Mehrstoff-ZerstäuberdÜSe Die Erfindung betrifft eine Mehrstoff-Zerstäuber- düse, die zur geregelten Zerstäubung von hochvisko sen Stoffen oder von Suspensionen, die an den be wegten Teilen und in der Nähe der Düsenöffnung zur Bildung von festen Rückständen neigen, verwen det werden kann.
Es sind Zerstäuberdüsen für homogene und in homogene Stoffe bekannt, durch deren Düsenöffnung eine Nadel geschoben werden kann, um den Düsen öffnungsquerschnitt freizuhalten. Die Düsennadel ist in der Schliessrichtung von einer Feder belastet und befindet sich am vorderen Ende eines Dorns, der in der Achse des Düsenkörpers angeordnet ist. An seinem rückwärtigen Ende kann dieser Dorn mit einem in einem Zylinder gleitenden Kolben versehen sein. Wird dieser Kolben von einem Druckmittel ver änderbar belastet, dann lässt sich die Düsenöffnung mit Hilfe der Nadel nicht nur reinigen, sondern auch mit einstellbarem Hub selbsttätig öffnen und schlies- sen.
Bekannt sind ferner Zweistoff- oder Mehrstoff düsen, bei denen das fein zu verteilende Medium von einem getrennt zugeführten Gasstrom, der sich unter Druck befindet, erfasst und zerstäubt wird. Zwei- oder Mehrstoff-Zerstäuberdüsen sind zumeist als sogenannte Aussenzerstäuber aufgebaut. Das be deutet, dass die Zerstäubung erst unmittelbar nach dem Verlassen der Düsenöffnung eintritt, die von einem ringförmigen Kranz von Druckluft-Austritts- stellen umgeben ist.
An Mehrstoff-Zerstäuberdüseil, die mit einer fe derbelasteten druckmittelbetätigten Düsennadel aus gerüstet sind, ist eine sorgfältige Abdichtung zwi schen dem die zu zerstäubende Flüssigkeit enthalten den Raum und dem Raum erforderlich, der das Druckmittel zur Betätigung des Kolbens aufnimmt. Hierfür sind bisher Ringdichtungen oder mehrteilige Packungen vorgesehen, die sich an den die Düsenna del tragenden axial verschiebbaren Dorn fest anlegen. Eine sichere Abdichtung an der Mantelfläche des Dorns wird nur erzielt, wenn ein hoher Druck auf die Dichtungsringe oder die Packung ausgeübt wird.
Der hohe Druck beeinträchtigt aber die feine Einstel lung der Düsennadel in axialer Richtung. Es hat sich ferner gezeigt, dass Ringdichtungen beim Zerstäuben gewisser Medien, wie z. B. Kieselsol, im Dauerbe trieb ihre Dichtungseigenschaften nachteilig verän dern und alsbald versagen.
Es wurde nun gefunden, dass diese Nachteile an Mehrstoff-Zerstäuberdüsen mit einer einstellbaren Düsennadel behoben sind, wenn zwischen dem Hohl raum, durch den das zu zerstäubende Medium an die Düsenmündung herangeführt wird, und dem das Druckmittel zum Betätigen des Kolbens mit der Na del aufnehmenden Raum eine lose über den Nadel dorn geschobene schlauchförmige Trennwand ange ordnet ist, die den axialen Bewegungen der Düsen nadel mit elastischen Längenänderungen folgt.
Anschliessend wird die Erfindung anhand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung bei spielsweise erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Quer schnitt durch eine Zerstäuberdüse.
Die Zerstäuberdüse besteht aus einem mehrteili gen Gehäuse, dessen einzelne Teile gleichachsig zu sammengefügt sind. Der Düsenkörper 1 enthält die bei Mehrstoffdüsen üblichen getrennten Räume für das zu zerstäubende Medium und die für die Zer- stäubung benötigte Druckluft. Auf den Düsenkörper 1 ist ein aufschraubbares vorn konisches Mundstück 2 aufgesetzt.
Zusammen mit der in den Düsenkörper 1 eingesetzten Düsenbüchse 3 bildet das Mundstück 2 die konzentrischen Düsenmündungen<I>m</I> und<I>n.</I> Das zu zerstäubende Medium tritt über den Anschluss 4 in den Hohlraum a am rückwärtigen Ende des Dü senkörpers 1 ein und wird dann durch den Hohlraum b im Innern der Düsenbüchse 3 an die Mündungs öffnung m herangeführt. Die zur Zerstäubung zusätz lich verwendete Druckluft strömt vom Anschluss 5 über den Hohlraum c im Düsenkörper 1 und weiter über den Hohlraum d im Mundstück 2 an die ring förmige Mündungsöffnung n der Düse.
