DE3108292A1

DE3108292A1 - "verfahren und vorrichtung zum verspruehen einer fluessigkeit oder suspension"

Info

Publication number: DE3108292A1
Application number: DE19813108292
Authority: DE
Inventors: Georg Walter 2100 Hamburg Busch
Original assignee: Mantis ULV Spruehgeraete GmbH
Current assignee: Mantis ULV Spruehgeraete GmbH
Priority date: 1981-03-05
Filing date: 1981-03-05
Publication date: 1982-09-30
Also published as: DE3108292C2; US4562958A; DE3268212D1; EP0073232B1; WO1982003026A1; EP0073232A1

Description

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Aktenzeichen; Neuanmeldung

Anmelder; Mantis ULV-Sprühgeräte GmbH, Hamburg

Verfahren und Vorrichtung zum Versprühen einer Flüssigkeit oder Suspension

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versprühen einer Flüssigkeit oder Suspension durch Abschleudern eines Sprühkegels kleiner Tröpfchen von einer rotierenden Schleuderscheibe, sowie eine entsprechende Sprühvorrichtung mit einer durch eine Antriebsvorrichtung in schnelle Umdrehung versetzbaren Antriebswelle, mindestens einer an dieser angeordneten Schleuderscheibe zur Erzeugung eines Sprühkegels aus kleinen Tröpfchen sowie Zuführvorrichtungen zum Aufbringen der zu versprühenden Flüssigkeit auf die Schleuderscheibe.

Bei den vorbekannten Verfahren und .AaiMvorrichtungen dieser Art wird der Durchmesser des erzeugten Sprühkegels durch den Durchmesser der Schleuderscheibe und deren Drehzahl beeinflußt. Zur Erzielung einer hinreichend feinen und gleichmäßigen Tröpfchengröße ist es jedoch erforderlich, die Schleuderscheibe mit sehr hoher Drehzahl von beispielweise 10.000 bis 15.000 u/rain anzutreiben. Dabei kann zwar eine sehr gleichmäßige Tröpfchengröße von beispielsweise 35 /u erreicht werden, jedoch besitzt der beim Versprühen erzeugte Hohlkegel einen relativ großen Durchmesser von beispielsweise 100 bis 120 cm, was für viele Anwendungszwecke unerwünscht ist..

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zum Versprühen . einer Flüssigkeit oder Suspension, eine entsprechende Sprühvorrichtung bzw. eine hierfür geeignete Schleuderscheibe zu schaffen, die auf einfache Weise ohne Beeinträchtigung

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der Gleichmäßigkeit und der Feinheit der erzielten Tröpfchengröße die Erzeugung eines Sprühkegels geringeren Durchmessers ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs genannte Verfahren erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den Patentansprüchen 2 und 3 beschreiben.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Sprühvorrichtung der eingangs genannten Art,'die gekennzeichnet ist durch die Merkmale des Patentanspruches k.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Sprühvorrichtung sind in den Unteransprüchen 5 bis 14 beschrieben.

Schließlich umfaßt die Erfindung auch eine Schleuderscheibe zum Versprühen einer Flüssigkeit oder Suspension, die einen Rotor gemäß einem der Patentansprüche 4 bis 11 und gegebenenfalls eine schräge Randschürze mit äußerer Sprühkante gemäß Patentanspruch 6 aufweist.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Sprühvorrichtungen ermöglichen es, auf einfache, unaufwendige Weise ohne Beeinträchtigung der Feinheit und der Gleichmäßigkeit der Tröpfchengröße den Durchmesser des erzeugten Sprühkegels gegenüber den vorbekannten Verfahren und Sprühvorrichtungen wesentlich zu verringern. So kann beispielsweise mit einer Schleuderscheibe, die einen Außendurchmesser von 5 cm aufweist, ein Sprühkegel mit einem Durchmesser von nur 25 bis 35.cm erzeugt werden, ohne daß dabei die Feinheit und die Gleichmäßigkeit der Tröpfchengröße beeinträchtigt wird. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung treten insbesondere beim Versprühen von relativ konzen-

trierten Lösungen oder Suspensionen hervor, bei denen sich Ungleichmäßigkeiten in der Tröpfchengröße durch ungleichmäßige Verteilung des Sprühguts auf den besprühten Gegenständen besonders nachteilig auswirken,

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Sprühvorrichtungen eignen sich insbesondere dort, wo Flächen relativ geringer Abmessungen ohne unerwünschtes Mitbesprühen von Nachbarbereichen behandelt werden sollen. Dies ist beispielweise der Pail beim Besprühen von auf einem relativ schmalen Transportband bewegten Waren, wobei der Durchmesser des Sprühkegels die Breite des Transportbandes nicht übersteigen soll.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert.

