DE516833C - Verfahren und Vorrichtung zum Spritzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, um Farbe oder andere Flüssigkeiten zu zerstäuben und aus deren Tröpfchen je nach Wunsch einen beliebig stark zusammengezogenen oder auseinandergebreiteten kreiskegelförmigen oder pyramidenförmigen Spritzstrahl zu erzeugen. Im besonderen soll es ermöglicht werden, mit mechanisch zerstäubenden Spritzpistolen, also solchen, die das Spritzgut mit Hilfe eines umlaufenden Zerstäuberrotors z. B. eines vom Druckmittelstrom betriebenen kleinen Turbinenschaufelrades zerstäuben, sogenannte Flachstrahlen zu erzeugen, was bisher nicht gelungen war.

Es sind an Farbspritzpistolen Verfahren und Vorrichtungen bekannt, um Rundstrahlen oder Flachstrahlen usw. zu erzeugen, d. h. Spritzkegel von z. B. kreisrundem oder flachao rechteckigem Querschnitt. Diese Spritzkegel werden dadurch erzeugt, daß am Kopf einer Spritzpistole ein Druckmittelstrom konzentrisch um eine Spritzgutdüsenmündung herumfassend geführt ist und ins Freie austritt. »5 Das ausströmende Druckmittel expandiert und zerreißt dadurch das Spritzgut in feine Tröpfchen, die den abströmenden Expansionskegel des Druckmittels schwebend anfüllen und mit ihm den Spritzkegel bilden.
Bei diesen bekannten Vorrichtungen ist eine Druckmitteldüsenkappe, welche einen in seiner Form konstant gleichbleibenden Ringspalt für den Austritt des Druckmittels ins Freie bildet und eine Spritzgutdüse umschließt, in ihrer Achsenrichtung unbeweglich angebracht. Bei anderen bekannten Spritzpistolen, die nicht nur Rundkegel, sondern auch z. B. Flachstrahlen erzeugen sollen, haben die Druckmittelleitdüsen eingefräste Kanäle oder Hilfsbohrungen, die bei bestimmten Stellungen der Druckmitteldüse ebenfalls vom Druckmittel durchströmt werden. Die aus den Bohrungen austretenden Sonderstrahlen blasen alsdann schräg gerichtet auf den eigentlichen, oben beschriebenen Spritzkegel und gestalten dadurch seinen bis dahin runden Querschnitt z. B. in eine flache Form um. Ferner ist aus der Patentschrift 46 059 eine Spritzvorrichtung bekannt, bei der die Größe des Zerstäuberkegels durch axiales Verschieben eines das Flüssigkeitsrohr umgebenden Mundstückes für Druckluft verändert wird.

Das Verfahren nach der Erfindung beruht demgegenüber darauf, daß die um ihre Achse durch Drehen' verstellbare Leitdüse für das Druckmittel in bekannter Weise in Richtung ihrer Achse verstellt werden kann, wobei die Außenfläche der von ihr umschlossenen Spritzgutdüse zugespitzt kegelförmig, paraboloidförmig, kugelförmig oder sonstwie so gestaltet ist, daß das Druckmittel je nach der gegenseitigen Stellung der beiden Düsen stets unter einem anderen Winkel zur Spritzachse gerichtet und mehr oder weniger stark ausgebreitet wird. Es ist nach der Erfindung

516 esa

also ein ringförmiger Düsenspalt mit einstellbar veränderlicher Form seiner inneren Leitfläche gebildet.

Weiterhin besteht das Verfahren nach der Erfindung darin, daß das Druckmittel durch eine besondere, einfache Bauart der Druckmitteldüse in ihr in zwei Strömungen mit zueinander senkrecht verlaufenden Ausströmungsrichtungen zerlegt wird, von denen die ίο eine parallel zur Düsenachse und die andere senkrecht dazu gerichtet ist. Diese zwei Strömungen stoßen bei ihrem Austritt aufeinander und vereinigen sich zu einer gemeinsamen Endströmung: d. h. aus zwei Komponentenströmungen wird eine Resultantenströrnung. Die Resultantenströmung hat z. B. die Form eines Kegelmantels, dessenErzeugungswinkel und dessen Wandstärke abhängig sind von der Bemessung, dem Expansionsvermögen und der Strömungsenergie der beiden Komponentenströmungen.

Die beiden beschriebenen Maßnahmen werden nach der Erfindung miteinander vereinigt angewendet. Es ergibt sich daraus ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung, um das ausströmende Druckmittel durch Resultantenbildung und Reflektion beliebig einstellbar nach der Spritzachse zu symmetrisch abzulenken bzw. auszubreiten.

