DE902480C

DE902480C - Vorrichtung zum Zerstaeuben von fluessigen, breiigen oder pulverfoermigen Stoffen

Info

Publication number: DE902480C
Application number: DED9818A
Authority: DE
Inventors: Pietro David
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-07-20
Filing date: 1951-07-15
Publication date: 1954-01-21
Also published as: CH295939A

Description

Vorrichtung zum Zerstäuben von flüssigen, breiigen oder pulverförmigen Stoffen Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein von einer gewöhnlichen Pumpe betätigter Zerstäuber, mit welchem flüssige oder breiige Stoffe beliebiger Dichte in äußerst kleine Tröpfchen aufgeteilt und daher auf große Oberflächen verteilt werden können. Der gleiche Apparat dient auch dazu, die zu sehr feinem Pulver gemahlenen Substanzen in Nebelform aufzutragen. Die Vorrichtung beruht auf nachstehendem Prinzip: Mit der Pumpe wird in dem das zu zerstäubende oder in Nebelform aufzutragende Mittel enthaltenden Gefäß ein Luftdruck erzeugt, durch den das Zerstäubungsgut durch eine Düse hcrausgepreßt wird, welche jedoch durch eine Düsennadel geschlossen ist, .die nur dann die Düsenöffnung freigibt, wenn der Druck den Widerstand der Feder eines Zylinderkolbens einer Reguliervorrichtung, der auf die Düsennadel drückt, überwindet. Hierauf wird der durch die Düse hindurchtretende Strahl des verwendeten Stoffes von einem Luftstrom überströmt, welcher denselben zerstäubt und in eine Wirbelbewegung versetzt, auf Grund deren derselbe aus der Düse kegelförmig heraustritt.
Der Vorzug dieser Vorrichtung besteht darin, daß die im Verhältnis zur Luftmenge austretende Menge des Zerstäubungsmittels proportional dem Hub des Zylinderkolbens der Reguliervorrichtung ist. Weitere Vorteile der Erfindung werden durch die nachstehende Beschreibung an Hand der Zeichnungen erläutert, welche in nicht begrenzender Weise ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung darstellen.
Fig. i ist eine Außenansicht der Vorrichtung zur Zerstäubung von flüssigen und halbflüssigen Stoffen; Fig. 2 ist. ein Längsschnitt davon; Fig.3 ist ein Schnitt durch ein die Reguliervorrichtung bildendes Einstellventil längs der Ebene III-III der Fig. z; Fig. 4 ist eine untere Ansicht gegen die Zerstäubungsvorrichtung; Fig. 5 zeigt einen Becher, welcher an Stelle des Behälters für das Zerstäubungsmittel angeschraubt wird, falls der Apparat als Spritzpistole für Lack verwendet werden soll.
Die nachstehende Beschreibung bezieht sich auf den allgemeinen Fall; nach -welchem die Vorrichtung zum Spritzen von flüssigen oder halbflüssigen Stoffen verwendet wird. Späterhin wird jedoch auch auf andere Verwendungsarten hingewiesen.
In den Abbildungen zeigt i den Zylinder einer Handpumpe, welche mittels eines Griffes 2< betätigt wird, der mit dem Schaft 3. fest verbunden ist und in einen in diesem Zylinder gleitenden Kolben 4 endet. Der Kolben preßt die Luft in eine Druckkammer 5, welche in einem mittleren Körper & ausgespart ist, mit dem sowohl die Luftpumpe wie auch ein Behälter 7 fest verbunden ist. Dieser wird mit dem flüssigen oder halbflüssigen Stoff bzw. dem nebelförmig aufzutragenden Pulver voll oder teilweise gefüllt. Der Behälter 7 ist zylindrisch und wird mittels eines Schraubengewindes & auf den Körper 6 aufgeschraubt, der an der offenen unteren Seite des Behälters 7 einen trichterförmigen Raum 9 besitzt, über welchen das zu spritzende oder in Pulverform aufzutragende Mittel, wie später eingehender dargelegt, den Düsenkanälen zugeführt wird.
