Die Erfindung betrifft eine Düsenanordnung für eine Spritzpistole, insbesondere

Farbspritzpistole, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , eine Düsenanordnung für eine Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2, eine Düsenanordnung für eine Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, gemäß dem

Oberbegriff des Anspruchs 3, eine Düsenanordnung für eine Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4, eine Düsenanordnung für eine Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 19, sowie eine Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 27.

Eine Düsenanordnung gemäß dem Stand der Technik ist beispielsweise in der deutschen

Gebrauchsmusterschrift G 94 16 015.5 offenbart. Sie besteht im Wesentlichen aus einer

Farbdüse, die über ein Außengewinde in einen Düseneinsatz einer Farbspritzpistole eingeschraubt ist. Die Farbdüse ist umgeben von einer Luftkappe, die mit Hilfe eines

Luftdüsenrings mit einem Außengewinde des Düseneinsatzes verschraubt ist. An das

Außengewinde der Farbdüse zum Einschrauben in den Düseneinsatz schließt sich ein

Mittelteil größeren Durchmessers an, welches zur Aufnahme einer Farbnadel innen hohl ist und an seiner dem Außengewinde zugewandten Rückseite eine ringförmige Vertiefung aufweist. Von dieser Vertiefung erstrecken sich mehrere, im gezeigten Ausführungsbeispiel sechs, achsenparallele und auf einem Kreis um die Düsenlängsachse angeordnete, gleiche

Bohrungen. Die im genannten Gebrauchsmuster offenbarte Düsenanordnung weist ferner eine Luftumlenkscheibe auf, welche eine Homogenisierung des Druckluftstroms bewirkt. Vor dieser Luftumlenkscheibe weist die Farbdüse sowohl an ihrer Innenseite als auch an ihrer

Außenseite mehrere Flächen auf, die in unterschiedlichen Winkeln bezüglich der

Düsenlängsachse angeordnet sind. Der vorderste Bereich der Farbdüse wird durch ein hohlzylindrisches Zäpfchen gebildet, welches über seinen Verlauf einen im Wesentlichen konstanten Innendurchmesser und einen im Wesentlichen konstanten Außendurchmesser aufweist und den Auslass für das zu verspritzende Material bildet. Die vordere Stirnfläche des Zäpfchens steht im Wesentlichen senkrecht zur Seitenwand des Zäpfchens. Es ist gemäß dem Stand der Technik bekannt, dass das vordere Ende der Farbdüse mit der vorderen Wand der Luftkappe um die zentrale Öffnung bzw. mit dem vorderen Ende der zentralen Öffnung fluchten, davor oder dahinter liegen kann. Während der Nichtbenutzung der Spritzpistole wird die Auslassöffnung von innen durch die Farbnadel verschlossen. Erst bei ausreichender Betätigung des Abzugsbügels wird die Farbnadel aus der Öffnung herausbewegt und gibt diese für das zu verspritzende Material frei, welches dann aus der Farbdüse austreten kann.

Eine die Farbdüse im zusammengebauten Zustand umgebende Luftkappe weist eine zentrale Öffnung auf, deren Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des

Farbdüsenzäpfchens. Die zentrale Öffnung der Luftkappe und das Zäpfchen der Farbdüse bilden zusammen einen Ringspalt. Aus diesem Ringspalt tritt die sogenannte Zerstäuberluft aus, welche in der oben beschriebenen Düsenanordnung ein Vakuum an der Stirnfläche erzeugt, wodurch das zu verspritzende Material aus der Farbdüse herausgesaugt wird. Die Zerstäuberluft trifft auf den Farbstrahl, wodurch der Farbstrahl in Fäden und Bänder zerrissen wird. Diese Fäden und Bänder zerfallen aufgrund ihrer hydrodynamischen

Instabilität und aerodynamischen Störungen zu Tröpfchen, welche von der Zerstäuberluft von der Düse weg geblasen werden.

Die Luftkappe weist ferner zwei Hörner auf, welche einander diametral gegenüberstehen und in Ausströmrichtung über den genannten Ringspalt und die Materialauslassöffnung hinausstehen. Von der Rückseite der Luftkappe verlaufen zwei Versorgungsbohrungen zu Austrittslöchern in den Hörnern. In der Regel weist jedes Horn zumindest ein Austrittsloch auf, bevorzugt weist jedes Horn jedoch zumindest zwei Austrittslöcher auf. Die Löcher sind so orientiert, dass sie auf die Düsenlängsachse in Austrittsrichtung nach dem Ringspalt zeigen, sodass die aus den Löchern austretende, sogenannte Hornluft, die bereits aus dem Ringspalt ausgetretene Luft bzw. den Farbstrahl oder den bereits zumindest teilweise entstandenen Farbnebel beeinflussen können. Dadurch wird der ursprünglich konische Querschnitt des Farbstrahls bzw. des Farbnebels an seinen den Hörnern zugewandten Seiten zusammengedrückt und in senkrecht dazu stehender Richtung verlängert. Dadurch entsteht ein sogenannter Breitstrahl, welcher eine größere Arbeitsgeschwindigkeit erlaubt. Neben der Verformung des Farbstrahls bezweckt die Hornluft eine weitere Zerstäubung des Farbstrahls.

