DE1577940A1 - Einrichtung zum pneumatischen Aufspruehen von Fluessigkeiten - Google Patents

Description

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Sprayfoll Industrial Corporation. Minneapolis (Minnesota, USA)

Einrichtung zum pneumatischen Aufsprühen von Flüssigkeiten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum pneumatischen Aufsprühen von Flüssigkeiten auf Werkstücke, mit der es möglich ist, eine sehr gleichmässige Ueberzugsschicht aus einer Flüssigkeit auf eine verhältnismässlge grosse Fläche oder auf ein Werkstück aufzutragen. Eine spezielle Verwendung der Einrichtung besteht im Auftragen eines Aetzmittels auf die Oberflächen von Werkstücken; die folgende Beschreibung wird sich deshalb besonders mit dieser Verwendung befassen· Öle erfindungsgemässe Einrichtung kann ausserdem aber auch für das Auftragen dünner Ueber-

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Qbj.: Ser.No.376,632 _{ΛΛ Α Λ}

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züge auf Folien oder Oberflächen oder praktisch für alle Verfahren verwendet werden, bei denen eine gleichmässige und geregelte Besprühung einer ausgedehnten Fläche mit Flüssigkeit erforderlich 1st. Mit Hilfe der erflndungsgemässen Einrichtung 1st es möglich, das Aufsprühen der Flüssigkeit so zu dosieren, dass eine sehr wirtschaftliche Arbeitsweise erzielt wird.

Die erfindungsgemässe Einrichtung zum Aufsprühen von Flüssigkeiten auf Werkstücke ist dadurch gekennzeichnet, dass sie folgende Teile enthält: ein Gehäuse mit einer darin befindlichen Sprühkammer; mindestens einen Sprühkopf, der in die Sprühkammer hineinragt; eine pneumatische Vorrichtung zum Zuführen von Treibgas zu jedem Sprühkopf derart, dass die aus diesem austretende Flüssigkeit zerstäubt und in die Spritzkammer getrieben wird; eine Antriebsvorrichtung zum Hin- und Herbewegen jedes Sprühkopfes in einer ersten Richtung quer zur Sprühkammer; ein Werkstückträger der in der Sprühkammer durch den Wirkungsbereich jedes Sprühkopfes hindurch und in einem festen Abstand von diesem in einer zweiten Richtung quer zur genannten ersten Richtung bewegbar ist und mit einem Antriebsmechanismus versehen ist; eine Auffangvorrichtung zum Auffangen und/oder Abführen des Treibgases und überschüssiger Sprühflüssigkeit aus der Sprühkammer.

Im folgenden wird diese Einrichtung durch Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt im senkrechten Schnitt die Anordnung der Grundteile einer Ausführungsform der erflndungsgemässen Sprüheinrichtung, von vorn gesehen;

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Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 dargestellten Teile im senkrechten Schnitt, von der Seite gesehen;

Fig. 3 zeigt in entsprechender Darstellung wie Fig. 2 eine modifizierte Anordnung der Grundteile der Sprüheinrichtung}

Fig. 4 zeigt in perspektivischer Darstellung eine für einen bestimmten Zweck entworfene Anlage mit einer Sprüheinrichtung in ihrem allgemeinen Aufbau und mit einigen Details betreffend ihre Montage}

Fig. 5 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die Sprühkammer der in Flg. b dargestellten Anlage, aus welcher die Anordnung der in Fig. 1 widergegebenen Grundteile In diesem speziellen Falle erkennbar ist}

Fig. 6 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die in Fig. ^ dargestellte Sprühkammer, und zwar senkrecht zu deren Vorderfläche geschnitten, bei entsprechender Anordnung der Grundteile wie in Fig. 2}

Fig. 7 zeigt einen horizontalen Schnitt längs der Linie 7-7 der Flg. 6 mit der Zuführvorrichtung zum Zuführen der, Werkstücke, speziell passend für die in Fig. 4 dargestellte Anordnung, in kleinerem Massstab dargestellt}

Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung die pneumatische An-

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lage der in Fig. k dargestellten Einrichtung;

Fig. 9 zeigt ein Blockschaltbild der für die Einrichtung gemäss FIg, 4 und 8 verwendeten Temperaturregelvorrichtung.

Zu den Grundteilen der Sprüheinrichtung gehört ein Sprühapparat 10, ein pneumatischer Kanal 20 zum Zuführen eines pneumatischen Mediums, ein Werkstückträger 30 und eine Verschiebevorrichtung zum' Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem Sprühapparat und dem Werkstückträger, welche teilweise in dem Bewegungsmechanismus 40 enthalten 1st. Zu den Grundteilen gehört ferner ein Gehäuse 5°» welches den Sprühapparat, den pneumatischen Kanal 20 und den Werkstückträger 3° umschllesst, und eine Auffangvorrichtung 60 zum Auffangen überschüssigen Sprühmittels und des pneumatischen Mediums Innerhalb des Gehäuses. Im folgenden werden die genannten Bezugszeichen durchgehend für die Bezeichnung der Grundteile und die ersten Ziffern such sur Bezeichnung ihrer Beetandteile ver*- wendet.