Es zeigen:

Pig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine

Sprühvorrichtung und

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine abgewandelte Sprühvorrichtung,

Die in Fig. 1 dargestellte Sprühvorrichtung besitzt einen batteriegetriebenen Antriebsmotor 1, auf dessen Antriebswelle 2 eine Schleuderscheibe 3 lösbar befestigt ist. Die Schleuderscheibe 3 besitzt einen im wesentlichen radial verlaufenden Scheibenabschnitt k und eine an dessen Außenrand schlag abgewinkelte Randschürze 5, deren äußere Sprüh· kante 6 in an sich bekannter Weise fein sägezahnartig gezackt ausgebildet ist (Zackenbreite etwa 0,5 mm), was in den Zeichnungen aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt ist. In dem von der Randschürze 5 umschlossenen Innenraum der Schleuderscheibe 3 1st ein Propeller 10 angeordnet, der mit der Schleuderscheibe 3 lösbar

verbunden ist und eine Vielzahl von Propellerflügeln 11 trägt, die so geformt und ausgerichtet sind, daß der PropelleriO bei seiner gemeinsamen Rotation mit der Schleuderscheibe 3 einen axial auf diese hin gerichteten Luftstrom erzeugt und sich auf der von der Schleuderscheibe 3 abgewandten Unterdruckseite des Propellers 10 eine Unterdruckzone 13 ausbildet.

Um die Antriebswelle 2 herum ist ein Zuführkanal 7 für die versprühende Flüssigkeit ortsfest angeordnet. Die durch diesen zugeführte Flüssigkeit wird durch die an der Schleuderscheibe 3 angeordnete Ringschürze 18 am radialen Austreten gehindert und tritt durch im Scheibenabschnitt k achsnah angeordnete Durchlaßöffnungen 8 auf die dem Propeller 10 zugewandte Seite des Scheibenabschnitts ^ über, von wo sie unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft auf die Innenfläche der Randschürze 5 bis zu deren sägezahnartig gezackter Sprühkante 6 bewegt und dann von deren spitz vorspringenden Zacken in Form von sogleich zu Tröpfchen praktisch gleicher Größe zerfallenden dünnen Flüssigkeitsstrahlen abgeschleudert wird. Die abgeschleuderten Flüssigkeitströpfchen bewegen sich einerseits unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft radial auswärts und fallen dabei gleichzeitig unter der Einwirkung der Schwerkraft nach unten, so daß ein hohler Sprühkegel 12 entsteht.

Infolge der durch die Rotation des Propellers 10 auf dessen Saugseite ausgebildeten Unterdruckzone 13 entsteht ein.Druckgefälle, das ein im wesentlichen radial einwärts gerichtetes Zuströmen der seitlich außerhalb des Sprühkegels befindlichen Luft erzeugt. Diese Zentripetalströmung 17 führt dazu, daß der Durchmesser des Sprühkegels 12 im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen erheblich kleiner ist, ohne daß dadurch die Feinheit und die Gleichmäßigkeit der Tröpfchengröße irgendwie beeinträchtigt wird.

Bei der in Fig. 2 dargestellten, abgewandelten Ausführungsforra ist an der Schleuderscheibe 3 anstelle des Propellers 10 ein auf der vom Sprühkegel 12 abgewandten Seite angeordnetes Gebläserad 15 vorgesehen, das mit der Schleuderscheibe 3 rotiert und mit seinen Gebläseradschaufeln 19 die zwischen diesen liegende Luft radial auswärts beschleunigt und damit über die mit dem Innenraum des Sprühkegels 12 kommunizierende Ansaugöffnung ik ständig Luft absaugt, so daß sich dort eine Unterdruckzone 13 ausbildet, die wiederum eine im wesentlichen auf diese hin gerichtete Zentripetalströmung 17 und. damit eine Verengung des Durchmessers des erzeugten Sprühkegele 12 bewirkt.

