DE202010015304U1 - jet - Google Patents
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Abstract
Düse (50) zum Verspritzen eines Aerosols, wobei die Düse (50) einen Aerosolkanal (2) und einen Düsenkopf (4) aufweist, durch den das Aerosol aus der Düse (50) abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster und ein zweiter Verteilungsgas-Zufuhrkanal (8, 10), die im wesentlichen entgegengesetzt zueinander liegen, in der Umgebung des Düsenkopfs (4) des Aerosolkanals (2) zum Zuführen von Verteilungsgas in den Aerosolkanal (2) vorgesehen sind.A nozzle (50) for spraying an aerosol, the nozzle (50) having an aerosol channel (2) and a nozzle head (4) through which the aerosol is discharged from the nozzle (50), characterized in that a first and a second Distribution gas supply channel (8, 10), which are substantially opposite to each other, are provided in the vicinity of the nozzle head (4) of the aerosol channel (2) for supplying distribution gas in the aerosol channel (2).
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die Erfindung betrifft eine Düse und insbesondere eine Düse nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 zum Verspritzen eines Aerosols, wobei die Düse einen Aerosolkanal und einen Düsenkopf aufweist, durch den das Aerosol aus der Düse abgegeben wird.The invention relates to a nozzle and in particular a nozzle according to the preamble of
Allgemein kommen Spritzgeräte zum Verspritzen von Flüssigkeit, d. h. zum Zerstäuben, zu winzigen Tropfen zum Einsatz. Traditionell sorgen Spritzgeräte für einen Materialaustrag, der eine Verteilung mit kreisförmiger Symmetrie unter dem Spritzgerätekopf hat. Infolge dessen ist der Spritzstrahl des Spritzgeräts punktförmig und kräftiger von der Mitte nach außen. Im Stand der Technik werden Spritzgeräte z. B. zum Beschichten verschiedener Materialien oder zum Dotieren von Oberflächenschichten verwendet. Bei dieser Anwendung soll Beschichten sowohl das Bilden einer Auftragsschicht auf der Oberfläche eines Materials als auch das Dotieren der Oberflächenschicht eines Materials oder das gleichzeitige Bilden einer Auftragsschicht und Dotieren bedeuten.In general, sprayers for splashing liquid, d. H. to atomise, to use tiny drops. Traditionally, sprayers provide for material discharge which has a distribution of circular symmetry under the sprayer head. As a result, the spray jet of the sprayer is punctiform and stronger from the center to the outside. In the prior art spraying z. B. used for coating various materials or for doping surface layers. In this application, coating is intended to mean both forming a coating layer on the surface of a material and doping the surface layer of a material or simultaneously forming a coating layer and doping.
Beim Beschichten mit Hilfe von Zerstäubern ist allgemein bevorzugt und erwünscht, auf der zu beschichtenden Oberfläche einen möglichst gleichmäßigen Materialspritzstrahl zu erzeugen, um eine gleichmäßige Beschichtung zu erzielen. Im Beschichtungsverfahren ist ein Problem mit Zerstäubern des Stands der Technik die Erzeugung und das Aufwachsen einer ungleichmäßigen Beschichtung oder Dotierung auf der zu beschichtenden oder zu dotierenden Oberfläche, was durch den punktförmigen Spritzstrahl hervorgerufen wird. Im Stand der Technik bestanden Versuche zur Lösung der Probleme im Zusammenhang mit Ungleichmäßigkeit des Materialspritzstrahls darin, zwei oder mehr Spritzgeräte mit sich teilweise überdeckenden Spritzstrahlen parallel zu positionieren. Durch das Überdecken der punktförmigen Spritzstrahlen wird die ungleichmäßige Materialverteilung einzelner punktförmiger Spritzstrahlen mit einem kräftigeren Mittelabschnitt ausgeglichen. Alternativ gab es im Stand der Technik Versuche zur Lösung des Ungleichmäßigkeitsproblems mit Hilfe von Drehung von Zerstäubern, die eine Kegelabtastung der zu beschichtenden Oberfläche durchführen, wobei der Strahl auf unterschiedliche Stellen der zu beschichtenden Oberfläche gerichtet wird. Gleichwohl beseitigen diese Lösungen des Stands der Technik nicht das Problem im Zusammenhang mit einem einzelnen punktförmigen Strahl von Zerstäubern, sondern streben lediglich an, seine Effekte zu minimieren, z. B. in einem Beschichtungsverfahren.When coating by means of atomizers is generally preferred and desirable to produce on the surface to be coated as uniform as possible a spray of material to achieve a uniform coating. In the coating process, a problem with prior art atomizers is the generation and growth of non-uniform coating or doping on the surface to be coated or doped, which is caused by the punctiform spray jet. In the prior art, attempts to solve the problems associated with nonuniformity of the material spray jet have involved parallel positioning of two or more sprayers with partially overlapping spray jets. By covering the punctiform spray jets the uneven material distribution of individual punctiform spray jets is balanced with a stronger middle section. Alternatively, there have been attempts in the art to solve the problem of unevenness by means of rotation of atomizers which perform a cone scan of the surface to be coated, the beam being directed to different locations on the surface to be coated. However, these prior art solutions do not eliminate the problem associated with a single point beam of atomizers, but merely seek to minimize its effects, e.g. B. in a coating process.
Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Düse zu entwickeln, mit deren Hilfe sich die o. g. Probleme lösen lassen. Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Düse nach dem kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1, wobei die Düse dadurch gekennzeichnet ist, dass zum Zuführen von Verteilungsgas in den Aerosolkanal ein erster und ein zweiter Verteilungsgas-Zufuhrkanal im wesentlichen an entgegengesetzten Positionen in den Seitenwänden des Aerosolkanals nahe dem Düsenkopf vorgesehen sind.The invention has for its object to develop a nozzle with the help of the o. G. Solve problems. The object of the invention is achieved by a nozzle according to the characterizing part of
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Schutzansprüche.Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung beruht darauf, das Spritzgerät mit einer Düse zu versehen, durch die eine Flüssigkeit in Tröpfchenform verspritzt wird. Vorzugsweise ist das Spritzgerät ein Spritzgerät, das Zerstäubung durch Gas nutzt, wobei im Spritzgerät die Flüssigkeit mit Hilfe eines Gasstroms verspritzt wird. Die Düse ist mit Verteilungsgas-Zufuhrkanälen versehen, die geeignet sind, Verteilungsgas in die Düse zu führen, vorzugsweise nahe dem Spritzkopf der Düse. Die Düse weist zwei Verteilungsgaskanäle auf, die im wesentlichen so zueinander entgegengesetzt liegen, dass sie einen Verteilungsgasstrom von entgegengesetzten Seiten aus in das im Aerosolkanal strömende Aerosol richten. Dadurch komprimieren die Verteilungsgasströme das Aerosol von entgegengesetzten Seiten aus, während es aus dem Spritzkopfende der Düse abgegeben wird, wodurch das aus dem Spritzkopf abgegebene Aerosol flach komprimiert wird und sich seitlich nach außen verteilt, was einen fächerförmigen Tröpfchenspritzstrahl mit einem gleichmäßigen Materialstrom bildet. Die Verteilung des Aerosols zu einem flachen, breiten Fächer kann weiter verstärkt werden, indem ein Schlitz im Spritzkopf der Düse vorgesehen ist, wobei der Schlitz im wesentlichen einen 90-Grad-Winkel relativ zu den Verteilungsgas-Zufuhrkanälen hat. Dann komprimiert das Verteilungsgas das Aerosol innerhalb der Düse benachbart zum Spritzkopf und zwingt es zugleich, durch den Schlitz zu den Seiten abgegeben zu werden, während das Aerosol aus dem Spritzkopf abgegeben wird. Damit verstärkt sich die Erzeugung eines breiten Tröpfchenspritzstrahls weiter. Die Düse kann ein Düsenteil sein, das vom Spritzgerät stromabwärtsseitig positioniert ist, wobei das Düsenteil so realisiert ist, dass die verspritzten Tröpfchen in den Aerosolkanal der Düse gerichtet werden, durch den das Aerosol in den Spritzkopf der Düse strömt, wo es aus der Düse abgegeben wird, was einen Tröpfchenspritzstrahl erzeugt. Alternativ kann die Düse ein integrierter Bestandteil des Spritzgeräts sein, wobei in diesem Fall die Verteilungsgaskanäle der Düse innerhalb des Spritzgeräts benachbart zum Zerstäubungskopf vorgesehen sind.The invention is based on providing the sprayer with a nozzle through which a liquid is squirted in droplet form. Preferably, the sprayer is a sprayer that uses atomization by gas, wherein in the sprayer, the liquid is sprayed by means of a gas stream. The nozzle is provided with distribution gas supply channels adapted to guide distribution gas into the nozzle, preferably near the die of the nozzle. The nozzle has two distribution gas passages which are substantially opposite to each other so as to direct a distribution gas flow from opposite sides into the aerosol flowing in the aerosol passage. As a result, the distribution gas streams compress the aerosol from opposite sides as it is discharged from the die top of the nozzle, thereby compressing the aerosol discharged from the die flat and spreading laterally outward, forming a fan-shaped droplet spray jet with a uniform flow of material. The distribution of the aerosol into a shallow, wide fan may be further enhanced by providing a slot in the spray head of the nozzle, the slot being at a substantially 90 degree angle relative to the distribution gas supply passages. Then, the distribution gas compresses the aerosol within the nozzle adjacent to the spray head and at the same time forces it to be discharged through the slot to the sides while the aerosol is dispensed from the spray head. This further enhances the production of a wide droplet spray jet. The nozzle may be a nozzle member positioned downstream of the sprayer, the nozzle member being implemented to direct the splashed droplets into the aerosol channel of the nozzle through which the aerosol flows into the spray head of the nozzle where it exits the nozzle which creates a droplet spray jet. Alternatively, the nozzle may be an integral part of the sprayer, in which case the distribution gas channels of the nozzle are provided within the sprayer adjacent to the spray head.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Düse ist, dass die erfindungsgemäße Düse einen breiten bürstenartigen Tröpfchenspritzstrahl mit einem gleichmäßigen Materialstrom erzeugen kann. Anders gesagt läßt sich ein gleichmäßiger und breiter Tröpfchenspritzstrahl mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Düse produzieren, was dann die Herstellung gleichmäßiger Beschichtungen ermöglicht. Außerdem kann durch Einführen des Verteilungsgases in die Düse die Verteilungsgasmenge minimiert werden. Gleichzeitig erzeugt das Verteilungsgas eine geschichtete Strömung innerhalb der Düse und im Spritzkopf, so dass das Verteilungsgas zwischen der Wand der Düse und der Wand des Spritzkopfs und dem aus der Düse abgegebenen Aerosol strömt, was das Aerosol daran hindert, die Wand der Düse und den Aufbau des Düsenkopfs zu berühren. Damit wird Verunreinigung der Düse und des Spritzkopfs weiter verringert, da das Aerosol von den Düsenaufbauten am Düsenkopf getrennt bleibt.An advantage of the nozzle according to the invention is that the nozzle according to the invention can produce a broad brush-like droplet spraying jet with a uniform flow of material. In other words, a uniform and wide droplet spray jet can be produced by means of a nozzle according to the invention, which then enables the production of uniform coatings. In addition, by introducing the distribution gas into the nozzle, the distribution gas amount can be minimized. At the same time, the distribution gas creates a stratified flow within the nozzle and in the spray head such that the distribution gas flows between the wall of the nozzle and the wall of the spray head and the aerosol discharged from the nozzle, preventing the aerosol from contacting the wall of the nozzle and the assembly to touch the nozzle head. This further reduces contamination of the nozzle and the spray head, since the aerosol remains separated from the nozzle assemblies on the nozzle head.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im folgenden wird die Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:In the following the invention will be described in more detail in connection with preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
Nähere Beschreibung der ErfindungFurther description of the invention
Der Spritzkopf
Gemäß
Gemäß
Dem Fachmann wird klar sein, dass der Grundgedanke der Erfindung mit weiterem technischen Fortschritt auf vielfältige unterschiedliche Weise umgesetzt werden kann. Somit sind die Erfindung und ihre Ausführungsformen nicht auf die zuvor beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern können im Schutzumfang der Schutzansprüche variieren.It will be clear to those skilled in the art that the basic idea of the invention can be implemented in many different ways with further technical progress. Thus, the invention and its embodiments are not limited to the examples described above, but may vary within the scope of the protection claims.
Claims (10)
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