Verfahren und Apparat zum Erzeugen und Auftragen eines Schaumes auf eine zu behandelnde
Oberfläche
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Apparat zum Erzeugen und Auftragen eines durch mindestens eine schäumfähige Flüssigkeit und ein Gas gebildeten Schaumes mittels einer Sprühvorrichtung auf eine zu behandelnde Oberfläche, z. B. zum Zwecke der Reinigung derselben. Die Erfindung ist insbesondere zum Reinigen der Ausseuflächen von Flugzeugen, Schienenund Strassenfahrzeugen oder stationären Anlagen, wie Brennstofftanks, Gebäuden usw., anwendbar, auf deren Aussenflächen sich immer wieder klebrig fettige, hartnäckig haftende Ablagerungen niederschlagen.
Es ist schon vorgeschlagen worden, solche verschmutzte Oberflächen durch Auftragen eines Reinigungskomponenten enthaltenden Schaumes zu reinigen, wobei das Ausmass des erzielten Erfolges von der dem Schaum eigenen Dauerhaftigkeit abhängt, da der Schaum auf der zu reinigenden Oberfläche ausreichend lange verbleiben muss, um die in ihm enthaltenen Reinigungskomponenten voll zur Wirkung gelangen zu lassen.
In einer bekannten Vorrichtung zum Erzeugen und Auftragen von Schaum auf eine Oberfläche wird eine schäumfähige Flüssigkeit und ein Gas getrennt in eine kurze zylindrische Schäumkammer geführt, welche gegen ihr Auslassende hin eine Geflechtmasse oder ein Gitterwerk mit einer Vielzahl von Durchgängen enthält, durch welche das Gas und die schäumfähige Flüssigkeit durch den Gasdruck getrieben werden, wobei Gas und Flüssigkeit sich derart vermischen, dass ein Schaum entsteht, der durch eine nächste Kammer und/ oder eine lange Leitung in eine Sprühvorrichtung geleitet und mittels der letzteren auf die zu reinigende Oberfläche gegeben wird.
Obwohl die gebräuchlichen Vorrichtungen einschliesslich der vorgenannten einen Schaum von etwelcher Haltbarkeit liefern, hat sich doch ergeben, dass der mit herkömmlichen Verfahren erzeugte Schaum zum Reinigen von Oberflächen, auf denen zähe, fettige Niederschläge hartnäckig haften, wie auf den Aussenflächen von Flugzeugen und Strassenfahrzeugen, ungeeignet ist, da diese Verschmutzungen eine verlängerte Berührung mit den Reinigungskomponenten erfordern, während die bisher verwendeten Schäume zu rasch zusammenfallen und eine Flüssigkeit bilden, die von der beschäumten Oberfläche abfliesst, ohne eine vollständige Reinigungswirkung erzielt zu haben.
Das Verfahren gemäss der Erfindung, bei welchem wenigstens eine Flüssigkeit die schäumfähig ist, unter Druck sowie ein Gas für sich in eine Schäumkammer gefördert werden, in der sich ein Gebilde mit einer Vielzahl verschlungener feiner Durchgänge zur Schaumstabilisierung befindet, zeichnet sich dadurch aus, dass der die Schäumkammer verlassende Schaum, ohne Beiführung weiterer Substanzen, mittels der Sprühvorrichtung, die mit der Schäumkammer zusammengebaut ist und in direkter Verbindung mit ihrem Inneren steht, direkt von der Schäumkammer auf die zu behandelnde Oberfläche abgegeben wird.
Der erfindungsgemässe Apparat zur Durchführung des Verfahrens, der mit einer Schäumkammer versehen ist, die einen gemeinsamen Einlass für eine Flüssigkeit und ein Gas aufweist, wobei die Flüssigkeit eine konzentrierte oder verdünnte schäumfähige Flüssigkeit ist, in der Kammer ein den Schaum stabilisierendes Gebilde mit einer Vielzahl verschlungener feiner Durchgänge vorhanden ist und eine Sprühvorrichtung zum Auftragen des erzeugten Schaumes vorgesehen ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Sprühvorrichtung mit der Schäumkammer verbunden ist, welch letztere zum Anschluss an eine Gas- und Flüssigkeitsversorgung eingerichtet ist, wobei die Schäumkammer um ein Mehrfaches länger als weit ausgebildet und mit ihrem Innern direkt mit der Sprühvorrichtung verbunden ist, damit der erzeugte Schaum von der Kammer direkt auf die zu behandelnde Oberfläche abgegeben werden kann.
Beispiele von schäumfähigen Flüssigkeiten zur Verwendung beim Reinigen bemalter Oberflächen, zum Beiseitigen bestehender Farbanstriche oder zum Auffrischen von Metalloberflächen sind beispielsweise: (1) Lösungen von Alkalireinigungsmittel, wie zum Beispiel Alkalimetallsilikate und Phosphate mit Zugabe von Benetzungsmittel, wie z. B. langkettige Alkylsulfonate oder quarternäre Ammoniumverbindungen mit oder ohne Zugabe von Schäumungsmitteln.
(2) Lösung von Phosphorsäure, nichtionischen Benetzungsmitteln, Verdickungsmitteln, wie z. B. Celluloseäthern, mit oder ohne Zugabe von Schäumungsmitteln.
(3) Chlorierte Kohlenwasserstoffe, Verdickungsmittel, wie z. B. Methyl-Cellulose, nichtionische oberflächenaktive Mittel mit oder ohne Zugabe von Schäumungs- mitteln.
Der Erfindungsgegenstand wird anschliessend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Apparat zum Liefern von schäumfähiger Flüssigkeit und Verdünnungsmittel;
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Apparates nach Fig. 1, jedoch mit einer Mischkammer und einer Förderpumpe;
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der Förderleitungen zu einer Sprühvorrichtung;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer Sprühvorrichtung;
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Bemes sungsvorrichtung;
Fig. 6 zeigt einen ähnlichen Querschnitt wie Fig. 5 mit der Bemessungsvorrichtung in einer unterschiedli chen Betriebsstellung ;
Fig. 7 und 8 zeigen den Fig. 5 und 6 ähnliche Querschnitte, welche ein anderes Ausführungsbeispiel der Bemessungsvorrichtung zeigen;
Fig. 9 und 10 zeigen je einen Querschnitt längs den Linien IX-M in Fig. 5 bzw.
X-X in Fig. 7; und
Fig. 11 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Apparates zur Abgabe gemischter Medien;
Fig. 12 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen Apparat zur Abgabe von zwei in konstantem volumetrischem Verhältnis gemischten Medien; und
Fig. 13 ist eine der Fig. 12 ähnliche Darstellung eines Apparates zur Abgabe von drei in konstantem volumetrischem Verhältnis gemischten Medien.
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 11 ist ein Konzentrat einer chemischen, schäumfähigen Flüssigkeil in einen Behälter oder Tank 1 eingefüllt, welcher alsdann gegen den Eintritt von Luft mittels einer Abschlusskappe 2 dicht geschlossen wird und einen Auslass 3 in Form einer flexiblen Verbindung, z. B. der Leitung 5, besitzt, welche in eine Mischkammer 6 führt.