In die Düsen büchse 3 ist vom rückseitigen Ende her die Düsen nadel 6 eingeschoben, deren konische Spitze durch die Mündungsöffnung m hindurchtritt. Der Düsen körper 1 ist mit dem Zwischenstück 7 unter Zwi schenfügung einer Dichtung verschraubt. Das Zwi schenstück 7 besitzt eine zentrale Bohrung, durch die die dornartige Verlängerung 6a der Düsennadel 6 hindurchtritt. Das Zwischenstück 7 ist an seiner von den Düsenmündungen<I>m</I> und<I>n</I> abgewandten Seite topfartig ausgebildet und mit einem Innengewinde versehen. Ein entsprechendes Aussengewinde besitzt ein am rückwärtigen Ende verschlossener Zylinder 8, der mit dem Zwischenstück 7 verschraubt ist.
Im Zylinder 8 gleitet ein Kolben 9, der mit dem rück seitigen Ende des die Düsennadel tragenden Dorns 6a fest verbunden und in der Schliessrichtung der Düsennadel 6 von einer Feder 10 belastet ist. Der die Feder 10 aufnehmende Raum hinter der Dicht fläche des Kolbens 9 im Zylinder 8 steht über öff- nungen 11 mit der Aussenluft in Verbindung. Vor der Kolbendichtfläche befindet sich im Zylinder 8 der Druckraum e, der über die Bohrung 12 mit dem Anschluss 13 am Zwischenstück 7 in Verbin dung steht. Über diesen Anschluss wird ein Druck mittel, z. B. Druckluft, in den Druckraum e zur Betä tigung des Kolbens 9 eingeführt.
Es lässt sich durch axiale Verschiebung des Kolbens 9 die mit diesem verbundene Düsennadel 6 aus der Mündungsöffnung m der Düse führen und ein für die Zerstäubung gün stiger Nadelhub einstellen.
Zur Trennung des Druckraumes e von dem das zu zerstäubende Medium aufnehmenden Raum a ist über den Dorn 6a eine schlauchförmige elastische Trennwand 14 geschoben. Die elastisch nachgiebige Trennwand 14 ist am rückwärtigen Ende mit dem Kolben 9 und an ihrem den Düsenmündungen m und n zugewandten Ende mit einem Ring 15 druckfest verbunden. Dieser Ring 15 ist unter Einfügen einer Dichtung 16 mittels der am unteren Ende ein Ge winde aufweisenden Büchse 17 fest und druckdicht mit dem Zwischenstück 7 verspannt. Im Zwischen stück 7 ist dafür an der entsprechenden Stelle eine Eindrehung vorgesehen. Der Dorn 6a gleitet mit reichlich bemessenem Spiel durch die zentrale Boh rung im Zwischenstück 7.
Die Öffnung in der Dich tung 16 übt auf die Mantelfläche des Dorns 6a kei nen Druck aus. Die schlauchförmige Trennwand 14 folgt den axialen Bewegungen der Düsennadel 6 auf den Dorn 6a mit elastischen Längsänderungen, ohne dabei die sichere Abdichtung zwischen den Räumen a und e zu verändern. Ist die Länge der elastischen schlauchförmigen Trennwand 14 so gewählt, dass sie bei geschlossener Mündungsöffnung in eine gewisse Vorspannung besitzt, so liefert die Trennwand ganz oder teilweise die zur Belastung der Düsennadel 6 in Schliessrichtung erforderliche Kraft anstelle der Fe der 10.
Zur Hubbegrenzung der Düsennadel 6 ist im Bo den des Zylinders 8 ein Gewindezapfen 18 vorgese hen, der gegen das rückwärtige Ende des Dorns 6a bewegt werden kann. Der Gewindezapfen 18 besitzt dazu aussen einen Einstellkopf 19 und zum Fixieren der richtigen Einstellung eine Gegenmutter 20.
Düsen mit den Merkmalen der Erfindung eignen sich insbesondere zum Zerstäuben von Kieselsol und Kunststoffdispersionen.
Multi-substance atomizer nozzle The invention relates to a multi-substance atomizer nozzle which can be used for the controlled atomization of highly viscous substances or suspensions that tend to form solid residues on the moving parts and in the vicinity of the nozzle opening.
There are known atomizer nozzles for homogeneous and homogeneous substances, through whose nozzle opening a needle can be pushed in order to keep the nozzle opening cross-section free. The nozzle needle is loaded by a spring in the closing direction and is located at the front end of a mandrel which is arranged in the axis of the nozzle body. At its rear end, this mandrel can be provided with a piston sliding in a cylinder. If this piston is variably loaded by a pressure medium, then the nozzle opening can not only be cleaned with the aid of the needle, but also automatically opened and closed with an adjustable stroke.
Also known are two-substance or multi-substance nozzles in which the medium to be finely distributed is detected and atomized by a separately supplied gas stream which is under pressure. Dual or multi-substance atomizer nozzles are mostly designed as so-called external atomizers. This means that atomization does not occur until immediately after leaving the nozzle opening, which is surrounded by an annular ring of compressed air outlet points.
