of the nozzle opening and in which the material needle runs at least in sections.
- the material needle can be moved axially along the longitudinal axis to open or close the nozzle opening within a defined needle stroke in the guide channel.
- the guide channel has a sliding surface facing the axis of the nozzle opening and forms an axial sliding bearing with the sliding bearing surface of the securing means of the material needle to ensure the axial form fit between the front needle and the rear needle.
- the sliding surface of the guide channel can be formed from a first material and the sliding bearing surface of the securing means from a second material that is different from the first material.
- the guiding channel can be formed from a metal or a metal alloy, while the sliding surface is formed from an engineering plastic.
- abrasion effects can essentially be limited to the front needle, which serves as a wearing part.
- a part forming the sliding surface or the entire front needle can consist of a particularly abrasion-resistant material such as a metal alloy suitable for this purpose or a technical ceramic.
- only the tip of the needle or the front part of the front needle can consist of such a material.
- the invention also relates to a first method for exchanging a front needle of a material needle mounted in a spray gun with a longitudinal axis, this longitudinal axis coinciding with an axis of the nozzle opening defined by a nozzle opening of a material nozzle.
- the longitudinal axis defines a radial direction which extends circumferentially perpendicular to the longitudinal axis.
- the material needle comprises an axially front front needle and an axially rear rear needle, which are detachably connected to one another via an axially extending connecting section in order to transmit axial forces.
- the spray gun has a extending in the direction of the axis defined by the nozzle opening guide channel in which the material needle axially to the longitudinal axis for release or for Closure of the nozzle opening is displaceable in an operating mode for spraying paint or another liquid within a defined Nadelhubes and wherein the guide channel clearly defines a radial position of the connecting portion.
- the axially extending connecting section of the material needle is located at least in sections in the guide channel when the material needle is within the defined needle stroke.
- the material needle can be moved beyond the defined needle stroke in a maintenance mode (maintenance state) to replace the front needle, so that the connecting section is outside of the guide channel, with the front needle and the rear needle being able to be separated from one another only and precisely when the connecting section is outside of the guide channel.
- a maintenance mode maintenance state
- the following steps must be carried out to replace the front needle: a) axial displacement of the material needle beyond the defined needle stroke up to a point at which the connecting section lies outside the guide channel, b) loosening the front needle from the rear needle by applying an axial tensile force to the front needle , c) connecting the same or another front needle to the rear needle at the connecting section by pushing the same or another front needle onto the rear needle and d) axially pushing in the material needle up to a point at which the connecting section lies within the guide channel.
- an intermediate step is performed between releasing and connecting the same or another front needle to the rear needle. This can involve cleaning the front needle and/or choosing a different front needle, preferably an unused one.
- components of the spray gun closing the guide channel axially and/or axial stop surfaces impeding the axial movement of the material needle such as an air cap, must be removed from the spray gun in order to carry out the method.
- the spray gun can advantageously be designed in such a way that the material needle is axially displaced backwards beyond the defined needle stroke up to a point at which the connecting section lies outside of the guide channel. This is achieved, for example, in that the guide channel is open to the rear is carried out and / or one or more components are provided which impede a backward movement of the material needle and are detachably attached to the spray gun and preferably provide an end stop for the rear end of the rear needle s.
- second method for replacing a front needle of a material needle mounted in a paint spray gun with essentially the same structure as described in connection with the first method, - instead of removing the connecting section of the material needle from the guide channel by axially displacing the material needle from the guide channel move - be provided to remove the guide channel from the spray gun and thereby cancel the slide bearing between the slide bearing surface of the securing means and the sliding surface of the guide channel, so that the securing of the axial form fit is canceled.
- an intermediate step is carried out between releasing and connecting the same or another front needle to the rear needle. This can involve cleaning the front needle and/or choosing a different front needle, preferably an unused front needle.
- FIG. 1 shows a perspective view of a first spray gun according to the invention in an operating state A
- FIG. 2A shows the spray gun from FIG. 1 in a longitudinal section
- FIG. 2B shows a detailed view of a front section of the spray gun from FIG. 2A
- FIG. 3 shows a front section of a material needle according to the invention of the spray gun from FIG. 1 in a perspective view
- FIG. 4 shows a front section of a rear needle of the paint spray gun from FIG. 1 in a perspective view
- 5A shows a longitudinal section through a guide channel of the spray gun from FIG. 1 in operating state A
- FIG. 5B shows a longitudinal section rotated by 45° about the longitudinal axis in relation to FIG. 5A
- FIG. 6 shows a section of the longitudinal section according to FIG. 2 without the air cap and duct component in a maintenance state B of the spray gun
- FIG. 7 shows an illustration analogous to FIG. 6 with a front needle and an air cap and channel component to be attached
- FIG. 8 shows a second spray gun according to the invention in a perspective view in an operating state A
- FIG. 9 shows a perspective view of a paint channel of the spray gun according to FIG. 8 and a material needle inserted therein
- FIG. 10 shows a front needle according to the invention of the paint spray gun from FIG. 8 in a perspective view
- FIG. 11 shows a longitudinal section of the color channel from FIG. 9,
- Fig. 12 shows a cross section through the color channel according to section A-A from Fig. 11,
- FIG. 13 shows a rear needle for the spray gun from FIG. 8 in a perspective view
- FIG. 14 shows an alternative front needle for the spray gun from FIG. 8 in a perspective view
- FIG. 15 shows a third spray gun according to the invention in a sectional view in an operating state A
- FIG. 16 is a perspective view of a connecting portion between a front needle and a rear needle connected to the front needle for the paint spray gun of FIG. 15;
- FIG. 17 shows a detail of the longitudinal section from FIG. 15, 18 shows the longitudinal section according to FIG. 17 in a maintenance state B, in which an air cap, a duct component and a rear part have been removed,
- FIG. 19 shows a section of the longitudinal section from FIG. 17 with a material needle in an operating state A, in which the connecting section is located inside the guide channel, and FIG
- FIG. 20 shows a section of the longitudinal section from FIG. 18 with a material needle in a maintenance state B, in which the connecting section is located outside the guide channel.
- FIG. 1 to 7 show a first embodiment of the invention. Shown is a spray gun 1 designed as an air-assisted high-pressure spray gun with a compressed air connection L and a material connection S. Paint under pressure of, for example, 100 bar is fed into a paint channel F′ via the material connection S and is discharged via a nozzle 2 or a nozzle opening 2′. of the spray gun 1 delivered. Due to the pressure, the paint is atomized immediately upon exiting the nozzle opening 2'.
- the shape of the emitted paint jet can be adjusted via air outlet openings 18' of an air cap 18. Horns 25 can be provided on the air cap for this purpose. These can protrude from the air cap in the material discharge direction M, as can be seen from FIG. 8, for example.
- Air outlet openings 18' can be provided on the horns, which are directed from the outside in the radial direction inwards towards the extended axis X' of the nozzle opening.
- the air released at these air outlet openings 18 ′ is sometimes also referred to as horn air and can be regulated via the adjusting screw 21 and/or the lateral adjusting screw 23 .
- air outlet openings 18′ can be provided directly on the air cap, which are diametrically opposite with respect to the axis X′ of the nozzle opening and are used to transport the atomized material in the material discharge direction M and, if necessary, to shape the jet.
- an annular gap 26 shown in FIG. 8 can also be provided, which surrounds the material nozzle and from which compressed air exits, which is used for atomization or to support atomization.
- a material needle 3 is mounted so that it can be displaced axially along the longitudinal axis X of the material needle 3 in the paint channel F′, which is designed as a circular cylinder and as a hollow cylinder, of the paint spray gun.
- the longitudinal axis X coincides with the axis X' of the color channel F'.
- the longitudinal axis X defines a radial direction R perpendicular to the longitudinal axis.
- the material needle 3 is preloaded by a counteracting element 11 designed here as a spring, as can be seen from Fig. 2 A, among other things, with an axial pretensioning force acting in a material dispensing direction M and closes the nozzle opening 2' or an upstream one with a needle tip 16 valve seat.
- a trigger element 20 of the paint spray gun 1 is actuated manually, via which the material needle 3 is displaced axially backwards over a defined needle stroke to release the nozzle opening 2'.
- the material needle 3 is essentially in two parts, with an axially front front needle 4 and a rear needle 5 connected to the front needle 4 along a connecting section V.
- the front needle 4 and rear needle 5 are connected to one another via an axial form fit.
- the form fit is formed by interlocking form fit elements 6a and 6b attached to the front needle 4 and the rear needle 5, respectively.
- the form-fitting elements 6b of the rear needle 5 in the exemplary embodiment shown here are two form-fitting elements 6b that are spaced apart axially and are designed as circumferential annular grooves on a front end of the rear needle 5' and have a concave cross-section, as can be seen from the illustration of a front section of the rear needle 4 can be seen from FIG.
- Form-fitting elements 6a of the front needle 4 which are arranged diametrically opposite one another and are convex in cross section but do not extend over the entire circumference of the front needle 4, engage in these annular grooves, as can be seen from FIG. 3, among other things.
- the positive locking elements 6a are attached to a radially deflectable spring tongue 14 of the front needle 4 so that the positive locking can be canceled by the positive locking elements 6b of the rear needle 5 by applying an axial tensile force to the front needle
- the form-fitting elements 6a and 6b are concave-convex, the form-fitting elements 6a and 6b form a force converter which causes tensile forces applied in the axial direction into radial deflection forces to lift the form-fitting elements 6a from the form-fitting elements 6b.
- the form fit designed in this way not designed to be self-locking and not designed to be detachable without a deflection of the spring tongue 14 in the radial direction R.
- the form fit can be produced by sliding the front needle 4 axially onto the rear needle 5 or by axially pulling the front needle 4 off the rear needle 5 .
- the front needle 4 has a wing-like securing means 7 which protrudes radially from the spring tongue 14 .
- the securing means 7 has radially on the outside a slide bearing surface 8 which is arcuate in the axial direction and shown in FIG.
- the plain bearing surface 8 and the sliding surface 9' form an axial plain bearing 10 for axial-radial guidance of the front needle 4, ie for defining a radial position of the front needle 4 relative to the guide channel F'.
- the securing means 7 thus serves on the one hand to secure the axial form fit and on the other hand the positional orientation of the front needle, ie the concentric alignment of the front needle 4 in the guide channel F'.
- the slide bearing 10 formed in this way prevents the spring tongue 14 from deflecting radially and thus prevents the form-fitting elements 6a from lifting off from the form-fitting elements 6b.
- the corresponding contact of the sliding bearing surface 8 against a section of the wall 9 of the guide channel F', the sliding surface 9', can be seen, for example, in FIG. 5A.
- Such an improved positional accuracy of the front needle 4 allows the needle tip 16 to be positioned more precisely in relation to the nozzle opening 2' or the valve seat. This leads to less and in particular more even wear and thus a longer service life of the front needle 4 and a more even spray pattern of the spray gun 1.
- the securing element 7 is designed to be “soft” in a radially elastic manner, namely web-like and with an opening O located in the securing element 7 or at least one recess, see for example Figure 5B.
- the securing element 7 becomes radial when it is inserted into the guide channel F slightly prestressed and initiates corresponding radially acting forces in the axial form fit.
- a small amount of play can also be provided between the securing element 7 and the channel wall 9, with the forces acting radially on the channel wall 9 only beginning to act when the spring tongues 14 are released by slightly opening the connection between the front needle 4 and the rear needle 5 via the interaction of the form-fitting elements 6a and 6b, are deflected in the radial direction R.
- improved protection of the form-fit against radial deflection and, in particular, an additional, friction-locked connection in the pairing of the form-fitting elements 6a and 6b can be implemented.
- Operating state A is understood to be a state of the paint spray gun 1 in which the paint spray gun 1 is ready for dispensing paint or another liquid from the nozzle opening 2' and in which in particular the slide bearing surface 8 and the slide surface 9' are in contact .
- the material needle 3 has two tilting bearings, namely an axially front tilting bearing 12a and an axially rear tilting bearing 12b, which prevent tilting of the front needle 4 (Front needle axis Xv) against the rear needle 5 (rear needle axis XH).
- the rear rocker bearing 12b is formed by an outer peripheral bearing surface 12b" of the lateral surface of a front end of the rear needle 5, which is formed by an inner peripheral bearing surface 12b', an inner surface of an end sleeve section at the rear end of the front needle 4.
- the front rocker bearing 12a is formed by the form-fitting elements 6a and 6b.
- the tilting bearings 12a, 12b which are axially spaced apart from one another, thus form, via their bearing surfaces, support points which prevent the front needle axis Xv from tilting relative to the rear needle axis XH.
- the overlapping portion of the front needle 4 and the rear needle 5 between the axially front end of the rear needle 5' and the axially rear end of the front needle 4' forms the connecting portion V.
- a guide sleeve of the fore-needle 4 designed as a hollow cylinder and forming the bearing surface 12b' another guide surface 13 is formed on a protruding wing, projecting radially, which in combination with the channel wall 9 of the guide channel F' second slide bearing 10 'forms.
- the guide surface 13 is arranged at a different angular position in the circumferential direction U relative to the plain bearing surface 8 of the securing means 7 .
- This angular position is rotated by approximately 45° relative to a radial position (circumferential direction) of the plain bearing surface 8 .
- the plain bearing surface 8 thus defines a first radial position of the front needle 4
- the guide surface 13 defines a second radial position of the front needle 4 .
- the front needle 4 is supported in the guide channel F' in a statically unambiguously determined manner.
- FIG. 5B shows a longitudinal section rotated by 45° compared to that in FIG. 5A.
- an extended first plain bearing 10 can also be provided in order to ensure security against tipping.
- Such a sliding bearing is shown, for example, in FIGS.
- the first slide bearing 10 is preferably longer in the longitudinal axis than the diameter of the material needle 3 at the slide bearing point, preferably twice or three times the length of the diameter.
- the front needle 4 can be subdivided accordingly into three functional sections, namely the guide sleeve at the axially rear end of the front needle 4 to form a tilting bearing 12b, spring tongues 14 adjoining axially in the material dispensing direction M, and on the radially inner side the form-fit elements 6a for forming an axial form-fit with the rear needle 5 and at the same time the bearing surface 12a' of the first tilting bearing 12a as well as a securing means 7 with a plain bearing surface 8 for forming the plain bearing 10 are arranged on the outside, and finally a front needle head adjoining the spring tongues 14 in the direction of material delivery, on which a valve (needle valve ) serving needle tip 16 for opening and releasing the nozzle 2 is formed.
- a valve needle valve
- the rear needle 5 has two at the axially front end of the rear needle 5'
- the rear needle 5 has a bearing surface 12b' for forming the tilting bearing 12b.
- the needle tip in this exemplary embodiment is designed in several parts, here with a ball made of a hard metal or a technical ceramic that is introduced into the needle tip as a separate component.
- the rest of the front needle 4 is made here from a fiber-reinforced engineering plastic, a ceramic or a metal alloy.
- the rear needle 5 is made of a metal, a metal alloy or a ceramic.
- the spray gun can be put into a maintenance state B shown, for example, in FIG.
- the maintenance state B can be defined as that state of the spray gun 1 in which the contact between the plain bearing surface 8 and the sliding surface 9' is eliminated.
- maintenance condition B is established by removing an air cap 18 and a channel component 17 forming the guide channel F' Rear needle 5 is no longer secured, so that the front needle 4 can be pulled off the rear needle 5 by axial pulling forward (to the left in the plane of the drawing) with radial elastic deflection of the tongue 14 .
- the removed front needle 4 can be exchanged for a new front needle and pushed onto the rear needle 5 until an axial form fit of the form-fitting elements 6a, 6b is restored.
- the duct component 17 and then the air cap 18 are mounted again on the spray gun or the base body 30 of the spray gun 1 .
- the rear needle 5 can remain in the spray gun 1 for replacement and does not have to be loosened, loosened or removed from the spray gun 1 in any other way.
- a corresponding configuration of the paint spray gun 1 enables quick, simple and above all tool-free cleaning or such an advantageous exchange of a front needle 4 .
- the rear needle 5 is mounted circumferentially over the entire circumference of the needle shaft of the rear needle 5 via a guide bushing F" located axially behind the color channel F'.
- the guide bushing F" is sealed off from the color channel F' by sealing elements D.
- the radial position of the rear needle 5 is clearly defined via the guide bushing F".
- the paint spray gun 1 shown in the second exemplary embodiment is a low-pressure paint spray gun 1 in a paint-flow cup variant, in which paint can be introduced into the paint channel F' by gravity via a paint-flow cup that can be attached to the material connection S and via the material nozzle 2 or its nozzle opening 2 ' is sprayable.
- the paint is not fed under high pressure into the paint-carrying guide channel F' and atomized under pressure, but is entrained and thereby atomized by a separate air stream, which exits as atomizing air at the annular gap 26 near the nozzle opening .
- the second exemplary embodiment differs in addition to the different design of the dye feed S, the nozzle 2 and the compressed air distribution via differently arranged and designed air outlet openings 18' with regard to the valve seat and the needle tip 16 forming the valve head, which is needle-shaped here, i.e. conically pointed tapering end, cf. in particular Fig. 10.
- a further difference relates to the design of the second section of the front needle 4, which is arranged between the needle tip 16 and the second tilting bearing 12b in the first embodiment, it is not open at the side and has a spring tongue 14 - but is closed around the circumference, so that the fore-needle 4 has essentially a continuous sleeve-like shape from the axially rear end of the fore-needle 4' to the needle tip 16, with the front half of the Fore needle 4 analogous to the first exemplary embodiment, a sliding bearing surface 8 is formed on the radially projecting and wing-like securing means 7 .
- positive-locking elements 6a which can only be seen in the figures with longitudinal sections, are formed pointing radially inwards.
- the rear needle 5 shown in FIG. 13 is designed in the same way as the first exemplary embodiment, i.e. analogously to FIG. 4.
- the elasticity in the radial direction R or the deflectability of the form-fit elements 6a is reduced compared to the first exemplary embodiment and made stiffer, so that slightly higher axial forces are required to release the axial form-fit.
- the lateral recesses of the first configuration which are provided for easier deflection of the spring tongues in the radial direction R and run in the direction of the longitudinal axis X, can also have a different shape, different length and/or width or different depth and, for example, not be designed to penetrate be.
