Title:
Spritzpistole mit einer Hohlnadel und einer einstufigen oder zweistufigen Düse und Verfahren für deren Verwendung
Kind Code:
T5


Abstract:

Eine Farbspritzpistole umfasst einen Spritzpistolenkörper; eine Luftkappe; und eine Hohlnadel, die in der Lage ist wenigstens eine offene Position, die den Durchgang von Farbe dadurch erlaubt, und eine geschlossene Position einzunehmen; wenigstens einen Luftverteilungskanal zum Zerstäuben von Luft; und wenigstens einen Luftverteilungskanal für Fächerungsluft. Eine einzelne zweistufige Flüssigkeitsspritzdüse umfasst eine erste und eine zweite interne Oberfläche bei einem ersten bzw. zweiten vorgegebenen Winkel in Bezug zu einer Rotationssymmetrieachse der Düse, wobei die erste angewinkelte Oberfläche nahe zu einer vorderen Öffnung der Düse ist und die zweite angewinkelte Oberfläche hinter der ersten angewinkelten Oberfläche ist, wobei der erste Winkel in einem Bereich von im Wesentlichen 0,05 bis 30° liegt, und der zweite Winkel in einem Bereich von ungefähr 0,1 bis 60° größer als derjenige des ersten Winkels liegt.




Inventors:
Delsard, Bert (84048, Mainburg, DE)
Application Number:
DE112015006281T
Publication Date:
01/11/2018
Filing Date:
03/11/2015
Assignee:
Coatings Foreign IP Co. LLC (Del., Wilmington, US)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
LKGLOBAL | Lorenz & Kopf PartG mbB Patentanwälte, 80333, München, DE
Claims:
1. Farbspritzpistole, umfassend:
einen Spritzpistolenkörper;
eine Luftkappe;
eine Flüssigkeitsspritzdüse, die eine Flüssigkeitsspitze aufweist;
eine Hohlnadel, die in der Lage ist wenigstens eine offene Position, die den Durchgang von Farbe dadurch erlaubt, und eine geschlossene Position einzunehmen;
wenigstens einen Luftverteilungskanal für Zerstäubungsluft; und
wenigstens einen Luftverteilungskanal für Fächerungsluft.

2. Spritzpistole nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Verlängerung in der Hohlnadel.

3. Spritzpistole nach Anspruch 1, wobei die Hohlnadel eine Schulterabdichtung umfasst, die an einer Düsenöffnung in der geschlossenen Position aufsetzt.

4. Spritzpistole nach Anspruch 1, wobei die Hohlnadel Zerstäubungsluft in sowohl der geschlossenen als auch der offenen Position empfängt.

5. Spritzpistole nach Anspruch 1, wobei die Hohlnadel Zerstäubungsluft empfängt, bevor die Nadel geöffnet wird.

6. Spritzpistole nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkeitsspritzdüse eine einzelstufige Düse ist.

7. Spritzpistole nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkeitsspritzdüse eine zweistufige Düse ist.

8. Spritzpistole nach Anspruch 6, wobei die Flüssigkeitsspritzdüse eine erste innere Oberfläche unter einem ersten vorgegebenen Winkel in Bezug zu einer Rotationssymmetrieachse der Düse umfasst.

9. Spritzpistole nach Anspruch 7, wobei die Flüssigkeitsspritzdüse eine erste und eine zweite innere Oberfläche unter einem ersten bzw. einem zweiten vorgegebenen Winkel in Bezug zu einer Rotationssymmetrieachse der Düse umfasst.

10. Spritzpistole nach Anspruch 9, wobei die Düse eine vordere Öffnung aufweist und wobei die erste angewinkelte Oberfläche in der Nähe der vorderen Öffnung ist.

11. Spritzpistole nach Anspruch 10, wobei die zweite angewinkelte Oberfläche hinter der ersten angewinkelten Oberfläche ist.

12. Spritzpistole nach Anspruch 11, ferner umfassend eine Beabstandungsoberfläche zwischen der ersten und der zweiten angewinkelten Oberfläche.

13. Spritzpistole nach Anspruch 12, wobei die Beabstandungsoberfläche im Wesentlichen parallel zu der Rotationssymmetrieachse der Düse ist.

14. Spritzpistole nach Anspruch 12, wobei die Beabstandungsoberfläche in Bezug zu der Achse der Düse um plus oder minus 0,01° bis ungefähr 10° angewinkelt ist.

15. Spritzpistole nach Anspruch 14, wobei der erste Winkel in einem Bereich von im Wesentlichen 0,05 bis 30° ist.

16. Spritzpistole nach Anspruch 15, wobei der zweite Winkel in einem Bereich von im Wesentlichen 0,1 bis 60° größer als derjenige des ersten Winkels ist.

17. Farbspritzpistole, umfassend:
einen Spritzpistolenkörper;
eine Luftkappe;
eine einzelstufige Flüssigkeitsspritzdüse mit einer ersten inneren Oberfläche unter einem ersten vorgegebenen Winkel in Bezug zu einer Rotationssymmetrieachse der Düse;
eine Hohlnadel, die in der Lage ist wenigstens eine offene Position, die den Durchgang von Farbe dadurch erlaubt, und eine geschlossene Position einzunehmen;
wenigstens einen Luftverteilungskanal für Zerstäubungsluft; und
wenigstens einen Luftverteilungskanal für Fächerungsluft.

18. Farbspritzpistole, umfassend:
einen Spritzpistolenkörper;
eine Luftkappe;
eine einzelstufige Flüssigkeitsspritzdüse mit einer ersten inneren Oberfläche unter einem ersten vorgegebenen Winkel in Bezug zu einer Rotationssymmetrieachse der Düse;
eine Hohlnadel, die in der Lage ist wenigstens eine offene Position, die den Durchgang von Farbe dadurch erlaubt, und eine geschlossene Position einzunehmen;
wenigstens einen Luftverteilungskanal für Zerstäubungsluft; und
wenigstens einen Luftverteilungskanal für Fächerungsluft.

19. Farbspritzpistole, umfassend:
einen Spritzpistolenkörper;
eine Luftkappe;
eine einzelstufige Flüssigkeitsspritzdüse mit einer ersten und einer zweiten internen Oberfläche unter einem ersten bzw. zweiten vorgegebenen Winkel in Bezug zu einer Rotationssymmetrieachse der Düse, wobei die erste angewinkelte Oberfläche in der Nähe einer vorderen Öffnung der Düse ist, die zweite angewinkelte Oberfläche hinter der ersten angewinkelten Oberfläche ist, der erste Winkel in einem Bereich von im Wesentlichen 0,5 bis 30° ist, und der zweite Winkel in einem Bereich von im Wesentlichen 0,1 bis 60° größer als derjenige des ersten Winkels ist;
eine Hohlnadel, die in der Lage ist, wenigstens eine offene Position, die den Durchgang von Farbe dadurch erlaubt, und eine geschlossene Position einzunehmen;
wenigstens einen Luftverteilungskanal für Zerstäubungsluft; und
wenigstens einen Luftverteilungskanal für Fächerungsluft.

20. Spritzpistole nach Anspruch 19, ferner umfassend eine Beabstandungsoberfläche zwischen der ersten und der zweiten angewinkelten Oberfläche, wobei die Beabstandungsoberfläche im Wesentlichen parallel zu der Rotationssymmetrieachse der Düse ist.

Description:
TECHNISCHES GEBIET

Die hier offenbarten Ausführungsformen betreffen allgemein Spritzpistolen und deren Verwendung und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Schwerkraftzuführung mithilfe einer Hohlnadel und einer einstufigen oder zweistufigen Düse.

HINTERGRUND

Flüssigfarben sind in den vergangenen Jahren in verschiedenen Anwendungsgebieten, die die Fahrzeuglackierung und die Fahrzeugreparaturlackierung umfassen, immer wichtiger geworden. Zusammensetzungen für die Fahrzeugreparaturlackierung werden typischerweise auf ein Substrat, d. h. eine Automobil-Fahrzeugkarosserie oder Karosserieteile, unter Verwendung einer manuellen Spritzpistole aufgebracht und dann ausgehärtet, um die abschließende Lackierungsschicht zu bilden.

Eine bekannte Fahrzeugreparatur-Spritzpistole umfasst einen angebrachten oder entfernt gekoppelten Druckbehälter oder ein Pumpsystem, der/das in den Düsenkanal der Spritzpistole hinein einen Flüssigfarbstrom liefert. Eine Schwerkraftzuführung der Flüssigfarbe war nicht möglich, weil die Spritzpistole eine angewinkelte Zerstäubung verwendete, die dann, wenn sie ausgelöst wird, ein Gebiet mit einem erhöhten Druck (ΔP+) vor der Flüssigkeitsspitze und in dem Düsenkanal aufbaut, wobei im Ergebnis eine Schwerkraftzuführung nicht ermöglicht wird. Zusätzlich sind die Druckzuführungs- oder Pumpenzuführungs-Flüssigfarben-Dosierungssysteme sehr teuer und nicht benutzerfreundlich, wenn kleine Mengen von Flüssigfarben (zum Beispiel 0,3 bis 1 Liter) verwendet werden. Ein Aspekt ist auch die Reinigung und eine teure restliche Farbe in den Farbröhren von den Zuführungssystemen stellen wesentlichen Kosten für den Endbenutzer dar.