Gemäss Fig. 1,2 und 3 enthält der Sprühapparat 10 eine Anzahl SprUhköpfe 11, denen die zu versprühende Flüssigkeit durch Rohre 12 zugeführt wird. Aus noch zu erörternden Gründen wird die Flüssigkeitszufuhr zu den Sprühköpfen konstant gehalten. Das pneumatische Medium kann Luft oder Je nach der Art des Sprühvorganges ein anderes Gas sein. Der Einfachheit halber soll im folgenden als pneumatisches Mittel Luft angenommen werden, wenn aus dem Text nlchtn anderes hervorgeht. Gemäss den Figuren wird

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die Luft durch den Luftkanal 20 zu Schirmen 22 geführt, welche jeden der Sprühköpfe Il umgeben. Der Druck und die Menge der zuströmenden Luft werden ebenso wie die der Sprühflüssigkeit konstant gehalten. Die Sprühköpfe und die pneumatische Anlage sind gemäss dem U.S.A.-Patent Nr. 2 7?O 5Oli erteilt an Henri Coanda, am 13. November 1956, ausgebildet; sie können jedoch auch anders aufgebaut sein, wenn sie nur hinsichtlich ihrer Arbeitsweise, nämlich gleichmässiger Zerstäubung der bei gleichbleibender Zuführungsgeschwindigkeit anfallenden Flüssigkeit bei Zufuhr eines Treibgases unter konstantem Druck, entsprechendes leisten. Der Sprühapparat nach Coanda hat Vorteile bezüglich einer besonders guten Zerstäubung der Flüssigkeit und wegen des relativ niedrigen Druckes, der für die Treibluft benötigt wird.

Für die Wahl des Sprühapparates soll man im Auge behalten, dass durch das Beschleunigen der Flüssigkeit durch die Luft die Energie, mit welcher die Flüssigkeitströpfchen auf das Werkstück auftreffen, erhöht wird. In Aetzanlagen der noch zu beschreibenden Art wird dabei die Aetzwirkung gegenüber einem Aufsprühen ohne Verwendung von Treibluft stark gesteigert. Ausserdem wird wegen des anhaltenden, auf die bereits auf das Werkstück aufgetragene Flüssigkeit ausgeübten Luftdrucks beim pneumatischen Sprühen eine bestimmte Flüssigkeitsmenge über eine grössere Fläche verteilt als diese ohne Verwendung von Treibluft der Fall ist. Dies 1st ein Vorteil des pneumatischen Sprühverfahrens, weil dabei weniger Flüssigkeit bezw. Aetzmittel gebraucht wird, um ein bestimmtes Ergebnis zu erzielen, gegenüber solchen Sprühverfahren, bei denen die Bewegung der Sprühflüssigkeit aus der Sprühdüse zum Werkstück

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nur aufgrund der Anfangsenergie, welche ihr mitgeteilt wird, erfolgt.

Der in Fig. 1 bis 3 dargestellte Werkstückträger 30 besteht aus einem endlosen Band 311 welches über ein Paar Walzen 32 läuft und die Werkstücke 33 mit glelchmässiger Geschwindigkeit und in einem festen Abstand an den Sprühköpfen 11 vorbeiführt. Wenn das zu besprühende Material, wie photographischer Film, in grossen Längen vorliegt, dann kann es natürlich freitragend an den Sprühköpfen vorbeigeführt werden, und es wird dann kein endloses Band oder entsprechender Träger benötigt. Die zu besprühende Fläche kann beliebige Konturen aufweisen, solange es möglich ist, den gewünschten festen Abstand von der Sprühapparatur einzuhalten.

Wie man ohne weiteres sieht, ist das von einem einzelnen, über einem feststehenden Werkstück fest.angeordneten Sprühkopf erzeugte Sprühmuster nicht gleichmässig. Das heisst, jeder Sprühkopf erzeugt ein Muster, in welchem viel von der Sprühflüssigkeit in einem Mittelpunkt konzentriert ist, von welchem aus die Dichte allseitig abnimmt. Wird jedoch das zu besprühende Stück in einer bestimmten Richtung bewegt, dann erhält man in dieser Richtung eine grosse Gleichmässigkelt der Verteilung, und zwar insbesondere dann, wenn die Bewegung gleichförmig bleibt. Wird dann gleichzeitig noch der Sprühkopf rechtwinklig zur Bewegungs-

orichtung des Werkstückes bewegt, dann können die meisten Unregel-^ωmässigkeiten beseitigt werden.

