DE1232731B

DE1232731B - Spray nozzle for spraying a mixture of air, resin and fibers

Info

Publication number: DE1232731B
Application number: DEG31035A
Authority: DE
Original assignee: Goodyear Aerospace Corp
Current assignee: Goodyear Aerospace Corp
Priority date: 1960-05-27
Filing date: 1960-11-30
Publication date: 1967-01-19

Description

Sprühdüse für das Versprühen eines Gemisches aus Luft, Harz und Fasern Die Erfindung betrifft eine Sprühdüse für das Versprühen eines Gemisches aus Luft, Harz und Fasern, die eine Venturianordnung sowie je eine Zuführung für eine kreisförmige Druckluft- und flüssige Harzschicht aufweist.Spray nozzle for spraying a mixture of air, resin and fibers The invention relates to a spray nozzle for spraying a mixture of air, Resin and fibers, a venturi arrangement and a feed for a circular Has compressed air and liquid resin layer.

Vorbekannte einschlägige Sprühdüsen sind mit dem Nachteil behaftet,-daß kein einwandfreier Mischvorgang erzielt wird, d. h., daß das aus der Sprühdüse ausgestoßene oder versprühte Produkt nicht ein inniges Gemisch der Einzelkomponenten darstellt, sondern jeweils größere Anteile der einzelnen Konmponenten aufweist. Derartige vorbekannte Sprühdüsen neigen ebenfalls dazu, zu verstopfen, so daß sich Arbeitsunterbrechungen ergeben.Previously known relevant spray nozzles have the disadvantage that perfect mixing is not achieved, d. that is, that which is ejected from the spray nozzle or sprayed product does not represent an intimate mixture of the individual components, but each has larger proportions of the individual components. Such previously known Spray nozzles also tend to clog, causing work stoppages result.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabenstellung zugrunde, eine Sprühdüse zu schaffen, die derartige Nachteile nicht aufweist, wobei insbesondere dahingehend Vorsorge getroffen wird, daß für die zu versprühende flüssige Harzschicht in Kreisform eine innere und äußere umhüllende Druckluftschicht vorgesehen wird.The invention is now based on the object of a spray nozzle to create that does not have such disadvantages, in particular to that effect Provision is made that the liquid resin layer to be sprayed is circular an inner and outer enveloping layer of compressed air is provided.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Sprühdüse ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Druclduftzuführung mit in der Spritzdüse angeordneter Kammer mit in die Venturibohrung mündendem Austrittsspalt für die Zuführung einer kreisförmigen Druckluftschicht stromaufwärts von dem Venturihals, eine Harzzuführung mit den Venturihals in der Spritzdüse umgebender Kammer mit Austrittsspalt für die Zuführung einer kreisförmigen Harzschicht unter Druck stromabwärts von dem Venturihals sowie eine Druckluftzuführung mit in der Spritzdüse angeordneter Kammer mit Austrittsspalt stromabwärts von dem Venturihals für die Zuführung einer kreisförmigen Druckluftschicht um die kreisförmige Harzschicht herum angeordnet sind.The spray nozzle designed according to the invention is characterized in that that a compressed air supply with arranged in the spray nozzle chamber with in the Venturi opening opening gap for the supply of a circular compressed air layer upstream of the venturi throat, a resin feed with the venturi throat in the Spray nozzle surrounding chamber with outlet slit for the supply of a circular Resin layer under pressure downstream of the venturi throat and a pressurized air supply with a chamber arranged in the spray nozzle with an exit slit downstream of the Venturi neck for supplying a circular layer of compressed air around the circular one Resin layer are arranged around.

Die erfindungsgemäß ausgebildeteSprühdüseistweiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der kreisförmige Austrittsspalt der Harzkammer so angeordnet ist, daß die kreisförmige Harzschicht geringfügig nach innen relativ zu der Achse des Venturihalses geführt wird.The spray nozzle designed according to the invention is further characterized in that that the circular exit gap of the resin chamber is arranged so that the circular Resin layer passed slightly inward relative to the axis of the venturi throat will.