In die vordere Fläche der Luftkappe, radial außerhalb von der zentralen Öffnung, können sogenannte Steueröffnungen eingebracht sein. Diese sind bevorzugt auf einer Linie zwischen den beiden Hörnern angeordnet. Die aus den Steueröffnungen austretende Luft beeinflusst die Hornluft, insbesondere schwächt sie den Aufprall der Hornluft auf den Farbstrahl ab. Ferner schützt die Steuerluft die Luftkappe vor Verschmutzung, indem sie Farbtröpfchen von der Luftkappe wegbläst. Außerdem trägt sie zur weiteren Zerstäubung des Farbnebels und zum Transport des Farbnebels in Richtung des zu beschichtenden Objekts bei. Eine solche Düsenanordnung ist vor allem zur Verwendung mit einer Spritzpistole, insbesondere einer Farbspritzpistole geeignet, wobei nicht nur Farbe sondern auch

Klebstoffe oder Lacke, insbesondere Basis- und Klarlacke, sowohl auf Lösemittelbasis als auch auf Wasserbasis verspritzt werden können, ebenso Flüssigkeiten für die

Nahrungsmittelindustrie, Holzschutzmittel oder andere Flüssigkeiten. Spritzpistolen lassen sie insbesondere in Handspritzpistolen und Automatik- bzw. Roboterpistolen einordnen. Handspritzpistolen werden vor allem von Handwerkern, insbesondere von Malern,

Schreinern und Lackierern verwendet. Automatik- und Roboterpistolen werden in der Regel in Verbindung mit einem Lackierroboter oder einer Lackiermaschine für industrielle

Anwendungen genutzt. Allerdings ist es durchaus denkbar, auch eine Handspritzpistole in einen Lackierroboter oder in eine Lackiermaschine zu integrieren.

Die Spritzpistole kann insbesondere folgendes Aufweisen: einen Griff, einen oberen

Pistolenkörper, einen Druckluftanschluss, einen Abzugsbügel zum Öffnen eines Luftventils und zum herausbewegen der Farbnadel aus der Materialauslassöffnung, eine Rund- Breitstrahlregulierung zum Einstellen des Verhältnisses aus Zerstäuberluft und Hornluft zur Formung des Farbstrahls, ein Luftmikrometer zum Einstellen des Spritzdrucks, eine

Materialmengenregulierung zum Einstellen des maximalen Materialvolumenstroms, einen Materialanschluss, Farbkanäle zum Leiten des zu verspritzenden Materials von einem Materialeinlass zum Materialauslass, Druckluftkanäle, insbesondere Rundstrahlkanäle zur Versorgung der Hörner mit Luft und Breitstrahlkanäle zur Versorgung des Ringspalts und der Steueröffnungen mit Luft, einen Aufhängehaken und eine analoge oder digitale

Druckmesseinrichtung. Sie kann jedoch auch weitere Komponenten aus dem Stand der Technik aufweisen. Die Farbspritzpistole kann als Fließbecherpistole mit oberhalb des Pistolenkörpers angeordnetem Farbbecher, aus dem das zu verspritzende Material im Wesentlichen durch die Gravitation in und durch die Farbkanäle fließt, ausgestaltet sein. Bei der Spritzpistole kann es sich jedoch auch um eine Seitenbecherpistole handeln, bei der der Farbbecher seitlich am Pistolenkörper angeordnet ist, und bei der das Material ebenfalls durch Gravitation der Pistole zugeführt wird. Die Spritzpistole kann jedoch auch als

Saugbecherpistole mit unterhalb des Pistolenkörpers angeordnetem Farbbecher, aus dem das zu verspritzende Material im Wesentlichen durch Unterdruck, insbesondere durch Ausnutzung des Venturi-Effekts, aus dem Becher gesaugt wird. Ferner kann sie als

Druckbecherpistole ausgestaltet sein, bei der der Becher unterhalb, oberhalb oder seitlich am Pistolenkörper angeordnet ist und mit Druck beaufschlagt wird, woraufhin das zu verspritzende Medium aus dem Becher herausgedrückt wird. Weiterhin kann es sich um eine Kesselpistole handeln, bei der das zu verspritzende Material mittels eines Schlauchs aus einem Farbbehälter der Spritzpistole zugeführt wird. Die oben beschriebene Düsenanordnung und Spritzpistole haben sich über viele Jahre bewährt. Schwächen zeigen derartige Ausgestaltungen allerdings beim Verspritzen von höherviskosen Materialien. Aufgrund des Zäpfchens an der Farbdüse verlässt die

Zerstäuberluft den Ringspalt im Wesentlichen parallel zum Farbstrahl, weshalb die

Scherkräfte die die Zerstäuberluft am aus der Farbdüse austretenden Farbstrahl erzeugen nicht ausreichen, um den Farbstrahl, und insbesondere das Material im Zentrum des Strahls, ausreichend zu zerstäuben. Es ergibt sich ein zu grober Farbnebel mit zu großen

Farbtröpfchen, was zu einer schlechten Qualität der Beschichtung führt.

Eine Lösung für dieses Problem wäre eine Erhöhung des Zerstäuberluftdrucks, was jedoch zu einem erhöhten Overspray, d.h. zu einem schlechteren Auftragswirkungsgrad, und zu Lufteinschlüssen und Schaumbildung in der Beschichtung führen kann.

Für Spritzpistolen gemäß dem Stand der Technik werden daher Farbdüsen verwendet, bei denen der vordere Teil eine konische Außenfläche ohne Zäpfchen aufweist. Die

Zerstäuberluft trifft in einem Winkel von vorzugsweise 30° bis 45° auf den Farbstrahl auf. Dabei können auch bei relativ geringen Zerstäuberluftdrücken große Scherkräfte erzeugt werden; die Zerstäuberluft kann tief in den Farbstrahl eindringen.

