DE2732314A1

DE2732314A1 - Luftlose spruehduese und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2732314A1
Application number: DE19772732314
Authority: DE
Inventors: Alvin A Rood
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1976-07-19
Filing date: 1977-07-16
Publication date: 1978-01-26
Also published as: JPS5312509A; US4346849A; DE2732314C2; GB1557740A; FR2358930B1; CA1096908A; FR2358930A1; JPS6150655B2; GB1557739A

Description

Nordson Corporation, eine Gesellschaft nach dun Gesetzen des Staates Ohio, Jackson Street, Amherst, Ohio 44001, USA

Luftlose Sprühdüse und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf eine luftlose Sprühdüse, die bei Anschluß an eine Quelle eines mit einem Druck beaufschlagten flüssigen Mediums einen flachen Sprühfächer abgibt, und auf ein Verfahren zu deren Herstellung.

Mit derartigen Sprühdüsen kann man eine Flüssigkeit zerstäuben, d.h. in zahlreiche kleine Tröpfchen zerteilen.

Zum Besprühen mit einem Beschichtungsmaterial, beispielsweise zum Farbspritzen, wünscht man sich in der Industrie einen flachen Sprühfächer, bei dem beispielsweise die Tröpfchen in der Fächermitte stark konzentriert sind, während die Farbtröpfchenkonzentration nach der Seite hin abnimmt. In anderen Fällen möchte man wiederum auf einer Seite des Sprühfächers eine starke, und auf der anderen Seite eine abnehmende Tröpfchenkonzentration haben.

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Die derzeit verwendeten luftlosen Sprühdüsen besitzen einen Körper mit einer eingeformten Düsenöffnung, die im allgemeinen durch eine Durchdringung von zwei von verschiedenen Seiten her in den Körper eingeformten Einschnitten gebildet wird. Die heutzutage meistverbreiteten Sprühdüsen haben auf der Druckseite einen domförmigen Einschnitt, und der zweite Einschnitt sitzt gegenüber. Siehe hierzu US-PS 1 151 258.

Aus Gründen der Verschleißminderung werden die Körper im allgemeinen aus sehr harten Materialien, wie Keramik oder gesintertem Wolframcarbid, hergestellt. Zumindest einer der beiden Einschnitte wurde bisher eingeformt, bevor das Material seine endgül tiere H£rte besaß.

Die Einschnitte wurden mit Schleifscheiben hergestellt, die einen sehr kleinen Rotationsradius besaßen. Die damit hergestellten einschnitte oder Schlitze waren selbstverständlich gekrümmt. Die so hergestellte Düsenöffnung erzeugte einen für Ölbrenner geeigneten Sprühfächer.

Für das Farbspritzen oder Beschichten in der Industrie geeignete Sprühdüsen müssen ganz bestimmte Eigenschaften haben. Die Farbtröpfchen sollen fein verteilt und in ganz bestimmter Weise über die Fächerbreite verteilt sein. An den Extrembereichen des Sprühfiichers sollen sich keine schweren Ablagerungen der Farbe konzentrieren. Die Schwere der Extremabschnitte des Sprühfächers bezeichnet man als "tailing".

Der Herstellprozeß der Sprühdüsen soll schnell und billig ablaufen, und dennoch sollen sämtliche Düsen gleiche Eigenschaften aufweisen. Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, dieses zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in einen Körper von dessen einer Seite ein zumindest in

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der Nähe seines Bodens im wesentlichen keilförmiger Einschnitt, und von dessen entqeqengesetzter Seite ein im wesentlichen trapezförmiger Einschnitt, von dessen im wesentlichen flachem Boden winklig auseinanderstrebende Seitenwände ausgehen, eingeformt sind; und daß sich die beiden Einschnitte gegenseitig durchdringen.

Es wurde herausgefunden, daß man bereits dadurch eine verbesserte luftlose Sprühdüse erhält, wenn man die sich durchdringenden Einschnitte von beiden Seiten her in einen Körper einarbeitet, dessen Material mindestens eine makroskopische Härte von 50 auf der Rockwell-C-Skala aufweist. Dies ist selbstverständlich keine genaue Angabe für die Härtegrenze, unterhalb der die Düsen schlecht und oberhalb der die Düsen perfekt ausfallen. Grundsätzlich werden die Ergebnisse mit steiqender Härte besser.

