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Spritzverfahren und Vorrichtung zum Uberziehen von Gegenständen mit
dünnen Schichten z. B. aus Farbstoffen, Lacken, Leim, Kautschuk oder Metallstaub
Beim Auftragen von dünnen Schichten, z. B. aus Farbe, auf Gegenstände besteht der
Nachteil, daß die Farbe mit ihrem Lösungs- oder Erweichungsmittel infolge ungleichmäßigen
Bestreichens an einigen Stellen dünner oder dicker aufgetragen wird. Es ergibt sich
dabei neben ungleichmäßig dicken Stellen ein erheblicher Verbrauch an Farbstoff.
Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es bereits bekanntgeworden, die Farbe nach dem
Spritzverfahren mittels einer Spritzpistole auf die zu behandelnden Gegenstände
zu spritzen. Wenn auch das bekannte Verfahren den Vorteil besitzt, den Verbrauch
an Farbe auf ein Minimum herabzudrücken, so ergibt sich bei diesem Verfahren aber
wiederum der Nachteil, daß unter Umständen nur Farbe oder nur Lösungsmittel verspritzt
wird, weil Farbstoff und Duellmittel sich im Vorratsgefäß bei längerem Stehen entmischen.
Dies führt aber zur Herstellung schlecht deckender überzüge.
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Hierbei ist es im allgemeinen gleichgültig, wie das Gemisch hergestellt
worden ist, denn die Neigüng
zum Entmischen beruht auf den Stoffeigenschaften
der einzelnen Komponenten des Gemisches. Die Anwendung des an sich bekannten Verfahrens
zum Herstellen von Dispersionen unter Einwirkung von Ultraschallschwingungen zum
Herstellen des Gemisches schlechthin, würde' daher ebenfalls diese Nachteile nicht
beseitigen.
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Ähnliche Verhältnisse liegen beim Verleimen von Holzteilen miteinander
vor. Es entstehen beim Entmischen der einzelnen Bestandteile im Vorratsgefäß auf
den miteinander zu verleimenden Körpern Stehlen dichteren und dünneren Leimauftrages,
so daß nach dem Abbinden bzw. Eintrocknen des Leimes gut und schlecht verleimte
Stellen vorhanden sind. Schlecht verleimte Stellen, insbesondere an den Rändern
der miteinander zu verleimenden Körper, bilden dann bei späterer Ingebrauchnahme
des Körpers in diesem unter Umständen Fügen und Risse.
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Die Erfindung gibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfalwens an, durch die der Nachteil der bekannten Einrichtungen vermieden,
mindestens aber wesentlich gemildert wird.
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Gemäß der Erfindung werden die die Schicht bildenden Grundstoffe in
feinverteiltem, vorzugsweise staubförmigem Zustand mit ihren Lösungs-, Erweichungs-
oder Quellmitteln und gegebenenfalls ihren festen oder flüssigen Zuschlägen gemeinsam
oder getrennt einer Spritzvorrichtung zugeführt, in der die miteinander zu mischenden
und bzw. oder zu emulgierenden Bestandteile zur Erzielung eines hohen Dispergierungsgrades
einer Schallbehandlung, vorzugsweise einer Ultraschallbehandlung, unterworfen werden.
Dadurch wird jede Überwachung des Gemisches und auch Behandlung im Vorratsraum überflüssig.
Es ist jedoch gewährleistet, daß mit Sicherheit immer ein Gemisch in vorgeschriebener
Zusammensetzung auf den Körper aufgebracht wird, da bei dem Verfahren nach der Erfindung
stets nur die zum unmittelbaren Verbrauch notwendige Gemischmenge vor dem Überziehen
kontinuierlich hergestellt und dann direkt aufgetragen wird.
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Der die Schicht bildende Grundstoff kann dabei aus Farbstoffen, Leim,
Kautschuk, Metallstaub oder beliebigen anderen Körpern bestehen, mit denen irgendein
Gegenstand überzogen werden soll. Dabei ist es völlig gleichgültig, zu welchem Zweck
die Schicht auf den Körper aufgebracht wird. Die Schicht kann aus einem Rostschutzmittel
bestehen, oder sie kann als Metallschicht einem an sich nichtleitenden Körper eine
den Strom gut leitende Oberfläche geben. Beim Verspritzen von Kautschuk kann im
umgekehrten Sinn diese Schicht als isolierende Oberfläche für einen den Strom leitenden
Körper dienen. Die Schicht kann ferner auch glasierend oder emaillierend wirken.
