Verfahren zuin Auftragen von zerstäubten Flüssigkeiten, besonders von Farben und Lacken, auf Flächen, und Spritzvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen von zerstäubten Flüssigkeiten, ins besondere von Farben und Lacken, auf Flä- eben, wobei die Flüssigkeit zweckmässiger weise eines Gases, z. B. Luft, zerstäubt und in zerstäubtem Zustande .gegen die anzu spritzende Fläche getrieben wird.
Bei Spritzpistolen ist es bekannt, durch schlitzartige Ausbildung der Düse dem die Flüssigkeit enthaltenden Strahl eine flache, stark auseinander gehende Form ("Breit- strahl") zu geben, um auf diese Weise leich ter und schneller grössere Flächen bespritzen zu können. Die Breite,dieses zerstäubte Flüs sigkeit enthaltenden Strahls, z. B. eines Farbstrahls oder Luft-Farbstrahls, wird hier bei durch zwei besondere Luftstrahlen ge regelt, die unter einem Winkel auf ihn tref fen und auf die gewünschte Breite zusam mendrücken können.
Diese Breitstrahlregulie- rung erfolgt durch Veränderung der Luft- menge der obenerwähnten beiden Luft strahlen, wobei die Luftmenge mit .grösserem Grade der Zusammendrückung des Flach- strahls entsprechend .grösser wird.
Die vorliegende Erfindung besteht nun .darin, dass mindestens ein gasförmiger Strahl (im folgenden Formstrahl genannt), der zur Regelung der Breite und damit der Quer- schnittsform des Flachstrahls verwendet wird. eine höhere Ausströmgeschwindigkeit auf weist als der aus der schlitzförmigen Düse ausströmende Flachstrahl (z.
B. ein Luft- Farbstrahl). Infolge dieser höheren Ausströ- mungsgeschwindigkeit :des Formstrahls bezw. der Formstrahlen und damit zusammenhän gender grösseren Formungskraft (im Gegen satz zu den bekannten Anordnungen) ist es möglich, schon mit relativ geringen Luft mengen den ursprünglich breiten Flachstrahl auf das jeweils gewünschte Mass zusammen zudrücken, wodurch gegenüber den bekannten Ausführungen,
der Luftbedarf verringert und im Zusamm?nhange :damit :die Wirtschaft lichkeit der Spritzanlage verbessert wird. Durch die höhere Aus!ström"-;esehwiii#dig- keit der :den Flachstrahl ganz oder teilweise umgebenden Formstrahlen wird das Ent- stehen von schädlicher Nebelbildung weit gehend vermieden.
Diese wird nämlich teil weise dadurch verursacht, dass die zerstäub ten Tropfen im Flachstrahl, die an den obern und untern Kanten des Düsenschlitzes aus strömen. einen längeren -Weg zur anzusprit zenden Fläche haben als :die Stra,hlenpa.rtikel- chen, :die im mittleren Teil des Schlitzes aus treten, und bei unzureichender Austrittsge schwindigkeit unter Umständen nicht bis zur anzuspritzenden Fläche gelangen, sondern schon vorher infolge der Schwerkraft absin ken und der Fläche verloren gehen. Dieser Vorgang ;des Farbverlustes wird noch durch folgende Erscheinung begünstigt.
Infolge von Reibung, Wirbelbildung u. a.. m. treten be sonders, an den Kanten des Schlitzes im Flachstrahl Geschwindigkeitsverluste auf. Da aber bekanntlich die Tropfengrösse der zerstäubten Flüssigkeit von :der Geschwindig keit der für :die Zerstäubung angewandten Luft abhängig ist, treten an :den Kanten des. Flachstrahls grössere Tropfen auf als im mitt leren Teil.
Diese grösseren Tropfen benötigen also, abgesehen von dem oben beschriebenen grösseren zurückzulegenden Wege, infolge ihrer grösseren Trägheit auch eine grössere Treibkraft, um auf die anzuspritzende Fläche zu gelangen, andernfalls sie infolge der Schwerkraft absinken und dem Spritzvor- gang als Farbverlust verloren gehen.