In einem Tank 7 befindet sich ein Verdünnungsmittel, welches durch eine Leitung 8 von einer Versorgungsstelle nachgespiesen wird, wobei die Leitung 8 in ein Kugelventil 9 mündet, durch welches das Ni veau des Verdünnungsmittels im Tank 7 praktisch konstant gehalten wird. Das offene Ende 10 der Leitung 3 ist an einem Schwimmer 4 befestigt, so dass die schäumfähige Flüssigkeit das untere Leitungsende 10 im Schwimmer 4 mit dem Flüssigkeitsspiegel im Schwimmer praktisch in der Ebene des Flüssigkeitsspiegels des Verdünnungsmittels im Tank 7 abschliesst.
Im Schwimmer ist eine Luftkammer 11 vorgesehen, welche den ersteren schwimmend hält, und die die Schwimmerflüssigkeit enthaltende Kammer 12 ist durch eine Leitung 13 gegen die Atmosphäre offen, so dass, wenn schäumfähige Flüssigkeit durch die Leitung 5 fliesst, Luft durch die Leitung 3 in Blasen aufsteigen wird und zusätzlicher schäumfähiger Flüssigkeit durch die Leitung 3 zu gelangen erlaubt, um den Flüssigkeitsinhalt im Schwimmer nachzufüllen.
Die Konstruktion des Schwimmers kann variieren, z. B. könnte die Luftkammer in Form von Taschen in oder rings um den Schwimmer angeordnet sein. Die Verbindung der Leitung 3 mit dem Schwimmer kann, wie gezeigt, vertikal sein, so dass das Niveau der schäumfähigen Flüssigkeit in der Kammer 12 nach Wunsch variiert werden kann, obwohl es vorzugsweise mit der Ebene des Flüssigkeitsspiegels im Tank 7 übereinstimmt.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, führt eine Leitung 15 vom Tank 7 bei 14 in die abgedichtete Mischkammer 6, welche im Bereich über dem Flüssigkeitsspiegel des Verdünnungsmittels im Tank 7 unter erniedrittem Druck steht, so dass die Schwerkraft beim Fördern von Verdünnungsmittel in die Kammer 6 mithilft, wobei aber der durch die Saugwirkung der Pumpe 22 verminderte Druck in der Kammer 6 Verdünnungsmittel und schäumfähige Flüssigkeit in die Kammer 6 saugt, welche daher auf gleichem Niveau mit oder über dem Flüssigkeitsspiegel des Tanks 7 sein können. Die Leitung 5 teilt sich in mehrere Abzweigungen 16, 17 18 und 19, welche ebenfalls in die Kammer 6 auf einem gleichen Niveau wie die Öffnung 14 der Leitung 15 münden und je einen Hahn 20 besitzen.
Erwünschtenfalls kann die Zufuhr von Verdünnungsmittel so angeordnet sein, dass anstelle einer einzigen Leitung 14 eine Reihe von Leitungen vorgesehen ist, von denen jede eine Öffnung von passender Bemessung besitzt. Die Hahnen 20 können jedoch eingestellt werden, um die Verdünnung der konzentrierten schäumfähigen Flüssigkeit in einer vorbestimmten Weise anzupassen. Diese Hahnen 20 können als Alternative zur weiter hinten näher erläuterten Zumessvorrichtung ausgebildet sein oder gehandhabt werden, um eine vorbestimmte Konzentration herbeizuführen. Die Hahnen werden zuerst in die Öffnungs- oder Schliessstellung gebracht, also voll geöffnet oder ganz geschlossen, so dass die Zumessung durch die Öffnungen, welche durch die Betätigung der Hahnen ausgewählt werden, erfolgt.
Obgleich die Öffnungen der Leitungszweige 15 bis 19 in der Kammer 6 über dem Flüssigkeitsspiegel des Verdünnungsmittels im Tank 7 liegen, könnten sie auf gleicher Höhe oder unter diesem Spiegel liegen, doch würde im letzteren Fall ein Ansaugen der Flüssigkeiten stattfinden, was im allgemeinen nicht erforderlich ist.
Von der Mischkammer 6 führt eine Förderleitung 21 in eine Pumpe 22 in einer Mischförderleitung 23, so dass die Pumpe in der Kammer 6 einen Unterdruck erzeugen kann und dabei die beiden Flüssigkeiten aus dem Tank 7 bzw. dem Schwimmer 4 saugt. Die Düsen oder Öffnungen der Leitungen 5 bis 19 in der Kammer 6 sind so bemessen, dass sie das gewünschte Mischverhältnis zwischen Konzentrat und Verdünnungsmittel ergeben. Anstatt mehrerer Düsen, für die schäumfähige Flüssigkeit, wie beschrieben, kann eine einzige Düse vorgesehen sein. Die proportionierte Bemessung der genannten Öffnungen lässt sich auch irgendeinem Unterschied der Viskosität anpassen, welcher zwischen der schäumfähigen Flüssigkeit und dem Verdünnungsmittel bestehen kann.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass die die Pumpe 22 aufweisende Leitung 23 von der Versorgungsseite 25 her durch ein Steuerventil 24 in eine Gemischförderleitung 26 führt, welche über ein Steuerventil 27 für die in bemessener Weise verdünnte, schäumfähige Flüssigkeit zur Sprühvorrichtung 36 verläuft, wobei das Ventil 27 in der Leitung 26 angeordnet ist, um dem Benützer der Vorrichtung griffbereit zur Verfügung zu stehen. Einzelheiten der Sprühvorrichtung 36 sind aus dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel einer solchen ersichtlich.
Versorgungsseitig ist auch eine Luftleitung 28 vorhanden, welche von einer Druckluftversorgung, z. B. einem Kompressor 29, über ein Steuerventil 30 zur Leitung 31 führt, welche sich mit der Leitung 26 im Bereich der Sprühvorrichtung 36 vereinigt, wobei ein vom Benützer bedienbares Steuerventil 32 in der Leitung 31 neben dem Ventil 27 vorgesehen ist.
Auch verläuft von der Versorgungsseite 25 her eine Wasserversorgungsleitung 33, welche mit einer Pumpe 34 versehen ist, über ein Steuerventil 35 zur Leitung 31.
Es ist somit ersichtlich, dass der Benützer der Sprühvorrichtung durch Betätigung der Ventile 27 und 32 die Zufuhr von schäumfähiger Flüssigkeit und Luft zur Sprühvorrichtung einstellen kann, um eine Schaumsprühung zu bilden, was nun beschrieben wird. Wenn die Schaumsprühung beendigt ist, schliesst der Benützer die Ventile 27 und 30 und öffnet gleichzeitig das Ventil 35, so dass die Sprühvorrichtung nun zum Versprühen von Wasser als Spülflüssigkeit auf die zuvor mit Schaum überdeckte Oberfläche benützt wird.
Durch geeignete Einstellung der Ventile 27, 32, 35 und 30 kann der Benützer entweder schäumende oder nicht schäumende Flüssigkeit oder Luft oder Wasser je separat oder ein Gemisch von Luft und Wasser beziehen, so dass durch eine einzige Austrittsleitung 36 der Sprühvorrichtung die passenden Medien oder Mischungen derselben gemäss der Auswahl des Benützers geliefert werden können.
Die konzentrierte schäumfähige Flüssigkeit wird vorzugsweise mit dem Verdünnungsmittel vermischt geliefert, doch kann das Ventil 37 in der Leitung 15 geschlossen werden, so dass unverdünnte, schäumfähige Flüssigkeit zur Sprühvorrichtung geliefert wird.
