<Desc/Clms Page number 1>
Spritzpistole zum Zerstäuben und Niederschlagen von flüssigen und pulverigen Stoffen
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
betrifftDa. man für das der Bildung des elektrostatischen Feldes dienende Kopfstück ein Halbleitermaterial verwendet, erzielt man den Vorteil, die Energie zufälliger Funken zu vermindern, die bei einem Kopfstück mit einem sehr unterschiedlichen elektrischen Potential auftreten können, so dass also dieses Halbleiterstück gleichsam als Dämpfungswiderstand dient. Dieser Dämpfungswiderstand lässt sich dadurch mes- ) sen, dass man das betreffende Halbleiterstück zwischen zwei Elektroden setzt, die an die beiden Pole einer einen konstanten Strom von beispielsweise 1, 2 mA liefernden Gleichstromhochspannungsquelle angeschlossen sind.
Um eine Entzündung der aus dem Überzugsmaterial verdunsteten Lösungsmittel zu vermeiden, muss unter den oben angegebenen Bedingungen die Klemmenspannung des Hochspannungsgenerators mindestens 2000 V betragen, was für das Halbleitermaterial einem minimalen spezifischen Leitungswiderstand von etwa 107 Ohm-cm entspricht.
Weitere Merkmale der Erfindung und durch sie erzielte Vorteile werden nun an Hand der Zeichnungen beschrieben, die mehrere Ausführungsbeispiele von Zerstäuberköpfen für Spritzpistolen der erfindungsgemässen Art schematisch veranschaulichen. Fig. l zeigt in einem Schnitt einen elektrostatischen Zerstäuberkopf gemäss der Erfindung, der am auslaufenden Ende einer Spritzpistole angeordnet ist, von der lediglich schematisch das Ende des Laufes, die umlaufende Welle und die Zerstäubungsgutzuführungsleitung-dargestellt sind. Fig.. 2 und 3 sind entsprechende Darstellungen, betreffen jedoch zwei andere Ausführungsformen gemäss der Erfindung. Fig. 4 und 5 lassen in Draufsicht und im Schnitt einen mit Flügeln ausgestatteten Zerstäuberkopf gemäss der Erfindung erkennen.
Fig. 6 zeigt schliesslich schematisch den Ansatz der Flügel am Zerstäuberkopf, von denen jedoch nur zwei veranschaulicht sind.
Der Zerstäuberkopf der Fig. 1 besteht aus einem genau zylindrischen äusseren Isolierstoffteil 1, der an seinem dem zu besprühenden Gegenstand zugewandten Ende eine umlaufende scharfe Kante l* besitzt, an der die Farbflüssigkeit anlangt, die dem Zerstäuberkopf über eine durch den Lauf 4 der Pistole führende Leitung 5 zugeführt wird.
Die Drehnabe 2 des Zerstäuberkopfes, die mit der aus einem Isolierstoff gefertigten, jedoch mit ihrem leitfähigen Ende 6 an eine Gleichstromhochspannungsquelle angeschlossenen Antriebswelle fest verbunden ist, ist in irgendeiner Weise mit einem aus einem Halbleitermaterial bestehenden Stück 3 kraftschlüssig verbunden, das eine grundsätzlich konische Form besitzt, die sich zum zu besprühenden Gegenstand hin verjüngt und schliesslich in eine umlaufende scharfe Kante 3'ausläuft, die zu der Kante l'des äusseren Isolierstückes 1 in geringem Abstand steht. Auf diese Weise gelangt die durch Fliehkraft gegen die Innenwandung des Isolierstückes 1 getriebene Farbflüssigkeit gewöhnlich mit dem Halbleiterstück 3 nicht in Berührung.
Somit wird also die Berührung des Farbstoffes bzw. des in ihm enthaltenen Lösungsmittels mit dem Halbleiterstück 3vermieden. Ferner wird durch die Nachbarschaft und gegenseitige Anordnung der scharfen Kanten l'und 3'der beiden Kopfstücke 1 und 3 ein elektrostatisches Feld an der Stelle geschaffen, an der von der scharfen Kante l'des Kopfstückes 1 weg die Fliehkraftzerstäubung der Farbflüssigkeit erfolgt.
Ausserdem bietet das Isolierstück 1 dem Halbleiterstück 3 einen mechanischen Schutz. Die Erfahrung hat gezeigt, dass solche erfindungsgemäss vorgeschlagenen Zerstäuberköpfe in jeder Hinsicht ausgezeichnete Ergebnisse liefern.
Die nachstehend beschriebenen weiteren Ausführungsformen sind in den Zeichnungen so dargestellt, dass die einzelnen Teile, die die gleiche Rolle wie die in der Fig. l spielen, mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist das die Fliehkraftzerstäubung herbeiführende und in eine scharfe umlaufende Kante l'konisch sich verjüngende Isolierstoffstück 1 im Inneren des im wesentlichen zylindrisch gehaltenen Halbleiterstückes 3 angeordnet, dessen ionisierende, das elektrostatische Feld schaffende scharfe Kante 3'sich in äusserer Nachbarschaft der scharfen Kante l'befindet. Vorzugsweise ragt hiebei die Isolierkante l'etwas über die Halbleiterkante 3'hervor ; man kann aber auch beide Kanten l'und 3'in die gleiche Ebene legen, wie dies beispielsweise in Fig. 5 veranschaulicht ist.
Das aus einem Halbleiter gefertigte Stück 3 liegt gegenüber dem zu besprühenden Gegenstand an Hochspannung, u. zw. auf Grund seiner Anordnung auf einem Metallstück 7, das sich an dem feststehenden Pistolenlauf 4 abstützt und durch irgendeine Einrichtung an den einen Pol einer Gleichstromhochspannungsquelle angeschlossen ist, deren anderer Pol an dem zu besprühenden Gegenstand liegt, der gewöhnlich geerdet ist. Bei dieser Ausführungsform wird allein das die Fliehkraftzerstäubung herbeiführende Isolierstück 1 in Umlauf versetzt. Die aus dem Zufuhrrohr austretende Farbflüssigkeit durchdringt die Öffnungen 8, läuft entlang der endseitigen Innenfläche des Isolierstückes 1 und gelangt unter Belastung der Fliehkraft an die Sprühkante 1' ; auf diese Weise läuft die Farbflüssigkeit nicht Gefahr, mit dem Halbleiterstück 3 in Berührung zu gelangen.
Fig. 3 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform eines Zerstäuberkopfes gemäss der Erfindung, bei
<Desc/Clms Page number 3>
der die Anordnung des die Fliehkraftzerstäubung durchführenden Isolierstückes 1 auf andere Art erfolgt ist. Dieses Kopfstück 1 besteht nämlich aus einem sich zu der scharfen Kante l'verjüngenden Ring, der unmittelbar auf einem ringförmigen Innenflansch 9 des Halbleiterstückes 3 aufsitzt, dessen aus einem
Halbleiter- oder leitenden Material gefertigte Nabe 2 an dem elektrisch leitenden Ende 6 der Antriebs- welle der Pistole befestigt ist. Dieses Wellenende ist in irgendeiner Weise an einen Pol einer Gleich- stromhochspannungsquelle angeschlossen, deren anderer Pol an dem zu besprühenden Gegenstand liegt, der gewöhnlich geerdet ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel durchdringt die Farbflüssigkeit die Öffnun- gen 8 des Halbleiterstückes 3, läuft auf der Innenfläche dieses Stückes nach vorne, ohne die scharfe Kan- te des Kopfstückes 3 zu berühren, fliesst dann weiter auf der Innenfläche des Isolierstückes 1 und gelangt schliesslich auf dessen Fliehkraftzerstäuberkante 1'. Bei dieser Ausführungsform drehen sich die beiden
Stücke 1 und 3 gleichzeitig mit hoher Umlaufgeschwindigkeit, wie das bei der Ausführungsform nach Fig. 1 der Fall ist.
Selbstverständlich lassen sich im Rahmen der Erfindung noch die verschiedensten Abwandlungen vor- nehmen. So kann beispielsweise das Halbleiterstück 3 der Fig. l, 2 und 3 gewünschtenfalls aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise Metall, bestehen, wobei seine Aufgabe die Schaffung des elektrostatischen Feldes ist.
Ebenso können bei den Zerstäuberköpfen gemäss der Erfindung Flügel hinzugefügt sein, die den
Zweck haben, einen axial auf den zu besprühenden Körper gerichteten Luftstrom hervorzurufen, der die
Betriebssicherheit der Pistole auf Grund der in dem dem Zerstäubungsbereich unmittelbar benachbarten
Raum hervorgerufenen Luftdurchwirbelung erhöht. Das Verhältnis der Luftmenge gegenüber der Menge des brennbaren Stoffes (verdunsteten Lösungsmittels) wird hiedurch nämlich derart gesteigert, dass die
Wahrscheinlichkeit einer Entzündung verringert wird.
Die Fig. 4, 5 und 6 beziehen sich auf eine solche Ausführungsform. Das beispielsweise aus einem
Kunstfaserstoff hergestellte Isolierstück 1 ist in irgendeiner Weise auf einer Metallbuchse 11 befestigt, die auf das metallische Ende 6 der den elektrostatischen Kopf mit hoher Umlaufgeschwindigkeit antreibenden
Welle aufgeschraubt ist. Dieses Isolierstück 1 ist auf seiner Aussenfläche mit einer gewissen Anzahl von Flügeln 12 ausgestattet, von denen in Fig. 4 nur drei dargestellt sind, die jedoch über den gesamten Umfang des Kopfes nach Art der Flügel eines Lüfters in gleichmässigen Winkelabständen verteilt sind. Anderseits ist das Halbleiterstück 3 mit der scharfen Kante 3'konzentrisch am Inneren des Isolierstückes 1 derart befestigt, dass die umlaufende Kante 3'in die Nähe der Isolierkante l* gelangt.
Die Befestigung dieses Halbleiterstückes 3 erfolgt mittels einer Schraube 13, vorzugsweise aus Isolierstoff, beispielsweise aus einer Kunstfaser, die in die Buchse 11 eingeschraubt ist und mittels deren Schraubenkopf 14 die Nabe des Kopfstückes 3 gegen die ihm zugewandte Stirnfläche der Buchse 11 angepresst wird. Die an das leitende Ende 6 der Welle angelegte Hochspannung liegt somit auch an der Buchse 11 und an dem an letztere gedrückten Kopfstück 3. Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist auch hier die Fliehkraftwirkung und die elektrostatische Feldwirkung bezüglich der sie erzeugenden Kopfstücke voneinander getrennt, da das Isolierstück 1 die Fliehkraft, das Halbleiterstück 3 das elektrostatische Feld erzeugt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Spritzpistole zum Zerstäuben und Niederschlagen von flüssigen und pulverigen Stoffen, insbesondere Farben und Lacken, durch Fliehkraftwirkung und elektrostatische Feldwirkung eines Zerstäuberkopfes mit einem umlaufenden, aus einem Isolierstoff gefertigten Rotationskörper, dessen dem zu besprühenden Gegenstand zugewandten scharfen Kante der zu zerstäubende Stoff zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem ausschliesslich die Fliehkraftwirkung herbeiführenden Isolierstoff-Rotationskörper (1) ein an Hochspannung liegendes und'so der Bildung des elektrostatischen Feldes dienendes, ebenfalls in eine scharfe Kante (3') auslaufendes Kopfstück (3) aus einem Halbleitermaterial derart zugeordnet ist, dass die beiden scharfen Kanten (l', 3') einander unmittelbar benachbart angeordnet sind.