DE3111570C2

DE3111570C2 - Sprühkopf für Sprühgeräte zum Versprühen von unter Druck zugeführten Flüssigkeiten oder anderen fließfähigen Medien

Info

Publication number: DE3111570C2
Application number: DE19813111570
Authority: DE
Inventors: Erich 7777 Salem Roser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-03-24
Filing date: 1981-03-24
Publication date: 1984-12-06
Also published as: DE3111570A1

Abstract

Ein Sprühkopf für Sprühgeräte zum Versprühen von unter Druck zugeführten Flüssigkeiten oder anderen fließfähigen Medien, insbesondere Farben, ist mit einer eine Mediumsaustrittsöffnung aufweisenden Düse versehen, die beidseitig der Mediumsaustrittsöffnung Luftaustrittsöffnungen aufweist, aus denen Luftströme austreten, die auf den aus der Mediumsaustrittsöffnung austretenden aufgefächerten Mediumsstrahl zu gerichtet sind. Um eine optimale Luftverteilung und hervorragende Zerstäubung des Mediums ohne Erschwernis der Herstellung des Sprühkopfes zu erzielen, weist der Sprühkopf einen aufgesetzten Luftverteilerkörper (11) auf, der beidseitig einer mittigen, die Mediumsaustrittsöffnung (3) umschließenden wannenartigen Vertiefung (15) angeordnete, jeweils Luftleitflächen (17, 18, 19) tragende Wülste (16) aufweist, deren außenliegende Luftleitflächen (17) mit höckerartigen Luftleitteilen (7) der Düse jeweils einen als Venturidüse (190) wirkenden, nach außen sich erweiternden Spalt begrenzen, der sich an seiner engsten Stelle an die jeweils zugeordnete Luftaustrittsöffnung (20) anschließt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sprühkopf für Sprühge-

rate zum Versprühen von unter Druck zugeführten Flüssigkeiten oder anderen fließfähigen Medien, insbesondere Farben, mit einer eine Mediumsaustrittsöffnung aufweisenden Düse, die in einer mittigen, die Mediumsauftrittsöffnung umschließenden, wannenartigen Vertiefung angeordnet ist, mit beidseitig der Mediumsaustrittsöffnung mündenden Luftaustrittsöffnungen, aus denen Luftströme austreten, die auf den aus der Mediumsaustrittsöffnung austretenden aufgefächerten Mediumsstrahl zu gerichtet sind, sowie mit an dem Sprüh- kopf beidseitig der Mediumsaustrittsöffnung angeordneten höckerartigen Luftleitteilen.

Bei einem aus der US-PS 26 46 314 bekannten Sprühkopf mit diesen Merkmalen enthalten die beidseitig der Mediumsaustrittsöffnung angeordneten höckerartigen Luftleitteile Luftkanäle, die aus nicht rechtwinklig zueinander verlaufenden Kanalteilen bestehen und deshalb verhältnismäßig schwierig herzustellen sind. Außerdem sind zusätzliche Luftkanäle in unmittelbarer Nähe der Mediumsaustrittsöffnung vorgesehen, zu de nen weitere Luftaustrittsöffnungen hinzukommen, die dazu dienen, eigene Reinigungs-Luftstrahlen zu erzeugen, um ein Verschmutzen der Düse mit Farbresten und dergl. zu verhüten, die eintrocknen und dann den ganzen Sprühkopf unbrauchbar machen können.

Die Vielzahl der in unterschiedlichen Richtungen auf den aus der Mediumsaustrittsöffnung austretenden Farbstrahl gerichteten Luftstrahlen ergibt insgesamt einen sehr teuren und komplizierten Aufbau des Sprühkopfes. Außerdem sind die aus den Luftkanälen der hök- kerartigen Luftleitteile austretenden Luftstrahlen, die zum Formen des bereits zerstäubten Farbstrahles dienen, unmittelbar in den Farbstrahl gerichtet, was zu erheblichen Schwierigkeiten führen kann, wenn diese Luftstrahlen nicht exakt aufeinander abgestimmt sind.