Fig. 4 zeigt eine Sprühvorrichtung, welche aus Zwillingssprühdosen 40 besteht, welche durch die Leitungen 41 und 42 versorgt werden. Die Leitung 41 führt von der Leitung 26 über das Ventil 27 und durch einen Zweiweghahn 43 zu den Düsen 40. Die Leitung 42 ist an das Auslass-Ende einer Schäumkammer 45 angeschlossen, welche durch die Leitung 31 über das Ventil 32 mit schäumfähiger Flüssigkeit beliefert wird. Eine Abzweigung 47 führt vom Hahn 43 in die Leitung 31.
Die Kammer 45 enthält ein Gebilde 46, welches irgendwelcher Art mit darin enthaltenen feinen Durchgängen sein kann, wodurch bewirkt wird, dass sich schäumfähige Flüssigkeit und Luft darin eng verbinden, um einen stabileren und gleichmässigeren Schaum zu bilden, als er beim blossen Mischen von Luft mit der Flüssigkeit ohne eine solche Vorrichtung entstehen würde. Dieses den Schaum stabilisierende Gebilde kann durch eine oder eine Reihe von Spiralen, durch Gewebematerial, durch ein Netz oder Gitter, durch eine Masse verflochtener Fasern oder durch Zellstoffmaterial gebildet sein. Der Dreiweghahn 43 ermöglicht dem Benützer, die schäumfähige Flüssigkeit zur oberen Düse 40 direkt oder erfindungsgemäss zur unteren Düse über die Kammer 45 zu leiten.
Der Schaum kann bestimmt sein, die Oberfläche zu reinigen, Farbe zu beseitigen, Oxydation oder Schutzfilme wegzunehmen, die Oberfläche aufzufrischen oder chemisch zu verändern. Wenn ein Benetzungsmittel benützt wird, kann dasselbe als Schäumungsmittel wirken, wobei einige Stoffe Eigenschaften haben können, um in Vermischung mit Luft ohne Zufügung spezieller Schäumungsmittel einen steifen Schaum zu bilden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 ist ein Behälter 100 durch zwei schalenförmige Hälften gebildet, welche mit Randflanschen 101 dicht zusammengeschlossen sind, zwischen welche eine flexible Membran 116 dichtschliessend eingeklemmt ist, deren Material für die mit ihr in Berührung stehenden Medien unempfindlich und undurchlässig ist. Die Membranfläche ist grösser als die Querschnittsfläche des Behälterhohlraumes in der Ebene des Flansches 101, so dass die Membran bei leerem Behälter durchhängen und erwünschtenfalls sogar an der Schalenwandung des Behälters anliegen würde.
Die Membran unterteilt den Behälter in zwei Abteile für getrennt enthaltene Medien A und B und weist das Merkmal auf, dass sie genügend gross ist, um zwischen den beiden Flüssigkeiten frei bewegt zu werden und eine künstliche, undurchlässige und praktisch reibungslose Trennwand zu bilden, welche gewährleistet, dass die beiden Medien im Behälter unter gleichem Druck stehen. Der Behälter hat die Form von zwei gegeneinandergelegten Kuppelschalen, doch ist das angewendete Prinzip bei irgendeiner Form des Gefässes mit einer Membran von passender Gestalt und Beschaffenheit durchführbar.
Das Medium A nach Fig. 12 ist ein Konzentrat einer Flüssigkeit, welche schäumfähig ist. Wenn diese Flüssigkeit in den Behälter eingefüllt worden ist, wird dieser mittels einer Verschlusskappe 102 dicht verschlossen. Der Behälter besitzt auf der von der Flüssigkeit B abgekehrten Seite der Membran 16 einen Auslass 103, der in eine Leitung 105 führt, durch welche die Flüssigkeit A an eine Abgabestelle gelangt, die als Mischkammer 106 einer Zumessungsvorrichtung 107 der zuvor beschriebenen Art gezeigt ist. Die Leitung
105 verzweigt sich in mehrere Leitungen 108, von denen jede durch ein Ventil 109 beherrscht ist und in die Kammer 106 führt, so dass bei Betätigung eines oder mehrerer der Ventile 109 die gewünschte Menge des Konzentrates in die Kammer 106 fliesst.
Das zweite Medium B ist z. B. Wasser der öffentlichen Wasserversorgung oder eine Flüssigkeit von einem Drucktank oder einer Pumpe, welche Flüssigkeit zum Mischen mit dem Konzentrat A bestimmt ist und durch eine Leitung 110 über ein Steuerventil 111 in die Kammer 106 gelangt. Ein Auslass 112, der durch ein nichtgezeigtes Ventil gesteuert sein kann, führt aus der Kammer 106 zugemessene oder gemischte Flüssigkeiten A und B, z. B. verdünnte Lösung des Konzen trates, zur Sprühvorrichtung, welche ein den Schaum stabilisierendes Gebilde enthält, wie es vorgängig in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben wurde.
Die Förderleitung 110 ist durch eine Abzweigung 115 an die untere Hälfte des Behälters 100 angeschlossen, in welchem die beiden Flüssigkeiten durch die flexible Membran 116 voneinander getrennt sind. Wenn also die Flüssigkeit B durch die Leitung 110 fliesst, beginnt sich das untere Abteil des Behälters 100 mit Flüssigkeit B zu füllen und übt seinen Druck auf das Konzentrat A aus, so dass dasselbe wie auch die in der Leitung 110 befindliche Flüssigkeit B unter gleichem Druck in die Kammer 106 und aus derselben durch die Abgabeleitung 112 zur Sprühvorrichtung gelangt.
Die Leitung 110 ist mit einem durch ein Ventil 117 beherrschten Ablass versehen, durch welchen nach dem Schliessen eines Absperrventils 1 17a die Leitung 110 entleert oder der Druck darin wesentlich vermindert werden kann, vielleicht bis auf Atmosphärendruck, so dass das obere Abteil des Behälters 100 mit dem Konzentrat A gefüllt werden kann.
Im Gebrauch wird die Flüssigkeit B unter Druck auf die eine Seite der Membran 116 gebracht, welche diesen gleichen Druck auf die auf der andern Seite der Membran im Behälter befindliche Flüssigkeit A überträgt, wobei dieses Prinzip gleichermassen bei jeder Form eines mit einer Membran von passender Ausbildung und Beschaffenheit versehenen Behälters anwendbar ist.
Wenn die Flüssigkeit A im Behälter verbraucht ist und das entsprechende Abteil desselben Nachfüllung benötigt, werden die Ventile 117 und 1 17a betätigt, um die Flüssigkeit B abzulassen oder durch Schwerkraft oder mittels einer Pumpe in einen Speicherbehälter zurückzuführen.
Es ist zu erwähnen, dass die einzelnen Ventile 109 in der Zumessvorrichtung erwünschtenfalls weggelassen werden und die Enden der Leitungen 108 mit Mündungen vorbestimmter Weite versehen sein können, um die Bildung eines homogenen Gemisches der Flüssigkeiten in volumetrischer Proportion zu den Mündungsweiten zu bewirken.
Fig. 13 zeigt im Behälter 100 drei Mediumabteile, z. B. für zwei unterschiedliche Flüssigkeiten A und B und ein Gas C, wobei wenigstens eine der beiden Flüssigkeiten schäumfähig ist. Die Abteile sind in Lagen übereinander angeordnet und benachbarte Abteile sind durch Membranen 118 bzw. 119 in der Art der Membran 116 in Fig. 12 voneinander getrennt. Da das mittlere Abteil für das Gas C bestimmt ist, weist dieses Abteil zueinander parallel angeordnete Abstandhalter 120 auf, welche die Mernbranen 118, 119 voneinander getrennt halten, falls der Behälterinhalt der Flüssigkeiten A und/oder B gross ist. Der Einlass 122 für das Gas C befindet sich am Behälter zwischen den Abstandhaltern 120, welche mit Durchbrechungen versehen sind, um den freien Durchtritt des Gases C zu den Membranen 118, 119 zu erlauben. Das Gas im mittleren Abteil kann z.