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Die den Grundstoff bildenden Substanzen, die auf die Oberfläche des
zu behandelnden Körpers aufgespritzt werden sollen, müssen mit einem Lösungs-, Quell-
oder Erweichungsmittel vermengt werden und mit diesem zusammen auf die Oberfläche
.des zu behandelnden Körpers verspritzt werden. Nach dem Verdampfen bzw. Verdunsten
des Lösungs- oder Quellmittels bilden die Grundstoffe dann auf dem Körper eine homogene
dünne Schicht.
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Dem zu verspritzenden Gut werden mitunter noch gewisse -Zuschläge
beigegeben, die der Erhöhung der Deckkraft oder der besseren Haftfähigkeit wegen
von Vorteil sind. Zur Einsparung von Mangelstoffen, wie Terpentinöl, Firnis od.
dgl., ist es üblich, auch Wasser beizufügen, um auf diese Weise mit den noch verbleibenden
fetthaltigen Bestandteilen eine Emulsion zu erzeugen. Derartige Emulsionen haben
zum Teil die Eigenschaft, nach dem Antrocknen bzw. Abbinden des schichtbildenden
Grundstoffes Wasser nicht mehr aufzunehmen, ja sogar wasserabweisend zu sein.
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Das ausstreichbare bzw. verspritzbare Gemenge aus festen, dünn- und
bzw. oder zähflüssigen Bestandteilen hat den Nachteil, da.ß es bei längerer Aufbewahrung
in Vorratsbehältern zur Entmischung neigt, so daß z. B. Farben, Lacke u. dgl. vor
der Ingebrauchnahme erneut aufgerührt und feinverteilt werden müssen. Handelt es
sich bei dem streich- oder verspritzbaren Gut um Emulsionen, so ist die Gefahr;
daß sich aus dem Fett, Wässer und Farbstoff enthaltenden Gemenge die einzelnen Bestandteile
wieder absetzen und beim Bestreschen oder Verspritzen das Gemenge überhaupt nicht
mehr als Emulsion auf den zu behandelnden Körper kommt, besonders groß. Dadurch
können aber die z. B. wasserabweisenden Eigenschaften der Farbemulsion verlorengehen.
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Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung ist es möglich, .der Spritzvorrichtung
die einzelnen Bestandteile des Gemenges getrennt voneinander zuzuführen, da die
Durchmischung bzw. Emulgierung unmittelbar vor dem Ausspritzen des Gutes auf den
Körper durch die Schall- oder Ultraschallbehandlung erfolgt. Es können aber auch
bereits fertig angesetzte Farbgemenge oder Emulsionen verwendet werden, da durch
die Schall- oder Ultraschallbehandlung eine erneute innige Durchmengung und Dispergierung
-unmittelbar vor dem Ausspritzen durchgeführt wird.
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Zweckmäßig weist die Spritzvorrichtung eine als Membran ausgebildete
Wandung auf, über die die Schall- bzw. Ultraschallschwingungen, z. B. magnetostriktiv
durch einen Magnetostriktionsschwinger oder piezoelektrisch durch einen Schwingquarz,
zugeführt werden.
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Besonders vorteilhaft ist die Erzeugung der Schall- bzw. Ultraschallschwingungen,
ohne daß besondere zusätzliche Mittel Verwendung finden müssen, wenn gemäß der weiteren
Ausbildung der Erfindung die Spritzvorrichtung z. B. als Lippenpfeife ausgebildet
wird, die zur Erzeugung der Schwingungen durch einen der flüssigen Bestand- i eile
des Gemenges oder durch das Gemenge selbst angeblasen wird. Anstatt einer Lippenpfeife
können 3,uch andere Anordnungen, z. B. eine Düse und eine hr gegenüberstehende Schneide,
gegen .die das Genenge aus der Düse ausgespritzt wird, Verwenlung finden.