o Die Relativbewegung zwischen Sprühkopf und Werkstück kann in ^ω verschiedener Welse verwirklicht werden. Zwar ist es möglich, das Werkstück gleichzeitig In zwei Richtungen zu bewegen; es

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ist jedoch einfacher und ebenso wirksam, das Werkstück in einer Richtung zu bewegen und den Sprühkopf quer zu dieser Richtung hin- und her zu führen oder schwingen zu lassen. Die Antriebsvorrichtung ^O für den Sprühkopf besteht aus einer angetriebenen Schubstange k2_t die mit.dem Sprühapparat 10 verbunden ist. Für den Sprühapparat sind geeignete Führungen vorgesehen, um sicherzustellen, dass der Abstand der Sprühköpfe von den Werkstücken bzw, der Auftreffläche während der Hin- und Herbewegung oder Schwingung konstant bleibt, Die Gleichmässigkeit des Auftrages hängt von der Relativgeschwindigkeit zwischen Werkstück und Sprühapparat ab; die besten Ergebnisse erhält man, wenn man sowohl die Geschwindigkeit der Bewegung des Werkstückes als auch die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung des Sprühkopfes zweckmässig einstellt und steuert.

Optimale Ergebnisse erhält man dann, wenn bei der Hin- und Herbewegung die Beschleunigung und die Verzögerung an den Enden eines Hubes so gross wie möglich 1st, bei möglichst kleiner Pause, so dass die Bewegung möglichst gleichförmig abläuft. Wenn zum Beispiel der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Sprühköpfe etwa 5 cm beträgt und die Länge des Hubes je nach Art der Werkstücke zwischen einem Minimalwert von etwa 2,5 cm bis zu einem Maximalwert von etwas mehr als 5 cm einstellbar ist, dann kann die Hin- und Herbewegung mit einer Frequenz von etwa 150 pro Kinute bzw. mit 5 Einzelhüben pro Sekunde erfolgen, wobei keine grössere Fause air. Ende eines Hubes eintreten soll, als sie zur Bremsung und Umkehrung der Bewegungsrichtung unbedingt erforderlich ist. In diesem Bereich kann man arbeiten, wenn das Werkstück um

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etwa einen Zoll pro Minute am Sprühkopf vorbeigeschoben wird* Die angegebenen Geschwindigkeiten sind nur beispielsweise genannt; sie können erheblich geändert werden, um für spezielle Sprühverfahren die besten Ergebnisse zu erhalten.

Wenn ein Werkstück massiv oder sonst schwer zu handhaben ist, oder wenn es nicht bewegt werden soll, dann kann der Sprühkopf allein in Richtung einer ersten und einer zweiten Achse, welche die erste Achse kreuzt, gleichzeitig bewegt werden, um eine Lokalisierung des Sprüheris zu vermeiden. Man kann das Ergebnis dann beschreiben als das Ergebnis einer relativen Hin- und Herbewegung zwischen Werkstück oder zu besprühender Fläche und Sprühvorrichtung, die gleichförmig und periodisch hin und her in einer ersten Richtung erfolgt, bei gleichzeitiger relativer Bewegung zwischen Werkstück und Sprühköpfen in einer zweiten, praktisch rechtwinklig dazu verlaufenden Richtung zwischen Werkstück und den Sprühköpfen bei Einhaltung eines festen Abstandes zwischen den Sprühkopfen und der Oberfläche des Werkstückes bzw. der zu besprühenden Fläche*

Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit bezüglich des Materialverbrauchs und um eine unerwünschte Einwirkung der umgebenden Atmosphäre auf das zu besprühende "Werkstück auszuschliessen, 1st das Gehäuse 50 als Grundteil vorgesehen. Da während des Sprühvorganges sowohl Luft als auch Flüssigkeit in das Gehäuse eingeführt werden, muss dafür gesorgt werden, dass der Ueberschuss an Flüssigkeit bzw. Luft abgeführt wird; zu diesem Zweck ist der Auffangbehälter 60 vorgesehen, der hier die Form einer Wanne mit einer Luftab-

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lassleitung 6l und einem Flüssigkeitsabzugsrohr 62 hat und an der Unterseite des Gehäuses angeordnet ist. Allgemein können auch andere Auffangvorrichtungen, zum Beispiel Absaugvorrichtungen, zum Abführen von Flüssigkeit bzw. Luft vorgesehen sein, die seitlich oder oberhalb der zu besprühenden Fläche so angeordnet sein können, dass sie nach dem Durchgang des Werkstücks durch die Sprühzone zur Wirkung kommen.

Fig. 3 zeigt eine gegenüber den Figuren 1 und 2 abgeänderte Ausführungsform. Hierbei sind im Gehäuse 50 zwei Abteile vorhanden, und zwar ein Abteil 51 mit einem ersten Satz von Sprühköpfen zum Besprühen der darunter vorbeigehenden Werkstücke und Abteil 52 mit einem zweiten Satz von Sprühköpfen, mit einer Trennwand 53 zwischen den Abteilen. Die Werkstücke können im Abteil 51 mit einer ersten Substanz oder Lösung, z.B. mit einem Aetzmlttel, besprüht werden, worauf die Reaktion im zweiten Abteil 52 durch Aufsprühen einer zweiten Substanz oder Lösung, z.B. eines Neutralisierungsmlttels, aus den Sprühköpfen augenblicklich geändert oder unterbrochen wird.

Das aus den beiden Sätzen von Sprühköpfen versprühte Material kann aus der Wanne und dem Abzugsrohr 62 in einen gemeinsamen Tank geführt werden, wo das flüssige Material in geeigneter Welse weiterbearbeitet wird. Wenn an den Eintritts- und Austrittsstellen des Bandes 31 in dem Gehäuse 5° Luftverschlüsse angebracht sind, kann die Luftablassleitung 6l die der Sprühkammer zugeführte Luft aufnehmen und entweder in die Atmosphäre leiten oder sie wieder im Kreis zurückführen, wobei sie dann wieder als pneumatisches Antriebsmittel in den Luftkanal 20 gelangt, wie dies noch in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel einer Aetzanlage beschrieben

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werden soll.

Das Wesentliche betreffend die Verwendung der Sprüheinrichtung, wie im vorangehenden Beschriebenen, besteht in den folgenden Schritten:

1. Einhaltung eines festen Abstandes zwischen den Sprühköpfen und der Oberfläche des Werkstückes,

2. Einhaltung einer konstanten Geschwindigkeit (Menge pro Zeiteinheit) der den Sprühköpfen zugeführten Flüssigkeit und des Treibgases, welches zum Zerstäuben und Mitnehmen der Flüssigkeit von den Sprühköpfen zum Werkstück dient,

3. Einhalten einer hin- und hergehenden relativen Bewegung zwischen den Sprühköpfen und dem Werkstück in einer ersten Richtung und gleichzeitig einer zweiten relativen Bewegung ^zwischen den Sprühköpfen und dem Werkstück in einer zweiten, rechtwinklig zur ersten verlaufenden Richtung unter Einhaltung einer festen Distanz zwischen Werkstück und Sprühköpfen.

Die beschriebene Ausführungsform der Einrichtung und deren Verwendung finden sich zusammen mit einigen Zusätzen und Verfeinerungen bei der im folgenden anhand d.er Figuren ^ bis 9 beschriebenen chemischen Aetzanlage. Bei dieser ist ein Schrank ?0 vorgesehen, welcher alle nötigen Teile der Anlage in sich aufnimmt oder trägt. Der Schrank hat eine horizontale,als Arbeitsfläche dienende Deckplatte 71, an welcher an einem Ende das Gehäuse 5° angeordnet ist, das zum grössten Teil über die Deckplatte 71 herausragt,

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jedoch alt einem Teil, nämlich der Auffangvorrichtung für Luft und Flüssigkeit, Im Innern des Schrankes angeordnet ist. Der obere Teil des Gehäuses ist als Windkammer 23 ausgebildet; die horizontale Zv; i sch end ecke $k trägt die Sprühapparatur 13 und trennt die Windkammer von dem Sprühraum 24. Die Sprühköpfe 11, die gecäss dem genannten Coanda-Patent ausgebildet sein können, sind in einer Reihe mit gleichen Längsabständen an einem Träger

14 aufgehängt; jeder Kopf 1st mit einem Paar Zuleitungsrohren für die Zuleitung der Flüssigkeit versehen. Die Zuleitungsrohre, die nach oben durch den Träger 14 hindurchgehen, sind an Schläuche

15 angeschlossen, die durch eine Oeffnung 5 des Gehäuses 50 nach aussen geführt sind und an eine Zuführungs- und Messeinrichtung für die Sprühflüssigkeit angeschlossen sind, die noch beschrieben werden wird. Am Träger 14 ist ein nach unten hängender Luftschirm 25 mit zur Windkammer 23 führenden Oeffnungen befestigt, der auch mit je einer, Jeden der Sprühköpfe umgebenden Oeffnung 26 versehen 1st, durch welche diesem Treibluft zugeführt wird.

Der Windkammer wird durch die Leitung 27 Luft unter geregeltem_f gleichmässigem Druck zugeführt.