- the function of securing the axial form fit in the operating state (FIG. 11) via the slide bearing 10 between the wall 9 of the guide channel F' and the slide bearing surfaces 8 of the securing means 7 are comparable.
- the front needle 4 can be exchanged by removing the channel nozzle component 17 in the axial direction, exchanging the front needle and then reapplying the guide channel 17 .
- the securing part 7 does not extend over the entire circumference of the guide channel F′ but only in sections, here for example over an angular range of a few degrees, on the wall 9 of the guide channel F′.
- paint can flow axially past the securing means 7 laterally, approximately unhindered, via interruptions 8 ′ in the securing means 7 .
- the reference numerals 7', 8" and 10" indicate that, in addition to the securing means 7 with the slide bearing surface 8, the forehand needle comprises a diametrically opposite second securing means 7' with an associated slide bearing surface 8, which has a second opposite slide bearing 10" with the wall 9 of the guide channel F' forms.
- any other preferably radially symmetrical arrangement of a plurality and in particular exactly three securing means 7 with corresponding three plain bearing surfaces 8 is also conceivable.
- 13 and 14 show a variant of the second embodiment of FIG of the guide sleeve forming the tilting bearing 12b and the needle tip 16 is open at the side.
- the use of a spring tongue 14 can be made dependent on whether or which pretensioning forces are to be implemented in the form fit between the form fit elements 6a, 6b and how high the release forces are to be designed to cancel the axial form fit, i.e. the pulling of the front needle 4 from the rear needle 5 . Otherwise, reference is made to the statements relating to the previous configurations, which can be applied analogously to this configuration.
- 15 to 20 show a third exemplary embodiment of a spray gun according to the invention with a material needle 3 according to the invention, which is designed as a high-pressure spray gun analogously to the spray gun 1 of the first exemplary embodiment.
- a material needle 3 according to the invention which is designed as a high-pressure spray gun analogously to the spray gun 1 of the first exemplary embodiment.
- the third exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment essentially in the arrangement and design of the connecting section V.
- the front needle 4 is also connected to the rear needle via an axial form fit, which is formed by form-fitting elements 6a, 6b of the front needle 4 and the rear needle 5, respectively.
- the positive-locking elements 6b are, however, designed as latching projections on a fork-shaped front end with two spring tongues 14 End 'of the rear needle 5' is formed, which engage in a circumferential annular groove at the axially rear end of the front needle 4', the annular groove representing the positive-locking elements 6a.
- the front, essentially cylindrical end of the rear needle 5' forms the securing means 7, with a lateral surface of the cylindrical end of the rear needle 5' forming the slide bearing surface 8.
- the lateral surface is mounted in a guide channel F, which is designed as a guide bushing F" for the cylindrical front end of the rear needle 5'.
- the inner lateral surface of the guide bushing F" forms the counter-bearing surface required for the plain bearing 10 in the form of the sliding surface 9'.
- the axial form fit is secured against cancellation via the sliding bearing 10 as long as the connecting section V between the front and rear needles 4, 5 is within the guide channel F".
- the safety device is unlocked by moving the connecting section V of the material needle along the longitudinal axis of the material needle X, counter to the material dispensing direction M.
- the material needle is pushed in this direction until a point is reached at which the connecting section V is outside the guide channel F ", which removes the security.
- This state indicates a maintenance state B.
- the front needle 4 can have a shoulder 24 in the area which is in the operating state A in the material-carrying guide channel F', on which the circumference of the front needle 3 widens from the back to the front.
- the shoulder 24 can be designed in such a way that after the safety device has been released and the material needle 3 has been pulled back further, it abuts against a wall in the material-guiding channel F′, the connection between the front needle 4 and the rear needle 5 being released as the needle is pulled back further.
- the rear part 22 can also serve as a material quantity regulator, with which the maximum material quantity dispensed can be set.
- the rear part 22 in operating state A forms a stop for the rear end of the rear needle 5", which, when the material needle is maximally deflected counter to the material dispensing direction M, i.e. when the trigger element 20 is fully pulled off, abuts against an inner surface of the rear part 22. If this stop or the The rear part 22 itself is displaced in the opposite direction to the material delivery direction M, the material needle can be further deflected in the opposite direction to the material delivery quantity M, as a result of which the material valve can be opened further and a larger quantity of material can be delivered.
- the rear part preferably has an adjustment mechanism that allows a translatory movement relative to the longitudinal axis X of the material needle 3, which preferably takes place via a rotary movement in or against the circumferential direction and preferably in the manner of a helical gear.
- Such a material quantity regulation is preferably used in air-atomizing low-pressure paint spray guns according to FIGS. 8 to 14.
- these air-atomizing low-pressure paint spray guns can also be designed in a single-axis design according to FIGS. 1 to 7 and , the material valve or the material needle preferably being designed according to FIGS.
- an axially rear tilting bearing 12b in the material needle 3 is formed by a pin-shaped, cylindrical rear end of the front needle 4, with the opposite receiving opening of the rear needle 12b" being received, preferably with a slight oversize fit.
- the spring tongue 14 of the rear needle 5 touches the rocker bearing 12a between the first and the second or 12b located section of the front needle 4.
- FIG. 12 only one securing means 7, one spring tongue 14, etc. is shown for reasons of clarity, but this should not be understood to mean that only exactly one securing means 7, one spring tongue, etc. is provided, but rather that at least one securing means 7, a spring tongue 14, etc., but expediently several such functional elements are provided.
- FIGS. 1 to 7 in the exemplary embodiment illustrated therein, two diametrically opposite spring tongues 14, two diametrically opposite securing means 7 and two diametrically opposite positive-locking elements 6a are provided.
- a different circumferential distribution of, for example, three or more elements is also possible, insofar as the material flow in the material delivery direction M continues to be guaranteed by the distribution and number of elements.
- the invention presented here makes it possible to easily and simply manufacture a front needle that is inexpensive to produce with a rear needle for use in a paint spray gun, which ensures excellent positional accuracy between a guide channel and the front needle and between a front needle and a rear needle.
- the invention described can be applied to all types of spray guns, even if they do not fall within the above categorization.
- the uniaxial spray guns shown in the drawings 1 to 7 and 15 to 20 can also be equipped with a material valve according to FIGS. 9 to 11 and 13 and 14, preferably as a low-pressure spray gun.
- the connection between the front needle and the rear needle of FIGS. 1 to 7 and 9 to 14 can be made with a connection be combined according to Figures 15 to 20.
- the connection of FIGS. 15 to 20 can also be used in a paint spray gun according to FIGS. 1 to 19.
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Abstract
Description
Mehrteilige Materialnadel für eine Lackierpistole, Vordernadel einer Materialnadel sowie Lackierpistole und Verfahren zum Austausch einer Vordernadel Multi-part material needle for a paint gun, front needle of a material needle and paint gun and method for replacing a front needle
Die Erfindung betrifft eine Materialnadel für eine Lackierpistole nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Vordernadel nach Anspruch 24, eine Lackierpistole nach Anspruch 25 sowie ein Verfahren zum Austausch einer Vordemadel nach den Ansprüchen 27 und 29. The invention relates to a material needle for a paint gun according to the preamble of claim 1, a front needle according to claim 24, a paint gun according to claim 25 and a method for replacing a front needle according to claims 27 and 29.
Materialnadeln in Lackierpistolen dienen dem Öffnen und Verschließen von Düsenöffnungen und damit der Steuerung der Abgabe von sprühfähigem Material, wie zum Beispiel Lacken, Grundierungen und Farben aus einer Düse. Um eine irreversible Verschmutzung mit einer einhergehenden negativen Beeinflussung des Sprühbilds der Lackierpistole zu verhindern, muss die Materialnadel regelmäßig gereinigt werden. Des Weiteren unterliegt die Materialnadel bei der Verarbeitung von abrasiven Materialien einem erhöhten Verschleiß, der das Sprühbild ab einem bestimmten Punkt ebenfalls negativ beeinflusst. Um eine negative Beeinflussung des Sprühbilds zu verhindern, muss die Materialnadel daher regelmäßig ausgebaut werden. Hierfür ist es zumeist ausreichend, den Teil der Materialnadel auszutauschen, der in die Düsenöffnung eingreift, beispielsweise einen Nadelkopf. Austauschbare Nadelköpfe sind beispielsweise aus der US3463363 A oder der DE69110099T2 bekannt. Material needles in spray guns are used to open and close nozzle openings and thus control the delivery of sprayable material, such as paints, primers and paints from a nozzle. In order to prevent irreversible contamination with an associated negative influence on the spray pattern of the spray gun, the material needle must be cleaned regularly. Furthermore, the material needle is subject to increased wear when processing abrasive materials, which also has a negative effect on the spray pattern from a certain point. In order to prevent a negative influence on the spray pattern, the material needle must therefore be removed regularly. For this it is usually sufficient to replace the part of the material needle that engages in the nozzle opening, for example a needle head. Interchangeable needle heads are known, for example, from US3463363 A or DE69110099T2.
Die US3463363A offenbart einen austauschbaren Nadelkopf, welcher mit einem Nadelschaft lösbar über eine Schraubverbindung verbunden ist. US3463363A discloses an interchangeable needle head which is detachably connected to a needle shaft via a screw connection.
Die DE69110099T2 lehrt eine Materialnadel mit einem austauschbaren Nadelkopf (Ventil spitze), welcher über eine auf einen Nadelschaft aufgeschraubte Klemmhülse mit dem Nadelkopf lösbar verbunden ist. Dabei greift der Nadelkopf mit einem endseitigen Kugelkopf in eine elastisch verformbare Aufnahme der Klemmhülse ein. Der Nadelkopf ist damit kugelgelenkartig gelagert. DE69110099T2 teaches a material needle with an exchangeable needle head (valve tip) which is detachably connected to the needle head via a clamping sleeve screwed onto a needle shaft. The needle head engages with a ball head at the end in an elastically deformable receptacle of the clamping sleeve. The needle head is thus mounted like a ball joint.
Derartige Lösungen genügen dem Anspruch eines schnellen Austausches der Nadelspitze, sind jedoch herstellungstechnisch aufwendig zu fertigen und erfordern für die Sicherstellung ausreichender Positionierungsgenauigkeiten des Nadelkopfs entweder die Verwendung von technisch aufwendigen Feingewinden oder gewährleisten keine axial ausreichend eindeutige Ausrichtung des Nadelkopfs. Such solutions meet the requirement of a quick replacement of the needle tip, but are difficult to manufacture in terms of manufacturing technology and require either the use of to ensure sufficient positioning accuracy of the needle head technically complex fine threads or do not ensure a sufficiently clear axial alignment of the needle head.
Ausgehend von diesem Stand der Technik hat es sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht, Lackierpistolen beziehungsweise deren Materialnadeln so weiterzuentwickeln, dass ein einfacher und schneller Austausch einer Nadelspitze bei gleichzeitig hohen Fertigungstoleranzen möglich ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine austauschbare Nadelspitze einer Materialnadel bereitzustellen, bei welcher ein unbeabsichtigtes Lösen der Nadelspitze von der übrigen Materialnadel zuverlässig verhindert werden kann und bei der eine radiale Zentrierung der Materialnadel insbesondere im Bereich einer Nadelspitze unabhängig von der axialen Position der Materialnadel gewährleistet werden kann. Proceeding from this state of the art, the invention has set itself the task of further developing paint spray guns or their material needles in such a way that a simple and quick replacement of a needle tip is possible with high manufacturing tolerances at the same time. Furthermore, the object of the invention is to provide an exchangeable needle tip of a material needle, in which an unintentional detachment of the needle tip from the rest of the material needle can be reliably prevented and in which a radial centering of the material needle, in particular in the area of a needle tip, is ensured independently of the axial position of the material needle can be.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Materialnadel für eine Lackierpistole nach Anspruch 1, eine Vordemadel nach Anspruch 24, eine Lackierpistole nach Anspruch 25 sowie Verfahren zum Austausch einer Vordemadel nach den Ansprüchen 27 und 29. The object is achieved by a material needle for a paint gun according to claim 1, a pre-needle according to claim 24, a paint gun according to claim 25 and a method for replacing a pre-needle according to claims 27 and 29.
Vorzugsweise sind erfindungsgemäße Lackierpistole als Hochdruck-Lackierpistolen oder als Niederdruck-Lackierpistolen ausgeführt. Die erfindungsgemäße Hochdruck-Lackierpistolen zerstäubt unten hohem Druck stehendes Material. Der Material druck beträgt in der Regel zwischen 50 und 400 bar. Die Hochdruck-Lackierpistole kann als herkömmliche Hochdruck- Lackierpistolen, bei der keine Druckluft eingesetzt wird, und als luftunterstützte Hochdruck- Lackierpistole ausgeführt sein, bei der zusätzlich Luft zur Unterstützung der Zerstäubung eingesetzt wird. Letztere benötigt einen geringeren Material druck als die Hochdruck- Lackierpistole ohne Luftunterstützung. Die Hochdruck-Lackierpistole weist beispielsweise eine schlitzförmige Düse auf, die ohne weitere Formung einen flachen Spritzstrahl erzeugt, wobei ein Materialventil vorgesehen ist, das der Steuerung der Materialabgabe dient. Spray guns according to the invention are preferably designed as high-pressure spray guns or as low-pressure spray guns. The high-pressure paint gun according to the invention atomizes material under high pressure. The material pressure is usually between 50 and 400 bar. The high-pressure paint gun can be embodied as a conventional high-pressure paint gun that does not use compressed air and as an air-assisted high-pressure paint gun that also uses air to assist atomization. The latter requires less material pressure than the high-pressure spray gun without air support. The high-pressure paint spray gun has, for example, a slit-shaped nozzle that generates a flat spray jet without further shaping, with a material valve being provided that serves to control the material delivery.
Die als Niederdruck-Lackierpistole Lackierpistole wird mit einem geringen Materialdruck betrieben und entweder mittels Schwerkraft, Unterdrück oder einer Niedrigdruck- Materialzuführung (weniger als 40 bar Materi al druck) mit Material versorgt. Die Niederdruck- Lackierpistole kann als sogenannte Becherpistole ausgeführt sein, bei der das Material über einen an der Lackierpistole befestigten Becher zugeführt wird. Es kann auch ein Materialbehälter vorgesehen sein, aus dem das Material, das z. B. unter einem Material druck zwischen 1 und 20 bar steht, zur Lackierpistole gepumpt wird. Das als Niederdruck- Lackierpistole Ausführungsbeispiel einer Lackierpistole zerstäubt das Material mittels eines Gases oder Gasgemisches, vorzugsweise Druckluft, das an einem die Materialdüse umgebenden Luftspalt austritt, wodurch das Material aus der Materialdüse mitgerissen und zerstäubt wird. As a low-pressure spray gun, the spray gun is operated with a low material pressure and is supplied with material either by gravity, vacuum or a low-pressure material feed (less than 40 bar material pressure). The low-pressure spray gun can be designed as a so-called cup gun, in which the material is supplied via a cup attached to the spray gun. It can also be provided a material container from which the material z. B. under a material pressure between 1 and 20 bar is pumped to the spray gun. That as low pressure Spray gun embodiment of a spray gun atomizes the material by means of a gas or gas mixture, preferably compressed air, which emerges from an air gap surrounding the material nozzle, as a result of which the material is entrained from the material nozzle and atomized.
Im Falle eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels ist die erfindungsgemäße Lackierpistole als automatische oder als handgeführte Lackierpistole ausgeführt. Die automatische Lackierpistole wird über eine externe Signalquelle angesteuert und nicht direkt von einem Nutzer betätigt. Die handgeführte Lackierpistole wird von einem Nutzer in der Hand gehalten und betätigt. In the case of a particularly preferred exemplary embodiment, the paint spray gun according to the invention is designed as an automatic paint spray gun or as a hand-held paint spray gun. The automatic spray gun is controlled via an external signal source and is not operated directly by a user. The hand-held paint spray gun is held in the hand and actuated by a user.
Weiter kann die erfindungsgemäße Lackierpistole vorzugsweise als einachsige und zweiachsige Lackierpistole ausgeführt sein. Bei der als einachsige Lackierpistole ausgeführten Erfindungsvariante teilen sich das Luftventil zur Steuerung der Luftabgabe und das Materialventil zur Steuerung der Materi al abgab e eine gemeinsame Achse. Bei der als zweiachsige Lackierpistole ausgeführten Erfindungsvariante sind die Achsen zur Steuerung der Luftabgabe und das Materi al ventil zur Steuerung der Materialabgabe nicht koaxial angeordnet. Die Variante als automatische oder handgeführte Lackierpistole können sowohl als einachsige wie auch als zweiachsige Lackierpistole ausgestaltet sein. Furthermore, the spray gun according to the invention can preferably be designed as a uniaxial and dual-axis spray gun. In the variant of the invention designed as a single-axis spray gun, the air valve for controlling the air delivery and the material valve for controlling the material delivery share a common axis. In the case of the variant of the invention designed as a two-axis spray gun, the axes for controlling the air delivery and the material valve for controlling the material delivery are not arranged coaxially. The variant as an automatic or hand-held spray gun can be designed both as a single-axis and as a two-axis paint gun.
Erfindungsgemäß vorgeschlagen wird eine sich entlang einer Längsachse erstreckende Materialnadel für eine Lackierpistole mit einer Material düse, wobei die Materialnadel in einem Führungskanal der Lackierpistole einfügbar und längs einer Längsachse zum Öffnen und Schließen einer Düsenöffnung der Materialdüse mit einem definierten Nadelhub verschiebbar ist. Die Materialnadel umfasst eine axial vordere Vordemadel und eine axial hintere Hintemadel, die über einen axialen Formschluss zur Leitung von axialen Kräften lösbar entlang eines Verbindungsabschnittes zwischen der Vordernadel und der Hinternadel miteinander verbunden sind. Der axiale Formschluss wird von vorderen Formschlusselementen, die an der Vordernadel angeordnet sind, und von hinteren Formschlusselementen, die an der Hinternadel angeordnet sind, gebildet, wobei der Formschluss durch radiale Auslenkung der vorderen und/oder hinteren Formschlusselemente aufgehoben werden kann. According to the invention, a material needle extending along a longitudinal axis for a paint spray gun with a material nozzle is proposed, the material needle being insertable in a guide channel of the paint spray gun and displaceable along a longitudinal axis to open and close a nozzle opening of the material nozzle with a defined needle stroke. The material needle comprises an axially front front needle and an axially rear rear needle, which are detachably connected to one another along a connecting section between the front needle and the rear needle via an axial form fit for conducting axial forces. The axial form-fitting is formed by front form-fitting elements arranged on the front needle and rear form-fitting elements arranged on the rear needle, with the form-fitting being able to be canceled by radial deflection of the front and/or rear form-fitting elements.
