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Vorrichtung zum wahlweisen Zerstäuben und Auftragen verschiedener Stoffe
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weil selektiv betätigbare Steuerventile vorhanden sind. Zu einem Stoffwechsel braucht nur der bisher geöffnete Verbindungskanal geschlossen und der gewählte Kanal geöffnet zu werden. Die Betätigung dieser beiden Ventile ist in kürzester Zeit möglich.
Es war zwar bei Spritzpistolen bekannt, zwei verschiedene Stoffe in zwei getrennten, je ein Ventil aufweisenden Zufuhrleitungen einer Kammer zuzuführen, die mit der Stoffdüse des Zerstäuberkopfes in Verbindung steht. Diese bekannte Pistole dient jedoch zum Mischen von Flüssigkeiten und Zerstäuben der Mischung und gestattet nicht ein wahlweises Zerstäuben und Auftragen verschiedener Stoffe.
Die Ausbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung kann im einzelnen so getroffen sein, dass jeder Zufuhrkanal mindestens aus einem Teilkanal im Düsenstock und einem Rohr besteht, das den Teilkanal mit einem Anschlussstutzen verbindet. Eine solche Ausbildung der Zuführkanäle gestattet in einfacher Weise die Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung in elektrostatisch arbeitenden Anlagen, wo es möglich sein muss, den Düsenstock auf ein Hochspannungspotential zu legen. Die erforderliche Isolierung zwischen Düsenstock und Anschlussstutzen ist dann nämlich durch die Rohre möglich. Ein weiterer Vorteil besteht in der einfachen Bauweise, die auch die sehr einfache Ausführungsform ermöglicht, das dem Rohr zugekehrte Ende des Teilkanals als Sitz des Ventils auszubilden, dessen Ventilspindel sich durch das Rohr erstreckt.
Die in an sich bekannter Weise als Nadeln ausgebildeten Ventilspindeln können in an sich bekannter Weise je mit einem mittels Druckluft entgegen der Kraft einer Feder verschiebbaren Kolben versehen sein. Eine solche Ventilbetätigung ist in Anbetracht dessen, dass in der Regel zum Zerstäuben des Stoffes ebenfalls Druckluft benötigt wird, besonders zweckmässig.
Die Steuerung der Luftzufuhr zu den Kolben kann automatisch, beispielsweise nach einem bestimmten Programm, erfolgen. Damit für die Zufuhr der Zerstäuberluft keine getrennte Steuerung erforderlich ist, was zu Synchronisierungsfehlern führen könnte, kann jeder Kolben mit der Spindel eines in der Zerstäuberluftzuleitung angeordneten Ventils zur etwa gleichzeitigen Betätigung desselben unabhängig von der Stellung der andern Kolben gekoppelt sein. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist zu diesem Zwecke eine Kupplungseinrichtung vorgesehen, die eine axial unverschiebbar auf der Spindel des Zerstäuberluftventils angeordnete Platte, eine Rückstellfeder für die Spindel und axial unverschiebbar mit den Kolben verbundene, an die Platte- anlegbare Stäbe od. dgl. aufweist.
Damit das Zerstäuberluftventil immer zeitlich vor den Stoffzufuhrventilen sich öffnet und immer erst nach diesen geschlossen wird, kann jeder Kolben über eine Feder mit der zugeordneten Nadel verbunden sein. Die Verschiebebewegung des Kolbens wird dadurch zeitlich verzögert auf die Nadel übertragen.
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zum wahlweisen Zerstäuben und Auftragen verschiedener Stoffe gemäss der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig.1a einen
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lbIn einem zylindrischen Düsenstock-l--einer automatischen Spritzpistole ist ein konzentrisches Sackloch--2--vorgesehen. Auf der dem Sackloch abgekehrten Stirnfläche weist der Düsenstock-l-in gleichem Abstand vom Aussenrand vier je um 900 gegeneinander versetzt angeordnete zylindrische Vertiefungen--3--auf, in die mit dem Sackloch--2--in Verbindung
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--4-- angeordnete Bohrungen --5----2-- und über Luftkanäle --10-- mit der Kammer--6--verbunden ist.
Der Düsenstock--l--ist am einen Ende eines zylindrischen Rohres --11-- befestigt, dessen anderes Ende auf einen Körper --12-- aufgesetzt und mit diesem verbunden ist. Auf der dem Düsenstock --1-- zugekehrten Stirnseite --13-- ist dieser Körper mit Sackbohrungen--14-versehen, die den gleichen Durchmesser, den gleichen Abstand von der Längsachse und die gleiche
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jede Sackbohrung--14--ist ein Anschlussstutzen --16-- über einen radialen Kanal-17-angeschlossen.