Deshalb würde es wünschenswert sein ein benutzerfreundliches, für eine Schwerkraftzuführung vorgesehenes Flüssigfarbbehälter-kompatibles Spritzlacksystem bereitzustellen, welches eine ein- oder zweistufige Düse zur Verwendung in dem Gebiet von manuellen Flüssiglackanwendungen beinhaltet. Ferner würde es wünschenswert sein, dass das Spritzlacksystem eine Hohlnadel umfasst, die mit einem Zerstäubungsluftkanal zum Transportieren eines Teils der Zerstäubungsluft an eine bestimmte Stelle in dem Düsenkanal gekoppelt ist und die das Gebiet mit dem erhöhten Druck (ΔP+) zurück auf ein Gebiet eines niedrigeren Drucks (ΔP–) ändert.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG

Die hier angegebene Zusammenfassung ist vorgesehen, um in einer vereinfachten Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die nachstehend in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Diese Zusammenfassung ist nicht dafür gedacht Kernmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren und außerdem ist sie nicht dafür gedacht als Hilfe bei der Bestimmung des Schutzumfangs des beanspruchten Gegenstands verwendet zu werden.

In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform ist eine Spritzpistole vorgesehen, umfassend: einen Spritzpistolenkörper, eine Luftkappe, eine Flüssigkeitsspritzdüse, die eine Flüssigkeitsspitze aufweist, eine Hohlnadel, wenigstens einen Luftverteilungskanal für Zerstäubungsluft, und wenigstens einen Luftverteilungskanal für Fächerungsluft, wobei die Flüssigkeitsspritzdüse und die Luftkappe konfiguriert sind, um einen Zerstäubungsluftfluss bei einem Winkel von 10 bis 75° relativ zu einem vorzerstäubten Beschichtungszusammensetzungsstrahl in den vorzerstäubten Beschichtungszusammensetzungsstrahl hinein zu richten.

In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform ist ein Flüssigkeitsspritzdüse/Luftkappe-Aufbau zum Richten einer Zerstäubungsluftströmung bei einem Winkel von 15–60° relativ zu einem vorzerstäubten Beschichtungszusammensetzungsstrahl in einen vorzerstäubten Beschichtungszusammensetzungsstrahl vorgesehen, umfassend einen Kanal, einen Zerstäubungsluftkanal und eine Hohlnadel, die über den Kanal mit dem Zerstäubungsluftkanal gekoppelt ist, zum Transportieren von 50–50 Liter/Minute der Zerstäubungsluft in die Sprühdüse hinein, wobei die Flüssigkeitsspritzdüse und die Luftkappe ein Verhältnis eines Zerstäubungsluftdrucks zu einem Fächerungsluftdruck von im Wesentlichen 0,5–1,0 bereitstellen.

In Übereinstimmung mit einer noch weiteren Ausführungsform ist ein Verfahren zum Anbringen einer Schicht einer wasserbasierten Beschichtungszusammensetzung auf ein Substrat mit einer Spritzpistole vorgesehen. Das Verfahren umfasst ein Richten einer Zerstäubungsluftströmung bei einem Winkel von im Wesentlichen 15–60° durch einen Zerstäubungsluftkanal, relativ zu einem vorzerstäubten Beschichtungszusammensetzungsstrahl, in den vorzerstäubten Beschichtungszusammensetzungsstrahl hinein, ein Transportieren, mit einer Hohlnadel, die über einen Kanal mit dem Zerstäubungsluftkanal gekoppelt ist, von im Wesentlichen 50–150 Liter/Minute der Zerstäubungsluft in eine Flüssigkeitsspritzdüse hinein, ein Bereitstellen eines Verhältnisses eines Zerstäubungsluftdrucks zu einem Fächerungsluftdruck von im Wesentlichen 0,5–1,0 über die Flüssigkeitsspritzdüse und die Luftkappe, und ein Anbringen von wenigstens einer Schicht der wasserbasierten Beschichtungszusammensetzung auf ein Substrat, wobei die wasserbasierte Beschichtungszusammensetzung mit einem Verhältnis eines Zerstäubungsluftdrucks zu einem Fächerungsluftdruck von im Wesentlichen 0,1–10 angebracht wird.

Die hier beschriebenen Ausführungsformen sind auf eine Spritzpistole gerichtet, insbesondere eine manuelle Spritzpistole, die sich insbesondere zum Anbringen einer Schicht einer wasserbasierten Beschichtungszusammensetzung auf ein Substrat eignet, wobei die Spritzpistole einen Spritzpistolenkörper, eine Luftkappe, einen Flüssigkeitsspritzdüsenkanal mit einer Flüssigkeitsspitze, die eine Hohlnadel umfasst, wenigstens einen Luftverteilungskanal für die Zerstäubungsluft, und wenigstens einen Luftverteilungskanal für die Fächerungsluft, und eine Hohlnadel, die mit einem Zerstäubungsluftkanal verbunden ist, wobei ein bestimmtes Zerstäubungsluftvolumen an den Düsenkanal an einer gut definierten Position in dem Düsenkanal transportiert wird, wenn die Spritzpistole vollständig ausgelöst wird, umfasst.

Dieses Zerstäubungsluftvolumen, im Wesentlichen 50–150 Liter/Minute, vorzugsweise im Wesentlichen 80–120 Liter/Minute, wird einen Druckabfall in dem Düsenkanal und vor der Düsenspitze hervorbringen, wobei ein Vakuum in der Schwerkraftkappe sichergestellt wird. Das Vakuum wird in einem Bereich von im Wesentlichen 20–500 PA (Pascal) in Abhängigkeit von dem Durchmesser der Hohlnadel/Düsenspitze, dem Luftvolumen durch die Düse und dem Zerstäubungsluftdruck an der Flüssigkeitsspitze, hervorgerufen von der angewinkelten Zerstäubung, gemessen.

Spritzpistolen in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik haben ein Vakuum im Wesentlichen von 40–400 PA unter Verwendung eines spezifizierten Drucks der Zerstäubungsluft (engl. „atomizing air; AA) von im Wesentlichen einem Druck von 2–3 Bar dem Schaft der Pistole gemessen. Pistolen, die getestet wurden, umfassten die Sata RP4000 jet, die lwata WS400, die Devilhiss GTI Pro, die Devilhiss GTI PRO lite, and the Sata 3000 HVLP.

Ferner werden andere wünschenswerte Merkmale und Charakteristiken des Systems und Verfahrens aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen, in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und dem voranstehenden Hintergrund, näher ersichtlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Ausführungsformen des Gegenstands werden nachstehend in Verbindung mit den folgenden Figuren beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. In den Zeichnungen zeigen:

1A und 1B Seitenansichten von repräsentativen Beispielen einer Spritzpistole mit einem Beschichtungsbecher, der an der oberen Seite der Spritzpistole befestigt ist und ein repräsentatives Beispiel der Spritzpistole, die einen Beschichtungsbecher aufweist, der an der unteren Seite der Spritzpistole befestigt ist. Diese Figuren zeigen auch eine schematische Darstellung einer typischen manuellen Spritzpistole mit einem Spritzpistolenkörper, einer Luftkappe, einer Flüssigkeitsspritzdüse, einer Flüssigkeitsspitze, einer Hohlnadel, Luftverteilungskanälen, einem Farbbecher und einem Einlassluft Kanal;

2A und 2B repräsentative Querschnittsansichten der Luftkappe und des Flüssigkeitsspritzdüsen-Aufbaus und ein Beispiel eines Flüssigkeitsspritzdüse/Luftkappe/Hohlnadel Aufbaus in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform, die verwendet werden kann mit getrennten Zerstäubungsluft-Verteilungskanälen, die eine Zerstäubungsluftströmung an den Luftkappenöffnungen bereitstellen, und einem Fächerungsluft-Verteilungskanal, der einen Fächerungsluftfluss an Luftkappen-Hornöffnungen bereitstellt;

3A und 3B repräsentative Querschnittsansichten des Luftkappe- und Flüssigkeitsspritzdüse-Aufbaus in einer Spritz- bzw. Spühkonfiguration mit den Spritzhohlnadeln an einer offenen Position. 3B illustriert die Ausführungsformen der 2A bis 2B im Betrieb und mit einem Farbstrahl (d.h. einem Beschichtungszusammensetzungsstrahl, einer Zerstäubungsluftströmung und einer Fächerungsluftströmung);

4A bis 4E repräsentative Beispiele von (A) einer Querschnittsansicht der Luftkappe, (B) einer perspektivischen Ansicht der Luftkappe von vorne, (C) einer Querschnittsansicht des Luftkappe- und Flüssigkeitsspritzdüse-Aufbaus, und Beispiele von geeigneten Konfigurationen (D) und (E) der Luftkappe. Eine Ausführungsform einer Luftkappe mit Hörnern, einem Fächerungsluftkanal und einem Zerstäubungsluftkanal ist gezeigt. In einer bestimmten Ausführungsform wird ein angewinkelter Farbstrahl, d.h. eine Beschichtungszusammensetzungsstrahl/Zerstäubungsluft-Strömung von im Wesentlichen 45° verwendet;

5A bis 5C illustrative Beispiele einer Seitenansicht, einer Querschnittsansicht und einer perspektivischen Ansicht der Flüssigkeitsspritzdüse. Ein repräsentatives Beispiel von einer im Wesentlichen 45° Flüssigkeitsspritzdüse mit einer Flüssigkeitsspitzenmündung und Zerstäubungsluftlöchern ist gezeigt;

6A bis 6D repräsentative Querschnittsansichten eines Beispiels der Flüssigkeitsspritzdüse in einer nicht-spritzenden Konfiguration mit der hohlen Spritznadel in einer geschlossenen Position und ein Beispiel einer Flüssigkeitsspritzdüse mit einem Spitzenrand. Diese Figuren zeigen auch eine Ausführungsform einer Flüssigkeitsspritzdüse mit einer Nadel und Löchern für die Zerstäubungsluft. In einer weiteren Ausführungsform wird eine angewinkelte Farbstrahl/Zerstäubungsluft-Strömung von im Wesentlichen 45° verwendet;

7A bis 7B repräsentative Beispiele von schematischen Darstellungen von Richtungen des Beschichtungszusammensetzungsstrahls, der Zerstäubungsluftströmung und der Fächerungsluftströmung mit (A) einer Querschnittsansicht des Luftkappe- und Flüssigkeitsspritzdüse-Aufbaus mit einer Hohlnadel, (B) einer ausführlichen Ansicht der Mündung und der Luftkappen-Spritzöffnung, und (C) einer schematischen Darstellung der Rotationssymmetrie und des Zerstäubungsluftströmungswinkels zwischen der Zerstäubungsluftströmung und der Rotationsachse Z-Z'. Diese Figuren zeigen auch eine schematische Darstellung der Richtung der Zerstäubungsluftströmung in den Beschichtungszusammensetzungsstrahl hinein von im Wesentlichen 45° und von einer Richtung der Zerstäubungsluftströmung in den Beschichtungszusammensetzungsstrahl von im Wesentlichen 30° hinein;

8A und 8B Querschnittsansichten einer Hohlnadel, wobei die Hohlnadel jeweils in der geschlossenen Position und der offenen Position ist;

8C und 8D Querschnittsansichten einer Hohlnadel ohne Erstreckung in die geschlossene Position bzw. die offene Position, in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform;

8B und 8F Querschnittsansichten einer einstufigen Hohlnadel ohne Erstreckung in die geschlossene Position bzw. die offene Position, in Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform;

8G und 8H Querschnittsansichten einer zweistufigen Düse in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform; und

8I, 8J und 8K Querschnittsansichten einer zweistufigen Düse in Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden einem Durchschnittsfachmann in dem technischen Gebiet aus einem Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung näher verständlich werden. Es sei darauf hingewiesen, dass bestimmte Merkmale der Erfindung, die zur Übersichtlichkeit voranstehend und nachstehend in dem Kontext von getrennten Ausführungsformen beschrieben werden, auch in Kombination in einer einzelnen Ausführungsform vorgesehen sein können. Im Gegensatz dazu können verschiedene Merkmale der Erfindung, die zur Abkürzung in dem Kontext einer einzelnen Ausführungsform sind, auch getrennt oder in irgendeiner Unterkombination vorgesehen sein. Zusätzlich können Bezugnahmen im Singular auch die Mehrzahl umfassen (zum Beispiel kann sich „einer/eine“ und „eines“ auf ein oder ein oder mehrere beziehen), außer wenn dies im Kontext spezifisch anders angegeben ist.

Wasserbasierte Beschichtungszusammensetzungen sind Beschichtungszusammensetzungen, wobei Wasser als ein Lösungsmittel oder als ein Verdünnungsmittel verwendet wird, wenn die Beschichtungszusammensetzung vorbereitet und/oder angewendet bzw. aufgebracht wird. Gewöhnlicherweise enthalten wässrige Beschichtungszusammensetzungen ungefähr 20 % bis 80 % Gewichtsanteile von Wasser, basierend auf der Gesamtmenge der Beschichtungszusammensetzung, und optional bis ungefähr 15 % Gewichtsanteile, vorzugsweise unter ungefähr 10 % Gewichtsanteile von organischen Lösungsmitteln, auf Grundlage der Gesamtmenge der Beschichtungszusammensetzung.

Die Spritzpistole der Ausführungsform, die hier beschrieben wird oder die in dem hier beschriebenen Verfahren geeignet sein kann, ist insbesondere als eine manuelle (oder in der Hand gehaltenen) Spritzpistole geeignet. Eine manuelle Spritzpistole ist eine Spritzpistole, die von einer Person manuell verwendet werden kann, d.h. eine Beschichtungszusammensetzung wird von einer Person mit der Spritzpistole manuell gesprüht bzw. ausgespritzt. Eine manuelle Spritzpistole ist nicht eine Spritzeinrichtung, die in einem Sprühroboter oder einer Sprühmaschine oder einem Roboter verwendet oder von einer Sprühmaschine oder einem Sprühroboter gehandhabt wird. Manuelle Spritzpistolen werden typischerweise zum Aufbringen von Beschichtungszusammensetzungen in der Fahrzeugreparatur, insbesondere in Fahrzeugreparaturlackierungen in Reparaturlackierwerkstätten verwendet. Jedoch kann die Spritzpistole der vorliegenden Erfindung auch in einem Sprühroboter oder einer Sprühmaschine verwendet werden oder kann von einem Sprühroboter oder einer Sprühmaschine gehandhabt werden.

Eine Zerstäubungsluft (engl. „atomizing air“; AA) wird als die Luftströmung oder das Luftvolumen bezeichnet, die/das den Flüssigkeitsfarbstrahl, der nachstehend synonym mit dem Beschichtungszusammensetzungsstrahl verwendet wird und der von der Flüssigkeitsspitze der Flüssigkeitsspritzdüse kommt, in kleine Tröpfchen aufbricht. Eine Fächerungsluft (engl. „fan air“; FA) wird als die Luftströmung oder das Luftvolumen definiert, die/das den zerstäubten Farbstrahl in eine gewünschte Farbstrahlform, beispielsweise eine kugelförmige Form und vorzugsweise in einen elliptischen Kegel, drängt.

Die Spritzpistole in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform, die in dem Verfahren der Ausführungsform verwendet werden kann, ist durch Verwendung eines hohen Luftvolumens und eines hohen Luftdrucks, gemessen an dem Auslass der Luftkappe, betreibbar.

Luftvolumen von zum Beispiel im Wesentlichen 50 Liter/Minute (l/min) bis 600 l/min, vorzugsweise im Wesentlichen 100 l/min bis 600 l/min und weiter vorzugsweise im Wesentlichen 200 l/min bis 500 l/min, gemessen an dem Auslass der Luftkappe, können verwendet werden. Ein Zerstäubungsluftvolumen und ein Fächerungsluftvolumen können getrennt in dem Bereich von im Wesentlichen 50 l/min bis 600 l/min und weiter vorzugsweise im Wesentlichen zwischen 100 l/min bis 500 l/min sein. Ein jeweiliges Eingangsluftvolumen wird entsprechend gewählt.

Der Zerstäubungsluftdruck kann zum Beispiel in dem Bereich von im Wesentlichen 0,5 bar bis 5,0 bar, vorzugsweise im Wesentlichen 1,0 bar bis 5,0 bar und noch weiter vorzugsweise im Wesentlichen 2,0 bar bis 4,0 bar, gemessen an dem Auslass der Luftkappe, sein. Der Fächerungsluftdruck kann zum Beispiel in dem Bereich von im Wesentlichen 0,5 bar bis 5,0 bar, im Wesentlichen vorzugsweise 1,0 bar bis 5,0 bar und noch weiter vorzugsweise im Wesentlichen 2,0 bar bis 4,0 bar, gemessen an dem Auslass der Luftkappe, sein. Demzufolge wird ein Eingangsluftdruck von zum Beispiel im Wesentlichen 2,0 bis 12,0 bar benötigt. Der jeweilige Eingangsluftdruck kann von einem Turbinenkompressor erzeugt werden.

Die Luftströmung oder der Beschichtungszusammensetzungsstrahl kann durch Verwendung eines Schwerkraftbechers erzeugt werden. Sogar wenn komprimierte Luft vorzugsweise verwendet wird und überall hier darauf verwiesen wird, können auch andere verdichtete Träger, wie beispielsweise komprimiertes Gas außer Luft oder ein komprimiertes Gasgemisch verwendet werden.

Die Sprühpistole und das Verfahren der hier offenbarten Ausführungsformen weist eine Flüssigkeitsspritzdüse und eine Luftkappe auf, die beide konfiguriert sind, um eine Zerstäubungsluftströmung bei einem Winkel von im Wesentlichen 10 bis 75°, vorzugsweise im Wesentlichen 15 bis 60°, und weiter vorzugsweise im Wesentlichen 30 bis 45° (relativ zu dem Beschichtungszusammensetzungsstrahl) in den Beschichtungszusammensetzungsstrahl hinein zu richten. Anders ausgedrückt, die Flüssigkeitsspritzdüse und die Luftkappe sind beide konfiguriert, so dass der Winkel, der durch die zentrale Achse des Beschichtungszusammensetzungsstrahls und die zentrale Achse der Zerstäubungsluftströmung gebildet wird, im Wesentlichen 10–75°, vorzugsweise im Wesentlichen 15–60°, und noch weiter vorzugsweise im Wesentlichen 30–45° ist. Die zentrale Achse des Beschichtungszusammensetzungsstrahls ist unter einem Winkel von 90° relativ zu der Flüssigkeitsspitzenoberfläche oder laminar zu der Flüssigkeitsspitzenöffnung.

Demzufolge ist die Flüssigkeitsspritzdüse derart konfiguriert, dass sie die Form eines im Wesentlichen 10–75°, vorzugsweise im Wesentlichen 15–60°, und noch weiter vorzugsweise im Wesentlichen 30–45° Kegel, der an einer im Wesentlichen 10–75°, vorzugsweise im Wesentlichen 15–60°, und noch weiter vorzugsweise im Wesentlichen 30–45° angewinkelten bzw. schrägen Flüssigkeitsspitze endet, aufweist. Demzufolge ist die Luftkappe mit einer zentralen im Wesentlichen 10–75°, vorzugsweise im Wesentlichen 15–60°, und noch weiter vorzugsweise im Wesentlichen 30–45° angewinkelten Luftöffnung (Öffnung) gebildet. Das Profil der Flüssigkeitsspritzdüse ist ein im Wesentlichen 10–75°, vorzugsweise im Wesentlichen 15–60°, und noch weiter vorzugsweise 30–45° Kegelstumpf, der an der im Wesentlichen 10–75°, vorzugsweise im Wesentlichen 15–60°, und weiter vorzugsweise im Wesentlichen 30–45° angewinkelten Flüssigkeitsspitze endet, durch die die wasserbasierte Beschichtungszusammensetzung abgegeben wird (siehe 24).

Während eines Betriebs der Spritzpistole wird eine erste Strömung einer Zerstäubungsluft durch die Hohlnadel transportiert und bewirkt eine Vorzerstäubung des Beschichtungszusammensetzungsstrahls in der Düse. Eine zweite Strömung in der Zerstäubungsluft tritt durch den Spalt zwischen der Flüssigkeitssprühdüse und der Luftkappe aus. Dieser Zerstäubungsluftstrom trifft auf den vorzerstäubten Farb- bzw. Lackstrahl, d.h. den Beschichtungszusammensetzungsstrahl, auf, der von der Flüssigkeitsspitze der Düse (die eine konische Form aufweist – siehe 3) herauskommt, und bricht den vorzerstäubten Farbstrahl weiter, d.h. den Beschichtungszusammensetzungsstrahl, in sehr kleine zerstäubte Tröpfchen auf. Wenn gewünscht kann der vorzerstäubte Farbstrahl konisch sein. Mit anderen Worten, er ändert den Beschichtungszusammensetzungsstrahl in eine zerstäubte Flüssigkeitsströmung von feinen Tröpfchen. Der abschließende zweistufige zerstäubte Farbstrahl kann auf einen sehr stabilen und sehr homogenen Sprühkegel korrigiert werden, indem der korrekte Fächerungsluftstrom angewendet wird. Während eines Betriebs der Spritzpistole wird 10 bis 50 % und weiter bevorzugt 25 bis 35 % des gesamten Zerstäubungsluftvolumens durch die Hohlnadel transportiert, wodurch eine Schwerkraft und eine Vorzerstäubung des Beschichtungszusammensetzungsstrahls sichergestellt wird.

Die anderen im Wesentlichen 50–90 %, mehr bevorzugt im Wesentlichen 65–75 %, des gesamten Zerstäubungsluftvolumens werden unter einem Winkel von im Wesentlichen 10–70°, vorzugsweise im Wesentlichen 15–60°, und weiter bevorzugt im Wesentlichen 30–45° (relativ zu dem Beschichtungszusammensetzungsstrahl) in den vorzerstäubten Farbstrahl gerichtet. Die Flüssigkeitsspritzdüse und die Luftkappe können zusätzliche Löcher enthalten, um den verbleibenden Teil des Zerstäubungsluftvolumens auszurichten.

Allgemein bilden die Flüssigkeitsspritzdüse und die Luftkappe einer Spritzpistole ein einheitliches System, d.h. eine spezifische Flüssigkeitsspritzdüse benötigt eine spezifische Luftkappe, die zur Anpassung konfiguriert ist; zum Beispiel muss die Öffnung der Luftkappe in Übereinstimmung mit dem Durchmesser der Flüssigkeitsspitze der Düse eingestellt werden.

Die Flüssigkeitssprühdüse und die Luftkappe der Spritzpistole, zusammen mit den Luftverteilungskanälen, sind konfiguriert, um ein Verhältnis des Zerstäubungsluftdrucks zum Fächerungsluftdruck (AA/FH Verhältnis) von im Wesentlichen 0,1 bis 10, vorzugsweise im Wesentlichen 0,5 bis 1,0, und weiter bevorzugt im Wesentlichen von 0,6 bis 0,9, gemessen an dem Ausgang der Luftkappe, bereitzustellen. Das AA/FH Verhältnis kann zum Beispiel 2 bar:3 bar bis 2,5 bar:3 bar sein. Die Konstruktion der Flüssigkeitssprühdüse und der Luftkappe können in unterschiedlichen Vorgehensweisen konfiguriert werden, um das gewünschte AA/FH Verhältnis sicherzustellen. Die Flüssigkeitsspritzdüse und die Luftkappe enthalten wenigstens einen Luftkanal für Zerstäubungsluft und wenigstens einen Luftkanal für die Fächerungsluft. In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform kann der Durchmesser der Luftkanäle derart gewählt werden, dass das gewünschte AA/FH Verhältnis in dem Betriebsstatus der Spritzpistole eingestellt werden kann. In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform können Mittel vorgesehen sein zum Regulieren der Luftströmungsvolumina (und demzufolge des Luftdrucks) in den getrennten Luftkanälen bei gegebenen Luftkanaldurchmessern. Luftströmungsvolumen können zum Beispiel durch Luftventile geregelt werden. Ferner können in Übereinstimmung mit einer noch weiteren Ausführungsform beide obigen Maßnahmen, der Luftkanaldurchmesser und die Regelung des Luftströmungsvolumens durch jeweilige Mittel, verwendet werden. Die Auswahl von geeigneten Luftkanaldurchmessern und Luftströmungsvolumen-Regelungsmitteln kann von einem Durchschnittsfachmann durchgeführt werden.

Zusätzlich kann die Flüssigkeitsspritzdüse oder die Luftkappe oder beide Löcher enthalten, um den Zerstäubungsluft- oder Fächerungsluftstrom zu richten. Die Anzahl, der Durchmesser und die Position der jeweiligen Löcher können von einem Durchschnittsfachmann in dem technischen Gebiet so gewählt werden, dass das gewünschte Luftvolumen und der gewünschte Luftdruck erreicht werden.

Die manuelle Spritzpistole in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform umfasst den Spritzpistolenkörper, eine Luftkappe auf der Vorderseite des Spritzpistolenkörpers, eine Flüssigkeitsspritzdüse und eine Hohlnadel. Die Luftkappe ist mit Hörnern gebildet, um die Fächerungsluft zuzuführen. Die Spritzpistole umfasst wenigstens zwei Luftverteilungskanäle, einen für die Zerstäubungsluft und einen anderen für die Fächerungsluft. In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform tritt die komprimierte Luft in den Spritzpistolenkörper über einen Einlassluftkanal, zum Beispiel einen zentralen Einlassluftkanal, ein. Der Einlassluftkanal ist in den wenigstens einen Zerstäubungsluftkanal und den wenigstens einen Fächerungsluftkanal getrennt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die ankommende komprimierte Luft direkt an dem Lufteinlass in wenigstens eine Zerstäubungsluftströmung und wenigstens eine Fächerungsluftströmung aufgeteilt werden. Die Luftverteilungskanäle sind entsprechend konfiguriert. Vorzugsweise umfasst die Spritzpistole ein Kompressionsluft-Verteilungssystem; d.h, sie umfasst wenigstens einen Einlasskanal für komprimierte Luft und zwei getrennte Luftverteilungskanäle – einen für die Zerstäubungsluft und einen für die Fächerungsluft. Der Spritzpistolenkörper umfasst vorzugsweise Mittel, die die ankommende Luft in eine erste Luftströmung, die Zerstäubungsluft um die Flüssigkeitsspritzdüse herum und in der Hohlnadel bereitstellt, und in eine zweite Luftströmung, die die Fächerungsluft an den Hörnern der Luftkappe bereitstellt, aufteilen. Ein oder mehrere Luftkanäle für die Zerstäubungs- und die Fächerungsluft können vorhanden sein.

Eine Trennung und Regulierung bzw. Regelung der komprimierten Eingangsluft in die Zerstäubungsluft und die Fächerungsluft kann mithilfe von Luftventilen realisiert werden, die das Zerstäubungs- und Fächerungsluftvolumen (und demzufolge den Luftdruck) unabhängig regeln.

In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform kann die Spritzpistole zusätzlich Druckventile und digitale Messwerte auf den getrennten Luftkanälen aufweisen, wobei die Zerstäubungsluftströmung und die Fächerungsluftdruckströmung getrennt reguliert werden, um das gewünschte Verhältnis AA/FH, das an dem Ausgang der Luftkappe gemessen wird, einzustellen. Die Flüssigkeitsspritzdüse kann einen Flüssigkeitsspitze-Öffnungsdurchmesser von im Wesentlichen 0,1 bis 5 mm oder im Wesentlichen 0,7 bis 2,5 mm aufweisen.

Der Spritzpistolenkörper kann zusätzliche mehrere Teile und Steuerungen aufweisen, so wie sie typischerweise in manuellen Spritzpistole verwendet werden; zum Beispiel einen Strömungsregulator zum Regulieren der Strömung der Beschichtungszusammensetzungen, und andere Mechanismen, die für einen geeigneten Betrieb einer manuellen Spritzpistole notwendig sind, wie Durchschnittsfachleuten in dem technischen Gebiet bekannt ist. Typischerweise können mehrere Kanäle, Verbinder, Verbindungspfade und mechanische Steuerungen innerhalb des Spritzpistolenkörpers zusammengesetzt werden.