Um ein ungewolltes Lösen des Formschlusses zu verhindern, ist der axiale Formschluss durch ein Sicherungsmittel gesichert, das eine radiale Auslenkung der vorderen und/oder hinteren Formschlusselemente verhindert, wobei das Sicherungsmittel eine radial außenliegende Gleitlagerfläche der Vordemadel und/oder der Hintemadel zur formschlüssigen Wechselwirkung mit einer korrespondierenden Gleitlagerfläche der Lackierpistole enthält. In order to prevent an unintentional loosening of the form-fitting, the axial form-fitting is secured by means of a securing device which causes a radial deflection of the front and/or rear Positive locking elements prevented, the securing means containing a radially outer plain bearing surface of the front needle and / or the rear needle for positive interaction with a corresponding plain bearing surface of the spray gun.
Hierdurch können hohe Axialkräfte zwischen Vorder- und Hinternadel übertragen werden, und gleichzeitig die Lösbarkeit der Verbindung bei geringem Kraftaufwand gewährleistet werden. Ferner kann ein ungewolltes Lösen des axialen Formschlusses in einem Betriebszustand der Lackierpistole zuverlässig verhindert werden. Das oder die Sicherungsmittel können beispielsweise durch sich radial von der Materialnadel weg erstreckende Flügel ausgebildet sein oder aber auch durch den Außenumfang der Materialnadel selbst gebildet werden. As a result, high axial forces can be transmitted between the front and rear needles, and at the same time the detachability of the connection can be ensured with little effort. Furthermore, an unintentional loosening of the axial positive locking in an operating state of the spray gun can be reliably prevented. The securing means or means can be formed, for example, by wings extending radially away from the material needle or by the outer circumference of the material needle itself.
Unter Formschluss (Formkraftschluss) ist eine direkte oder indirekte formschlüssige Verbindung zwischen zumindest zwei Verbindungspartnem, hier Vordemadel und Hinternadel, zu verstehen, die derart ineinandergreifen, dass sich die Verbindung auch bei fehlender Normalkraft (senkrecht zu den Flächen der Verbindungspartner beziehungsweise zur Richtung der behinderten Bewegung) in Richtung der behinderten Bewegung nicht löst. Form locking (positive locking) means a direct or indirect form-fitting connection between at least two connection partners, here the front needle and rear needle, which interlock in such a way that the connection can be made even if there is no normal force (perpendicular to the surfaces of the connection partners or to the direction of the impeded movement ) in the direction of obstructed movement does not disengage.
Unter Kraftschluss (Reibkraftschluss) ist eine direkte oder indirekte kraftschlüssige Verbindung zwischen zumindest zwei Verbindungspartnern, hier Vordernadel und Hinternadel, zu verstehen, die mittels eines durch eine Normalkraft (senkrecht zu den Flächen der Verbindungspartner beziehungsweise zur Richtung der behinderten Bewegung) hervorgerufenen Reibschluss zwischen den Kontaktflächen der Verbindungspartner hervorgerufen wird. A frictional connection (frictional connection) is a direct or indirect non-positive connection between at least two connection partners, here the front needle and rear needle, which is to be understood by means of a frictional connection between the contact surfaces caused by a normal force (perpendicular to the surfaces of the connection partners or to the direction of the impeded movement). the connection partner is caused.
Bei der Verbindung zwischen Vordemadel und Hinternadel kann es sich sowohl um eine Formschluss wie auch um einen Kraftschluss oder einer Kombination beider Verbindungstechniken handeln. The connection between the front needle and the rear needle can be either a form fit or a force fit or a combination of both connection techniques.
Ein Reibkraftschluss kann insbesondere durch eine Übermaßpassung in einem Verbindungsbereich der Verbindung zwischen der Vorder- und der Hinternadel erzielt werden, so dass ein Verbindungsbereich der Vordemadel elastisch komprimiert und ein Verbindungsbereich der Hinternadel elastisch geweitet wird, oder umgekehrt. Unter Verbindungsabschnitt ist derj enige Abschnitt der Materialnadel zu verstehen, in dem sich Teile der Vordemadel und der Hintemadel axial überlappen. In dem Verbindungsabschnitt können neben dem axialen Formschluss auch noch weitere Funktionen beziehungsweise Funktionsbauteile, wie zum Beispiel Führungsflächen, Kipplager und andere Funktionsflächen oder -bauteile integriert sein. A frictional connection can be achieved in particular by an oversize fit in a connecting area of the connection between the front and rear needles, so that a connecting area of the front needle is elastically compressed and a connecting area of the rear needle is elastically widened, or vice versa. The connecting section is to be understood as meaning that section of the material needle in which parts of the front needle and the rear needle overlap axially. In addition to the axial form fit, further functions or functional components such as, for example, guide surfaces, tilting bearings and other functional surfaces or components can also be integrated in the connecting section.
Unter Formschlusselemente sind im Rahmen dieser Schrift diejenigen Formschlusselemente zu verstehen, die einen Beitrag zum axialen Formschluss zwischen der Vorder- und der Hintemadel leisten. In the context of this document, form-locking elements are to be understood as meaning those form-locking elements which contribute to the axial form-locking between the front and rear needles.
Unter vorderem Ende der Vordemadel und/oder der Hintemadel ist das Ende zu verstehen, dass in Materialabgaberichtung im Wesentlichen entlang der Längsachse der Materialnadel gegenüber dem hinteren Ende desselben Teils stromabwärts sitzt wohingegen das hintere Ende in Materialabgaberichtung stromaufwärts des vorderen Endes sitzt. Analog trifft dies auch für die Bezeichnung vorne und hinten an sich zu, die sich ebenfalls auf die Materialabgaberichtung beziehen. Axial bezieht sich im Sinn der Erfindung auf die Achse der Materialnadel, die mit der Achse der Materialdüse und der Vordemadelachse sowie der Hinternadelachse zusammenfällt. The front end of the front needle and/or the rear needle is to be understood as meaning the end that is located downstream in the direction of material delivery essentially along the longitudinal axis of the material needle opposite the rear end of the same part, whereas the rear end is located upstream of the front end in the direction of material delivery. This also applies analogously to the designation front and rear, which also refer to the material delivery direction. In the context of the invention, axial refers to the axis of the material needle, which coincides with the axis of the material nozzle and the front needle axis and the rear needle axis.
Unter Austausch ist nicht nur der Austausch einer Vordernadel gegen eine andere Vordernadel zu verstehen, sondern ebenso die Entnahme der Vordemadel mit anschließendem Einführen derselben Vordemadel, wie dies beispielsweise bei der Reinigung der Vordemadel und/oder der Materialführenden Bereiche der Lackierpistole erfolgt. Exchanging not only means exchanging a front needle for another front needle, but also removing the front needle and then inserting the same front needle, as is done, for example, when cleaning the front needle and/or the material-carrying areas of the spray gun.
Weitere Ausgestaltungen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. Further configurations and features of the invention result from the dependent claims and the following description.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Vordernadel beziehungsweise die Hintemadel jeweils eine Vielzahl von Formschlusselementen auf, die vorzugsweise achsensymmetrisch und/oder radialsymmetrisch über den Umfang der Vorder- beziehungsweise Hinternadel verteilt angeordnet sind. Das heißt beispielsweise, dass jeweils zwei Formschlusselemente der Vordernadel sich gegenüberliegen, wobei auch eine abweichende Umfangsverteilung von beispielsweise drei oder mehr Formschlusselementen möglich ist, die es ermöglicht, die koaxiale Ausrichtung von Vordernadel und Hinternadel zueinander zu gewährleisten. Der Formschluss kann vorteilhaft axial beidseitig wirken. Dies bedeutet, dass jedes Formschlusselement sowohl axial vorne liegende als auch axial hinten liegende Kontaktflächen aufweist, die mit korrespondierenden Kontaktflächen der korrespondierenden Vordemadel beziehungsweise Hinternadel wechselwirken. Hierdurch kann eine spielfreie Verbindung realisiert werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass Formschlusselemente der Vordemadel und/oder der Hinternadel konkave Kontaktflächen und die korrespondierenden Formschlusselemente der Hinternadel beziehungsweise der Vordemadel dazu korrespondierende konvexe Kontaktflächen aufweisen. Andere einander entsprechende Formgestaltungen der Kontaktflächen wie beispielsweise eine Verzahnung oder Riffelung sind möglich. In an advantageous embodiment, the front needle or the rear needle has a multiplicity of form-fitting elements, which are preferably distributed axially symmetrically and/or radially symmetrically over the circumference of the front needle or rear needle. This means, for example, that two form-fitting elements of the front needle face each other, with a different circumferential distribution of, for example, three or more form-fitting elements being possible, which makes it possible to ensure the coaxial alignment of the front needle and rear needle with one another. The form fit can advantageously act axially on both sides. This means that each form-fitting element has both axially front and axially rear contact surfaces, which interact with corresponding contact surfaces of the corresponding front needle or rear needle. This allows a play-free connection to be implemented. This can be achieved, for example, in that form-fitting elements of the front needle and/or the back needle have concave contact surfaces and the corresponding form-fitting elements of the back needle or the front needle have convex contact surfaces corresponding thereto. Other corresponding shapes of the contact surfaces such as teeth or corrugations are possible.
Vorteilhaft ist die Gleitlagerfläche des Sicherungsmittels mit einem reibungsreduzierenden Material beschichtet. Hierdurch können Reibungskräfte reduziert und damit die Leichtgängigkeit der Materialnadel in der Lackierpistole sichergestellt werden. Hierzu kann die Gleitlagerfläche auch mit einem Schmierstoff zur Reibungsreduktion versehen werden. The plain bearing surface of the securing means is advantageously coated with a friction-reducing material. As a result, frictional forces can be reduced and the ease of movement of the material needle in the spray gun can be ensured. For this purpose, the plain bearing surface can also be provided with a lubricant to reduce friction.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Gleitlagerfläche des Sicherungsmittels in Längsrichtung (in einem Längsschnitt) verrundet ausgeführt, beispielsweise (kreis)bogenförmig oder evolventenartig. Durch eine Verrundung kann die Kontaktfläche im Gleitlager vorteilhaft auf einen sich in Umlaufrichtung erstreckenden Linienkontakt reduziert werden. Ferner wird die Gefahr eines Verkantens und das Auftreten von Ruckgleiten (Slip-and- Stick-Effekte) reduziert. In an advantageous embodiment, the plain bearing surface of the securing means is rounded in the longitudinal direction (in a longitudinal section), for example (circular) arc-shaped or involute-like. By rounding, the contact surface in the plain bearing can advantageously be reduced to a line contact extending in the circumferential direction. Furthermore, the risk of jamming and the occurrence of stick-slip (slip-and-stick effects) are reduced.
Insbesondere kann die Gleitlagerfläche in Umfangsrichtung verrundet ausgeführt sein. Die Verrundung kann dabei zum Beispiel einem Krümmungsradius der Wandung des Führungskanals angepasst oder kleiner als der Krümmungsradius der Wandung gewählt sein. Dadurch kann unter anderem die Elastizität des Sicherungsmittels erhöht werden, vor allem jedoch eine strömungstechnisch vorteilhafte Querschnittsform erzielt werden. Ist die Verrundung der Gleitlagerfläche größer als der Krümmungsradius der Wandung des Führungskanals ausgestaltet oder keine Verrundung vorhanden, kann eine Anlage an zwei voneinander beabstandeten Stellen erreicht werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die maximale Haftreibungskraft zwischen der Gleitlagerfläche des Sicherungsmittels und der Gleitfläche der Lackierpistole kleiner ist als die Kraft, die ein Gegenstellelement, zum Beispiel eine Feder, in Materialabgaberichtung auf die Materialnadel in Richtung der Längsachse ausübt und dem Nadelhub entgegenwirkt. In particular, the plain bearing surface can be rounded in the circumferential direction. The rounding can, for example, be adapted to a radius of curvature of the wall of the guide channel or selected to be smaller than the radius of curvature of the wall. As a result, among other things, the elasticity of the securing means can be increased, but above all a cross-sectional shape that is advantageous in terms of flow technology can be achieved. If the rounding of the sliding bearing surface is designed to be larger than the radius of curvature of the wall of the guide channel or if there is no rounding, contact can be achieved at two locations spaced apart from one another. In an advantageous embodiment, it is provided that the maximum static friction force between the plain bearing surface of the securing means and the sliding surface of the paint spray gun is smaller than the force that a counteracting element, for example a spring, exerts on the material needle in the direction of the longitudinal axis in the material dispensing direction and counteracts the needle stroke .
Die Gleitlagerfläche des Sicherungsmittels ist vorteilhaft in einer Umfangsrichtung des Gleitlagers durchgehend geschlossen. Das Sicherungsmittel ist mit der Gleitlagerfläche im Falle eines zylindrischen Führungskanals zum Beispiel als Kreisscheibe oder als Kreiszylinder oder als Hülse ausgebildet ist, wobei der Mantel der Kreisscheibe beziehungsweise des Kreiszylinders die Gleitlagerfläche bildet. Durch eine geschlossene Gleitlagerfläche kann eine genaue Zentrierung der Vordernadel in dem Führungskanal erreicht werden. Im Sicherungsmittel können Durchgangsöffnungen zum Durchlass von Material in Längsrichtung des Führungskanals vorgesehen sein. The slide bearing surface of the securing means is advantageously closed continuously in a circumferential direction of the slide bearing. In the case of a cylindrical guide channel, the securing means is designed with the slide bearing surface, for example as a circular disk or as a circular cylinder or as a sleeve, with the casing of the circular disk or circular cylinder forming the slide bearing surface. A closed sliding bearing surface allows the front needle to be centered precisely in the guide channel. Through openings for the passage of material in the longitudinal direction of the guide channel can be provided in the securing means.
Alternativ hierzu kann die Gleitlagerfläche in einer Umfangsrichtung des Gleitlagers jedoch auch mit Unterbrechungen ausgebildet sein. Insbesondere kann die Gleitlagerfläche aus einer Vielzahl von nicht zusammenhängenden Gleitlagerteilflächen zusammengesetzt sein, die zum Beispiel über radial hervorstehende Stege oder Flügel mit einem Nadelschaft der Vordemadel und/oder der Hinternadel verbunden sind. Hierdurch können statische Überbestimmungen, insbesondere infolge von Fertigungsfehlern, vermieden werden. As an alternative to this, the plain bearing surface can also be formed with interruptions in a circumferential direction of the plain bearing. In particular, the plain bearing surface can be composed of a large number of non-contiguous partial plain bearing surfaces which are connected to a needle shaft of the front needle and/or the rear needle, for example via radially projecting webs or wings. As a result, static overdeterminations, in particular as a result of manufacturing errors, can be avoided.
In einer zweckmäßigen Fortbildung der Erfindung kann die Gleitlagerfläche in axialer Richtung durchgehend geschlossen ausgebildet sein. Die Gleitlagerfläche kann in axialer Richtung jedoch auch mit einer oder mehreren Unterbrechungen ausgebildet sein. Eine axial durchgehend geschlossenen Gleitlagerfläche ist fertigungstechnisch einfach herstellbar. Unterbrechungen in der Gleitlagerfläche sind fertigungstechnisch aufwendiger, können jedoch Gleiteigenschaften des Gleitlagers verbessern, beispielsweise indem sich in den Unterbrechungen ein Schmierfilm aus dem zu zerstäubenden Material ausbildet. Die Unterbrechungen können beispielsweise als eine Vielzahl von Nuten oder Rillen in der Gleitlagerfläche ausgebildet sein. In an expedient development of the invention, the sliding bearing surface can be designed to be continuously closed in the axial direction. However, the sliding bearing surface can also be designed with one or more interruptions in the axial direction. An axially continuous plain bearing surface is easy to produce in terms of manufacturing technology. Interruptions in the plain bearing surface are more complex in terms of production technology, but can improve the sliding properties of the plain bearing, for example by a lubricating film of the material to be atomized forming in the interruptions. The interruptions can be formed, for example, as a large number of grooves or grooves in the plain bearing surface.
Zur Herstellung einer hohen Winkellagegenauigkeit von der Vordernadel und der Hinternadel im Sinne einer Koaxialität beziehungsweise Konzentrizität weist die Materialnadel vorteilhaft zwei axial voneinander beabstandete Kipplager auf, wobei jedes Kipplager eine außenumfängliche sich in axialer Richtung erstreckende Lagerfläche an der Vordemadel oder der Hintemadel und eine der außenumfänglichen Lagerfläche zugeordnete innenumfängliche, sich in axialer Richtung erstreckende Lagerfläche an der Hinternadel beziehungsweise der Vordernadel umfasst, so dass die innenumfängliche Lagerfläche die außenumfängliche Lagerfläche jedes Kipplagers jeweils zumindest teilweise berührend umschließt. Die zwei Kipplager bilden Auflagepunkte beziehungsweise -flächen, die ein Verkippen der Vordemadel gegenüber der Hinternadel unterbinden. Durch die Kipplager ist die Vordemadel gegenüber der Hintemadel statisch eindeutig und kippsicher gelagert. In order to produce a high degree of angular positional accuracy of the front needle and the rear needle in the sense of coaxiality or concentricity, the material needle advantageously has two axially spaced rocker bearings, each rocker bearing having an outer peripheral bearing surface extending in the axial direction on the front needle or the rear needle and an inner peripheral bearing surface on the rear needle or the front needle, which is associated with the outer peripheral bearing surface and extends in the axial direction, so that the inner peripheral Bearing surface encloses the outer peripheral bearing surface of each tilting bearing, in each case at least partially touching. The two tilting bearings form contact points or surfaces that prevent the front needle from tilting in relation to the rear needle. Due to the tilt bearing, the front needle is statically clearly and tilt-proof compared to the rear needle.