Gesintertes Wolframcarbid ist wesentlich härter als 50 auf der Rockwell-C-Skala, nämlich 85,5 bis 92,8 auf der Rockwell-A-Skala.

Gesintertes Wolframcarbid hat sich schließlich als ein ausgezeichnetes Herstellmaterial erwiesen.

Man könnte auch Keramik, Werkzeugstähle oder Edelsteine verwenden. Im Falle von XVoIframcarbid sollte die Partikelgröße der gebundenen Carbidteile in der Schleifscheibe so klein sein, daß eine glatte Materialoberfläche erzielt wird. Außerdem sollte das verwendete Material eine geringe Dehnung haben. D.h., die Streckgrenze sollte nahe bei der Bruchgrenze des Materials liegen. Mit abnehmender Dehnbarkeit des Materials steigt die Tendenz zur Riefenbildung beim Schneiden oder Schleifen.

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Es hat sich gezeigt, daß man eine schärfere und regelmäßigere Düsenöffnung herstellen kann, wenn man beide Einschnitte nach dem Härten des Materials herstellt. Mancher Nachteil bekannter Sprühdüsen ergibt sich unserer Meinung nach daraus, daß sich der zuvor eingebrachte Einschnitt beim Härten deformiert. Jede Deformierung ergibt jedoch Unregelmäßigkeiten in der Düsenöffnungskontur und im Kantenbereich.

Werden, wie bei den bekannten Sprühdüsen oft geschehen, die Einschnitte in weiches Material, wie Edelstahl, eingeformt, dann gibt es an den Kanten der Düsenöffnung Gratbildung und Riefen, und die daraus resultierende Düsenöffnung wird unregelmäßig. Dagegen vermeidet das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren solche Kantenunregelmäßigkeiten, Deformationen, Riefen u. dgl.

Die erfindungsgemäße Düsengestaltung ermöglicht es, Düsen mit reduzierbarer Durchflußkapazität und reproduzierbarem Sprühfächer mit jeder gewünschten Tröpfchenkonzentration bzw. -verteilung im Sprühfächer herzustellen. Das Einarbeiten der Einschnitte zur Herstellung der präzisen Düsenöffnung erfolgt, nachdem das Material des Düsenkörpers zuvor gehärtet worden ist.

Durch Änderung der Dimensionierung des trapezförmigen Einschnitts kann man ganz verschiedene Durchflußmengen und Sprühfächer-Ausbildungen erzeugen. Ferner ist es möglich, einen einzigen kreisförmigen Einschnitt mit einer größeren Anzahl unterschiedlicher durchdringender trapezförmiger Einschnitte zu kombinieren, um größere Durchflußmengen und andere Sprühfächer zu erzeugen, als dies bisher überhaupt denkbar war.

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In Weiterbildung des Erfindunqsgedankens ist es möqlich, die Ebene, welche den Seitenwandwinkel des keilförmiqen Einschnittes halbiert, unter einem Winkel von 15 bis 30° zum Boden des trapezförmigen Einschnittes verlaufen zu lassen. Man erhält dann eine sogenannte "drum head"-Düse mit "gesteuertem Sprühmuster". Diese Düse hat dann alle Vorteile einer normalen Sprühdüse, mit starker Farbtröpfchenkonzentration in der Mitte und abnehmender Konzentration nach den Fächerkanten hin. Bei einer "drum head"-Düse sind die Farbtröpfchen stark auf einer Seite konzentriert und nehmen dann in ihrer Konzentration zur Seite liin schrittweise ab.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind der nachstehenden Beschreibung sowie den sich anschließenden Unteransprüchen zu entnehmen.