Der Behälter 7 und der mittlere Körper 6 bilden einen dichten Abschluß in dem Lager i o, auf dessen ebenen Flächen, teilweise am Rande des Behälters und teilweise am Rande des Mittelkörpers 6, ein Ringkanal i i ausgespart ist, der den Durchtritt der Luft vom Kanal 1:2 zum Kanal-ig gestattet, welcher in der Seitenwandung des Zylinderbehälters 7 ausgespart ist. In der Folge wird erklärt, wie die Luft den Kanal 12 erreicht.
In dem Behälter 7 ist ein Kolben 14 frei beweglich, welcher den Innenraum des Behälters in zwei Kammern teilt. In die untere Kammer wird der Spritzstoff eingebracht. Die von den Kanälen 12 und 13 herströmende Luft strömt bis auf den Grund des Behälters 7, wo eine kleine Kammer 16 ausgespart ist, welche von einem durch eine Feder 18 betätigten Kugelventil 17 geschlossen wird. Dieses Ventil gestattet der aus dem Kanal 13, ausströmenden Druckluft, durch den Kanal r9 zur Kammer 2o zu strömen, und bewirkt, daß der Kolben 4 auf den in der unteren Kammer des Behälters befindlichen Stoff einen Druck ausübt. f Von der Kammer 5 gehen zwei Kanäle aus, d. h. der Kanal 12, der den Mittelkörper 6 umläuft (Fig.4) und mit der Leitung'i3, verbunden ist, und der Kanalzi, welcher sich an einen Kanal 22 anschließt und, wie dies später erläutert wird, das Einstellventil steuert. Der Kammer 2o@ wird durch die ersten Bewegungen des Kolbens 4 über folgenden Weg Luft zugeführt: Kanäle ig 131, Kammer 16, Ventil 17 und Kanal i9. Auf diese Weise wird der Kolben 14, wie bereits erwähnt, herabgedrückt und drückt so auf den zu zerstäubenden Stoff. Dieser tritt durch den Durchlaß 2,4" wird jedoch am Austritt nach außen verhindert, weil der konische Kopf der Nadel 2i5` die Mündung 26 ausfüllt, solange der Betriebsdruck klein ist. Gleichzeitig strömt Luft in den Kanal 21 (Fig. 2) und von hier zum Kanal 22 bis zum Zylinder 28, in dem ein Kolben 29 gleitet, der mit einer Dichtung versehen und von einer Feder 3o belastet ist.
Sobald im Zylinder 2!8 ein genügender Druck herrscht, der den Widerstand der Feder 31o, überwinden kann, hebt sich der Kolben 29 und öffnet einen Kanal 3;i, welcher von der Kammer 28': ausgeht; dieser Kanal steht mit der Kammer 5, solange der Kolben 29 nicht hochgehoben wird, nicht in Verbindung. Beim Hub des Kolbens 29 wird auch die Düsennadel 2-5; hochgehoben, welche durch Freilegen der Öffnung 26 den Durchtritt des zu zerstäubenden Stoffes gestattet, der, wie bereits erwähnt, über den Kanal 2q. in einen Zwischenraum vor der Düsenöffnung 26 gelangt.