Diese grösseren Tropfen an den Kanten des Flach strahls :sind auch die Ursache für :die in der Praxis unerwünschte Klumpenbildung. Bei der vorliegenden Erfindung, die davon aus geht, :dem Formstrahl bez.w. den Formstrah len eine höhere Geschwindigkeit zu erteilen, als sie der Flachstrahl aufweist, werden ge rade diese grösseren Tropfen auf ihrem Wege zur anzuspritzenden Fläche nachträglich in feinere Tropfen zerstäubt und beschleunigt, wodurch der oben erwähnte Farbverlust und die einerwünschte Klumpenbildung weit gehend vermieden werden.
Die den Formstrahl bezw. die Form- ; strahlen bildenden Gas- oder Luftstrahlen lässt man zweekmässigerweise vor dem Spalt, gesehen in Strömungsrichtung, ausströmen, wobei sie gleichzeitig auch als Treibstrahlen für den Flachstrahl dienen können, wie es in ; der schweizerischen Patentschrift Nr. 210251 beschrieben Ist.
Die Treibstralllw-irkung kann jedoch auch durch besondere Luftstrahlen un abhängig von der Breitstrahlregulierung des Flachstrahls durch den bezw. die Formstrah-, len erreicht werden.
Die Regelung der Breite und dadurch der Querschnittsform des durch den Spalt aus strömenden flachen, die zerstäubte Flüssig keit enthaltenden Strahls, z. B. Farb- bezw., Luft-Farbstralils, kann durch die Form strahlen dadurch erfolgen, dass der Austritts querschnitt der Formstrahldüsen geändert wird, wodurch die Formstrahlen auf den Flachstrahl verschieden :einwirken können.:
Diese Regelung kann auch durch Änderung der A.tisströmrielitung der Formstrahlen vor- geirommcn -erden. Diese kann :dadurch zu stande kommen, dass der Formstrahl bezw. die Formstrahlen nicht ihren angrenzenden Wandungen entlang geführt werden.
Bei sich erweiternden Kanälen bei -. freier Ausströ- mung folgt nämlich das Gas oder die Luft nicht den Wandungen, sondern löst sich von ihnen ab und nimmt dadurch eine gegenüber derjenigen der Wandungen andere Richtung an. Diese Ablösungserscheinung ist im wesentlichen von dem Winkel des sich erwei ternden Kanals bezw. bei freiem Austritt von der Form der Kanten der Austrittsöffnung und von der Geschwindigkeit des ausströmen den 3lediums :abhängig.
Die Ausströmriclitung kann :daher durch Änderung der C;eseh windigkeit :des Form strahls bezw. der Formstrahlen oder durch Veränderung der Lage der Formstrahldüse bezw. -düsen zur schlitzartigen Ausström- öffiiting des die zerstäubte Fliissigkeit ent haltenden Strahls geregelt werden. 1lIan kann auch gleichzeitig beide der oben genannten Falltoren ändern.
Wird der Formstrahl ,ge drosselt oder erhält er eine solche Richtung, dass er den aus dem Spalt ausströmenden. Flachstrahl nicht beeinflussen kann oder nur tangential berührt, so, behält dieser seine grösste Breite bei. Dadurch aber"dass man dem Formstrahl bezw. den Formstrahlen eine ge eignete Geschwindigkeit, Richtung, etc. gibt, kann man den ursprünglich breiten und fla chen, die zerstäubte Flüssigkeit enthaltenden Strahl bis auf einen Strahl mit kreisförmigem oder fast kreisförmigem Querschnitt zusam mendrücken.
Die Erfindung betrifft auch eine zur Ausführung des neuen Verfahrens geeignete Spritzvorrichtung, die mindestens zwei zweckmässigerweise konzentrisch angeordnete Düsen aufweist, nämlich eine innere, die die oben .genannte Schlitzdüse für den die zer stäubte Flüssigkeit @enthaltenden Strahl, z. B.
einen Gas-Flüssigkeitsstrahl, bildet, und eine oder mehrere andere, zweckmässigerweise kranz- oder ringförmig angeordnete oder aus .gebildete Düsen für den Formstrahl bezw. für die Formstrahlen, wobei die Formstrahl düse bezw. :die Formstrahldüsen gegenüber der Schlitzdüse, z.
B. in achsialer Richtung, zur Regelung der Form des, Ausströmquer- schnittes des Formstrahls bezw. der Form strahlen und/oder der Richtung oder zur Ein stellung der Lage der Formstrahldüse in be- zug auf .die Schlitzdüse, einstellbar sind.
