CH187186A - Verfahren und Vorrichtung zum Aufspritzen von Flüssigkeiten, insbesondere Farben und Lacken, auf Oberflächen. - Google Patents

Description

  Verfahren und Vorrichtung zum Aufspritzen von Flüssigkeiten, insbesondere  Farben und Lacken, auf     Oberflächen.       Die Erfindung betrifft ein Verfahren und  eine Vorrichtung zum Aufspritzen von Flüs  sigkeiten, insbesondere Farben und Lacken,  auf Oberflächen ohne Vermittlung von Press  luft.  



  Bei den bekannten Verfahren dieser Art,  zum     Beispiel    beim     Unterdrucksetzen    des  Spritzgutes in Tanks und Behältern hat man  befriedigende Ergebnisse nicht erzielt, da sich  bei diesen leicht Tropfen an den     Zerstäu-          bungSdüsen    bilden und daher eine     Zerstäu-          bung    nicht in der erforderlichen Feinheit zu  erzielen ist.  



  Um diesen Mangel zu beheben, wird ge  mäss der Erfindung beim     Farbspritzen    so  verfahren, dass das Spritzgut mit einer     Ge-          schwindigkeit    von mindestens 5     m/sec.    durch  eine     Zerstäubungsdüse    ausgestossen wird.  



  Zur Durchführung dieses Verfahrens ist  eine Vorrichtung vorgesehen, bei welcher die  zur     Zerstäubung    der Farbe bestimmte Düse    unmittelbar an eine die Farbe fördernde  Druckpumpe angeschlossen ist.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel einer Vorrichtung zur Durchführung  des Verfahrens nach der Erfindung schema  tisch dargestellt.  



       Fig.    1 veranschaulicht ein mit einer Kol  benpumpe arbeitendes Gerät teilweise im  Schnitt, und       Fig.    2 dasselbe Gerät im Grundriss;       Fig.        B.    bis 5 zeigen Einzelheiten des Pum  penkolbens.  



  In dem Handgriff 1 des Gerätes ist 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 ge  lagert ist. Die Pleuelstange 8 trägt an ihrem  andern Ende ein Kugelgelenk 9. Mittels der  ,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 aus  führt. 13     ist    der vordem Kolben befindliche  Kompressionsraum.  



  14 ist ein an , dem Umfang der Kolben  stange 12 hinter dem Kolben 12' ausgespar  ter Raum. Zur Erläuterung der Wirkungs  weise dieses Raumes ist der Kolben in     Fig.    3  vergrössert dargestellt.     Fig.    4 zeigt einen       Schnitt    durch den Kolben entlang der Linie  4-4 in der     Fig.    3, und     Fig.    5 ist eine Ab  wicklung des Kolbenumfanges.

   Wie aus den       Fig.    3 und 5 zu ersehen ist, grenzt der aus  gesparte 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 Verbindung. 16 und  16' sind zwei Öffnungen in der Zylinder  wandung, die mit dem     Farbzuführungsraum     17 in Verbindung stehen. Der Raum 17 ist  durch das Rohr 1.8     (Fig.    2) mit dem     Farb-          behälter    19 verbunden.  



  Beim Zurückgehen des Kolbens (vom       Kompressionsraum    13 weg) füllt sieh dieser  Raum durch die Öffnungen 16 und 16' mit  der zu zerstäubenden Farbflüssigkeit. Wenn  der Kolben wieder vorwärts geht, schliesst er  die Öffnungen 16 und 1.6' 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     Zerstäu-          bungsvorgang    keine Bedeutung, sie dient nur  als     Anpressungsfeder    für das     Rüekschlag-          ventil    22.

   Sie soll lediglich     verhindern,    dass  beim Rückwärtsgehen des Kolbens die     Farb-          flüssigkeit    aus dem Düsenvorraum wieder zu  rückgesaugt wird. Die wesentliche Kraft, die  sich dem     Pressdruck    der Farbflüssigkeit ent  gegensetzt, ist die Kraft der Feder 21.  Diese Feder ist ausserordentlich stark. Sie       stützt;    sich einerseits gegen den Mantel 23  einer unter dem Zylinder sitzenden Spritz  düse und anderseits gegen den Anschlag 24    ab, der am obern Ende der Düsennadel 25  befestigt ist.

   Die Düsennadel oder der Man  tel 23 besitzen     Längsnuten.    Sobald der     Press-          druck    der Farbflüssigkeit die Gegenkraft der  Feder 21 überwindet,     wird    der Ventilkopf 26  der Düsennadel von seinem Sitz abgehoben  und die Farbflüssigkeit wird bei ihrem mit  ausserordentlich hoher Geschwindigkeit erfol  genden Austritt durch die engen Düsen  schlitze in feinste Teile     zerrissen.    Zum Ver  nebeln des     Spritzgutes    ist eine Flüssigkeits  geschwindigkeit in der Spritzdüse von min  destens 5     m/sec.    einzuhalten.