Die Kipplager können zweckmäßigerweise als Zylinder und eine dem Zylinder zugeordnete Zylinderaufnahme ausgebildet sein, derart, dass die innenumfängliche Lagerfläche eine Zylinderaufnahme und die die außenumfängliche Lagerfläche im Wesentlichen einen Zylinder ausbildet. Die Zylinderaufnahme kann beispielsweise als Bohrung in der Vordernadel oder der Hintemadel hergestellt sein. In einer anderen Ausgestaltung kann die Zylinderaufnahme auch durch Anlageflächen ausgebildet sein, die punktförmig oder linienförmig an der außenumfänglichen Lagerfläche anliegen. The tilting bearings can expediently be designed as cylinders and a cylinder receptacle assigned to the cylinder, such that the inner peripheral bearing surface forms a cylinder receptacle and the outer peripheral bearing surface essentially forms a cylinder. The cylinder receptacle can be made, for example, as a bore in the front needle or the rear needle. In another embodiment, the cylinder receptacle can also be formed by contact surfaces that bear against the outer peripheral bearing surface in a punctiform or linear manner.
Als Zylinder kann beispielsweise ein stiftartiger, durch eine Wellenschulter abgegrenzter Vorsprung der Hinternadel beziehungsweise der Vordernadel verwendet werden. Der Zylinder und die Zylinderaufnahme können mit leichter Übermaßpassung gefertigt sein. Hierdurch liegt zwischen der Vordernadel und der Hintemadel ein Pressverband vor, so dass die Vordernadel und die Hintemadel auch in einem aus der Lackierpistole ausgebauten Zustand fest, aber lösbar miteinander verbunden sind. Diese Verbindung kann aber auch durch einen Hinterschnitt in der Vordernadel oder der Hinternadel realisiert sein, in den ein Gegenelement der Vordernadel oder der Hintemadel eingreift. For example, a pin-like projection of the rear needle or the front needle, delimited by a corrugated shoulder, can be used as the cylinder. The cylinder and cylinder seat can be manufactured with a slight interference fit. As a result, there is an interference fit between the front needle and the rear needle, so that the front needle and the rear needle are firmly but releasably connected to one another even when they have been removed from the spray gun. However, this connection can also be realized by an undercut in the front needle or the rear needle, into which a counter-element of the front needle or the rear needle engages.
Vorteilhaft ist es, wenn eines der Kipplager am axial hinteren Ende der Vordemadel angeordnet ist beziehungsweise wenn die das Kipplager bildenden Lagerflächen der Vorderbeziehungsweise Hinternadel auf Höhe des axial hinteren Endes der Vordernadel beginnen und sich über einen begrenzten Abschnitt axial in Materialabgaberichtung erstrecken. It is advantageous if one of the tilting bearings is arranged at the axially rear end of the front needle, or if the bearing surfaces of the front or rear needle that form the tilting bearing begin at the height of the axially rear end of the front needle and extend axially over a limited section in the material dispensing direction.
Zur Erzielung einer möglichst kurzen Materialnadel ist es ferner vorteilhaft, wenn die innenumfängliche beziehungsweise die außenumfängliche Lagerfläche eines Kipplagers zugleich als Formschlusselemente des axialen Formschlusses zwischen der Vordernadel und der Hintemadel ausgebildet sind, die Formschlusselemente also sowohl die Funktion eines Kipplagers als auch die Funktion eines Formkraftschlusses übernehmen. Solche Formschlusselemente ermöglichen es, die Verbindung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen zu sichern, auch wenn erhöhte Kräfte auf die Verbindung einwirken. Eine solche Sicherung ist zum Beispiel wichtig für die Anwendung in Hochdruck-Lackierpistolen, bei denen ein Material unter Drücken von 40 bar bis 400 bar verspritzt wird, was dazu führen kann, dass der hohe Materialdruck dem Öffnen des Materialventils entgegenwirkt. Bei Niederdruck- Lackierpistolen ist eine solche Sicherung der Verbindung beispielsweise dann vorteilhaft, wenn sich die Vordernadel verkeilt oder aus anderen Gründen ein erhöhter Kraftaufwand zum Zurückziehen der Vordernadel aufgebracht werden muss. In order to achieve the shortest possible material needle, it is also advantageous if the inner peripheral or the outer peripheral bearing surface of a tilting bearing are also designed as form-fitting elements of the axial form-fitting between the front needle and the rear needle, so the form-fitting elements take on both the function of a tilting bearing and the function of a positive-locking connection. Such positive-locking elements make it possible to secure the connection against unintentional loosening, even when increased forces act on the connection. Such a safety device is important, for example, for use in high-pressure paint spray guns, in which a material is sprayed under pressures of 40 bar to 400 bar, which can result in the high material pressure counteracting the opening of the material valve. In the case of low-pressure spray guns, such a securing of the connection is advantageous, for example, when the front needle becomes wedged or, for other reasons, an increased expenditure of force has to be applied to pull back the front needle.
Für eine weitergehende Verbesserung der Lagegenauigkeit zwischen der Vorder- und der Hintemadel können die Vordemadel und/oder die Hintemadel zweckmäßigerweise jeweils wenigstens zwei jeweils axial voneinander beabstandete Formschlusselemente für den axialen Formschluss zwischen der Vordernadel und der Hinternadel ausbilden. Außerdem lassen sich die über den Formschluss übertragbaren Kräfte erhöhen. Hohe Übertragungskräfte dienen ebenfalls der verbesserten Sicherung der Verbindung zwischen Vorder- und Hinternadel. For a further improvement in the positional accuracy between the front and rear needles, the front needle and/or the rear needle can expediently form at least two form-fitting elements that are axially spaced apart from one another for the axial form-fitting connection between the front needle and the rear needle. In addition, the forces that can be transmitted via the form fit can be increased. High transmission forces also serve to improve the security of the connection between the front and rear needles.
Es kann vorteilhaft ferner vorgesehen sein, dass die Formschlusselemente in einer axial vorderen Hälfte der Vordemadel angeordnet sind und - analog - die hinteren Formschlusselemente auf Höhe der vorderen Hälfte der Vordernadel, das heißt im Wesentlichen also axial endseitig an der Hinternadel, insbesondere am axial vorderen Ende der Hintemadel, angeordnet sind. It can also advantageously be provided that the form-fitting elements are arranged in an axially front half of the front needle and—analogously—the rear form-fitting elements are arranged at the level of the front half of the front needle, i.e. essentially at the axial end of the rear needle, in particular at the axially front end the rear needle, are arranged.
Besonders zweckmäßig ist, wenn das Sicherungsmittel, und insbesondere die Gleitlagerfläche des Sicherungsmittels, axial auf Höhe der vorderen Formschlusselemente ausgebildet ist. Bevorzugt ist die Gleitlagerfläche axial zwischen zwei axial beabstandeten Formschlusselementen der Vorder- beziehungsweise der Hinternadel angeordnet. Durch eine derartige Positionierung des Sicherungsmittels beziehungsweise dessen Gleitlagerfläche gegenüber den Formschlusselementen kann zum einen eine im Wesentlichen vertikale (das heißt in Radialrichtung zur Achse der Materialnadel wirkende) Kraft zur Sicherung des axialen Formschlusses zwischen Vorder- und Hintemadel sowie zum anderen eine gleichmäßige Aufteilung dieser Kraft auf zwei oder mehr axial voneinander beabstandeten Formschlusselementen der Vordemadel realisiert werden. It is particularly expedient if the securing means, and in particular the plain bearing surface of the securing means, is formed axially at the level of the front positive-locking elements. The sliding bearing surface is preferably arranged axially between two axially spaced form-fitting elements of the front and rear needles. Positioning the securing means or its plain bearing surface in this way relative to the form-locking elements can produce a force that is essentially vertical (i.e. acting in the radial direction to the axis of the material needle) to secure the axial form-lock between the front and rear needles, and also a uniform force Distribution of this force can be realized on two or more axially spaced-apart form-fitting elements of the pre-needle.
Der axiale Formschluss beziehungsweise der Verbindungsabschnitt können an unterschiedlichen Positionen innerhalb einer Lackierpistole angeordnet sein. In einer Ausführungsform können der axiale Formschluss beziehungsweise der Verbindungsabschnitt relativ gesehen vorne angeordnet sein, so dass sich diese innerhalb eines materialführenden Führungskanals (Farbkanal) befinden. Vorzugsweise befindet sich dabei die gesamte Vordernadel in dem Führungskanal, wodurch das Gleitlager zwischen der Gleitfläche der Wandung des Führungskanals und der Gleitlagerfläche des Sicherungsmittels zum Teil durch das Material selbst geschmiert wird. The axial form fit or the connecting section can be arranged at different positions within a spray gun. In one embodiment, the axial form fit or the connecting section can be arranged at the front, viewed relatively, so that they are located within a material-carrying guide channel (paint channel). The entire front needle is preferably located in the guide channel, as a result of which the plain bearing between the sliding surface of the wall of the guide channel and the plain bearing surface of the securing means is partially lubricated by the material itself.
In einer alternativen Ausführungsform können der axiale Formschluss beziehungsweise der Verbindungsabschnitt sich außerhalb des materialführenden Kanals befinden, vorzugsweise in einem gegenüber dem materialführenden Kanal abgedichteten und axial dahinter angeordneten Führungskanal. Dieser nicht materialführende Führungskanal wird nachfolgend auch als Führungsbuchse bezeichnet. Das in der Führungsbuchse ausgebildete Gleitlager kann dann zum Beispiel mittels eines separaten Schmierstoffs geschmiert sein. Diese Lösung hat den Vorteil, dass der gesamte sich in dem materialführenden Kanal befindliche Abschnitt der Materialnadel von der Vordemadel gebildet wird, und daher keine Strömungswiderstände der lösbaren Verbindung, wie sie zum Beispiel das Sicherungsmittel darstellt, einen Materialfluss behindern. Ferner kann der gesamte Teil der Materialnadel, der mit dem Material in Berührung kommt, durch einfaches Entnehmen gereinigt werden. In an alternative embodiment, the axial form fit or the connecting section can be located outside of the material-carrying channel, preferably in a guide channel that is sealed off from the material-carrying channel and is arranged axially behind it. This guide channel, which does not carry material, is also referred to below as a guide bush. The slide bearing formed in the guide bush can then be lubricated, for example, by means of a separate lubricant. This solution has the advantage that the entire section of the material needle located in the material-carrying channel is formed by the front needle, and therefore no flow resistance of the detachable connection, such as that represented by the securing means, impede a material flow. Furthermore, the entire part of the material needle that comes into contact with the material can be cleaned by simply removing it.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform weist die Vordernadel Führungsflächen zur Ausbildung eines zweiten Gleitlagers mit der Wandung des Führungskanals auf. Das zweite Gleitlager ist dabei an einer axial anderen Position als das erste durch die Gleitlagerfläche und die Gleitfläche gebildete Gleitlager befindlich. Hierdurch wird die koaxiale Ausrichtung der Vordernadel und/oder der Hinternadel gewährleistet und die Vibrationsneigung der Materialnadel gesenkt. In an expedient embodiment, the front needle has guide surfaces for forming a second plain bearing with the wall of the guide channel. The second plain bearing is located at a different axial position than the first plain bearing formed by the plain bearing surface and the sliding surface. This ensures the coaxial alignment of the front needle and/or the rear needle and reduces the tendency of the material needle to vibrate.
Die Führungsfläche des zweiten Gleitlagers ist vorteilhaft gegenüber der Gleitlagerfläche des ersten Gleitlagers radial verdreht, nimmt also eine von der Radialposition (Winkellage) der Gleitlagerfläche verschiedene Radialposition (Winkellage) ein. Vorteilhaft ist es, wenn die Formschlusselemente zumindest der Vordernadel und/oder der Hintemadel an radial auslenkbaren Federzungen angeordnet sind, insbesondere derart, dass die Federzungen der Vordernadel die Hinternadel in verbundenem Zustand bereichsweise oder über die gesamte axiale länge nicht berühren beziehungsweise dass im Falle von an der Hintemadel angeordneten Federzungen die Federzungen der Hintemadel die Vordernadel nicht berühren, vorzugsweise berühren sich lediglich die an den Enden der Federzungen angeordneten Formschlusselemente und der gegenüberliegende Bereich der Vordemadel beziehungsweise Hinternadel. Über die Federzungen kann eine radiale Elastizität der Vordernadel beziehungsweise der Hinternadel bereichsweise erhöht und zum Beispiel ein Lösen des axialen Formschlusses erleichtert werden. Die Federzungen können beispielsweise durch Einbringen von Längsschlitzen oder Ausnehmungen in eine geschlossene Kreiszylindermantelfläche der Vordemadel und/oder der Hintemadel erzeugt sein. The guide surface of the second plain bearing is advantageously twisted radially relative to the plain bearing surface of the first plain bearing, ie it assumes a radial position (angular position) that differs from the radial position (angular position) of the plain bearing surface. It is advantageous if the form-fitting elements of at least the front needle and/or the rear needle are arranged on radially deflectable spring tongues, in particular in such a way that the spring tongues of the front needle do not touch the rear needle in certain areas or over the entire axial length when connected, or that in the case of The spring tongues arranged on the rear needle do not touch the front needle, preferably only the positive-locking elements arranged at the ends of the spring tongues and the opposite area of the front needle or rear needle touch. A radial elasticity of the front needle or the rear needle can be increased in some areas via the spring tongues and, for example, a release of the axial form fit can be facilitated. The spring tongues can be produced, for example, by making longitudinal slots or recesses in a closed circular cylindrical lateral surface of the front needle and/or the rear needle.
Es ist möglich, dass der axiale Formschluss zwischen der Vordemadel und der Hintemadel in radialer Richtung vorgespannt ist, insbesondere durch Ausbildung einer Paarung der vorderen Formschlusselemente mit den hinteren Formschlusselementen als Übermaßpassung. Hierdurch ist eine Lösesicherung zwischen Vordemadel und Hintemadel vorhanden, die ein Lösen beziehungsweise Abfallen der Vordemadel von der Hintemadel bei aufgehobener Sicherung verhindert, zum Beispiel in einem Wartungszustand zum Austausch der Vordemadel. Anderenfalls ist es auch möglich dies über eine entsprechende Steifigkeit der Federzungen, ohne das Erfordernis einer Übermaßpassung, zu gewährleisten. Außerdem können die Formschlusselemente derart gestaltet sein, dass sich bei Verbinden der Vordemadel mit der /Hinternadel eine taktile und/oder akustische Rückmeldung entsteht. It is possible that the axial form fit between the front needle and the rear needle is prestressed in the radial direction, in particular by forming a pairing of the front form-fitting elements with the rear form-fitting elements as an interference fit. As a result, there is a release safeguard between the front needle and the rear needle, which prevents the front needle from detaching or falling off the rear needle when the safety device is lifted, for example in a maintenance state for replacing the front needle. Otherwise it is also possible to ensure this by means of a corresponding rigidity of the spring tongues, without the need for an interference fit. In addition, the positive-locking elements can be designed in such a way that a tactile and/or acoustic feedback is produced when the front needle is connected to the rear needle.
Der axiale Formschluss zwischen Vorder- und Hinternadel kann bezüglich einer axialen Zugkraft in einer Löserichtung selbsthemmend oder nicht selbsthemmend ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise ist der axiale Formschluss nicht selbsthemmend ausgebildet, so dass der Formschluss sich allein durch Aufbringen einer axialen Zugkraft lösen lässt. Im Gegensatz zu zum Beispiel selbsthemmenden Klipsverbindungen sind umständliche Lösehandgriffe, bei denen ein Formschluss mit einem Werkzeug aufgehebelt werden muss, vermeidbar. The axial form fit between the front and rear needles can be designed to be self-locking or non-self-locking with respect to an axial tensile force in a release direction. The axial form fit is expediently not designed to be self-locking, so that the form fit can be released simply by applying an axial tensile force. In contrast to, for example, self-locking clip connections, cumbersome loosening operations, in which a form fit has to be levered out with a tool, can be avoided.
Ein nicht selbsthemmender Formschluss kann insbesondere über einen zwischen Vorder- und Hintemadel wirkenden Kraftübersetzer realisiert werden. Unter einem hier vorgeschlagenen Kraftübersetzer ist ein mechanisches Wirkflächenpaar zu verstehen, bei dem eine eingeleitete axiale Zugkraft zumindest teilweise in eine radial wirkende Kraft gewandelt wird, die ein Abheben der formschlüssig verbundenen Formschlusselemente des axialen Formschlusses zwischen der Vorder- und der Hintemadel voneinander bewirkt. Der Kraftübersetzer kann zum Beispiel in Form einer Schrägfläche realisiert sein, die den anliegenden Bereich der Vorderoder Hinternadel bei einer Bewegung in Axialrichtung in Radialrichtung auslenkt und somit der Übersetzung einer axialen Kraftkomponente in eine radiale Kraftkomponente dient. Hierdurch kann die Leichtgängigkeit eines Lösevorgangs vorteilhaft beeinflusst werden. A form fit that is not self-locking can be implemented in particular via a force converter acting between the front and rear needles. Under one suggested here A force translator is a mechanical effective surface pair, in which an introduced axial tensile force is at least partially converted into a radially acting force, which causes the form-fitting connected form-fitting elements of the axial form-fitting between the front and rear needle to be lifted from each other. The force translator can be implemented, for example, in the form of an inclined surface that deflects the adjacent area of the front or rear needle in a radial direction during a movement in the axial direction and thus serves to translate an axial force component into a radial force component. As a result, the smooth running of a release process can be advantageously influenced.
In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Sicherungsmittel radialelastisch verformbar ist, insbesondere durch eine im Sicherungsmittel befindliche Aussparung und/oder eine dort befindliche Öffnung. Dadurch kann das erste Gleitlager zwischen der Gleitlagerfläche und der Gleitfläche des Führungskanals geringfügig radial verspannt werden. Dies erlaubt eine verbesserte Zentrierung unter nur geringfügiger Erhöhung der Reibkräfte im Gleitlager. In one embodiment it can be provided that the securing means is radially elastically deformable, in particular through a recess located in the securing means and/or an opening located there. As a result, the first plain bearing can be slightly radially braced between the plain bearing surface and the sliding surface of the guide channel. This allows improved centering with only a slight increase in the frictional forces in the plain bearing.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vordernadel für die vorbeschriebene Materialnadel, wobei die Vordernadel eine einen Ventilsitz bildende Nadelspitze und einen Verbindungsabschnitt mit vorderen Formschlusselementen zur lösbaren Verbindung mit einer Hintemadel aufweist. Die Vordernadel zeichnet sich dadurch aus, dass die Vordernadel auf Höhe des Verbindungsabschnittes ein radial vorspringendes und eine Gleitlagerfläche aufweisendes Sicherungsmittel zur Einleitung radial wirkender Kräfte auf den Verbindungsabschnitt umfasst. Another aspect of the invention relates to a front needle for the material needle described above, the front needle having a needle tip forming a valve seat and a connecting section with front positive-locking elements for detachable connection to a rear needle. The front needle is characterized in that the front needle comprises, at the level of the connecting section, a radially projecting securing means having a sliding bearing surface for introducing radially acting forces onto the connecting section.
