<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum zerstäubenden Verspritzen von
Farben, Lacken und ähnlichem Spritzgut für Oberflächenbehandlung. Bei einem bekannten Verfahren zu derartigem Zerstäuben von Farbe od. dgl. wird das Spritzgut selbst durch eine kraftbetriebene
Pumpe unter Druck gesetzt und beim Austreten aus einer Düse zerstäubt.
Die für den praktischen Betrieb notwendige Zerstäubungsfeinheit der Farbteilchen kann aber mit diesem Verfahren nicht erzielt werden. Insbesondere ist die Zahl der verspritzbaren Flüssigkeiten in diesem Falle sehr gering und auf die ganz dünnflüssigen Farben beschränkt.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die beschriebenen Unzulänglichkeiten des bekannten Verfahrens, die zur Folge hatten, dass ein auf diesem Verfahren beruhendes Farbspritzgerät sich in der Praxis nicht eingeführt hat, auf die Anwendung eines bei weitem zu geringen Druckes zurückzuführen ist. Gemäss der Erfindung ist daher so zu verfahren, dass das Spritzgut unter einem Druck von mindestens 100 Atm. in eine Düse gelangt, aus welcher es unter Anlüften eines auf diesen Druck vorbelasteten Düsenverschlusses ausgestossen und zerstäubt wird. Erst in diesem, weit über allem üblichen liegenden Druckgebiet können, wie Versuche bestätigt haben, Zerstäubungsgrade erzielt werden, die den Anstrichtechniker zufrieden stellen und vor allem selbst ganz zähe Farben verspritzt werden.
Es hat sich gezeigt, dass bei dem Verfahren gemäss der Erfindung Farben in der von den Farbenfabriken für den Versand gewählten Konsistenz ohne jegliche nachträgliche Verdünnung, wie sie selbst beim Zerstäuben mit Luft notwendig ist, verspritzt werden können.
Zweckmässig wird zur Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung eine Vorrichtung benutzt, welche aus einer stossweise wirkenden kraftbetriebenen Pumpe und einer damit verbundenen Zerstäubungsdüse besteht und die von den bekannten Vorrichtungen dieser Art sich dadurch unterscheidet, dass in diese Düse eine an sich bekannte, unter Federdruck stehende, bei einem bestimmten Druck selbsttätig die Düsenöffnung freigebende Düsennadel eingebaut ist, welche in Verbindung mit der stossweise wirkenden Förderpumpe ein absatzweises, schlagartiges Ausspritzen und Zerstäuben des Spritzgutes ermöglicht.
Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt. Fig. 1 veranschaulicht ein mit einer Kolbenpumpe arbeitendes Gerät teilweise im Schnitt und Fig. 2 dasselbe Gerät im Grundriss ; Fig. 3-5 zeigen Einzelheiten des Pumpenkolbens.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 ist in den Handgriff 1 des Gerätes ein kleiner Elektromotor 2 eingebaut, dessen Welle 3 in einem Ritzel 4 endigt, das in das Zahnrad 5 eingreift. Auf dem Zahnrad 5 ist exzentrisch ein Zapfen 6 befestigt, auf dem der Pleuelstangenkopf 7 drehbar gelagert ist. Die Pleuelstange 8 besitzt an ihrem andern Ende ein Kugelgelenk 9. Durch die Mutter 10 ist der Kugelkopf dieses Gelenkes mit dem hintern Ende 11 der Kolbenstange 12 verbunden. An dem vordern Ende der Kolbenstange 12 befindet sich der Kolben 12', der, von der Pleuelstange angetrieben, eine hin-und hergehende Bewegung ausführt. 13 ist der vor dem Kolben befindliche Kompressionsraum.
14 ist ein an dem Umfang der Kolbenstange 12 hinter dem Kolben 12'ausgesparter Raum.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise dieses Raumes ist der Kolben in Fig. 3 nochmals vergrössert dargestellt. Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch den Kolben entlang der Linie Jazz in der Fig. 3 und Fig. 5 ist eine Abwicklung des Kolbenumfanges. Wie aus den Fig. 3 und su zou ersehen ist, grenzt der ausgesparte Raum 14 mit einer einen Teil des Stangenumfanges nach einer Schraubenlinie umlaufenden Fläche 27 an den Kolben 12'und steht mit dem Kompressionsraum 13 über einen Schlitz 15 in Ver-
<Desc/Clms Page number 2>
bindung. 16 und 16'sind zwei Öffnungen in der Zylinderwandung, die mit dem Farbzuführungs- raum 17 in Verbindung stehen. Der Raum 17 ist durch das Rohr 18 (Fig. 2) mit dem Farbbehälter 19 verbunden.
Beim Zurückgehen des Kolbens (vom Kompressionsraum 13 weg) füllt sich dieser Raum 13 durch die Öffnungen 16 und 16'mit der zu zerstäubenden Farbe. Wenn der Kolben wieder vorwärts geht, schliesst er die Öffnungen 16 und 16'ab. Sobald diese Öffnungen geschlossen sind, beginnt das Pressen der Flüssigkeit. Dem Pressdruck auf das im Zylinderfuss sitzende Ventil 22 wirkt die Feder 20 entgegen. Die Feder 20 ist relativ schwach. Sie hat für den Zerstäubungsvorgang keine Bedeutung, sie dient nur als Anpressungsfeder für das Rückschlagventil 22. Sie soll lediglich verhindern, dass beim Rückwärtsgehen des Kolbens die Farbflüssigkeit aus dem Düsenvorraum wieder zurüekgesaugt wird.
