DE1575057A1 - Spray head for spraying liquids, especially paints, varnishes or the like. - Google Patents
Spray head for spraying liquids, especially paints, varnishes or the like.Info
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Description
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Spritzkopf zum Versprühen von Flüssigkeiten, insbesondere von Farben, Lacken odgl.Spray head for spraying liquids, especially paints, varnishes or the like.
Beim Verspritzen einer Flüssigkeit, insbesondere Farbe, mittels Luft oder allgemein mittels eines komprimierten Gases, wird bei den üblichen Anordnungen so vorgegangen, daß ein Flüssigkeitsstrahl in einen ihn konzentrisch umgebenden Strahl des Druckgases eingebracht wird.When spraying a liquid, in particular paint, by means of air or generally by means of a compressed one Gas, the usual arrangements are such that a jet of liquid enters a concentrically surrounding it Jet of compressed gas is introduced.
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Bei einer solchen Anordnung wird die Färb· durch «in· im allgemeinen kreisförmige öffnung zugeführt, die am Ende einer Parbdüse angeordnet ist. Die Farbe wird durch die Wirkung des Unterdruckes angesaugt, der an der öffnung der Düse durch die in eine« konzentrischen Strahl ankommende Druckluft erzeugt wird. Jedoch kann die Farbe der Düse auch unter Druck zugeführt werden.In such an arrangement the color is given by «in generally circular opening fed to the The end of a Parb nozzle is arranged. The paint is sucked in by the effect of the negative pressure on the opening of the nozzle is generated by the compressed air arriving in a concentric jet. However, the color can can also be fed to the nozzle under pressure.
Üblicherweise wird eine derartige Anordnung vervollständigt durch zwei seitliche Luftstrahlen, die aus Luftöffnungen austreten, welche in seitlichen Ansätzen oder Ohren des Sprühkopfes vorgesehen sind. Diese seitlichen Strahlen dienen dazu, den Strahl der versprühten Farbe abzuflachen, damit er eine im Querschnitt flach· Form erhält, die zum raschen Überstreichen der zu bespritzenden Flächen zweckmäßiger ist.Such an arrangement is usually completed by two lateral air jets which emerge from air openings, which in lateral approaches or Ears of the spray head are provided. These side jets serve to keep the jet of paint sprayed to be flattened so that it has a flat shape in cross-section, which is used to quickly sweep over the to be sprayed Space is more appropriate.
Die Herstellung einer derartigen Vorrichtung ist verhältnismäßig leicht für kleine Spritzleistungen und mäßige Strahlstärken, obwohl auch in diesem Fall bereits ziemlich kleine Luftöffnungen erforderlich sind. Falls jedoch große Spritzleistungen und starke Strahlen erzielt werden sollen, müssen zahlreich· Hilfsstrahlen verwendet werden, um die Unvollkommenheiten einer einfachen Vorrichtung der oben beschriebenen Art zu korrigieren. The manufacture of such a device is relatively easy for small spray capacities and moderate jet intensities, although in this case also quite small air openings are required. If However, if large spray outputs and strong jets are to be achieved, numerous auxiliary jets must be used can be used to correct the imperfections of a simple device of the type described above.
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Di· Herstellung der Spritzköpfe erfordert somit die Herateilung von zahlreichen kleinen Bohrungen, die mit großer Genauigkeit ausgeführt werden müssen.The production of the spray heads thus requires the division of numerous small bores, which must be carried out with great accuracy.
Bei dem Spritzkopf gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden» daß der Spritzkopf so ausgebildet ist, daß die seitlichen Gasstrahlen, die für das Abflachen des eigentlichen Spritzstrahles erforderlich sind, unter Ausnutzung des Wandeffektes (wall effect) erzeugt werden.In the case of the spray head according to the present invention, these disadvantages are avoided in that the spray head is designed so that the lateral gas jets, which are necessary for flattening the actual spray jet are required, taking advantage of the wall effect (wall effect).
Bei diesem wohlbekannten Effekt handelt es sich um folgendes ι Ein Druckluftstrahl mündet etwa tangential am Boden einer konvexen Rinne oder Nut. Er hat die Tendenz, durch Induktion einen Unterdruck in dem Bereich zwischen dem Strahl und dem Boden der Nut zu erzeugen. Dieser Unterdruck lenkt den Strahl ab, und dieser "klebt" infolgedessen am Boden der Nut. Die Form und Richtung des Druckluftatrahles hängt ab von der Form und Richtung der Nut an der Stelle, an der der Strahl die Nut verläßt.This well-known effect is as follows: A compressed air jet opens approximately tangentially at the bottom of a convex channel or groove. He has the tendency to induce a negative pressure in the Create area between the beam and the bottom of the groove. This negative pressure deflects the jet, and as a result, this "sticks" to the bottom of the groove. The shape and direction of the compressed air jet depends on the shape and direction of the groove at the point where the jet leaves the groove.