Die im Zusammenhang mit der Materialnadel beschriebenen Merkmale sind sinngemäß auf die Vordernadel übertragbar. The features described in connection with the material needle can be transferred to the front needle.
Die Erfindung betrifft auch eine Hintemadel der vorbeschriebenen Materialnadel mit den in Bezug auf die Hintemadel genannten Merkmalen. The invention also relates to a rear needle of the material needle described above with the features mentioned in relation to the rear needle.
Die vorgemachten Ausführungen sind also insbesondere nicht dahingehend zu verstehen, dass die Erfindung auf eine Materialnadel beschränkt sein soll, die eine Vordernadel und eine Hintemadel umfasst. Sowohl die Vordemadel als auch die Hinternadel können eigenständige Erfindungsgegenstände bilden. Des Weiteren kann die Materialnadel auch aus mehr als zwei Teilen aufgebaut sein, die sich insbesondere voneinander trennen lassen. Unter einem wiederum anderen Aspekt der Erfindung vorgeschlagen wird eine Lackierpistole mit einer in der Lackierpistole montierten Materialnadel, wie zuvor beschrieben. Die Lackierpistole umfasst eine Materialdüse (Düse) mit einer eine Achse definierenden Düsenöffnung. Die Materialnadel erstreckt sich längs einer Längsachse. Die Längsachse der Materialnadel und die Achse der Düsenöffnung fallen zusammen. Die Lackierpistole umfasst einen sich in Richtung der Achse der Düsenöffnung erstreckenden Führungskanal, in dem die Materialnadel zumindest abschnittsweise verläuft. Die Materialnadel kann axial der Längsachse zur Freigabe oder zum Verschluss der Düsenöffnung innerhalb eines definierten Nadelhubes in dem Führungskanal bewegt werden. Der Führungskanal weist eine der Achse der Düsenöffnung zugewandte Gleitfläche auf und bildet mit der Gleitlagerfläche des Sicherungsmittels der Materialnadel ein axiales Gleitlager zur Sicherung des axialen Formschlusses zwischen der Vordernadel und der Hintemadel. In particular, the above statements should not be understood to mean that the invention should be limited to a material needle that includes a front needle and a rear needle. Both the front needle and the rear needle can form independent objects of the invention. Furthermore, the material needle can also be made up of more than two parts, which in particular can be separated from one another. According to yet another aspect of the invention, a paint spray gun with a material needle mounted in the paint spray gun, as described above, is proposed. The paint spray gun includes a material nozzle (nozzle) with a nozzle orifice defining an axis. The material needle extends along a longitudinal axis. The longitudinal axis of the material needle and the axis of the nozzle opening coincide. The spray gun comprises a guide channel which extends in the direction of the axis of the nozzle opening and in which the material needle runs at least in sections. The material needle can be moved axially along the longitudinal axis to open or close the nozzle opening within a defined needle stroke in the guide channel. The guide channel has a sliding surface facing the axis of the nozzle opening and forms an axial sliding bearing with the sliding bearing surface of the securing means of the material needle to ensure the axial form fit between the front needle and the rear needle.
Es kann vorteilig sein, die Gleitfläche des Führungskanals aus einem ersten Material und die Gleitlagerfläche des Sicherungsmittels aus einem vom ersten Material unterschiedlichen, zweiten Material auszubilden. Insbesondere kann der Führungskanal aus einem Metall oder eine Metalllegierung ausgebildet sein, während die Gleitfläche aus einem technischen Kunststoff ausgebildet ist. Hierdurch können Abrasionseffekte im Wesentlichen auf die als Verschleißteil dienende Vordernadel beschränkt werden. Andererseits kann ein die Gleitfläche bildendes Teil oder die gesamte Vordernadel aus einem besonders abrasionsbeständigen Material wie einer hierzu geeigneten Metalllegierung oder einer technischen Keramik bestehen. Andererseits kann auch nur die Nadelspitze oder der vordere Teil der Vordemadel aus einem solchen Material bestehen. It can be advantageous to form the sliding surface of the guide channel from a first material and the sliding bearing surface of the securing means from a second material that is different from the first material. In particular, the guiding channel can be formed from a metal or a metal alloy, while the sliding surface is formed from an engineering plastic. As a result, abrasion effects can essentially be limited to the front needle, which serves as a wearing part. On the other hand, a part forming the sliding surface or the entire front needle can consist of a particularly abrasion-resistant material such as a metal alloy suitable for this purpose or a technical ceramic. On the other hand, only the tip of the needle or the front part of the front needle can consist of such a material.
Die Erfindung betrifft auch ein erstes Verfahren für den Austausch einer Vordernadel einer in einer Lackierpistole montierten Materialnadel mit einer Längsachse, wobei diese Längsachse mit einer durch eine Düsenöffnung einer Materialdüse definierten Achse der Düsenöffnung zusammenfällt. Die Längsachse definiert eine Radialrichtung welche sich umfänglich senkrecht zur Längsachse erstreckt. Die Materialnadel umfasst eine axial vordere Vordemadel und eine axial hintere Hinternadel, die zur Übertragung von axialen Kräften über einen sich axial erstreckenden Verbindungsabschnitt lösbar miteinander verbunden sind. Die Lackierpistole weist einen sich in Richtung der durch die Düsenöffnung definierten Achse erstreckenden Führungskanal auf, in dem die Materialnadel axial der Längsachse zur Freigabe oder zum Verschluss der Düsenöffnung in einem Betriebsmodus zum Spritzen von Farbe oder einer anderen Flüssigkeit innerhalb eines definierten Nadelhubes verschiebbar ist und wobei der Führungskanal eine radiale Lage des Verbindungsabschnitts eindeutig festlegt. Der sich axial erstreckende Verbindungsabschnitt der Materialnadel befindet sich zumindest abschnittsweise in dem Führungskanal, wenn die Materialnadel sich innerhalb des definierten Nadelhubs befindet. Die Materialnadel kann in einem Wartungsmodus (Wartungszustand) zum Austausch der Vordemadel über den definierten Nadelhub hinaus verschoben werden, so dass der Verbindungsabschnitt sich außerhalb des Führungskanals befindet, wobei die Vordernadel und die Hinternadel nur und genau dann voneinander getrennt werden können, wenn der Verbindungsabschnitt sich außerhalb des Führungskanals befindet. Zum Austausch der Vordernadel sind folgende Schritte durchzuführen: a) axiale Verschiebung der Materialnadel über den definierten Nadelhub hinaus bis zu einem Punkt, an welchem der Verbindungsabschnitt außerhalb des Führungskanals liegt, b) Lösen der Vordernadel von der Hintemadel durch Aufbringen einer axialen Zugkraft auf die Vordernadel, c) Verbinden derselben oder einer anderen Vordemadel mit der Hinternadel am Verbindungsabschnitt durch Aufschieben derselben oder anderen Vordernadel auf die Hintemadel und d) axiales Einschieben der Materialnadel bis zu einem Punkt, an welchem der Verbindungsabschnitt innerhalb des Führungskanals liegt. The invention also relates to a first method for exchanging a front needle of a material needle mounted in a spray gun with a longitudinal axis, this longitudinal axis coinciding with an axis of the nozzle opening defined by a nozzle opening of a material nozzle. The longitudinal axis defines a radial direction which extends circumferentially perpendicular to the longitudinal axis. The material needle comprises an axially front front needle and an axially rear rear needle, which are detachably connected to one another via an axially extending connecting section in order to transmit axial forces. The spray gun has a extending in the direction of the axis defined by the nozzle opening guide channel in which the material needle axially to the longitudinal axis for release or for Closure of the nozzle opening is displaceable in an operating mode for spraying paint or another liquid within a defined Nadelhubes and wherein the guide channel clearly defines a radial position of the connecting portion. The axially extending connecting section of the material needle is located at least in sections in the guide channel when the material needle is within the defined needle stroke. The material needle can be moved beyond the defined needle stroke in a maintenance mode (maintenance state) to replace the front needle, so that the connecting section is outside of the guide channel, with the front needle and the rear needle being able to be separated from one another only and precisely when the connecting section is outside of the guide channel. The following steps must be carried out to replace the front needle: a) axial displacement of the material needle beyond the defined needle stroke up to a point at which the connecting section lies outside the guide channel, b) loosening the front needle from the rear needle by applying an axial tensile force to the front needle , c) connecting the same or another front needle to the rear needle at the connecting section by pushing the same or another front needle onto the rear needle and d) axially pushing in the material needle up to a point at which the connecting section lies within the guide channel.
Vorzugsweise wird zwischen dem Lösen und dem Verbinden derselben oder anderen Vordernadel mit der Hinternadel ein zwischengelagerter Schritt durchgeführt. Hierbei kann es sich um die Reinigung der Vordernadel und/oder die Wahl einer anderen, vorzugsweise einer ungebrauchten Vordernadel handeln. Preferably, an intermediate step is performed between releasing and connecting the same or another front needle to the rear needle. This can involve cleaning the front needle and/or choosing a different front needle, preferably an unused one.
Soweit notwendig sind zur Ausführung des Verfahrens den Führungskanal axial verschließende Bauteile der Lackierpistole und/oder die axiale Bewegung der Materialnadel behindernde axiale Anschlagsflächen, wie zum Beispiel eine Luftkappe, von der Lackierpistole zu entfernen. If necessary, components of the spray gun closing the guide channel axially and/or axial stop surfaces impeding the axial movement of the material needle, such as an air cap, must be removed from the spray gun in order to carry out the method.
Die Lackierpistole kann dabei vorteilhaft so ausgestaltet sein, dass die axiale Verschiebung der Materialnadel über den definierten Nadelhub hinaus bis zu einem Punkt, an welchem der Verbindungsabschnitt außerhalb des Führungskanals liegt, in axialer Richtung nach hinten erfolgt. Dies wird zum Beispiel dadurch erreicht, dass der Führungskanal nach hinten offen ausgeführt ist und/oder ein oder mehrere Bauteile vorgesehen sind, die eine Rückwärtsbewegung der Materialnadel behindern und demontierbar an der Lackierpistole befestigt sind und vorzugsweise einen Endanschlag für das hintere Ende der Hinternadel bereitstell en. The spray gun can advantageously be designed in such a way that the material needle is axially displaced backwards beyond the defined needle stroke up to a point at which the connecting section lies outside of the guide channel. This is achieved, for example, in that the guide channel is open to the rear is carried out and / or one or more components are provided which impede a backward movement of the material needle and are detachably attached to the spray gun and preferably provide an end stop for the rear end of the rear needle s.
In einem anderen, zweiten Verfahren für den Austausch einer Vordernadel einer in einer Lackierpistole montierten Materialnadel mit im Wesentlichen demselben Aufbau wie im Zusammenhang mit dem ersten Verfahren beschrieben, kann - anstatt den Verbindungsabschnitt der Materialnadel aus dem Führungskanal durch axiales Verschieben der Materialnadel aus dem Führungskanal zu bewegen - vorgesehen sein, den Führungskanal aus der Lackierpistole zu entfernen und dadurch das Gleitlager zwischen der Gleitlagerfläche des Sicherungsmittels und der Gleitfläche des Führungskanals aufzuheben, so dass die Sicherung des axialen Formschlusses aufgehoben wird. In another, second method for replacing a front needle of a material needle mounted in a paint spray gun with essentially the same structure as described in connection with the first method, - instead of removing the connecting section of the material needle from the guide channel by axially displacing the material needle from the guide channel move - be provided to remove the guide channel from the spray gun and thereby cancel the slide bearing between the slide bearing surface of the securing means and the sliding surface of the guide channel, so that the securing of the axial form fit is canceled.
Hierzu sind insbesondere folgende Schritte durchzuführen: a) Axiales Entfernen des Führungskanals zur Freigabe der Gleitlagerfläche der Vordernadel, b) Entfernen der Vordemadel von der Hintemadel durch Aufbringen einer axialen Zugkraft auf die Vordemadel, c) Anbringen derselben oder einer anderen Vordemadel auf die Hinternadel sowie c) Wiederanbringen des gleichen oder eines anderen Führungskanals. To do this, the following steps in particular must be carried out: a) Axial removal of the guide channel to release the slide bearing surface of the front needle, b) Removal of the front needle from the rear needle by applying an axial tensile force to the front needle, c) Attaching the same or another front needle to the rear needle, and c ) Reattachment of the same or a different guide channel.
Analog zum ersten Verfahren wird zwischen dem Lösen und dem Verbinden derselben oder anderen Vordernadel mit der Hinternadel ein zwischengelagerter Schritt durchgeführt. Hierbei kann es sich um die Reinigung der Vordemadel und/oder die Wahl einer anderen, vorzugsweise einer ungebrauchten Vordernadel handeln. Analogously to the first method, an intermediate step is carried out between releasing and connecting the same or another front needle to the rear needle. This can involve cleaning the front needle and/or choosing a different front needle, preferably an unused front needle.
Die Erfindung wird anhand des beiliegenden Figurensatzes nachfolgend beispielhaft beschrieben, wobei die Ausführungen gleichermaßen in Bezug auf eine erfindungsgemäße Vordernadel, eine erfindungsgemäße Materialnadel und eine erfindungsgemäße Lackierpistole sowie die erfindungsgemäßen Verfahren zu verstehen sind. Dabei zeigen The invention is described below by way of example using the enclosed set of figures, with the explanations being to be understood equally in relation to a front needle according to the invention, a material needle according to the invention and a paint spray gun according to the invention as well as the method according to the invention. show it
Fig. 1 eine erste erfindungsgemäße Lackierpistole in einer perspektivischen Ansicht in einem Betriebszustand A, 1 shows a perspective view of a first spray gun according to the invention in an operating state A,
Fig. 2A die Lackierpistole aus Fig. 1 in einem Längsschnitt, FIG. 2A shows the spray gun from FIG. 1 in a longitudinal section,
Fig. 2B eine Detailansicht eines vorderen Abschnitts der Lackierpistole aus Fig. 2A,FIG. 2B shows a detailed view of a front section of the spray gun from FIG. 2A,
Fig- 3 einen vorderen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Materialnadel der Lackierpistole aus Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht, 3 shows a front section of a material needle according to the invention of the spray gun from FIG. 1 in a perspective view,
Fig- 4 einen vorderen Abschnitt einer Hintemadel der Lackierpistole aus Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht, 4 shows a front section of a rear needle of the paint spray gun from FIG. 1 in a perspective view,
Fig. 5A einen Längsschnitt durch einen Führungskanal der Lackierpistole aus Fig. 1 in dem Betriebszustand A, 5A shows a longitudinal section through a guide channel of the spray gun from FIG. 1 in operating state A,
Fig. 5B einen um die Längsachse um 45° gedrehten Längsschnitt zu Fig. 5A, 5B shows a longitudinal section rotated by 45° about the longitudinal axis in relation to FIG. 5A,
Fig- 6 einen Ausschnitt des Längsschnittes nach Fig. 2 ohne Luftkappe und Kanalbauteil in einem Wartungszustand B der Lackierpistole, 6 shows a section of the longitudinal section according to FIG. 2 without the air cap and duct component in a maintenance state B of the spray gun,
Fig. 7 eine Darstellung analog Fig. 6 mit einer Vordernadel und aufzusetzender Luftkappe und Kanalbauteil, 7 shows an illustration analogous to FIG. 6 with a front needle and an air cap and channel component to be attached,
Fig. 8 eine zweite erfindungsgemäße Lackierpistole in einer perspektivischen Ansicht in einem Betriebszustand A, 8 shows a second spray gun according to the invention in a perspective view in an operating state A,
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Farbkanals der Lackierpistole nach Fig. 8 und darin eingesetzter Materialnadel, 9 shows a perspective view of a paint channel of the spray gun according to FIG. 8 and a material needle inserted therein,
Fig. 10 eine erfindungsgemäße Vordernadel der Lackierpistole aus Fig. 8 in einer perspektivischen Ansicht, 10 shows a front needle according to the invention of the paint spray gun from FIG. 8 in a perspective view,
Fig. 11 einen Längsschnitt des Farbkanals aus Fig. 9, 11 shows a longitudinal section of the color channel from FIG. 9,
Fig. 12 einen Querschnitt durch den Farbkanal gemäß Schnitt A-A aus Fig. 11,Fig. 12 shows a cross section through the color channel according to section A-A from Fig. 11,
Fig. 13 eine Hinternadel für die Lackierpistole aus Fig. 8 in einer perspektivischenFIG. 13 shows a rear needle for the spray gun from FIG. 8 in a perspective view
Ansicht, Opinion,
Fig. 14 eine alternative Vordernadel für die Lackierpistole aus Fig. 8 in einer perspektivischen Ansicht, 14 shows an alternative front needle for the spray gun from FIG. 8 in a perspective view,
Fig. 15 eine dritte erfindungsgemäße Lackierpistole in einer Schnittansicht in einem Betriebszustand A, 15 shows a third spray gun according to the invention in a sectional view in an operating state A,
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsabschnittes zwischen einer Vordernadel und einer mit der Vordemadel verbundenen Hinternadel für die Lackierpistole aus Fig. 15, 16 is a perspective view of a connecting portion between a front needle and a rear needle connected to the front needle for the paint spray gun of FIG. 15;
Fig. 17 einen Ausschnitt des Längsschnitts aus Fig. 15, Fig. 18 den Längsschnitt gemäß Fig. 17 in einem Wartungszustand B, bei welchem eine Luftkappe, ein Kanalbauteil und ein Rückteil entfernt sind, FIG. 17 shows a detail of the longitudinal section from FIG. 15, 18 shows the longitudinal section according to FIG. 17 in a maintenance state B, in which an air cap, a duct component and a rear part have been removed,
Fig. 19 einen Ausschnitt des Längsschnittes aus Fig. 17 mit einer Materialnadel, in einem Betriebszustand A, bei welchem sich der Verbindungsabschnitt sich innerhalb des Führungskanals befindet, sowie 19 shows a section of the longitudinal section from FIG. 17 with a material needle in an operating state A, in which the connecting section is located inside the guide channel, and FIG
Fig. 20 einen Ausschnitt des Längsschnittes aus Fig. 18 mit einer Materialnadel in einem Wartungszustand B, bei welchem sich der Verbindungsabschnitt außerhalb des Führungskanals befindet. 20 shows a section of the longitudinal section from FIG. 18 with a material needle in a maintenance state B, in which the connecting section is located outside the guide channel.
