CH242413A - Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeiten, insbesondere Farben und Lacken, auf Flächen. - Google Patents

Description

  Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeiten, insbesondere Farben  und Zacken, auf Flächen.    Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf ein Verfahren     und    eine Vorrichtung zum  Auftragen von     Flüssigkeiten,    insbesondere  Farben und Lacken, auf Flächen, wobei die  Flüssigkeit     mittels        eines    Gases, insbeson  dere Luft, zerstäubt und gegen die anzu  spritzende Fläche     getrieben    wird.  



  Bei     Spritzvorrichtungen    dieser Art ist es  bekannt, mittels besonderer     Hilfsluftstrahlen     einen     in    seiner     Querschnittsform    ursprüng  lich     runden        Farbluftsträhl    so zusammenzu  drücken, dass er     eine    breitere und flachere       Querschnittsform    erhält; die entsprechend  dieser Arbeitsweise erforderliche Formarbeit  zur     Regulierung    der     Strahlenbreite    ist be  trächtlich und erfordert     einen    hohen Luft  druck mit entsprechend hohem Luft  verbrauch.

   Da ferner die     Hilfsluftstrahlen     unter einem schrägen     Winkel        auf    den ur  sprünglich runden     Farbluftatrahl    treffen,  entstehen Wirbel, die eine schädliche Nebel  bildung hervorrufen.

           Entsprechend    einem andern bekannten  Verfahren wird     einem        Farb-        bezw.        Farb-          luftstrahl    schon von Anfang an eine flache,  auseinandergehende     Querschnittsform,    "Breit  strahl",     dadurch    gegeben, dass man     ihn    durch  eine> schlitzförmige Öffnung in der Spritz  düse ausströmen lässt.

   Auch in diesem Falle  wird die     Strahlbreite    mittels     besonderer    Luft  strahlen, die den ursprünglichen     Farbluft-          strahl    zusammendrücken,     derart    geregelt, dass,  der     Farbluftstrahl        eine        runde    oder angenähert  runde     Querschnittsform    erhält. Wenn aber  grosse Strahlenbreiten in der Praxis gefordert  werden, dann     muss    der Druck vor der Schlitz  öffnung     entsprechend    gross gemacht werden.

    Diese Druckerhöhung     bedingt    ihrerseits     eine     hohe     Aus,-trömge,schwindigkeit    der Farbe       bezw.    des     Farbluftgemisches,    wodurch eine  zu feine und weitgehende     Zerstäubung    ent  steht, bei der die zu fein zerstäubten Flüssig  keitspartikel dem     Spritzprozess    als Nebel ver  lorengehen.

        Gemäss der vorliegenden     Erfindung    wer  den die     oben    erwähnten Nachteile dadurch  vermieden, dass die ursprüngliche     Quer-          schnittsform    eines bei     Zerstäubung    des     mit     Hilfe eines Gases gebildeten     Flüssigkeitsgas-          Strahls    durch eine in der Nähe der     Ausström-          stelle    dieses Strahls erzeugte     Saugwirkung     in eine andere     Querschnittsform    übergeführt       wird.    Die     Zerstäübung    der 

  Flüssigkeit     kann     hierbei     innerhalb    einer besonderen     Zerstäu-          bungsdüse    oder ausserhalb einer Düse erfol  gen: Der     Flüssigkeitsgasstrahl    kann runde  oder flache oder andere     Querschnittsform:     haben, ehe er durch die     Saugwirkung    beein  flusst wird. Die     Saugwirkung    kann konstant  oder regelbar sein.

   Neben dem obigen Ver  fahren     betrifft    die vorliegende     Erfindung     auch eine     Spritzvorrichtung    zur Durch  führung des Verfahrens; sie eignet sich zum  Auftragen von Flächenüberzügen mit belie  bigen Flüssigkeiten,     wie    z. B. Farben,  Lacken,     geschmolzenen.    Metallen, Asphalten       und    dergleichen.

   Da sie aber     in    der Haupt  sache für Farbenspritzen angewandt     wird,    ist       in    der folgenden Beschreibung für "Flüssig  keitsgasstrahl"-aft das Wort     "Farbluftstrahl"     verwendet worden, doch soll die     Verwendung     dieses Ausdruckes     als    keine Beschränkung  der Erfindung     allein <     auf Farbanstriche an  gesehen werden.  



