DE2017460B2

DE2017460B2 - Duese fuer zerstaeubervorrichtungen

Info

Publication number: DE2017460B2
Application number: DE19702017460
Authority: DE
Inventors: Siro Kawasaki Ito (Japan)
Original assignee: Ransburg Electro Coating Corp , Indianapolis, Ind (V St A )
Priority date: 1969-04-16
Filing date: 1970-04-11
Publication date: 1973-07-19
Also published as: GB1312052A; FR2043315A5; BE748803A; CH526995A; DE2017460A1; ES378632A1; NL7005433A; CA920792A

Description

woraus sich ein unerwünschtes Finish auf dem Gegenstand ergibt.
40 Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin,

Die Erfindung bezieht sich auf eine Düse für Zer- eine Zerstäuberdüse zu schaffen, durch die ein

Stäubervorrichtungen, insbesondere auf eine Düse für niedergeschlagenes Muster aus Überzugsmaterial

Zerstäubervorrichtungen, die mit oder ohne Elektro- einen breiten mittleren Teil hat, der eine im wesentli-

statik und ohne Druckgas mit hydraulischem Druck chen gleichförmige Verteilung von Materialteilchen

arbeiten. 45 hat, wobei die gegenüberliegenden Enden durch eine

Es ist eine sich konisch nach vorn verjüngende verminderte Zahl von Materialteilchen in Beziehung

Zerstäuberdüse bekannt, welche mit einem bogenför- zu der Zahl der Teilchen in dem breiten mittleren

migen Austrittsschlitz für das zu Zerstäubende verse- Teil des Musters ausgefächert sind,

hen ist. Die Ausführung einer solchen Düse soll die Demgemäß geht die Erfindung von einer Düse für

Herstellung eines verhältnismäßig schmalen Flüssig- 50 Zerstäubervorrichtungen mit einem Körper, einem in

keitsfilms ermöglichen (deutsche Patentschrift dem Körper ausgebildeten Durchgang aus, von dem

222). ein Ende seines Hauptteils mit einer Quelle von

Ferner ist eine Zerstäuberdüse mit einem zylin- Überzugsmaterial verbunden werden kann und an

drischen Durchgang bekannt, der an seinem vorderen dessen anderem Ende ein konvergierender Wan-

Teil bogenförmig konvergiert und von einem V-för- 55 dungsteil vorgesehen ist, und einer in dem Körper

migen Schlitz in dem Düsenkörper geschnitten wird. ausgebildeten öffnung, die mit dem konvergierenden

Dadurch wird eine längliche Düsenöffnung geschaf- Wandungsteil des Durchgangs in Verbindung steht,

fen (USA.-Patentschrift 2 985 386). und gemäß der Erfindung ist eine Abstufung in der

Ferner ist eine Zerstäuberdüse bekannt, welche Wandung des Durchgangs am Anfang des konvergie-

zwischen der Düsenaustrittsöffnung und dem Ein- 60 renden Wandungsteils des Durchgangs und am Ende

trittsende der zu zerstäubenden Flüssigkeit zwei des Hauptteils des Durchgangs vorgesehen.

Räume verschieden großen Durchmessers aufweist, Nach einer Ausführungsform der Erfindung befin-

wodurch Abstufungen gebildet werden, die senkrecht det sich die Abstufung in der Wandung des Durch-

zur Mittelachse des Durchgangs der Düse verlaufen gangs etwa am Grund oder an der Basis der in dem

(schweizerische Patentschrift 393 148). 65 Körper ausgebildeten öffnung.

Ein bei verschiedenen bekannten Zerstäuberdüsen Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfin-

auftretendes Problem in Verbindung mit ohne dung hat die Abstufung die Form eines Ringes.

Druckluft arbeitenden Zerstäubervorrichtungen be- Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfin-

dung erstreckt sich die Abstufung etwa rechtwinklig kann durch Auswahl des Durchmesser des zylin-

jsai Hauptteil des Durchgangs. drischen Teils 31 des Durchganges 28 erreicht wer-

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfin- den, so daß er etwas größer als der Durchmesser des

dung ist die Abstufung dadurch gebildet, daß der konvergierenden Wandungsteils 30 des Durchganges

Purchmesser des Hauptteils des Durchgangs etwas 5 ist, wodurch die ringförmige Kante bzw. dtr ringför-

größer als ^der Durchmesser des konvergierenden mige Kantenabschnitt oder die Abstufung an der

Wandungsteils des Durchgangs ist. Verbindungsstelle oder an der Grenze zwischen dem

