BE1020298A3

BE1020298A3 - NEEDLE FOR AN AIRBRUSH, USE OF SUCH A NEEDLE AND AN AIRBRUSH IN WHICH SUCH A NEEDLE IS APPLIED.

Info

Publication number: BE1020298A3
Application number: BE2011/0669A
Authority: BE
Inventors: Eddy Wouters
Original assignee: Smart Productions Bv Met Beperkte Aansprakelijkheid
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2013-07-02

Abstract

Naald (3) voor een airbrush (1), daardoor gekenmerkt dat de naald (3) minimaal deels gemaakt is van gesinterd wolfraamcarbide.Needle (3) for an airbrush (1), characterized in that the needle (3) is at least partly made from sintered tungsten carbide.

Description

Naald voor een airbrush, gebruik van een dergelijke naald en een airbrush waarin een dergelijke naald is toegepast.Needle for an airbrush, use of such a needle and an airbrush in which such a needle is used.

De huidige uitvinding betreft een naald voor een airbrush, het gebruik van een dergelijke naald en een airbrush waarin een dergelijke naald is toegepast.The present invention relates to a needle for an airbrush, the use of such a needle and an airbrush in which such a needle is applied.

In een airbrush wordt vloeistof, over het algemeen een pigmentsuspensie, maar andere vloeistoffen zijn ook mogelijk, verneveld door langs een opening, een spuitmond genoemd, die verbonden is met een reservoir voor de vloeistof, perslucht met hoge snelheid te laten stromen, waardoor een onderdruk gevormd wordt, waardoor de vloeistof uit de spuitmond meegevoerd wordt met de luchtstroom zodat deze op het gewenste substraat terechtkomt.In an airbrush, liquid, generally a pigment suspension, but other liquids are also possible, sprayed through an opening, called a nozzle, which is connected to a reservoir for the liquid, to allow compressed air to flow at a high speed, causing an underpressure is formed, whereby the liquid from the nozzle is entrained with the air stream so that it ends up on the desired substrate.

Een dergelijke airbrush wordt veel gebruikt door kunstenaars om een afbeelding te maken.Such an airbrush is widely used by artists to make an image.

Door middel van deze techniek kan een bijzonder effect verkregen worden, waarbij tevens relatief fijne details goed zijn weer te geven.A special effect can be obtained by means of this technique, whereby relatively fine details can also be displayed well.

Om de gebruiker toe te laten het vloeistofdebiet en daarmee de aangebrachte lijndikte te regelen, is een airbrush over het algemeen voorzien van een interne naald, die met zijn punt naar buiten door de spuitmond loopt en die op een afstand van de punt een grotere diameter heeft dan de spuitmond.In order to allow the user to control the liquid flow rate and thereby the line thickness applied, an airbrush is generally provided with an internal needle which extends through the nozzle with its point outwards and which has a larger diameter at a distance from the point then the nozzle.

De naald wordt door een veer in de richting van de spuitmond geduwd en rust met een lichte druk aan de binnenkant tegen de spuitmond, die daardoor afgesloten wordt.The needle is pushed in the direction of the nozzle by a spring and rests with a light pressure on the inside against the nozzle, which is thereby closed.

De naald is verbonden met een bedieningsmechanisme dat toelaat aan de gebruiker om de naald gecontroleerd naar binnen te trekken, zodat de spuitmond gecontroleerd geheel of gedeeltelijk geopend wordt waardoor een straaltje vloeistofdruppeltjes wordt gevormd dat gericht op een substraat kan worden aangebracht.The needle is connected to an operating mechanism that allows the user to pull the needle in in a controlled manner, so that the nozzle is fully or partially opened, so that a jet of liquid droplets is formed which can be applied to a substrate in a targeted manner.

De naalden zijn gebruikelijk van austenitisch roestvast staal gemaakt, met een schacht die naar de punt toe taps loopt, of die een dubbele tapse afschuining heeft.The needles are usually made of austenitic stainless steel, with a shaft that tapers to the tip, or that has a double tapered bevel.

De reeds bekende naalden en airbrushes hebben een aantal nadelen.The already known needles and airbrushes have a number of disadvantages.

Een nadeel is dat in de praktijk de minimale dikte van een aan te brengen vloeistoflijn beperkt wordt door de diameter van de spuitmond, waardoor de lijndikte in de praktijk een onderlimiet van circa 0,25 tot 0,35 mm heeft.A drawback is that in practice the minimum thickness of a liquid line to be applied is limited by the diameter of the nozzle, as a result of which the line thickness in practice has a lower limit of approximately 0.25 to 0.35 mm.

Een ander nadeel bestaat erin dat de overgang tussen delen van het substraat waar vloeistof op aangebracht wordt en delen waar geen vloeistof op aangebracht wordt, niet bijzonder abrupt is. Er treedt een bepaalde mate van verneveling van de vloeistof op, waardoor een relatief geleidelijk overgang tussen de delen waar vloeistof dient te worden aangebracht, en delen waar dat niet de bedoeling is, in de praktijk niet vermeden kan worden. Dit fenomeen staat in het vakgebied bekend als 'overspray'.Another drawback is that the transition between parts of the substrate to which liquid is applied and parts to which no liquid is applied is not particularly abrupt. A certain degree of atomization of the liquid occurs, as a result of which a relatively gradual transition between the parts where liquid is to be applied, and parts where that is not intended, cannot be avoided in practice. This phenomenon is known in the field as 'overspray'.