Noch weitergehend ist es nach der Erfindung möglich, Teile der bezeichneten beiden Komponentenströmungen zu steuern, indem z. B. die eine Komponentenströmung ganz oder teilweise an bestimmten Stellen abgesperrt wird, während die andere unbehindert strömt. Dadurch wird die Resultantenströmung an dem betroffenen Teil ebenfalls beeinflußt. Sie zeigt dort eine abweichende ,Streuung und Expansionskraft. Es besteht dadurch die Möglichkeit, auf diese Art den ursprünglich runden Spritzkegel zu beeinflussen, z. B. Flachstrahlen zu blasen.

Eine derartige Vorrichtung zum Steuern einer Komponentenströmung besteht z. B. nach der Erfindung in einem mit Durchtrittsöffnungen für das Druckmittel versehenen Steuerschieber, an dem die Druckmittelleitdüse drehbar gelagert ist und der im übrigen gegen den Körper der Spritzvorrichtung unverdrehbar, aber zusammen mit der Leitdüse in Achsenrichtung verschiebbar angeordnet ist.

In der Zeichnung ist das Verfahren nach der Erfindung an mehreren schematischen Ausführungsbeispielen von Spritzdüsenvorrichtungen in deren Längsschnitt erläutert und dargestellt.

Abb. ι zeigt einen Düsenkopf in einer Stellung für schmale und Abb. 2 denselben in einer Stellung für breite Streuwirkung. In Abb. 3 ist im gleichen Düsenkopf ein Steuerschieber angeordnet, der z. B. Flachstrahlen erzeugt. Die obere Hälfte der Abb. 3 zeigt, wie der Spritzstrahl durch den Schieber flach, die untere Hälfte, wie er breit gestaltet wird. Abb. 4 stellt die Anordnung eines bekannten Zerstäuberrotors vor einer axial verstellbaren Düse dar. In der oberen Hälfte dieser Abbildung ist die Düse nach vorn verstellt dargestellt und erzeugt einen breiten Spritzstrahl, der den Rotorflügel breit beaufschlagt. In der unteren Hälfte der Abbildung ist die Düse vom Rotor weg verschoben dargestellt und erzeugt einen schmalen Spritzstrahl.

Am Kopfende einer bekannten Spritzpistole befindet sich als Düse ein hohler Z3'lindrischer Körper α, der das Spritzgut zur Mündung leitet. Er ist vorn kegelförmig verjüngt und von einem als Druckmittelleitorgan dienenden Düsenkappe b umgeben. Diese ist gegenüber der feststehenden Spritzdrüse a um die gemeinsame Achse verdrehbar und in Richtung der gemeinsamen Achse in bekannter Weise verschiebbar. Die Kappe b enthält \^rier schematisch angeordnete Bohrungen c und einen ringsum laufenden Spalt d, der senkrecht zur Achse angeordnet ist. Sie bildet ferner mit dem Körper α zusammen einen Ringspalt e. Durch beide zueinander senkrechte Spalte d und e strömt das in der Riehtung des Pfeiles h zufließende Druckmittel in der durch weitere Pfeile angegebenen Richtung. Es entströmt diesen Spalten in zwei Komponentenrichtungen, die also zueinander im rechten Winkel stehen. Aus diesen beiden Komponentenströmen ergibt sich je nach dem Verhältnis der in jedem Spalt vorhandenen Stromgeschwindigkeit eine Resultante i (in' Abb. i),i und m (in Abb. 3) für die Mittelkraft des die Spritzvorrichtung verlassenden Druckmittelstromes. Durch diesen resultierenden Druckmittelstrahl wird der eigentliche Spritzgutkegel in bekannter Weise erzeugt und geformt.

Wird die Düsenkappe b von der Mündung 10g fort in eine Stellung gemäß Abb. 2 verschoben, so geht die Resultante i in eine parallel zur Achse gerichtete Resultante k über. Die Folge ist ein breiterer Spritzgutkegel.

Wird ferner zur Abdeckung der Bohrungen c ein Steuerschieber f mit entsprechenden Bohrungen g angeordnet, so können die Kanäle c in bekannter Weise bei bestimmten Schieberstellungen verschlossen werden. Dadurch wird an den benachbarten Teilen der Ringspalt d außer Druck gesetzt mit dem Erfolg, daß gemäß Abb..3, unten, der Spritzstrahl breiter gezogen wird. Dagegen bleibt er, wie aus dem Vergleich der Resultanten m und I hervorgeht, im Bereich des oberen, lao nicht abdeckenden Teiles g des Steuerschiebers schmal. Werden zwei solche Durchboh-

Claims (3)

1. rungen g um i8o° gegeneinander vor ebenso angeordneten Bohrungen c zur Wirkung gebracht, so entsteht ein Flachstrahl, dessen Ausbreitung und Stärke außerdem noch verstellbar ist, dadurch, daß der Düsenkörper axial zur vorn spitzen Spritzdüse α verschoben werden kann.