B. unter Druck stehende Luft sein, wobei unter diesen Umständen das Ventil 111 geschlossen sein kann, so dass die Luft im mittleren Abteil auf konstantem Druck bleibt. Das Medium C könnte jedoch auch eine Flüssigkeit sein, welche mit den Flüssigkeiten A und B in die Kammer 106 fliesst. In dieser Bauart ist das mittlere Abteil des Behälters als ein erweitertes Zwischenstück in die Leitung 110 eingebaut.
Von der Zumessungskammer 106 fliessen die zugemessenen oder vermischten Flüssigkeiten an die Sprühvorrichtung, welche wie in Verbindung mit Fig. 4 ausgebildet ist und bedient wird.
Die Behälter 100 nach Fig. 12 und 13 oder mehrere derselben können in solcher Weise zu einem System zusammengeschlossen sein, dass Flüssigkeiten unter Druck in irgendeinem der angeordneten Behälter verwendet werden können, um die andern Behälter des Systems zu beeinflussen. Somit kann eine Mehrzahl von Flüssigkeiten unter der Wirkung eines einzigen komprimierten Gases, z. B. Druckluft, welches unter geeignetem Druck von z. B. 2,1 atü steht, abgegeben werden.
Als Erweiterung der zuvor beschriebenen Zumessungsvorrichtung kann dieses System abseits vom Behälter 100 oder mehreren solcher Behälter derart betätigt werden, dass der Benützer über die verschiedenen Flüssigkeiten, welche unter der Wirkung des genannten Druckes befördert werden, eine Kontrolle hat. Der Vorteil dieser abgesonderten Anordnung liegt darin, dass eine solche Kontrolle eine sofortige erwünschte Änderung des Mischungsverhältnisses der Medien ermöglicht, ohne dass es nötig ist, die Lieferleitungen der verwendeten Verdünnung vor einer solchen Änderung zu entleeren. Die Steuerventile 109 der Zumessungsvorrichtung und der Kammer 106 können an einer Sprühvorrichtung oder Spritzpistole angeordnet sein.
Um die Handhabung zu vereinfachen, können die individuellen Ventile 109 durch eine Einrichtung ersetzt sein, mittels welcher sie durch ein einziges Schaltorgan gesondert gesteuert werden. Die Ventile 121 und das Ventil 111, welche in Fig. 13 ersichtlich sind, befähigen den Benützer, jedes oder irgendeines der Medien nach Wunsch abzuschalten, während die Verwendung der übrigen Medien fortgesetzt wird.
Es versteht sich, dass die Leitung 105 für die Flüssigkeit B an der Kammer 106 durch eine Vielzahl von Düsen und Ventilen angeschlossen sein kann, wie dies für die Flüssigkeit A der Fall ist.
Die Sprühvorrichtung, in welche die zugemessenen Medien aus der Zumessungsvorrichtung unter dem Druck in der Kammer 106 gefördert werden, kann wie beim ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ausgebildet sein.
Die Fig. 5, 6 und 9 zeigen eine Vorrichtung zum Zumessen zweier Medien, welche ausgebildet ist, um durch den Benützer der Sprühvorrichtung bedient zu werden, und in der letzteren eingebaut sein kann, aber auch verwendet werden kann, um das Mehrfachsystem an der Zumessungskammer der zuvor beschriebenen Konstruktionen zu ersetzen. Diese Vorrichtung ist grundsätzlich ein zweiteiliges Ventil, in welchem der eine Teil beweglich angebracht ist, um den Durchfluss durch eine Anahl in einstellbaren Kombinationen vorgesehene Löcher im andern Teil so zu steuern, dass die beiden Medien das Ventil in vorbestimmten Verhältnismengen durchfliessen.
Das Ventil besitzt ein hohles Ventilgehäuse 50, das zwei halbringförmige Hohlräume 51, 52 aufweist, in welche je eines der beiden Medien A und B fliesst.
Die innere ringförmige Wandung bildet mit ihrer inneren Fläche 53 ein Lager für einen noch zu beschrei benden Ventilzapfen 54 und besitzt eine Anzahl Durch trittslöcher 55, die die Hohlräume 51, 52 mit dem Zapfenlagerhohlraum verbinden können. Für eine gleiche anteilsmässige Zumessung besitzen die Löcher 55 alle den gleichen Querschnitt. Der Ventilzapfen 54 kann konisch oder zylindrisch sein, und sein Lagerhohlraum ist dementsprechend ähnlich geformt, so dass er darin eine Abdichtung bildet. Der Ventilzapfen besitzt einen vollen Teil 56 und eine Ausnehmung 57, welche mit einem zentralen Auslasskanal 58 durch einen Kanal 59 (Fig. 9) in Verbindung steht.
Das Ventilgehäuse 50 besitzt einen mit dem Kanal 58 in Verbindung stehenden Auslass 60 (Fig. 9) und zwei Einlasskanäle 61, 62 für je eines der Medien A und B. Der Ventilzapfen 54 wird durch eine Ringkappe 63 in seinem Lager gehalten und durch einen Knopf 64 oder dergleichen gedreht, wobei geeignete mediumdichte Packungen zwischen den relativ zueinander beweglichen Teilen vorgesehen sind. Eine Arretiervorrichtung, wie z. B. eine unter Federdruck stehende Kugel am einen Ventilteil, welche in Vertiefungen im anderen Ventilteil eingreifen kann, ist vorzugsweise vorgesehen, um den Ventilzapfen in der mittels des Knopfes 64 eingestellten Stellung zu halten, damit der Mediumdurchfluss durch das Ventil aufrechterhalten bleibt.
Bei der Einstellung des Ventilzapfens (54) gemäss Fig. 5 fliesst nur das Medium B, dagegen bei der Einstellung gemäss Fig. 6 fliessen beide Medien im Mischungsverhältnis von 3A/7B zur Sprühvorrichtung.
Wenn B die schäumfähige Flüssigkeit und A das Verdünnungsmittel ist, dann wird bei der Ventilstellung nach Fig. 5 1000/oige oder reine Flüssigkeit B zur Sprühvorrichtung und in der Ventilstellung nach Fig. 6 eine 700/oige Lösung der Flüssigkeit B an die Sprühvorrichtung geliefert.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7, 8 und 10 ist der Ventilzapfen 54 am Ventilgehäuse 50 fest angeordnet und der die Löcher 55 aufweisende Ventilring 65 ist darin mittels des Bedienungsknopfes 64 drehbar. Der Ventilzapfen besitzt zwei Kanäle 59 zu je einem der Einlasskanäle 66, 67 für die Medien A und B, und das Ventilgehäuse 50 weist einen einzigen Auslass 68 für das Gemisch auf, welcher vom einzigen ringförmigen Hohlraum 69 zur Sprühvorrichtung führt.
Die Konstruktion und Betriebsweise dieses Ventils ist im übrigen gleich wie bei dem zuvor beschriebenen Ventil gemäss den Fig. 5, 6 und 9.