Als nachteilhaft bei solchen konischen Düsen hat sich jedoch erwiesen, dass die an der konischen Außenwand der Farbdüse entlangströmende Zerstäuberluft am vorderen Ende der Farbdüse keinen Unterdruck erzeugt, durch das das zu zerstäubende Material aus der Farbdüse herausgesaugt werden würde, sondern die Zerstäuberluft erzeugt vielmehr einen Überdruck, der dem Austritt des Spritzmaterials aus der Farbdüse entgegenwirkt. Daher muss der Druck mit dem das Spritzmaterial aus der Farbdüse heraustritt größer sein als der Druck mit dem die Zerstäuberluft dem Farbstrahl entgegenwirkt. Aus diesem Grund werden konische Düsen praktisch ausschließlich bei druckgespeisten Pistolen, insbesondere Druckbecher- und Kesselpistolen, eingesetzt. Diese besitzen jedoch die oben genannten Nachteile; ferner sind sie komplizierter im Aufbau und damit teurer in der Herstellung sowie komplizierter in der Handhabung als Fließ-, Saug- oder Seitenbecherpistolen. Ferner haben sie ein höheres Gewicht, was bei Handspritzpistolen zu einer schnelleren Ermüdung des Benutzers und zu einer geringeren Agilität führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Düsenanordnung für eine

Spritzpistole, insbesondere eine Farbspritzpistole, sowie eine Spritzpistole, insbesondere eine Farbspritzpistole, bereitzustellen, mit der auch höherviskose Materialien feiner zerstäubt werden können, bei der das zu verspritzende Material jedoch nicht mit zusätzlichem Druck der Spritzpistole zugeführt werden muss. Diese Aufgabe wird durch eine Düsenanordnung gelöst, welche zumindest eine Farbdüse und eine Luftkappe aufweist, wobei die Farbdüse zumindest eine Auslassöffnung für das zu verspritzende Material aufweist, wobei die Luftkappe zumindest eine zentrale Öffnung aufweist welche durch zumindest eine Wand begrenzt wird, wobei die zumindest eine Wand mit zumindest einem Teil der Farbdüse einen Spalt bildet und wobei ein vorderer Teil der Farbdüse zumindest eine Innenfläche, eine Außenfläche und eine Stirnfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche der Farbdüse zumindest bereichsweise einen Winkel von mehr als 90° mit einer Außenfläche der Farbdüse einschließt.

Dadurch wird die Zerstäuberluft nicht oder nicht so stark in Richtung des Auslasses der Farbdüse umgelenkt, sondern wird überwiegend weiter in Spritzrichtung gelenkt. Es kann sich bei dem Bereich der Stirnfläche, welcher einen Winkel von mehr als 90° mit einer Außenfläche der Farbdüse einschließt, insbesondere um einen zur Außenfläche der Farbdüse benachbarten Bereich handeln, wobei der Übergang durch eine Fase oder durch einen Radius gebildet werden kann.

Die Aufgabe wird ferner von einer Düsenanordnung gelöst, welche zumindest eine Farbdüse und eine Luftkappe aufweist, wobei die Farbdüse zumindest eine Auslassöffnung für das zu verspritzende Material aufweist, wobei die Luftkappe zumindest eine zentrale Öffnung aufweist welche durch zumindest eine Wand begrenzt wird, wobei die zumindest eine Wand mit zumindest einem Teil der Farbdüse einen Spalt bildet und wobei ein vorderer Teil der Farbdüse zumindest eine Innenfläche, eine Außenfläche und eine Stirnfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche der Farbdüse zumindest bereichsweise einen Winkel von weniger als 90° mit einer Außenfläche der Farbdüse einschließt.

Dadurch wird der Auslass der Farbdüse zumindest teilweise von der Zerstäuberluft abgeschirmt, weshalb die Zerstäuberluft keinen bzw. einen geringeren Gegendruck gegen das Ausströmen des Farbstrahls erzeugt. Auch hier kann es sich bei dem Bereich der Stirnfläche, welcher einen Winkel von mehr als 90° mit einer Außenfläche der Farbdüse einschließt, insbesondere um einen zur Außenfläche der Farbdüse benachbarten Bereich handeln, wobei der Übergang durch eine Fase oder durch einen Radius gebildet werden kann.

Ebenfalls gelöst wird die Aufgabe durch eine Düsenanordnung für eine Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, aufweisend zumindest eine Farbdüse und eine Luftkappe, wobei die Farbdüse zumindest eine Auslassöffnung für das zu verspritzende Material aufweist, wobei die Luftkappe zumindest eine zentrale Öffnung aufweist welche durch zumindest eine Wand begrenzt wird, wobei die zumindest eine Wand mit zumindest einem Teil der Farbdüse einen Spalt bildet und wobei ein vorderer Teil der Farbdüse zumindest eine Innenfläche, eine Außenfläche und eine Stirnfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche der Farbdüse zumindest bereichsweise einen Winkel von mehr als 90° mit einer Innenfläche der Farbdüse einschließt.

Auch so wird der Auslass der Farbdüse zumindest teilweise von der Zerstäuberluft abgeschirmt. Oben genanntes gilt hier entsprechend.

Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Düsenanordnung für eine Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, aufweisend zumindest eine Farbdüse und eine Luftkappe, wobei die Farbdüse zumindest eine Auslassöffnung für das zu verspritzende Material aufweist, wobei die Luftkappe zumindest eine zentrale Öffnung aufweist welche durch zumindest eine Wand begrenzt wird, wobei die zumindest eine Wand mit zumindest einem Teil der Farbdüse einen Spalt bildet und wobei ein vorderer Teil der Farbdüse zumindest eine Innenfläche, eine Außenfläche und eine Stirnfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche der Farbdüse zumindest bereichsweise einen Winkel von weniger als 90° mit einer Innenfläche der Farbdüse einschließt.

Wie in der oben genannten Düsenanordnung wird auch hier die Zerstäuberluft nicht oder nicht so stark in Richtung des Auslasses der Farbdüse umgelenkt, sondern wird

überwiegend weiter in Spritzrichtung gelenkt. Oben genanntes gilt hier entsprechend.