   In Abb. 4 ist der Spritzgutdüsenkörper a nicht abgesetzt kegelig, sondern bei η mit

   ίο einer kugeligen Übergangsform dargestellt. Beim axialen Verschieben der Kappe b entsteht infolgedessen ein weicheres Übergehen und eine feinere Verstellbarkeit der Strahlstreuung beim Übergang von einer Düsenstellung zur anderen. Vor dem Düsenkörper a ist ferner um eine Achse r drehbar ein als Zerstäubungsrotor dienendes bekanntes, kleines Turbinenrad mit Schaufeln q dargestellt, um die beschriebene Wirkung auch für Ro-

   ao torspritzpistolen zu erläutern.

   In der oberen Hälfte der Abb. 4 steht die nur zur Hälfte gezeichnete Düsenkappe b so weit vorn, daß die Flügel des Rotors durch eine breite Druckmittelstreuung 0 breit beaufschlagt sind, während in der unteren Hälfte gezeichnete Düsenkappe b so weit vom Turbinenrad zurück verstellt ist, daß eine schmalere Streuung ρ und damit eine schmalere Beaufschlagung der Flügel q erreicht werden. Für beide Stellungen ergeben sich deutlich zwei ganz verschiedene Spritzstrahlbreiten.

   Wird in einer Düse b nach Abb. 4 noch ein Drehschieber, wie / in Abb. 3, zur Abdeckung gewisser Bohrungen zum Steuern des Druckmittelstromes eingefügt, so lassen sich die für Abb. 3 erläuterten Wirkungen auch für eine Rotorspritzeinrichtung erzielen.

   Die dargestellte Bauweise bildet am Kopf des Spritzgerätes eine schnell und bequem bedienbare Einstellvorrichtung für alle irgend in Frage kommenden Formen von Spritzstrahlen in einer gegen Bekanntes auf das Dreifache vergrößerten Variationsmöglichkeit.

   Pa τ ε ν ta ν s ρ rü c η ε :

   ι. Spritzverfahren unter Verwendung einer axial verschiebbaren die Weite der Düsenöffnung verändernden Düsenkappe, dadurch gekennzeichnet, daß der ein Spritzgut unmittelbar oder mittelbar zerstäubende Druckmittelstrom im Inneren der Düsenkappe (6) um die Spritzgutdüsenöffnung herum in zwei Einzelströme (e und d) zerlegt wird, von denen der eine (e) axial zur Düse und der andere (d) von außen her senkrecht auf die Spritzgutdüse (α) gerichtet ist, wobei die Einzelströme bei ihrem Austritt ins Freie aufeinanderstoßen, sich vereinigen und dadurch einen resultierenden Druckmittelstrom bilden, dessen Neigungswinkel zur Düsenachse und dessen .Ausbreitung einerseits durch längsachsiges Verschieben der Düsenkappe (b) gegen die Spritzgutdüse (a) und andererseits durch vollständiges oder teilweises Abstellen des einen der beiden Komponentenströme z.B. durch einen längsachsig verschiebbaren Abdeckschieber (/) beeinflußt wird, um den die Düsenkappe (b) drehbar angeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche einer an einer Spritzvorrichtung befestigten zylindrischen Spritzgutdüse (a), mit oder ohne davor angeordnetem Rotorzerstäuber, an ihrem Austrittsende kegelförmig oder mit rundem Übergang zusammenläuft und daß die so ausgebildete Oberfläche als Leitfläche für den aus einer Düsenkappe (b) auf die Leitfläche strömenden Druckmittelstrom dient, wobei die Düsenkappe (b) in bekannter Weise verschiebbar um die Düse (α) angeordnet ist und Bohrungen enthält, durch welche Teilströme entwickelt werden, aus denen der resultierende Zerstäubungsstrom gebildet wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Größe der Teilströme die mit Leitspalten und Bohrungen (c, d, e) versehene Düsenkappe (b) um einen Steuerschieber ('/) drehbar ist, wobei der Steuerschieber zusammen mit der Düsenkappe (b) auf der feststehenden Spritzgutdüse (c) längsachsig verschiebbar ist, z. B. dadurch, daß die Düsenkappe in an sich bekannter Weise an ihrem hinteren Ende ein auf das Zerstäubergehäuse aufschraubbares Gewinde trägt oder an einer einstellbaren Überwurfmutter o. dgl. drehbar befestigt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen