DE607001C

DE607001C - Verfahren und Vorrichtung zur Zerstaeubung von Farben, Lacken o. dgl.

Info

Publication number: DE607001C
Application number: DEB155173D
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1932-04-07
Filing date: 1932-04-07
Publication date: 1935-10-05
Also published as: BE404422A; FR777467A; NL39412C; CH177678A; US2013640A; GB419141A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Zerstäubung von Farben, Lacken o. dgl. Es ist bekannt, beim Aufspritzen von Farbe auf Gegenstände die Farbe unter Druck zu setzen und sie durch Düsen oder Löcher auf den betreffenden Gegenstand aufzuspritzen. Die Drücke, die hierbei verwendet werden, sind relativ gering (bis zu 3o atü). Mit einem solchen Verfahren konnte man seither insbesondere dickflüssigere Farben nur in Farbstrahlen mit sehr dicken Farbtropfen verspritzen. Derartig dicke Tropfen sind jedoch meist wenig erwünscht. Man mußte daher in denjenigen Fällen, bei denen eine feine Verteilung der einzelnen Farbteilchen erforderlich war, auf das bekannte Zerstäubungsverfahren mittels Druckluft zurückgreifen. Bei diesem Verfahren werden die Farbteilchen durch einen Druckluftstrom mitgerissen und nebelartig auf die in Frage kommenden Gegenstände niedergeschlagen. Dieses Druckluftverfähren hat jedoch den Nachteil, daß sich eine ganze Farbwolke bildet, die sich nach allen Seiten hin ausbreitet und nicht nur die Umgebung der Arbeitsstelle beschmutzt, sondern auch den Arbeiter, der -die Zerstäubungsvorrichtnuig zu bedienen hat, gesundheitlich gefährdet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese nach allen Seiten hin sich verbreitenden Nebel zu vermeiden und doch eine genügend feine Zerstäubung der auf die Gegenstände aufzubringenden Flüssigkeit zu erhalten. Gemäß der Erfindung wird deshalb in der Erkenntnis, daß die Nebelbildung beim Luftzerstäubungsverfahren von dem Destieben der mitgeführten komprimierten Luftteilchen, nach allen Seiten zu expandieren, herrührt, die Farbe ohne Luftzusatz auf einen derart hohen Druck von z. B. mehreren hundert Atmosphären gebracht, daß sie beim Austreten aus einer Düse durch deren entsprechende Ausbildung in feinste Teilchen zerrissen und nur in einer einzigen bestimmten Richtung ausgeblasen wird. Bei der bekannten Zerstäubung von Schweröl im Dieselmotorenbetrieb werden ähnlich hohe Flüssigkeitsdrücke, allerdings nicht zum Ausblasen in die freie Atmosphäre, angewandt. Insbesondere wird bei dieser Anwendung _im Gegensatz zur vorliegenden die möglichst vollständige Auflösung des Strahls in Nebel angestrebt.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt.
Abb. i stellt ein mit einer Kolbenpumpe arbeitendes Gerät teilweise im Schnitt und Abb. z dasselbe Gerät im Grundriß dar. Abb.3 bis 5 sind Einzelheiten des Pumpenkolbens.
Abb.6 ist ein Gerät mit Schleudertrommel.
In den Handgriff i des Gerätes ist ein kleiner Elektromotor z eingebaut, dessen Welle 3 in einem Ritzel 4. endigt, das in das Zahnrad 5 eingreift. Auf dem Zahnrad 5 ist exzentrisch ein Zapfen 6 befestigt, auf dem der Pleuelstangenkopf 7 drehbar gelagert ist. Die Pleuelstange 8 besitzt an ihrem anderen Ende ein Kugelgelenk 9. Durch die Mutter io ist der Kugelkopf dieses Gelenkes mit dem hinteren Ende ii der Kolbenstange 12 verbunden. An dem vorderen Ende der Kolbenstange 12 befindet sich der Kolben 12', der, von der Pleuelstange angetrieben, eine hin und her gehende Bewegung ausführt. 13 ist der vor dem Kolben befindliche Kompressionsraum.
14 ist ein an dem Umfang des Kolbens ausgesparter Raum. Zur Erläuterung der Wirkungsweise dieses Raumes ist der Kolben in Abb.3 nochmals vergrößert dargestellt. Abb. 4 zeigt einen Schnitt durch den Kolben entlang der Linie A-A der Abb. 3, und Abb. 5 ist eine Abwicklung des Kolbenumfangs. Wie aus den Abb. 3 und 5 zu ersehen ist, steht der ausgesparte.Raum 14 mit dem Kompressionsraum 13 über einen Schlitz i5 in Verbindung. 16 und i6' sind zwei Öffnungen in der Zylinderwandung, die mit dem Farbzuführungsraum 17 in Verbindung stehen. Der Raum 17 ist durch das Rohr 18 (Abb. 2) mit dem Farbbehälter i9 verbunden.
Beim Hochgehen des Kolbens füllt sich der Raum 13 durch die Öffnungen 16 und 16' mit der zu zerstäubenden Farbe. Wenn der Kolben wieder vorwärts geht, schließt er die Öffnungen 16 und 16' ab. Sobald diese Öffnungen geschlossen- sind, beginnt das Pressen der Flüssigkeit. Dem Preßdruck auf das im Zylinderfuß sitzende Ventil 22 wirkt die Feder 2o entgegen. Die Feder 2o ist relativ schwach. Sie hat für den Zerstäubungsvorgang keine Bedeutung, sie dient nur als Anpressungsfeder für das Rückschlagventil22. Sie soll lediglich verhindern, daß beim Rück wärtsgehen des Kolbens die Farbflüssigkeit aus dem Düsenvorraum wieder zurückgesaugt wird. Die wesentliche Kraft, die sich dem Preßdruck der Farbe entgegensetzt, ist die Kraft der Feder 21. Diese Feder ist außerordentlich stark. Sie stützt sich einerseits gegen den Mantel 23 einer unter dem Zylinder sitzenden Spritzdüse und anderseits gegen den Anschlag a4 ab, der am oberen Ende der Düsennadel 25 befestigt ist. Sobald der Preßdruck der Farbe die Gegenkraft der Feder, z. B. 15o bis Zoo Atm., überwindet, wird der Ventilkopf 26 der- Düsennadel von seinem Sitz abgehoben, und die unter dem außerordentlich hohen Druck stehende Farbe wird bei ihrem mit außerordentlich hoher Geschwindigkeit erfolgenden Austritt durch die besonders geformten Düsen in feinste Teile zerrissen.
Das Herausstäuben der Farbe dauert bei jedem Hub so lange an, bis beim Abwärtsgehen des Kolbens die nach der Kolbenstirn zu liegende Kante 27 des im Kolben ausgesparten Raumes 14 die Zylinderwandöffnung 16' erreicht. Jetzt sinkt sofort der Preßdruck der Farbe ab, denn der Druck kann sich von den. Kompressionsraum 13 über den Schlitz 15, den ausgesparten Raum 14; den Farbzuführungsrgum 17 und die Verbindungsleitung 18 nach dem Farbbehälter i9 ausgleichen.
Die jeweilig von dem Handgerät pro Zeiteinheit zu zerstäubende Farbmenge kann durch Drehen der Kolbenstange 12 um ihre . Achse leicht eingestellt werden. Zu diesem Zwecke dient eine Zahnstange 28, die in den , Zahnkranz 29 einer -das obere Zylinderende umschließenden Hülse 30 eingreift. In dieser -Hülse 30 führen sich axial verschiebbar zwei Stifte 34 die mit dem oberen Ende ii der Kolbenstange i2 fest verbunden sind. Wird die Zahnstange 28, die aus dem Pumpen- -gehäuse herausragt (vgl. Abb. 2), verschöben, so wird der Zahnkranz 29- und damit auch der Pumpenkolben 12' um seine Achse gedreht. Damit ändert sich auch die Lage der Kante 27 gegenüber der Öffnung 16'. Je nachdem der Kolben in der einen oder anderen Richtung gedreht wird, ist beim Abwärtsgehen des Kolbens eine längere oder eine kürzere Zeit erforderlich, bis die Schrägkante 27 und damit der ausgesparte Raum 14 die Öffnung 16' erreicht. Der Druckausgleich und damit das Ende der Zerstäubung bei jedem Hub erfolgt infolgedessen je nach der willkürlichen Einstellung der -Zahnstange später oder früher, so daß auf - diese Weise die zerstäubte Farbmenge bequem geregelt werden kann.
Auf der Welle 3 des Motors 2 sitzt noch ein Schwungrad 32, das zum Energieausgleich bei der ungleichmäßigen Kraftentnalune aus dem Elektromotor dient.
Bei der beschriebenen Anordnung läßt sich ein relativ kleiner Motor verwenden; denn durch Verstellen der Zahnstange 28 kann, man erreichen, daß der Motor vollkommen- leer anläuft, so daß er, ohne einen Preßdruck auszuüben, genügend Zeit hat, um sämtliche Massen zu beschleunigen.