Der Träger 14 und mit Ihm die ganze Sprühapparatur ist zum Zweck der Hin- und Herbewegung in Führungen 16 an der Zwischendecke 54 gelagert. Die Hin- und Herbewegung kann erzeugt werden durch einen in einea Druckluftzylinder 43 beweglichen Kolben, dessen rlcibenstan^e 44 an einem Ende des Trägers 14 befestigt und mit einer, uEsteuerschalter 45 versehen ist, durch den die Frequenz und die Länge des Hubes des Kolbens im Druckluftzylinder bestimmt werden. Solche !^Steuereinrichtungen sind bekannt und brauchen deshalb nicht näher beschrieben zu werden. Es soll hier nur gesagt

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werden, dass die Länge des Hubes und seine Frequenz so eingestellt werden können, dass sie den jeweiligen Arbeitsbedingungen entsprechen. Durch die Hin- und Herbewegung wird die bereits beschriebene Ausgleichswirkung erzielt, wobei Unglelchmässigkeiten der Sprühmuster in Richtung senkrecht zur Vorschubbewegung des Werkstückes vermieden werden. Wenn das Werkstück mit gleichförmiger Geschwindigkeit in'einer Richtung weiterbewegt wird, werden Unglelchmässigkeiten des Sprühmusters in beiden Bewegungsrichtungen des Werkstückes vermieden.

Gemäss Fig. ? ist der Werkstückträger als Wagen Jk ausgebildet, der auf Schienen 35 gleitet, die auf dem Boden der Kammer 5° unterhalb der Deckplatte 71 des Schrankes 70 angeordnet sind. Dieser Wagen bewegt sich von einer Stelle unterhalb einer Beschickungsöffnung 55 in der Deckplatte 71 durch den Sprührauo 2k der Sprühkammer hindurch bis zu einer Stelle unterhalb einer Entnahmeöffnung $6 an der anderen Seite des Gehäuses 50· Die Oeffnungen 55 und 56 können durch Türen 57 luftdicht verschlossen werden, die durch Handhebel 58 betätigt werden können. Die Bewegung des Wagens 3^ durch den Sprühraum wird- durch einen Luftdruckzylinder 36 bewirkt, der zeitlich mittels eines Steuerzylinders 37 nach Wunsch des Operators gesteuert wird.

Angenommen, der Wagen sei leer und stehe unter der Beschickungsöffnung 55, die Türe 57 sei offen, das Werkstück sei auf den Wagen gelegt, die Türe werde geschlossen und der Druckluftzylinder 36 ait einer bestimmten, vom Operator mittels des Steuerzylinders eingestellten Geschwindigkeit in Gang gesetzt. Dann gleitet der

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Wagen auf den Schienen 35, bis er die Entnahmeöffnung 56 erreicht; . in diesem Augenblick kann die über ihm befindliche Türe geöffnet und· das Werkstück entfernt werden. Der Operator kann dann den Druckluftzylinder in umgekehrter Richtung betätigen und dadurch den Wägen in seine Ausgangsstellung zurückbringen. Antriebs- und Steuervorrichtungen für den Wagen sind ebenso wie die für die Hin- und Herbewegung des Trägers 14 der Sprühköpfe bekannt und brauchen deshalb nicht näher beschrieben zu werden. Durch die gleichmässige Bewegung des Wagens werden Unregelmässigkeiten des Sprühmusters in Richtung der Bewegung des Wagens vermieden.

Diese Einrichtung ist nur eine von' denen, die benutzt werden können. Bei anderer Ausbildung des Antriebs nach der Entnahme des Werkstückes kann der Werkstückträger an der Entnahmestation wieder beladen werden und bei Rückführung in die Ausgangsstellung das Besprühen unter Steuerung der Rücklaufbewegung erfolgen. In einigen Fällen kann eine einzige Beschickungs- und Entnahmestation vorgesehen sein, wobei der Wagen in der Kammer hin- und zurückbewegt wird, so dass die Werkstücke mit geregelter Geschwindigkeit die Sprühköpfe unter Besprühen zweimal passieren, oder aber nur bei einem Vorbeigang besprüht werden, während die Zufuhr der Sprühflüssigkeit beim anderen Vorbeigang abgestellt wird.