Der Sprühkopf ist deshalb nicht für alle Sprühgüter ohne weiteres geeignet

Bei einem anderen, aus der GB-PS 20 31 759 bekannten Sprühkopf ist die die Mediumsaustrittsöffnung aufweisende Düse in einer mittigen Bohrung des eigentli- chen Sprühkörpers vertieft angeordnet, die den zylindrischen Düsenkörper mit ihrer zylindrischen Wandung umgibt. Da die Luftaustrittsöffnungen unmittelbar neben der Mediumsaustrittsöffnung liegen, ist beim Ab-

stellen des Sprühgerätes die Gefahr gegeben, daß zurückbleibende Farbtropfen die Luftaustrittsöffnungen verkleben. Am Rande des Sprühkopfes angeordnete höckerartige Teile dienen lediglich dazu, den Sprühkopf lagerichtig auf die Sprühpistole aufsetzen zu können und die Düse beim Ablegen der Spritzpistole zu schützen. Diese Teile haben keine luftleitende Funktion und tragen auch nicht zur Sprühstrahlbildung bei.

Schließlich ist in der US-PS 34 63 395 noch ein Sprühkopf beschrieben, der im wesentlichen halbkugelförmig gestaltet ist und beidseitig der mit dem Sprühkopf bündigen Düse aufgesetzte Luftleitteile in Gestalt von zwei randoffene Nuten begrenzenden Stegen trägt, aus denen Luftströme austreten, die auf den aus der Mediumsaustrittsöffnung austretenden Mediumsstrahl zu gerichtet sind. Die Luftführung in den randoffenen, gekrümmten Nuten ist stark von dem Luftdruck abhängig und deshalb kritisch. Abgesehen davon, sind solche gekrümmten Nuten, die noch dazu eng toleriert sein müssen, nur schwer herstellbar.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Sprühkopf zu schaffen, -der sich durch eine optimale Luftverteilung und damit hervorragende Zerstäubung des Mediums auszeichnet, ohne daß dadurch die Herstellung in irgendeiner Weise erschwert würde.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs genannte Sprühkopf erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß an einem aufgesetzten Luftverteilerkörper beidseitig der wannenartigen Vertiefung vorgesehen, innen und außen liegende Luftleitflächen tragende Wülste angeordnet sind, deren innenliegende Luftleitflächen die wannenartige Vertiefung begrenzen und durch deren außenliegende Luftleitflächen gemeinsam mit den hökkerartigen Luftleitteilen jeweils ein nach außen zu sich erweiternder Spalt begrenzt ist, der sich an seiner engsten Stelle an die jeweils zugeordnete Luftaustrittsöffnung anschließt und der als Venturidüse wirkt, derart, daß sich im Bereiche der Mediumsaustrittsöffnung ein Unterdruck ausbildet.

Die Venturidüsen bewirken zusammen mit der Ausbildung der Luftleitflächen der Wülste des Luftverteilerkörpers, daß sich im Bereiche der Mediumsaustrittsöffnung ein Unterdruck ausbildet, unter dessen Wirkung beim Abstellen des Sprühgerätes etwa noch austretende Mediumsteile abgesaugt werden. Dadurch wird die Mediumsaustrittsöffnung selbsttätig gesäubert, ohne daß dazu eigene Reinigungsluftstrahlen oder komplizierte und teure Bohrungen und Luftkanä'.e in dem Sprühkopf oder dessen Düsenhalterung erforderlich wären. Außerdem sind bei dem neuen Sprühkopf die Luftaustrittsöffnungen von der Mediums-(Farb-)-austrittsöffnung durch die Wülste getrennt, so daß ein Verstopfen der Luftaustrittsöffnungen durch Farbreste und dergl. beim Airless-Spritzen ausgeschlossen ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Luftverteilerkörper in Gestalt eines flexiblen Kunststoffteiles ausgebildet, das lösbar zwischen den beiden Luftleitteilen festgeklemmt ist. Dieses Kunststoffteil kann als einfaches Spritzteil mit geringem Aufwand hergestellt werden, wobei es ohne weiteres möglich ist, in Abhängigkeit von dem jeweils zu versprühenden Medium die Luftverteilerkörper auszutauschen, um für jedes Medium optimale Verhältnisse zu schaffen.