Een verder nadeel is dat tijdens gebruik een naald in kwaliteit achteruit gaat. Dit uit zich doordat de bovengenoemde nadelen verergeren naarmate de naald langduriger gebruikt wordt.A further disadvantage is that a needle deteriorates during use. This is reflected in the fact that the aforementioned drawbacks worsen as the needle is used for longer.

Verder kan vloeistof, bijvoorbeeld verf, op de naald opdrogen, waarbij een droog residu, bijvoorbeeld pigmentdeeltjes, op de naald achterblijft. Dit fenomeen is bekend als 'tip dry' en stoort een verder gebruik van de naald in grote mate. Dit residu wordt in betreffende kringen gebruikelijk verwijderd met de vingernagels omdat dit snel en gemakkelijk is, maar hierbij kan de naald gemakkelijk beschadigd raken, waardoor deze vervangen dient te worden.Furthermore, liquid, for example paint, can dry up on the needle, a dry residue, for example pigment particles, remaining on the needle. This phenomenon is known as 'tip dry' and greatly interferes with further use of the needle. This residue is usually removed in fake circles with the fingernails because it is quick and easy, but the needle can easily be damaged, so that it has to be replaced.

Het is bekend dat, indien het taps toelopende deel van de naald gepolijst is, de ophoping van residu verminderd kan worden.It is known that if the tapered portion of the needle is polished, the accumulation of residue can be reduced.

Het is echter ook bekend dat dit maar gedurende relatief korte tijd effect heeft, typisch enkele uren, en dat deze polijsting maar op een gedeelte van het taps toelopende deel kan plaatsvinden, omdat anders het risico bestaat, vooral nabij de uiterste punt van de naald waar deze het dunste is, dat vervorming van de naald ontstaat döor de kracht die bij het polijsten wordt uitgeoefend op de naald, of dat door oververhitting de structuur van het staal waarvan de naald gemaakt is, verzwakt.However, it is also known that this only has an effect for a relatively short time, typically a few hours, and that this polishing can only take place on a part of the tapered part, because otherwise there is a risk, especially near the tip of the needle where the thinnest is that deformation of the needle is created by the force exerted on the needle during polishing, or that the structure of the steel of which the needle is made is weakened by overheating.

Tevens bestaat het nadeel dat de naald gemakkelijk in contact kan komen met het substraat, aangezien deze typisch zeer dicht bij het substraat wordt gehouden teneinde precies te kunnen werken, waardoor de naaldpunt kan krombuigen.There is also the disadvantage that the needle can easily come into contact with the substrate, since it is typically held very close to the substrate in order to work precisely, which may cause the needle tip to warp.

Hierbij is de naald niet verder bruikbaar, maar tevens is de naald niet te vervangen zonder hierbij de spuitmond te beschadigen, waardoor deze spuitmond tevens vervangen dient te worden.The needle can no longer be used here, but the needle cannot be replaced without damaging the nozzle, so that this nozzle must also be replaced.

Een airbrush is normaal gesproken weliswaar voorzien van een naaldkap om contact van de naald met het substraat te vermijden, maar deze naaldkap wordt door de meeste gebruikers verwijderd omdat het minder gemakkelijk en minder nauwkeurig werkt.An airbrush is normally provided with a needle cap to avoid contact of the needle with the substrate, but this needle cap is removed by most users because it works less easily and less accurately.

Een verder nadeel van de bekende airbrushes is dat er een relatief grote kracht in de spieren van de hand nodig is om de naald te bedienen, en daardoor de vloeistofstroom te kunnen regelen, waardoor fijne bewegingen met de hand om de vloeistofstraal te richten moeilijker worden en/of meer training vereisen.A further disadvantage of the known airbrushes is that a relatively large force in the muscles of the hand is required to operate the needle, and thereby to be able to control the fluid flow, making fine hand movements to direct the fluid jet more difficult and / or require more training.

De huidige uitvinding heeft tot doel aan minstens één van de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden, doordat zij voorziet in een naald voor een airbrush, die minimaal deels gemaakt is van gesinterd wolfraamcarbide.The present invention has for its object to provide a solution to at least one of the aforementioned and other disadvantages in that it provides an airbrush needle which is at least partly made from sintered tungsten carbide.

Zoals bekend, is wolfraamcarbide een materiaal, waaruit stukken gemaakt kunnen worden door wolfraamcarbide poeder te sinteren met behulp van typisch 5% tot 20% metaal, zoals cobalt, nikkel of legeringen daarvan, als bindmiddel.As is well known, tungsten carbide is a material from which pieces can be made by sintering tungsten carbide powder using typically 5% to 20% metal, such as cobalt, nickel or alloys thereof, as a binder.