Die Figuren 1 bis 7 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dargestellt ist eine als luftunterstützte Hochdruck-Lackierpistolen ausgestaltete Lackierpistole 1 mit einem Druckluftanschluss L und einem Materialanschluss S. Über den Materialanschluss S wird unter Druck von zum Beispiel 100 bar stehende Farbe in einen Farbkanal F' eingespeist und über eine Düse 2 beziehungsweise eine Düsenöffnung 2' der Lackierpistole 1 abgegeben. Die Farbe wird hierbei druckbedingt unmittelbar bei Austritt aus der Düsenöffnung 2' atomisiert. Über Luftauslassöffnungen 18' einer Luftkappe 18 kann die Form des abgegebenen Farbstrahls eingestellt werden. Hierzu können Hörner 25 and der Luftkappe vorgesehen sein. Diese können in Materialabgaberichtung M von der Luftkappe vorstehen wie dies beispielsweise aus Figur 8 ersichtlich ist. An den Hörnern können Luftauslassöffnungen 18' vorgesehen sein, die von außen in Radialrichtung nach innen auf die verlängerte Achse X' der Düsenöffnung gerichtet sind. Die an diesen, Luftauslassöffnungen 18' abgegebene Luft wird zuweilen auch als Hornluft bezeichnete und ist über Einstellschraube 21 und/oder die Seitenstellschraube 23 regulierbar. Des Weiteren können direkt an der Luftkappe Luftauslassöffnungen 18' vorgesehen sein, die sich hinsichtlich der Achse X' der Düsenöffnung diametral gegenüberliegen und dem Transport des zerstäubten Materials in Materialabgaberichtung M und gegebenenfalls der Strahlformung dienen. Zusätzlich kann auch ein in Figur 8 gezeigte Ringspalt 26 vorgesehen sein, der die Materialdüse umgibt und an dem Druckluft austritt, die der Zerstäubung beziehungsweise der Unterstützung der Zerstäubung dient. Figures 1 to 7 show a first embodiment of the invention. Shown is a spray gun 1 designed as an air-assisted high-pressure spray gun with a compressed air connection L and a material connection S. Paint under pressure of, for example, 100 bar is fed into a paint channel F′ via the material connection S and is discharged via a nozzle 2 or a nozzle opening 2′. of the spray gun 1 delivered. Due to the pressure, the paint is atomized immediately upon exiting the nozzle opening 2'. The shape of the emitted paint jet can be adjusted via air outlet openings 18' of an air cap 18. Horns 25 can be provided on the air cap for this purpose. These can protrude from the air cap in the material discharge direction M, as can be seen from FIG. 8, for example. Air outlet openings 18' can be provided on the horns, which are directed from the outside in the radial direction inwards towards the extended axis X' of the nozzle opening. The air released at these air outlet openings 18 ′ is sometimes also referred to as horn air and can be regulated via the adjusting screw 21 and/or the lateral adjusting screw 23 . Furthermore, air outlet openings 18′ can be provided directly on the air cap, which are diametrically opposite with respect to the axis X′ of the nozzle opening and are used to transport the atomized material in the material discharge direction M and, if necessary, to shape the jet. In addition, an annular gap 26 shown in FIG. 8 can also be provided, which surrounds the material nozzle and from which compressed air exits, which is used for atomization or to support atomization.
In dem kreiszylindrisch und als Hohlzylinder ausgebildeten Farbkanal F' der Lackierpistole ist eine Materialnadel 3 axial entlang der Längsachse X der Materialnadel 3 verschiebbar gelagert. Die Längsachse X fällt dabei mit der Achse X' des Farbkanals F' zusammen. Die Längsachse X definiert eine senkrecht zu der Längsachse stehende Radialrichtung R. Im Normalzustand ist die Materialnadel 3 durch ein hier als Feder ausgebildetes Gegenstellelement 11, wie unter anderem aus Fig. 2 A ersichtlich, mit einer in einer Materialabgaberichtung M wirkenden, axialen Vorspannkraft vorbelastet und verschließt mit einer Nadelspitze 16 die Düsenöffnung 2' beziehungsweise einen stromaufwärts befindlichen Ventilsitz. A material needle 3 is mounted so that it can be displaced axially along the longitudinal axis X of the material needle 3 in the paint channel F′, which is designed as a circular cylinder and as a hollow cylinder, of the paint spray gun. The longitudinal axis X coincides with the axis X' of the color channel F'. The longitudinal axis X defines a radial direction R perpendicular to the longitudinal axis. In the normal state, the material needle 3 is preloaded by a counteracting element 11 designed here as a spring, as can be seen from Fig. 2 A, among other things, with an axial pretensioning force acting in a material dispensing direction M and closes the nozzle opening 2' or an upstream one with a needle tip 16 valve seat.
Zur Abgabe von Farbe aus der Düsenöffnung 2' wird ein Abzugselement 20 der Lackierpistole 1 manuell betätigt, über welches die Materialnadel 3 über einen definierten Nadelhub nach axial hinten zur Freigabe der Düsenöffnung 2' verschoben wird. To dispense paint from the nozzle opening 2', a trigger element 20 of the paint spray gun 1 is actuated manually, via which the material needle 3 is displaced axially backwards over a defined needle stroke to release the nozzle opening 2'.
Die Materialnadel 3 ist im Wesentlichen zweiteilig ausgebildet, mit einer axial vorderen Vordernadel 4 und einer mit der Vordemadel 4 entlang eines Verbindungsabschnitts V verbundenen Hintemadel 5. Die Vordemadel 4 beziehungsweise Hintemadel 5 sind über einen axialen Formschluss miteinander verbunden. The material needle 3 is essentially in two parts, with an axially front front needle 4 and a rear needle 5 connected to the front needle 4 along a connecting section V. The front needle 4 and rear needle 5 are connected to one another via an axial form fit.
Der Formschluss wird durch an der Vordemadel 4 beziehungsweise der Hinternadel 5 angebrachte jeweils ineinandergreifende Formschlusselemente 6a beziehungsweise 6b gebildet. Bei den Formschlusselementen 6b der Hinternadel 5 handelt es sich in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel um jeweils zwei axial voneinander beabstandete und als umlaufende Ringnuten an einem vorderen Ende der Hintemadel 5' ausgebildete Formschlusselemente 6b mit konkavem Querschnitt, wie dies aus der Darstellung eines vorderen Abschnitts der Hinternadel 4 aus der Fig. 4 hervorgeht. In diese Ringnuten greifen jeweils diametral gegenüberliegend angeordnete und im Querschnitt konvex ausgebildete, sich jedoch nicht über den gesamten Umfang der Vordernadel 4 erstreckende Formschlusselemente 6a der Vordemadel 4 ein, wie unter anderem aus Fig. 3 erkennbar ist. Die Formschlusselemente 6a sind dabei an einer radial auslenkbaren Federzunge 14 der Vordernadel 4 angebracht, so dass der Formschluss durch Aufbringen einer axialen Zugkraft auf die Vordernadel 4 von den Formschlusselementen 6b der Hinternadel 5 aufgehoben werden kann. The form fit is formed by interlocking form fit elements 6a and 6b attached to the front needle 4 and the rear needle 5, respectively. The form-fitting elements 6b of the rear needle 5 in the exemplary embodiment shown here are two form-fitting elements 6b that are spaced apart axially and are designed as circumferential annular grooves on a front end of the rear needle 5' and have a concave cross-section, as can be seen from the illustration of a front section of the rear needle 4 can be seen from FIG. Form-fitting elements 6a of the front needle 4, which are arranged diametrically opposite one another and are convex in cross section but do not extend over the entire circumference of the front needle 4, engage in these annular grooves, as can be seen from FIG. 3, among other things. The positive locking elements 6a are attached to a radially deflectable spring tongue 14 of the front needle 4 so that the positive locking can be canceled by the positive locking elements 6b of the rear needle 5 by applying an axial tensile force to the front needle 4 .
Da die Formschlusselemente 6a und 6b konkav-konvex ausgebildet sind, bilden die Formschlusselemente 6a und 6b einen Kraftübersetzer, der in axialer Richtung aufgebrachte Zugkräfte in radiale Auslenkungskräfte zum Abheben der Formschlusselemente 6a von den Formschlusselementen 6b bewirkt. In anderen Worten ist der so ausgestaltete Formschluss nicht selbsthemmend ausgebildet und ohne eine Auslenkung der Federzunge 14 in Radialrichtung R nicht lösbar ausgebildet. Since the form-fitting elements 6a and 6b are concave-convex, the form-fitting elements 6a and 6b form a force converter which causes tensile forces applied in the axial direction into radial deflection forces to lift the form-fitting elements 6a from the form-fitting elements 6b. In other words, the form fit designed in this way not designed to be self-locking and not designed to be detachable without a deflection of the spring tongue 14 in the radial direction R.
Der Formschluss kann durch axiales Aufschieben der Vordernadel 4 auf die Hintemadel 5 hergestellt werden beziehungsweise durch axiales Abziehen der Vordemadel 4 von der Hintemadel 5 aufgehoben werden. The form fit can be produced by sliding the front needle 4 axially onto the rear needle 5 or by axially pulling the front needle 4 off the rear needle 5 .
Um eine Aufhebung des axialen Formschlusses in einem Betriebszustand A der Lackierpistole zu verhindern, weist die Vordernadel 4 ein radial von der Federzunge 14 abstehendes, flügelartiges Sicherungsmittel 7 auf. Das Sicherungsmittel 7 weist radial außen ein in axialer Richtung bogenförmige in Fig. 3 gezeigte Gleitlagerfläche 8 auf, die in dem Betriebszustand A in Anlage mit einem als Gleitfläche 9' bezeichneten Abschnitt der Wandung 9 des Führungskanals F' ist. Die Gleitlagerfläche 8 und die Gleitfläche 9' bilden in dem Betriebszustand A ein axiales Gleitlager 10 zur axial-radialen Führung der Vordernadel 4, das heißt zur Festlegung einer radialen Position der Vordemadel 4 gegenüber dem Führungskanal F', aus. Das Sicherungsmittel 7 dient damit einerseits der Sicherung des axialen Formschlusses, anderseits der Lageorientierung der Vordernadel, das heißt der konzentrischen Ausrichtung der Vordernadel 4 in dem Führungskanal F'. In order to prevent the axial form fit from being canceled in an operating state A of the paint spray gun, the front needle 4 has a wing-like securing means 7 which protrudes radially from the spring tongue 14 . The securing means 7 has radially on the outside a slide bearing surface 8 which is arcuate in the axial direction and shown in FIG. In the operating state A, the plain bearing surface 8 and the sliding surface 9' form an axial plain bearing 10 for axial-radial guidance of the front needle 4, ie for defining a radial position of the front needle 4 relative to the guide channel F'. The securing means 7 thus serves on the one hand to secure the axial form fit and on the other hand the positional orientation of the front needle, ie the concentric alignment of the front needle 4 in the guide channel F'.
Durch das so gebildete Gleitlager 10 wird eine radiale Auslenkung der Federzunge 14 und damit ein Abheben der Formschlusselemente 6a von den Formschlusselementen 6b verhindert. Die entsprechende Anlage der Gleitlagerfläche 8 an einem Abschnitt der Wandung 9 des Führungskanals F', der Gleitfläche 9', ist zum Beispiel aus der Fig. 5A ersichtlich. The slide bearing 10 formed in this way prevents the spring tongue 14 from deflecting radially and thus prevents the form-fitting elements 6a from lifting off from the form-fitting elements 6b. The corresponding contact of the sliding bearing surface 8 against a section of the wall 9 of the guide channel F', the sliding surface 9', can be seen, for example, in FIG. 5A.
Durch eine derart verbesserte Lagegenauigkeit der Vordemadel 4 kann die Nadelspitze 16 gegenüber der Düsenöffnung 2' beziehungsweise dem Ventilsitz genauer positioniert werden. Dies führt zu einem weniger, und insbesondere einem gleichmäßigeren Verschleiß und damit einer höheren Standzeit der Vordemadel 4 sowie einem gleichmäßigeren Spühbild der Lackierpistole 1. Such an improved positional accuracy of the front needle 4 allows the needle tip 16 to be positioned more precisely in relation to the nozzle opening 2' or the valve seat. This leads to less and in particular more even wear and thus a longer service life of the front needle 4 and a more even spray pattern of the spray gun 1.
Zusätzlich ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel das Sicherungselement 7 radialelastisch "weich" ausgeführt, nämlich stegartig und mit einer im Sicherungselement 7 befindlichen Öffnung O oder zumindest einer Ausnehmung, vgl. zum Beispiel Fig. 5B. Vorzugsweise wird das Sicherungselement 7 beim Einsetzen in den Führungskanal F radial geringfügig vorgespannt und leitet entsprechende radial wirkende Kräfte in den axialen Formschluss ein. Andererseits kann auch ein geringes Spiel zwischen Sicherungselement 7 und Kanalwandung 9 vorgesehen sein, wobei die radial auf die Kanalwandung 9 wirkenden Kräfte nur dann zu wirken beginnen, wenn die Federzungen 14 durch ein geringfügiges Öffnen der Verbindung zwischen Vordemadel 4 und Hintemadel 5, über die Wechselwirkung der Formschlusselemente 6a und 6b, in Radialrichtung R ausgelenkt werden. Hierdurch kann eine verbesserte Sicherung des Formschlusses gegen radiale Auslenkung und insbesondere eine zusätzliche, reibkraftschlüssige Verbindung in der Paarung der Formschlusselemente 6a und 6b realisiert werden. In addition, in the exemplary embodiment shown here, the securing element 7 is designed to be “soft” in a radially elastic manner, namely web-like and with an opening O located in the securing element 7 or at least one recess, see for example Figure 5B. Preferably, the securing element 7 becomes radial when it is inserted into the guide channel F slightly prestressed and initiates corresponding radially acting forces in the axial form fit. On the other hand, a small amount of play can also be provided between the securing element 7 and the channel wall 9, with the forces acting radially on the channel wall 9 only beginning to act when the spring tongues 14 are released by slightly opening the connection between the front needle 4 and the rear needle 5 via the interaction of the form-fitting elements 6a and 6b, are deflected in the radial direction R. In this way, improved protection of the form-fit against radial deflection and, in particular, an additional, friction-locked connection in the pairing of the form-fitting elements 6a and 6b can be implemented.
Unter dem Betriebszustand A ist ein Zustand der Lackierpistole 1 zu verstehen, in welchem die Lackierpistole 1 einsatzfähig zur Abgabe von Farbe oder einer anderen Flüssigkeit aus der Düsenöffnung 2' ist und in welchem sich insbesondere die Gleitlagerfläche 8 und die Gleitfläche 9' in berührender Anlage befinden. Operating state A is understood to be a state of the paint spray gun 1 in which the paint spray gun 1 is ready for dispensing paint or another liquid from the nozzle opening 2' and in which in particular the slide bearing surface 8 and the slide surface 9' are in contact .
Für eine möglichst übereinstimmende Koaxialität der Vordernadel 4 gegenüber der Hinternadel 5, beschreibbar über die Vordemadelachse Xv und die Hinternadelachse XH, weist die Materialnadel 3 zwei Kipplager, nämlich ein axial vorderes Kipplager 12a und ein axial hinteres Kipplager 12b auf, die ein Verkippen der Vordernadel 4 (Vordemadelachse Xv) gegenüber der Hintemadel 5 (Hinternadelachse XH) verhindern. For a coaxiality of the front needle 4 in relation to the rear needle 5 that is as consistent as possible, which can be described via the front needle axis Xv and the rear needle axis XH, the material needle 3 has two tilting bearings, namely an axially front tilting bearing 12a and an axially rear tilting bearing 12b, which prevent tilting of the front needle 4 (Front needle axis Xv) against the rear needle 5 (rear needle axis XH).
Das hintere Kipplager 12b wird dabei von einer außenumfänglichen Lagerfläche 12b" der Mantelfläche eines vorderen Endes der Hinternadel 5 gebildet, welches von einer innenumfänglichen Lagerfläche 12b', einer Innenfläche eines endseitigen Hülsenabschnitts am hinteren Ende der Vordemadel 4, gebildet ist. Das vordere Kipplager 12a wird von den Formschlusselementen 6a und 6b gebildet. The rear rocker bearing 12b is formed by an outer peripheral bearing surface 12b" of the lateral surface of a front end of the rear needle 5, which is formed by an inner peripheral bearing surface 12b', an inner surface of an end sleeve section at the rear end of the front needle 4. The front rocker bearing 12a is formed by the form-fitting elements 6a and 6b.
Die axial voneinander beanstandeten Kipplager 12a, 12b bilden über ihre Lagerflächen damit Auflagerpunkte aus, die ein Verkippen der Vordemadelachse Xv gegenüber der Hintemadelachse XH verhindern. The tilting bearings 12a, 12b, which are axially spaced apart from one another, thus form, via their bearing surfaces, support points which prevent the front needle axis Xv from tilting relative to the rear needle axis XH.