Ein weiteres Merkmal gemäß der Erfindung besteht darin, daß der kreisförmige Austrittsspalt der Luftkammer so angeordnet ist, daß die austretende kreisförmige Druckluftschicht praktisch tangential zu der Wand des konvergierenden Abschnittes des Venturihalses verläuft.Another feature according to the invention is that the circular The exit gap of the air chamber is arranged so that the exiting circular Compressed air layer practically tangential to the wall of the converging section of the venturi throat.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, daß der kreisförmige Austrittsspalt der Druckluftkammer so angeordnet ist, daß die kreisförmige Druckluftschicht geringfügig nach innen relativ zu der Achse des Venturihalses gerichtet ist. Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die einen längsseitigen Querschnitt durch die erfindungsgemäß ausgebildete Sprühdüse wiedergibt.It has also proven to be advantageous that the circular The outlet gap of the compressed air chamber is arranged so that the circular compressed air layer is directed slightly inward relative to the axis of the venturi throat. the The invention is explained below, for example, with reference to the drawing, which have a longitudinal cross-section through the spray nozzle designed according to the invention reproduces.

Die Sprühdüse 1 weist ein Hülsenteil 2 mit einem Venturihals 3 auf, der seinen kleinsten Durchmesser bei 4, stromaufwärts ein Ende bei 5 und stromabwärts ein Ende bei 6 aufweist.The spray nozzle 1 has a sleeve part 2 with a venturi neck 3, its smallest diameter at 4, upstream an end at 5 and downstream has an end at 6.

Das Hülsenteil 2 weist ein Außengewinde bei 7 auf, so daß ein Ringteil 8 mit Innengewinde bei 9 auf das Gewinde 7 aufgeschraubt werden kann, wodurch eine das flüssige Harz aufnehmende Kammer 10 ausgebildet wird. Es ist eine Harzzuführung 11 für das Einführen des Harzes in die Kammer 10 vorgesehen. Die Harzkammer 10 weist eine dünne, konische öffnung 12 auf, die geringfügig nach innen und stromabwärts in Richtung auf die Achse des Venturihalses gerichtet ist und das stromabwärtige Ende 6 des Hülsenteils 2 umgibt. Die Öffnung 12 weist eine radiale Abmessung von 0,51 ± 0,05 mm nach einer erfindungsgemäß ausgebildeten Ausführungsform auf, und vermittels Unterlegscheiben 13 unterschiedlicher Dicke an der Schulterverbindung zwischen dem Hülsenteil 2 und dem Ringteil 8 kann die radiale Abmessung der Öffnung 12 eingestellt werden.The sleeve part 2 has an external thread at 7, so that a ring part 8 with an internal thread at 9 can be screwed onto the thread 7, whereby a chamber 10 receiving the liquid resin is formed. A resin feeder 11 is provided for introducing the resin into the chamber 10. The resin chamber 10 has a thin, conical opening 12 which is directed slightly inward and downstream in the direction of the axis of the venturi neck and surrounds the downstream end 6 of the sleeve part 2. The opening 12 has a radial dimension of 0.51 ± 0.05 mm according to an embodiment according to the invention, and the radial dimension of the opening 12 can be adjusted by means of washers 13 of different thicknesses at the shoulder connection between the sleeve part 2 and the ring part 8.