On multi-substance atomizer nozzle, which are equipped with a spring loaded pressure medium-actuated nozzle needle from, a careful seal between the tween the liquid to be atomized and contain the space required, which receives the pressure medium to actuate the piston. For this purpose, ring seals or multi-part packs have been provided so far, which attach firmly to the axially displaceable mandrel bearing the nozzle nails. A secure seal on the outer surface of the mandrel is only achieved if high pressure is exerted on the sealing rings or the packing.
However, the high pressure impairs the fine adjustment of the nozzle needle in the axial direction. It has also been shown that ring seals when atomizing certain media, such as. B. silica sol, drove their sealing properties disadvantageously changed and soon fail.
It has now been found that these disadvantages of multi-fuel atomizer nozzles with an adjustable nozzle needle are eliminated if between the cavity through which the medium to be atomized is brought to the nozzle mouth and the pressure medium for actuating the piston with the needle receiving Space is a loosely pushed over the needle mandrel tubular partition is arranged, which follows the axial movements of the nozzle needle with elastic changes in length.
The invention is then explained using the following description and the drawing, for example. The drawing shows a cross section through an atomizer nozzle.
The atomizer consists of a multi-part housing, the individual parts of which are coaxially joined together. The nozzle body 1 contains the separate spaces customary in multi-fluid nozzles for the medium to be atomized and the compressed air required for the atomization. A screw-on, front conical mouthpiece 2 is placed on the nozzle body 1.
Together with the nozzle bushing 3 inserted into the nozzle body 1, the mouthpiece 2 forms the concentric nozzle openings <I> m </I> and <I> n. </I> The medium to be atomized enters the cavity a at the rear via the connection 4 The end of the nozzle body 1 and is then passed through the cavity b in the interior of the nozzle sleeve 3 to the mouth opening m. The compressed air additionally used for atomization flows from the connection 5 via the cavity c in the nozzle body 1 and further via the cavity d in the mouthpiece 2 to the ring-shaped mouth opening n of the nozzle.
In the nozzle sleeve 3, the nozzle needle 6 is inserted from the rear end, the conical tip of which passes through the orifice m. The nozzle body 1 is screwed to the intermediate piece 7 with the interposition of a seal. The inter mediate piece 7 has a central bore through which the mandrel-like extension 6a of the nozzle needle 6 passes. The intermediate piece 7 is pot-shaped on its side facing away from the nozzle mouths <I> m </I> and <I> n </I> and is provided with an internal thread. A corresponding external thread has a cylinder 8 which is closed at the rear end and which is screwed to the intermediate piece 7.
A piston 9 slides in the cylinder 8 and is firmly connected to the rear end of the mandrel 6a carrying the nozzle needle and is loaded by a spring 10 in the closing direction of the nozzle needle 6. The space receiving the spring 10 behind the sealing surface of the piston 9 in the cylinder 8 is connected to the outside air via openings 11. In front of the piston sealing surface there is the pressure chamber e in the cylinder 8, which is in communication via the bore 12 with the connection 13 on the intermediate piece 7. This connection is a pressure medium, z. B. compressed air, introduced into the pressure chamber e to actuate the piston 9.
The nozzle needle 6 connected to it can be guided out of the orifice m of the nozzle by axial displacement of the piston 9 and a needle stroke which is favorable for atomization can be set.
In order to separate the pressure space e from the space a which receives the medium to be atomized, a tubular elastic partition 14 is pushed over the mandrel 6a. The elastically resilient partition 14 is connected to the piston 9 at the rear end and to a ring 15 at its end facing the nozzle openings m and n. This ring 15 is clamped firmly and pressure-tight with the intermediate piece 7 by inserting a seal 16 by means of the sleeve 17 having a Ge thread at the lower end. In the intermediate piece 7, a recess is provided at the appropriate point. The mandrel 6a slides with ample play through the central bore in the intermediate piece 7.
The opening in the device 16 you exerts on the outer surface of the mandrel 6a kei NEN pressure. The tubular partition 14 follows the axial movements of the nozzle needle 6 on the mandrel 6a with elastic changes in length, without changing the secure seal between the spaces a and e. If the length of the elastic tubular partition 14 is chosen so that it has a certain pretension when the mouth opening is closed, the partition delivers all or part of the force required to load the nozzle needle 6 in the closing direction instead of the spring 10.
To limit the stroke of the nozzle needle 6, a threaded pin 18 is vorgese hen in the Bo of the cylinder 8, which can be moved towards the rear end of the mandrel 6a. For this purpose, the threaded pin 18 has an adjusting head 19 on the outside and a lock nut 20 for fixing the correct setting.
Nozzles with the features of the invention are particularly suitable for atomizing silica sol and plastic dispersions.