Besonders günstige Ergebnisse erhält man, wenn die Treibluft im Kreis zurückgeführt und ihre Temperatur sorgfältig geregelt wird. In Fig. 8 1st solch eine Zirkulationsanlage mit Temperaturregelung wiedergegeben, wie sie für die in Fig. 4 dargestellte Einrichtung verwendet wird. Das pneumatische System wird von einem Gebläse

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gespeist. Die aus dem Gabläse kommende Luft passiert eine Leitung 81, wi-lche nahe an der Zuleitung 2? zur Windkammer auf-oder unterhalb der Höhe der Platte 71 angeordnet sein kann. Diese Teile sind in Fig. 4 nicht dargestellt, da sie entweder auf der Rückseite oder unterhalb des Schranke 70 angeordnet si.'ä. Von der Leitung 81 führt eine Leitung 83 zu einer Luftmischkammer 84 mit Ventil 85. Aus dieser Mischkammer und dem Ventil strömt die ganze oder ein Teil der Luft je nach Einstellung des Ventils durch eine Leitung 86 und über einen Wärmeaustauscher 87 in eine Leitung 88 und weiter durch einen Teil der Luftmischkammer mit dem Ventil 85, von wo aus sie in eine Leitung 89 und weiter in die zur Windkammer führende Leitung 27 strömt. Je nach der erforderlichen Stärke der Temperaturregelung und damit der Stellung des Ventils 85 in der Luftmischkammer 84 kann die gesamte Luft aus der Leitung 83 durch die Kammer und das Ventil in die Leitung 89 gelangen, ohne dass ein Teil der Luft durch den Wärmeaustauscher 87 gegangen ist. Dieser bildet einen Teil der noch zu beschreibenden Temperaturregeleinrichtung.

Die Luft strömt aus der Leitung 27 in die Windkammer 23 und durch die Oeffnungen 2o an der Sprühapparatur. Nach Vorbeigang an den Sprühköpfen dient sie zum Zerstäuben und Beschleunigen der Aetzflüssigkeit in Richtung auf das in der Sprühzone 24 befindliche Werkstück und fliesst von da durch die Luftablassleitung 6l ab, Die Luft trägt mitgerissene Flüssigkeit mit sich und wird deshalb durch die Leitung 6l in eine Filterkammer 63 geleitet, in welcher die mitgerissene Flüssigkeit abgesondert wird. Aus der Filterkammer 63 strömt die gereinigte Luft durch eine Leitung 64 zum Gebläse 80_f

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.wo der Luftkreislauf geschlossen wird.

Bei völlig abgedichtetem, in sich geschlossenem pneumatischem System kann ein Gas verwendet werden, welches gegenüber der Sprühflüssigkeit bzw. dem zu behandelnden Werkstück inert ist. Weiter kann durch zweckmässige Regelung der Eintritts- und Austritt sgeschwindigkeit in der Sprühkammer ein Unterdruck gegen über der Atmosphäre erzeugt und dadurch aufrecht erhalten werden, dass der Kammer nicht mehr Gas zugeführt wird als aus ihr abfllesst. Ein chemisch inertes Gas ist dann zweckmässig, wenn der Sprühvorgang durch unerwünschte Beimengungen in der atmosphärischen Luft nachteilig beeinflusst*werden könnte, Durch Unterdruck in der Sprühkammer wird die Zerstäubung der Sprühflüssigkeit begünstigt und ebenso die Uebertragung der versprühten Flüssigkeit auf das Werkstück bzw. die zu besprühende Fläche·

Durch die im Gebläse 80 auftretende Luftreibung und Turbulenz und durch Im Strömungskreislauf auftretende Kompression steigt die Lufttemperatur an. Es sind drei Regelkreise für die Temperaturregelung beim vorliegenden Beispiel vorgesehen} durch welche eine genaue Regelung der Temperatur der Luft und des Aetzmlttels auf bestimmte, vom Operator eingestellte Werte erfolgt. Der erste Regelkreis oder Kühlungsregelkreis ?4 enthält einen Kühlungskompressor 72 und einen Kühlmittel-Wärmeaustauscher 73. Die Regelung der Temperatur in diesem Kreis erfolgt in üblicher Weise durch einen auf die Temperatur Ie Austauscher 73 ansprechenden Temperaturfühler, durch den der Kompressor 72 gesteuert wird.

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Der zweite Regelkreis oder Kühlmittelregelkreis 75 enthält gemeinsam mit dem ersten Regelkreis den Wärmeaustauscher 73» der als Kühlmittel eine Mischung von Wasser und Gefrierschutzmittel enthalten kann. Ein durch einen Stellmotor 77» nach Massgabe eines Temperaturfühlers 78» gesteuertes Dreiwegventil 76, steuert den Umlauf des in diesen Kreis fliessenden Kühlmittels, das entweder durch die Umwälzpumpe 79 und den Wärmeaustauscher 73 oder zusätzlich auch durch den Wärmeaustauscher 87 fliesst. Das Kühlmittel wird nur dann 'durch den Wärmeaustauscher 87 geleitet, wenn der Temperaturfühler 78 anspricht, welcher im Kühlmittelkreis an einer Stelle angeordnet ist, an welcher er der Temperatur im Kühlmittel-Luft-Warmeaustauscher 87 ausgesetzt ist. Ein dritter Regelkreis für das Luftumwälzsystem enthält den Wärmeaustauscher 87. Dieser Regelkreis spricht auf einen Temperaturfühler an, der beispielsweise in der zur Windkammer führenden Leitung angeordnet ist, der aber gegebenenfalls auch an einer anderen Stelle plaziert sein kann. Der Temperaturfühler steuert das motorgeregelte Schmetterlingsventil 85 In der Luftmischkammer 84, wie oben beschrieben, und lenkt dabei die gesamte Luft, einen Teil der Luft oder sperrt den Luftdurchgang aus der Leitung 86 durch den Wärmeaustauscher 87, bevor die Luft die Leitung 27 zur Windkammer erreicht.

Wenn es erwünscht ist, dass die Sprühflüssigkeit bei erhöhter Temperatur aufgetragen wird, kann der Wärmeaustauscher 87 mit einer Heizvorrichtung versehen werden, die so gesteuert wird, dass die Luft- die erxünscVitfi Temper 8 r-ur ennlmat, so dass die aus den SprJhköpf en .audcretö.'.ai Flüssigkeit auf eine entsprechend er-

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höhte Temperatur gebracht wird.

Temperaturregelsysteme entsprechender Art lassen sich willkürlich einstellen, wie dies bekannt ist. Es ist charakteristisch für den vorliegenden Fall, dass gemäss der bevorzugten Ausführungsform der Einrichtung eine Regelung der Temperatur der Umluft erfolgt. Bei entsprechender Ausbildung der Sprühköpfe wird die Sprühflüssigkeit, beispielsweise das Aetzmittel, in extrem feine Teilchen zerstäubt. Solche Teilchen weisen ein grosses Verhältnis Oberfläche zu Masse auf. Demgemäss wird die zur Auf-.nähme von Wärme aus der Treibluft erforderliche Zeit auf sehr geringe Werte reduziert, und die Temperatur der Flüssigkeitstföpfchen kann durch Regelung der Umlufttemperatur leicht und exakt eingestellt werden. Diese Regelung ist mit ausserordentlich grosser Genauigkeit durchführbar, und man kann dabei durch Neueinstellung des Temperaturreglers praktisch augenblicklich auf eine andere Temperatur umstellen.

Da die Temperatur der Flüssigkeit während der Zerstäubung vermittels des pneumatischen Treibmittels schnell auf den gewünschten Wert gebracht werden kann, ist es möglich, die Flüssigkeit im Vorratstank bei einer Temperatur aufzubewahren, die zur Aufrechterhaltung ihrer chemischen und- physikalischen Eigenschaften am günstigsten ist. Diese Temperatur kann im Vorratstank durch ein entsprechendes selbsttätiges Temperaturregelsystem aufrecht erhalten werden.

. Der Luftdruck an den Sprühköpfen kann in einem weiten Druckbereich durch ein nicht dargestelltes Regelventil eingestellt werden, welches im Umluftsystem vorzugsweise zwischen dem Gebläse und

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der V; iiia kamm er 'angeordnet ist. Sine Regelung des Zuflusses an Sprühflüssigkeit, wie Aetzmittel, zu den Sprühkopfen ist zur Erzielung optimaler Ergebnisse ebenfalls zweckmässig. Man kann eine solche Regelung der Flüssigkeitszufuhr auf verschiedene Weise und durch verschiedene Mechanismen erhalten, und deshalb sollen nur die zweckmässigen Eigenschaften der Einheit zum Zuführen und Messen der Flüssigkeit hier beschrieben werden.

Aus einem passenden Vorratstank strömt die Flüssigkeit durch eine Förder- und Messvorrichtung in Gestalt einer Pumpe, welche die Flüssigkeit gleichmässig in dosierter Menge durch die Schläuche 15 und die Paare von Zuleitungsrohren 12 den Sprühköpfen 11 zuführt. Die Förder- und Messvorrichtung muss eine Einstellung und Aufrechterhaltung einer bestimmten Durchflussmenge pro Zeiteinheit ermöglichen. Nach dem Zerstäuben und Versprühen wird ein Teil des überschüssigen Aetzmittels vom Luftstrom zur Abzugsleitung 6l mitgenommen. Der grösste Teil des überschüssigen Aetzmittels fällt durch die Schwerkraft in die Wanne und wird durch die Abzugsleitung 62 in einen Behälter ausserhalb der Einrichtung geführt. Wenn es jedoch aus technischen Gründen zulässig ist, kann das Aetzmittel im Kreislauf zurückgeführt werden. Die selbsttätige Rückgewinnung und Rückführung des Aetzmittels ist nicht dargestellt, kann aber gegebenenfalls ohne weiteres ausgeführt werden.