Um dies zu erreichen, ist bei einer Ausführungsform der Erfindung der vordere Teil des Kopfes mit einer Haube oder mit Ansätzen versehen, die einen axialen Durchlaß für den Strahl der vom Druckgas mitgerissenenTo achieve this, in one embodiment of the invention, the front part of the head is provided with a Hood or provided with lugs that provide an axial passage for the jet of the entrained by the pressurized gas
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Flüssigkeit freilassen, wobei die Haube oder die Ansätze an der Außenseite mit seitlichen Rinnen versehen sind, in deren hinteren Teil ein Hilfsstrahl des komprimierten Gases tagential eintritt und deren vorderer Teil auf den Sprühstrahl gerichtet ist. Bei einer bevorzugten Ausführuhgeform ist die Haube sphärisch ausgebildet und mit zwei symmetrisch angeordneten Nuten versehen, die auf demselben Großkreis liegen.Release the liquid, with the hood or the extensions provided with lateral channels on the outside are, in the rear part of which an auxiliary jet of the compressed gas enters tangentially and the front part Part is aimed at the spray jet. In a preferred embodiment, the hood is spherical and provided with two symmetrically arranged grooves that lie on the same great circle.
In den beigefügten Zeichnungen sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt. In the accompanying drawings, embodiments of the invention are shown by way of example.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Aueführungeform des Spritzkopfes.Fig. 1 shows a longitudinal section through an outer shape of the spray head.
Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie H-II von Fig. 1.FIG. 2 is a section along the line H-II of FIG. 1.
Fig. 3 zeigt in gleicher Ansicht wie Fig. 1 eine andere Aueführungeform des Spritzkopfes.FIG. 3 shows, in the same view as FIG. 1, a different configuration of the extrusion head.
Fig. β zeigt in perspektiviecher Aneicht eine weitere Ausführungefora des Spritzkopfes.Fig. Β shows a perspective view further execution fora of the spray head.
Fig. 9 und Io zeigen andere Möglichkeiten der Verwendung derartiger Sprit«köpfe.9 and 10 show other possibilities of using such fuel heads.
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Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsforni ist auf den Körper 1 einer Spritzpistole eine Farbdüse 2 aufgeschraubt und ein Spritzkopf 3 Mittels eines Schraubringes 4 befestigt.In the embodiment shown in Fig. 1 is on the body 1 of a spray gun screwed a paint nozzle 2 and a spray head 3 by means of a screw ring 4 attached.
Der Spritzkopf 3 ist konvex, beispielsweise sphärisch ausgebildet. Der Ring 4 schmiegt sich der sphärischen Form des Kopfes an, um diesen festhalten zu können.The spray head 3 is convex, for example spherical. The ring 4 hugs the spherical one Shape of the head in order to be able to hold it.
Der Pistolenkörper ist so ausgebildet, daß er den Zustrom von Farbe durch die Düse 2 ermöglicht. Er weist zwei Druckluftzuleitungen 6 und 7 auf, welche zwei zur Düse konzentrische Ringkanäle 8 und 9 versorgen. In der Außenfläche des Spritzkopfes 3 sind Nuten oder Rinnen Io eingeschnitten, die symmetrisch bezüglich der Achse des Spritzkopfes verteilt sind. Sie münden in ihrem unteren Teil in dem Ringkanal 9* Wie oben erwähnt, folgt der aus dem Ringkanal 9 austretende Luftstrahl dem Boden der Rinnen Io und verläßt diese in einem Winkel Cl bezüglich der Achse der Spritzvorrichtung, wobei dieser Winkel je nach dem gewünschten Effekt veränderlich sein kann.The gun body is designed to allow the flow of paint through the nozzle 2. It has two compressed air supply lines 6 and 7, which supply two annular channels 8 and 9 concentric to the nozzle. In the outer surface of the spray head 3 grooves or channels Io are cut, which are distributed symmetrically with respect to the axis of the spray head. In their lower part they open into the ring channel 9 * As mentioned above, the air jet emerging from the ring channel 9 follows the bottom of the channels Io and leaves them at an angle C1 with respect to the axis of the spray device, this angle being variable depending on the desired effect can be.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsfom zeigt der Spritzkopf starke Ähnlichkeit mit dem in Fig. 1 gezeigten Kopf. Für gleiche Elemente werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Im Unterschied zu der Ausfüh-In the embodiment shown in Fig. 3 shows the spray head is very similar to the head shown in FIG. For the same elements become the same Reference numerals used. In contrast to the execution
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rungafora nach Fig. 1 weist der Spritzkopf «in« Schulter 12 auf, wobei diese Schulter an dem Schraubring 13 anliegt, so daß dieser sich nicht mehr der sphärischen Form des Spritzkopfes anschmiegen muß.rungafora according to Fig. 1 shows the spray head "in" shoulder 12, this shoulder rests against the screw ring 13, so that it no longer has to cling to the spherical shape of the spray head.
