DE3216945A1

DE3216945A1 - Duesenkopf fuer spritzpistolen, insbesondere farbspritzpistolen

Info

Publication number: DE3216945A1
Application number: DE19823216945
Authority: DE
Inventors: Ludwig 6228 Eltville Raschi
Original assignee: Krautzberger & Co GmbH
Current assignee: Krautzberger & Co GmbH
Priority date: 1982-05-06
Filing date: 1982-05-06
Publication date: 1983-11-10

Description

Düsenkopf für Spritzpistolen, insbesondere
Farbsprbtzpistolen Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Spritzdüse zur Erzeugung eines nebelarmen fächerförmigen, flachen Spritzstrahles durch Zerstäuben von Flüssigkeiten, wie er beispielsweise bei Farbspritzpistolen weitgehend benötigt wird.
Der Stand der Technik weist einerseits den Typ der Hochdruck-Flachstrahldüse auf, bei welcher die Flüssigkeitszerstäubung in Form eines fächerförmigen, flachen Strahles neben den spezifischen Eigenschaften der Flüssigkeit allein durch die Druckenergie der Flüssigkeit und die geometrische Form der Düsenöffnung bestimmt wird, anderseits den Typ der luftzerstäubenden Düse, bei der in relativ niedrigem Druckbereich die Flüssigkeit beim Austritt aus dem Düsenkanal durch einen konzentrisch einwirkenden Luftstrahl zunächst in einen kegelförmigen Spritzstrahl zerstäubt wird, welcher dann durch zusätzliche, seitlich auf diesen einwirkende Luftstrahlen zu einem fächerförmigen Flachstrahl umgeformt wird.
Ein weiterer Typ von Flachstrahldüsen ist seit einigen Jahren bekannt. Es ist im wesentlichen eine Kombination der charakteristischen Merkmale der oben beschriebenen Düsentypen.
Im einzelnen weisen diese oben genannten Düsentypen folgende Merkmale auf: Die Hochdruck-Flachstrahldüse benötigt zur Ausbildung eines Flachstrahles mit gleichmäßiger Strahldichte einen sehr hohen Spritzdruck, was gleichbedeutend ist mit einer relativ großen Spritzmenge, da der Öffnungsquerschnitt der Düse wegen der Verstopfungsgefahr nicht beliebig verkleinert werden kann.
Die Folge sind hoher Pumpen = und Düsenverschleiss sowie hohe Festigkeitsbeanspruchung aller druckbeaufschlagten Teile. Kleine Spritzmengen können nicht optimal zerstäubt werden.
Die luftzerstäubende Düse benötigt große Luftmengen, um die Flüssigkeit zu zerstäuben und in einen Flachstrahl umzuformen. Die Verluste durch Spritznebel sind hoch. Mit steigender Viskosität der zu zerstäubenden Flüssigkeit sinkt die Feinheit der Zerstäubung rasch bis an die Grenze der Brauchbarkeit ab. Die Druckluftkosteh sind nicht unerheblich.
Der dritte Düsentyp als Kombination der vorgenannten Typen erzeugt den Flachstrahl in gleicher Weise wie die Hochdruck-Flachstrahldüse, jedoch mit wesentlich geringerem Flüssigkeitsdruck. Der hierdurch zunächst recht unsauber ausgebildete Flachstrahl wird durch zusätzliche Luftstrahlen mäßiger Intensität insbesondere an den Randzonen ausgeglichen und verfeinert. Der Charakter der Hochdruckdüse bleibt jedoch erhalten, da sich der Einfluß der Zusatzluft lediglich auf die Randzone des Spritzstrahles auswirkt.
Bei der Flachstrahldüse nach der vorliegenden Erfindung wird im Niederdruckbereich die Eigenart der Hochdruck-Flachstrahldüse (z.B. Airless - Düse) genutzt, durch die Formgebung des Düsenaustrittes und die ')ruckenergie der zu zerstäubenden Flüssigkeit einen fächerförmigen, nebelarmen Flachstrahl zu. erzeugen. Die Düsenanordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß der die Austrittsöffnung der Düse enthaltende Düsenteil eine an sich bekannte, luftlos - zerstäubende Hochdruck-Flachstrahldüse (z.B. Airless - Düse) ist, welcher ein homogenes Gemisch von Spritzflüssigkeit und Luft (oder Gas) zugeführt wird.
Die homogene Gemischbildung wird dadurch erreicht, daß der Zuführkanal der Flüssigkeit mit seinem austrittsseitigen Ende und angrenzenden Bauteile, z.B. dem Düseninnenraum selbst, einen Ringspalt bildet, durch den Luft (od. Gas) mit hoher Geschwindigkeit in den Einlaufkanal der Hochdruck - Flachstrahldüse einströmt.
Anstelle dieses Ringspaltes können natürlich auch einzelne Durchbrüche oder Bohrungen vorgesehen werden, welche in einem an das austrittsseitige Ende des Flüssigkeitskanales angrenzenden Bauteil angebracht sind.
Ein weiteres Merkmal dieser Düsenanordnung ist es, daß der Abstand zwischen der Düsenaustrittsöffnung und dem Ende bzw. der Öffnung des Flüssigkeitskanales so groß bemessen ist, daß sich beim Durchströmen der Düse innerhalb dieser Strecke ein ausreichend homogenes Flüssigkeits-Luft (bzw. Gas)-gemisch bildet. Zweckmäßigerweise ragt die Austrittsöffnung des Flüssigkeitskanales geringfügigretwa 0 - 2 mm, in den Einlaufkanal der Hochdruck-Flachstrahldüse hinein.