  Die Überführung der     ursprünglichen          Strahlenform    in die gewünschte kann z. B.       mittels    eines oder     mehrerer    besonderer     Gas-          oder    Luftstrahlen erfolgen, die im folgenden  als     "Formstrahlen"    bezeichnet, werden, und  die     in    divergierender Richtug gegenüber  dem     Farbluftstrahl    oder parallel und in       einem    gewissen -     Abstande    zu diesem aus  strömen,

   und wobei sie durch     -Saugwirkung     den     Farbluftstrahl    in die Breite ziehen und  dadurch seine -ursprüngliche . Querschnitts  form verändern. Diese Saugwirkung entsteht       dadurch,    dass die divergierenden     Formstrah-          ien    eine höhere     Austrittsgeschwindigkeit     haben als der     Farbluftstrahl.    Auf Grund  dieses     Geschwindigkeitsunterschiedes    ent  steht zwischen den     Strahlen    ein Unterdruck  gebiet,

   wodurch der     Farbluftstrahl        in.    Ruch-         tung    zu den Formstrahlen in die Breite ge  zogen     wird.     



  Geht- man von einer ursprünglich ellip  tischen     Querschnittsform    des     Farbluftstrahls     aus, die man dadurch erhalten kann, dass man  ihn durch einen relativ breiten Schlitz in  der Spritzdüse austreten lässt, so kann man  durch die     Saugwirkung    der     Formstrahlen.     ihn noch mehr in die Breite ziehen.

   Dabei  werden die     Formstrahlöffnungen        zweckmässi-          gerweise    diametral gegenüber und entspre  chend der     Richtung    der grossen Achse -der  elliptischen     Quer:schnittsform    des     Farbluft-          strahls    angeordnet, wobei die     Saugwirkung     der     Formstrahlen    eine     Vergrösserung    der  Breite des     Farbluftstrahls    bewirkt. Auf diese  Weise kann man grosse     Strahlbreiten    erhal  ten.

   Dadurch, dass der     Farbluftsträhl    ur  sprünglich nur wenig     auseinandergezogen    ist,  was schon mit     geringen    Drücken vor dem  Schlitz und mit relativ     breiten    Schlitzen:

   In  der     Spritzdüse    erreicht werden kann, ver  meidet man weitgehend die     Entstellung    von       Farbnebelbildung.    Lässt man dagegen zwei  Formstrahlen     entsprechend    der Richtung der  kleinen Achse der     elliptischen    Querschnitts  form des     Farbluftstrahls    auf ihn     einwirken,     so können sie infolge ihrer     Saugwirkung    die       -elliptische    Form in eine mehr runde Form  überführen.  



  Die     Saugwirkung    und damit die Breite  des     Farbluftstrahls        kann    durch     Änderung    der       Austrittsrichtung    und/oder der     Austritts-          geschwindigkeit    der     Formstrahlen        bezw.    des       Austrittsquerschnittes    geregelt werden.  



  Entsprechend der erstgenannten Alter  native -kann die     Austrittsgeschwindigkeit    der       Formstrahlen    konstant, aber auch veränder  lich sein, wobei der     divergierende    Winkel       zwischen    Form- und     Farbluftstrahlen    ver  ändert wird. Je grösser dieser Winkel ist,     um     so mehr wird der     Farbluftstrahl    in die Breite  gezogen, doch trifft dieser Effekt nur bis zu  einer bestimmten Grenze ein, da von einem       bestimmten    maximalen     Divergenzwinkel    ab  die Saugwirkung unwirksam wird.

   Will man  grössere     Breiten    erzielen, so kann     man    die       ,Saugwirkung    der Formstrahlen auf den           Farbluftstrahl    stufenweise     einwirken    lassen,  wobei     mittels    eines oder mehrerer Form  strahlen der     Farbluftstrahl    erst bis zu einer       gewissen    Breite ausgezogen wird und dann  durch weitere Formstrahlen mit     stufenweise          wachsender        Divergenz        und/oder    Strömungs  geschwindigkeit die gewünschte Breite erhält.  



  Der     Divergenzwinkel    zwischen Form- und       Farbluftstrahl    kann kontinuierlich so weit       vermindert    werden, dass der Formstrahl erst  den     Farbluftstrahl    tangiert, und dann in ihn  eindringt, wobei natürlich die Saugwirkung  aufhört, und die     Formstrahlen    dann     wie          Druckformstrahlen    wirken.

   Man kann     bei-          spielsweise    von     einem    durch eine Schlitzdüse       ausströmenden    flachen     Farbluftstrahl    aus  gehen und ihn mittels der     Saugwirkung    der  Formstrahlen weiter in die Breite ziehen und  dann durch     Ändern    des Austrittswinkels der  Formstrahlen ihn so weit zusammendrücken,  bis er eine mehr oder     minder    runde     Quer-          schnittsform    bekommt.