Durch Verwendung derartiger Spritzköpfe, bei denen der Strahl mittels des Yandeffekted abgelenkt wird, kann ein Problem gelöst werden, das bei den üblichen, mit Ansätzen oder "Ohren" versehenen Spritsköpfen »u erheblichen Schwierigkeiten führt. Um eine gleichmäßige Abflachung des versprühten Strahles zu erhalten, müssen die seitlichen Strahlen so breit sein, daß sie die gesamte Breite des Mittelstrahles bestreichen. Andernfalls besteht die Gefahr, daß der Mittelstrahl "zerschnitten" und in xwei Zweigstrahlen zerteilt wird.By using such spray heads, in which the jet is deflected by means of the Yand effect, can a problem can be solved which is considerable with the usual spray heads provided with attachments or "ears" Difficulty leads. In order to obtain an even flattening of the sprayed jet, you must the lateral rays should be so wide that they cover the entire width of the central ray. Otherwise there is a risk that the central beam will be "cut" and split into two branch beams.
Hierzu verwendet man üblicherweise die Wirkung von zwei Hilfsstrahlen, die konvergierend auf die beiden Hauptseltenstrahle gerichtet sind, um diese abzuflachen, bevor si· auf den Mittelstrahl treffen.For this purpose, one usually uses the effect of two auxiliary beams that converge on the two Main rare rays are directed in order to flatten them before they hit the central ray.
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung mit seitlichen Rinnen kann man seitliche Strahlen von solcher Abflachung und Breite erhalten, daß das gewünschte Ziel erreicht wird. Die Vereinfachung gegenüber den Vorrich-In the embodiment according to the invention with lateral grooves, lateral jets of such a flattening can be used and latitude obtained that the desired goal is achieved. The simplification compared to the device
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tungen alt nit Bohrungen versehenen Ansätzen oder "Ohren" ist erheblich. Es ist sehr schwierig, diese Bohrungen mit sehr kleinen Durchmesser und der erforderlichen großen Genauigkeit an der gewünschten Stelle und im gewünschten Winkel herzustellen. Kleine Ungenauigkeiten, Verstopfungen und Beschädigungen, die häufig heim Beseitigen von Verstopfungen entstehen, können die Druckluft strahlen stark beeinflussen und die Vorrichtung in ihrer Wirkungsweise aus dem Gleichgewicht bringen. Die Rinnen sind wesentlich unempfindlicher und leichter herzustellen. Ihre Form ist der gewünschten Form der seitlichen Strahlen angepaßt. Sie können einen rechteckigen Querschnitt haben, wie in Fig. 2 gezeigt, wobei ihre Breite von der gewünschten Breite der Seitenstrahlen abhängt. Va zu vermeiden, daß die Rinnen an der Eintrittsstelle des Luftstrahles eine zu große Breite haben, können die Rinnen so ausgebildet sein, daß ihre Breite von der Eintrittsstelle bis zur Mündung anwächst. Die Rinnen können aber auch eine solche Form haben, daß mehr Luft in der Mitte als an den Seiten konzentriert wird, beispielsweise mittels eines dreieckigen Querschnitts, so daß man eine stärkere Abflachung des Mittelstrahlee als durch die Wirkung der Einhüllung dieses Strahles erhält.tongues old with holes provided approaches or "ears" is substantial. It is very difficult to drill these very small diameter and required holes to produce great accuracy at the desired location and at the desired angle. Small inaccuracies, The compressed air can cause blockages and damage that often occurs when clearing blockages radiate strongly and unbalance the device in its mode of operation. The channels are much less sensitive and easier to manufacture. Your shape is the shape you want adapted to the side rays. They can have a rectangular cross-section, as shown in Fig. 2, where its width depends on the desired width of the side rays. Va to avoid leaving the gutters at the point of entry of the air jet have too great a width, the grooves can be designed so that their width grows from the point of entry to the mouth. The channels can also have such a shape that more Air is concentrated in the center than on the sides, for example by means of a triangular cross-section, so that there is a greater flattening of the central ray than by the effect of the enveloping of this ray receives.