Ferner wird die Aufgabe durch eine Düsenanordnung gelöst, welche zumindest eine Farbdüse und eine Luftkappe aufweist, wobei die Farbdüse zumindest eine Auslassöffnung für das zu verspritzende Material aufweist, wobei die Luftkappe zumindest eine zentrale Öffnung aufweist welche durch zumindest eine Wand begrenzt wird, wobei die zumindest eine Wand mit zumindest einem Teil der Farbdüse einen Spalt bildet, dadurch

gekennzeichnet, dass die Farbdüse an ihrem vorderen Ende ein im Wesentlichen hohlzylindrisches Zäpfchen aufweist und wobei die Luftkappe eine zur die zentrale Öffnung der Luftkappe begrenzenden Wand benachbarte Innenfläche aufweist, welche an der der Spritzrichtung abgewandten Seite der Wand angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine fiktive parallel zur Innenfläche der Luftkappe verlaufende Gerade welche die

Farbdüsenlängsachse schneidet, das hohlzylindrische Zäpfchen nicht schneidet.

Die fiktive Gerade kann auch sowohl zur Innenfläche der Luftkappe als auch parallel zur Außenfläche der Farbdüse verlaufen wenn diese beiden Flächen zueinander parallel sind. Durch die genannte Ausgestaltung kann ein Teil der Zerstäuberluft direkt auf den Farbstrahl einwirken, ohne vom Zäpfchen abgelenkt zu werden. Andere Teile des Luftstroms werden vom Zäpfchen abgelenkt und erzeugen einen Unterdruck an dessen Stirnfläche zum

Heraussaugen des zu verspritzenden Materials aus der Auslassöffnung der Farbdüse bzw. strömen in Spritzrichtung und transportieren den Farbstrahl bzw. den Farbnebel in Richtung des zu beschichtenden Objekts.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Als„vorderer Teil der Farbdüse" wird stets der der Spritzrichtung zugewandte Teil der Farbdüse verstanden.

Die Außenfläche der Farbdüse in einem vorderen Bereich kann im Wesentlichen parallel zur Innenfläche der Farbdüse angeordnet sein, d.h. die Farbdüse hat in diesem Bereich eine konstante Wandstärke. Der vordere Bereich kann dabei hohlzylindrisch in Form eines Zäpfchens oder konisch ausgestaltet sein. Die Außenfläche der Farbdüse in einem vorderen Bereich kann jedoch auch in einem Winkel von größer 0° und kleiner als 90° zur Innenfläche der Farbdüse angeordnet sein. Die Außenfläche kann dabei zylindrisch ausgestaltet sein und die Innenfläche konisch, so dass sich das Innere der Farbdüse in Spritzrichtung verengt oder erweitert. Es kann jedoch auch die Innenfläche der Farbdüse zylindrisch sein und der Außendurchmesser der Farbdüse kann sich in Spritzrichtung vergrößern oder verkleinern. In letzterem Fall verläuft die Innenfläche der Farbdüse in einem vorderen Bereich

vorteilhafterweise im Wesentlichen parallel zur Farbdüsenlängsachse. Das Innere der Farbdüse kann sich in einem vorderen Bereich jedoch auch in Spritzrichtung verengen oder erweitern.

Die Stirnfläche der Farbdüse kann zumindest bereichsweise einen Winkel von mehr als 90° oder von weniger als 90° mit einer Innenfläche der Farbdüse einschließen. Auch dadurch können die oben genannten Effekte, nämlich eine Abschirmung des Materialauslasses der Farbdüse bzw. ein Lenken des Zerstäuberluftstroms in Spritzrichtung erzielt werden. Ferner kann es sich auch hier bei dem Bereich der Stirnfläche, welcher einen Winkel von weniger oder mehr als 90° mit einer Innenfläche der Farbdüse einschließt, insbesondere um einen zur Innenfläche der Farbdüse benachbarten Bereich handeln, wobei der Übergang durch eine Fase oder durch einen Radius gebildet werden kann.

Die Stirnfläche der Farbdüse kann aus zumindest zwei Flächen zusammengesetzt sein, die unterschiedliche Winkel mit der Außenfläche der Farbdüse einschließen. Auch kann die Stirnfläche zumindest teilweise konkav, konvex oder S-förmig ausgestaltet ist. Gleiches gilt auch für die Innen- und die Außenfläche der Farbdüse. Dadurch sind ein homogenes und zielgerichtetes Führen des Zerstäuberluftstrahls und des Farbstrahls möglich.

Die die zentrale Öffnung der Luftkappe begrenzende Wand ist vorteilhafterweise zumindest bereichsweise im Wesentlichen parallel zur Außenfläche der Farbdüse angeordnet. Sie kann jedoch auch in einem der Spritzrichtung abgewandten Bereich einen größeren oder einen kleineren Abstand zur Außenfläche der Farbdüse besitzt als in einem der Spritzrichtung zugewandten Bereich. Die Wand kann zumindest bereichsweise auch konvex oder konkav ausgestaltet sein.

Die Farbdüse weist vorteilhafterweise zumindest einen Kanal zum Leiten von Luft auf. Diese Luft wird von den genannten Kanälen von den Luftkanälen im Pistolenkörper, bzw. vom Luftverteilerring, zur Luftkappe geleitet.

Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Düsenanordnung eine Luftumlenkscheibe zur Homogenisierung der Druckverhältnisse auf, welche vorzugsweise vor den eben genannten Kanälen in der Farbdüse angeordnet ist. Die aus den Kanälen strömende Luft wird dadurch umgelenkt um homogenisiert.