Ein Zapfen- oder Scheibenventil der Bauart gemäss den Fig. 7 und 8 könnte zum Zwecke der Einstellung des Mischungsverhältnisses von drei oder mehr Flüssigkeiten modifiziert sein, in welchem Fall der Ventilzapfen 54 durch drei oder mehr Hügeiwände 54a abgeteilt und von einem oder mehreren drehbaren Ventilringen 65 umgeben sein müsste. Die Zapfenventile nach den Fig. 5 bis 8 können in der Form von zwei scheibenartigen Körpern ausgebildet sein, von denen der eine den festen Ventilkörper und der andere den drehbaren Ventilkörper darstellt, wobei die Kanäle und Hohlräume darin ähnlich denjenigen ausgebildet sind, welche mit Bezug auf die Fig. 5 und 6 oder 7 und 8 beschrieben worden sind.
Fig. 11 zeigt einen Drucklufttank 70, welcher leer in Betrieb genommen wird (nachdem sein Flüssigkeitsinhalt mittels des Hahns 71 abgelassen worden ist) und durch eine Luftleitung 72 mit einem ein chemisches Konzentrat enthaltenden Tank 73 verbunden ist, der nach dem Einfüllen desselben durch den Einfüllstutzen 74 mittels einer druckdichten Verschlusskappe 75 dicht verschlossen wird. Über die Pumpe 76 oder mit dem Wasserdruck der öffentlichen Wasserversorgung, sofern sich Wasser als Verdünnungsmittel eignet, wird das Verdünnungsmittel in den Tank 70 gefördert, wodurch die Luft in dem darüber befindlichen Raum auf den gleichen Druck komprimiert wird. Dieser Druck wird durch die Leitung 72 auf das Konzentrat B ausgeübt und beide Flüssigkeiten, Verdünnungsmittel und Konzentrat, stehen somit unter genau gleichem Druck.
Zufuhrleitungen 77 und 80 beliefern die bereits beschriebene Zumessungsvorrichtung.
Der Vorteil dieser Bauart besteht darin, dass keine Membran benötigt wird und daher die Möglichkeit einer Beschädigung bei der Verwendung korrodierender Chemikalien wegfällt. Der einzig bewegliche Bestandteil der Einrichtung ist das herkömmliche, mittels eines Kugelschwimmers 78 betätigbare Ventil 79, welches arbeitet, wenn der Drucktank sich vollständig füllt.
Dieser Fall wird nie eintreten, wenn die beiden Behälter zweckmässig bemessen sind in bezug auf die angewendeten Drücke, und wenn die Verschlusskappe 75 zuverlässig dicht schliesst.
Der Tank 73 kann innerhalb des Tanks 70 angeordnet sein, in welchem Fall im Tank 73 über dem gemeinsamen Flüssigkeitsspiegel eine Öffnung vorgesehen ist, durch welche Medium aus dem Tank 70 in den Tank 73 gelangen kann, um zum Ausgleich des Druckniveaus in den beiden Tank beizutragen.
Es ist zu bedenken, dass bei der Anwendung von verhältnismässig hohen Luftdrücken die Grösse des Tanks 73 für das Medium A im Verhältnis zu derjenigen des Tanks 70 für das Medium B vergleichsweise gross sein muss, da Pi Vi = P2-V2 Vi (bei konstanter Temperatur) ist. Die Grösse des Tanks 73 kann durch vorausgehende Unterdrucksetzung mit Luft auf einen geringeren Druck als denjenigen der Versorgung mit Verdünnungsmittel gebracht werden, wobei die Versorgung ermöglicht wird, diesen Druck zu überwinden bis zum erforderlichen Betätigungsdruck.
Die Schäumkammer 45 gemäss Fig. 4 besteht aus einem geschlossenen, rohrförmig länglichen Behälter von z. B. 180 cm Länge und einer Innenweite von 2,5 cm und ist praktisch mit Drahtspiralen gefüllt, welche z. B. einen Windungsdurchmesser von 0,35 bis 0,7 cm bei 6 Windungen pro 2,5 cm und einem Drahtdurchmesser von 0,1 cm aufweisen, wobei jede Anzahl solcher Windungen in paralleler Längs anordnung in der Kammer mit ineinandergreifenden Windungen vorgesehen sein kann, um damit die Kammer mit einer Vielzahl feiner Durchgänge zu versehen, welche unter verschiedenen Winkeln zur Längsachse der Kammer verlaufen.
Die in Schaum überzuführende Flüssigkeit und das Gas werden dieser Kammer mit einer solchen Geschwindigkeit und einem Druck zugeführt, dass das Gemisch gezwungen ist, sein Bewegungsmoment in kurzen Intervallen von Zeit und Weg andauernd über die ganze Länge der Kammer zu ändern, wobei der Schaum derart stabilisiert wird, dass er in diesem Zustand f möglichen, auch die am hartnäckigsten darauf haftenden Ablagerungen völlig aufzulösen.
Es lässt sich ersehen, dass der Apparat dank der Erfindung transportierbar ist und abgesehen von der Sprühvorrichtung und der oder den dazu führenden Zufuhrleitungen ganz abseits vom zu reinigenden Objekt, z. B. einem Flugzeug, aufgestellt werden kann.
Das Schaummaterial hat den Vorteil, dass es den Grad der Verdunstung vermindert. Der Schaum haftet auf der besprühten Oberfläche und verbleibt darauf während genügend langer Zeit, um die Durchführung der gewünschten Funktion zu ermöglichen. Alsdann kann die gleiche Sprühvorrichtung dazu benützt werden den Schaum und irgendwelche entstehende Abfallprodukte anschliessend mit Wasser wegzuspülen und nachher die Oberfläche mit komprimierter Luft, welche ohne Schwierigkeit erwärmt werden kann, zu trocknen.
Die Besonderheiten eines durch Schaum gebildeten Oberflächenbehandlungsmittels bestehen darin, dass die Neigung zum Abfliessen von der zu besprühenden Oberfläche herabgesetzt ist, die Dauer der Berührung desselben mit der Oberfläche somit verlängert wird und die durch die Umgebungstemperatur bedingten Verdunstungswirkungen beschränkt sind, wodurch eine beträchtliche Einsparung an Behandlungsflüssigkeit erzielt wird.
Auch ist ersichtlich, dass durch Gleichsetzung der Flüssigkeitsdrucke der schäumfähigen Flüssigkeit und der Verdünnungsmittel das Vermischen der beiden Flüssigkeiten erleichtert wird, was dadurch erreicht wird, dass in jeder der Flüssigkeitsleitungen in der Kammer 6 eine gleiche Anwendung niedrigen Druckes stattfindet.
Der ganze Apparat wird vorzugsweise durch eine Kraftmaschine, z. B. einen Benzin- oder Elektromotor, betätigt, welche die Pumpen und den Luftkompressor antreibt, der Druckluft von z. B. ungefähr 2,1 atü erzeugt.
Dank des Ventils gemäss den Fig. 5 bis 10 kann die Zumessungsvorrichtung an oder in der Sprühvorrichtung gebaut werden, so dass der Benützer die erforderliche Konzentration des Schaumes einstellen, sie nach Bedarf der im Gang befindlichen Arbeit ändern kann und keine komplizierte Apparatur zu tragen hat; die Steuerung der Hauptversorgung der Flüssigkeiten kann sich an einer zentralen Stelle abseits von der Sprühvorrichtung befinden und ist einfach in der Bauart und leicht im Gewicht. Überdies können mehrere Sprühvorrichtungen unabhängig voneinander benützt werden, welche alle von einem Hauptversorgungsapparat aus gespiesen werden, wie er beispielsweise anhand der Zeichnungen beschrieben worden ist.