   Diese     Formverände-          rung    des     Spritzstrahlquerschnittes        kann    hier  bei     vollkommen    kontinuierlich oder stufen  weise erfolgen.  



  Die     Änderung    der     Austrittsrichtung    der       Formstrahlen    kann auf verschiedene Weise  erfolgen. Zweckmässig wird meistens die     Er-          scheinung    benutzt,     dass    ein Luftstrahl, der  auf eine gekrümmte oder schräge Fläche  trifft, durch diese abgelenkt wird und da  durch eine     Richtungsänderung        erfährt.     



  Entsprechend     einem        Ausführungsbeispiel     der Erfindung werden solche gekrümmte oder  schräge Flächen in der Nähe der Austritts  öffnungen der Formstrahlen vorgesehen. Je  nach dem Winkel, unter welchem die  Strahlen auf diese erwähnten Flächen treffen,  und je nach der Krümmung     bezw.    Neigung  der Flächen, erhalten sie verschiedene Aus  strömungsrichtungen. Der     Austrittswinkel     der Formstrahlen kann z.

   B.     dadurch    geän  dert werden, dass die     Strahlformdüse    zu den       erwähnten    Flächen     bezw.    zu der     Farbluft-          düse    beweglich angeordnet wird.  



  Wie     schon.    oben erwähnt worden ist, kann  die Saugwirkung der     Formstrahlen    auch  durch     Änderung    der Austrittsgeschwindig-         keit    geregelt werden, was z. B. mittels eines  in der     Luf        tzufuhrleitung        für    die Form  strahlen     eingebauten        Druckregulierungs-          organes,    z. B. eines regelbaren Drosselventils,  erreicht werden kann.

   Wenn die Regulierung  der Breite des     Farbluftstrabls    durch Verän  derung der     AusstTömgeschwindigkeit    der  Formstrahlen erfolgt,     dann    kann die Diver  genz der     Formstrahlen    gegenüber dem     Farb-          luftstrahl        bezw.    ihr     Austrittswinkel    konstant  gehalten werden; er     kann    aber auch     verän-          derlieh    sein,     wenn    weitere Regulierungs  möglichkeiten erwünscht     sind.     



  Sofern die     Ausströmgeschwindigkeit    der  Formstrahlen grösser ist als die des Farbluft  strahls, können sie gleichzeitig auch als       Treibstrahlen    entsprechend dem schweizer.  Patent Nr. 210251 dienen.  



  In der beiliegenden     Zeichnung,    an Hand  welcher .das Verfahren nach der Erfindung  beispielsweise erläutert wird, ist     ein    Ausfüh  rungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durch  führung des Verfahrens dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt schematisch     einen    axialen       Längsschnitt    eines Spritzkopfes     gemäss    der  Erfindung.  



       Fig.    2 ist eine Vorderansicht dieses     Spritz-          kopfes.     



       Fig.    3 und 4     erläutern    die Wirkungs  weise zur Erzeugung verschiedener Strahl  formen.  



  In der dargestellten Ausführungsform  mündet eine     Farb-    oder     Flüssigkeitszufuhr-          leitung    2 in eine     Zerstäubungsdüse    1 durch       einen        ringförmigen    Spalt 3 ein, der     zwischen     einer Farbnadel 4 und den     angrenzenden          Wandungen    gebildet, wird. Die Farbnadel,  die die     Farbzufuhr    regelt, öffnet nach aussen,  das heisst nach der     Düsenmündung    hin; sie  kann aber auch     entsprechend    einer andern  Anordnung; nach innen öffnen.

   Die     Zerstäu-          bung    der Farbe erfolgt in der     Zerstäubungs-          düse    1 in der     gleichen    Weise, wie es     im          schweizer.    Patent Nr. 240251 beschrieben  worden ist. Die     Zerstäuliungsluft        bezw.    das       Zerstäubungsgas    wird der Düse 1 durch die  Leitung 5 zugeführt und     mittels-eines    oder meh  rerer Gleichrichter 6,     die    z.

   B. als Siebe aus-      gebildet werden können, gleichmässig über  den     ganzen    Umfang der     Zerstäubungsdüse     verteilt. Eine aussenliegende     Strahlformdüse     7     umhüllt    die     Zerstäubungsdüse    1. Ihre Luft  oder Gaszuführung erfolgt durch     eine        Lei-          tung    B. Auch hier ist es zweckmässig, die  Formluft     mittels    eines. Gleichrichters 9  gleichmässig in der Formdüse 7 zu verteilen.  