In der nachfolgenden Beschreibung werden Aus- konvergierenden Wandungsteil 30 und dem zylin-

führungsfonnen der Erfindung beispielsweise erläu- drischen Teil 31 gebildet wird. Es ist vorzuziehen,

tert. ίο daß die Stufe 32 in solcher Weise gebildet ist, daß

Fig. 1 ist eine Schnitt-Seitenansicht einer Ausfüh- die Stufe welche einen »abgerundeten« oder Füllbe-

jungsform der Düse gemäß der Erfindung; _reich ^ _der Verbindungsstelle 29 hat, möglichst

Fig. 2 ist eine Querschnitts-Ansicht nach Li- klein ist.

nie 2-2 der Fig. 1; _{Wie m} ρig. 5 dargestellt ist, hat ein Muster einer

Fig. 3 ist eme Querschnitts-Seitenansicht einer i₅ ohne Luft arbeitenden Zerstäuberpistole eine etwa

weiteren Ausführungsform der Düse gemäß der Er- _Ovale oder stangenartige Form. Das steifenförmig ge-

findung; _Λ , - staltete Muster 13 gemäß Fig.5 ergibt sich aus

Fig.4 ist eme Querschnitts-Draufsieht nach Linie _emem im wesentlichen kontinuierlichen Aufbringen

4-4 der F i g. 3; _von Überzugsmaterial aus der Pistole quer über den

Fig. 5 ist ein mit einer Düse gemäß der Erfindung ₂₀ Gegenstand. Ein solches Muster hat im Gegensatz zu

hergestelltes Zerstäubungsmuster. d_en mit bekannten Ausführungsformen von Düsen

Wenn eine Zerstäuberpistole, welche ohne Druck- erzeugten Mustern seine »Schwänze« an den

gas und mit hydrostatischem Druck arbeitet, eine Enden.

Flüssigkeit zerstäubt, ergibt sich ein Zerstäubungs- Eine theoretisch Erläuterung der Faktoren, durch

muster, das auf der Oberfläche des Gegenstandes 25 welche das Erscheinen solcher Schwänze in dem Muniedergeschlagen wird. ster durch die Verwendung der Düsen 27 oder 27'

Eine übliche Düse enthält einen Düsenkörper mit gemäß der Erfindung vermieden wird, kann nicht geeinem Durchgang, der an seinem hinteren Ende mit geben werden.

einer unter Druck stehenden Quelle aus Überzugs- Eine Düse 27' einschließlich eines ringförmigen

material verbunden ist. Der Durchgang weist an sei- 30 Kantenabschnittes oder einer Stufe 32 von im wenem vorderen Teil eine im wesentlichen halbkugel- sentlichen rechten Winkel an der Grenze oder an förmige Fortsetzung auf. Eine längliche im wesentli- der Verbindungsstelle 29 zwischen dem konvergiechen V-förmige Nut befindet sich in der Vorderseite renden Wandungsteil 30 und dem zylindrischen Teil des Düsenkörpers und schneidet die halbkugelför- 31 des Durchganges 22 und eine V-förmige Nut 26, mige Fortsetzung. 35 welche in den Durchgang in solcher Weise vorsteht,

Das unter Druck stehende Überzugsmaterial, das daß die Basis des »V« der Nut im wesentlichen beaus der Öffnung der Düse austritt, wird in ein fein- nachbart zu der Grenze oder der Verbindungsstelle zerstäubtes Überzugsmaterial zerstäubt. Eine solche 29 liegt oder über sie hinaus vorsteht, ist die bevor-Düse erzeugt ein Zerstäubungs-Überzugsmuster, das zugte Ausführungsform der Erfindung, an seinen Enden eine sogenannte »schwanzartige« 40 In den vorstehend erläuterten Ausführungsformen Form hat. Das Vorhandensein solcher »Schwänze« der Düsen 27 und 27', wie sie in den Fig. 1 bis4 aus Überzugsmaterial an den Enden des Musters ma- dargestellt sind, kann der konvergierende Wandungschen ein Überdecken benachbarter Musterstreifen teil 30 in der Form einer Halbkugel gestaltet sein, schwierig, da ein gleichmäßiges feines Finish auf dem oder er kann zu einer flachen schalenartigen Form zu überziehenden Gegenstand praktisch nicht herge- 45 gestaltet sein, die eine Tiefe hat, welche kleiner als stellt werden kann. die einer Halbkugel ist, oder sie kann zu einer be-

Es hat sich herausgestellt, daß es möglich ist, das derartigen Form gestaltet seta, weld« eine Tiete ausgesprochene Erscheinen solcher »schwamarti- hat, die größer als die einer Halbkugel ist. Die ausgen« Markierungen in dem niedergeschlagenen Mu- führungsformen, die in den Fig. 1 bis4 ^fla^rg^esie"J ster aus Überzugsmaterial dadurch zu reduzieren, 5° sind, zeigen, daß der konvergierende Wandungsteil daß ein ringförmiger Kantenabschnitt oder eine Ab- 30 entweder eine schalenähnhche Form hat, welche stufung 32 in einem Körper 34 einer Düse 27' ausge- eine Tiefe kleiner als die einer Halbkugel hat oder bildet ist, wie in den Fig. 1 bis4 dargestellt ist, und eine becherartige Form hat, we ehe eme liete nai, zwar an oder etwa an der Verbindungsstelle 29 zwi- die größer als die einer Halbkugel ist. sehen einem konvergierenden Wandungsteil 30 und 55 Der Durchgang 28 der Düsen 27 und 27 ist.an dem zylindrischen Teil 31 des Durchganges 28. Die seinem hinteren Ende 33 offen, um so mit einer »schwanzartigen« Markierungen des niedergeschla- Quelle aus zweckentsprechendem unter■DrucK stegenen Zerstäubungsmusters werden im wesentlichen hendem Überzugsmaterial (nicht dargestellt) verbun vollständig durch die Kombination einer V-förmigen den zu werden.

Nut 26, die in dem Körper 34 der Düse 27' ausgebil- 60 Wie oben aufgeze.gt ist, verhindert der Oegendet ist, beseitigt derart, daß die Wurzel des »V« uor stand der Erfindung im wesentlichen das Erscheinen Nut 26 im wesentlichen benachbart zu dem ringför- der »schwanzartigen« Markierungen in dem niedermigen Kantenabschnitt 32 an der Grenze oder der geschlagenen Muster, welche verschiedenen Uber-Verbindungsstelle 29 zwischen dem konvergierenden zugsmustern zugeordnet sind, die durch umicneLm-Wandungsteil 30 und dem zylindrischen Teil 31 an- 6₅ sen hergestellt werden. Weiterhin wurde gefunden, geordnet ist oder über ihn hinaus vorsteht. daß ein Melamin-Kunststoff-Uberzug material wel-

Die im wesentlichen vollständige Beseitigung der ches die Neigung hat, die »schwanzartigen« Markie- »Schwänze« aus dem niedergeschlagenen Muster rangen zu erzeugen, wenn es aus einer ohne Lurt ar-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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beitenden Zerstäubervorrichtung zerstäubt wird, Wandungsteil 30 des Durchgangs an der Verbin-

welche eine übliche Düse aufweist, wirkungsvoll mit dungsstelle 29 kann etwa 0,115 bis 0,64 mm betra-

den Düsen gemäß der Erfindung verwendet werden gen.

kann, ohne diese Markierungen in dem niederge- Die Wurzel der V-förmigen Nut kann sich bis etwa |

schlagenen Muster zu erzeugen. 5 0,01 mm von der Verbindungsstelle oder Grenze er- j

Weiterhin kann der Überzugs- oder Zerstäubungs- strecken, mit der Verbindungsstelle oder der Grenze J

abstand, der üblicherweise auf mehr als 30 cm aus zusammenfallen oder sich über die Verbindungsstelle j

Furcht vor der Herstellung eines nicht gleichförmi- oder Grenze um etwa 0,01 mm oder mehr hinaus er- j

gen Überzugsmaterials eingestellt worden ist, auf strecken. !

20 cm oder weniger vermindert werden, ohne daß die io Der Winkel der Nut 26 hängt von der gewünsch- j

unerwünschten »schwanzartigen« Markierungen in ten Mustergröße ab. Ein geeigneter Winkel für die

dem niedergeschlagenen Muster erscheinen. Die Nut 26 beträgt etwa 30 bis 90°, wobei der bevor-

ohne Luft arbeitende Vorrichtung kann mit Erfolg in zugte Winkel etwa 55° beträgt.

Verbindung mit Drücken für das Überzugsmaterial Das Verhältnis der Länge des zylindrischen Teiles

von etwa 70 kg/cm² oder weniger im Vergleich zu 15 31 der Düse zu dem Durchmesser des zylindrischen

den üblichen Vorrichtungen verwendet werden, Teiles der Düse kann von etwa 2:1 bis 6:1 oder

welche das Überzugsmaterial unter einen Druck von größer betragen,

etwa 100 kg/cm² oder höher setzen. Die Düsen 27 und 27' gemäß der Erfindung kön-

Die Düseö gemäß der Erfindung, wie sie in der nen mit nichtelektromschen ohne Luft arbeiten-

Zeichnung dargestellt und oben beschrieben wurden, ao den Zerstäubervorrichtungen oder mit elektrostati-

können etwa die folgenden Abmessungen erhalten: sehen ohne Luft arbeitenden Zerstäubervorrichtun-

Der Durchmesser des zylindrischen Teils 31 des gen verwendet werden.

Durchgangs 28 kann etwa 0,25 bis etwa 1,3 mm oder Die Düse 27 oder 27' sollte aus einem zweckent-

mehr betragen, wobei der bevorzugte Durchmesser sprechenden einer Abnutzung widerstehenden Mate-

des zylindrischen Teils etwa 0,45 bis 0,8 mm beträgt. «5 rial, zum Beispiel Wolframcarbid, aus einem kerami-

Eine zweckentsprechende Dicke für den ringförmi- sehen Stoff, Saphir, rostfreien Stahl, Titancarbid

gen Kantenabschnitt oder die Abstufung 32 kann u. dgl., hergestellt sein. Ein bevorzugtes Material, aus

etwa 0,01 mm bis etwa 0,03 mm odsr mehr betragen. welchem die Düse 27 oder die Düse 27' hergestellt

Ein geeigneter Radius für den konvergierenden sein kann, ist Wolframcarbid.

Claims

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steht darin, daß es nicht möglich ist, das Überzugs-Patentansprüche: material in solcher Weise zu zerstäuben, daß ein Muster erzeugt wird, das einen relativ breiten mittleren

I.Düse für Zerstäubervorrichtungen mit einem Teil hat, innerhalb welchem die Verteilung von Körper, einem in dem Körper ausgebildeten 5 Überzugsmaterialteilchen vergleichsweise gleichför-Durchgang, von dem ein Ende seines Hauptteils mig ist und gegenüberliegende Enden oder Ränder mit einer Quelle von Überzugsmaterial verbun- des Musters eine sich fortschreitend vermindernde den werden kann und an dessen anderem Ende Anzahl an Partikeln je Breiteneinheit haben. Die verein konvergierender Wandungsteil vorgesehen ist, hältnismäßig große Zahl von Farbteilchen an den ge- und einer in dem Körper ausgebildeten öffnung, io genüberliegenden Enden des Musters werden als die mit dem konvergierenden Wandungsteil des »Schweineschwanz« oder einfach als »Schwanz« beDurchgangs in Verbindung steht, gekenn- zeichnet Die offensichtliche Unfähigkeit solcher Düzeichnet durch eine Abstufung {32) in der sen, die Zahl von Überzugsmaterialteilchen an dem Wandung des Durchgangs (28) am Anfang des Rand oder an den Enden des Musters in Relation zu konvergierenden Wandungsteils (30) des Durch- 15 der Zahl von Teilchen in dem mittleren Teil des gangs (28) und am Ende des Hauptteils (31) des Musters zu vermindern, d. h. das Muster auszufä-Durchgangs (28). ehern, macht es schwierig, benachbarte Muster in

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekenn- solcher Weise richtig miteinander zu vermischen, daß zeichnet, daß sich die Abstufung (32) in der ein gleichmäßiger Film aus Überzugsmaterial auf Wandung des Durchgangs (28) etwa am Grund 20 dem Gegenstand hergesteUt wird.

oder an der Basis der in dem Körper (34) ausge- Es sind Versuche gemacht worden, die Zerstäu-

bildeten öffnung (26) befindet. bungseigenschaften des Überzugsmaterials zu vsrbes-

3. Düse nach einem der Ansprüche 1 und 2, sem, indem die Eigenschaften des Materials verbcsdadurch gekennzeichnet, daß die Abstufung die sert werden, z.B. hinsichtlich der Viskosität der Form eines Ringes hat. 25 Oberflächenspannung, der Dichte u. dgl., und durch

4. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da- Ändern der Ausbildung der Düse.

durch gekennzeichnet, daß die Abstufung (32) Em Versuch, die Zerstäubungseigenschaften von

sich etwa rechtwinklig zum Hauptteil (31) des Überzugsmaterial zu verbessern, besteht darin, das

Durchgangs (28) erstreckt. Verdünnen von Material, z. B. Farbe, um ihre Visko-

5. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da- 30 sität zu verringern und die verdünnte Farbe einem durch gekennzeichnet, daß die Abstufung (32) hohen Pumpdruck auszusetzen, um so die Farbe mit dadurch gebildet ist, daß der Durchmesser des hoher Geschwindigkeit aus der Düse heraustreten zu Hauptteils (31) des Durchgangs (28) etwas grö- lassen. Das Verdünnen der Farbe und das Pumpen ßer als der Durchmesser des konvergierenden von verdünnter Farbe bei einem hohen Druck in der Wandungsteils (30) des Durchgangs (28) ist. 35 Größenordnung von etwa 80 bis 100 kg/cm« oder

noch höher kann einen übermäßigen Farbfluß oder Farbstrom durch die Öffnung der Düse ergeben,