Method and apparatus for generating and applying a foam to a surface to be treated
surface
The invention relates to a method and an apparatus for generating and applying a foam formed by at least one foamable liquid and a gas by means of a spray device onto a surface to be treated, e.g. B. for the purpose of cleaning the same. The invention can be used in particular for cleaning the outside surfaces of aircraft, rail and road vehicles or stationary systems such as fuel tanks, buildings, etc., on the outside surfaces of which sticky, greasy, stubbornly adhering deposits are repeatedly deposited.
It has already been proposed to clean such soiled surfaces by applying a foam containing cleaning components, the extent of the success achieved depending on the durability of the foam, since the foam must remain on the surface to be cleaned for a long enough time to remove the Allow the cleaning components to take full effect.
In a known device for generating and applying foam to a surface, a foamable liquid and a gas are fed separately into a short cylindrical foaming chamber which, towards its outlet end, contains a mesh mass or a latticework with a plurality of passages through which the gas and the foamable liquid are driven by the gas pressure, the gas and liquid mixing in such a way that a foam is formed, which is passed through a next chamber and / or a long line into a spray device and applied to the surface to be cleaned by means of the latter.
Although the conventional devices, including the aforementioned, produce a foam of some durability, it has been found that the foam produced by conventional methods is unsuitable for cleaning surfaces on which viscous, greasy deposits adhere, such as the outer surfaces of aircraft and road vehicles is because this contamination requires prolonged contact with the cleaning components, while the foams used up to now collapse too quickly and form a liquid that flows off the foamed surface without having achieved a complete cleaning effect.
The method according to the invention, in which at least one liquid which is foamable, is conveyed under pressure and a gas for itself into a foaming chamber in which there is a structure with a multitude of intertwined fine passages for foam stabilization, is characterized in that the The foam leaving the foaming chamber is released directly from the foaming chamber onto the surface to be treated by means of the spray device which is assembled with the foaming chamber and is in direct connection with its interior, without the addition of further substances.
The apparatus according to the invention for carrying out the method, which is provided with a foaming chamber which has a common inlet for a liquid and a gas, the liquid being a concentrated or dilute foamable liquid, in the chamber a structure stabilizing the foam with a multitude of intertwined structures fine passages are present and a spray device is provided for applying the foam generated, is characterized in that the spray device is connected to the foaming chamber, the latter being set up for connection to a gas and liquid supply, the foaming chamber being several times longer than wide and connected with its interior directly to the spray device so that the foam generated can be released from the chamber directly onto the surface to be treated.
Examples of foamable liquids for use in cleaning painted surfaces, for removing existing paint or for freshening up metal surfaces are for example: (1) Solutions of alkali cleaning agents such as alkali metal silicates and phosphates with the addition of wetting agents such as e.g. B. long-chain alkyl sulfonates or quaternary ammonium compounds with or without the addition of foaming agents.
(2) solution of phosphoric acid, nonionic wetting agents, thickeners, such as. B. cellulose ethers, with or without the addition of foaming agents.
(3) Chlorinated hydrocarbons, thickeners, such as. B. methyl cellulose, non-ionic surface-active agents with or without the addition of foaming agents.
The subject matter of the invention is then explained in more detail using several exemplary embodiments in conjunction with the accompanying drawings.
Fig. 1 shows a schematic cross section through an apparatus for supplying foamable liquid and diluent;
FIG. 2 shows a cross section of the apparatus according to FIG. 1, but with a mixing chamber and a feed pump;
3 is a schematic illustration of the delivery lines to a spray device;
Fig. 4 is a schematic illustration of a spray device;
Fig. 5 shows a cross section through a measuring device;
Fig. 6 shows a similar cross-section to Fig. 5 with the measuring device in a different operating position;
Figures 7 and 8 are cross-sections similar to Figures 5 and 6 showing another embodiment of the sizing device;
Figs. 9 and 10 each show a cross section along the lines IX-M in Fig. 5 and
X-X in Figure 7; and
11 shows a schematic cross section through a further exemplary embodiment of the apparatus for dispensing mixed media;
12 shows a schematic section through an apparatus for dispensing two media mixed in a constant volumetric ratio; and
Fig. 13 is an illustration similar to Fig. 12 of an apparatus for dispensing three media mixed in a constant volumetric ratio.
In the embodiments according to FIGS. 1 to 11, a concentrate of a chemical, foamable liquid wedge is poured into a container or tank 1, which is then tightly closed against the entry of air by means of an end cap 2 and an outlet 3 in the form of a flexible connection, e.g. . B. the line 5, which leads into a mixing chamber 6.
In a tank 7 there is a diluent, which is replenished from a supply point through a line 8, the line 8 opening into a ball valve 9 through which the level of the diluent in the tank 7 is kept practically constant. The open end 10 of the line 3 is attached to a float 4, so that the foamable liquid closes the lower end of the line 10 in the float 4 with the liquid level in the float practically in the plane of the liquid level of the diluent in the tank 7.
An air chamber 11 is provided in the float, which keeps the former floating, and the chamber 12 containing the float liquid is open to the atmosphere through a line 13, so that when foamable liquid flows through the line 5, air through the line 3 in bubbles will rise and allow additional foamable liquid to pass through line 3 to refill the liquid content in the float.
The construction of the float can vary, e.g. B. the air chamber could be arranged in the form of pockets in or around the float. The connection of the line 3 to the float can be vertical as shown so that the level of foamable liquid in the chamber 12 can be varied as desired, although it preferably coincides with the plane of the liquid level in the tank 7.
As can be seen from Fig. 2, a line 15 leads from the tank 7 at 14 into the sealed mixing chamber 6, which is under reduced pressure in the area above the liquid level of the diluent in the tank 7, so that the force of gravity when conveying the diluent into the chamber 6 helps, but the pressure in chamber 6, which is reduced by the suction effect of pump 22, sucks diluents and foamable liquid into chamber 6, which can therefore be at the same level as or above the liquid level of tank 7. The line 5 is divided into several branches 16, 17, 18 and 19, which also open into the chamber 6 at the same level as the opening 14 of the line 15 and each have a tap 20.
If desired, the supply of diluent can be arranged so that, instead of a single conduit 14, a series of conduits are provided, each of which has an opening of an appropriate size. However, the taps 20 can be adjusted to adjust the dilution of the concentrated foamable liquid in a predetermined manner. These taps 20 can be designed or handled as an alternative to the metering device explained in more detail below in order to bring about a predetermined concentration. The taps are first brought into the open or closed position, i.e. fully open or fully closed, so that the metering takes place through the openings which are selected by actuating the taps.
Although the openings of the line branches 15 to 19 in the chamber 6 are above the liquid level of the diluent in the tank 7, they could be at the same level or below this level, but in the latter case the liquids would be sucked in, which is generally not necessary .
A delivery line 21 leads from the mixing chamber 6 into a pump 22 in a mixed delivery line 23, so that the pump can generate a negative pressure in the chamber 6 and thereby sucks the two liquids out of the tank 7 and the float 4. The nozzles or openings of the lines 5 to 19 in the chamber 6 are dimensioned so that they result in the desired mixing ratio between concentrate and diluent. Instead of several nozzles for the foamable liquid, as described, a single nozzle can be provided. The proportioned dimensioning of the openings mentioned can also be adapted to any difference in viscosity that may exist between the foamable liquid and the diluent.