  Das. Austrittsende der     Zerstäubungsdüse     1 ist hier beispielsweise sphärisch ausgebil  det, kann aber auch eine andere Form haben,  und hat eine     schlitzförmige        Austrittsöffnung     10, die aber auch rund oder anders geformt  sein     kann.    Die äussere Wandung der Düse 1  ist zylindrisch und hat zwei diametral zuein  ander angeordnete     Einfräsungen    oder Aus  sparungen 11 und zwei ebenfalls diametral       zueinanderliegende    gerade,

   in     Fig.    1 zur  Achse geneigte     Einfräsungen    oder Aus  sparungen 12 Die     Strahlformdüse    7 ist in  ihrer Lage zur     Zerstäubungsdüse    1 axial ver  stellbar, wodurch- eine     Strahlformregulierung     zustande kommt.  



  Entsprechend der     Fig.    3 hat die     Wandung     13 der     Strählformdüse    7     eine    solche Lage zur       Zerstäubungsdüse    1, dass die durch die Lei  tung 8 zugeführte     Formluft    aus zwei Öff  nungen ausströmt, die von der Wandung 13  und den     Einfräsungen    11 gebildet werden. Die       äussern        Begrenzungslinien    dieser beiden  Formstrahlen bilden die Linien     A.        in        Fig.    3.

    Der aus dem Schlitz 10 der     Zerstäubungs-          düse        ausströmende        Färbluftstrahl    hat die  äussern     Begrenzungslinien    B und bildet, wenn  er von den     Formstrahlen    nicht     beeinflusst     wird, auf der-     anzuspritzenden    Fläche ein       elliptisches    Farbfeld I.

   Durch die Saugwir  kung --der     Formstrahlen    A wird aber,     wie     durch die Linien C angedeutet ist, die Breite  des     Farbluftstrahls    vergrössert, so dass er die  elliptische     langgestreckte         Querschnittsform        II     erhält, die     einem    Breitstrahl     entspricht.     



  Die     maximale    Breite dieses Breitstrahls  ist von einer Anzahl Faktoren abhängig, wie  z.     B.    von dem Grade der Krümmung der Ein  fräsungen 11, von der Neigung und Lage der  Wandung 13 gegen die Achse der     Zerstäu-          bungsdüse    1, von dem     Winkei    14, den die    Stirnfläche der Wandung 13 mit dem zylin  drischen Teil der     Zerstäubungsdüse    1 ein  schliesst,     und    von der     Strahlform    des     Farb-          luftstrahls,

      der durch den     Schlitz    10     aus-          strömt.     



  Entsprechend     Fig.    4 öffnet die Strahl  formdüse 7, die durch axiale     Verschiebung     zur     Zerstäubungsdüse    1     eine    andere Lage  eingenommen hat, den     Luftaustritt        zwischen     den geneigten und geraden     Einfräsungen    1.2  und der     Wandung    13,

   wodurch die Form  strahlen eine konvergierende Richtung ent  sprechend den     Strählbegrenzungslinien    X  erhalten und den aus der     Zerstäubungsdüse          austretenden        Farbluftstrahl    mit den Begren  zungslinien B und der     Strahlquerschuitts-          foarm    I     zu        einer    runden     Querschnittsform        II'     mit den     Begrenzungslinien   <B>C</B> zusammen  drücken.  



       Zwischen        diesen    beiden extremen Lagen  der     Strahlformdüse    7_     zur        Zerstäubungsdüse     1, die entsprechend den     Fig.    3     und    4     .einen          maximalen    Breitstrahl     bezw.    einen Rund  strahl ergibt, kann die     Strahlformdüse    jede  beliebige Stellung einnehmen, wodurch man  eine     stufenlose        Regulierung    von Breit- zu       Rundstrahl    erhält.  



  Die obige Ausführungsform     betrifft        eine     Vorrichtung, welche je nach der     Stellung    der       Strahlformdüse    eine Verformung des Fest  luftstrahls entweder     durch        Saugwirkung    oder  durch Druckwirkung der Formstrahlen er  möglicht.  



  Die Luft für die     Zerstäubungsdüse.bezw.     für die Formdüse kann derselben Druckluft  quelle in der Spritzpistole oder aus beson  deren Luftzuleitungen     entnommen    werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zum Auftragen -von Flüssig keiten, insbesondere Farben und Lacken, auf Flächen, wobei die Flüssigkeit mittels eines Gases zerstäubt und gegen die anzu spritzende Fläche getrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die ursprüngliche Quer schnittsform des bei der Zerstäubung gebil deten Flüssigkeitsgasstrahls durch eine in der Nähe der Ausströmstelle dieses Strahls erzeugte Saugwirkung in eine andere über geführt wird. UNTERANSPRüCEE 1.