Das Ringteil 8 weist ein Außengewinde bei 14 für die Aufnahme einer Kappe 15 auf, die bei 16 ein Innengewinde für das Aufschrauben auf das Gewinde 14 .besitzt. Die Kappe 15 bildet mit dem Ringteil 8 eine Luftkammer 17, in die Druckluft durch die Druckluftzuführung 18 zugeführt werden kann. Die Luftkammer 17 weist einen kreisförmigen Austrittsspalt 19 auf, der die konische Öffnung 12 der Harzkammer 10 umgibt, und ist stromabwärts und geringfügig nach innen in Richtung auf den Venturihals gerichtet. Die Kappe 15, das Ringteil 8 und das Hülsenteil 2 enden insgesamt praktisch fluchtend mit dem Austrittsspalt 6 des Hülsenteils 2. Der kreisförmige Austrittsspalt 19 der Luftkammer 17 weist eine radiale Abmessung von 0,127 ± 0,025 mm bei einer erfindungsgemäß-ausgebildeten Ausführungsform auf. Die radiale Abmessung des kreisförmigen Austrittsspaltes 19 kann durch Anordnen von Unterlegscheiben 20 unterschiedlicher Dicke an der Schulter zwischen dem Ringteil 8 und der Kappe 15 eingestellt werden. Das stromaufwärtige Ende des Hülsenteils 2 weist ein Innengewinde bei 21 auf, so daß ein Gewindeeingriff mit dem Außengewinde 22 eines Kupplungsteils 23 erfolgen kann, dessen stromaufwärtiges Ende bei 24 ein Außengewinde für die lösbare Aufnahme einer Zuführung 25 besitzt, durch die ein Gemisch aus Luft und Fasern, nicht gezeigt, der Sprühdüse 1 zugeführt wird.The ring part 8 has an external thread at 14 for receiving a cap 15, which at 16 has an internal thread for screwing onto the thread 14. The cap 15 and the ring part 8 form an air chamber 17 into which compressed air can be fed through the compressed air supply 18. The air chamber 17 has a circular exit gap 19 which surrounds the conical opening 12 of the resin chamber 10 and is directed downstream and slightly inward towards the venturi throat. The cap 15, the ring part 8 and the sleeve part 2 generally end practically in alignment with the exit gap 6 of the sleeve part 2. The circular exit gap 19 of the air chamber 17 has a radial dimension of 0.127 ± 0.025 mm in an embodiment designed according to the invention. The radial dimension of the circular exit gap 19 can be adjusted by arranging washers 20 of different thicknesses on the shoulder between the ring part 8 and the cap 15. The upstream end of the sleeve part 2 has an internal thread at 21, so that a threaded engagement with the external thread 22 of a coupling part 23 can take place, the upstream end of which has an external thread at 24 for the detachable reception of a feed 25 through which a mixture of air and Fibers, not shown, is fed to the spray nozzle 1.

Das Kupplungsteil 23 begrenzt zusammen mit dem Hülsenteil 2 eine Luftkammer 26, der vermittels der Zuführung 27 Druckluft zugeführt wird. Die Kammer 26 weist einen kreisförmigen Austrittsspalt 28 für das Einführen einer dünnen konischen Luftschicht unter Druck benachbart zu dem stromaufwärtigen Ende 5 des Venturihalses 3 in geringer Entfernung stromaufwärts von der kleinsten Abmessung 4 des Venturihalses auf. Die unter Druck aus dem kreisförmigen Austrittsspalt 28 austretende konische Luftschicht wird in Richtung stromabwärts und geringfügig nach innen in Richtung auf die Achse des Venturihalses und in einer Richtung praktisch tangential zu der Oberfläche des Venturihalses geführt. Die radiale Abmessung des kreisförmigen Austrittsspaltes 28 nach einer erfindungsgemäß ausgebildeten Ausführungsform beläuft sich auf 0,23 ± 0,025 mm, und vermittels Anordnen von Unterlegscheiben 29 unterschiedlicher Dicke an der Schulter zwischen dem Kupplungsteil 23 und dem Hülsenteil 2 kann die radiale Abmessung des Austrittsspaltes 28 eingestellt werden.The coupling part 23, together with the sleeve part 2, delimits an air chamber 26, which is fed by means of the feed 27 compressed air. The chamber 26 has a circular exit gap 28 for the introduction of a thin, conical layer of air under pressure adjacent the upstream end 5 of the venturi throat 3 to a lesser extent Distance upstream from the smallest dimension 4 of the venturi throat. the conical air layer emerging under pressure from the circular outlet gap 28 becomes downstream and slightly inward towards the axis of the venturi throat and in a direction practically tangential to the surface of the Venturi necks out. The radial dimension of the circular exit gap 28 according to an embodiment designed according to the invention amounts to 0.23 ± 0.025 mm, and by arranging washers 29 of different thicknesses on the shoulder between the coupling part 23 and the sleeve part 2, the radial Dimension of the exit gap 28 can be set.

Man sieht, daß das Kupplungsteil 23 mit einer konischen Bohrung 30 mit einem Durchmesser ausgebildet ist, der sich stromabwärts verringert, wobei die Bohrung 30 praktisch stromaufwärts eine Fortsetzung des Venturihalses 3 bildet, so daß das aus Luft und Fasern bestehende und sich in der durch den Pfeil 31 wiedergegebenen Richtung bewegende Gemisch eine Durchmesserverringerung bei dem Hindurchtritt durch das schmalste Teil 4 des Venturihalses erfährt, hierbei jedoch eine wesentliche Geschwindigkeitserhöhung in übereinstimmung mit dem bekannten Venturiprinzip erfährt.It can be seen that the coupling part 23 is formed with a conical bore 30 with a diameter which decreases downstream, the bore 30 practically upstream forms a continuation of the venturi neck 3, so that the air and fibers and in the through the The mixture moving in the direction shown by arrow 31 experiences a reduction in diameter as it passes through the narrowest part 4 of the venturi neck, but experiences a substantial increase in speed in accordance with the known Venturi principle.