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Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer

luftlosen Sprühdüse mit sich durchdringenden Einschnitten,

Fig. 2 und 3 je eine Darstellung, in der mittels einer Schleifscheibe der eine und dann der andere Einschnitt hergestellt wird,

Fig. 4 einen maßstäblich vergrößerten Schnitt

durch die Mitte des in Fig. 2 hergestellten keilförmigen Einschnitts,

Fig. 5 einen zu Fig. 4 rechtwinklig vers.tzten Schnitt durch eine Ebene 5-5 von fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine andere luftlose Sprühdüse,

Fig. 7 einen Querschnitt durch die Düse von Fig. 1 mit Halter,

Fig. 8 einen Ouerschnitt im Verlauf einer Linie 8-8 von Fig. 7,

Fig. 9 einen Ouerschnitt durch die Düse von Fig. 6 mit Halter,

Fig.10 einen Schnitt im Verlauf einer Linie 10-10 von Fig. 9,

Fig.11 eine grafische Darstellung zu den sich

kreuzenden Einschnitten der Düse von Fig. 1, und

Fig.12 eine Durchdringungs-Darstellung von zwei zylindrischen Einschnitten.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße luftlose Sprühdüse. Sie ist ursprünglich ein zylindrischer Körper aus Vtolframcarbid mit gegenüberliegenden flachen Stirnflächen, Die Sprühdüse von Fig. 1 erzeugt einen flachen Sprühfächer mit in der Fächermitte stark konzentrierten Farbtröpfchen und mit nach den Fächerseiten hin abnehmender Tröpfchenkonzentration .

Der Körper 11 mißt im Durchmesser 0,110 Inch und von Stirnfläche zu Stirnfläche 0,075 Inch (1 Inch = 25,4 mm). In die

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eine Stirnfläche des Körpers 11 ist, wie in Fiq. 3 dargestellt, mittels einer besonders profilierten Schleifscheibe ein gleichschenklig trapezförmiger Einschnitt 12 mit schrägen Seitenwänden 13 und einer parallel zu den Stirnflächen verlaufenden Basis 14 eingeschliffen. Der mögliche Winkel zwischen den Seitenwänden 13 und der Basis 14 kann zwischen 90° und 158° liegen.

Von der gegenüberliegenden Stirnfläche des Körpers 11 ist, wie in Fig. 2 dargestellt, mittels einer wiederum entsprechend profilierten Schleifscheibe 20 ein keilförmiger Einschnitt 16 eingearbeitet, dessen im wesentlichen ebene Seitenwände 17 zwischen sich einen in Fig. 2 mit 22 bezeichneten Winkel einschließen, der zwischen 20° und 140° liegen kann. Der mit 18 bezeichnete Boden des keilförmigen Einschnitts verläuft im wesentlichen gerade und senkrecht zu dem Einschnitt 12, und außerdem verläuft eine durch den Boden 18 verlaufende gedachte Ebene parallel zu der durch die Basis des Einschnitts 12 gebildeten Ebene.

Außerdem kann man aus Fig. 1 entnehmen, daß sich die beiden Einschnitte 12 und 16 gegenseitig durchdringen, d.h. die Summe ihrer Tiefen ist größer als die Höhe des Körpers 11 von Stirnfläche zu Stirnfläche. Diese Druchdringung bildet eine Düsenöffnung 19 in dem Körper 11.

In Fig. 4 und 5 ist die Sprühdüse jeweils in sich kreuzenden Schnitten und maßstäblich vergrößert dargestellt. Mehrere nicht bezeichnete Pfeile in den Fig. 4 und 5 sollen die allgemeine Strömungsrichtung eines Fluidstromes andeuten, wenn diese Sprühdüse von der Seite her, wo sich der Einschnitt befindet, einem Strömungsmedium unter einem Druck ausgesetzt ist.

In Fig. 4 verläuft der Schnitt durch den Boden 18 von Einschnitt 16, und man kann erkennen, wie die Basis 14 des

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trapezförmigen Einschnitts 12 parallel zu dem Boden 18 von Einschnitt 16 verläuft.

In Fig. 5 halbiert eine Ebene 36 den zwischen den Seitenwänden 17 des keilförmigen Einschnitts 16 gebildeten Winkel und verläuft senkrecht zum Boden des trapezförmigen Einschnitts 12.