Damit die zu versprühende Flüssigkeit vom Zuführkanal 7 7 auf die dem Inneren des Sprühkegels 12 zugewandte Seite der Schleuderscheibe 3 übertreten kann, sind in gleichmässigen Abständen über den Umfang verteilt angeordnete Durchtrittskanäle Λ6 vorgesehen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird die vom Propeller 10 in Richtung zur Schleuderscheibe 3 hin bewegte Luft am Scheibenabschnitt k und der Randschürze 5 so umgelenkt, daß sie in einer zur Richtung der in der Unterdruckzone 13 herrschenden axialen Strömung entgegengesetzten Richtung abströmt und durch das Druckgefälle allmählich einwärts umgelenkt wird. Zur Regulierung dieser Zirkulation können im Scheibenabschnitt k der Schleuderscheibe 3 über deren Umfang.verteilt angeordnete Gasdurchtritt soff nungen 9 vorgesehen sein. Diese werden zweckmäßig durch schräge Ausbildung ihrer Wandungen so ausgelegt , daß die zu versprühende Flüssigkeit an einem Austreten durch die Gasdurchtritteöffnungen 9 gehindert wird. In bestimmten Fällen kann es jedoch auch erwünscht sein, durch entsprechende Ausbildung der Gasdurchtrittsöffnungen einen Teil der zugeführten Flüssigkeit auf die Außenfläche der Schleuderscheibe 3 übertreten zu lassen. Dies gilt insbesondere, wenn diese dort mit einer nicht dargestellten

zweiten Randschürze 5 versehen ist.

Die vorstehend an Hand bevorzugte Ausführungsformen erläuterte Sprühvorrichtung kann von Fachmann je nach den Anforderungen des Einzelfalles in verschiedener Weise zweckentsprechend abgewandelt werden, sofern dabei die Mitverwendung eines Rotors zur Erzeugung einer im Inneren des Sprühkegels 12 liegenden Unterdruckzone 13 und einer Zentripetalströmung 17 beibehalten wird. Der Durchmesser der Schleuderscheibe 3 t die Ausbildung und die Abmessungen der Randschürze 5» des Propellers 10 bzw. des Gebläserades 15 sowie die Anordnung und Größe der Durchlaßöffnungen 8 und etwaiger Gasdurchtritteöffnungen 9 soll auf die Art und die Fließeigenschaften der zu versprühenden Flüssigkeit oder Suspension, die gewünschte Tröpfchengröße und den angestrebten Durchmesser des Sprühkegels 12 zweckentsprechend abgestimmt werden.

Leerseite

Claims

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Aktenzeichen t Neuantneldung

Anmelder: Mantis TJLV-Sprühgeräte GmbH, Hamburg

PATENTANSPRÜ CHE

1)]Verfahren zum Versprühen einer Flüssigkeit oder Suspension, ^— bei welchem man diese von einer rotierenden Schleuderscheibe als Sprühkegel kleiner Tröpfchen abschleudert, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Versprühens in einer im Inneren des Sprühkegels liegenden Zone einen zur Ausbildung einer den Sprühkegel verengenden Zentripetalströmung hinreichenden Unterdruck erzeugt,

Z) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man aus der im Sprühkegel liegenden Unterdruckzone ständig Gas in eine außerhalb des Sprühkegels liegende Zone abführt.

3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man im Inneren des Sprühkegels eine Gaszirkulation mit einer axial zur Schleuderscheibe gerichteten, an dieser auswärts umgelenkten Innenströmung und einer im wesentlichen entgegengesetzt gerichteten, durch das Druckgefälle umgelenkten Außenströmung erzeugt.

k) Sprühvorrichtung zum Versprühen einer Flüssigkeit oder Suspension, mit einer durch eine Antriebsvorrichtung in schnelle Umdrehung versetzbaren Antriebswelle, mindestens

einer an dieser angeordneten Schleuderscheibe zur Erzeugung eines Sprühkegele aus kleinen Tröpfchen sowie Zuführvorrichtungen zum Aufbringen der zu versprühenden Flüssigkeit auf die Schleuderscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schleuderscheibe (3) oder der Antriebswelle (2) ein im Betrieb mitrotierender Rotor (1O, 15) zur Erzeugung einer im Inneren des Sprühkegels (12) liegenden Unterdruckzone (13) und einer im wesentlichen zu dieser hin gerichteten, den Sprühkegel (12) verengenden Zentripetalströmung (17) angeordnet ist.