Der Luftverteilerkörper kann mit einer ebenen Bodenfläche auf eine Stirnfläche des Spritzkopfes aufgeschoben und an einer mittigen Öffnung an einer über die Stirnfläche vorragenden, dlz Mediumsaustrittsöffnung enthaltenden Spritzkuppe unverlierbar fixiert sein. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Luftverteilerkörper mit randseitig angeformten Führungsleisten in Führungsnuten der beiden sich lediglich über einen Teil des Umfanges der Düse erstreckenden Luftleitteile eingeschoben ist

Die Menge und die Verteilung der aus den Luftaustrittsöffnungen austretenden Luft kann dadurch bestimmt werden, daß die beiden Luftai'strittsöffnungen durch Steuerkanten des Luftverteilerkörpers einseitig begrenzt sind, wobei die Anordnung mit Vorteil derart getroffen ist, daß die Steuerkanten eine eine gleichmäßige Luftverteilung über die Breite der Luftleitteile ergebende Profilgestalt aufweisen.

Weitere Ausgestaltungen des neuen Sprühkopfes sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Ίη der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Sprühkopf gemäß der Erfindung im axialen Schnitt in einer Seitenansicht,

F i g. 2 den Sprühkopf nach F i g. 1 in einer Ansicht längs der Richtung II der Fig. 1 und in einem anderen Maßstab.

F i g. 3 den Luftverteilerkörper des Sprühkopfes nach F i g. 1 in einer Draufsicht und

F i g. 4 den Luftverteilerkörper nach F i g. 3 in einer Seitenansicht.

Der in F i g. 1 dargestellte Sprüh- oder Düsenkopf 1 weist eine aus Hartmetall bestehende Spritzdüse mit einer mittig angeordneten Spritzkuppe 2 auf, die mit einer schlitzartigen Mediumsaustrittsöffnung 3 versehen ist, welche sich keilförmig zur Seite hin öffnet, so daß das austretende Medium einen bei 4 angedeuteten aufgefächerten Strahl keilförmiger Querschnittsgestalt bildet. Die etwa halbkugelig gestaltete Spritzkuppe 2 ragt über eine ebene Fläche 5 des Sprühkopfes 1 vor; ihre Mediumsaustrittsöffnung 3 steht mit einem Mediumzufuhrkanal 6 in Verbindung, über den das zu versprühende Medium, beispielsweise Farbe, unter Druck zugeführt wird.

Beidseitig der Mediumsaustrittsöffnung 3 sind zwei höckerartige, auf der gleichen Seite wie die Spritzkuppe 2 über die ebene Fläche 5 vorragende Luftleitteile 7 angeordnet, die auf ihrer Innenseite jeweils eine Luftleitfläche 8 tragen. Die Luftleitflächen 8 sind im Horizontalschnitt jeweils im wesentlichen kreisbogenförmig konkav gekrümmt; sie weisen außerdem in dem in F i g. 1 dargestellten Vertikalschnitt ebenfalls eine konkave Krümmung auf, wobei sie nach außen zu jeweils in einer geraden Randkante 10 enden, wie dies aus F i g. 2 zu ersehen ist. Die beiden Luftleitteile 7 sind gleich ausgebildet und erstrecken sich lediglich über einen Teil des Umfanges des Sprühkopfes 1. Sie sind symmetrisch bezüglich der Mediumsaustrittsöffnung 3 derart angeordnet, daß ihre Randkanten 10 parallel zu der Mittelachse der schlitzartigen Mediumsaustrittsöffnung 3 ausgerichtet sind, wie dies aus F i g. 2 hervorgeht.

Auf die ebene Fläche 5 des Sprühkopfes 1 ist ein aus flexiblem Kunststoffmaterial bestehender Luftverteilerkörper 11 mit einer ebenen Bodenfläche 12 aufgeschoben, der seitlich angeformte Führungsleisten 13 aufweist, mit denen er in entsprechende parallele Führungsnuten 14 der beiden Luftleitteile 7 eingeschoben ist. Die Spritzkappe 2 ragt durch eine mittige öffnung 140 des im übrigen sonst eine kreisförmige Gestalt aufweisenden Luftverteilerkörpers 11. der dadurch unverlierbar an dem Sprühkopf 1 fixiert ist.

Der Luftverteilerkörper 11 weist eine die Mediums-

austrittsöffnung 3 umschließende wannenartige Vertiefung 15 auf, die beidseitig durch zwei gleiche Wülste 16 begrenzt ist, welche außen konvex gekrümmte Luftleit flächen 17 tragen, die jeweils über eine Abrundung 18 in konkav gekrümmte Luftleitflächen 19 auf der Innenseite der wannenartigen Vertiefung 15 übergehen. Die beiden einander gegenüberliegenden geraden Wülste 16 sind in der aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlichen Weise parallel zu der schlitzartigen Mediumsaustrittsöffnung 3 ausgerichtet.