Sollen mit dem beschriebenen Gerät sehr große Farbmengen zerstäubt werden, so wird der Farbbehälter ig nicht -an dem Handgerät selbst angebaut, sondern an einer beliebigen anderen Stelle untergebracht und durch einen Schlauch mit dem Farbzüführungsrauin 17 verbunden.
Das beschriebene Gerät ist pistolenförmig ausgebildet, wobei der Motor in dem Handgriff und die Pumpe in der Laufrichtung der Pistole untergebracht ist. Es lassen sich jedoch auch noch andere Ausbildungen verwenden.
Der hohe Druck für .die zu zerstäubende Flüssigkeit kann auch. auf andere- Weise als durch eine Pumpe erzeugt werden. Wesentlich ist, daß der erzeugte Druckhoch .genug ist. So läßt sich beispielsweise auch eine Rotationstrommel verwenden, die mit einer solchen Geschwindigkeit umläuft, daß die Farbflüssigkeit mit entsprechend hohem Druck aus Düsen aus der Trommelwand fein verteilt austritt und durch Öffnungen eines L7berfat gmantels in bestimmter Richtung ins Freie gelangt.
Das schematisch dargestellte Beispiel dieses Falles (Abb. 6) zeigt einen den Antriebsmotor 42 enthaltenden Handgriff 41, der genau dem des erstbeschriebenen Apparates entspricht. Die Motorwelle 43 trägt an ihrem Ende die Schleudertrommel 44. Diese ist von dem 'Mantel .45 umschlossen, der auf der Hülse des Handgriffs i befestigt ist. An seinem freien Ende trägt er den Farbbehälter 46 mit dem Abschlußdeckel46a. Im Boden des Farbbehälters 46 befindet sich die Abflußöffnung 46b, die ein Verlängerungsröhrchen 46c besitzt. .Dieses Röhrchen ragt durch eine Aussparung ins Innere der Trommel 44.' Der F arbzufluß wird durch dieRegulierstange46d, die in die Öffnung 46b hineinragt und durch Gewindeführung im Deckel 46a längs beweglich ist, geregelt. Die ins Innere der Schleudertrommel einlaufende Farbe wird durch deren entsprechend hohe Umdrehungszahl, die gegebenenfalls auch unter Zwischenschaltung eines Übersetzungsgetriebes von der Motorwelle abgenommen werden kann, gegen die Wandung gepreßt und, durch die düsenförmige Wandungsöffnung 44a in feine Teile zerrissen, ausgeblasen. Die auf den Hantel auftreffende Farbe wird durch ein an der Außenfläche der im Mantel 45 geführten Tromme1414 vorgesehenes Rückfördergewinde 44b wieder ins Trommelinnerezurückgeschafft. Beim Vorbeigang der Trommelöffnung 44a vor der Mantelöffnung 45a tritt der Strahl in der gewünschten (Pfeil-) Richtung als anscheinend ununterbrochener Strahl aus.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Zerstäubung von Farben und Lacken o. dgl. ohne Verwendung vonPreßluft, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit der Zerstäubungsdüse mit einem Drucke von mindestens i5o Atm. zugeführt wird.
2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit durch eine Pumpe beliebiger Bauart gegen eine unter Federdruck (2i) stehende Düsennadel (25) gedrückt wird, die beim Vorgleiten den Düsenaustritt (26) öffnet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Kolbenpumpe der Kolben an seinem Umfang einen ausgesparten Raum besitzt, durch den sich der Druck im Kompressionsraum und in der Zuleitung ausgleichen kann, wenn die nach der Kolbenstirn zu gelegene Kante des ausgesparten Raumes beim Vorwärtsgehen des Kolbens die Öffnung der in die Zylinderwand eintretenden Zuleitung erreicht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nach der Kolbenstirn zu gelegene Kante des ausgesparten Raumes eine Schrägkante ist und daß zur Einstellung verschiedener Fördermengen eine Einrichtung zur Drehung des Kolbens um seine Achse vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, gekennzeichnet durch ein Rückschlagventil im Düsenvorraum.
6. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine mit hoher Geschwindigkeit umlaufende Rotationstrommel zur Erzeugung des Flüssigkeitsdruckes.
7. Vorrichtung nach Anspruch :2 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäubungsvorrichtung in ein Handgerät eingebaut ist. B. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor .in den Handgriff und die Vorrichtung zur Erzeugung des Flüssigkeitsdruckes in den Lauf eines pistolenförmigen Handgeräts, das noch den Farbbehälter trägt, eingebaut sind. g. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf derWelle des Antriebsmotors ein Schwungrad angebracht ist.