   Die Höhe der  erforderlichen Austrittsgeschwindigkeit rich  tet sich auch nach der Viskosität des     Spritz-          gutes.    Als günstigste Geschwindigkeit für  eine Farbflüssigkeit mittlerer Viskosität hat  sich etwa 25 bis 30     m/sec.    ergeben.  



  Das     Herausstäuben    der Farbflüssigkeit  dauert bei jedem Hub so lange an, bis beim  Vorwärtsgehen des Kolbens die Begrenzungs  fläche 27 des im Kolben ausgesparten rück  wärtigen Raumes 14 die     Zylinderwandöff-          nung    16'     erreicht.    Jetzt sinkt sofort der       Pressdruck    der Farbflüssigkeit ab, denn der  Druck kann sich von dem Kompressionsraum  13 über .den Schlitz 15, den ausgesparten  Raum 14, den     Farbzuführungsraum    17 und  die Verbindungsleitung 18 nach dem     Farb-          behälter    19 ausgleichen.  



  Die jeweilig von dem Handgerät pro Zeit  einheit zu zerstäubende Farbmenge kann  durch Drehen der Kolbenstange 12 um ihre  Achse leicht eingestellt werden. Zu diesem  Zweck ist eine     Schraube    28 vorgesehen, die in  den     Zahnkranz    29 einer das obere Zylinder  ende umschliessenden Hülse 30 eingreift. In  dieser Hülse 30 führen sich     achsial    verschieb  bar zwei Stifte 31, die mit dem obern Ende  11 der Kolbenstange 12 fest verbunden sind.  Wird die Schraube 28, die aus dem Pumpen  gehäuse herausragt     (vergl.        Fig.    2),     ver-          schwenkt,    so wird der Zahnkranz 29 und  damit auch der Pumpenkolben 12' um seine  Achse gedreht.

   Damit ändert sich auch die  Lage der Begrenzungsfläche 27 gegenüber  der Öffnung 16'. Die     Verschwenkung    der  Schraube 28 erfolgt durch einen an ihren      beiden aus dem Gehäuse ragenden Enden an  greifenden gabelartigen Schwenkbügel 32,  der ähnlich dem Abzugsbügel einer Pistole  mit seinem freien Ende in den Bereich des  Zeigefingers der zugreifenden Hand zu lie  gen kommt. Je nachdem der Kolben in der  einen oder andern Richtung gedreht wird, ist  beim     Vorwärtsgehen    des Kolbens eine län  gere oder eine kürzere Zeit erforderlich, bis  die Schrägkante 27 und damit der ausge  sparte Raum 14 die Öffnung 16 erreicht.

   Der  Druckausgleich und damit das Ende der     Zer-          stäubung    bei jedem Hub erfolgt infolgedes  sen je nach der willkürlichen Einstellung der  Schraube später oder früher, so dass auf diese  Weise die zerstäubte Farbmenge bequem ge  regelt werden kann.  



  Bei der beschriebenen Anordnung wird  also entsprechend den Pumpenhüben die  Farbflüssigkeit, und zwar ein ganz geringer  Bruchteil des Farbvorrates, unter Druck ge  setzt und durch die Düse ausgestossen. Die  sem     jedesmaligen    Hochdrücken der     Farbflüs-          sigkeit    vom Atmosphärendruck (beim Ein  strömen der Farbe aus dem Farbbehälter 19)  auf den     Ausspritzdruck    ist zu verdanken,  dass die oben erwähnten ganz besonders hohen  Austrittsgeschwindigkeiten der Farbe von 25  bis 30 m/sec. erreichbar sind.

   Die     Farbflüs-          sigkeit    wird dabei nicht rein statisch, son  dern durch einen Schlag unter Druck gesetzt,  was die     Zerstäubungswirkung    sehr erhöht.  Wenn das Spritzgut wie beim beschriebenen  Beispiel unter Überschreitung des     öffnungs-          druckes    eines vorgespannten Düsenverschlus  ses durch eine Düse ausgespritzt wird, so be  wirkt das, dass das     Spritzgut    diese mit einer  grösseren Geschwindigkeit durchläuft als dies  bei einem konstanten Druck von der Höhe  des     Düsenöffnungsdruckes    der Fall sein  würde.

   Als geeigneter     Mindestöffnungsdruck     der     Düse    wird ein Druck von 100     Atm.an-          gesehen.     