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In das Zentrum der Stirnfläche jeder Sackbohrung --14-- mündet ein Führungskanal--18--, in dem eine Nadel-19-geführt ist, die sich durch das Rohr --15-- bis in die Mündungsöffnung - erstreckt. Dieses Ende --19'-- ist entsprechend dem trichterförmigen Ende --4'-- des
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und einer über beide Körper geschobenen Hülse --23-- begrenzt ist. Gegen die Sackbohrungen --14-- ist der Ringraum --20-- mittels Dichtungen --21-- abgedichtet,
Der Körper --22-- weist gleichachsig zu den Nadeln --19-- sich über einen Teil der axialen Länge des Körpers --22-- erstreckende Bohrungen --24-- auf, an die sich gleichachsig bis zum Ringraum --20-- erstreckende Führungsbohrungen --25-- anschliessen.
In jeder Bohrung-24ist ein Kolben --26-- verschiebbar angeordnet, der am einen Ende eines in der zugeordneten
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Bolzens-27-sitzt.Bohrungen --24-- ist der Ringraum --20-- mittels Dichtungen --29-- abgedichtet.
In das der Führungsbohrung --25-- abgekehrte Ende jeder Bohrung --24-- ist eine Schraube - eingeschraubt, an der sich das eine Ende einer Spiralfeder --31-- abstützt, deren anderes Ende am Kolben --26-- anliegt. Die Muttern--30-sind je mit einer zentralen Bohrung--32--
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jeder Bohrung --24-- steht über einem radialen Kanal --34-- mit einem Anschlussstutzen --35-- für die Steuerluft in Verbindung.
Der Körper-22-weist femer eine durchgehende, zentrale Bohrung --36-- auf, an die sich eine ebenfalls durchgehende, zentrale Bohrung --37-- des Körpers --12-- anschliesst. Die Bohrung --36-- ist über einen zwischen den radialen Kanälen-34--liegenden radialen Verbindungskanal - mit einem Anschlussstutzen --39-- (Fig.2) für die Zerstäubungsluftzuleitung verbunden. Zur Steuerung der Zufuhr der Zerstäubungsluft durch die Bohrung --37-- in das Rohr--11-und von hier in den Düsenstock --1-- ist die Bohrung --36-- mit einem Steuerventil-40versehen.
An einer in der Bohrung --36-- axial verschiebbaren Ventilspindel --41-- ist ein Verschlusskörper --42-- befestigt, der je nach der Stellung der Ventilspindel den Durchtritt der Zerstäubungsluft vom Kanal --38-- in den zwischen diesem und der Bohrung --37-- liegenden Teil der Bohrung --36-- freigibt oder versperrt. Dieser Teil der Bohrung --36-- ist stufenweise verengt. Ein auf einer Verlägerung --44-- der Ventilspindel --41-- angeordneter Kolben --43-- wirkt zusammen mit diesen Verengungen als Drosseleinrichtung, die beim öffnen des Ventils für die Zerstäubungsluft den Kanalquerschnitt stufenweise vergrössert.
Auf dem der Verlängerung --44-- entgegengesetzten Ende der Spindel --41-- ist axial unverschiebbar eine Platte--45--befestigt, an deren dem Verschlusskörper --42-- abgekehrten Seite eine vorgespannte Druckfeder --46-- anliegt. Das andere Ende der Feder --46-- stützt sich
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das Rohr-11-und die Bohrungen-5 und 10-- im Düsenstock bzw. in der Farbdüse in deren Düsenbohrung --9-- eintreten. Infolge der trägen Masse der Nadel --19-- und deren Verbindung mit dem Bolzen --27-- mittels der Feder --28-- folgt die Nadel --19-- der Verschiebung des Kolbens --26-- mit einer geringen zeitlichen Verzögerung.
Die Zufuhr der Farbe aus dem Rohr --15-- in den Kanal --4-- und das Sackloch --2-- erfolgt also erst, nachdem schon die Zerstäubungsluft durch die Düsenbohrung --9-- strömt. Dadurch ist gewährleistet, dass an der Düse - keine Farbtropfen austreten. Die übrigen Kolben --26-- werden durch die Verschiebung des von der Steuerluft beaufschlagten Kolbens nicht beeinflusst. Zur Beendigung des Spritzens oder zum Farbwechsel wird der Steuerluftzufuhrkanal --34-- des in der Öffnungsstellung stehenden Kolbens - entlüftet. Die Feder --31-- kann nun den Kolben --26-- an die Ausgangsstellung zurückschieben. Die Nadel --19-- folgt mit geringer zeitlicher Verzögerung und schliesst die Farbzufuhr.
Die Rückführung des Verschlusskörpers --42-- in die Schliessstellung durch die Feder
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--46-- erfolgt mit noch grösserer Zeitverzögerung, so dass durch die Düsenbohrung --9-- noch Zerstäubungsluft ausströmt, nachdem schon die Farbzufuhr abgesperrt ist. Durch den dabei erzeugten Unterdruck wird das Sackloch praktisch auf seiner ganzen Länge leergesaugt. Dies ist insofern vorteilhaft, als dadurch bei einem Farbwechsel das Sackloch frei von Farbresten der vorher verarbeiteten Tönung ist. Zum Farbwechsel braucht nun nur die Steuerluftzufuhr eines andern Kolbens - 26-geöffnet zu werden.