Wie erwähnt, besteht bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Körper 11 aus Wolframcarbid, und vorzugsweise werden die beiden Einschnitte 12 und 16 nach d»·m endgültigen Aushärten durch Sintern eingeschliffen. Nach dem abgeschlossenen Sinterprozeß besitzt Wolframcarbid eine Härte, die von 85 bis 92,8 auf der Rockwell-A-Skala reichen kann. Man könnte für den Körper 11 auch Werkzeugstahl benutzen, dessen Härte in die Nähe von Wolframcarbid gelangen kann, jedoch unterhalb des Wertes 68 auf der Rockwell-C-Skala liegt. Diese Härte entspricht etwa 85,5 Rockwell-A-Härte. Merke: Je geringer die Härte des gewählten Materials, desto geringer die Reproduzierbarkeit und die Funktionsfähigkeit unterschiedlicher Düsen.

Nun zum Herstellprozeß der Sprühdüse gemäß Fig. 2 und 3. Der Körper wird in einen nicht dargestellten Halter eingespannt und zunächst der Einschnitt 16 mit Hilfe der Schleifscheibe 20 hergestellt, die bei einem Umlaufradius von 1,5 Inch mit 3450 U/min, umläuft. Die über einen Schaft 21 mit einer rotierenden Antriebseinrichtung verbundene Schleifscheibe 20 ist beiderseits kegelstumpfartig angeschrägt, im Bereich des größten Durchmessers jedoch abgerundet, wegen der normalen Abnutzung einer Schleifscheibe. Zur Bearbeitung von Wolframcarbid ist die Schleifscheiben-Oberfläche mit Diamant besetzt.

Anschließend wird gemäß Fig. 3 mit Hilfe einer anderen Schleifscheibe 20 der trapezförmige Einschnitt 12 einge-

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arbeitet. Die wiederum mit Diamanten besetzte Schleifscheibe 20 hat wieder einen ziemlich großen Umlaufradius und schneidet den Einschnitt 12 so, daß er den zuvor eingearbeiteten Einschnitt 16 durchdringt. Zur Herstellung der trapezförmigen Gestalt kann die Schleifscheibe 20 gemäß Fig. 3 nach einem ersten Durchlauf seitwärts verschoben werden, wie in Fig. 3 durch einen Pfeil angedeutet wird. Alternativ könnte man auch eine Schleifscheibe mit trapezförmigem Querschnitt benutzen. Man arbeitet jedoch lieber mit einer Schleifscheibe, die keilförmig im Querschnitt ausgebildet ist, weil man dann mit nur einer Schleifscheibe verschiedene Basisabmessungen einarbeiten kann. Die Änderungsmöqlichkeit für die Basis 14 des trapezförmioen Einschnitts 12 ist eine Möglichkeit zur Herstellung unterschiedlicher Sprühdüsen mit unterschiedlichen Durchsatzkapazitäten und Sprühfächern.

Wenn wir vorhin sagten, daß die Einschnitte "im wesentlichen" trapezförmig bzw. keilförmig sind, dann bezieht sich das auf die im Querschnitt abgerundete Schleifscheibenspitze, welche die Ecken 15 der Basis 14 bzw. den Boden 18 abgerundet werden läßt. Außerdem sind die Seitenwände 13 und 17 nicht einwandfrei eben, die Basis 14 ist nicht einwandfrei flächig, und auch der Boden 18 ist nicht perfekt gerade. Da aber der Schnittradius der Schleifscheiben sehr groß gewählt ist im Verhältnis zu den Abmessungen des Körpers 11 und der Düsenöffnung 19, können die beschriebenen Charakteristiken der Einschnitte noch für alle praktischen Zwecke als korrekt angesehen werden.

In Fig. 7 und 8 ist dargestellt, wie die zuvor beschriebene Düsenspitze in einen Halter 25 eingebaut ist, der einen zentralen Durchflußkanal 26 besitzt, dessen Durchmesser kleiner als der des Körpers 11 ist. Von einem Ende her ist der Durchflußkanal 26 bis zu einer ringförmigen Schulter 27 zylindrisch aufgebohrt, und in diesen aufgebohrten Abschnitt

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ist die Sprühdüse eingelötet. Durch die Abgabeseite des Halters 25 erstreckt sich ein keilförmiger Schlitz, dessen Seitenwände 29 parallel zu dem trapezförmigen Einschnitt des Körpers 11 verlaufen. Diese schrägen Seitenwände 29 schneiden die Sprühdüse an einem Punkt, der oberhalb des Bodens 18 des keilförmigen Einschnitts 16 liegt, so daß die eingelötete Sprühdüse rundherum dicht im Halter 25 sitzt. In der Praxis wird die Sprühdüse noch vor dem Einschleifen des trapezförmigen Einschnitts 12 in den Körper 11 in den Halter eingelötet.