Het gebruik van een naald gemaakt uit gesinterd wolfraamcarbide heeft als voordeel dat een dergelijke naald, of een voorloper, in een rechte vorm gesinterd kan worden, waardoor het vormen van een straaltje geatomiseerde vloeistofdruppeltjes in een airbrush betrouwbaarder verloopt, dit in tegenstelling tot de traditionele naalden die uit een op rol geleverde draad vervaardigd worden door deze recht te maken waarbij een zekere kromming overblijft in het eindproduct die negatieve effecten heeft op de vorm van het straaltje vloeistofdruppeltjes in de airbrush.The use of a needle made from sintered tungsten carbide has the advantage that such a needle, or a precursor, can be sintered in a straight form, making the formation of a jet of atomized liquid droplets in an airbrush more reliable, this in contrast to the traditional needles produced from a wire supplied on a roll by straightening it, leaving a certain curvature in the end product that has negative effects on the shape of the jet of liquid droplets in the airbrush.

Ook gaat een naald uit dit materiaal veel langer mee. Dit komt waarschijnlijk doordat dit materiaal veel minder aan slijtage, die waarschijnlijk door het erosieve effect van pigmentdeeltjes veroorzaakt wordt, onderhevig is, waardoor de naald veel langer een continu optimaal spuitpatroon vertoont, met weinig of geen ongewenste verneveling.A needle from this material also lasts much longer. This is probably due to the fact that this material is much less subject to wear, which is probably caused by the erosive effect of pigment particles, so that the needle exhibits a continuous optimum spray pattern for much longer, with little or no unwanted atomization.

Tevens is gesinterd wolfraamcarbide veel minder onderhevig aan eventuele corrosie door onzuiverheden, zoals chloride-ionen, die in de te sproeien vloeistof kunnen voorkomen, wat ook helpt om gedurende langere tijd een betrouwbaar spuitgedrag te krijgen.Sintered tungsten carbide is also much less susceptible to corrosion due to impurities, such as chloride ions, which can occur in the liquid to be sprayed, which also helps to achieve reliable spraying behavior over a longer period of time.

Ook kan een dergelijke naald veel minder gemakkelijk beschadigd raken, bijvoorbeeld door het reinigen van de naald, of door per ongeluk contact te maken met het substraat.Such a needle can also be damaged much less easily, for example by cleaning the needle, or by accidentally making contact with the substrate.

Indien toch een contact plaatsvindt dat tot schade leidt aan de naald, zal deze schade geen verbuiging zijn, maar een breuk zonder significante vervorming, zodat de naald vervangen kan worden zonder de rest van airbrush, met name de spuitmond, te beschadigen.If a contact does occur that leads to damage to the needle, this damage will not be a bending, but a break without significant distortion, so that the needle can be replaced without damaging the rest of the airbrush, especially the nozzle.

Om deze voordelen te maximaliseren, is de naald bij voorkeur geheel gemaakt van gesinterd wolfraamcarbide.To maximize these benefits, the needle is preferably made entirely of sintered tungsten carbide.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de naald een schacht met een meetkundige centrale as, een aan de schacht aansluitend overgangsdeel en een aan het overgangsdeel aansluitende punt, zijnde het aan het uiteinde van de naald aansluitende deel van de naald waarvan de straal kleiner is dan 0,05 mm, waarbij minimaal het grootste deel van het overgangsdeel gepolijst is.In a preferred embodiment, the needle comprises a shaft with a geometric central axis, a transition part connecting to the shaft and a point connecting to the transition part, being the part of the needle which connects to the end of the needle and whose radius is less than 0, 05 mm, with at least the largest part of the transition part being polished.

Dit heeft als voordeel dat er minder turbulentie optreedt in de lucht/vloeistofstroom die langs de naald stroomt, waardoor een nauwkeuriger werking van de airbrush verkregen wordt.This has the advantage that less turbulence occurs in the air / liquid flow that flows past the needle, whereby a more accurate action of the airbrush is obtained.

Ook treedt er minder afzetting van residu, bijvoorbeeld pigment, op, waardoor een reiniging minder vaak nodig is.There is also less deposition of residue, for example pigment, which means that cleaning is required less often.

Door het gebruik van gesinterd wolfraamcarbide blijven deze voordelen bovendien zeer lang aanwezig, en is het ook mogelijk de punt van de naald te polijsten zonder negatieve effecten, wat de sterkte van de effecten verhoogt vergeleken met de gekende naalden.Moreover, by using sintered tungsten carbide, these advantages remain very long, and it is also possible to polish the tip of the needle without negative effects, which increases the strength of the effects compared to the known needles.

In een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de schacht minimaal deels gepolijst.In a further preferred embodiment, the shaft is at least partially polished.

Dit heeft als voordeel dat de naald gemakkelijker door de dichtingen kan glijden, die in de airbrush zijn aangebracht om te voorkomen dat vloeistof op ongewenste plaatsen kan ontsnappen uit de airbrush of dat valse lucht kan worden aangezogen.This has the advantage that the needle can slide more easily through the seals which are arranged in the airbrush to prevent liquid from escaping from the airbrush at undesired places or that false air can be drawn in.

Hierdoor kan de veer die de naald in de spuitmond duwt om deze af te sluiten, uitgevoerd worden met een lichtere veerkracht. Op zijn beurt kan hierdoor de veer die het ventiel voor de perslucht in gesloten toestand houdt, waarvan de benodigde veerkracht gerelateerd is aan de veerkracht van de veer die de naald in de richting van de spuitmond duwt, lichter worden uitgevoerd. Door de lichtere veren is minder kracht nodig voor de bediening van de airbrush, waardoor het gebruik minder tot overbelastingsklachten leidt..This allows the spring that pushes the needle into the nozzle to close it, with a lighter spring force. In turn, this allows the spring that holds the valve for the compressed air in the closed state, the required spring force of which is related to the spring force of the spring pushing the needle toward the nozzle, to be made lighter. Due to the lighter springs, less force is required for the operation of the airbrush, so that the use leads less to overloading complaints.

Om de juiste materiaaleigenschappen te hebben, heeft het wolfraamcarbide bij voorkeur een gemiddelde korrelgrootte kleiner dan 0,7 micrometer, bij grotere voorkeur kleiner dan 0,5 micrometer, en bij nog grotere voorkeur kleiner dan 0,4 micrometer.To have the proper material properties, the tungsten carbide preferably has an average grain size of less than 0.7 micrometer, more preferably less than 0.5 micrometer, and even more preferably less than 0.4 micrometer.

Deze korrelgroottes kunnen door gekende technieken, zoals de Fischer Sub Sieve Sizer, laserdiffractie of visuele analyses van microscopische opnamen bepaald worden.These grain sizes can be determined by known techniques such as the Fischer Sub Sieve Sizer, laser diffraction or visual analyzes of microscopic images.

Het beste polijsteffect wordt verkregen door de naald met zo fijn mogelijke diamantdeeltjes te polijsten of te leppen, waarbij, bij voorkeur, de diamantdeeltjes fijner zijn dan 3 micrometer, bij nog meer voorkeur fijner dan 1 micrometer, en bij nog meer voorkeur fijner dan 0,25 micrometer.The best polishing effect is obtained by polishing or lapping the needle with the finest possible diamond particles, wherein, preferably, the diamond particles are finer than 3 micrometres, even more preferably finer than 1 micron, and even more preferably finer than 0, 25 micrometer.

In een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm is het oppervlak van het overgangsdeel in een doorsnede doorheen de centrale as convex.In a further preferred embodiment, the surface of the transition part is convex in cross section through the central axis.

Door deze convexe vorm volgt het langstromende mengsel van perslucht en vloeistofdruppeltjes dankzij het Coanda-effect het oppervlak van het overgangsdeel, waardoor dit overgangsdeel de straal druppeltjes focuseert, oftewel samenbrengt, vlak voor de punt van de naald, zodat een veel fijnere lijn mogelijk is, en de vloeistof met meer nauwkeurigheid kan worden aangebracht op het substraat.Due to this convex shape, the long-flowing mixture of compressed air and liquid droplets thanks to the Coanda effect follows the surface of the transition part, whereby this transition part focuses, or brings together, the jet of droplets just before the tip of the needle, so that a much finer line is possible, and the fluid can be applied to the substrate with more accuracy.

Alternatief kan dit beschreven worden als een overgangsdeel waarvan het oppervlak een hoek met de centrale as maakt die groter wordt of gelijk blijft naarmate de afstand vanaf de overgang van het overgangsdeel met de schacht groter wordt.Alternatively, this can be described as a transition part whose surface makes an angle with the central axis that becomes larger or remains the same as the distance from the transition of the transition part with the shaft becomes larger.

In een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm is het oppervlak van het overgangsdeel vrij van hoeken groter dan 1,3 graden tussen naast elkaar liggende delen van het oppervlak, en bij voorkeur van hoeken groter dan 1,0 graden.In a further preferred embodiment, the surface of the transition part is free from angles greater than 1.3 degrees between adjacent parts of the surface, and preferably from angles greater than 1.0 degrees.

Hierdoor wordt turbulentie geminimaliseerd, en daardoor het focusserend effect van de naald gemaximaliseerd, en het ongewenst vernevelen van vloeistof voorkomen.This minimizes turbulence, and thereby maximizes the focusing effect of the needle, and prevents the unwanted atomization of fluid.

In een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm is het oppervlak van het overgangsdeel vrij van hoeken tussen naast elkaar liggende delen van het oppervlak. Dat wil dus zeggen dat alle hoeken in het overgangsdeel afgerond zijn, om turbulentie maximaal te voorkomen.In a further preferred embodiment, the surface of the transition part is free of corners between adjacent parts of the surface. This means that all corners in the transition part are rounded, to prevent turbulence as much as possible.

In nog een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm is het samengesteld oppervlak van het overgangsdeel en de punt vrij van hoeken groter dan 1,3 graden tussen naast elkaar liggende delen van het oppervlak.In yet another preferred embodiment, the composite surface of the transition part and the tip is free from angles greater than 1.3 degrees between adjacent parts of the surface.