Der überlappende Abschnitt der Vordernadel 4 und der Hinternadel 5 zwischen dem axial vorderen Ende der Hinternadel 5' und dem axial hinteren Ende der Vordernadel 4' bildet den Verbindungsabschnitt V. Zusätzlich ist an dem Verbindungsabschnitt V der Vordemadel 4, hier einer als Hohlzylinder ausgeführten und die Lagerfläche 12b' bildende Führungshülse der Vordemadel 4, eine weitere Führungsfläche 13 an einem vorstehenden Flügel radial abstehend angeformt, welche in Kombination mit der Kanalwandung 9 des Führungskanals F' ein zweites Gleitlager 10' ausbildet. Die Führungsfläche 13 ist dabei gegenüber der Gleitlagerfläche 8 des Sicherungsmittels 7 an einer in Umfangsrichtung U anderen Winkelposition angeordnet. Diese Winkelposition ist gegenüber einer Radialposition (Umfangsrichtung) der Gleitlagerfläche 8 um näherungsweise 45° gedreht. Die Gleitlagerfläche 8 legt damit eine erste Radialposition der Vordernadel 4 fest, während die Führungsfläche 13 eine zweite Radialposition der Vordemadel 4 bestimmt. Dadurch ist die Vordernadel 4 statisch eindeutig bestimmt in dem Führungskanal F' gelagert. Ein entsprechender Kontakt der Führungsfläche 13 mit der Wandung 9 des Führungskanals F' ist dabei aus der Fig. 5B, welche einen gegenüber der in Fig. 5A um 45° gedrehten Längsschnitt zeigt, ersichtlich. Alternativ zum zweiten Gleitlager 10' kann auch ein verlängertes erstes Gleitlager 10, vorgesehen sein, um die Kippsicherheit zu gewährleisten. Ein solches Gleitlager ist beispielsweise in den Figuren 15 bis 20 gezeigt. Vorzugsweise ist das erste Gleitlager 10 in diesem Fall in der Längsachse länger als der Durchmesser der Materialnadel 3 an der Gleitlagerstelle, vorzugsweise die doppelte oder die dreifache Länge des Durchmessers, ausgestaltet. The overlapping portion of the front needle 4 and the rear needle 5 between the axially front end of the rear needle 5' and the axially rear end of the front needle 4' forms the connecting portion V. In addition, on the connecting section V of the fore-needle 4, here a guide sleeve of the fore-needle 4 designed as a hollow cylinder and forming the bearing surface 12b', another guide surface 13 is formed on a protruding wing, projecting radially, which in combination with the channel wall 9 of the guide channel F' second slide bearing 10 'forms. The guide surface 13 is arranged at a different angular position in the circumferential direction U relative to the plain bearing surface 8 of the securing means 7 . This angular position is rotated by approximately 45° relative to a radial position (circumferential direction) of the plain bearing surface 8 . The plain bearing surface 8 thus defines a first radial position of the front needle 4 , while the guide surface 13 defines a second radial position of the front needle 4 . As a result, the front needle 4 is supported in the guide channel F' in a statically unambiguously determined manner. A corresponding contact of the guide surface 13 with the wall 9 of the guide channel F' can be seen from FIG. 5B, which shows a longitudinal section rotated by 45° compared to that in FIG. 5A. As an alternative to the second plain bearing 10', an extended first plain bearing 10 can also be provided in order to ensure security against tipping. Such a sliding bearing is shown, for example, in FIGS. In this case, the first slide bearing 10 is preferably longer in the longitudinal axis than the diameter of the material needle 3 at the slide bearing point, preferably twice or three times the length of the diameter.
Zusammenfassend lässt sich die Vordernadel 4 entsprechend in drei Funktionsabschnitte unterteilen, nämlich in die Führungshülse am axial hinteren Ende der Vordemadel 4 zur Ausbildung eines Kipplagers 12b, axial in Materialabgaberichtung M sich anschließende Federzungen 14, an der radial innenseitig die Formschlusselemente 6a zur Ausbildung eines axialen Formschlusses mit der Hinternadel 5 und gleichzeitig der Lagerfläche 12a' des ersten Kipplagers 12a sowie außenseitig ein Sicherungsmittel 7 mit einer Gleitlagerfläche 8 zur Ausbildung des Gleitlagers 10 angeordnet sind, und schließlich einem sich in Materialabgaberichtung an die Federzungen 14 anschließenden Vordemadelkopf an welchem eine als Ventil (Nadelventil) dienende Nadelspitze 16 zum Öffnen und Freigeben der Düse 2 angeformt ist. In summary, the front needle 4 can be subdivided accordingly into three functional sections, namely the guide sleeve at the axially rear end of the front needle 4 to form a tilting bearing 12b, spring tongues 14 adjoining axially in the material dispensing direction M, and on the radially inner side the form-fit elements 6a for forming an axial form-fit with the rear needle 5 and at the same time the bearing surface 12a' of the first tilting bearing 12a as well as a securing means 7 with a plain bearing surface 8 for forming the plain bearing 10 are arranged on the outside, and finally a front needle head adjoining the spring tongues 14 in the direction of material delivery, on which a valve (needle valve ) serving needle tip 16 for opening and releasing the nozzle 2 is formed.
Zusammenfassend weist die Hinternadel 5 am axial vorderen Ende der Hinternadel 5' zweiIn summary, the rear needle 5 has two at the axially front end of the rear needle 5'
Ringnuten (Formschlusselemente 6b) zur Ausbildung des axialen Formschlusses sowie der Lagerfläche 12a" auf, entgegen der Materialabgaberichtung folgend weist die Hinternadel 5 eine Lagerfläche 12b' zur Ausbildung des Kipplagers 12b auf. Annular grooves (positive locking elements 6b) to form the axial positive locking and the Bearing surface 12a", following in the opposite direction to the material dispensing direction, the rear needle 5 has a bearing surface 12b' for forming the tilting bearing 12b.
Zur Erhöhung der Standzeit ist die Nadelspitze in diesem Ausführungsbeispiel mehrteilig ausgebildet, hier mit einer als separatem Bauteil in die Nadelspitze eingebrachten Kugel aus einem Hartmetall oder einer technischen Keramik. Die restliche Vordernadel 4 ist hier aus einem faserverstärktem Konstruktionskunststoff, einer Keramik oder einer Metalllegierung gefertigt. Die Hintemadel 5 ist aus einem Metall, einer Metalllegierung oder einer Keramik hergestellt. Hierdurch werden Verschleißerscheinungen im Wesentlichen auf die austauschbare Vordernadel 4 beschränkt, so dass ein regelmäßiger Austausch der Hinternadel 5 vermieden werden kann. In order to increase the service life, the needle tip in this exemplary embodiment is designed in several parts, here with a ball made of a hard metal or a technical ceramic that is introduced into the needle tip as a separate component. The rest of the front needle 4 is made here from a fiber-reinforced engineering plastic, a ceramic or a metal alloy. The rear needle 5 is made of a metal, a metal alloy or a ceramic. As a result, signs of wear are essentially limited to the replaceable front needle 4, so that regular replacement of the rear needle 5 can be avoided.
Zum Austausch der Vordemadel 4 kann die Lackierpistole in einen zum Beispiel in Fig. 6 gezeigten Wartungszustand B versetzt werden. Der Wartungszustand B kann definiert werden als derjenige Zustand der Lackierpistole 1, in welchem der Kontakt zwischen der Gleitlagerfläche 8 und der Gleitfläche 9' aufgehoben ist. In order to replace the front needle 4, the spray gun can be put into a maintenance state B shown, for example, in FIG. The maintenance state B can be defined as that state of the spray gun 1 in which the contact between the plain bearing surface 8 and the sliding surface 9' is eliminated.
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Wartungszustand B hergestellt durch Entfernung einer Luftkappe 18 und eines den Führungskanal F' bildenden Kanalbauteils 17. Durch Abziehen des Kanalbauteils 17 von der Gleitlagerfläche 8 des Sicherungsmittels 7 der Vordernadel 4 ist der axiale Formschluss zwischen der Vordemadel 4 und der Hinternadel 5 nicht mehr gesichert, so dass die Vordemadel 4 durch axialen Zug nach vorne (in der Zeichnungsebene nach links) von der Hinternadel 5 unter radialelastischer Auslenkung der Pferdezunge 14 abgezogen werden kann. Die entfernte Vordernadel 4 kann durch eine neue Vordernadel ausgetauscht und auf die Hintemadel 5 aufgeschoben werden, bis ein axialer Formschluss der Formschlusselemente 6a, 6b wiederhergestellt ist. Anschließend werden erst das Kanalbauteil 17 und dann die Luftkappe 18 wieder auf die Lackierpistole beziehungsweise den Grundkörper 30 der Lackierpistole 1 montiert. In the embodiment shown here, maintenance condition B is established by removing an air cap 18 and a channel component 17 forming the guide channel F' Rear needle 5 is no longer secured, so that the front needle 4 can be pulled off the rear needle 5 by axial pulling forward (to the left in the plane of the drawing) with radial elastic deflection of the tongue 14 . The removed front needle 4 can be exchanged for a new front needle and pushed onto the rear needle 5 until an axial form fit of the form-fitting elements 6a, 6b is restored. Subsequently, first the duct component 17 and then the air cap 18 are mounted again on the spray gun or the base body 30 of the spray gun 1 .
Die Hinternadel 5 kann für den Austausch in der Lackierpistole 1 verbleiben und muss nicht gelöst, gelockert oder anderweitig aus der Lackierpistole 1 entfernt werden. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Lackierpistole 1 ist eine schnelle, einfache und vor allem werkzeuglose Reinigung oder ein solch vorteilhafter Austausch einer Vordernadel 4 möglich. The rear needle 5 can remain in the spray gun 1 for replacement and does not have to be loosened, loosened or removed from the spray gun 1 in any other way. A corresponding configuration of the paint spray gun 1 enables quick, simple and above all tool-free cleaning or such an advantageous exchange of a front needle 4 .
Die Hinternadel 5 ist über eine axial hinter dem Farbkanal F' befindliche Führungsbuchse F" umfänglich über den gesamten Umfang des Nadelschafts der Hinternadel 5 gelagert. Die Führungsbuchse F" ist über Dichtelemente D gegenüber dem Farbkanal F' abgedichtet. Über die Führungsbuchse F" ist die radiale Position der Hinternadel 5 eindeutig festgelegt. The rear needle 5 is mounted circumferentially over the entire circumference of the needle shaft of the rear needle 5 via a guide bushing F" located axially behind the color channel F'. The guide bushing F" is sealed off from the color channel F' by sealing elements D. The radial position of the rear needle 5 is clearly defined via the guide bushing F".
In den Fig. 8 bis 12 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. 8 to 12 a second embodiment of the invention is shown.
Insofern auch für zweite und die nachfolgenden Ausführungsvarianten der Erfindung gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen sind, wird grundsätzlich auf die vorhergehenden Ausführungen verwiesen und jeweils nur die wesentlichen Unterschiede hervorgehoben und erläutert. Insofar as the same or similar components are provided with the same or similar reference symbols for the second and subsequent embodiment variants of the invention, reference is made to the previous statements and only the essential differences are emphasized and explained.
Bei der in dem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellte Lackierpistole 1 handelt es sich um eine Niederdruck-Lackierpistole 1 in einer Farbfließbechervariante, bei der Farbe über einen an dem Materialanschluss S anbringbaren Farbfließbecher schwerkraftbedingt in den Farbkanal F' einbringbar ist und über die Materialdüse 2 beziehungsweise deren Düsenöffnung 2' versprühbar ist. Im Gegensatz zur Hochdruck-Lackierpistole des ersten Ausführungsbeispiels wird die Farbe hier nicht unter hohem Druck in den die Farbe führenden Führungskanal F' eingespeist und druckbedingt zerstäubt, sondern wird über einen separaten Luftstrom, der als Zerstäubungsluft am Ringspalt 26 düsenöffnungsnah austritt, mitgerissen und dadurch zerstäubt. The paint spray gun 1 shown in the second exemplary embodiment is a low-pressure paint spray gun 1 in a paint-flow cup variant, in which paint can be introduced into the paint channel F' by gravity via a paint-flow cup that can be attached to the material connection S and via the material nozzle 2 or its nozzle opening 2 ' is sprayable. In contrast to the high-pressure paint spray gun of the first embodiment, the paint is not fed under high pressure into the paint-carrying guide channel F' and atomized under pressure, but is entrained and thereby atomized by a separate air stream, which exits as atomizing air at the annular gap 26 near the nozzle opening .
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich neben der unterschiedlichen Ausgestaltung der Färb Zuführung S, der Düse 2 und der Druckluftverteilung über anders angeordnete und ausgestaltete Luftauslassöffnungen 18' im Hinblick auf den Ventilsitz und die den Ventilkopf ausbildende Nadelspitze 16, die hier nadelförmig, das heißt mit konisch spitz zulaufendem Ende, ausgebildet ist, vgl. insbesondere Fig. 10. The second exemplary embodiment differs in addition to the different design of the dye feed S, the nozzle 2 and the compressed air distribution via differently arranged and designed air outlet openings 18' with regard to the valve seat and the needle tip 16 forming the valve head, which is needle-shaped here, i.e. conically pointed tapering end, cf. in particular Fig. 10.
Einen weiteren Unterschied betrifft die Ausführung des zweiten, zwischen der Nadelspitze 16 und dem zweiten Kipplager 12b angeordneten Abschnitts der Vordemadel 4, der - im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel nicht seitlich offen und mit einer Federzunge 14 - sondern umfänglich geschlossen ausgebildet ist, so dass die Vordemadel 4 von dem axial hinteren Ende der Vordemadel 4' bis zur Nadelspitze 16 im Wesentlichen eine durchgehende hülsenartige Form aufweist, wobei in der vorderen Hälfte der Vordemadel 4 analog dem ersten Ausführungsbeispiel eine Gleitlagerfläche 8 an dem radial hervorstehenden und flügelartig ausgebildeten Sicherungsmittel 7 angeformt ist. Innenseitig sind analog dem ersten Ausführungsbeispiel nur in den Figuren mit Längsschnitten ersichtliche Formschlusselemente 6a nach radial innenweisend angeformt. A further difference relates to the design of the second section of the front needle 4, which is arranged between the needle tip 16 and the second tilting bearing 12b in the first embodiment, it is not open at the side and has a spring tongue 14 - but is closed around the circumference, so that the fore-needle 4 has essentially a continuous sleeve-like shape from the axially rear end of the fore-needle 4' to the needle tip 16, with the front half of the Fore needle 4 analogous to the first exemplary embodiment, a sliding bearing surface 8 is formed on the radially projecting and wing-like securing means 7 . On the inside, as in the first exemplary embodiment, positive-locking elements 6a, which can only be seen in the figures with longitudinal sections, are formed pointing radially inwards.
Die in Fig. 13 dargestellte Hinternadel 5 ist gleichartig zu dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet, das heißt analog Fig. 4. The rear needle 5 shown in FIG. 13 is designed in the same way as the first exemplary embodiment, i.e. analogously to FIG. 4.
Durch die hülsenartige Ausgestaltung der Vordemadel 4 ist die Elastizität in Radialrichtung R beziehungsweise die Auslenkbarkeit der Formschlusselemente 6a gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel verringert und steifer ausgeführt, so dass etwas höhere axiale Kräfte zur Lösung des axialen Formschlusses notwendig ist. Als Mischformen beider Ausgestaltungen können die seitlichen Aussparungen der ersten Ausgestaltung, die zur leichteren Auslenkbarkeit der Federzungen in Radialrichtung R vorgesehen sind und in Richtung der Längsachse X verlaufen, auch in anderer Form, anderer Länge und/oder Breite oder anderer Tiefe und beispielsweise nicht durchgreifend ausgestaltete sein. Due to the sleeve-like design of the front needle 4, the elasticity in the radial direction R or the deflectability of the form-fit elements 6a is reduced compared to the first exemplary embodiment and made stiffer, so that slightly higher axial forces are required to release the axial form-fit. As a mixed form of both configurations, the lateral recesses of the first configuration, which are provided for easier deflection of the spring tongues in the radial direction R and run in the direction of the longitudinal axis X, can also have a different shape, different length and/or width or different depth and, for example, not be designed to penetrate be.
Die Funktion der Sicherung des axialen Formschlusses in dem Betriebszustand (Fig. 11) über das Gleitlager 10 zwischen der Wandung 9 des Führungskanals F' und den Gleitlagerflächen 8 des Sicherungsmittels 7 sind jedoch vergleichbar. Auch hier ist ein Austausch der Vordernadel 4 durch Entfernen des Kanaldüsenbauteils 17 in axialer Richtung, einem Austausch der Vordernadel sowie einem anschließenden Wiederaufbringen des Führungskanals 17 möglich. However, the function of securing the axial form fit in the operating state (FIG. 11) via the slide bearing 10 between the wall 9 of the guide channel F' and the slide bearing surfaces 8 of the securing means 7 are comparable. Here, too, the front needle 4 can be exchanged by removing the channel nozzle component 17 in the axial direction, exchanging the front needle and then reapplying the guide channel 17 .
In der Querschnittsdarstellung der Fig. 12 gemäß Schnitt A-A aus Fig. 11 ist die querschnittsmäßige Ausgestaltung des Sicherungsmittels 7 und der dazugehörigen Gleitlagerfläche 8 ersichtlich. Insbesondere ersichtlich ist, dass das Sicherungsteil 7 sich umfänglich nicht über den gesamten Umfang des Führungskanals F' erstreckt, sondern nur abschnittsweise, hier etwa über einen Winkelbereich von wenigen Grad, an der Wandung 9 des Führungskanals F' anliegt. Farbe kann hierdurch näherungsweise ungehindert seitlich über Unterbrechungen 8' des Sicherungsmittels 7 axial an dem Sicherungsmittel 7 vorbeiströmen. Ferner ist mit den Bezugszeichen 7', 8" und 10" angedeutet, dass die Vordemadel neben dem Sicherungsmittel 7 mit der Gleitlagerfläche 8 ein diametral gegenüberliegendes zweites Sicherungsmittel 7' mit einer zugehörigen Gleitlagerfläche 8 umfasst, das ein zweites gegenüberliegendes Gleitlager 10" mit der Wandung 9 des Führungskanals F' ausbildet. In the cross-sectional representation of FIG. 12 according to section AA from FIG. 11, the cross-sectional design of the securing means 7 and the associated plain bearing surface 8 can be seen. In particular, it can be seen that the securing part 7 does not extend over the entire circumference of the guide channel F′ but only in sections, here for example over an angular range of a few degrees, on the wall 9 of the guide channel F′. As a result, paint can flow axially past the securing means 7 laterally, approximately unhindered, via interruptions 8 ′ in the securing means 7 . Furthermore, the reference numerals 7', 8" and 10" indicate that, in addition to the securing means 7 with the slide bearing surface 8, the forehand needle comprises a diametrically opposite second securing means 7' with an associated slide bearing surface 8, which has a second opposite slide bearing 10" with the wall 9 of the guide channel F' forms.