Die außenliegenden Luftleitflächen 17 des Luftverteilerkörpers 11 bilden zusammen mit den Luftleitflächen 8 der Luftleitteile 7 jeweils eine sich nach außen zu erweiternde Venturidüse 190, die sich an ihrer engsten Stelle an eine Luftaustrittsöffnung 20 anschließt, weleher über einen zylindrischen Luftzufuhrkar.a! 21, dessen Achse rechtwinklig zu der ebenen Fläche 5 verläuft. Druckluft zugeführt wird.

Der Luftverteilerkörper 11 überdeckt die zylindrischen Luftzufuhrkanäle 21 teilweise, wobei er die Luftaustrittsöffnungen 20 jeweils mit einer Steuerkante 22 (F i g. 3) begrenzt, deren Profilgestalt derart gewählt ist, daß sich eine gleichmäßige Luftverteilung und Fächerbreite im Verhältnis zu dem Mediumsfächer ergibt. Die richtige Profilgestalt der Steuerkanten 22 läßt sich ohne weiteres durch Strömungsversuche für das jeweils zu versprühende Medium feststellen.

Da der Luftverteilerkörper 11 aus flexiblem Kunststoffmaterial besteht, läßt er sich ohne weiteres über die Spritzkuppe 2 schieben, wobei er sich dann von selbst an die ebene Fläche 5 anlegt. Um den Eigenschaften unterschiedlicher zu versprühender Medien Rechnung zu tragen, kann der Luftverteilerkörper 11 bei dem gleichen Sprühkopf 1 gegen jeweils einen anders gestalteten Luftverteilerkörper 11 ohne Mühe ausgetauscht werden.

Wie aus F i g. 1 zu ersehen, sind die aus den Venturidüsen 190 austretenden Luftströme nach innen zu unter einem vorbestimmten Winkel auf den von der Mediumsaustrittsöffnung 3 kommenden Mediumstrahl 4 zu gerichtet, wodurch die Zerstäubung des Mediums unterstützt wird. Beim Stillsetzen der Sprühvorrichtung wird zunächst der Mediumsfluß und erst dann der Luftzustrom unterbrochen. Die Luftleitflächen 17, 18, 19 des Luftverteilerkörpers 11 sowie die Luftleitflächen 8 der Luftleitteile 7 sind derart gewählt, daß durch die Venturidüsen 190 im Bereiche der wannenartigen Vertiefung 15 ein Unterdruck erzeugt wird, der zu einer Saugströmung führt, deren Komponenten vorzugsweise in den beiden Richtungen A, B der F i g. 2 verlaufen und die in F i g. 1 durch Pfeile 30 angedeutet ist. Diese aus der Vertiefung 15 heraus gerichtete Saügstrcrnung führt nach dem Abstellen der Sprühvorrichtung an der Mediumsaustrittsöffnung 3 etwa noch vorhandene Mediumsreste mit sich, so daß die Spritzkappe 2 und die Mediumsaustrittsöffnung 3 automatisch gereinigt werden, wobei sogar noch Mediumsteile, die in dem zu der Mediumsaustrittsöffnung 3 führenden Kanal enthalten sind, mit herausgerissen werden.

Bei dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel des Luft-Verteilerkörpers 11 weisen die Steuerkanten 22 jeweils einen kreisbogenförmig gekrümmten Teil 31 auf, dessen Scheitelpunkt bei 32 in F i g. 3 angedeutet ist Zusammen mit den zylindrischen Luftzufuhrkanälen 21, die von dem Luftverteilerkörper 11, wie bereits erwähnt, unter Freilassung der Luftaustrittsöffnungen 20 teilweise abgedeckt sind, ergeben sich damit Luftaustrittsöffnungen einer solchen Profilgestalt, daß die beidseitig des Scheitelpunktes 32 austretende Luftmenge jeweils größer ist als die Luftmenge, die im Bereiche des Scheitelpunktes 32 selbst austritt. Grundsätzlich sind naturgemäß auch andere Profilformen der Steuerkanten 22 möglich, doch hat sich diese Gestaltung der Steuerkanten 22 in der Praxis bereits sehr gut bewährt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