Es
sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die angeführten Beispiele beschränkt
ist, sondern daß das erfindungsgemäße Verfahren überall da angewendet werden kann,
wo es sich darum handelt, durch Spritzen Gut in feinstverteilter Form anzubringen.
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Nach dem angegebenen Verfahren ist es z. B. auch möglich, lichtempfindliche
feinkörnige fotografische Emulsionen auf das aus Glas, Celluloid oder Papier bestehende
Trägermaterial aufzubringen. Eine beispielsweise Ausführungsform einer Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll an Hand einer schematischen
Darstellung durch zwei Figuren näher erläutert werden.
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Die Spritzvorrichtung besteht aus dem Zulaufstutzen i, dem Ansaugstutzen
2, dem Ansaugkörper 3, dem Reflektorbehälter 4, dem Hals 5 und dem Spritzmund 6.
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Über den Zulaufstutzen i wird das flüssige Farbstoffgemenge zugeführt.
Beim Durchpressen dieses Gemenges durch den Zulaufstutzen i gelangt dieses durch
die Düse 7 der Ultraschallerzeugungseinrichtung. Gegenüber der Düse 7 ist die Schneide
8 angeordnet, an der sich der Flüssigkeitsstrom bricht, wodurch Ultraschallschwingungen
entstehen, die eine starke Dispergierung der einzelnen Bestandteile des Gemenges
bewirken. Die Frequenz der Schall-oder Ultraschallschwingungen kann durch Vergrö-Bern
oder Verkleinern des Abstandes zwischen der Düse 7 und der Schneide 8 geändert und
dadurch eine Anpassung an den Spritzdruck und die Art und Konsistenz des Gemenges
erzielt werden. Zur Erhöhung des Dispergierungsgrades ist der Behälter 4 als parabolischer
Reflektor ausgebildet, wobei in dessen Brennpunkt die Düse 7 und die Schneide 8
der Ultraschallerzeugungseinrichtung liegen. In dem Reflektorkörper 4 entstehen
dann stehende Ultraschallwellen, die in besonders hohem Maße die Emulsionsbildung
bzw. die Dispergierung fördern. Die so feinverteilten bzw. emulgierten Bestandteile
des Farbgemenges gelangen dann über den Hals 5 und über den Spritzmund 6 nach außen.
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Fig. 2 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie A-A der Fig. i und läßt
die Ausbildung der Düse 7 erkennen, zu deren Schlitz io die gegenüberstehende Kante
der Schneide 8 parallel verläuft.
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Sollen die Farbstoffe mit ihren Lösungsmitteln oder ihren Ouellmitteln
und die flüssigen Zuschläge, z. B. unter anderem Wasser, zwecks Herstellung einer
Farbemulsion getrennt der Spritzvorrichtung zugeführt werden, so wird zweckmäßig
der die Schicht bildende Grundstoff mit seinem Lösungs-bzw. Quellmittel über den
Ansaugstutzen 2 zugeführt, während durch den Zulaufstutzen i Wasser oder eine andere
Flüssigkeit durchgepreßt wird. Beim Durchpressen einer Flüssigkeit durch den Zulaufstutzen
i entsteht in dem Ansaugkörper 3 ein luftverdünnter Raum, und der die Schicht bildende
Grundstoff wird mit seinem Lösungs- bzw. Quellmittel über den Ansaugstutzen 2 angesaugt.
Wird der obere Teil des Mantels des Reflektorkörpers 4, soweit er sich innerhalb
des Raumes des Ansaugkörpers 3 befindet, mit siebartigen Durchbrechungen 9 versehen,
so gelangt der Grundstoff mit seinem Lösungs- bzw. Quellmittel aus dem Ansaugkörper
3 durch das Sieb 9 in den Reflektorbehälter 4, wo er sich mit der durch den Zulaufstutzen
i durchgepreßten Flüssigkeit vermengt und gemeinsam mit dieser der Ultraschallbehandlung
an der Düse 7 und der Schneide 8 unterworfen wird. Innerhalb des Reflektorkörpers
4 findet dann eine Emulsionsbildung aus den fett-, wasser- und farbstoffhaltigen
Einzelbestandteilen statt. Wie zuvor beschrieben, gelangt dann die Emulsion über
den Hals 5 und den Spritzmund 6 nach außen.