Die wesentliche Kraft, die sich dem Pressdruck der Farbe entgegensetzt, ist die Kraft der Feder 21. Diese Feder ist ausserordentlich stark. Sie stützt sich einerseits gegen den Mantel 23-einer unter dem
EMI2.1
nadel 25 befestigt ist. Die Düsennadel oder der Mantel 23 besitzen Längsnuten. Sobald der Pressdruck der Farbe die Gegenkraft der Feder überwindet und z. B. 100 oder 200 Atm. überstiegen hat, wird der Ventilkopf 26 der Düsennadel von seinem Sitz abgehoben und die unter diesem ausserordentlich hohen Druck stehende Farbe wird bei ihrem mit entsprechend hoher Geschwindigkeit erfolgenden Austritt durch die engen Düsen an deren Kanten in feinste Teile zerrissen.
Das Herausstäuben der Farbe dauert bei jedem Hub so lange an, bis beim Vorwärtsgehen des
Kolbens die Begrenzungsfläche 27 des im Kolben ausgesparten rückwärtigen Raumes 14 die Zylinderwandöffnung 16'erreicht. Jetzt sinkt sofort der Pressdruck der Farbe ab, denn der Druck kann sieh von dem Kompressionsraum 13 über den Schlitz 15, den ausgesparten Raum 14, den Farbzuführungs- raum 17 und die Verbindungsleitung 18 nach dem Farbbehälter 19 ausgleichen.
Die jeweilig von dem Handgerät pro Zeiteinheit zu zerstäubende Farbmenge kann durch Drehen der Kolbenstange 12 um ihre Achse leicht eingestellt werden. Zu diesem Zwecke ist eine Zahnstange 28 vorgesehen, die in den Zahnkranz 29 einer das obere Zylinderende umschliessenden Hülse. 30 eingreift. In dieser Hülse 30 führen sich axial verschiebbar zwei Stifte 31, die mit dem oberen Ende 11 der Kolbenstange 12 fest verbunden sind. Wird die Zahnstange 28, die aus dem Pumpengehäuse herausragt (Fig. 2), verschoben, so wird der Zahnkranz 29 und damit auch der Pumpenkolben 12'um seine Achse gedreht.
Damit ändert sieh auch die Lage der Begrenzungsfläche 27 gegenüber der Öffnung 16'. Je nachdem der Kolben in der einen oder andern Richtung gedreht wird, ist beim Vorwärtsgehen des Kolbens eine längere oder eine kürzere Zeit erforderlich, bis die Schrägfläche 27 und damit der ausgesparte Raum 14 die Öffnung. 16'erreicht. Der Druckausgleich und damit das Ende der Zerstäubung bei jedem Hub erfolgt infolgedessen je nach der willkürlichen Einstellung der Zahnstange später oder früher, so dass auf diese Weise die zerstäubte Farbmenge bequem geregelt werden kann.
Auf der Welle 3 des Motors 2 sitzt noch ein Schwungrad 32, das zum Energieausgleich bei der ungleichmässigen Kraftentnahme aus dem Elektromotor dient.
Bei der beschriebenen Anordnung wird also entsprechend den Pumpenhüben die Farbe, u. zw. ein ganz geringer Bruchteil des Farbvorrates, unter Druck gesetzt und durch die Düse ausgestossen.
Diesem jedesmaligen Hochdrücken der Farbe vom Atmosphärendruck (beim Einströmen der Farbe aus dem Farbbehälter 19) auf den Ausspritzdruck ist es zu verdanken, dass ganz besonders hohe Austrittsgesehwindigkeiten der Farbe aus der engen Düse erreichbar sind. Die Farbe wird also nicht rein statisch, sondern durch einen Sehlag unter Druck gesetzt, was die Zerstäubungswirkung sehr erhöht.
Die Beherrschung solcher Druckverhältnisse beruht darauf, dass immer nur ein ganz kleiner Bruchteil des Farbgutes gedrückt wird und für ein solch geringes Volumen sich noch leicht eine solchen Drücken gewachsen Druckkammer herstellen lässt. Als wesentlicher Vorteil des beschriebenen Ausführungbeispiels ist anzusehen, dass den unmittelbaren Auslass der Druckkammer gleich die Zerstäubungsdüse bildet, also keinerlei Druckleitungen notwendig sind. Die Kleinheit der ganzen Einrichtung gestattet wiederum, das Ganze leicht in Form eines Handgerätes ausbilden zu können, wie das nachher noch erwähnt ist.
Bei der beschriebenen Anordnung lässt sich ferner ein relativ kleiner Motor verwenden, denn durch Verstellen der Zahnstange 28 kann man erreichen, dass der Motor vollkommen leer anläuft, so dass er ohne einen Pressdruck auszuüben, genügend Zeit hat, um sämtliche Massen zu beschleunigen.
Sollen sehr grosse Farbmengen zerstäubt werden, so wird der Farbbehälter 19 zweekmässiger- weise nicht an dem Handgerät selbst angebaut, sondern an einer beliebigen andern Stelle untergebracht und durch einen Schlauch mit dem Farbzuführungsraum 17 verbunden.
Das beschriebene Gerät ist pistolenförmig ausgebildet, wobei der Motor in dem Handgriff und die Pumpe in der Laufrichtung der Pistole untergebracht ist. Es lassen sich jedoch auch noch andere Ausbildungsarten verwenden.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.