Gleichzeitig gelangt die Druckluft über die hergestellte Verbindung des Kanals 3,1 mit dem Zylinder 28 und daher mit der Kammer 5, an der Pumpenbasis zu den Düsenkanälen 32 und vermischt sich unter Wirbelbildung mit dem Zerstäubungsmittel, wodurch eine vollkommene Zerstäubung erreicht wird. Das in Fig. 3 dargestellte Einstellventil wirkt folgendermaßen: Wenn die Druckluft im Zylinder 28 auf den Kolben 2g einwirkt, so wird dieser bei Überwindung des Druckes der Feder 3o hochgehoben, welche so bemessen ist, daß der erzeugte Druck gerade ausreicht, um das Ventil zu öffnen. Der Deckel 3q,, welcher die Feder 30 enthält, besitzt .oben ein Schraubengewinde, in welches eine Stellschraube 35 eingeschraubt ist, welche den Hub der Düsennadel 25; begrenzt und somit die Ausflußmenge aus der Öffnung der Düse 26 regelt. Eine Feder 36 gestattet dem Kolben 29 unter der Luftdruckwirkung so weit zurückzukehren, bis der Kanal 31 geöffnet wird, unabhängig von der Düsennadel, wenn diese von der Schraube 35 an der gewünschten Stelle angehalten wird. Der kleine Zylinder 3(7, der eine Einheit mit der Düsennadel bildet, welche verschraubt und dem Zylinder gegenüber durch Muttern 38, 38' einstellbar ist, gleitet zu diesem Zwecke im Körper des Kolbens 29. Damit die Luft aus dem Zylinder 28 bzw. der aus dem Kanal 24 kommende Spritzstoff nicht längs der Nadel entweichen kann, ist eine Stopfbüchse 39 vorgesehen, die zwecks Erhaltung der Dichtigkeit und zum gleichzeitigen Schmieren der Düsennadel 25 durch eine Öffnung 4oi (Fig. i und 3) mit einem geeigneten Stoff gespeist bzw. beliefert wird. Diese Öffnung ist in der Wand des mittleren Körper 6 ausgespart und mit einer Schraube versehen, welche die Speisung der Stopfbüchse ermöglicht.
Der Behälter 7 ist mit einem kleinen Ventil zum Auslaß der in der Kammer 2o enthaltenen Luft ausgestattet, sei es, wenn der Druck im Verhältnis zur gewünschten Leistung zu groß ist, sei es, wenn der Apparat nicht mehr gebraucht wird. Aus einem mittleren Loch des Deckels 23, welcher oben am Behälter 7 verschraubt ist, tritt zu diesem Zweck der Schaft eines kleinen Ventils 27 heraus, das an der Unterseite des Deckels gelagert ist. Das Ventil 27 wird gegen das Lager durch dieselbe Feder 18, welche auf das Kugelventil 17 einwirkt, gehalten. Drückt man mit dem Finger auf den Schaft des Ventils 27, so kann die Luft aus der Kammer 2o über den Kanal i g abströmen.
Ein Ring 47, welcher auf dem Zylinderlager am Ende des mittleren Körpers 6 aufgebracht ist, verdeckt die Düse 48, welche in diesem Körper gleichachsig zur Düsennadel 25 verschraubt ist.
Mit dem beschriebenen Apparat können sehr dünnflüssige Mittel zerstäubt werden, wie Nitrocelluloselacke, welche aufgespritzt werden.
In diesem Falle wird der zylindrische Behälter 7 von dem Schraubgewinde 8 abgeschraubt, und an dessen Stelle tritt ein Becher 44, der auf einen Sockel 42 ruht, welcher mit einem Schraubenlager 43 versehen ist, das zweckmäßig eine Neigung aufweist. Der Becher 44, welcher den aufzuspritzenden Lack enthält, ist durch den Deckel 45 dicht abgeschlossen. Durch diese Anordnung bildet der Sockelrand 42 einen dichten Abschluß auf dem Lager io des Mittelkörpers 6, und die Druckluft wirkt, da sie durch den Kanal 12 nicht: austreten kann, unmittelbar über die Kanäle 2i und 22 auf den Kolben 2.9, hebt diesen hoch und strömt aus dem Zylinder 2(8 über den Kanal Sri zu den Abflußkanälen 32 und saugt den zu spritzenden Lack an.