Es hat sich gezeigt, daß mit einer solchen Sprühdüse, wo ein keilförmiger Einschnitt 16 einen auf der Abgabeseite liegenden trapezförmigen Einschnitt 12 durchdringt, eine Düse mit gesteuertem Fächer oder Trommelkopf herstellbar ist. Eine solche Düse zeigt Fig. 6. Diese Trommelkopfdüse ist identisch mit einer Standard-Flachfächersprühdüse, jedoch mit der Ausnahme, daß die den keilförmigen Einschnitt 16 schneidende Ebene 36 unter einem von 90° abweichenden Winkel zu jener Ebene verläuft, welche durch die Basis 14 des trapezförmigen Einschnitts 12 definiert ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel bedeutet das außerdem, daß die durch den Schnitt der Seitenwände 13 mit der Basis 14 des trapezförmigen Einschnitts gebildeten Linien den gleichen Winkel zu der Ebene einnehmen, welche den keilförmigen Einschnitt halbiert. Als annehmbarer Winkel hat sich ein zwischen 15° und 30° liegender Wert herausgestellt.

Nun zur Herstellung einer solchen Trommelkopf-Düse in Verbindung mit den Fig. 9 und 10. Zunächst schneidet man den keilförmigen Einschnitt 16 in gleicher Weise wie bei der Sprühdüse von Fig. 1 und befestigt dann den halbfertigen Körper in der Weise in einem Halter 30, daß dessen Durchflußkanal 31 unter einem Winkel von 15° bis 30° zu einer Senkrechten auf ein einer Ebene verläuft, welche parallel zu einer Richtung liegt, in welcher der trapezförmige Ein-

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schnitt herqestellt werden soll. Nach dem Einlöten des halbfertigen Körpers in den Halter 30 wird der trapezförmige Einschnitt 12 dann parallel zur Basis des Halters geschliffen. Weil diese Sprühdüse winkliq zur Basis des Halters 30 verläuft, wird auch die Basis 14 des trapezförmigen Einschnitts 12 unter dem qleichen Winkel gegenüber einer Ebene schief stehen, welche den von den Seitenwänden 17 des keilförmigen Einschnitts 16 gebildeten Winkel halbiert.

Grundsätzlich läßt sich durch die Charakteristi.ken der Einschnitte die Charakteristik des Sprühfächers beeinflussen. Wie schon erwähnt, führt das Einschleifen der Einschnitte in ein härteres Material zu besseren Sprühcharakteristiken. Je feiner man ferner das Korn der Schleifscheiben wählt, desto regelmäßiger werden die Oberflächen der Einschnitte und die Kanten der gebildeten Düsenöffnung 19. Mit Schleifscheiben der Korngröße 400 schleift man Sprühdüsen relativ rauh, bei denen es auf die Sprühcharakteristik nicht so sehr ankommt. Wenn man jedoch Schleifscheiben der Korngröße benutzt, dann erzielt man eine hohe Genauigkeit.

Die geometrischen Abmessungen der Düsenöffnung 19 sind in Fig. 11 dargestellt. An den Enden eines Rechtecks ACDF befindet sich je ein abgewinkeltes Dreieck ABC bzw. DEF. Diese einfachen geometrischen Abmessungen der Düsenöffnung gestatten die Beeinflussung und die Reproduzierbarkeit der Düseneigenschaften.

Gemäß Fig. 4 strömt das mit einem Druck beaufschlagte Medium von dem keilförmigen Einschnitt 16 her zur Düsenöffnung und spritzt beim Erreichen der Düsenöffnung durch die Dreiecksflachen an beiden Enden der Düsenöffnung heraus, die in Fig. 11 mit ABC und DEF bezeichnet sind. Die durch diese

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dreieckigen Mündungsenden austretenden Medienströme sind gegeneinander gerichtet, so daß der Gesamtaustrittsstrora im Mündungsbereich eine flache Schicht aus den Strömungsmedium bildet, die dann in kleinste Tröpfchen auseinanderbricht. Die aus den gegeneinandergerichteten beiden Strömen resultierenden Kräfte können als Erweiterungskräfte bezeichnet werden. Werden diese Kräfte größer, dann wird der Sprühfächer breiter.