Die voranstehend beschriebene Konstruktion der Flüssigkeitsspritzdüse, der Luftkappe und der Hohlnadel, in Kombination mit wenigstens einem Zerstäubungsluftkanal und dem wenigstens einen Fächerungsluftkanal, erlauben eine Einstellung des gewünschten AA/FH Druckverhältnisses und ein Richten der Zerstäubungsluftströmung unter dem gewünschten Winkel in den vorzerstäubten Beschichtungszusammensetzungsstrahl hinein.

Die hier beschriebenen vorliegenden Ausführungsformen betreffen auch einen Flüssigkeitsspritzdüse/Luftkappe/Hohlnadel-Aufbau, bei dem A) die Flüssigkeitsspritzdüse und die Luftkappe konfiguriert sind, um eine Zerstäubungsluftströmung unter einem Winkel von im Wesentlichen 10 bis 75°, vorzugsweise im Wesentlichen 15 bis 60°, und weiter vorzugsweise im Wesentlichen von 30 bis 45°, relativ zu dem vorzerstäubten Beschichtungszusammensetzungsstrahl, in den vorzerstäubten Beschichtungszusammensetzungsstrahl zu richten, und B) die Flüssigkeitsspritzdüse/Luftkappe/die Hohlnadel konfiguriert sind, um ein Verhältnis des Zerstäubungsluftdrucks zum Fächerungsluftdruck von im Wesentlichen 0,1 bis 10 und vorzugsweise im Wesentlichen 0,5 bis 1,0 bereitzustellen.

Die Einzelheiten, Ausführungsformen und bevorzugten Ausführungsformen der Flüssigkeitsspritzdüse, der Luftkappe und der Hohlnadel des Flüssigkeitsspritzdüse/Luftkappe/Hohlnadel-Aufbaus sind die gleichen wie voranstehend für die Flüssigkeitsspritzdüse, die Luftkappe und die Hohlnadel als Teil der Spritzpistole beschrieben. Der Flüssigkeitsspritzdüse/Luftkappe-Aufbau kann in irgendeinem Typ von Spritzpistole verwendet werden, zum Beispiel in einer manuellen Spritzpistole und auch in einem Sprühroboter, einer Sprühmaschine oder irgendeiner anderen Sprüheinrichtung.

In einer Ausführungsform wird eine Schicht aus einer wasserbasierten Beschichtungszusammensetzung auf das Substrat durch die voranstehend beschriebene Spritzpistole aufgebracht, und zwar mit einem Verhältnis des Zerstäubungsluftdrucks zum Fächerungsluftdruck von im Wesentlichen 0,1 bis 10, vorzugsweise im Wesentlichen 0,5 bis 1,0 und weiter vorzugsweise im Wesentlichen 0,6 bis 0,9.

Die Spritzpistole und der Flüssigkeitsspritzdüse/Luftkappe/Hohlnadel-Aufbau und das Verfahren zur Verwendung davon kann spezifisch zum Anbringen von wasserbasierten Beschichtungszusammensetzungen verwendet werden. Typische wasserbasierte Beschichtungszusammensetzungen umfassen Bindemittel, optional Vernetzungsmittel, und einen flüssigen Träger. Der flüssige Träger ist Wasser und kann zusätzlich ein oder mehrere organische Lösungsmittel umfassen. Bindemittel sind zum Beispiel Verbindungen mit funktionalen Gruppen mit aktivem Wasserstoff. Diese Verbindungen können oligometrische oder polymere Bindemittel sein. Um eine ausreichende Wasser-Verdünnbarkeit der Bindemittel sicherzustellen, werden sie modifiziert, um sie hydrophil zu machen, zum Beispiel können Sie anionisch modifiziert werden durch Einbau von Säuregruppen. Die wasserbasierten Beschichtungszusammensetzungen können Vernetzungsmittel, zum Beispiel Polyisocyanate mit freien Isocyanat-Gruppen enthalten. Beispiele von Polyisocyanaten sind irgendeine Anzahl von organischen di- oder höher-funktionalen Isocyanaten mit aliphatisch, cyclo-aliphatisch, araliphatisch und/oder aromatisch gebundenen freien Isocyanat-Gruppen. Die Polycyanat-Vernetzungsmittel sind diejenigen, die gewöhnlicherweise verwendet und kommerziell in der Lackindustrie erhältlich und im Detail in der Literatur beschrieben sind.

Die wasserbasierten Beschichtungszusammensetzungen können Pigmente, Festkörper-Pigmente sowie Effekt-Pigmente, Füllstoffe und/oder gewöhnliche Beschichtungsadditive enthalten. Beispiele von gewöhnlichen Beschichtungsadditiven sind Lichtstabilisatoren, zum Beispiel auf Basis von Benztriazolen und HALS (gehinderte Amin-Lichtstabilisatoren) Verbindungen, Flusssteuerungs-Mittel auf Basis von (Meth)Acryl-Homopolymeren oder Silikonölen, Rheologie-beeinflussenden Mitteln, wie beispielsweise höchst dispersive Kieselsäure oder polymere Harnstoff-Verbindungen, Verdickungsmittel, wie beispielsweise vernetzte Polycarbonsäure oder Polyurethan, Entschäumer und Benetzungs-Mittel.

Die wasserbasierten Beschichtungszusammensetzungen, die mit der Spritzpistole und dem Flüssigkeitsspritzdüsen/Luftkappen-Aufbau aufgebracht werden sollen, können irgendeine Art von Farben bzw. Lacken sein, wie beispielsweise wasserbasierte Klarlackbeschichtungen, wasserbasierte Deckbeschichtungen, wasserbasierte Basisbeschichtungen unter wasserbasierte Grundierungen.

Die wasserbasierte Beschichtungszusammensetzung kann auf ein vorbeschichtetes Substrat aufgebracht werden. Geeignete Substrate sind Metall- und Plastiksubstrate, insbesondere die Substrate, die in der Automobilindustrie bekannt sind, beispielsweise Eisen, Zink, Aluminium, rostfreier Stahl oder die Legierungen davon, zusammen mit Polyurethanen, Polycarbonaten oder Polyolefinen. Für den Fall einer Mehrschicht-Beschichtung mit einer wasserbasierten Basisbeschichtungs-Zusammensetzung und einer wasserbasierten Klarlack-Zusammensetzung kann die Klarlackschicht auf die Basisbeschichtungsschicht entweder nach einer Trocknung oder Aushärtung oder Nass-in-Nass aufgebracht werden, optional nach einem kurzen Ablüften. Die wasserbasierten Beschichtungszusammensetzungen können eine Einkomponenten- oder Zweikomponentenbeschichtung umfassen. Nachdem die Schicht aus der wasserbasierten Beschichtungszusammensetzungen angebracht worden ist, kann sie anfänglich abgelüftet werden, um Wasser zu entfernen und optional organisches Lösungsmittel darzubieten. Eine Aushärtung kann dann bei Umgebungstemperatur fortschreiten oder eine thermische Aushärtung kann bei Temperaturen von zum Beispiel im Wesentlichen 40 bis 140 °C und vorzugsweise bei im Wesentlichen 40 bis 60 °C voranschreiten.

Die Spritzpistole und der Flüssigkeitsspritzdüse/Luftkappen-Aufbau zum Anbringen von wasserbasierten Beschichtungszusammensetzungen und das Verfahren können vorzugsweise bei der Fahrzeugreparatur-Beschichtung verwendet werden, aber auch in einer ursprünglichen Lackierung in einer Fahrzeugfertigungsstraße sowie zum Beschichteten von großen Fahrzeugen und Transportfahrzeugen, wie beispielsweise Lastwägen, Bussen und Schienenfahrzeugen. Jedoch kann die Spritzpistole auch zum Anbringen von wasserbasierten Beschichtungszusammensetzungen auf anderen Substraten in anderen Anwendungsgebieten, zum Beispielsweise auf Holz, Plastik, Leder, Papier und anderen Metallsubstraten, sowie auf gewebte und nicht-gewebte Stoffe, verwendet werden.