Die Vorrichtung kann auch als Zerstreuer für sehr feines Pulver in Nebelform Anwendung finden. Zu diesem Zweck nimmt man aus dem Behälter 7 den Kolben 14 heraus und füllt den Behälter mit pulverförmigem Stoff, wobei man darauf achtet, daß der Deckel -23 gut verschlossen ist. Die Luft strömt zusammen mit dem Pulver in die Kammer 20 über die Kanäle 12, 13, ig. Andere Luft, durch die Kanäle 21, 22, 31, erreicht die Kanäle 32, vermischt sich mit dem durch den Kanal 24 strömenden Zerstäubungsgut, sobald sich die Düsennadel, wie beschrieben, hochhebt. Der pulverförmige Stoff wird auf diese Weise zu einem Nebel zerstäubt, dessen Dichte mittels der Schraube 35 geregelt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Zerstäuben von flüssigen, breiigen oder pulverförmigen Stoffen, gekennzeichnet durch einen Drucklufterzeuger, z. B. eine von Hand zu betätigende Luftpumpe, und einen mit dem Drucklufterzeuger `in Verbindung stehenden zylindrischen Behälter (7), aus dem das Zerstäubungsgut einer Düse zugeleitet, dort von einem Luftstrom überströmt und als kegelförmiger Schleier aus der Düsenöffnung (2i6) herausgeschleudert wird. Der Austrittsquerschnitt der Düsenöffnung (26) ist durch eine Düsennadel (25) einstellbar, die in einem axial zur Düsenöffnung (26) geführten Zylinderkolben (2g) befestigt ist und durch den jeweiligen Betriebsdruck in der Weise gesteuert wird, daß die Düsennadel (25) bei niedrigem Betriebsdruck die Düsenöffnung (26) verschließt und bei hohem Betriebsdruck infolge einer hierdurch bewirkten Bewegung des federbelasteten Kolbens (2g) die Öffnung (26) freigibt, wobei der Hub des Zylinderkolbens (2g) durch eine von außen zu betätigende Stellschraube (3j5) regelbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der den zu zerstäubenden bzw. aufzutragenden Stoff enthaltende Behälter (7) aus einem durch einen Kolben (i.) in zwei Kammern geteilten Zylinder besteht, wobei die eine Kammer das Zerstäubungsgut enthält und in die andere Kammer (2.o) die aus dem Drucklufterzeuger kommende Preßluft eintritt, welche durch das Rückschlagventil (i7) am Austritt aus der Kammer verhindert ist und das Zerstäubungsgut über einen Kanal (24i) in die zur Düsenöffnung (26) führenden Kanäle drückt.
3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zu zerstäubende Stoff in einem Becher (44) mit dichtem Verschluß enthalten ist, aus welchem er zu der Düsenöffnung (26) gelangt und dort von einem Luftstrom, welcher beim Hub des Ventilkolbens (2g) durchströmt, zerstäubt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel (25;) ein Schraubengewinde aufweist, auf welchem ein im Ventilkolben (2g) gleitender Ventilzylinder (37) mittels einer oder mehrerer Muttern (3I8, 3$') einstellbar aufgeschraubt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß zum Zerstreuen in Nebelform von feingemahlenem Pulver der den zylindrischen Behälter (7) in zwei Kammern teilende Kolben (i4) herausnehmbar angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle für den Luftdurchtritt und jene für den zu zerstäubenden bzw. zu zerstreuenden Stoff teilweise in einem mittleren Körper (6), an dem die Pumpe (i) und der Stoffbehälter (7) befestigt sind, und teilweise längs der Wandungen des Körpers (6) und des Behälters (7) ausgespart sind, wobei die Verbindung von zwei versetzt zueinander liegenden Kanälen (i2, i3;), durch einen ringförmigen Kanal ('i:i) hergestellt ist, der auf einem Rand oder den beiden sich berührenden Rändern (io) ausgenommen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die An@bringung des Bechers (q4) durch Zwischenmontierung eines Sockels (4a) erfolgt, welcher zu diesem Zweck ein zur Hauptachse der Vorrichtung geneigtes Lager (q..3) besitzt. $. Vorrichtung nach Anspruch 2; dadurch gekennzeichnet, däß auf dem die Druckluft enthaltenden Teil des Zylinderbehälters (7) ein Ventil (27) angeordnet ist, mittels dessen durch Betätigung von Hand die Preßluft ganz oder teilweise ausgelassen werden kann.