Die Luftkappe weist vorzugsweise zumindest zwei Hörner mit je zumindest einer

Hornluftöffnung auf, wobei sich die Hörner diametral gegenüberstehen und in Spritzrichtung über den genannten Ringspalt und die Materialauslassöffnung hinausstehen. Die

Hornluftöffnungen können verschiedene Durchmesser, Formen und Ausrichtungen bezüglich der Hörner und der Farbdüsenlängsachse haben und als Einsätze ausgestaltet sein. Alle Öffnungen können gleich ausgestaltet sein, vorteilhafterweise sind jedoch jeweils die sich diametral gegenüberstehenden Öffnungen gleich ausgestaltet, unterscheiden sich jedoch bspw. in ihrem Durchmesser und ihrer Ausrichtung von den anderen sich jeweils diametral gegenüberstehenden Öffnungen.

Die Luftkappe kann in zumindest einem Bereich zwischen der zentralen Öffnung und den Hörnern Steuerkanäle zum Auslass von Luft aufweisen. Die Steuerkanäle leiten die Luft aus dem Inneren der Luftkappe nach außen. Sie können auf einer Linie zwischen den beiden Hörnern liegen, sie können jedoch auch abseits dieser Linie angeordnet sein. Dabei können die Steuerkanäle im Zusammenbauzustand von Farbdüse und Luftkappe zumindest bereichsweise im Wesentlichen parallel zur Farbdüsenlängsachse angeordnet sein. Sie können jedoch auch vollständig oder bereichsweise der Farbdüsenlängsachse zugewandt oder abgewandt sein. Dies gilt insbesondere für das Auslassende der Steuerkanäle. Sind die Auslassenden der Farbdüsenlängsachse zugewandt, kann die aus den Steuerkanälen ausströmende Luft zur Zerstäubung mitgenutzt werden. Sind sie der Farbdüsenlängsachse abgewandt und auf den Hornluftstrom ausgerichtet, können sie zur Abschwächung der Hornluft genutzt werden, wodurch die Gefahr eines Spaltens des Farbstrahls durch die Hornluft reduziert wird. Die Steuerkanäle können beliebige Formen und Größen aufweisen und in beliebigen Winkel zur Farbdüsenlängsachse angeordnet sein. Sie können auch als Einsätze ausgestaltet sein. Alle Steuerkanäle können gleich ausgestaltet sein, sie können jedoch auch zumindest teilweise unterschiedliche ausgestaltet sein. Die Steuerkanäle können auch jeweils aus mehreren Kanälen zusammengesetzt sein. Bspw. können zwei Bohrungen, die auch schräg zueinander stehen können, einen Steuerkanal bilden. Eine der Bohrungen, insbesondere ein Sackloch, kann dabei z.B. von der Rückseite der Luftkappe aus in diese eingebracht werden, eine andere von der Vorderseite. Beide Bohrungen treffen sich im Inneren der Luftkappenwand.

Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Düsenanordnung selbstverständlich auch andere Komponenten oder Ausgestaltungen gemäß dem Stand der Technik aufweisen.

Die erfindungsgemäße Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, ist dadurch

gekennzeichnet, dass sie eine Düsenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.

Vorteilhafterweise kann die Spritzpistole eine Hohlnadel aufweisen, welche zum Führen von Spritzmaterial oder Druckluft ausgestaltet sein kann. Mit einer Spritzmaterial-führenden Hohlnadel ist beispielsweise ein höherer Materialdurchsatz oder das Verspritzen von Zweikomponentenmaterial möglich. Die Hohlnadel ist hierfür direkt oder indirekt mit einer Materialversorgung verbunden. Ist die Hohlnadel Druckluft-führend ausgestaltet, so kann sie durch den Ausstoß von Zerstäuberluft mit zur Zerstäubung des Spritzmaterials beitragen. Die Hohlnadel ist hierfür direkt oder indirekt mit einer Druckluftversorgung verbunden. In allen Fällen kann die Hohlnadel zum Leiten eines beliebigen Volumenstroms ausgestaltet sein. Dem Fachmann ist bekannt, dass der Durchsatz vom Innendurchmesser der Hohlnadel und vom Eingangsdruck- und Volumenstrom abhängig ist.

Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Spritzpistole selbstverständlich auch andere Komponenten oder Ausgestaltungen gemäß dem Stand der Technik aufweisen, bspw. eine Rund-Breitstrahlregulierung mittels der sich beliebige Verhältnisse aus Zerstäuber- und Hornluft-Druck sowie beliebige Verhältnisse aus Zerstäuber- und Hornluft-Volumenstrom einstellen lassen können. Auch ein druckbeaufschlagter Becher, welcher aufgrund der erfindungsgemäßen Düsenanordnung mit geringerem Druck beaufschlagt werden kann als mit Düsenanordnungen gemäß dem Stand der Technik, kann zur Anwendung kommen, um die Zerstäubungsleistung zu erhöhen.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand von elf Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Düsenanordnung gemäß dem Stand der Technik im Teilschnitt;

Fig. 2 ein Detail eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen

Düsenanordnung im Schnitt; Fig. 3 ein Detail eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen

Düsenanordnung im Schnitt;

Fig. 4 ein Detail eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen

Düsenanordnung im Schnitt;

Fig. 5 ein Detail eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen

Düsenanordnung im Schnitt;

Fig. 6 ein Detail eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen

Düsenanordnung im Schnitt;

Fig. 7 ein Detail eines sechsten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen

Düsenanordnung im Schnitt;

Fig. 8 ein Detail eines siebten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen

Düsenanordnung im Schnitt;

Fig. 9 ein Detail eines achten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen

Düsenanordnung im Schnitt;

Fig. 10 ein Detail eines neunten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen

Düsenanordnung im Schnitt;

Fig. 1 1 ein Detail eines zehnten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen

Düsenanordnung im Schnitt.