From Fig. 3 it can be seen that the line 23 having the pump 22 leads from the supply side 25 through a control valve 24 into a mixture delivery line 26 which runs via a control valve 27 for the diluted, foamable liquid to the spray device 36, wherein the valve 27 is arranged in the line 26 in order to be readily available to the user of the device. Details of the spray device 36 can be seen from the example of such a device shown in FIG.
On the supply side there is also an air line 28 which is supplied by a compressed air supply, e.g. B. a compressor 29, leads via a control valve 30 to the line 31, which merges with the line 26 in the area of the spray device 36, wherein a user-operated control valve 32 is provided in the line 31 next to the valve 27.
A water supply line 33, which is provided with a pump 34, also runs from the supply side 25 via a control valve 35 to the line 31.
It can thus be seen that the user of the spray device can adjust the supply of foamable liquid and air to the spray device by actuating the valves 27 and 32 in order to form a foam spray, which will now be described. When the foam spraying is finished, the user closes the valves 27 and 30 and at the same time opens the valve 35 so that the spray device is now used to spray water as a rinsing liquid onto the surface previously covered with foam.
By suitably setting the valves 27, 32, 35 and 30, the user can obtain either foaming or non-foaming liquid or air or water separately or a mixture of air and water, so that the appropriate media or mixtures can be obtained through a single outlet line 36 of the spray device the same can be delivered according to the user's choice.
The concentrated foamable liquid is preferably supplied mixed with the diluent, but valve 37 in line 15 can be closed so that undiluted foamable liquid is supplied to the spray device.
4 shows a spray device which consists of twin spray cans 40 which are supplied through lines 41 and 42. The line 41 leads from the line 26 via the valve 27 and through a two-way valve 43 to the nozzles 40. The line 42 is connected to the outlet end of a foaming chamber 45, which is supplied with foamable liquid through the line 31 via the valve 32 . A branch 47 leads from the tap 43 into the line 31.
The chamber 45 contains a structure 46, which can be of any type with fine passages contained therein, which causes the foamable liquid and air to combine tightly in it to form a more stable and more even foam than if air were merely mixed with it the liquid would arise without such a device. This structure which stabilizes the foam can be formed by one or a series of spirals, by fabric material, by a net or lattice, by a mass of interwoven fibers or by cellulose material. The three-way valve 43 enables the user to direct the foamable liquid to the upper nozzle 40 directly or, according to the invention, to the lower nozzle via the chamber 45.
The foam can be used to clean the surface, to remove color, to remove oxidation or protective films, to refresh the surface or to change it chemically. When a wetting agent is used, it can act as a foaming agent, some substances having properties to form a stiff foam when mixed with air without the addition of special foaming agents.
In the embodiment according to FIG. 12, a container 100 is formed by two shell-shaped halves which are tightly closed with edge flanges 101, between which a flexible membrane 116 is tightly clamped, the material of which is insensitive and impermeable to the media in contact with it. The membrane area is larger than the cross-sectional area of the container cavity in the plane of the flange 101, so that the membrane sags when the container is empty and, if desired, would even rest against the shell wall of the container.
The membrane divides the container into two compartments for separately contained media A and B and has the feature that it is large enough to move freely between the two liquids and to form an artificial, impermeable and practically frictionless partition which ensures that the two media in the container are under the same pressure. The container is in the form of two dome shells placed against one another, but the principle applied can be carried out for any shape of the vessel with a membrane of suitable shape and composition.
The medium A of Fig. 12 is a concentrate of a liquid which is foamable. When this liquid has been filled into the container, it is tightly closed by means of a closure cap 102. On the side of the membrane 16 facing away from the liquid B, the container has an outlet 103 which leads into a line 105 through which the liquid A reaches a delivery point, which is shown as a mixing chamber 106 of a metering device 107 of the type described above. The administration
105 branches into several lines 108, each of which is controlled by a valve 109 and leads into the chamber 106, so that when one or more of the valves 109 are actuated, the desired amount of concentrate flows into the chamber 106.
The second medium B is e.g. B. Water from the public water supply or a liquid from a pressure tank or a pump, which liquid is intended to be mixed with concentrate A and passes through a line 110 via a control valve 111 into the chamber 106. An outlet 112, which may be controlled by a valve not shown, leads from the chamber 106 metered or mixed liquids A and B, e.g. B. dilute solution of the concentrate, to the spray device, which contains a structure stabilizing the foam, as previously described in connection with FIG.
The delivery line 110 is connected by a branch 115 to the lower half of the container 100, in which the two liquids are separated from one another by the flexible membrane 116. Thus, when the liquid B flows through the line 110, the lower compartment of the container 100 begins to fill with liquid B and exerts its pressure on the concentrate A, so that the same as the liquid B in the line 110 is under the same pressure enters chamber 106 and from the same through dispensing line 112 to the spray device.
The line 110 is provided with a drain controlled by a valve 117, through which the line 110 can be emptied or the pressure in it can be reduced significantly, perhaps down to atmospheric pressure, after a shut-off valve 117a is closed, so that the upper compartment of the container 100 with concentrate A can be filled.
In use, the liquid B is placed under pressure on one side of the membrane 116, which transfers this same pressure to the liquid A located on the other side of the membrane in the container, this principle being the same for any form of a membrane of suitable design and condition of the provided container is applicable.
When the liquid A in the container is used up and the corresponding compartment of the same needs refilling, the valves 117 and 117a are operated to drain the liquid B or to return it to a storage container by gravity or by means of a pump.
It should be mentioned that the individual valves 109 in the metering device can be omitted if desired and the ends of the lines 108 can be provided with orifices of predetermined width in order to bring about the formation of a homogeneous mixture of liquids in volumetric proportion to the orifice sizes.
Fig. 13 shows three medium compartments in container 100, e.g. B. for two different liquids A and B and a gas C, at least one of the two liquids being foamable. The compartments are arranged in layers one above the other and adjacent compartments are separated from one another by membranes 118 and 119 in the manner of membrane 116 in FIG. Since the middle compartment is intended for the gas C, this compartment has spacers 120 which are arranged parallel to one another and which keep the membrane 118, 119 separated from one another if the container contents of the liquids A and / or B are large. The inlet 122 for the gas C is located on the container between the spacers 120 which are provided with openings to allow the gas C to pass freely to the membranes 118, 119. The gas in the middle compartment can e.g.
B. be pressurized air, in which case the valve 111 can be closed so that the air in the middle compartment remains at constant pressure. The medium C could, however, also be a liquid which flows into the chamber 106 with the liquids A and B. In this design, the middle compartment of the container is built into the line 110 as an extended intermediate piece.
The metered or mixed liquids flow from the metering chamber 106 to the spray device, which is designed and operated as in connection with FIG. 4.
The containers 100 according to FIGS. 12 and 13 or several of the same can be combined to form a system in such a way that liquids under pressure in any of the containers arranged can be used to influence the other containers of the system. Thus, a plurality of liquids can under the action of a single compressed gas, e.g. B. compressed air, which under a suitable pressure of z. B. 2.1 atü is to be delivered.
As an extension of the above-described metering device, this system can be operated away from the container 100 or several such containers in such a way that the user has a control over the various liquids which are conveyed under the effect of said pressure. The advantage of this separate arrangement is that such a control enables an immediate desired change in the mixing ratio of the media without it being necessary to empty the supply lines of the dilution used before such a change. The control valves 109 of the metering device and the chamber 106 can be arranged on a spray device or spray gun.
In order to simplify handling, the individual valves 109 can be replaced by a device by means of which they are controlled separately by a single switching element. Valves 121 and 111, which can be seen in Figure 13, enable the user to turn off any one of the media as desired while continuing to use the remaining media.
It will be understood that the line 105 for the liquid B can be connected to the chamber 106 through a variety of nozzles and valves, as is the case for the liquid A.
The spray device into which the metered media are conveyed from the metering device under the pressure in the chamber 106 can be designed as in the first exemplary embodiment according to FIG. 4.
5, 6 and 9 show a device for metering two media, which is designed to be operated by the user of the spray device, and in which the latter can be built, but can also be used for the multiple system on the metering chamber of the previously described constructions. This device is basically a two-part valve in which one part is movably mounted in order to control the flow through a number of holes provided in adjustable combinations in the other part so that the two media flow through the valve in predetermined proportions.
The valve has a hollow valve housing 50 which has two semi-annular cavities 51, 52 into which one of the two media A and B flows.
The inner annular wall forms with its inner surface 53 a bearing for a valve pin 54 yet to be described and has a number of through holes 55 which can connect the cavities 51, 52 with the pin bearing cavity. For the same proportionate metering, the holes 55 all have the same cross section. The valve pin 54 may be conical or cylindrical and its bearing cavity is accordingly shaped similarly so that it forms a seal therein. The valve pin has a full part 56 and a recess 57 which communicates with a central outlet channel 58 through a channel 59 (FIG. 9).
The valve housing 50 has an outlet 60 connected to the channel 58 (FIG. 9) and two inlet channels 61, 62 each for one of the media A and B. The valve pin 54 is held in its bearing by an annular cap 63 and by a button 64 or the like rotated, with suitable medium-tight packages are provided between the relatively movable parts. A locking device, such as. B. a spring-loaded ball on one valve part, which can engage in recesses in the other valve part, is preferably provided to hold the valve pin in the position set by means of the button 64 so that the medium flow through the valve is maintained.
With the setting of the valve pin (54) according to FIG. 5, only the medium B flows, whereas with the setting according to FIG. 6, both media flow to the spray device in a mixing ratio of 3A / 7B.
If B is the foamable liquid and A is the diluent, then in the valve position according to FIG. 5 1000% or pure liquid B is supplied to the spray device and in the valve position according to FIG. 6 a 700% solution of the liquid B is supplied to the spray device.
In the embodiment according to FIGS. 7, 8 and 10, the valve pin 54 is fixedly arranged on the valve housing 50 and the valve ring 65 having the holes 55 can be rotated therein by means of the operating button 64. The valve pin has two channels 59 to one of the inlet channels 66, 67 each for media A and B, and the valve housing 50 has a single outlet 68 for the mixture, which leads from the single annular cavity 69 to the spray device.
The construction and mode of operation of this valve is otherwise the same as in the case of the valve described above according to FIGS. 5, 6 and 9.
A pin or disc valve of the type according to FIGS. 7 and 8 could be modified for the purpose of setting the mixing ratio of three or more liquids, in which case the valve pin 54 is separated by three or more hugs 54a and one or more rotatable valve rings 65 should be surrounded. The spigot valves of Figs. 5-8 may be in the form of two disc-like bodies, one being the fixed valve body and the other being the rotatable valve body, the channels and cavities therein being similar to those described with reference to Figs Figures 5 and 6 or 7 and 8 have been described.
11 shows a compressed air tank 70, which is put into operation empty (after its liquid content has been drained by means of the tap 71) and is connected by an air line 72 to a tank 73 containing a chemical concentrate, which after filling the same through the filler neck 74 is tightly closed by means of a pressure-tight closure cap 75. Via the pump 76 or with the water pressure of the public water supply, if water is suitable as a diluent, the diluent is conveyed into the tank 70, whereby the air in the space above is compressed to the same pressure. This pressure is exerted on concentrate B through line 72 and both liquids, diluent and concentrate, are thus under exactly the same pressure.
Supply lines 77 and 80 supply the metering device already described.
The advantage of this type of construction is that no membrane is required and therefore the possibility of damage when using corrosive chemicals is eliminated. The only movable part of the device is the conventional valve 79, which can be actuated by means of a ball float 78 and which operates when the pressure tank is completely filled.
This case will never occur if the two containers are appropriately sized with regard to the pressures used and if the closure cap 75 closes reliably and tightly.
The tank 73 can be arranged inside the tank 70, in which case an opening is provided in the tank 73 above the common liquid level, through which medium can pass from the tank 70 into the tank 73 in order to contribute to equalizing the pressure level in the two tanks .
It should be borne in mind that when relatively high air pressures are used, the size of the tank 73 for the medium A must be comparatively large in relation to that of the tank 70 for the medium B, since Pi Vi = P2-V2 Vi (at constant temperature ) is. The size of the tank 73 can be brought to a lower pressure than that of the supply of diluent by prior pressurization with air, the supply being made possible to overcome this pressure up to the required actuation pressure.
The foaming chamber 45 according to FIG. 4 consists of a closed, tubular elongated container of z. B. 180 cm length and an inner width of 2.5 cm and is practically filled with wire spirals, which z. B. have a coil diameter of 0.35 to 0.7 cm with 6 turns per 2.5 cm and a wire diameter of 0.1 cm, any number of such turns can be provided in a parallel longitudinal arrangement in the chamber with interlocking turns, in order to provide the chamber with a large number of fine passages which run at different angles to the longitudinal axis of the chamber.
The liquid to be converted into foam and the gas are fed to this chamber at such a speed and a pressure that the mixture is forced to change its moment of movement at short intervals of time and path continuously over the entire length of the chamber, the foam thus stabilizing that in this state it is possible to completely dissolve even the most stubborn deposits on it.
It can be seen that the apparatus is transportable thanks to the invention and, apart from the spray device and the supply line (s) leading to it, completely away from the object to be cleaned, e.g. B. an aircraft can be set up.
The foam material has the advantage that it reduces the degree of evaporation. The foam adheres to the sprayed surface and remains there for a long enough time to enable the desired function to be performed. The same spray device can then be used to rinse away the foam and any waste products that arise with water and then to dry the surface with compressed air, which can be heated without difficulty.
The peculiarities of a surface treatment agent formed by foam are that the tendency to run off from the surface to be sprayed is reduced, the duration of contact of the same with the surface is thus lengthened and the evaporation effects caused by the ambient temperature are limited, whereby a considerable saving in treatment liquid is achieved.
It can also be seen that by equating the liquid pressures of the foamable liquid and the diluent, the mixing of the two liquids is facilitated, which is achieved by the fact that the same application of low pressure takes place in each of the liquid lines in the chamber 6.
The whole apparatus is preferably powered by a prime mover, e.g. B. a gasoline or electric motor, which drives the pumps and the air compressor, the compressed air from z. B. generated about 2.1 atm.
Thanks to the valve according to FIGS. 5 to 10, the metering device can be built on or in the spray device, so that the user can set the required concentration of the foam, change it as required for the work in progress and does not have to carry any complicated equipment; the control of the main supply of liquids can be located in a central location away from the spray device and is simple in construction and light in weight. In addition, several spray devices can be used independently of one another, all of which are fed from a main supply apparatus, as has been described, for example, with reference to the drawings.