Hoewel de geometrie van de punt, dus het deel waar de straal van de naald kleiner is dan 0,05 mm, van minder belang is voor een goede prestatie van de airbrush dan de geometrie van het overgangsdeel van de naald, kan het vermijden van hoeken, ook op het oppervlak van de punt, voordelen geven.Although the geometry of the tip, that is to say the part where the radius of the needle is smaller than 0.05 mm, is less important for good airbrush performance than the geometry of the transition part of the needle, it can avoid angles , also on the surface of the tip, give benefits.

De uitvinding betreft tevens het gebruik van een naald zoals bovenstaand beschreven in een airbrush.The invention also relates to the use of a needle as described above in an airbrush.

Verder betreft de uitvinding een airbrush voorzien van een door middel van een naald spuitmond waarlangs vloeistof aangevoerd wordt, waarbij de naald een naald is zoals bovenstaand beschreven.The invention further relates to an airbrush provided with a needle through which a liquid is supplied, wherein the needle is a needle as described above.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is deze airbrush geschikt om een lijn die smaller is dan de diameter van de spuitmond op een substraat aan te brengen.In a preferred embodiment, this airbrush is suitable for applying a line narrower than the diameter of the nozzle to a substrate.

Bij voorkeur is de airbrush daarbij geschikt om een lijn die smaller is dan 75%, bij meer voorkeur smaller dan 50%, en bij nog meer voorkeur smaller dan 33% van de diameter van de spuitmond op een substraat aan te brengen.The airbrush is preferably suitable for applying a line that is narrower than 75%, more preferably narrower than 50%, and even more preferably narrower than 33% of the diameter of the nozzle on a substrate.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven van een naald, een airbrush en een gebruik volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch een doorsnede van een airbrush volgens de uitvinding, weergeeft; figuren 2 en 3 een vergrote weergave van het deel dat in figuur 1 met F2 is aangeduid, in twee verschillende gebruikstoestanden weergeven, waarbij tevens een onderdeel verwijderd is.With the insight to better demonstrate the characteristics of the invention, a few preferred embodiments of a needle, an airbrush and a use according to the invention are described below as an example without any limiting character, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 schematically represents a cross-section of an airbrush according to the invention; figures 2 and 3 show an enlarged view of the part which is indicated by F2 in figure 1, in two different conditions of use, wherein also a part has been removed.

figuren 4 tot 6 in zijaanzicht schematisch verschillende fasen in de vervaardiging van een naald volgens de uitvinding weergeven, waarbij de naald in deze figuren in verticale richting uitgerekt is weergegeven.figures 4 to 6 schematically represent different phases in the manufacture of a needle according to the invention in side view, wherein the needle is shown stretched in the vertical direction in these figures.

De in figuren 1, 2 en 3 getoonde airbrush 1 bestaat hoofdzakelijk uit een behuizing 2 met daarin een naald 3 met een ronde doorsnede, gemaakt van gesinterde wolfraamcarbide poeder, in dit geval wolfraamcarbide met een korrelgrootte van 0,4 micrometer die gesinterd is met behulp van 6 gewichtsprocent cobalt.The airbrush 1 shown in Figs. 1, 2 and 3 mainly consists of a housing 2 containing a needle 3 with a round cross-section made of sintered tungsten carbide powder, in this case tungsten carbide with a grain size of 0.4 micrometer that has been sintered using of 6 weight percent cobalt.

De behuizing 2 definieert een kanaal 4 voor perslucht 5, lopende van een persluchtinlaat 6 naar een spuitmond 7. Het kanaal 4 voor perslucht 5 is voorzien van een bedienbare en van een veer voorziene klep 8.The housing 2 defines a channel 4 for compressed air 5, running from a compressed air inlet 6 to a nozzle 7. The channel 4 for compressed air 5 is provided with a controllable and spring-loaded valve 8.

De behuizing definieert tevens een kanaal 9 voor aan te brengen vloeistof, in dit geval verf 10, dat loopt van een verfreservoir tot aan de spuitmond 7.The housing also defines a channel 9 for liquid to be applied, in this case paint 10, which extends from a paint reservoir to the nozzle 7.

De naald 3 bestaat hoofdzakelijk uit een cylindrische schacht 11 die overgaat in een overgangsdeel 12 waar de straal van de naald 3 kleiner is dan de straal van de schacht 11, die in dit voorbeeld 0,59 mm is, en kleiner wordt in de richting van de punt 13 van de naald 3, wat in dit geval het deel van de naald 3 is waar de straal kleiner of gelijk is aan 0,025 mm, waarbij deze grenswaarde voor andere naalden anders kan zijn.The needle 3 mainly consists of a cylindrical shaft 11 which merges into a transition part 12 where the radius of the needle 3 is smaller than the radius of the shaft 11, which in this example is 0.59 mm, and becomes smaller in the direction of the tip 13 of the needle 3, which in this case is the part of the needle 3 where the radius is less than or equal to 0.025 mm, this limit value for other needles being different.