Fig. 1 zeigt eine Düsenanordnung 1 gemäß dem Stand der Technik, aufweisend eine Farbdüse 2 und eine Luftkappe 3. Die Farbdüse 2 wird über ein Außengewinde 21 in einen Düseneinsatz einer in Fig. 1 nicht gezeigten Farbspritzpistole eingeschraubt ist. Die

Luftkappe 3 wird mit Hilfe eines in Fig. 1 nicht gezeigten Luftdüsenrings mit einem

Außengewinde des Düseneinsatzes verschraubt ist. An das Außengewinde 21 der Farbdüse 2 zum Einschrauben in den Düseneinsatz schließt sich ein Mittelteil größeren Durchmessers an, welches zur Aufnahme einer in Fig. 1 nicht gezeigten Farbnadel innen hohl ist und an seiner dem Außengewinde zugewandten Rückseite eine ringförmige Vertiefung aufweist. Von dieser Vertiefung erstrecken sich mehrere, im gezeigten Ausführungsbeispiel sechs, achsenparallele und auf einem Kreis um die Düsenlängsachse angeordnete, gleiche Bohrungen 29. Die in Fig. 1 offenbarte Düsenanordnung 1 weist ferner eine

Luftumlenkscheibe 9 auf, welche eine Homogenisierung des Druckluftstroms bewirkt. Vor dieser Luftumlenkscheibe 9 weist die Farbdüse 2 sowohl an ihrer Innenseite als auch an ihrer Außenseite mehrere Flächen auf, die in unterschiedlichen Winkeln bezüglich der Düsenlängsachse angeordnet sind. Der vorderste Bereich der Farbdüse wird durch ein hohlzylindrisches Zäpfchen 27 gebildet, welches über seinen Verlauf einen im Wesentlichen konstanten Innendurchmesser und einen im Wesentlichen konstanten Außendurchmesser aufweist und den Auslass 29 für das zu verspritzende Material bildet. Die vordere Stirnfläche 22 des Zäpfchens 27 steht im Wesentlichen senkrecht zur Seitenwand des Zäpfchens. Während der Nichtbenutzung der Spritzpistole wird die Auslassöffnung 29 von innen durch eine Farbnadel verschlossen. Erst bei ausreichender Betätigung des Abzugsbügels wird die Farbnadel aus der Öffnung herausbewegt und gibt diese für das zu verspritzende Material frei, welches dann aus der Farbdüse 2 bzw. aus deren Auslassöffnung 29 austreten kann.

Eine die Farbdüse 2 im zusammengebauten Zustand umgebende Luftkappe 3 weist eine zentrale Öffnung auf, deren Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des

Farbdüsenzäpfchens. Es ist gemäß dem Stand der Technik bekannt, dass das vordere Ende der Farbdüse 2 mit der vorderen Wand der Luftkappe 3 um die zentrale Öffnung bzw. mit dem vorderen Ende der zentralen Öffnung fluchten, davor oder dahinter liegen kann. Die zentrale Öffnung der Luftkappe 3 und das Zäpfchen der Farbdüse 2 bilden zusammen einen Ringspalt 26. Aus diesem Ringspalt 26 tritt die sogenannte Zerstäuberluft aus, welche in der oben beschriebenen Düsenanordnung ein Vakuum an der Stirnfläche 22 der Farbdüse 2 erzeugt, wodurch das zu verspritzende Material aus der Farbdüse 2 herausgesaugt wird. Die Zerstäuberluft trifft auf den Farbstrahl, wodurch der Farbstrahl in Fäden und Bänder zerrissen wird. Diese Fäden und Bänder zerfallen aufgrund ihrer hydrodynamischen

Instabilität und aerodynamischen Störungen zu Tröpfchen, welche von der Zerstäuberluft von der Düse weg geblasen werden.

Die Luftkappe 3 weist ferner zwei Hörner 30 auf, welche einander diametral

gegenüberstehen und in Spritzrichtung 5 über den genannten Ringspalt 26 und die

Materialauslassöffnung 29 hinausstehen. Von der Rückseite der Luftkappe 3 verlaufen zwei Versorgungsbohrungen 31 zu Austrittslöchern 33a, 33b in den Hörnern 30. In der Regel weist jedes Horn zumindest ein Austrittsloch auf, bevorzugt weist jedes Horn jedoch zumindest zwei Austrittslöcher auf. Die Löcher 33a, 33b sind so orientiert, dass sie auf die Düsenlängsachse 20 in Austrittsrichtung 5 nach dem Ringspalt 26 zeigen, sodass die aus den Löchern 33a, 33b austretende, sogenannte Hornluft, die bereits aus dem Ringspalt 26 ausgetretene Luft bzw. den Farbstrahl oder den bereits zumindest teilweise entstandenen Farbnebel beeinflussen können. Dadurch wird der ursprünglich konische Querschnitt des Farbstrahls bzw. des Farbnebels an seinen den Hörnern 30 zugewandten Seiten

zusammengedrückt und in senkrecht dazu stehender Richtung verlängert. Dadurch entsteht ein sogenannter Breitstrahl, welcher eine größere Arbeitsgeschwindigkeit erlaubt. Neben der Verformung des Farbstrahls bezweckt die Hornluft eine weitere Zerstäubung des

Farbstrahls.

In die vordere Fläche der Luftkappe 3, radial außerhalb von der zentralen Öffnung, können sogenannte Steueröffnungen 35 eingebracht sein. Diese sind bevorzugt auf einer Linie zwischen den beiden Hörnern 30 angeordnet. Die aus den Steueröffnungen 35 austretende Luft beeinflusst die Hornluft, insbesondere schwächt sie den Aufprall der Hornluft auf den Farbstrahl ab. Ferner schützt die Steuerluft die Luftkappe 3 vor Verschmutzung, indem sie Farbtröpfchen von der Luftkappe 3 wegbläst. Außerdem trägt sie zur weiteren Zerstäubung des Farbnebels und zum Transport des Farbnebels in Richtung des zu beschichtenden Objekts bei.