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Hochdruck-Flachstrahldüse um Ihre Mittellinie drehbar am Düsenkopf befestigt ist, z.B. mittels Überwurfmutter.
Zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit beim Zerstäuben abrasiver Flüssigkeiten ist vorgesehen, daß der Kern der Hochdruck - Flachstrahldüse, das austrittsseitige Ende des Flüssigkeitskanales und der Kopf der Ventilnadel wahlweise aus Sinter - Hartmetall ausgeführt sind.
Diese Düsenanordnung hat den Vorteil gegenüber der bekannten Hochdruck - Flachstrahldüse, daß die Menge der zu zerstäubenden Flüssigkeit ohne Qualitätseinbuße der Zerstäubung und Strahlform praktisch bis auf Null herabgesetzt werden kann, da die erforderliche Druck= bzw.
Geschwindigkeitsenergie im Luftstrom erhalten bleibt.
Anderseits hat diese Düsenanordnung auch nicht den Nachteil des hohen Luftbedarfs und der damit verbundenen Nebelbildung der üblichen luftzerstäubenden Flachstrahldüse, da nur eine geringe Luftmenge benÖtigt wird, um in dem Ringspalt am austrittsseitigen Ende des Flüssigkeitskanales, der in die Flachstrahldüse einmündet, die Flüssigkeit fein zu zerstäuben, Im Schnittbild ist eine Düseflanordnung nach der Erfindung dargestellt. Hierin ist Pos.- 1 der Kern der Hochdruck - Flachstrahldüse, eingepresst in die Passung 2, und um die Strahlachse drehbar gehalten durch die Überwurfmutter 3, Auf der Eintrittsseite der Düse 1 befindet sich in koaxialer Anordnung das austrittsseitige Ende 4 des Flüssigkeitskanales 5, verschließbar durch die axial bewegliche Ventilnadel 6. Zur Minderung des Verschleißes bei der Zertäubung abrasiver Materialien bzw. zur Aufrechterhaltung eines nebelarmen Spritzstrahles ist der Einsatz von Sinter - Hartmetall wahlwai§ für den Kern 1 der Hochdruck - Flach5trahldüse, für das Endstück 4' des Flüssigkeitskanales Q und den Kopf 6' der Ventilnadel 6 vorgesehen.
Der Freiraum 7 wird mit Druckluft aus dem Spritzapparat 8 gespeist.
Durch Zurückzihhender Nadel 6 Öffnet sich der Flüssigkeitskanal bei 4. pie dort austretende, unter Druck stehende Flüssigkeit wird durch den Luftstrom aus dem Raum 7, der mit hoher eschwindigkeit das austrittsseitige Ende 4 des Flüssigkeitskanales umströmt, mitgerissen, mit diesen intensiv vermischt und durchströmt als Flüssigkeits-Luftgemisch mit. hoher Geschwindigkeit die Düsenöffnung 9, durch deren Gestaltung der austretende Spritzstrahl fächerfÖrmig geformt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE Zerstäuberdüse für Flüssigkeiten zur Erzeugung eines fächerförmigen, nebelarmen Spritzstrahles (Flachstrahl) d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der die Austrittsöffnung (9) der Düse enthaltende Düsenteil (1,2) eine an sich bekannte, luftlos zerstaubende Hochdruck-Flachstrahldüse (z.B. Airless-Flachstrahldüse) ist; welcher ein homogenes Gemisch von Spritzflüssigkeit und Luft (oder Gas) zugeführt wird.
2. Zerstäuberdüse nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kern 1 der Hochdruck-Flachstrahldüse, das Endstück 4' des Flüssigkeitskanales 5 und der Kopf 6' der Ventilnadel 6 aus Sinter - Hartmetall bestehen.
3. Zerstäuberdüse nach Anspruch 1 und 2 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Zuführkanal (5) der Flüssigkeit mit seinem austrittsseitigen Ende (4) und angrenzenden Bauteilen, z.B. dem Düseneinsatz (1), einen Ringspalt bildet, durch den Luft (od. Gas) mit hoher Geschwindigkeit in den Einlaufkanal der Hochdruck-Flachstrahldüse einströmt.
4. Zerstäuberdüse nach Anspruch 3 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß anstelle des Ringspaltes einzelne Durchbrüche oder Bohrungen vorgesehen sind, welche in einem an das austrittsseitige Ende (4) des Flüssigkeitskanales angrenzenden Bauteil angebracht sind.
5. Zerstäuberdüse nach Ansprüchen 1 bis 3 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Abstand zwischen der Düsenaustrittsöffnung (9) und der Austrittsöffnung (4) des Flüssigkeitskanales (5) so groß bemessen ist, daß sich beim Durchströmen der Düse innerhalb dieser Strecke ein homogenes Flüssigkeits-Luft (bzw. Gas)-gemisch bildet.
6. Zerstäuberdüse nach Ansprüchen 1 - 5 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Austrittsöffnung (4) des Flüssigkeitskanales (5) um den Betrag von 0 - 2 mm in den Einlaufkanal der Düse (1) hineinragt.
7. Zerstäuberdüse nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Flachstrahldüse (1,2) um ihre Mittellinie drehbar am Düsenkopf (10) befestigt ist, z.B. durch. eine Überwurfmutter (3).