Het overgangsdeel 12 heeft een kogelvorm, met een convex lopend oppervlak in de richting van de overgang met de schacht 11 naar de punt 13.The transition part 12 has a ball shape, with a convex running surface in the direction of the transition with the shaft 11 to the tip 13.

Hierbij wordt, naarmate de afstand vanaf de overgang van het overgangsdeel 12 met de schacht 11 groter wordt, de hoek met de centrale as h-A' niet kleiner, maar blijft gelijk of wordt groter.Here, as the distance from the transition of the transition part 12 with the shaft 11 becomes larger, the angle with the central axis h-A 'does not become smaller, but remains the same or becomes larger.

Het oppervlak 14 van de naald 3, met uitzondering van het uiteinde tegenovergesteld aan de punt 13, is vrij van hoeken tussen naast elkaar liggende delen van het oppervlak, doordat eventuele hoeken die aanwezig zouden kunnen zijn, afgerond zijn.The surface 14 of the needle 3, with the exception of the end opposite to the tip 13, is free of angles between adjacent parts of the surface, because any angles that might be present are rounded.

De naald 3 loopt door het kanaal 9 voor verf 10, waarbij de punt 3 en een aan de punt aansluitend deel van het overgangsdeel 12 vanuit het kanaal 9 voor verf 10 buiten de spuitmond 7 steken.The needle 3 runs through the paint channel 9, the tip 3 and a part of the transition part 12 connecting to the tip protruding from the paint channel 9 outside the nozzle 7.

Ongeveer halverwege de naald 3 loopt deze door een naaldpakking 15 die tevens het einde van het kanaal 9 voor verf 10 definieert, en dient om te vermijden dat verf 10 langs de naald 3 op ongewenste wijze uit het kanaal 9 voor verf 10 kan lopen.Approximately halfway through the needle 3, it runs through a needle gasket 15, which also defines the end of the paint channel 9, and serves to prevent paint 10 from running out of the paint channel 9 along the needle 3 undesirably.

De naald 3 is in zijn lengterichting beweegbaar bevestigd in de behuizing 2, waarbij een veer 16 de naald 3 in de richting van de spuitmond 7 duwt, en waarbij een bediening 17 voorzien is om de naald 3 in tegengestelde richting te laten bewegen.The needle 3 is movably mounted in its longitudinal direction in the housing 2, wherein a spring 16 pushes the needle 3 in the direction of the nozzle 7, and wherein an operation 17 is provided to cause the needle 3 to move in the opposite direction.

De bediening 17 bedient ook de klep 8 voor perslucht.The control 17 also operates the valve 8 for compressed air.

Er is een naaldkap 18 voorzien om de naald 3 te beschermen tegen beschadiging. Deze wordt echter door veel gebruikers verwijderd omdat deze weliswaar de naald 3 beschermt, maar het werken met de airbrush 1 ook moeilijker maakt.A needle cap 18 is provided to protect the needle 3 from being damaged. However, this is removed by many users because it protects the needle 3, but also makes working with the airbrush 1 more difficult.

De naald wordt als volgt gemaakt, en zoals weergegeven in figuren 4 tot 6.The needle is made as follows, and as shown in Figures 4 to 6.

Eerst wordt een rechte staaf 19 uit gesinterd wolfraamcarbide vervaardigd, zoals getoond in figuur 4.First, a straight rod 19 is made from sintered tungsten carbide, as shown in Figure 4.

Hieraan worden in een volgende bewerkingsstap twee taps lopende delen gemaakt door middel van een CNC bewerking. Dit betreft een eerste taps toelopend deel 20, en een tweede taps toelopend deel 21 dat in een afgeplatte punt eindigt en dat een grotere hoek met de lengteas A-A' dan het eerste taps toelopende deel 20 maakt. De twee taps toelopende delen 20, 21 hebben een bij benadering recht oppervlak in een doorsnede vanuit de lengteas A-A' van de staaf 19 in radiale richting. Dit is getoond in figuur 5.Two tapered parts are made to this in a subsequent machining step by means of a CNC machining. This relates to a first tapered part 20, and a second tapered part 21 which ends in a flattened point and which makes a greater angle with the longitudinal axis A-A 'than the first tapered part 20. The two tapered parts 20, 21 have an approximately straight surface in a section from the longitudinal axis A-A 'of the rod 19 in the radial direction. This is shown in Figure 5.

In een laatste stap worden de hoeken die de overgangen 22, 23 tussen het eerste taps toelopende deel 20 en de schacht, en tussen beide taps toelopende delen 20, 21 afgevlakt met een geschikte slijpschijf met diamant poeder. Hierna wordt de gehele naald 3 gepolijst of gelept met opeenvolgend fijnere diamantpoeders. Hierbij is het wenselijk te eindigen met een diamantpoeder van 3 micrometer of fijner.In a final step, the corners that form the transitions 22, 23 between the first tapered part 20 and the shaft, and between both tapered parts 20, 21 are flattened with a suitable grinding wheel with diamond powder. After this, the entire needle 3 is polished or lapped with successively finer diamond powders. Hereby it is desirable to end with a diamond powder of 3 microns or finer.