In den folgenden Zeichnungen wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Teile der Düsen, welche in den Figuren im Schnitt dargestellt sind, sind rotationssymmetrisch ausgestaltet. Der untere Teil der Zeichnung entspricht daher einer Spiegelung des oberen Teils an der Längsachse. Aus Platzgründen wurden die

Bezugszeichen daher nur auf einer Seite der Längsachse eingetragen.

Die Düsen können jedoch alternativ auch länglich oder quadratisch ausgebildet sein.

Die in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 5 gekennzeichnete Spritzrichtung gilt auch für die Zeichnungen 2 bis 1 1.

Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Düsenanordnung, wobei lediglich der relevante Ausschnitt aus der Düsenanordnung dargestellt ist. Die Innenfläche 223a der Farbdüse ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen parallel zur Außenfläche 222a der Farbdüse. Die Stirnfläche 22a schließt mit der

Außenfläche 222a der Farbdüse einen Winkel α von kleiner 90° ein. Gleichzeitig schließt die Stirnfläche 22a mit der Innenfläche 223a der Farbdüse einen Winkel ß von größer 90° ein Die die zentrale Öffnung der Luftkappe begrenzende Wand 28a ist im Wesentlichen parallel zur Außenfläche 222a, zur Innenfläche 223a und zur Längsachse 20a der Farbdüse. Die die zentrale Öffnung der Luftkappe begrenzende Wand 28a bildet zusammen mit der

Außenfläche 222a der Farbdüse einen Spalt 26a. Die Stirnfläche 22a besteht im

vorliegenden Fall nur aus einer Fläche, welche zur Außenfläche 222a der Farbdüse benachbart ist. Lediglich eine Fase 221 a befindet sich zwischen den beiden Flächen. Diese ist vorteilhaft, da eine scharfkantige Düsenspitze zu Verletzungen führen kann und beschädigungsanfälliger ist als eine Düsenspitze mit Fase oder Radius. Grundsätzlich können alle Kanten leicht abgeschrägt oder abgerundet sein. Alle in den Figuren

dargestellten Fasen können auch größere Flächen darstellen. Die vorliegend gezeigte Ausgestaltung der Düsenanordnung hat den Vorteil, dass die Auslassöffnung 29a der Farbdüse von der aus dem Spalt 26a austretenden Luft abgeschirmt wird.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Düsenanordnung, bei der der Winkel α zwischen der Außenfläche 222b und der Stirnfläche 22b der Farbdüse größer als 90° ist, der Winkel ß zwischen Innenfläche 223b und der Stirnfläche 22b kleiner 90°. Eine Fase 221 b bildet das vordere Ende der Farbdüse. Eine weitere Fase oder ein Radius kann jedoch auch zwischen der Außenfläche 222b und der Stirnfläche 22b der Farbdüse vorgesehen sein. Die die zentrale Öffnung der Luftkappe begrenzende Wand 28b, die Außenfläche 222b der Farbdüse und die Innenfläche 223b der Farbdüse sind auch hier im Wesentlichen parallel zur Farbdüsenlängsachse 20b. Auch hier bildet die die zentrale Öffnung der Luftkappe begrenzende Wand 28b zusammen mit der Außenfläche 222b der Farbdüse einen Spalt 26b. Vorteilhaft an diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist, dass die Zerstäuberluft nicht sofort nach dem Austritt aus dem Spalt 26b in Richtung des Auslasses 29b der Farbdüse expandieren kann, wie dies bei einer Farbdüse mit senkrecht zur

Außenwand stehender Stirnfläche der Fall wäre, sondern die Zerstäuberluft von der

Stirnfläche 22b weiter in Spritzrichtung geführt wird. Auch durch den Coandä-Effekt folgt die Luftströmung dem Übergang von der Außenfläche 222b zur Stirnfläche 22b. Die Luft trifft auf den Farbstrahl und zerstäubt diesen. Die Fase 221 b kann auch als größere Fläche ausgestaltet sein, an dem die Zerstäuberluft einen Unterdruck erzeugen kann, durch welchen das zu verspritzende Material aus der Auslassöffnung 29b gesaugt wird.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Düsenanordnung mit konvex ausgestalteter Stirnfläche 22c gezeigt, wobei der Winkel zwischen Stirnfläche 22c und Außenfläche 222c der Farbdüse kleiner als 90° ist. Bei gekrümmten Stirnflächen ist der Winkel zwischen der Stirnfläche und der Außenfläche der Farbdüse definiert als der Winkel zwischen der Tangente an die Stirnfläche und der Außenfläche der Farbdüse oder als der Winkel zwischen einer geraden vom Anfangs- zum Endpunkt der Krümmung und der Außenfläche der Farbdüse. Die die zentrale Öffnung der Luftkappe begrenzende Wand 28c, die Außenfläche 222c der Farbdüse und die Innenfläche 223c der Farbdüse sind auch hier im Wesentlichen parallel zur Farbdüsenlängsachse 20c. Auch hier bildet die die zentrale Öffnung der Luftkappe begrenzende Wand 28c zusammen mit der Außenfläche 222c der Farbdüse einen Spalt 26c. Vorteilhaft an dieser Ausführung ist, dass sich der aus der Auslassöffnung 29c austretende Farbstrahl gleichmäßig entlang der Stirnfläche 22c ausbreiten kann. Die Fase 221 c kann auch als größere Fläche ausgestaltet sein, an dem die Zerstäuberluft einen Unterdruck erzeugen kann, durch welchen das zu verspritzende Material aus der Auslassöffnung 29c gesaugt wird. Die Fig. 5 zeigt eine Art Spoilerdüse, deren Stirnfläche von einer konkaven Fläche 22d und einer geraden Fläche oder Fase 221 d gebildet ist. Die aus dem Spalt 26d strömende Luft folgt durch den Coandä-Effekt der Krümmung und wird in Spritzrichtung gelenkt. Der vordere dünne Teil der Farbdüse kann auch kürzer ausgestaltet sein, sodass die Zerstäuberluft durch die Krümmung stärker in Richtung Farbdüsenlängsachse 20d geleitet wird, wodurch sie stärker auf den Farbstrahl einwirken kann. Ist die Fase 221 d als größere Fläche ausgestaltet, so kann an ihr die Zerstäuberluft einen Unterdruck erzeugen, durch welchen das zu verspritzende Material aus der Auslassöffnung 29d gesaugt wird.

