DE1086599B

DE1086599B - Distribution head for spray guns

Info

Publication number: DE1086599B
Application number: DEH37036A
Authority: DE
Inventors: William Lane Heard
Original assignee: WILLIAM LANE HEARD
Current assignee: WILLIAM LANE HEARD
Priority date: 1959-07-27
Filing date: 1959-07-27
Publication date: 1960-08-04

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft einen Verteilerkopf für Spritzpistolen mit Zentrifugalwirkung mit verstellbarem öffnungswinkel des Spritzkegels.The invention relates to a distributor head for spray guns with centrifugal action with adjustable opening angle of the spray cone.

Es sind Farbspritzvorrichtungen bekannt, bei denen die feinen Teilchen durch Zentrifugalkraft in einem kegelartigen Schleier verteilt werden. Die zu verspritzende Flüssigkeit wird hierbei grundsätzlich als mit hoher Geschwindigkeit umlaufender Flüssigkeitsstrom ausgeschleudert, wodurch die einzelnen Teilchen nach außen wegfliegen. Hierdurch kann ein Tröpfchenkegel gebildet werden, der eine ringförmige Spur auf einem feststehenden gespritzten Gegenstand hinterläßt. Derartige Spritzpistolen werden deshalb zum Spritzen verhältnismäßig großer bewegter Bleche verwendet. Bei diesen Einrichtungen wird im allgemeinen Luftdruck angewandt, um die Aufspaltung der Flüssigkeit in kleine Tröpfchen zu unterstützen. Die bekannten Verteilerköpfe unter Anwendung der Zentrifugalkraft verlassen sich also nicht allein auf die Zentrifugalkraft für die Aufspaltung der Flüssigkeit in kleine Tröpfchen, sondern verwenden die Zentrifugalkraft nur zusätzlich, um die gewünschte wolkenartige Verteilung der Tröpfchen zu erzielen. Der eigentliche Spritzvorgang wird dagegen durch den Luftdruck bewirkt.There are paint spraying devices are known in which the fine particles by centrifugal force in a cone-like veil are distributed. The liquid to be sprayed is basically called high-speed circulating stream of liquid ejected, causing the individual particles fly away outward. As a result, a droplet cone can be formed, which is an annular Leaves a trace on a stationary sprayed object. Such spray guns are therefore used for spraying relatively large moving metal sheets. In these facilities, in general Air pressure is applied to help break up the liquid into small droplets. The known distributor heads using centrifugal force therefore do not rely solely on them the centrifugal force for breaking the liquid into small droplets, but use centrifugal force only in addition to achieve the desired cloud-like distribution of the droplets. Of the The actual spraying process, on the other hand, is brought about by the air pressure.

Die bisherigen Versuche zum Bau einer Vorrichtung, welche eine Flüssigkeit als feinen Tröpfchenschleier von verhältnismäßig gleichmäßiger Bedekkungsdichte durch Anwendung der Zentrifugalkraft allein versprüht, sind nicht besonders erfolgreich verlaufen. Dies rührt daher, daß zwar die Zentrifugalkraft bei sehr hohen Drehzahlen eine ausreichende Aufspaltung der Flüssigkeit in kleine Tröpfchen ermöglicht, daß aber die Teilchen von einer mit hoher Drehzahl umlaufenden Vorrichtung stets tangential rechtwinklig zur Drehachse an allen Stellen des Umfanges abgeschleudert werden, so daß.sich eine scheibenartige Verteilung der Tröpfchen' ergibt. Eine derartige Anordnung ist demgemäß nutzlos, wenn es sich nicht gerade um die koaxiale Bewegung innerhalb eines Zylinders handelt, dessen Innenfläche lackiert werden soll.The previous attempts to build a device, which a liquid as a fine veil of droplets of relatively even coverage through the use of centrifugal force sprayed alone have not been particularly successful. This is because, although the centrifugal force at very high speeds enables sufficient splitting of the liquid into small droplets, but that the particles of a device rotating at high speed are always tangential be thrown at right angles to the axis of rotation at all points of the circumference, so that.sich a disk-like Distribution of the droplets' results. Such an arrangement is accordingly useless if it is is not exactly the coaxial movement within a cylinder, the inner surface of which is painted shall be.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, eine Spritzpistole zu schaffen, bei der ein einstellbarer Tröpfchenkegel hauptsächlich allein durch Anwendung der Zentrifugalkraft erzeugt wird, die .also gleichzeitig zur Vorwärtsbewegung und zur Aufspaltung der Flüssigkeit in kleine Tröpfchen dient.The invention is directed to a spray gun to create an adjustable droplet cone mainly by using the Centrifugal force is generated, the .also simultaneously to the forward movement and to the splitting of the liquid serves in small droplets.

Dies wird, erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Verteilerkopf aus einer kegelsturnpfförmigen Schleudervorrichtung, die mit hoher Drehzahl umläuft und in einem Außenrand endet, von welchem die Flüssigkeit in kleinen Tröpfchen tangential abfliegt, und einem die Schleudervorrichtung enthaltenden Kegel-This is achieved, according to the invention, in that the distributor head consists of an inverted cone Centrifugal device that revolves at high speed and ends in an outer edge from which the liquid flies tangentially in small droplets, and a cone containing the centrifugal device

Verteilerkopf für SpritzpistolenDistribution head for spray guns

Anmelder:Applicant:

William Lane Heard,
Milton, Ontario (Kanada)William Lane Heard,
Milton, Ontario (Canada)

Vertreter: Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 46Representative: Dipl.-Ing. G. Weinhausen, patent attorney,
Munich 22, Widenmayerstr. 46

William Lane Heard, Milton, Ontario (Kanada),
ist als Erfinder genannt wordenWilliam Lane Heard, Milton, Ontario (Canada),
has been named as the inventor

stumpf besteht, der in entgegengesetzter Richtung wie die Schleudervorrichtung verjüngt ist und dessen Achse schräg zu derjenigen der Schleudervorrichtung verläuft, derart, daß nur ein Teil der aus der Schleudervorrichtung austretenden Flüssigkeit aus dem äußeren Kegelstumpf austreten kann, während der Rest der Flüssigkeit von dem äußeren Kegelstumpf aufgefangen und zurückgeleitet wird.consists butt, which is tapered in the opposite direction as the spinner and its Axis is inclined to that of the spinner, so that only part of the out of the spinner escaping liquid can escape from the outer truncated cone, during the The rest of the liquid is caught and returned by the outer truncated cone.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung. Hierin istFurther details of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment on the basis of the drawing. In here is

Fig. 1 eine Schrägansicht des erfindungsgemäßen Verteilerkopfes von unten,Fig. 1 is an oblique view of the distributor head according to the invention from below,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Verteilerkopfes nach Fig. 1 mit teilweise weggebrochenen Teilen,FIG. 2 shows a side view of the distributor head according to FIG. 1 with parts partially broken away.

Fig. 3 eine Teilansicht mit weggebrochenen Teilen, Fig. 4 ein Teilschnitt und3 is a partial view with parts broken away, Fig. 4 is a partial section and

Fig. 5 ein vergrößerter Schnitt eines Teiles der Anordnung in abgeänderter Ausführungsform.
Gemäß Fig. 1 und 2 ist ein Winkel 10 an der Antriebsvorrichtung 11 mit einer Schraube 12 befestigt. Die Antriebsvorrichtung 11 kann aus einer Handwerkzeugmaschine bestehen, z. B. einer Handbohrmaschine mit Spannfutterwelle 13. Eine Antriebswelle 14 ist in das Spannfutter 13 eingespannt und in einem Lager 15 des Winkels 10 gelagert und trägt außerhalb desselben eine Riemenscheibe 16. Ein Arm 17 des Winkels 10 hält eine feste Lagermuffe 18, die einen Schrägschlitz 19 aufweist, in welchem der Verstellarm 20 beweglich ist. Der Verstellarm 20 ist mit dem äußeren Laufring 21 eines Druckkugellagers 22 verbunden, dessen innerer Laufring 23 an einer Hohlwelle 24 befestigt ist, die aus einem Stück mit einem Hohlkegel 25 besteht, der mit hoher Drehzahl umläuft.Fig. 5 is an enlarged section of part of the arrangement in a modified embodiment.
According to FIGS. 1 and 2, a bracket 10 is fastened to the drive device 11 with a screw 12. The drive device 11 can consist of a handheld power tool, e.g. B. a hand drill with chuck shaft 13. A drive shaft 14 is clamped in the chuck 13 and mounted in a bearing 15 of the bracket 10 and carries a pulley 16 outside the same has, in which the adjusting arm 20 is movable. The adjusting arm 20 is connected to the outer race 21 of a thrust ball bearing 22, the inner race 23 of which is attached to a hollow shaft 24, which consists of one piece with a hollow cone 25 which rotates at high speed.

009 569/274009 569/274

Er erweitert sich nach vorn und wird von einer Riemenscheibe 26 angetrieben, die über den Kreuzriemen 27 mit der Scheibe 16 verbunden ist. Eine feststehende Achse 28, die von einem Arm 29 rechtwinklig zum Arm 17 gehalten wird, trägt an ihrem inneren Ende 31 eine feststehende Aufnahmevorrichtung 30, die aus einer schräg angebrachten Öffnung 32 besteht, welche über einen inneren Kanal 33 und Öffnungen 34 mit der Innenseite 35 des sich nach vorn erweiternden Kegelstumpfes 25 in Verbindung steht. Der Kegelstumpf 25 läuft mit hoher Drehzahl in Richtung des Pfeiles Y um, wodurch die in ihm befindliche Flüssigkeit unter der Wirkung der Zentrifugalkraft tangential von seinem Rand 36 abgeschleudert wird und damit einen scheiben'artigen Tröpfchenschleier 37 erzeugt.It expands forward and is driven by a belt pulley 26 which is connected to the pulley 16 via the cross belt 27. A fixed axis 28, which is held by an arm 29 at right angles to the arm 17, carries at its inner end 31 a fixed receiving device 30, which consists of an obliquely attached opening 32, which via an inner channel 33 and openings 34 with the inside 35 of the forward widening truncated cone 25 is in connection. The truncated cone 25 rotates at high speed in the direction of arrow Y , whereby the liquid located in it is thrown off tangentially from its edge 36 under the effect of centrifugal force and thus creates a disk-like veil of droplets 37.

Die Flüssigkeit wird der Aufnahmevorrichtung 30 mittels einer Steuervorrichtung zugeführt, die in Form eines zweiten Kegelstumpfes 38 ausgebildet ist. Dieser Kegelstumpf besitzt eine zum ersten Kegelstumpf 25 geneigte Achse 39 und verläuft in umgekehrter Richtung wie dieser. Er besitzt einen inneren Kegelteil 40 und einen dazu koaxialen Kegelteil 41 mit gemeinsamer Basis 42, die einen Zahnflansch 43 trägt, welcher in Winkelverzahnung mit einem Antriebszahnrad 44 auf der Antriebswelle 14 steht. Die Basis 42 ist in einem Lager 45 frei drehbar, das an einem schrägen Träger 46 sitzt, welcher an der Antriebsvorrichtung 11 befestigt ist. Die Basis 42 besitzt eine koaxiale Bohrung 47, in welcher sich ein Zulaufrohr 48 befindet, über das die zu verspritzende Flüssigkeit unter Druck aus einem nicht dargestellten. Flüssigkeitsbehälter mittels einer Pumpe zur Düse 49 des Zulaufrohres und von dort zum Innenraum 50 der Steuervorrichtung 51 gelangt.The liquid is supplied to the receiving device 30 by means of a control device which is in the form a second truncated cone 38 is formed. This truncated cone has a truncated cone 25 that corresponds to the first truncated cone inclined axis 39 and runs in the opposite direction as this. It has an inner cone part 40 and a conical part 41 coaxial therewith and having a common base 42, which carries a tooth flange 43, which is in angular toothing with a drive gear 44 on the drive shaft 14. The base 42 is in a bearing 45 which is freely rotatable and which is seated on an inclined support 46 which is attached to the drive device 11 is attached. The base 42 has a coaxial bore 47 in which an inlet pipe 48 is located, via which the liquid to be sprayed under pressure from a not shown. Liquid container by means of a pump to the nozzle 49 of the inlet pipe and from there to the interior 50 of the control device 51 arrives.