  Die Beherrschung solcher Druckverhält  nisse 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 gewachsene  Druckkammer herstellen lässt. Wenn man da  gegen nach     Art    des     Bekannten    mit ständi  gem Unterdruckhalten des ganzen     Spritzgut-          vorrates    oder     wesentlicher    Teile in Tank 6  usw.

   arbeiten     wollte,    würden solch starke Be  hälter und Leitungen notwendig     sein,    dass  eine Unterbringung des ganzen     Farbspritz-          gerätes    in einer von Hand frei trag- und     be-          dienbaren    Pistole nicht möglich wäre.  



       Wesentlich    ist auch, dass den     unmittel-          baren        Auslass    der Druckkammer gleich die       Zerstäubungsdüse    bildet, also keinerlei  Druckleitungen     notwendig        sind.    Die Klein  heit der ganzen Einrichtung gestattet wie  derum, das Ganze leicht in einem Handgerät  unterzubringen, wie das nachher noch be  schrieben ist.  



  Bei der beschriebenen Anordnung lässt  sich ferner ein relativ kleiner Motor verwen  den, denn durch Verstellen der Schraube 28  kann man erreichen, dass der Motor voll  kommen     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 zweck  mässigerweise nicht an dem Handgerät selbst  angebaut, sondern an einer     beliebigen    andern  Stelle untergebracht und durch     einen     Schlauch mit dem     Farbzuführungsraum    17  verbunden.  



  Das dargestellte und beschriebene Gerät  ist pistolenförmig ausgebildet, wobei der Mo  tor in dem Handgriff und die Pumpe in der  Laufrichtung der Pistole untergebracht ist.  Es lassen sich jedoch auch noch andere Aus  bildungsarten     verwenden.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zum Aufspritzen von Flüssig keiten, insbesondere Farben und Lacken, auf Oberflächen ohne Vermittlung von Pressluft, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgut mit einer Geschwindigkeit von mindestens 5 m/sec. durch eine Zerstäubungsdüse aus gestossen wird. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das Spritzgut unter Überwindung des Schliessdruckes eines vorgespannten Düsenverschlusses durch die Zerstäubungsdüse ausgestossen wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass Spritzgut intermittierend und stossweise durch die Zerstäubungsdüse ausgedrückt wird, indem mit jedem Stoss ein Bruchteil des Spritzgutvorrates auf den Ausspritzdruck gebracht wird.

   PATENTANSPRUCH II: Vorrichtung zur Ausführung des Verfah rens nach Patentanspruch I, dadurch .gekenn zeichnet, dass die zur Zerstäubung der Farbe vorgesehene Düse unmittelbar an eine die Farbe fördernde Druckpumpe angeschlossen ist. _ UNTERANSPRÜCHE: 3.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der Auslass einer Kolbenpumpe mit einer durch eine federbelastete Ventilnadel verschliess baren Zeistäubungsdüse verbunden ist, wobei die Ventilfeder eine solche Stärke aufweist, dass die Düse erst bei Über schreitung eines Flüssigkeitsdruckes von mindestens 100 Atm. geöffnet wird. 4.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der Kolben (12') der Kolbenpumpe an seinem Um fang eine den Kompressionsraum (13) vor mit dem Raum (14) hinter ihm ver bindende Aussparung (15) besitzt und die Zuleitungskanäle (16 und 16') seit lich im Bereich des Kolbenhubes in den Pumpenzylinder münden, derart, dass die Zuleitungskanäle so lange durch den Kolben geschlossen sind, bis sie durch eine Begrenzungsfläche des Raumes hin ter dem Kolben beim Vorgehen des Kol bens erreicht werden, wonach sich der Druck im Zuleitungskanal (16') und Kompressionsraum (13) ausgleichen kann. 5.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass die Begrenzungsfläche des aus gesparten Raumes (14) hinter dem Kol ben eine einen Teil des Kolbenumfanges nach einer Schraubenlinie umlaufende Fläche .(27) ist und dass für die Einstel lung der Fördermenge eine Einrichtung (28, 29, 30, 31, 11) zur Drehung des Kolbens (12') um seine Achse vorgesehen ist. 6. Vorrichtung nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 4 und 5, gekenn zeichnet durch ein Rückschlagventil (22) im Düsenvorraum. 7.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Handgerät ausgebildet ist. 8. Vorrichtung nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Antriebs einrichtung der Pumpe in das Handgerät eingebaut ist. 9. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I und den Unteransprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Handgerät noch ein Flüssigkeitsbehälter angeordnet ist. 10.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 4 bis 9, gekenn zeichnet durch ein im Bereich der zu greifenden Hand liegendes Verstellglied zum Einstellen der in der Zeiteinheit ver spritzten Spritzgutmenge.