Zur Steuerung der Pistole und eines Farbwechsels braucht also nur die Zufuhr der Steuerluft gesteuert zu werden. Eine automatische Steuerung erfordert daher nur einen verhältnismässig geringen Aufwand, und die Umstellzeiten bei einem Farbwechsel sind äusserst gering.
Der in Fig. 3 dargestellte Zerstäuber zum elektrostatischen Spritzen unterscheidet sich von der Spritzpistole gemäss den Fig. l und 2 im wesntlichen nur durch eine andere Ausbildung des Kopfes und dadurch, dass wegen der am Kopf anliegenden Hochspannung der Düsenstock, die Düsen, die den Kopf mit dem Körper verbindenden Rohre, die Körper usw. nicht aus Metall, sondern einem elektrisch nicht leitenden Stoff, beispielsweise Kunststoff, bestehen.
Wie Fig. 3 zeigt, ist auf den Düsenstock --101-- mittels einer überwurfmutter --150-- aus Kunststoff eine Luftdüse --151-- aufgesetzt, die einen gegen den Düsenstock-101-offenen Hohlraum --152-- aufweist. Eine Farbdüse-108--, die in eine zu dem die Farbe zuführenden Sackloch--102--konzentrische Gewindebohrung eingeschraubt ist und deren Düsenbohrung - -109-- die Fortsetzung des Sacklochs --102-- bildet, ist in ihrer äusseren Form so ausgebildet, dass zwischen ihrer kegelig ausgebildeten Stirnfläche und der sich daran anschliessenden zylindrischen Mantelfläche einerseits sowie der diesen Flächen gegenüberliegenden Wandung des Hohlraumes - 152-anderseits ein Zwischenraum besteht,
durch den Luft vom Hohlraum-152-zu einer in der Stirnwand der Luftdüse vorgesehenen Mischdüse--153--strömen kann, in der sie dem aus der Düsenbohrung --109-- austretenden Farbstoff zum Einleiten der Zerstäubung zugemischt wird.
Auf ihrer freien Stirnseite weist die Luftdüse--151--zwei vorstehende, einander diametral gegenüberliegende Homer-154 und 154'--auf, in denen je eine Bohrung-155 bzw. 155'-vorgesehen ist. Diese Bohrungen stehen einerseits mit den Luftkanälen --105-- des Düsenstocks, anderseits mit der Aussenluft über Kanäle --156 bzw. 156'--in Verbindung, die so gerichtet sind,
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in die Bohrungen--155 und 155'--eingreifende, mit Spitzen versehene Metallstreifen--158 bzw.
158'--elektrisch leitend verbunden sind. An diesen Streifen liegen in Bohrungen-159 und 159'-versenkt angeordnete Elektroden--160 bzw. 160'--an.
Der Ring --157-- liegt an der Knickstelle eines in Form eines Winkels gebogenen, im Düsenstock --101-- liegenden Kontaktes --161-- an, dessen einer Arm in das Sackloch-102und dessen anderer Arm in eine Vertiefung--162--des Düsenstocks--101--ragt. In dieser Vertiefung-162-, in die ein Rohr --163-- eingesetzt ist, liegt der Kontakt --161-- an einer Kontaktkugel-164-an, die unter der Wirkung einer Schraubenfeder --165-- steht. In den von der Schraubenfeder umschlossenen Raum ist ein nicht dargestellter Strombegrenzungswiderstand eingeführt, der mit seinem einen Ende an der Kugel--164--und mit seinem andern Ende an einer Hochspannungszuführung liegt.
Die übrigen Teile des Zerstäubers sind im Prinzip in derselben Weise ausgebildet, wie bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Spritzpistole und daher nicht mehr im einzelnen beschrieben.
Wenn der Kontakt --161-- Hochspannung führt, wird durch den in das Sackloch--102-ragenden Arm die zu zerstäubende Farbe schon vor dem Eintritt in die Farbdüse--108-- elektrostatisch aufgeladen. Weiterhin wird durch die Kanten des Ringes--157--und die Kanten und Spitzen der Streifen-158 und 158'-die zugeführte Druckluft ionisiert. Dies hat zur Folge, dass schon beim Zerstäuben in der Mischdüse --153-- und anschliessend beim weiteren Zerstäuben und Formen des Strahls durch die aus den Bohrungen--156 und 156'--austretende Druckluft die einzelnen Partikel der Farbe durch Ionen der ionisierten Luft elektrisch aufgeladen werden. Man erhält dadurch eine sehr intensive elektrische Aufladung.
Eine zusätzliche Ionisierung wird noch durch die Elektroden--160 und 160'--erzielt. Die Steuerung der Zufuhr von Farbe und Zerstäubungsluft sowie ein Farbwechsel erfolgt in der gleichen Weise wie bei dem in den Fig. l und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel.