DE2128453A1 - Zerstäuberdüse mit Druckluftzerstäubung und gegebenenfalls zusätzlicher elektrostatischer Zerstäubung - Google Patents

Description

Dipl.-lng. Dip», oec. puW· DIETRICH LEWINSKY

PATENTANWALT |MftKbn21 * &ott*od*. 81

»i7*J 8.6.1971

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TUNZINI - S.A.M.E.S., Grenoble, rue Jean Mace 21 (Prankreich)

"Zerstäuberdüse mit Druckluftzerstäubung und gegebenenfalls zusätzlicher elektrostatischer Zerstäubung"

Priorität vom 9. Juni 1970 aus der französischen Patentanmeldung Nr. 70 21048

Die Erfindung betrifft eine Zerstäuberdüse mit Druckluftzerstäubung und gegebenenfalls zusätzlicher elektrostatischer Zerstäubung, bestehend aus einem axialen, in einem Ringspalt endenden Kanal zur Zufuhr der zu zerstäubenden Flüssigkeit und einer Zerstäuberluftzuführung, die in einer um den Ringspalt herum mündenden Kammer endigt.

Eine derartige Düse kann unter anderem zur Niederschlagung einer Flüssigkeit auf einem Band großer Länge (bis zu mehreren Metern), beispielsweise einem Papierband, das mit großer Geschwindigkeit unter der Düse vorbeiläuft, verwendet werden. Tür eine derartige Anwendung ist es zweckmäßig, eine Anzahl von Zerstäuberdüsen auf einem Träger anzuordnen, so daß die gesamte Breite des Bandes gleichzeitig bestrichen werden kann.

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Die bisher verwendeten gewöhnlichen Zerstäuberdüsen (mit oder ohne Dralleinrichtung) führten zu mittelmäßigen Ergebnissen und ließen insbesondere keinen gleichförmigen Niederschlag erzielen. Gegenüber jeder Düse ist der niederschlag nämlich stärker als zwischen den Düsen und auf dem vorbeilaufenden Band treten Streifen auf. Dies ist der schlechten gegegenseitlgen Durchdringung der zerstäubten Flüssigkeitsstrahlen zuzuschreiben.

Für die vorstehende Anwendung wurde diesseitig auch bereits eine Düse angegeben, bei der der ringförmige Fächer aus zerstäubter Flüssigkeit mittels eines radial abgelenkten Luftstrahles verteilt wird. Obwohl eine solche Düse einen sehr gleichmäßigen Niederschlag auf dem Band erzielen läßt, besitzt sie jedoch den Mangel, relativ platzraubend und aufwendig in der Herstellung zu sein. Außerdem ist es notwendig, für jede Düse zwei LuftZuführungen vorzusehen, nämlich eine für die Erzeugung eines ringförmigen Fächers aus der zerstäubten Flüssigkeit, die andere für die radiale Aufweitung dieses Fächers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zerstäuberdüse der einleitend genannten Gattung zu schaffen, die bei einfachem Aufbau und geringem fertigungstechnischem Aufwand dennoch dieselben guten Ergebnisse zu. erzielen gestattet, wie die vorstehend beschriebene Zerstäuberdüse.

Diese Aufgabe ist bei der hier vorgeschlagenen Zerstäuberdüse ecfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor dem Ringspalt in der Bahnrichtung des den Ringspalt verlassenden zerstäubten Flüssigkeitsfächers ein letzteren in radialer Richtung durch den Aufprall aufweitendes mechanisches Ablenkorgan angeordnet ist.

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Die Zerstäuberdüse nach der Erfindung hat gegenüber der vorstehend beschriebenen bekannten Zerstäuberdüse für den gleichen Verwendungszweck folgende Vorteile: Sie hat kleinere Abmessungen, besitzt eine einfachere Arbeitsweise und 1st leichter herstellbar* ein Hilfsluftstrom ist nicht notwendig (es genügt ein einziger Luftanschluß je Düse) und es ergeben sich bessere Ergebnisse bei geringem Durchfluß (ein bis fünf Liter Je Stunde und Düse).

Gegenüber einer üblichen Düse mit Dralleinrichtung, wie sie eingangs beschrieben wurde, bietet die Düse nach der Erfindung den Vorteil einer besseren seitlichen Verteilung des Flüssigkeitsfächers, erfordert jedoch einen größeren Luftdurchsatz, um zu große Flüssigkeitströpfchen zu beseitigen, die sich durch eine zweite Zerstäubung an der Kante des Ablenkorgans ergeben. Der erhöhte Durchsatz wird dadurch erreicht, daß mit einem höheren Luftdruck (0,5 bis 2 kg/cm ) gearbeitet wird.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Zerstäuberdüse nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Ablenkorgan an seiner dem Ringspalt zugekehrten Seite eine kreisförmige, zentrisch und rechtwinklig zur Mittelachse des Ringspaltes liegende Fläche hat.

Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung kann eine noch bessere Homogenität des zerstäubten Flüssigkeitsfächers dadurch erreicht werden, daß die Zerstäuberluft die um den Ringspalt herum mündende Kammer mit einer Drallbewegung verläßt.

In der Zeichnung ist eine Zerstäuberdüse nach der Erfindung anhand einer beispielsweise gewählten Ausführungsform und eines Verwendungsbeispiels schematisch veranschaulicht. Es zeigen:

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Pig. 1 eine vereinfachte perspektivische Darstellung einer mit Zerstäuberdüsen nach der Erfindung ausgestatteten Zerstäubereinrichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Düse der Zerstäubereinrichtung nach Pig. I.

Gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Zerstäuberdüse besteht diese aus einem Körper 1 und einem axialen Kanal 2 zur Zuführung der zu zerstäubenden Flüssigkeit, der am Düsenkopf über einen Ringspalt 4 zwischen einem rohrförmigen Stift 5 eines noch erläuterten Organs 6 und einem äußeren konischen Teil 7 ins Freie mündet. Diese?konische Teil 7 bildet zusammen mit der gegen die Düsenachse geneigten Innenwand 8 eines Überwurfes 9 die Innenwände einer Kammer Io für die Zerstäuberluft. Diese Zerstäuberluft dringt in die Kammer 10 durch eine Anzahl in der Radialebene liegender Kanäle 12 ein, die derart ausgebildet sind, daß 'In der Kammer 10 die Luft eine Drallbewegung oder Wirbelbewegungjsrhält. Die Kanäle 12 verbindenidfe Kammer 10 mit einer Verteilungskammer 13, welche ihrerseits über einen Ringkanal 15 mit einem Verteilungskanal 16 in Verbindung steht, welcher gleichzeitig als Halter für mehrere nebeneinander angeordnete Düsen dient.

Gemäß dem Haupterfindungsgedanken ist gegenüber dem Ringspalt 4 ein Ablenkorgan 20 angeordnet. Dieses Ablenkorgan besteht aus einer vorzugsweise metallischen Platte, die auf ihrer dem Ringspalt 4 zugekehrten Seite eine ebene kreisförmige Oberfläche 21 besitzt, durch deren Mittelpunkt die Mittelachse des Ringspaltes 4 hindurchgeht und die rechtwinklig zu dieser Achse verläuft. Die Platte wird durch den rohrförmigen Stift 5 des bereits erwähnten Organes 6 gehalten. Das dem Flüssigkeitsanschluß der Düse zugewandte Ende des rohrförmigen Stiftes 5

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bzw. das Organ 6 sind mit einer axialen Bohrung 22 und radialen Schlitzen 23 versehen, die den freien Durchfluß der zu zerstäubenden Flüssigkeit in Richtung auf den Ringspalt 3 ermöglichen.

Die Zerstäuberdüse arbeitet folgendermaßen: Zufolge der Wirkung des in der Kammer 10 erzeugten und eine Drallbewegung aufweisenden Zerstäuberluftstromes hat der Strahl der in dieser Luft verteilten zerstäubten Tröpfchen die Form eines am Austritt der Düse leicht sich erweiternden Kegels 26. Der Erweiterungswinkel des Kegels ist in der Figur mit a bezeichnet. Dieser Strahl trifft voll auf den Randbereich 27 der Fläche 21 des Ablenkorganes und prallt dort seitlich ab. Dieser Aufprall zerstäubt den Strahl nochmals, der anschließend um das ganze Ablenkorgan 20 herum sich längs der Bahnlinien 28 ausbreitet.

In einem Ausführungsbeispiel hat das Ablenkorgan 20 und damit die Kreisfläche 21 einen äußeren Durchmesser von 10 mm und ist in einer Entfernung d = 5 mm vor dem Ringspalt 4 angeordnet. Der Durchmesser dieses Ringspaltes beträgt 4 mm und derjenige des durch die um den Ringspalt 4 herum mündende Kammer gebildeten Ringspaltes für die Zerstäuberluft beträgt 7 mm. Unter Zugrundelegung dieser Abmessungen beträgt die Entfernung zwischen der Düse und dem zu behandelnden Gegenstand zweckmäßig etwa 25 cm und die von zwei gleichartigen in einem gegenseitigen Abstand von 10 cm angeordneten Düsen kommenden Strahlen vermischen sich dann innig, bevor sie den mit der zerstäubten Flüssigkeit zu überziehenden Gegenstand erreichen.

Auf diese Weise erhält man auf einem vorbeilaufenden Band vollkommen gleichförmige überzüge über einen weiten Bereich

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- 6 des Flüssigkeitsdurchsatzes.

Ein Anwendungsbeispiel dieser Art 1st In Flg. 1 dargestellt. Die zu zerstäubende Flüssigkeit wird über ein Rohr 30 den verschiedenen Zerstäuberdüsen 1 zugeführt, welche durch einen Kanal 16 gehalten werden, der gleichzeitig als Luftanschluß dient. Das zu behandelnde Band 31 läuft, angetrieben durch Räder oder Walzen 32, unter der Anordnung vorbei. Die von den verschiedenen Düsen ausgehenden Fächer 33 aus zerstäubter Flüssigkeit überdecken und durchdringen sich derart, daß das Band 31 einen vollständig gleichförmigen Niederschlag und überzug erhält.

Festzuhalten ist noch, daß sich während der Ablenkung des Strahles an dem Ablenkorgan 20 eine gewisse Anzahl von Tröpfchen auf diesem Ablenkorgan niederschlägt und dann von neuem an dessen Rand durch den diesen anblasenden Luftstrom zerstäubt werden.

Wenn man die Zerstäuberdüse nach der Erfindung mit einer Einstellung für den Luftdurchsatz verwendet, wie sie üblicherweise für dieselben Düsen ohne Ablenkorgan benützt wird, so stellt man die überlagerung von zwei aus Tröpfchen unterschiedlicher Größe bestehenden Verteilungen fest: Der größere Teil der Tröpfchen ist sehr klein und entspricht der durch die Düse zerstäubten Flüssigkeit; eine gewisse Anzahl von Tröpfchen ist ein klein wenig größer und stammt von der auf dem Ablenkorgan niedergeschlagenen und von neuem an deren Rand zerstäubten Flüssigkeit.

Wenn der Luftdurchsatz vergrößert wird, verringern diese größeren Tröpfchen ihren Durchmesser allmählich, bis sie vollständig in den feinen Tröpfchen untergegangen sind. Durch

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diesen erhöhten Luftdurchsatz ändert sich die seitliche Verteilung des Flüssigkeitsfächere nicht. Die Änderung des Luftdurchsatzes ist auch praktisch ohne Einfluß auf die Gleichförmigkeit der Verteilung und es scheint sogar, daß ein relativ großer Luftdurchsatz* diese Gleichmäßigkeit noch verbessert. Es besteht jedoch die Gefahr, auf diese Welse einen Überschuß an Flussigkeitsnebel zu erzeugen, der nicht mehr hinreichend auf dem Gegenstand bzw. auf dem Band niedergeschlagen werden kann, insbesondere wenn dieses mit großer Geschwindigkeit vorbeiläuft.

Um diesem Nachteil abzuhelfen, können zusätzlich an Hochspannung liegende Elektroden zur elektrostatischen Aufladung des Flüssigkeitsnebels vorgesehen werden, wordurch der Nebel besser auf dem Band niedergeschlagen werden kann.

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Claims (2)

1. LEWINSKY

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   TÜNZINI - S.A.M.E.S., Grenoble, rue Jean Marce 21 (Frankreich)

   Patentansprüche:

   Zerstäuberdüse mit Druckluftzerstäubung und gegebenenfalls zusätzlicher elektrostatischer Zerstäubung, bestehend aus einem axialen, in einem Ringspalt endenden Kanal zur Zufuhr der zu zerstäubenden Flüssigkeit und einer Zerstäuberluft zuführ ung, die in einer um den Ringspalt herum mündenden Kammer endigt, dadurch gekennzeichnet.daß vor dem Ringspalt (4) in der Bahnrichtung des den Ringspalt (4) verlassenden zerstäubten Flüssigkeitsfächers ein letzteren in radialer Richtung durch Aufprall aufweitendes mechanisches Ablenkorgan (20) angeordnet ist.
2. 2. Zerstäuberdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkorgan (20) an seiner dem Ringspalt (4) zugekehrten Seite eine kreisförmige, zentrisch und rechtwinklig zur Mittelachse des Ringspaltes liegende Fläche (21) hat.

   3· Zerstäuberdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäuberluft die um den Ringspalt (4) herum mundende Kammer (10) mit einer Drallbewegung verläßt.

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