5) Spülvorrichtung nach Anspruch h_t dadurch gekennzeichnet, daß an der zum Inneren des Sprühkegele (12) gewandten Seite der Schleuderscheibe (3) ein Propeller (1O) angeordnet ist, der im Betrieb einen axial zur Schleuderscheibe (3) gerichteten Gasstrom erzeugt.

6) Sprühvorrichtung nach Anspruch k oder 5» bei welchen die Schleuderscheibe einen im wesentlichen radial verlaufenden Scheibenabschnitt und eine schräg auswärts abgewinkelte Randschürze aufweist von deren gegebenenfalls fein gezackter äußerer Sprühkante die Flüssigkeit abgeschleudert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Randschürze (5) zu der dem Sprühkegel (12) zugewandten Seite des Scheibenabschnitts (4) hin abgewinkelt ist und der Propeller (10) in dem von der Randschürze (5) umschlossenen Innenraum der Schleuderscheibe (3) angeordnet ist.

7) Sprühvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der als Propeller ausgebildete Rotor (1O) an der Schleuderscheibe (3) einstückig angearbeitet ist.

8) Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß auf der vom Sprühkegel (12) abgewandten Seite der Schleuderscheibe (3) ein zu dieser koaxiales Zentrifugal-Gebläserad (15) mit mindestens einer nahe der Drehachse angeordneten, durch die Schleuder-

scheibe (3) hindurch und dem Inneren des Sprühkegels (12) kommunizierenden Ansaugöffnung (1*O angeordnet ist·

9) Sprühvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderscheibe (3) auf der vom Sprühkegel (12) abgewandten Seite ihres Scheibenabschnitts

(4) mit dem Zentrifugal-Gebläserad (15) einstückig verbunden ist.

10) Sprühvorrichtung nach Anspruch 9i dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderscheibe (3) auf der vom Sprühkegel (12) abgewandten Seite ihres Scheibenabschnitts (4) im wesentlichen radial verlaufende Gebläseradschaufeln (19) trägt, die zusammen mit dem Scheibenabschnitt (k) und einem am Zuführkanal (7) ortsfest angeordneten Ringflansch das Gebläserad (15) bilden.

1i) Sprühvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderscheibe (3) das Gebläserad (15) durchsetzende Durchtrittskanäle (16) zur Zuführung der zu versprühenden Flüssigkeit vom Zuführkanal (7) zu der dem Inneren des Sprühkegels (12) zugewandten Seite des Scheibenabschnitts (k) aufweist.

12) Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche h bis 11 mit einem die Antriebswelle umschließenden, ortsfesten Zuführkanal für die zu versprühende Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderscheibe (3) in ihrem der Austrittsöffnung des Zuführkanals (7) gegenüberliegenden Bereich Durchlaßöffnungen (8) für die zu versprühende Flüssigkeit aufweist.

13) Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche h bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderscheibe (3)in einem äußeren Bereich ihres Scheibenabschnitts (k) angeordnete Gasdurchtritteöffnungen (9) aufweist.

ΐ4) Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche k bis 13i dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderscheibe (3) auf ihrer vom Sprühkegel (12) abgewandten Seite eine den ortsfesten Zuführkanal (7) berührungsfrei umschließende Ringschürze (18) trägt.

15) Schleuderscheibe zum Versprühen einer Flüssigkeit oder Suspension, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schleuderscheibe (3) ein Rotor (1O, 15) gemäß einem der Ansprüche k bis 11 angeordnet ist.

16) Schleuderscheibe nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß diese einen im wesentlichen radial verlaufenden Scheibenabschnitt (k) und eine den Propeller (io) umschließende, schräge Randschürze (5) mit gegebenenfalls fein gezackten äußerer Sprühkante (6) aufweist.