Außerdem sei noch bemerkt, daß an der Düsenöffnung 19 Kräfte auftreten, welche den entgegengesetzten Effekt iuf den austretenden Strom haben, also Kräfte, welche eine Verringerung des Fächerwinkels verursachen. Hierzu sehen wir uns Fig. an, wo die Sprühdüse im Verlauf der Linie 5-5 von Fig. 4 geschnitten ist. Dieser Schnitt verläuft quer durch den keilförmigen Einschnitt 16, und die Pfeile zeigen die Strömungsrichtung an. Die schrägen Seitenwände 17 von Einschnitt richten den austretenden Strom auf das Zentrum der Düsenöffnung 19 aus. Diese Kräfte wirken winke!reduzierend auf den Sprühfächer, somit können diese Kräfte als Einengungskräfte bezeichnet werden.

Die Durchflußkapazität der Düsenöffnung 19 ist proportional ihrer Gesamtfläche.

In Fig. 11 ist der Winkel zwischen der Winkelhalbierenden der Seitenwinde 17 des keilförmigen Einschnitts 16 gegenüber der einen Seitenwand 17 mit f bezeichnet, und der Winkel / bezeichnet den Winkel zwischen jeder Seitenwand 13 des trapezförmigen Einschnitts 12 und der Basis 14 dieses Einschnitts. W ist der Abstand der Punkte, an denen der trapezförmige Einschnitt 12 den Boden 18 des keilförmigen Einschnitts 16 schneidet. Diese Strecke W kennzeichnet die Breite, und eine andere Strecke L die Länge der Düsenöffnung 19. Die Strecke L ist der Abstand der Kanten, wo der

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keilförmige Einschnitt 16 die Basis 14 des trapezförmigen

Einschnitts 12 schneidet. Mit R- ist der abgerundete Boden

18, und mit R„ die abgerundete Bodenecke des Einschnitts

bezeichnet. X ist die stehengebliebene Länge des Bodens

Macht man den Winkel φ größer, dann werden dadurch zwangsläufig auch die auf den Sprühfächer wirksamen Einengungskräfte vergrößert. Macht man den Winkel JT'größer, dann werden die aus den Dreiecken ABC und DEF austretenden Teilströme direkter gegeneinandergerichtet, und damit werden die Erweiterungskräfte größer, folglich erhält .man einen breiteren Sprühfächer.

Experimentell läßt sich nun nachweisen, daß die auf den Sprühfächer wirksamen Erweiterungskräfte mit der Fläche ansteigen, welche durch die Formel (ABC + DEF)· sin / errechnet werden können. Ferner läßt sich nachweisen, daß die Einengungskräfte ansteigen mit der Größe der Projektion der Fläche ABCDEF auf der ACDF-Fläche, multipliziert mit sin φ. Ferner läßt sich experimentell nachweisen, daß die Sprühfächerbreite proportional der Quadratwurzel aus dem Verhältnis der Sprühfächer-Erweiterungskräfte zu den Sprühfächer-Einengungskräften ist.

Es hat sich ferner experimentell erwiesen, daß man die Strecke X am Boden des keil-fcrmigen Einschnitts auf jeder Seite der Düsenöffnung so lang gestalten muß, daß die aus den Dreiecksabschnitten ABC und DEF austretenden Teilströme aufeinandertreffen.

Ferner wurde experimentell gefunden, daß die Breite W mindestens den 0,66-fachen, aber höchstens den 3,5-fachen Wert der Länge L haben sollte.

Jede gegebene Düsenöffnung kann festgelegt werden durch die Winkel φ und /sowie durch die Länge L und die Breite VJ.

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Auf diese Weise sind zahlreiche Sprühfächer bei den verschiedensten Düsen mit unterschiedlichen Durchflußkapazitäten erfolgreich hergestellt worden.

In der nachstehenden Tabelle sind die Winkel { und Y· in Grad, Breite W und Länge L in cm, die Durchflußmenge in
Gramm Wasser pro Sekunde bei einem Druck von 2,8 atm, und die Fächerbreite in cm, und zwar in einem Abstand von 25 cm hinter der Düsenöffnung angegeben.