Die in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Düsenanordnungen zeigen zwar alle eine Farbdüse mit Zäpfchen, d.h. einem vorderen Teil mit parallel zur Farbdüsenlängsachse verlaufender Innen- und Außenfläche, allerdings können die oben genannten Ausgestaltungen auch bei konischen Düsen Anwendung finden.

Eine Farbdüse mit konischer Außenfläche 222e ist in Fig. 6 gezeigt. Die die zentrale Öffnung der Luftkappe begrenzende Wand 28e ist hier im Wesentlichen parallel zur Außenfläche 222e. Die Stirnfläche 22e steht hier in etwa senkrecht zur Außenfläche 222e, der Winkel ß zwischen Innenfläche 223e und Stirnfläche 22e ist größer als 90°. Insbesondere der Winkel zwischen Stirnfläche 22e und Außenfläche 222e kann jedoch auch größer oder kleiner als 90° sein. Selbstverständlich können auch hier Übergange zwischen Flächen durch eine Fase oder einen Radius gebildet sein.

Ebenfalls eine Farbdüse mit konischer Außenfläche 222f weist die in Fig. 7 gezeigte

Düsenanordnung auf. Hier besteht die Stirnfläche aus zwei Flächen 22f1 , 22f2 die in unterschiedlichen Winkeln zur Farbdüsenlängsachse angeordnet sind. Sowohl der Winkel α zwischen Innenfläche und Stirnfläche als auch der Winkel ß zwischen Außenfläche und Stirnfläche ist größer als 90°. Die Stirnfläche schließt also zumindest bereichsweise mit der Innenfläche und mit der Außenfläche der Farbdüse einen Winkel von größer 90° ein.

Fig. 8 zeigt eine erfindungsgemäße Düsenanordnung mit einer die zentrale Öffnung begrenzenden Wand 28g, einem im Wesentlichen hohlzylindrischen Zäpfchen 4 und einer zur Wand 28g benachbarten Innenfläche 32. Eine fiktive Gerade 7, welche parallel zur Innenfläche 32 der Luftkappe verläuft und die Farbdüsenlängsachse schneidet, schneidet das hohlzylindrische Zäpfchen nicht. Die fiktive Gerade ist in Fig. 8 sowohl zur Innenfläche der Luftkappe als auch zur Außenfläche der Farbdüse parallel. Durch die gezeigte

Ausgestaltung kann ein Teil der Zerstäuberluft, welche durch die Pfeile symbolisiert wird, direkt auf den Farbstrahl einwirken, ohne vom Zäpfchen abgelenkt zu werden. Dieser Teil der Zerstäuberluft verläuft in etwa wie die Gerade 7. Andere Teile des Luftstroms werden vom Zäpfchen abgelenkt und erzeugen einen Unterdruck an dessen Stirnfläche zum Heraussaugen des zu verspritzenden Materials aus der Auslassöffnung der Farbdüse bzw. strömen in Spritzrichtung und transportieren den Farbstrahl bzw. den Farbnebel in Richtung des zu beschichtenden Objekts.

In Fig. 9 ist eine Düsenanordnung mit konvex ausgestalteter Luftkappenwand 28h dargestellt.

Die in Fig. 10 gezeigte Düsenanordnung weist eine Farbdüse mit im Wesentlichen S- förmiger Stirnfläche 22h und Fase oder Fläche 221 h auf.

Fig. 1 1 zeigt eine Farbdüse mit abgerundeter Stirnfläche 22i, wobei hier die Rundung an der Außenfläche 222i in Spritzrichtung vor der Rundung an der Innenfläche 223i beginnt. Somit schließt die Stirnfläche 223i mit der Außenfläche 222i einen Winkel von über 90° ein, mit der Innenfläche 223i schließt sie einen Winkel von unter 90° ein.

Bei all den genannten Ausführungsbeispielen ist der Gegendruck gegen das Ausströmen des zu verspritzenden Materials geringer als bei Düsen gemäß dem Stand der Technik.

Die dargestellten Zeichnungen sind lediglich als nicht-maßstabsgetreue Skizzen und die Ausführungsbeispiele lediglich beispielhaft zu verstehen. Die Dicke der Farbdüsenwände und die Dicke der die zentrale Öffnung der Luftkappe begrenzenden Wand können variieren, ebenso die Farbdüsenüberstände bezüglich dem vorderen Ende der Luftkappe, der Innen- und Außendurchmesser der Farbdüse, die Größe der Fasen und Radien sowie die Abstände zwischen Farbdüse und Luftkappe, insbesondere die Abstände zwischen Farbdüse und der die zentrale Öffnung der Luftkappe begrenzenden Wand. Alle gezeigten

Stirnflächenausgestaltungen können sowohl bei Farbdüsen mit Zäpfchen als auch bei Farbdüsen ohne Zäpfchen, d.h. bei denen zumindest ein vorderer Bereich konisch ausgestaltet ist, zum Einsatz kommen.