Eine weitere Schwierigkeit, die bei den üblichen Spritzköpfen auftritt, beruht auf der VerschmutzungAnother difficulty with the usual Spray heads occurs, is due to the pollution
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der Spritzköpf· durch die Rückkehr von versprühter Farbe auf den Spritzkopf. Diese unerwünschte Erscheinung beruht in der Hauptsache auf den Wirbeln, die durch das Zusammentreffen der beiden Seitenstrahlen entstehen* wobei «t·* ein Teil der Druckluft dazu neigt, in Richtung auf den Spritzkopf zurückzuströmen. Dieser Nachteil wird bei den üblichen Vorrichtungen durch verschiedene Vorkehrungen korrigiert, die auch bei der Spritzvorrichtung gemäß der Erfindung Anwendung finden können. Man kann insbesondere zu diesem Zweck zwei abgelenkte Hilfsstrahlen verwenden, die in einer axialen, zur Ebene der beiden Hauptseitenstrahlen senkrechten Ebene angeordnet sind. Es wurde beobachtet, daß es gerade diese Ebene ist, in der die Verschmutzung hauptsächlich auftritt.the spray head by the return of sprayed paint on the spray head. This undesirable phenomenon is mainly due to the eddies produced by the The two side rays meet * where «t · * a part of the compressed air tends towards to flow back onto the spray head. This disadvantage is in the usual devices by various Corrected provisions that can also be used in the spray device according to the invention. You can use two deflected auxiliary beams in particular for this purpose, which in an axial, for Plane of the two main side rays, plane perpendicular are arranged. It has been observed that it is precisely at this level that pollution is predominant occurs.
Der Spritzkopf gemäß der Erfindung kann durch spanlose oder spanabhebende Formgebung hergestellt werden. Er kann aus Metall oder aus Kunststoff bestehen«The extrusion head according to the invention can be produced by non-cutting or cutting shaping will. It can be made of metal or plastic «
Anstatt die Seitenstrahlen vor der Öffnung, in der die Austrittsoffnung des Mittelstrahles vorgesehen ist, ■ünden zu lassen, wie dies in Fig. 1 und 3 gezeigt ist, kann «an sie auch unmittelbar in dieser Fläche Münden lassen, wie es Fig. k und 5 zeigen oder hinter, d.h. laInstead of allowing the side beams in front of the opening in which the outlet opening of the central beam is provided ■ ünden, as shown in Fig. 1 and 3, 'can also operate on them directly in this area Münden as k Fig. And 5 show or behind, ie la
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Strömungsrichtung oberhalb dieser Fläche, wie in Fig. 6 gezeigt. Im ersten Fall können sie tangential in diese Fläche münden, vie in Fig. 4- gezeigt, oder mit dieser Fläche einen Winkelt einschließen wie aus Fig. 5 ersichtlich. Dieser Winkel <A sollte sehr klein sein, um die gewünschte Verbreiterung des Mittelstrahlee zu erhalten, wobei durch geeignete Wahl dieses Winkele diese Verbreiterung in gewünschter Veise dosiert werden kann. Falls die Rinnen bereite in Stromrichtung vor der Fläche der Austrittedüse enden, bilden die Strahlen einen Winkel β mit dem Ansatz dieser Fläche. Diese Strahlen werden vorzugsweise als Hilfsstrahlen verwendet, die die Wirkung der Hauptseitenstrahlen vervollständigen. In beiden Fällen erhält man, wenn der Auftreffwinkel des Seitenstrahles auf die Mittelfläohe des Spritzkopfe· zweckmäßig gewählt wird, den Vorteil, daß ein Teil des Seitenstrahles Über diese Fläche aufgefächert wird. Dieser Teil der seitlichen Strahlen verbessert das Einhüllen des Mittelstrahles und vermeidet die Verschmutzung des Spritzkopfes durch eventuelle Wirbel, die durch das Zusammentreffen der Strahlen entstehen.Direction of flow above this area, as shown in FIG. 6. In the first case, they can open tangentially into this surface, as shown in FIG. 4, or enclose an angle with this surface, as can be seen from FIG. This angle <A should be very small in order to obtain the desired broadening of the central beam, whereby this broadening can be dosed in the desired manner by a suitable choice of this angle. If the channels end in the direction of flow before the surface of the outlet nozzle, the jets form an angle β with the approach of this surface. These rays are preferably used as auxiliary rays which complete the effect of the main side rays. In both cases, if the angle of incidence of the side jet on the central area of the spray head is appropriately chosen, the advantage is that part of the side jet is fanned out over this area. This part of the lateral jets improves the enveloping of the central jet and prevents the spray head from being contaminated by any eddies that arise when the jets meet.