	32.5	W (cm)	I. (cm)	Durchfluß menge	Fächer breite
58.5	75	0,0105	0,014	12	7,8
58.5	70	0,018	0,02	27.3	10,8
58.5	70	0, 105	0,051	4375	17,8
45	70	0, 160	0,063	1057	22,8
45	30	0,060	0,036	216	35
45	30	0,043	0,025	106.7	20,6
45	30	0,0177	0,023	31.6	15
45	37.5	0,020	0,023	37.1	11,6
30	37.5	0,015	0,0053	8	8,7
30	75	0,035	0,0065	16	15
30	70	0,051	0,0126	63	11,8
30	70	0,018	0,085	1596	33,7
30	70	0,030	0,010	23	7,5
30	0,130	0,063	932	42,5

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Auf diese Weise hat man viele erf indungsgemäße Sprühdüsen hergestellt. Einige Düsen mit kleinerer Durchflußmenge hat man mit Erfolg durch eine Durchdringung von weniger als einem keilförmigen Einschnitt mit einem trapezförmigen Einschnitt hergestellt. Bei einigen Düsen war es nur die Durchdringung der abgerundeten Spitzen der Schleifscheiben. Die Durchdringungskurve solcher Düsenmündungen haben einen sattelförmigen Umriß, wie dies in Fig. 12 als Mündung 35 dargestellt ist. Diese Mündung entsteht durch Einschnitte von entgegengesetzten Seiten einer zuvor gehärteten Sprühdüse. Die besondere Regelmäßigkeit im Kantenbei'cich verleiht dieser Düsenmündung 35 hervorragende Eigenschaften.

Zusammenfassung: Eine luftlose Sprühbeschichtungsdüse wird hergestellt durch Einschneiden bzw. Einschleifen von sich durchdringenden Einschnitten von gegenüberliegenden Seiten eines Düsenrohteils. Der Einschnitt auf der Druck- oder Eingangsseite der Sprühdüse hat einen Bodenabschnitt in Keilform. Der Einschnitt auf der gegenüberliegenden drucklosen bzw. Ausgangsseite der Sprühdüse hat einen Bodenabschnitt mit trapezförmigem Querschnitt. Beide Einschnitte werden mit Hilfe eines Schleifwerkzeugs in den Düsenkörper eingebracht, nachdem dieser gehärtet wurde.

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Claims

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Ansprüche

,1.1 Luftlose Sprühdüse, die bei Anschluß an eine Quelle
eines mit einem Druck beaufschlagten flüssigen Mediums
einen flachen Sprühfächer abgibt, dadurch gekennzeichnet,
daß in einen Körper (11) von dessen einer Seit».· ein zumindest in der Nähe seines Bodens (18) im wesentlichen keilförmiger Einschnitt (16), und von dessen entgegengesetzter Seite ein im wesentlichen trapezförmiger Einschnitt (12),
von dessen im wesentlichen flachem Boden (14) winklig auseinanderstrebende Seitenwände (13) ausgehen, eingeformt
sind; und daß sich die beiden Einschnitte (12, 16) gegenseitig durchdringen.
2. Sprühdüse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (25; 30) zum Verbinden des Körpers (11) mit der Medium-Druckquelle.
3. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der. Seitenwänden (17) des keilförmigen Einschnitts (16) gebildete Winkel gegenüber dem Boden (14) des trapezförmigen Einschnitts (12) einen Winkel bildet, der mindestens 60° oder mehr, aber höchstens 90° beträgt.
4. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (11) eine Mindesthärte von 50 auf der Rockwell-C-Skala besitzt.
5. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (12, 16) in den Körper (11) eingeformt sind, nachdem dieser eine Mindesthärte von 85 auf der Rockwell-A-Skala besitzt.