In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform umfasst die Spritzpistole einen Spritzpistolenkörper 12 (zum Beispiel 1A und 1B), einen Flüssigkeitsspritzdüse/Luftkappe/Hohlnadel-Aufbau, umfassend einen Luftkappen-Aufbau 14, eine Flüssigkeitsspritzdüse 18 mit einer Flüssigkeitsspitzenmündung 20, eine Hohlnadel 22, wenigstens einen Zerstäubungsluft-Verteilungskanal 30 (zum Beispiel 3A) zum Verteilen einer Zerstäubungsluft 60 und wenigstens einen Fächerungsluft-Verteilungskanal 26 zum Verteilen einer Fächerungsluft 58. Die Flüssigkeitsspritzdüse 18 und der Luftkappen-Aufbau 14 sind konfiguriert, um eine Zerstäubungsluft 60 auszurichten, um eine Zerstäubungsluftströmung 24 gleichmäßig in einer Rotationssymmetrie um eine Rotationsachse Z-Z' der Flüssigkeitssprühdüse und überall um die Flüssigkeitsspitzenmündung 20 unter einem Zerstäubungsluftströmungswinkel 84 in einem Bereich von im Wesentlichen 10 bis 75° relativ zu der Rotationsachse Z-Z' zu bilden. Diese Zerstäubungsluftströmung 24 unter einem Zerstäubungsluftströmungswinkel 84 (zum Beispiel 4C) in einem Bereich von im Wesentlichen 10 bis 75° relativ zu der Rotationsachse Z-Z' erzeugt ein Gebiet mit einem erhöhten Druck ΔP+ vor der Flüssigkeitsspitze und in dem Düsenkanal, was zu der Abwesenheit der Schwerkraftzuführung und der Anwesenheit von Luftbläschen in dem Schwerkraftbecher führt. Die Spritzpistole umfasst ferner eine Hohlnadel, die Zerstäubungsluft in einem Bereich von im Wesentlichen 50–150 Liter/Minute in die Flüssigkeitsspritzdüse hinein transportiert, was ein Gebiet mit niedrigem Druck vor der Flüssigkeitsspitze und in dem Düsenkanal, einen Druck ΔP–, erzeugt, was zu einer Schwerkraftzuführung führt. Gleichzeitig erzeugt die Hohlnadel-Zerstäubungsluftströmung eine Vorzerstäubung in der Düse. Die Zerstäubungsluft 60 und die Fächerungsluft 58 stellen ein Verhältnis des Zerstäubungsluftdrucks zu einem Fächerungsluftdruck von im Wesentlichen 0,1 bis 10 bereit.

Der Zerstäubungsluftdruck und die Luftvolumenströmung sowie der Fächerungsluftdruck und die Luftvolumenströmung können die Konstruktion der Düse und der Luftkappe reguliert werden. Der Zerstäubungsluftdruck und der Fächerungsluftdruck können reguliert werden durch Konfigurieren von relativen Größen des Zerstäubungsluft-Verteilungskanals 30 und des Fächerungsuft-Verteilungskanals 26 (zum Beispiel 2A), unter Verwendung von ein oder mehreren Regulatoren, um die Luft zu regulieren, die an den Zerstäubungsluft-Verteilungskanal 30 und den Fächerungsluft-Verteilungskanal 26 zugeführt wird, Bereitstellen von getrennter verdichteter Luft mit den gewünschten Luftdrucken an dem Zerstäubungsluft-Verteilungskanal 30 und dem Fächerungsluft-Verteilungskanal 26, oder einer Kombination davon. Die Spritzpistole kann konfiguriert werden, um einen Luftvolumenstrom von im Wesentlichen 0,1 bis 600 Liter/Minute und vorzugsweise von 0,1 bis 500 Liter/Minute an die Luftkappenöffnung 66 (z.B. 2A und 4A) und einen Luftvolumenstrom von im Wesentlichen 0 bis 500 Liter/Minute zu dem Fächerungsluftauslässen 80 (z.B. 3A und 3B) bereitzustellen. Bezugnehmend wieder auf 1A und 1B kann die Spritzpistole ferner ein oder mehrere Luftverteilungskanäle 38 und 40, einen Farbbecher 42 und einen Einlassluftkanal 44 umfassen. Der Farbbecher 42 kann an der oberen Seite des Spritzpistolenkörpers oder der Unterseite des Spritzpistolenkörpers angebracht sein.

Die Flüssigkeitssprühdüse und die Luftkappe können zum Bilden des Flüssigkeitssprühdüse- und Luftkappen-Aufbaus über herkömmliche Mechanismen, wie beispielsweise zusammenpassende Gewindestränge, Clips oder anderen Mechanismen, um die Teile zusammenzubauen, zusammengebaut werden. Die Flüssigkeitsspritzdüse kann eine Spritznadel 22, die sich entlang der Rotationsachse Z-Z' der Flüssigkeitsspritzdüse in den mit dem Pfeil 32 angezeigten Richtungen zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position verschiebt, um die Flüssigkeitsspitzmündung 20 innerhalb der Flüssigkeitsspritzdüse (2A, 3 und 6) zu verschließen oder zu öffnen, umfassen. Durch Kontrollieren bzw. Steuern der Position der Spritznadel zwischen den geschlossenen und den offenen Positionen kann die Menge der Beschichtung, die durch die Flüssigkeitsspitzenmündung gesprüht bzw. gespritzt wird, ebenfalls gesteuert werden. Sobald sie richtig zusammengebaut ist, kann die Flüssigkeitsspitzenmündung der Flüssigkeitsspritzdüse fluchtend mit der Luftkappen-Spritzöffnung 66 positioniert werden. Die externe Ebene 68 der Luftkappen-Spritzöffnung 66 und die äußerste Spitzenebene der Flüssigkeitsspitzenmündung 34 sind projizierte Ebenen senkrecht zu der Rotationsachse Z-Z'. Die äußerste Spitzenebene der Flüssigkeitsspitzenmündung 34 kann relativ zu der externen Ebene 68 der Luftkappen-Spritzöffnung 66 in einem Bereich von im Wesentlichen 0 bis 2 mm in einem Beispiel, im Wesentlichen 0 bis 1 mm in einem anderen Beispiel und im Wesentlichen von 0 bis 0,5 mm in noch einem anderen Beispiel vorstehen oder ausgenommen sein. Repräsentative Beispiele von Querschnittsansichten der Aufbauten der Flüssigkeitsspritzdüse und der Luftkappe in Spritzbetrieb-Konfigurationen sind in 3A und 3B gezeigt.

Die Innen-Oberfläche 62 der Luftkappenöffnung ist eine Oberfläche innerhalb der Luftkappe in Richtung auf die Flüssigkeitsspritzdüse hin unmittelbar um die Luftkappenöffnung 66 herum und kann die gesamte (2A, 3A und 4A4D) oder ein Teil (2B, 3B und 4E) der Oberfläche innerhalb der Luftkappe sein.

In einem richtig zusammengebauten Flüssigkeitsspritzdüsen- und Luftkappen-Aufbau wird die Zerstäubungsluftströmung durch einen Zerstäubungsluftdurchgang 83, einen Raum, der durch die innere Oberfläche 62 der Luftkappenöffnungen der Luftkappe (4A bis 4E) und die externe Düsenoberfläche 72 der Flüssigkeitsspritzdüse (5A bis 5C) an dem Flüssigkeitsspitzenmündungs-Ende der Flüssigkeitsspritzdüse gebildet ist, gerichtet. Die innere Oberfläche 62 der Luftkappenöffnung kann konfiguriert sein, um einen Luftkappenöffnungs-Innenflächenwinkel 84 in einem Bereich von im Wesentlichen 10 bis 75° relativ zu der Rotationsachse Z-Z' aufzuweisen. Der Luftkappenöffnungs-Innenflächenwinkel 84 kann zwischen einer Luftkappenöffnungs-Innenflächen-Verlängerung C-C' und der Rotationsachse Z-Z' auf einer perspektivischen Querschnittsebene der Luftkappe, die die Rotationsachse Z-Z' schneidet und parallel zu der Rotationsachse Z-Z' ist (4A und 4E) gemessen werden. Die externe Düsenoberfläche 72 ist konfiguriert, um einen externen Düsenoberflächenwinkel 74 (zum Beispiel 5A) zu in einem Bereich von im Wesentlichen 10 bis 75° relativ zu der Rotationsachse Z-Z' aufzuweisen. Der externe Düsenoberflächenwinkel 74 (5A bis 5B) kann zwischen einer externen Düsenoberflächenverlängerung N-N' und der Rotationsachse Z-Z' auf einer perspektivischen Querschnittsebene der Flüssigkeitsspritzdüse, die die Rotationsachse Z-Z' schneidet und parallel zu der Rotationsachse Z-Z' ist, gemessen werden. Der Luftspaltöffnungs-Innenflächenwinkel 84 und der externe Düsenoberflächenwinkel 74 können im Wesentlichen die gleichen sein, was bedeutet, dass der Unterschied in dem Luftkappenöffnungs-Innenflächenwinkel 84 und dem externen Düsenoberflächenwinkel 74 weniger als 66° ist. Dies schützt die Verwendung eines Innenflächenwinkels 84 mit einem unterschiedlichen externen Düsenoberflächenwinkel 74 innerhalb der erwähnten Bereiche, zum Beispiel beträgt der Winkel 84 75° und der Winkel 74 beträgt 10°. Der Unterschied ist an seinem Maximum 65°, was kleiner als 66° ist. Der Unterschied in dem Luftkappenöffnungs-Innenflächenwinkel 84 und dem externen Düsenoberflächenwinkel 74 kann in einem Bereich von im Wesentlichen 0 bis 65° in einem Beispiel, im Wesentlichen 0 bis 15° in einem anderen Beispiel, im Wesentlichen 0 bis 10° in noch einem anderen Beispiel, im Wesentlichen 0 bis 5° in noch einem anderen Beispiel, und im Wesentlichen 0 bis 2° in einem weiteren Beispiel sein.

Die Flüssigkeitsspritzdüse 18 kann einen gesamten externen Düsenoberflächenwinkel 76 (zum Beispiel 5B) aufweisen, der ein Winkel ist, der durch die externe Düsenoberfläche 72 definiert wird (5C). Die externe Düsenoberfläche 72 kann konfiguriert sein, um konusförmig zu sein. Die Flüssigkeitsspritzdüse kann ferner konfiguriert sein, um eine Innendüsenoberfläche mit einem Innendüsenoberflächenwinkel 76 aufzuweisen, der von der Innendüsenoberfläche relativ zu der Rotationsachse Z-Z' gemessen wird. Ein gesamter Innendüsenoberflächenwinkel 78 (5B) ist ein Winkel, der von der Innendüsenoberfläche definiert wird. Die Flüssigkeitsspritzdüse 18 kann ein oder mehrere Zerstäubungsluft-Verteilungskanäle 30 (zum Beispiel 3A) umfassen.

Die Luftkappe 14 kann ferner zwei oder mehrere Fächerungslufthörner 28 (zum Beispiel 4A bis 4B) fassen, die jeweils ein oder mehrere Fächerungsluft-Auslässe 80 umfassen. Wenn sie im Betrieb sind und wenn an sie Fächerungsluft 58 durch den Fächerungsluft-Verteilungskanal 26 zugeführt wird, können die Fächerungsluft-Auslässe konfiguriert sein, um Fächerungsluftstrahlen 52 bei einem Fächerungsluftstrahlwinkel 54 in einem Bereich von 15 bis 89° relativ zu der Rotationsachse Z-Z' (zum Beispiel 7A) zu liefern. Die Luftkappe kann ein oder mehrere Zusatzluftkanäle 82 (zum Beispiel 3) umfassen. Die Fächerungsluftstrahlen werden zum Formen des Fächerungsmusters des Beschichtungszusammensetzungsstrahls 14 verwendet. Ein Teil der Zerstäubungsluft 60 kann konfiguriert sein, um durch die Zusatzluftkanäle 82 zu strömen, um Zusatzluftstrahlen 46 zu bilden. Die Zusatzluftstrahlen können ein Teil der Zerstäubungsluft sein, wie beispielsweise in einem Bereich von im Wesentlichen 0,01 % bis 99 % in einem Beispiel, im Wesentlichen von 0,01 % bis 50 % in einem anderen Beispiel, im Wesentlichen 0,01 % bis 20 % in einem anderen Beispiel, und im Wesentlichen 0,01 % bis 10 % in einem noch anderen Beispiel, und 0,01 % bis 5 % in noch einem anderen Beispiel, wobei der prozentuale Anteil auf die Luftvolumen des Zusatzluftstrahls und der Zerstäubungsluft basiert. Die Zusatzluftstrahlen können dazu beitragen die Luftkappe sauber zu halten und stellen auch Luftströmungen zum Formen der Fächerform des Beschichtungszusammensetzungsstrahls 50 bereit.

Der Aufbau der Flüssigkeitsspritzdüse und der Luftkappe ist frei von irgendeiner Struktur, die die Zerstäubungsluftströmung 24 unter dem Zerstäubungsluft-Strömungswinkel 84 (zum Beispiel 4A bis 4C) um die Flüssigkeitsspitzenöffnung 20 und die Luftkappenspritzöffnung 66 (zum Beispiel 2A und 2B) herum unterbricht oder verändert. Der Aufbau der Flüssigkeitsspritzdüse und der Luftkappe ist konfiguriert, um die Zerstäubungsluftströmung 24 unter dem Zerstäubungsluftströmungswinkel 84 auszurichten. Die Flüssigkeitsspitzenmündung kann konfiguriert werden, um an dem unmittelbaren Konusspitzenende der Flüssigkeitssprühdüse sein, definiert durch eine konusförmige externe Düsenoberfläche 72, wobei die äußerste Ebene der Flüssigkeitsspitzenöffnung 34 direkt die externe Düsenoberfläche 72 schneidet. Die Luftkappenöffnungs-Innenfläche 62 kann direkt die externe Ebene 68 der Luftskappenspritzöffnung 66 schneiden. Die Flüssigkeitsspitzenöffnung kann konfiguriert werden, um an dem unmittelbaren Konusspitzenende der Flüssigkeitsspritzdüse zu sein, definiert durch eine konusförmige externe Düsenoberfläche 72 (5A), wobei die äußerste Spitzenebene der Flüssigkeitsspitzenöffnung 34 direkt die externe Düsenoberfläche 72 schneidet, und die Luftkappenöffnungs-Innenfläche 62 schneidet direkt die externe Ebene 68 der Luftkappen Spritzöffnung 66.

6 zeigt repräsentative Beispiele von Einzelheiten der Spritzpistole mit der hohlen Spritznadel an der geschlossenen Position innerhalb der Flüssigkeitsspritzdüse (6A bis 6C). An der geschlossenen Position kann die Beschichtung 86 an die Flüssigkeitsspritzdüse zugeführt werden. Jedoch wird von der Flüssigkeitsspitzenmündung keine Beschichtung herausgespritzt. Die Zerstäubungsluft 60 kann unabhängig von der Beschichtung 86 zugeführt werden. Die Flüssigkeitsspritzdüse kann einen Spitzenrand 36 (6D) aufweisen. Der Spitzenrand kann eine Spitzenrandhöhe 56 aufweisen, der Abstand zwischen der äußersten Ebene der Flüssigkeitsspitzenöffnung 34 und dem Schnittpunkt mit der externen Düsenoberfläche 72 ist in einem Bereich von im Wesentlichen 0 bis 1,0 mm in einem Beispiel, im Wesentlichen von 0 bis 0,8 mm in einem anderen Beispiel, im Wesentlichen 0 bis 0,6 mm in noch einem anderen Beispiel, im Wesentlichen 0 bis 0,4 mm in einem noch anderen Beispiel, im Wesentlichen 0 bis 0,2 mm in noch einem anderen Beispiel, und im Wesentlichen 0 bis 0,1 mm in einem weiteren Beispiel.

Die Luftkappe kann einen Luftkappenrand 70 unmittelbar um die Luftkappenöffnungen 66 (4D bis 4E) herum mit einer Luftkappen-Randhöhe 64, gemessen von der externen Ebene 68 der Luftkappen-Spritzöffnung 66 zu der externen Oberfläche 16 der Luftkappe, aufweisen. Die Luftkappen-Randhöhe 64 kann in einem Bereich von im Wesentlichen 0 bis 1,0 mm in einem Beispiel, im Wesentlichen 0 bis 0,8 mm in einem anderen Beispiel, im Wesentlichen 0 bis 0,4 mm in nach einem anderen Beispiel, im Wesentlichen 0 bis 0,2 mm in noch einem anderen Beispiel, und im Wesentlichen 0 bis 0,1 mm in einem weiteren Beispiel, liegen.

7 zeigt schematische Darstellungen der Spritzpistole in einer Spritzkonfiguration mit der hohlen Spritznadel 22 in einer offenen Position, was ermöglicht, dass die Beschichtung 86 von der Flüssigkeitsspitzenmündung 20 herausgespritzt wird, um den vorzerstäubten Beschichtungszusammensetzungsstrahl 50 entlang der Richtung der Rotationsachse Z-Z' zu bilden. Die Zerstäubungsluft 60 wird durch die Zerstäubungsluft-Verteilungskanäle 30 zugeführt, die die Zerstäubungsluftströmung 24 bilden, der durch den Zerstäubungsluftdurchgang 83 strömt und von der Luftkappen-Spritzöffnung 66 unter dem Zerstäubungsluft-Strömungswinkel 84 herausspritzt. Der flüssige Beschichtungszusammensetzungsstrahl wird ferner durch den Zerstäubungsluftstrom 24, nachdem er die Flüssigkeitsspitzenmündung 20 verlässt, zerstäubt. Die Fächerungsluft 58 wird durch die Fächerungsluft-Verteilungskanäle 26 zugeführt und spritzt von den Fächerungsluft-Auslässen 80, die die Fächerungsluftströmungen 52 unter dem Fächerungsluftströmungswinkel 54 relativ zu Rotationsachse Z-Z' bilden, heraus. Die Zusatzluftstrahlen 46 können von den Zusatzluftkanälen 82 unter einem Zusatzluftstrahlwinkel 48 relativ zu der Rotationsachse Z-Z' herausgespritzt werden. Der Zusatzluftstrahlwinkel 48 kann in einem Bereich von 10 bis 75° liegen. Die Zusatzzerstäubungsluftstrahlen 82 können eine zusätzliche Zerstäubung geben und können verhindern, dass die zerstäubte Beschichtung zu der Luftkappenoberfläche zurückkehrt. Die Zerstäubungsluftströmung 24 kann eine kontinuierliche konusförmige Luftströmung um die Flüssigkeitsspitzenöffnung 20 herum durch den Zerstäubungsluftdurchgang 82 (7B) bilden. Die Zerstäubungsluftströmung 24 kann auf den vorzerstäubten Beschichtungszusammensetzungsstrahl 50 einwirken, wobei bewirkt wird, dass die Beschichtung weiter in kleinere Tröpfchen zerstäubt wird.

Der Zerstäubungsluftflusswinkel 84 kann zwischen der projizierten Zerstäubungsluftströmung 24 und der Rotationsachse Z-Z' der Flüssigkeitssprühdüse in einer perspektivischen Querschnittsebene, die die Rotationsachse Z-Z' schneidet und parallel zu der Rotationsachse Z-Z' (7C) ist, gemessen werden. Der Zerstäubungsluftströmungswinkels 84 kann in einem Bereich von im Wesentlichen 10 bis 75° in einem Beispiel, im Wesentlichen von 10 bis 20° in einem anderen Beispiel, im Wesentlichen 20 bis 30° in noch einem anderen Beispiel, im Wesentlichen 30 bis 40° in noch einem anderen Beispiel, im Wesentlichen 40 bis 50° in noch einem anderen Beispiel, im Wesentlichen 50 bis 60 in noch einem anderen Beispiel, und im Wesentlichen 60 bis 75° in einem weiteren Beispiel, sein. In einem weiteren Beispiel kann der Aufbau der Luftkappe und der Spritzflüssigkeitsdüse externe Düsenoberflächenwinkel 74 bei ungefähr 60° aufweisen. In einem noch weiteren Beispiel kann der Aufbau aus der Luftkappe und der Spritzflüssigkeitsdüse einen externen Düsenoberflächenwinkel 74 von ungefähr 45° aufweisen. In noch einem weiteren Beispiel kann der Aufbau aus der Luftkappe und der Spritzflüssigkeitsdüse einen externen Düsenoberflächenwinkel 74 von ungefähr 20° aufweisen. Das Substrat kann mit Beschichtungsschichten beschichtet werden, die unter Verwendung der gleichen oder unterschiedlichen Spritzpistolen aufgesprüht werden. Das Substrat kann in horizontalen oder vertikalen Positionen sprühbeschichtet werden. Die Spritzpistole kann verwendet werden, um irgendwelche Beschichtungsschichten auf einem Substrat zu erzeugen, wie beispielsweise eine Grundierungs-Beschichtungsschicht, eine Basisschicht-Beschichtungsschritt, eine Deckschicht-Beschichtungsschicht, eine Klarlack-Beschichtungsschicht oder eine Kombination davon. Die Spritzpistole kann auch verwendet werden, um ein oder mehrere zusätzliche Beschichtungsschichten auf einem Substrat, welches bereits mit ein oder mehreren Beschichtungsschichten beschichtet ist, zu erzeugen. In einem Beispiel kann ein Artikel mit ein oder mehreren Basisschicht-Schichten mit irgendeiner herkömmlichen Spritzpistole beschichtet werden und danach mit ein oder mehreren Klarlack-Beschichtungsschichten mit der Spritzpistole in Übereinstimmung mit den Ausführungsformen, die hier beschrieben wurden, beschichtet werden. In einem anderen Beispiel kann ein Artikel mit ein oder mehreren Basisschicht-Beschichtungen und ein oder mehreren Klarlack-Beschichtungsschichten mit der Spritzpistole in Übereinstimmung mit den hier beschriebenen Ausführungsformen beschichtet werden.

Beschichtungszusammensetzungen, die zur Verwendung der Spritzpistole in Übereinstimmung mit den hier beschriebenen Ausführungsformen geeignet sind, können irgendwelche Beschichtungszusammensetzungen sein, die zum Spritzen bzw. zum Sprühen mit einer Spritzpistole geeignet sind. Die Beschichtungszusammensetzungen kann eine lösungsmittelbasierte Beschichtungszusammensetzung, die von im Wesentlichen 10 % bis 90 % von ein oder mehreren organischen Lösungsmitteln umfasst, oder eine wasserbasierte Beschichtungszusammensetzung, die von im Wesentlichen 20 % bis 80 % Wasser basierend auf dem Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung umfasst, sein.

Die Beschichtungszusammensetzung kann eine „Doppelpack-Beschichtungszusammensetzungen“ sein, die auch als 2K Beschichtungszusammensetzung bekannt ist, wobei zwei Komponenten der Beschichtungszusammensetzung in getrennten Behältern gespeichert und abgedichtet sind, um die Lebensdauer der Komponenten der Beschichtungszusammensetzung während einer Speicherung zu erhöhen. Die Beschichtungszusammensetzung kann eine „Einzelpack-Beschichtungszusammensetzung“ sein, die auch als 1K Beschichtungszusammensetzung bekannt ist, wie beispielsweise eine mit Strahlung aushärtbaren Beschichtungszusammensetzung oder eine Beschichtungszusammensetzung, die vernetzbare Komponenten und verkappte Vernetzungskomponenten enthält, wie beispielsweise verkappte Isocyanate, die unter bestimmten Entkappungsbedingungen entkappt werden können.

Die Beschichtungszusammensetzung kann eine Mono-Aushärtungs- oder eine Doppelaushärtungs-Beschichtungszusammensetzung sein. Eine Mono-Aushärtungs-Beschichtungszusammensetzung kann durch einen Aushärtungsmechanismus ausgehärtet werden. In einem Beispiel kann eine Mono-Aushärtungs-Beschichtungszusammensetzung ein oder mehrere Komponenten enthalten, die acrylische Doppelbindungen aufweisen, die durch eine UV-Strahlung ausgehärtet werden können, wobei die Doppelbindungen der acrylischen Gruppen eine Polymerisation durchlaufen, um ein vernetztes Netzwerk zu bilden. In einem anderen Beispiel kann eine Mono-Aushärtungs-Beschichtungszusammensetzung durch eine chemische Vernetzung ausgehärtet werden und Vernetzungsgruppen und vernetzbare Gruppen enthalten, die reagieren können, um ein vernetztes Netzwerk zu bilden. Eine Doppel-Aushärtunga-Beschichtungszusammensetzung ist eine Beschichtungszusammensetzung, die durch zwei Aushärtungsmechanismen ausgehärtet werden kann, wie beispielsweise durch eine UV-Strahlung und eine chemische Vernetzung.

Beispiele einer Hohlnadel können diejenigen umfassen, die in 8H und 8B gezeigt sind. In 8A ist eine Hohlnadel 22 mit einer Nadelschulterabdichtung 90 und einer Verlängerung bzw. Erweiterung 91 in einer geschlossenen Position gezeigt, bei der die Nadelschulterabdichtung 90 an der Mündung anliegt und diese abdichtet, wobei der Fluss von Farbe verhindert wird. In 8B befindet sich die Hohlnadel 22 in einer offenen Position. Nadel-Zerstäubungsluft 60 kann in die Hohlnadel hineingeführt werden und umfasst einen Teil oder die gesamte Zerstäubungsluft 60. Die Nadel-Zerstäubungsluft 60 kann an die Nadel entweder in der geschlossenen oder der offenen Position geführt werden. Es kann von Vorteil sein die Nadel-Zerstäubungsluft an die Hohlnadel zuzuführen, bevor die Nadel in der offenen Position ist, sodass die Mündung gereinigt werden kann und eine stetige Zerstäubungsluftströmung bereitstellt. Die Nadelschulterabdichtung kann konfiguriert sein, um der inneren Oberfläche der Düse angepasst zu sein, um die Mündung abzudichten, wenn sie in der geschlossenen Position ist.

Hohlnadel-Einrichtungen können mit einer Verlängerung versehen sein, wie mit 91 in 8A, 8B, 8J und 8K gezeigt. Verlängerungen 91 sind auch in den Hohlnadeln der 8J und der 8K gezeigt. Hohlnadeln können auch einzelstufige Düsen (zum Beispiel 18 in 8A bis 8F) oder zweistufige Düsen (zum Beispiel 19 in 8I bis 8K) umfassen.

Eine einzelstufige Düse ist eine, bei der die innere Düsenoberfläche 93 konfiguriert ist, um eine innere Oberfläche unter einem Winkel aufzuweisen, d. h. unter einem einzelnen Winkel orientiert ist (zum Beispiel 78 in 8A bis 8F). In einer zweistufigen Düse ist die Düsenoberfläche konfiguriert, um zwei Winkel aufzuweisen (zum Beispiel 78 und 93 in 8I bis 8K). Ein innerer Winkel 93 ist vorzugsweise kleiner als der innere Winkel 78 in Bezug auf die longitudinale Achse Z-Z' in 8G. Somit ist die innere Oberfläche der Düse konfiguriert, um zwei innere Umfangsoberflächen aufzuweisen, die einander schneiden, wie in 8L bis 8K gezeigt. Alternativ können die zwei angewinkelten inneren Umfangsoberflächen durch eine Beabstandungsoberfläche 95 getrennt sein, die im Wesentlichen parallel und rotationsmäßig symmetrisch zu der Achse Z-Z' ist. Der projizierte Winkel zwischen der Beabstandungsoberfläche 95 und der Rotationsachse Z-Z' kann in einem Bereich von ungefähr plus oder minus 0,01° bis ungefähr 10° zwischen der inneren Oberfläche der Düse sein. In einem Beispiel kann der Winkel 93 in einem Bereich von ungefähr 0,1 bis ungefähr 60° liegen; d. h. ungefähr 0,05 bis ungefähr 30° zwischen der inneren Oberfläche 96 der Düse und der Rotationsachse Z-Z' (8L). Der Winkel 78 kann in einem Bereich von ungefähr 0,1 bis ungefähr 60° größer als derjenige des Winkels 93 liegen.

Während wenigstens eine beispielhaften Ausführungsform in der voranstehenden ausführlichen Beschreibung dargelegt worden ist, sei darauf hingewiesen, dass eine immense Anzahl von Variationen existieren. Es sei auch darauf hingewiesen, dass die beispielhaften Ausführungsform oder beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht angedacht ist, dass sie den Schutzumfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise beschränken. Vielmehr wird die voranstehende ausführliche Beschreibung Durchschnittsfachleute in dem technischen Gebiet mit einer einfachen Anweisung zum Implementieren einer beispielhaften Ausführungsform versehen, wobei es sich versteht, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und der Anordnung von Elementen, die in einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben sind, ohne Abweichung von dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung, so wie er in dem beigefügten Ansprüchen und deren rechtlichen Äquivalenten aufgeführt ist, durchgeführt werden können.