Um die Seitenstrahlen teilweise aufzufächern, kann auch eine andere Ausbildung des Spritzkopfeβ verwendet werden, bei der Rinnen von abnehmendem Querschnitt verwendet werden. Bei dieser in Fig. 7 gezeigten Au s führung β-In order to partially fan out the side jets, a different design of the spray head can also be used where gutters of decreasing cross-section are used. In this embodiment shown in Fig. 7 β-
-Q--Q-
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form tritt ein Teil des Strahl·· über di· seitlich· Begrenzung der Rinn· hinaus und breitet «ich über di· Mittelflach· aus.form occurs part of the beam over the side Limiting the gutter · out and spreads «I over di · Medium flat.
Anstatt den Spritzkopf in Fora einer Haube auszubilden, in welche die Rinnen Io eingeschnitten sind, wi· in Fig. 2 gezeigt, können die Rinnen auch in seitlichen Ansätzen oder Ohren Ik vorgesehen sein, wie aus Fig.ö ersichtlich. Dies hat den Vorteil, daß der so ausgebildete Spritzkopf leichter wird.Instead of forming the spray head in the form of a hood, in which the channels Io are cut, as shown in FIG. 2, the channels can also be provided in lateral attachments or ears Ik , as can be seen from FIG. This has the advantage that the spray head designed in this way becomes lighter.
Der Spritzkopf gemäß der Erfindung gestattet es, verhältnismäßig geringe Geschwindigkeiten des Sprühstrahlββ zu verwenden, so daß er vorteilhafterweise beim elektrostatischen Spritzen verwendet werden kann. Andererseits wirkt sich auch die bequeme Herstellungsmöglichkeit des Spritzkopfes aus Kunststoff günstig für seine Anwendung für diesen Zweck aus.The spray head according to the invention allows relatively low spray jet speeds to use, so that it is advantageous when electrostatic Syringes can be used. On the other hand, the convenience of the Plastic spray head favorable for its application for this purpose.
Die Spannungselektrode kann auf der Achse der Düse angeordnet sein, wie in Fig. 9 gezeigt, mittels einer langen und spitzen Spindel 15» die über die Auetrittsöffnung der Düse hinausragt. Für die Farbe steht in diesem Fall eine ringförmige Austrittsöffnung zur Verfügung, di· von dam Raum zwischen der Düse und der die Elektrode bildenden Verlängerung der Spindel gebildet wird.The voltage electrode can be arranged on the axis of the nozzle, as shown in FIG. 9, by means of a long and pointed spindle 15 »which protrudes over the outlet opening of the nozzle. In stands for the color In this case an annular outlet opening is available, di · from the space between the nozzle and the die Electrode forming extension of the spindle is formed.
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Die Elektrode kann auch ia Form einer Spitze 16 ausgebildet sein, die, wie in Figl Io gezeigt, von dem Körper 1 der Pistole getragen wird, diesen durchdringt und, wie im vorhergehenden Fall, mit einer hierzu vorgesehenen Hochspannungezuleitung in Verbindung steht.The electrode can also be in the form of a tip 16 which, as shown in FIG the body 1 of the pistol is carried, penetrates this and, as in the previous case, with one for this purpose provided high-voltage supply line.
Die vorstehend beschriebenen verschiedenen Ausführungs· formen der Erfindung sind lediglich als Beispiele und nicht beschränkend zu verstehen, wobei zahlreiche Änderungen möglich sind, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Ferner ist es selbstverständlich, daß der Spritzkopf nicht nur zum Versprühen von Farbe, wie in den Beispielen erläutert, sondern auch zum Versprühen anderer Flüssigkeiten Verwendung finden kann.The various embodiments described above Forms of the invention are to be understood as illustrative and not restrictive, with numerous Changes are possible without deviating from the inventive concept. Furthermore, it goes without saying that the spray head not only for spraying paint, as explained in the examples, but also for spraying other liquids can be used.
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