ί. Sprühkopf für Sprühgeräte zum Versprühen von unter Druck zugeführten Flüssigkeiten oder anderen fließfähigen Medien, insbesondere Farben, mit einer eine Mediumsaustrittsöffnung aufweisenden Düse, die in einer mittigen, die Mediumsaustrittsöffnung umschließenden, wannenartigen Vertiefung angeordnet ist, mit beidseitig der Mediumsaustrittsöffnung mündenden Luftaustrittsöffnungen, aus denen Luftströme austreten, die auf den aus der Mediumsaustrittsöffnung austretenden aufgefächerten Mediumsstrahl zu gerichtet sind, sowie mit an dem Sprühkopf beidseitig der Mediumsaustrittsöffnung angeordneten höckerartigen Luftleitteilen, dadurch gekennzeichnet, daß an einem aufgesetzten Luftverteilerkörper (11) beidseitig der wannenartigen Vertiefung (15) vorgesehene, innen und außen liegende Luftleitflächen tragende Wülste (16) angeordnet sind, deren innenliegende Luftleitflächen (19) die wannenartige Vertiefung (15) begrenzen und durch deren außen liegende Luftleitflächen (17) gemeinsam mit den höckerartigen Luftleitteilen (7) jeweils ein nach außen zu sich erweiternder Spalt begrenzt ist, der sich an seiner engsten Stelle an die jeweils zugeordnete Luftaustrittsöffnung (20) anschließt und der als Venturidüse (190) wirkt, derart, daß sich im Bereiche der Mediumsaustrittsöffnung (3) ein Unterdruck ausbildet.
2. Sprühkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftverteilerkörper (11) in Gestalt eines flexiblen Kunststoffteiles ausgebildet ist, das lösbar zwischen den beiden Luftleitteilen (7) festgeklemmt ist.
3. Sprühkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftverteilerkörper (11) mit einer ebenen Bodenfläche (12) auf eine Stirnfläche (5) des Sprühkopfes (1) aufgeschoben und an einer mittigen öffnung (14) an einer über die Stirnfläche (5) vorragenden, die Mediumsaustrittsöffnung (3) enthaltenden Spritzkuppe (2) unverlierbar fixiert ist.
4. Sprühkopf nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftverteilerkörper (11) mit randseitig angeformten Führungsleisten (13) in Führungsnuten (14) der beiden sich lediglich über einen Teil des Umfanges des Sprühkopfes erstrekkenden Luftleitteile (7) eingeschoben ist.
5. Sprühkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Luftaustrittsöffnungen (20) durch Steuerkanten (22) des Luftverteilerkörpers (11) einseitig begrenzt sind.
6. Sprühkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanten (22) eine eine gleichmäßige Luftverteilung über die Breite der Luftleitteile (7) ergebende Profilgestalt aufweisen.
7. Sprühkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steutrkanten (22) jeweils einen konvexen, etwa kreisbogenförmig gekrümmten Teil (31) aufweisen, und durch sie zylindrische Luftzufuhrkanäle (21) wenigstens teilweise abgedeckt sind, derart, daß die Luftdurchtrittsfläche beidseitig des Scheitelpunktes (32) des kreisbogenförmig gekrümmten Teiles (31) größer ist als im Bereiche des Scheitelpunktes (32) selbst.
8. Sprühkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Luftleitflächen (17) des Luftverteilerkörpers (11) jeweils konvex gekrümmt sind und stetig mit einer Abrundung (18) in die konkaven, die wannenartige Ausnehmung begrenzenden inneren Luftleitflächen

(19) des Luftverteilerkörpers (51) übergehen.
9. Sprühkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden schalenartig ausgebildeten Luftleitteile (7) lediglich über einen Teil des Umfanges des Düsenkopfes

to (1) erstrecken und jeweils eine im horizontalen Schnitt etwa kreisförmig gekrümmte konkave, nach innen weisende Luftleitfläche (8) enthalten, die im Vertikalschnitt (F i g. 1) ebenfalls konkav gekrümmt ist
10. Sprühkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitflächen (8) der beiden Luftleitteile (7) in zueinander parallelen Endkanten (10) enden, die parallel zu der schlitzartig ausgebildeten Mediumsaustrittsöffnung (3) ausgerichtet sind.