Im Einblick darauf, dass es möglich ist, den Luftdruck, die Luftmenge und Lufttemperatur, die Menge und Temperatur des Aetzaittels, die Geschwindigkeit des Wagens und die Frequenz und den Hub der Sprühkopf«* leicht zu regeln, eignet sich die beschriebene

re in idualer Weise für vollautomatischen Betrieb.

Die in Fig. 3 dargestellte Grundeinrichtung mit Doppelsprühkammer kann in aar Anlage goinuss den Pig. *J—9 verwendet werden, wobei man zwei benachbarte Sprühkammern vorsieht, und zwar eine für das Auftragen von Aetzmittel und die zweite für das Auftragen eines Keutralisierungsmittels auf das Werkstück. Wenn der Wagen das Werkstück aus der Aetzkammer in die Neutrallsierungskaminer befördert, wird die Wirkung des auf dem Werkstück befindlichen .ietzr:ittels schnell gestoppt. Das flüssige Neutralisierungs- :;.ittel und das Aetzclttei können chemisch durch entsprechende Dosierung auf eine niedrige Wasserstoffionenkonzentration eingestellt werden, und es ist möglich, diese Einstellung selbsttätig derart su regeln, dass die beiden Flüssigkeiten nach ihrer Mischung ins Abwasser geleitet werden können. Ausser den beiden ersten' Sprühkanimerr» kann auch eine dritte, vierte und weitere zwecks Durchführung weiter anschliessender Arbeitsgänge, wie Waschen, Trocknen, Beschichten.u.s.w. vorgeshen werden.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   I.) Einrichtung zum Aufsprühen von Flüssigkeiten auf Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgende Teile enthält: ein Gehäuse (50) mit einer darin befindlichen Sprühkammer (24); „ mindestens einen Sprühkopf (11), der in die Sprühkammer hinein-

   - ragt; eine pneumatische Vorrichtung (80 * 27,20,22) zum

   Zuführen von Treibgas zu jedem Sprühkopf derart, dass die aus diesem austretende Flüssigkeit zerstäubt und in die Sprühkammer getrieben wird; eine Antriebsvorrichtung (40,43+^) zum Hin- und Herbewegen jedes Sprühkopfes in einer ersten Richtung quer zur SprUhkammer; ein Werkstückträger (3⁰»31>3^)ΐ der in der Sprühkammer durch den Wirkungsbereich jedes Sprühkopfes hindurch und in einem festen Abstand von diesem In einer zweiten Richtung quer zur genannten ersten Richtung bewegbar ist und mit einem Antriebsmechanismus (32,36+37) versehen ist; eine Auffangvorrichtung (60,6l,62) zum Auffangen und/oder Abführen des Treibgases und überschüssiger Sprühflüssigkeit aus der Sprühkammer.

   2, Einrichtung nach Anspruch l_f dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sprühkopf und die pneumatische Vorrichtung eine gleichmässige Zufuhr ---er* Flüssigkeit bzw» Treibgas liefern und dass die Hin- und Kerbewet:._; ^ jedes Sprühkopf es und die Bewegung des

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   Werkstückträgers gleichmässig und in Richtung senkrecht zur Sprührichtung erfolgen und derart zeltlich aufeinander abgestimmt sind, das-s sich eine möglichst glelchmässige Ver-. teilung der Sprühflüssigkeit auf dem Werkstück ergibt.

   3. Einrichtung nach. Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass im . Gehäuse (50) eine Zwischenwand (5^) vorgesehen ist, durch die das Gehäuse in eine Windkammer (23) und die Sprühkammer (24) unterteilt wird, dass mehrere Sprühköpfe (11) vorgesehen sind, die aus der Windkammer In die Sprühkammer hineinragen, dass die Windkammer im Zuge der Treibgaszufuhr durch die pneumatische Vorrichtung angeordnet 1st und in der Zwischenwand Oeffnungen zum Zuführen von Treibgas zu jedem Sprühkopf vorgesehen sind.

   4. Einrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass ein geschlossener Kreis für die Rückführung des pneumatischen Treibmittels aus der Sprühkammer in die Windkammer vorgesehen ist, welcher an die Auffangvorrichtung angeschlossen ist und eine Umwälzvorrichtung enthält, durch welche das Treibmittel aus der Sprühkammer in die Windkammer gepumpt wird.

   5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kreis Mittel zum Abscheiden vom Treibmittel mitgeführter Flüssigkeit vorgesehen sind.

   6. Einrichtung nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Regeln der Temperatur des den Sprühköpfen aus der Wind-

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   kammer zugeführten pneumatischen Treibmittels vorgesehen sind, durch die allein die Temperatur der versprühten Flüssigkeit geregelt wird.

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