Im Betrieb wird die zu verspritzende Flüssigkeit durch das. Rohr 48 in den Innenraum 50 gepumpt, der als Zwischenbehälter angesehen werden kann. Da die Vorrichtung 51 sich mit hoher Drehzahl in der Richtung Y', also in der gleichen Richtung wie der Pfeil Y dreht, wird die einlaufende Flüssigkeit nach außen gegen die zusammenlaufenden Wände 52 des Teils 51 geschleudert. Die Flüssigkeit sammelt sich also in einem Ring 54 rings um den Boden 53 des Innenraums 50 an, wo der Durchmesser des Innenkegels am größten ist. An dieser Stelle ist die Einlauföffnung 32 der Aufnahmevorrichtung 30 angeordnet. Der Flüssigkeitsring 54 läuft im wesentlichen mit gleicher Geschwindigkeit wie der Teil 51 um, und die Flüssigkeit tritt deshalb in die Öffnung 32 mit einem gewissen Staudruck ein, wodurch sie durch die Kanäle 33 und 34 durchläuft und in den Innenraum 35 des sich erweiternden Kegels 25 gelangt, der ebenfalls mit hoher Drehzahl umläuft. Hierbei ist zu beachten, daß die Achse 55 des inneren Hohlkegels 25 den äußeren Hohlkegel 51 etwa an der Stelle des Flüssigkeitsringes 54 schneidet und einen solchen Winkel zur Achse 39 des Teils 51 bildet, daß der Rand 36 des inneren Kegels 25 größtenteils durch den Innenrand 56 des mittleren Kegels 40 verdeckt wird. Infolgedessen kann nur derjenige Teil des Tröpfchenschleiers 37, der nicht von dem Kegel 40 geschnitten wird, nach außen austreten und bildet einen Tröpfchenschleier 57.During operation, the liquid to be sprayed is pumped through the pipe 48 into the interior 50, which can be viewed as an intermediate container. Since the device 51 rotates at high speed in the direction Y ′, that is to say in the same direction as the arrow Y , the incoming liquid is thrown outwards against the converging walls 52 of the part 51. The liquid thus collects in a ring 54 around the bottom 53 of the interior 50, where the diameter of the inner cone is greatest. The inlet opening 32 of the receiving device 30 is arranged at this point. The liquid ring 54 revolves essentially at the same speed as the part 51, and the liquid therefore enters the opening 32 with a certain dynamic pressure, whereby it passes through the channels 33 and 34 and enters the interior 35 of the widening cone 25 , which also rotates at high speed. It should be noted here that the axis 55 of the inner hollow cone 25 intersects the outer hollow cone 51 approximately at the location of the liquid ring 54 and forms such an angle to the axis 39 of the part 51 that the edge 36 of the inner cone 25 largely passes through the inner edge 56 of the middle cone 40 is covered. As a result, only that part of the droplet curtain 37 which is not cut by the cone 40 can escape to the outside and forms a droplet curtain 57.

Der Winkel A (Fig. 1) des sektorförmigen Tröpfchenschleiers 57 ist durch die axiale Einstellung des inneren Hohlkegels 25 relativ zum äußeren Kegel 51 bestimmt und läßt sich mittels des Handgriffes 20 verstellen. Wenn der innere Hohlkegel in die gestrichelt gezeichnete Stellung 58 gebracht wird, so fällt die Ebene eines gestrichelten Randes 59 vollständig innerhalb des.Randes 56 der Steuervorrichtung 51. In dieser Lage gelangt also der gesamte abgeschleuderte Tröpfchenschleier wieder in den Vorratsring 54. Wenn der innere Hohlkegel nach außen verschoben wird, so wird ein geringerer Teil des Tröpfchenschleiers durch den Rand 56 des Teils 51 verdeckt, so daß der Winkel A in Fig. 1 zu einem Maximum zunimmt, das nur durch die Geometrie der Anordnung bestimmt ist.The angle A (FIG. 1) of the sector-shaped droplet veil 57 is determined by the axial setting of the inner hollow cone 25 relative to the outer cone 51 and can be adjusted by means of the handle 20. When the inner hollow cone is brought into the position 58 shown in dashed lines, the plane of a dashed edge 59 falls completely within des.Rand 56 of the control device 51. In this position, the entire droplet veil that is thrown off passes back into the supply ring 54. When the inner hollow cone is shifted outwards, a smaller part of the veil of droplets is covered by the edge 56 of the part 51, so that the angle A in FIG. 1 increases to a maximum which is only determined by the geometry of the arrangement.

Es wurde gefunden, daß eine gewisse Flüssigkeitsmenge stets nach außen über die Innenwände 52 des Steuerkegels 51 und über den Steuerrand 56 kriecht. Erfindungsgemäß sind deshalb Rücklaufkanäle 60 vorgesehen, die von der Vereinigungsstelle 61 der beiden Hohlkegel 40 und 38 schräg nach innen zur Innenfläche 52 und damit zum Flüssigkeitsring 54 verlaufen. Nach vielen Versuchen wurde festgestellt, daß die Kanäle 60 und der äußere Hohlkegel 40 wesentliche dazu beitragen, unnötige Verluste bei einigen Flüssigkeiten zu verhindern, die starke Kriecheigenschaften haben.It has been found that a certain amount of liquid is always outwardly via the inner walls 52 of the Control cone 51 and over the control edge 56 creeps. According to the invention, return channels 60 are therefore provided, that of the junction 61 of the two hollow cones 40 and 38 obliquely inwards to the inner surface 52 and thus to the liquid ring 54. After many attempts it was found that the channels 60 and the outer hollow cone 40 contribute significantly to unnecessary losses with some liquids to prevent that have strong creep properties.

ao Es ist in diesem Zusammenhang unnötig, eine Erklärung für die experimentell festgestellte Tatsache zu geben, daß viele Flüssigkeiten Kriecherscheinungen entgegengesetzt der Zentrifugalkraft zeigen.ao It is unnecessary in this context to make an explanation for the experimentally established fact that many liquids show creep opposite to the centrifugal force.