   Verfahren nach dem Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugwir kung verändert wird, um verschiedene Quer schnittsformen des Flüssigkeitsgasstrahls er zeugen zu können. 2. Verfahren nach dem Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Q,uerschnitts- veränderung des Flüssigkeitsgasstrahls durch einen oder mehrere Formstrahlen erzeugt wird, die auf den Flüssigkeitsgasstrahl eine Saugwirkung ausüben. . 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formstrahlen in divergierender Richtung zu den Aussenkanten des Flüssig- keitsgasstrahls ausströmen. 4. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2', dadurch gekennzeichnet, dass die Formstrahlen parallel und im Ab stand zu den Aussenkanten des. Flüssigkeits- gasstrahls ausströmen. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet; dass die Äusströmgeschwindigkeit der Form strahlen grösser ist als die des Flüssigkeits- gasstrahls. 6. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmrichtung der Formstrahlen zlvecks Querschnittsformänderung des Flüs- sigkeitsgasstrahls verändert wird. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmgeschwindigkeit der Form strahlen zwecks Querschnittsformänderung des Flüssigkeitsgasstrahls verändert wird. B. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, . dass, der Ausströmquerschnitt für die Form strahlen zwecks Querschnittsformänderung des Flüssigkeitagasgtrahls verändert wird. 9.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Flüssigkeitsga.sstrahl stufenweise mehrere Formstrahlgruppen mit verschiede-' ner Saugwirkung zur Einwirkung gebracht werden. 10.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da,ss einem Flüssigkeitsgasstrahl eine grössere Breite in einer Ebene durch Anwendung von mindestens zwei einander diametral gegen überliegenden und in der erwähnten Ebene wirkenden Formstrahlen verliehen wird. 11.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass einem Flüssigkeitsgasstrahl mit ur sprünglich elliptischer @Querschnittsform eine mehr kreisrunde Form durch Anwendung von mindestens zwei einander diametral gegen überliegenden und in der Ebene durch die kleine Achse der Ellipse wirkenden Form strahlen verliehen wird.

   <B>PATENTANSPRUCH</B> II: - Spritzvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach dem Patentanspruch I und Unteranspruch 2, gekennzeichnet durch min destens zwei Düsen, nämlich eine Zerstäu- bungsdüse, in der die Flüssigkeit zerstäubt und der Flüssigkeitsgasstrahl gebildet wird, und eine Strahlformdüse, welche so aus gebildet ist, dass die aus ihm austretenden Formstrahlen eine Saugwirkung auf den Flüssigkeitsgasstrahl zwecks Änderung seiner ursprünglichen Querschnittsform ausüben können.

   UNTERANSPRÜCHE: 12. Spritzvorrichtung nach Patentan spruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmrichtung der Formstrahlen einstell bar ist. 13. Spritzvorrichtung nach Patentan spruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmgeschwindigkeit der Formstrahlen einstellbar ist.

   14. Spritzvorrichtung nach Patentan spruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Ausströmquerschnitt der Strahlform- düse einstellbar ist. 15. Spritzvorrichtung nach Patentan spruch II und Unteranspruch 14, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Strahlformdüse ge genüber der Zerstäubungsdüse beweglich an geordnet ist.

   16. Spritzvorrichtung nach Patentan spruch II und Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckregulierorgan in der Zufuhrleitung zur Strahlformdüse vor gesehen ist.

   17. Spritzvorrichtung nach Patentan spruch 1I und Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Druck- mittelquelle für die Strahlformdüse und die Zerstäubungsdüse vorgesehen ist und Druck mittel zu diesen Düsen liefert. 18. Spritzvorrichtung nach Patentan spruch rI und Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass Ablenkflächen zur Rich tungsbildung der Formstrahlen angeordnet sind.

   19. Spritzvorrichtung nach Unteran spruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlformdüse an ihrer Mündung durch eine Stirnfläche begrenzt ist, die einen spitzen Winkel (14) mit der Achse der Düse bildet,

   wodurch der grösstmögliche Ausströmwinkel der Formstrahlen bezw. ihre maximale Di vergenz zu der Ausströmrichtung des Flüs- sigkeitsgasstrahls und damit die maximale Saugwirkung bezw. die maximale Spritz- strahlbreite festgelegt wird.