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6. Sprühdüse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (11) nach dem Einformen der Einschnitte (12, 16) eine niedrige Dehnbarkeit aufweist.
7. Sprühdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (11) mit der Seite, wo sich der keilförmige Einschnitt (16) befindet, der Quelle mit dem Druckmedium zugekehrt ist.
8. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen geradlinige Boden (18) des keilförmigen Einschnitts (16) eine erste Linie bildet, welche parallel zu einer Ebene verläuft, die durch den flachen Boden (14) des trapezförmigen Einschnitts (12) verläuft, und daß die Schnittlinien (AC, FD) der Seitenwände (13) des trapezförmigen Einschnittes mit dieser Ebene je eine zweite Linie bilden, welche senkrecht zu der ersten Linie verlaufen.
9. Sprühdüse nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine den durch die Seitenwände (17) des keilförmigen Einschnitts (16) gebildeten Winkel halbierende Ebene einen Winkel gegenüber dem Boden (14) des trapezförmigen Einschnitts (12) einschließt, der mindestens 60° aber höchstens 90° beträgt.
10. Sprühdüse nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (17) des keilförmigen Einschnittes (16) zwischen sich einen Winkel bilden, der mindestens 20° aber höchstens 140° beträgt, und daß die Seitenwände (13) des trapezförmigen Einschnitts (12) gegenüber dessen flachem Boden (14) einen Winkel (J) bilden, der mindestens 90° aber höchstens 158° beträgt.
11. Sprühdüse nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der keilförmige

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Einschnitt (16) über beide Seiten der Düsenöffnung (19) hinaus erstreckt.
12. Sprühdüse nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Winkelhalbierende (Winkel S ) der Seitenwände (17) des keilförmigen Einschnitts (16) gegenüber dem Boden (14) des trapezförmigen Einschnitts (12) einen Winkel einschließt, der mindestens 60° aber höchstens 90° beträgt.
13. Sprühdüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese Winkelhalbierende Ebene senkrecht zu der Ebene des Bodens (14) verläuft, daß der keilförmige Einschnitt (16) so von dem trapezförmigen Einschnitt (12) durchdrungen ist, daß die durch den Boden (18) des keilförmigen Einschnitts gebildete erste Linie auf einer Strecke geschnitten wird, welche als die Breite (W) der Düsenöffnung (19) definiert ist; daß der trapezförmige Einschnitt so von dem keilförmigen Einschnitt durchdrungen ist, daß die durch den Boden (14) des trapezförmigen Einschnitts definierte Ebene senkrecht zu der Breite (W) der Düsenöffnung (19) über eine Strecke geschnitten wird, welche als die Länge (L) der Düsenöffnung (19) definiert ist; und daß die Breite (W) mindestens den 0,66-fachen, aber höchstens den 3,5-fachen Wert der Länge (L) aufweist.
14. Sprühdüse nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (11) seinen endgültigen Abrieb-Widerstand bereits vor dem Einformen der Einschnitte (12, 16) besitzt.
15. Verfahren zur Herstellung einer luftlosen Sprühdüse, damit diese einen flachen Sprühfächer erzeugt, wenn sie einseitig mit einer Quelle eines unter einem Druck stehenden flüssigen Mediums verbunden wird, dadurch gekennzeichnet,

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daß von entgegengesetzten Seiten in ein Rohteil, welches zuvor auf eine Rockwell-C-Härte von 50 oder mehr aufgehärtet wurde, sich durchdringende Einschnitte eingearbeitet werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Einschnitt einen im Querschnitt keilförmigen Bodenabschnitt aufweist.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß beide Einschnitte in ihrem Bodenbereich im Querschnitt keilförmig gestaltet sind.
18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der beiden Einschnitte in seinem Bodenbereich einen trapezförmigen Querschnitt aufweist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Einschnitt in seinem Bodenbereich keilförmig im Querschnitt ist.
20. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohteil zuvor auf eine Härte von mindestens Rockwell-A 85 aufgehärtet wurde.
21. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 15 - 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte durch den Umfangskantenbereich einer rotierenden Schleifscheibe eingearbeitet werden, deren Umfangskantenbereich im wesentlichen die Form von mit ihren größeren Basen aneinanderliegenden konischen Abschnitten aufweist; daß die Schleifscheibe einen Rotationsradius von mindestens 2,5 cm aufweist; und daß die Oberfläche der Schleifscheibe so beschaffen ist, daß sie das gehärtete Rohteil bearbeiten kann.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte mit einer Schleifscheibe hergestellt werden, deren Arbeitsoberfläche ein 400er Korn oder eine größere Feinheit aufweist. 709884/0911