In Fig. 3 bis 5 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher die Flüssigkeit unmittelbar aus dem äußeren Kegel 38 in den inneren Kegel 25 gelangt, ohne daß eine Aufnahmevorrichtung dazwischen geschaltet ist. Hierbei ist der Schleuderkegel 25 innerhalb des Außenkegels 38 so weit seitlich verschoben, daß die Unterkante 25 a am schmalen Ende des Schleuderkegels 25 sich am Übergang zwischen dem Boden und den Seitenwänden des Außenkegels befindet. Die Kante 25 α bildet eine Öffnung, die unmittelbar zum Innenraum des Schleuderkegels führt, so daß bei Drehung der beiden Kegel in der beschriebenen Weise die Flüssigkeit unmittelbar aus dem am Über-' gang der Seitenwände in den Boden des Außenkegels gebildeten Flüssigkeitsring in den Schleuderkegel eintritt. Da sich die Eintrittsöffhtmg des Schleuderkegels in unmittelbarer Nähe der Innenfläche des Außenkegels befindet, braucht dieser kein großes Flüssigkeitsvolumen aufzunehmen.In Fig. 3 to 5 an embodiment is shown in which the liquid passes directly from the outer cone 38 into the inner cone 25 without a receiving device being connected in between. Here, the centrifugal cone 25 is shifted to the side within the outer cone 38 so far that the lower edge 25 a at the narrow end of the centrifugal cone 25 is at the transition between the bottom and the side walls of the outer cone. The edge 25 α forms an opening which leads directly to the interior of the centrifugal cone, so that when the two cones are rotated in the manner described, the liquid enters the centrifugal cone directly from the liquid ring formed at the transition of the side walls into the bottom of the outer cone . Since the inlet opening of the centrifugal cone is in the immediate vicinity of the inner surface of the outer cone, it does not need to take up a large volume of liquid.

Erfindungsgemäß befindet sich ein Teil der Innenkante 25 α in geringerem Abstand von der Innenfläche des Außenkegels als der übrige Teil. Zum Beispiel wurde gefunden, daß ein Abstand von 0,125 mm an der Stelle geringster Entfernung zwischen der Kante des Innenkegels und der Innenfläche des Außenkegels sehr gute Ergebnisse zeigt. Bei größerem Abstand muß ein höheres Flüssigkeitsvolumen: im Innenkegel umlaufen, um die Flüssigkeitsverteilung in Gang zu bringen.According to the invention, a part of the inner edge 25 α is located at a smaller distance from the inner surface of the outer cone than the remaining part. For example, a distance of 0.125 mm at the point of closest distance between the edge of the inner cone and the inner surface of the outer cone has been found to give very good results. If the distance is greater, a higher volume of liquid must: circulate in the inner cone in order to start the liquid distribution.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Distributor head for spray guns utilizing centrifugal force, marked by a centrifugal body (25) in the form of a hollow truncated cone with an inlet opening on the narrow end and an edge (36) at the wide end and a control body (51) in the form of a further hollow truncated cone, the axis of which is inclined to that of the slinger (25) and which is tapered in the opposite direction as the slinger and is narrower End ends in an edge (56) which intersects the plane of the edge (36) of the slinger, as well characterized in that the control body (51) is inclined about its to the centrifugal body (25) Axis (39) revolves.

2. Distributor head according to claim 1, characterized in that that the inlet device (47) for the liquid consists of an inlet nozzle (49) within the control body (51) and a stationary one Recording device (30) consists.

3. Distributor head according to claim 1, characterized in that the narrow edge (25 a) of the rotating centrifugal body (25) is located directly in the region of the liquid ring (54) at a very small distance from the inner wall (42) of the control body (51).

4. Distributor head according to claim 1, characterized in that the centrifugal body (25) is relative is axially adjustable to the control body (51).

5. Distributor head according to claim 1, characterized in that the control body (51) has a inner frustoconical part (40) which forms the controlling edge (56), and an outer frustoconical part (38) has less convergence and that of the junction (61) of the two parts inclined channels (60) in the. Guide the interior (53) of the control body.

1 sheet of drawings