Denkbar ist anstelle einer Vordemadel 4 mit zwei Sicherungsmittelen 7, 7' jedoch auch jede andere vorzugsweise radialsymmetrische Anordnung von mehreren und insbesondere genau drei Sicherungsmitteln 7 mit entsprechend drei Gleitlagerflächen 8. However, instead of a front needle 4 with two securing means 7, 7', any other preferably radially symmetrical arrangement of a plurality and in particular exactly three securing means 7 with corresponding three plain bearing surfaces 8 is also conceivable.
Die Fig. 13 und 14 zeigen eine Variante des zweiten Ausführungsbeispiels der Fig. 8 bis 12, die sich dadurch von dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet, dass die Vordernadel 4 analog dem ersten Ausführungsbeispiel mit Federzungen 14 ausgeführt ist, und die Vordernadel 4 über einen Abschnitt zwischen der das Kipplager 12b bildenden Führungshülse und der Nadelspitze 16 seitlich offen ausgeführt ist. Die Verwendung einer Federzunge 14 kann davon abhängig gemacht werden, ob beziehungsweise welche Vorspannkräfte in dem Formschluss zwischen den Formschlusselementen 6a, 6b realisiert und wie hoch Lösekräfte zur Aufhebung des axialen Formschlusses, das heißt dem Abziehen der Vordernadel 4 von der Hintemadel 5, ausgestaltet werden sollen. Ansonsten wird auf die Ausführungen zu den vorhergehenden Ausgestaltungen verwiesen, die analog auf diese Ausgestaltung anwendbar sind. 13 and 14 show a variant of the second embodiment of FIG of the guide sleeve forming the tilting bearing 12b and the needle tip 16 is open at the side. The use of a spring tongue 14 can be made dependent on whether or which pretensioning forces are to be implemented in the form fit between the form fit elements 6a, 6b and how high the release forces are to be designed to cancel the axial form fit, i.e. the pulling of the front needle 4 from the rear needle 5 . Otherwise, reference is made to the statements relating to the previous configurations, which can be applied analogously to this configuration.
In den Fig. 15 bis 20 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lackierpistole mit einer erfindungsgemäßen Materialnadel 3 dargestellt, die analog der Lackierpistole 1 des ersten Ausführungsbeispiels als Hochdruck-Lackierpistole ausgebildet ist. Diesbezüglich wird auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen, die analog auf diese Ausgestaltung anwendbar sind. 15 to 20 show a third exemplary embodiment of a spray gun according to the invention with a material needle 3 according to the invention, which is designed as a high-pressure spray gun analogously to the spray gun 1 of the first exemplary embodiment. In this regard, reference is made to the statements on the first exemplary embodiment, which can be applied analogously to this embodiment.
Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich im Wesentlichen in der Anordnung sowie der Ausgestaltung des Verbindungsabschnitts V von dem ersten Ausführungsbeispiel. In dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Vordemadel 4 mit der Hinternadel ebenfalls über einen axialen Formschluss verbunden, der von Formschlusselementen 6a, 6b der Vordemadel 4 beziehungsweise der Hintemadel 5 ausgebildet ist. Die Formschlusselemente 6b sind jedoch als Rastvorsprünge an einem gabelförmig mit zwei Federzungen 14 ausgebildeten vorderen Ende ' der Hintemadel 5' ausgebildet, die in eine umlaufende Ringnut am axial hinteren Ende der Vordemadel 4' eingreifen, wobei die Ringnut die Formschlusselemente 6a darstellt. The third exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment essentially in the arrangement and design of the connecting section V. In the third exemplary embodiment, the front needle 4 is also connected to the rear needle via an axial form fit, which is formed by form-fitting elements 6a, 6b of the front needle 4 and the rear needle 5, respectively. The positive-locking elements 6b are, however, designed as latching projections on a fork-shaped front end with two spring tongues 14 End 'of the rear needle 5' is formed, which engage in a circumferential annular groove at the axially rear end of the front needle 4', the annular groove representing the positive-locking elements 6a.
Anders als in dem ersten Ausführungsbeispiel bildet das vordere, im Wesentlichen zylinderförmige Ende der Hintemadel 5' das Sicherungsmittel 7, wobei eine Mantelfläche des zylinderförmigen Endes der Hintemadel 5' die Gleitlagerfläche 8 bildet. Die Mantelfläche ist in einem Führungskanal F gelagert, der als Führungsbuchse F" für das zylinderförmige vordere Ende der Hintemadel 5' ausgebildeten ist. Die innere Mantelfläche der Führungsbuchse F" bildet die für das Gleitlager 10 notwendige Gegenlagerfläche in Form der Gleitfläche 9' aus. Über das Gleitlager 10 ist der axiale Formschluss auch hier gegen Aufhebung gesichert, solange sich der Verbindungsabschnitt V zwischen Vorder- und Hinternadel 4, 5 innerhalb des Führungskanals F" befindet. Unlike in the first exemplary embodiment, the front, essentially cylindrical end of the rear needle 5' forms the securing means 7, with a lateral surface of the cylindrical end of the rear needle 5' forming the slide bearing surface 8. The lateral surface is mounted in a guide channel F, which is designed as a guide bushing F" for the cylindrical front end of the rear needle 5'. The inner lateral surface of the guide bushing F" forms the counter-bearing surface required for the plain bearing 10 in the form of the sliding surface 9'. Here, too, the axial form fit is secured against cancellation via the sliding bearing 10 as long as the connecting section V between the front and rear needles 4, 5 is within the guide channel F".
Das Entsichern der Sicherung erfolgt durch das Verschieben des Verbindungsabschnitts V der Materialnadel entlang der Längsachse der Materialnadel X, entgegen der Materialabgaberichtung M. Die Materialnadel wird in dieser Richtung soweit verschoben, bis ein Punkt erreicht ist, an dem sich der Verbindungsabschnitt V außerhalb des Führungskanals F" befindet, wodurch die Sicherung aufgehoben ist. Dieser Zustand kennzeichnet einen Wartungszustand B. The safety device is unlocked by moving the connecting section V of the material needle along the longitudinal axis of the material needle X, counter to the material dispensing direction M. The material needle is pushed in this direction until a point is reached at which the connecting section V is outside the guide channel F ", which removes the security. This state indicates a maintenance state B.
Je nach Aufbau der Lackierpistole 1 kann es - wie hier in den Fig. 17 und 18 angedeutet - notwendig sein, ein Rückteil 22 der Lackierpistole 1 zu entfernen, um die Materialnadel 3 soweit entgegen der Materi al abgab erichtung M, also axial nach hinten, bewegen zu können, bis der Punkt erreicht ist, an dem die Sicherung entsichert ist. Erst in diesem Zustand ist die Sicherung des axialen Formschlusses, das heißt das Gleitlager 10, aufgehoben und die Vordernadel 4 kann durch Aufbringen einer axialen Zugkraft nach axial vorne von der Hintemadel 5 entfernt und gegen eine neue Vordernadel ersetzt werden. Um diesen Vorgang zu erleichtern, kann die Vordemadel 4, im Bereich, der sich im Betriebszustand A im materialführenden Führungskanal F' befindet, eine Schulter 24 aufweisen, an dem sich der Umfang der Vordernadel 3 von hinten nach vorne erweitert. Die Schulter 24 kann derart ausgestaltet sein, dass diese nach dem Entsichern der Sicherung und weiterem Zurückziehen der Materialnadel 3 an einer Wandung im materialführenden Kanal F' anstößt, wobei sich die Verbindung zwischen Vordemadel 4 und Hintemadel 5 beim weiteren Zurückziehen löst. Auch im dritten Ausführungsbeispiel ist es dabei notwendig, eine Luftkappe 18 und ein den Farbkanal F' bildendes Kanalbauteil 17 vor Entnahme der Vordernadel 4 zu entfernen. Depending on the design of the spray gun 1, it may be necessary - as indicated here in FIGS. 17 and 18 - to remove a rear part 22 of the spray gun 1 in order to release the material needle 3 in the opposite direction to the material M, i.e. axially to the rear. to be able to move until the point where the safety is released is reached. Only in this state is the securing of the axial form fit, ie the plain bearing 10, canceled and the front needle 4 can be removed from the rear needle 5 by applying an axial tensile force axially forward and replaced with a new front needle. In order to facilitate this process, the front needle 4 can have a shoulder 24 in the area which is in the operating state A in the material-carrying guide channel F', on which the circumference of the front needle 3 widens from the back to the front. The shoulder 24 can be designed in such a way that after the safety device has been released and the material needle 3 has been pulled back further, it abuts against a wall in the material-guiding channel F′, the connection between the front needle 4 and the rear needle 5 being released as the needle is pulled back further. Also In the third exemplary embodiment, it is necessary to remove an air cap 18 and a channel component 17 forming the color channel F' before the front needle 4 is removed.
Zusätzlich kann das Rückteil 22 auch als Materialmengenregulierung dienen, mit der die maximal abgegebene Materialmenge eingestellt werden kann. Hierbei bildet das Rückteil 22 im Betriebszustand A einen Anschlag für das hintere Ende der Hinternadel 5", das bei maximaler Auslenkung der Materialnadel entgegen der Materialabgaberichtung M, also bei Vollabzug des Abzugselements 20, an einer Innenfläche des Rückteils 22 anstößt. Wird dieser Anschlag beziehungsweise das Rückteil 22 selbst entgegen der Materialabgaberichtung M verschoben, kann die Materialnadel weiter entgegen der Materialabgabemenge M ausgelenkt werden, wodurch sich das Materialventil weiter öffnen lässt und eine größere Menge Material abgegeben werden kann. Wird das Rückteil entgegengesetzt, also in Materialrichtung, verschoben, kann die maximale Materialabgabemenge reduziert werden. Vorzugsweise weist das Rückteil einen Verstellmechanismus auf, der eine Translatorische Bewegung relativ zur Längsachse X der Materialnadel 3 erlaubt, die vorzugsweise über eine Drehbewegung in oder entgegen der Umfangsrichtung und vorzugweise in der Art eines Schraubgetriebes erfolgt. Eine solche Materialmengenregulierung wird, bevorzugt bei luftzerstäubenden Niederdruck- Lackierpistolen entsprechend der Figuren 8 bis 14 verwendet. Diese luftzerstäubenden Niederdruck-Lackierpistolen können aber auch in einachsiger Bauweise entsprechend der Figuren 1 bis 7 und gestaltet sein, wobei das Materialventil beziehungsweise die Materialnadel vorzugsweise entsprechend der Figuren 9 bis 11 beziehungsweise 13 und 14 gestaltet ist. In addition, the rear part 22 can also serve as a material quantity regulator, with which the maximum material quantity dispensed can be set. In this case, the rear part 22 in operating state A forms a stop for the rear end of the rear needle 5", which, when the material needle is maximally deflected counter to the material dispensing direction M, i.e. when the trigger element 20 is fully pulled off, abuts against an inner surface of the rear part 22. If this stop or the The rear part 22 itself is displaced in the opposite direction to the material delivery direction M, the material needle can be further deflected in the opposite direction to the material delivery quantity M, as a result of which the material valve can be opened further and a larger quantity of material can be delivered. If the rear part is shifted in the opposite direction, i.e. in the material direction, the maximum The rear part preferably has an adjustment mechanism that allows a translatory movement relative to the longitudinal axis X of the material needle 3, which preferably takes place via a rotary movement in or against the circumferential direction and preferably in the manner of a helical gear. Such a material quantity regulation is preferably used in air-atomizing low-pressure paint spray guns according to FIGS. 8 to 14. However, these air-atomizing low-pressure paint spray guns can also be designed in a single-axis design according to FIGS. 1 to 7 and , the material valve or the material needle preferably being designed according to FIGS.
Wie insbesondere aus Fig. 20 ersichtlich, ist ein axial hinteres Kipplager 12b in der Materialnadel 3 durch ein stiftförmiges, zylindrisches hinteres Ende der Vordernadel 4 gebildet, wobei die gegengleiche Aufnahmeöffnung der Hintemadel 12b", vorzugsweise mit leichter Übermaßpassung, aufgenommen ist. Ein zweites, axial in Materialabgaberichtung M weiter vorne befindliches Kipplager 12a wird von den Formschlusselementen 6b in Form der Rastvorsprünge, in Wechselwirkung mit den Formschlusselementen 6a, in Form der umlaufenden Ringnut, gebildet. Die Federzunge 14 der Hinternadel 5 berührt den zwischen dem ersten und dem zweiten Kipplager 12a beziehungsweise 12b befindlichen Abschnitt der Vordernadel 4 dabei nicht. Hierdurch kann eine statisch eindeutig bestimmte Lagepositionierung der Vordemadel gegenüber der Hinternadel erreicht werden. In allen Figuren außer Fig. 12 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nur jeweils ein Sicherungsmittel 7, eine Federzunge 14 usw. bezeichnet, was aber nicht so verstanden werden darf, dass jeweils nur genau ein Sicherungsmittel 7, eine Federzunge usw. vorgesehen ist, sondern vielmehr, dass wenigstens ein Sicherungsmittel 7, eine Federzunge 14 usw., zweckmäßigerweise jedoch jeweils mehrere solcher Funktionselemente vorgesehen sind. Wie aus den Fig. der Fig. 1 bis 7 ersichtlich, sind in dem darin dargestellten Ausführungsbeispiel tatsächlich zwei diametral gegenüberliegende Federzungen 14, zwei diametral gegenüberliegende Sicherungsmittele 7 und jeweils zwei diametral gegenüberliegende Formschlusselemente 6a vorgesehen. Eine andere Umfangsverteilung von beispielsweise drei oder mehr Elementen ist ebenso möglich, insoweit der Materialfluss in Materialabgaberichtung M durch die Verteilung und Anzahl der Elemente weiter gewährleistet bleibt. As can be seen in particular from FIG. 20, an axially rear tilting bearing 12b in the material needle 3 is formed by a pin-shaped, cylindrical rear end of the front needle 4, with the opposite receiving opening of the rear needle 12b" being received, preferably with a slight oversize fit. A second, The rocker bearing 12a, which is axially further forward in the material discharge direction M, is formed by the form-fitting elements 6b in the form of the locking projections, in interaction with the form-fitting elements 6a, in the form of the circumferential annular groove.The spring tongue 14 of the rear needle 5 touches the rocker bearing 12a between the first and the second or 12b located section of the front needle 4. In this way, a statically unambiguously determined position of the front needle relative to the rear needle can be achieved. In all figures except FIG. 12, only one securing means 7, one spring tongue 14, etc. is shown for reasons of clarity, but this should not be understood to mean that only exactly one securing means 7, one spring tongue, etc. is provided, but rather that at least one securing means 7, a spring tongue 14, etc., but expediently several such functional elements are provided. As can be seen from FIGS. 1 to 7, in the exemplary embodiment illustrated therein, two diametrically opposite spring tongues 14, two diametrically opposite securing means 7 and two diametrically opposite positive-locking elements 6a are provided. A different circumferential distribution of, for example, three or more elements is also possible, insofar as the material flow in the material delivery direction M continues to be guaranteed by the distribution and number of elements.
Durch die hier dargestellte Erfindung ist es möglich, eine kostengünstig herstellbare Vordernadel leicht und einfach mit einer Hinternadel für den Einsatz in einer Lackierpistole zu fertigen, die eine exzellente Lagegenauigkeit zwischen einem Führungskanal und der Vordernadel sowie einer Vordemadel gegenüber einer Hinternadel gewährleistet. The invention presented here makes it possible to easily and simply manufacture a front needle that is inexpensive to produce with a rear needle for use in a paint spray gun, which ensures excellent positional accuracy between a guide channel and the front needle and between a front needle and a rear needle.
Anhand der Figuren sowie der vorstehenden Ausführungen sind lediglich beispielhaft bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Andere Bauformen, Materialien oder Verbindungsarten, sind denkbar und ergeben sich für den Fachmann bei der Lektüre der Ausführungen und dem Stand der Technik. Alle Einzelmerkmale der Ausführungsbeispiele können untereinander kombiniert werden, auch wenn dies nicht explizit erwähnt ist. Dies triff auch auf die Ausführungsbeispiele an sich zu. Der Fachmann erkennt eindeutig, wenn eine Kombination nicht möglich oder nicht sinnvoll ist. Alle Ausgestaltungen können auf verschiedene Arten von Lackierpistolen angewendet werden, auch wenn dies nicht explizit beschrieben ist. Preferred exemplary embodiments of the invention are described merely by way of example on the basis of the figures and the above statements. Other designs, materials or types of connection are conceivable and will become apparent to the person skilled in the art when reading the statements and the prior art. All of the individual features of the exemplary embodiments can be combined with one another, even if this is not explicitly mentioned. This also applies to the exemplary embodiments themselves. The person skilled in the art clearly recognizes when a combination is not possible or makes no sense. All of the configurations can be applied to different types of spray guns, even if this is not explicitly described.
Die beschriebene Erfindung lässt sich auf alle Arten von Lackierpistolen anwenden, auch wenn diese nicht in die vorstehende Kategorisierung fällt. Insbesondere können die in den Zeichnungen 1 bis 7 und 15 bis 20 gezeigten einachsigen Lackierpistolen auch mit einem Materialventil entsprechend der Figuren 9 bis 11 sowie 13 und 14, vorzugsweise als Niederdruck-Lackierpistole, ausgestattet sein. Weiter kann die Verbindung zwischen Vordernadel und Hinternadel der Figuren 1 bis 7 und 9 bis 14 mit einer Verbindung entsprechend der Figuren 15 bis 20 kombiniert werden. Auch kann die Verbindung der Figuren 15 bis 20 bei einer Lackierpistole gemäß der Figuren 1 bis 19 zum Einsatz kommen. The invention described can be applied to all types of spray guns, even if they do not fall within the above categorization. In particular, the uniaxial spray guns shown in the drawings 1 to 7 and 15 to 20 can also be equipped with a material valve according to FIGS. 9 to 11 and 13 and 14, preferably as a low-pressure spray gun. Furthermore, the connection between the front needle and the rear needle of FIGS. 1 to 7 and 9 to 14 can be made with a connection be combined according to Figures 15 to 20. The connection of FIGS. 15 to 20 can also be used in a paint spray gun according to FIGS. 1 to 19.
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