Tevens gebeurt dit polijsten of leppen met de punt 13 die daardoor afgerond wordt. Het eindresultaat is getoond in figuur 6.This polishing or lapping is also done with the point 13 which is thereby rounded off. The end result is shown in Figure 6.

Hierbij wordt er aandacht aan besteed dat het overgangsdeel 12 geen deel van zijn oppervlak 14 heeft dat een hoek groter dan 1,3 graden met een naastliggend deel van het oppervlak maakt. Dit is vanzelfsprekend het meest van belang in de delen van het oppervlak 14 waar taps toelopende delen 20, 21 en de schacht 11 elkaar raken.Attention is hereby paid to the fact that the transition part 12 does not have a part of its surface 14 which makes an angle greater than 1.3 degrees with an adjacent part of the surface. This is of course most important in the parts of the surface 14 where tapered parts 20, 21 and the shaft 11 meet.

In de praktijk zijn er na het polijsten in het geheel geen hoeken meer op het oppervlak 14 van de naald 3, maar zijn deze afgerond, behalve aan het uiteinde tegenover de punt 13.In practice, after polishing, there are no longer any corners on the surface 14 of the needle 3, but are rounded off, except at the end opposite the tip 13.

Dit is in het bijzonder het geval op het samengesteld oppervlak van de punt 13 en het overgangsdeel 12, dat wil dus zeggen dat deel van het oppervlak 14 dat de punt 13 en het overgangsdeel 12 betreft.This is in particular the case on the composite surface of the tip 13 and the transition part 12, that is, that part of the surface 14 that concerns the point 13 and the transition part 12.

De naald wordt zodanig gemaakt en aangepast aan de spuitmond 7 dat het gedeelte dat overeenkomt met overgang 23 tussen beide taps toelopende delen 20, 21 bij gebruik buiten de spuitmond ligt.The needle is made and adapted to the nozzle 7 in such a way that the portion corresponding to transition 23 between the two tapered parts 20, 21 is outside the nozzle when used.

De werking van de airbrush 1 is eenvoudig en als volgt.The operation of the airbrush 1 is simple and as follows.

Het verfreservoir wordt voorzien van verf 10, en de airbrush 1 wordt aangesloten op een bron van perslucht 5.The paint reservoir is supplied with paint 10, and the airbrush 1 is connected to a source of compressed air 5.

Door de bediening 17 te activeren, wordt eerst de klep 8 voor perslucht 5 geopend. Deze perslucht 5 stroomt door het kanaal 4 voor perslucht 5 en langs de spuitmond 7, waar, doordat er een smalle spleet 24 is voor de lucht, de lucht versneld wordt, zodat er een onderdruk gecreëerd wordt. De naald 3 sluit hierbij de spuitmond 7 af, zodat er geen verf uit de spuitmond kan komen.By activating the control 17, the valve 8 for compressed air 5 is first opened. This compressed air 5 flows through the channel 4 for compressed air 5 and along the nozzle 7, where, because there is a narrow gap 24 for the air, the air is accelerated, so that an underpressure is created. The needle 3 hereby closes the nozzle 7, so that no paint can come out of the nozzle.

Dit is de situatie zoals weergegeven in figuur 2, waarbij, zoals ook in figuur 3, de naaldkap verwijderd is.This is the situation as shown in Figure 2, wherein, as also in Figure 3, the needle cover is removed.

Wanneer nu door middel van de bediening 17 de naald 3 enigszins teruggetrokken wordt tegen de werking van de veer 16 in, glijdt deze door de naaldpakking 14 en opent daarbij de spuitmond 7.If now by means of the actuator 17 the needle 3 is withdrawn slightly against the action of the spring 16, it slides through the needle gasket 14 and thereby opens the nozzle 7.

Door de onderdruk stroomt nu verf 10 uit de spuitmond 7, met de perslucht 5 mee. Door de hoge snelheid van de perslucht 5 gebeurt dit in de vorm van zeer fijne druppeltjes.As a result of the underpressure, paint 10 now flows from the nozzle 7, together with the compressed air 5. Due to the high speed of the compressed air 5 this takes place in the form of very fine droplets.

Door de convexe vorm van het oppervlak 14 van het puntdeel 12 volgt de gemengde stroom van perslucht 5 en verf 10 de vorm van de naald 3 waarbij door het Coandaeffect deze stroom wordt afgebogen. Dit is de situatie, zoals weergegeven in figuur 3.Due to the convex shape of the surface 14 of the tip part 12, the mixed stream of compressed air 5 and paint 10 follows the shape of the needle 3, whereby this stream is deflected by the Coanda effect. This is the situation as shown in Figure 3.

Hierdoor wordt de verf 10 op een kleine afstand van de punt 13 geconcentreerd in een punt P, waardoor, als dit punt overeenstemt met afstand die het substraat, waarop de verf dient te worden aangebracht, heeft vanaf de spuitmond 7, zeer gedetailleerde afbeeldingen kunnen worden gemaakt, met details die veel fijner zijn dan bij gebruik van een airbrush met een traditionele naald.As a result, the paint 10 is concentrated at a small distance from the point 13 in a point P, so that, if this point corresponds to distance that the substrate to which the paint is to be applied has very detailed images from the nozzle 7, made with details that are much finer than when using an airbrush with a traditional needle.