In der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Spritzdüse schematisch dargestellt.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung des Spritzkopfes, Fig. 2 ein Teil einer ersten Ausführungsform des Spritzkopfes im Achsialschnitt in gegenüber demjenigen der Fig. 1 grösserem Massstabe, F'ig. 3 eine Vor deransicht der Ausführungsform nach Fig. 2,
Fig. 4 ein Achsialschnitt einer andern Aus- führungsform und Fig. 5 eine Vorderansicht der Ausführungsform nasch Fig. 4.
In die Zerstäubun.gsdüse 1 mündet zentral eine Farbdüse mit einer Farbnadel 3 ein. Die Formstrahldüse 1 bis 2, die gegebenenfalls auch als Treibdüse dienen kann, umgibt kon- zentrisch die Zerst.äubungsdüse 1, so dass zwi schen der äussern Wandfläche .der Zerstäu- bungsdüse 1 und der innern des Formstrahl düsenteils 2 ein ringförmiger Spalt 4 (Fig. 2) entsteht, .dessen Grösse und Lage durch Ver schieben .der beiden.
Düsenteile gegeneinander geregelt wenden kann. Der Düsenteil 2 kann auch zwei oder mehrere voneinander getrennte Austrittsmündungen für die Formstrahlen bilden. In Strömungsrichtung gesehen liegt die Mündung der Zerstäubungsdüse 1 hinter der Mündung der Formstrahldüse 1-2, so dass der Formstrahl bezogen auf die Strö mungsrichtung vor der Schlitzdüse zum Aus strömen gebracht wird.
Die Wand 5 der Zer- stäubungsdüse 1 hat kurz vor und im Bereich der Mündung die Form eines Hohlkegels. Durch diesen Absehlussteil der Zerstäubungs- düse ist ein Schlitz la (Fig. 3) gefräst, der die Austrittsöffnung bezw. Mündung der Düse bildet.
Fig. 4 und 5 stellen eine Aus führungsform dar, bei welcher die Wand 5 der Zerstäubungsdüse 1 in der Nähe der Mündung die Form eines sphärischen Hohl körpers hat. Die Form der Zerstäubungsdüse kann aber auch eine beliebige andere sein.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 liegen die Austrittsöffnungen 6 der Düse 2 für die Formstrahlen einander diametral gegenüber.
Der aus der Düse 1 ausströmende Strahl (z. B. .ein Luft-Farbstrakl) hat infolge der sehlitzartigen Form der Austrittsmündung la im Querschnitt ungefähr die Form einer flachen Ellipse und bildet damit einen Breit stroh #1. Die aus dem Ringspalt 4 bezw. den Austrittsöffnungen 6 zwischen der Düse 1 und' :
dem Düsenteil 2 ausiströmeniden Form strahlen strömen in den breiten Luft-Farb- strahl ein und beeinflussen seine Form.
Je nach dem, um wie viel der Düsenteil 2 in achsialer Richtung gegenüber der Düse 1 ver schoben wird, wodurch die Breite,des Ring spaltes 4 bezW. der Üffnungen 6 und die Lage dieses Spaltes bezw. dieser Öffnungen zum .Spalt la geändert wird, können die Form strahlen den ursprünglichen Flachstrahl je nach Wunsch stufenlos bis- zu einer runden Querschnittsform zusammendrücken.
Durch die Anwendung getrennter Luft druckquellen für die Düsen 1 und ?, oder bei gleicher Luftdruckquelle durch Einschaltung einer Drosselung in der Gasleitung von der gemeinsamen Luftquelle zur Düse 1, erhal ten diese Formstrahlen infolge eines höheren Luftdruckes vor ihrer Austrittsmündung gegenüber dem Drucke vor dem Schlitz eine höhere Austrittsgeschwindigkeit als .der aus der Düse 1 ausströmende Flachstrahl, wo durch die Formstrahlen auch als Treibstrah- len dienen können.
Infolge der grösseren Ge schwindigkeit der Formstrahlen gegenüber dem Flachstrahl und der damit verbundenen grösseren Formungskraft können die Menge der der Formstrahldüse 2 zugeführten Druck luft und dementsprechend auch alle Austritts öffnungen klein gehalten werden.