Die unter hohem Druck und aus dem kreisförmigen Austrittsspalt 28 austretende und aus der Kammer 26 kommende Luft führt zu einer weiteren Geschwindigkeitserhöhung und unterstützt ein Freihalten des Venturihalses von Fasern.The under high pressure and from the circular exit gap 28 exiting air and coming out of the chamber 26 leads to a further increase in speed and helps keep the venturi neck free of fibers.

Das Einführen des flüssigen Harzes aus der Kammer 10 in den Hochgeschwindigkeitsluftstrom, der die i Fasern enthält, an einer Stelle an dem Auslaßende 6 des Venturihalses 3 bedeutet, daß das flüssige Harz nicht mit den Fasern vermischt wird, nachdem dieselben die Sprühdüse verlassen haben. Es wurde gefunden, daß hierdurch ein Aufbau des Harzes und der Fasern in der Düse verhindert wird. Die nach innen gerichtete komprimierte Luft, die aus dem kreisförmigen Austrittsspalt 19 austritt, dient dazu, zunächst das Harz und die Fasern in einem besonders schmalen Hochgeschwindigkeitsstrom zu verdichten, so daß die Düse dazu angewandt werden kann, diesen Strom gegen ein Formwerkzeug in günstiger Entfernung und mit der erforderlichen Kraft für ein richtiges Aufbringen des Harzes und der Fasern aus demselben zu halten. Indem die Leitungen 11, 18, 27 und 25 relativ leicht und flexibel gehalten werden, ist die gesamte Sprühdüsenanordnung leicht tragbar und läßt sich durch die Bedienungsperson längere Zeit ohne Ermüdungserscheinungen bedienen.The introduction of the liquid resin from the chamber 10 into the high velocity air stream containing the fibers at a point at the outlet end 6 of the venturi throat 3 means that the liquid resin will not be mixed with the fibers after they have exited the spray nozzle. It has been found that this prevents the resin and fibers from building up in the nozzle. The inwardly directed compressed air exiting the circular exit gap 19 serves to first compress the resin and fibers in a particularly narrow high-speed flow so that the nozzle can be used to direct this flow against a mold at a convenient distance and with sufficient force for proper application of the resin and fibers from it. Since the lines 11, 18, 27 and 25 are kept relatively light and flexible, the entire spray nozzle arrangement is easily portable and can be operated by the operator for a long time without symptoms of fatigue.

Claims

Claims: 1. Spray nozzle for spraying a mixture of air, resin and fibers, which has a Venturi arrangement as well as a feed each for a circular compressed air and liquid resin layer, characterized in that a compressed air feed (27) with a chamber (27) arranged in the spray nozzle. 26) with an outlet gap (28) opening into the venturi bore for the supply of a circular layer of compressed air upstream of the venturi neck (3), a resin supply (11) with the venturi neck (3) in the spray nozzle surrounding chamber (10) with an outlet gap (6) for the supply of a circular resin layer under pressure downstream of the venturi neck (3) and a compressed air supply (18) with a chamber (17) arranged in the spray nozzle with an outlet gap (19) downstream of the venturi neck (3) for the supply of a circular compressed air layer around the circular one Resin layer are arranged around.

2. Spray nozzle according to claim 1, characterized in that the circular exit gap (6) of the resin chamber (10) is arranged so that the circular resin layer is slightly inward relative is guided to the axis of the venturi neck (3).

3. Spray nozzle according to claim 1 and 2, characterized in that the circular exit gap (28) of the air chamber (26) is arranged so that the exiting circular layer of compressed air is practical runs tangentially to the wall of the converging section of the venturi neck (3).

4. Spray nozzle according to claims 1 to 3, characterized in that the circular The outlet gap (19) of the compressed air chamber (17) is arranged so that the circular Compressed air layer slightly inwards relative to the axis of the venturi throat (3) is directed. Documents considered: French patent specification no.1207 863