Tevens is er door het gepolijste oppervlak 14 veel minder sprake van het tip-dry fenomeen, en kan indien dit toch optreedt de naald 3 zonder risico op beschadiging worden gereinigd.Also, due to the polished surface 14 there is much less talk of the tip-dry phenomenon, and if this nevertheless occurs the needle 3 can be cleaned without risk of damage.

Ook treedt er door het afgeronde en gepolijste oppervlak 14 minder turbulentie op, waardoor ongewenste verneveling buiten het centrum van de straal vermeden wordt.Less turbulence also occurs due to the rounded and polished surface 14, so that undesired atomization outside the center of the jet is avoided.

Ook heeft de naald 3 een zeer lange levensduur doordat deze niet aangetast wordt door erosie door de pigmentdeeljes in de verf, en blijven de goede eigenschappen dus lange tijd behouden.The needle 3 also has a very long service life because it is not affected by erosion by the pigment particles in the paint, and the good properties are therefore retained for a long time.

Vanwege de gepolijste schacht 11 glijdt de naald 3 soepel door de naaldpakking 14. Hierdoor kan een veer 16 met een lichtere veerkracht gebruikt worden dan in een traditionele airbrush, waardoor minder kracht nodig is om de naald 3 terug te trekken, waardoor de airbrush 1 gemakkelijker te bedienen is.Because of the polished shaft 11, the needle 3 slides smoothly through the needle gasket 14. This allows a spring 16 with a lighter spring force to be used than in a traditional airbrush, so that less force is required to retract the needle 3, making the airbrush 1 easier to operate.

Aanvullend kan dan ook de veer in de klep 8 met een lichtere veerkracht uitgevoerd worden, waardoor dit effect versterkt wordt.In addition, the spring in the valve 8 can then also be designed with a lighter spring force, whereby this effect is enhanced.

Het formaat en de vorm van de naald zoals bovenstaand beschreven zijn slechts een voorbeeld. Afhankelijk van de airbrush, bijvoorbeeld de manier waarop deze ontworpen is of het beoogde toepassingsgebied ervan, kan het formaat en de vorm van de naald anders zijn dan hierboven beschreven.The size and shape of the needle as described above are just an example. Depending on the airbrush, for example the way it is designed or its intended application, the size and shape of the needle can be different than described above.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen van een naald en een airbrush volgens de uitvinding, doch een dergelijke naald en airbrush kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.The present invention is by no means limited to the embodiments of a needle and an airbrush according to the invention described by way of example and shown in the figures, but such a needle and airbrush can be realized according to different variants without departing from the scope of the invention.

Claims

A needle (3) for an airbrush (1), characterized in that the needle (3) is at least partly made from sintered tungsten carbide.

The needle (3) according to claim 1, characterized in that the needle (3) is made entirely of sintered tungsten carbide.

The needle (3) according to claim 1 or 2, characterized in that the tungsten carbide has an average grain size of less than 0.7 micrometer.

Needle (3) according to one of the preceding claims, characterized in that the needle (3) is a shaft (11) with a geometric central axis (A-A '), a transition part (12) connecting to the shaft (11) and a point (13) connecting to the transition part, being the part of the needle (3) connecting to the end of the needle (3), the radius of which is smaller than 0.05 mm, wherein at least the major part of the transition part (12) is polished.

The needle (3) according to claim 4, characterized in that the shaft (11) is at least partially polished.

The needle (3) according to claim 4 or 5, characterized in that the polishing is done with diamond particles of 3 microns or smaller.

Needle (3) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the surface of the transition part (12) is convex in a section through the central axis (A-A ').

Needle (3) according to one of claims 4 to 7, characterized in that the surface of the transition part (12) forms a smallest angle with the central axis which becomes larger or remains the same as the distance from the transition between the transition part ( 12) and the shaft (11) becomes larger.

The needle (3) according to one of claims 4 to 8, characterized in that the surface of the transition part (12) is free of angles that are greater than 1.3 degrees.

The needle (3) according to claim 9, characterized in that the surface of the transition part (12) is free of corners.

The needle (3) according to one of claims 4 to 10, characterized in that the transition from the shaft (11) to the transition part (12) is designed such that it connects to the surface (14) of the needle (3). angle forms less than 1.3 degrees or does not form an angle.

The needle (3) according to one of claims 4 to 11, characterized in that the composite surface of the transition part (12) and the tip (13) is free of angles greater than 1.3 degrees.

Use of a needle (3) according to one of the preceding claims in an airbrush (1).

Airbrush (1) provided with a nozzle (7) closable by means of a needle (3), along which liquid is supplied, characterized in that the needle (3) is a needle (3) according to one of claims 1 to 12.

An airbrush (1) according to claim 14, suitable for applying a line narrower than the diameter of the nozzle (7) to a substrate.