EP0345666A2 - Sprühkopf zum Versprühen von flüssigen Medien - Google Patents
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- EP0345666A2 EP0345666A2 EP89110046A EP89110046A EP0345666A2 EP 0345666 A2 EP0345666 A2 EP 0345666A2 EP 89110046 A EP89110046 A EP 89110046A EP 89110046 A EP89110046 A EP 89110046A EP 0345666 A2 EP0345666 A2 EP 0345666A2
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- European Patent Office
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- spray head
- head according
- liquid medium
- nozzle gap
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
- B05B7/025—Nozzles having elongated outlets, e.g. slots, for the material to be sprayed
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- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
- B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
- B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
- B05B7/0483—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with gas and liquid jets intersecting in the mixing chamber
Definitions
- the invention relates to a spray head for spraying liquid media of the type specified in the preamble of claim 1.
- liquid media is intended to cover all sprayable media, but in particular adhesives and lacquers which have to be sprayed on as a gas / medium mixture in many applications, for example for painting surfaces, but also for coating webs, such as, for example Textiles.
- adhesives and lacquers which have to be sprayed on as a gas / medium mixture in many applications, for example for painting surfaces, but also for coating webs, such as, for example Textiles.
- the spraying of thermoplastic, high-polymer materials that are used as hot melt adhesives is intended.
- Spray heads of the type specified are known, for example, from DE-PS 35 43 469, DE-PS 29 24 174 and US Pat. No. 4,669,661.
- At least one feed channel for the liquid medium, at least one feed channel for a gas stream and a common outlet opening for the mixture of liquid medium / gas are provided.
- the outlet openings are each designed as round nozzles, the so-called "spray cone" and to create a circular application pattern.
- the volume flows in the center of the cone are usually different than in the edge area; in addition, the individual spray cones generally have different volume flows; Therefore, a uniform, area-wide application, such as is required, for example, for coating substrates with adhesives, in particular hot melt adhesives, is not possible using this spray principle.
- the invention is therefore based on the object of creating a spray head for spraying liquid media, in particular adhesives, such as hot melt adhesives, or lacquers of the type specified, in which the disadvantages mentioned above do not occur.
- a spray head is to be proposed which delivers a completely uniform spray pattern over the entire width of the surface to be coated, as cannot be achieved with the spray heads customary hitherto.
- the advantages achieved by the invention are based on the design of a spray head with a surface nozzle, which delivers a line or strip-shaped application with a very homogeneous spray density over the entire surface, so that completely uniform spray patterns can also be achieved.
- the two materials i.e. the liquid medium and the gas
- the two materials are each fed from their supply lines to an elongated intermediate chamber and thus expanded to the desired application width.
- the still separated materials reach the common, slit-shaped nozzle gap via stowage chambers; the first contact between the two materials takes place at the end of the two stowage chambers at the entry surface of the nozzle gap, whereby according to a preferred embodiment the two streams meet at a relatively large angle and thereby mix intimately with one another.
- Particularly good results are obtained with an angle of incidence of approximately 90 °.
- the gas stream which strikes the stream from the liquid medium almost perpendicularly and leaves its storage chamber at high speed, conveys the liquid medium pneumatically and thereby mixes intimately with it, so that a very homogeneous mixture of liquid medium / gas leaves the slit-shaped nozzle gap and acts as a line. or strip-shaped application pattern is sprayed onto the web to be coated.
- the device is designed in a modular construction and consists of two separate, interconnectable main components, namely the gas supply part and the supply part for the liquid medium provided with the usual valve.
- the respective elongated intermediate chamber is formed in plate-shaped mouthpieces, the edges and surfaces of which form the storage spaces or the slot-shaped nozzle gap with one another or with the opposite surfaces of the main parts.
- the two plate-shaped mouthpieces are displaceably mounted, so that the shape and size of the storage spaces and the slot-shaped nozzle gap can be varied and adapted with different requirements and properties of the materials to be processed.
- the two main parts are heated and together by one heat Surround me insulation to ensure a uniform temperature, which is particularly important for the processing of hot melt adhesives.
- the outer surfaces of the two mouthpieces in such a way that a flat surface results in the area of the outlet of the slot-shaped nozzle gap.
- the outlet of the slot-shaped nozzle gap is provided with a tear-off edge, so that in this area the corresponding outer surfaces of the two mouthpieces should meet at an angle which is less than 90 ° and, according to a preferred embodiment, between 30 and 60 °, in particular between 40 and 50 °.
- a surface of the storage space for the liquid medium is provided with a groove-like pattern at least shortly before the liquid medium strikes the gas stream and is marked as " Quasi slot "is formed. This results in a uniform distribution of the liquid medium over the entire width of the storage space, the liquid medium leaving the storage space in the form of individual “flow threads” and thereby being able to mix very well and homogeneously with the gas stream.
- These grooves produced by milling according to a preferred embodiment should have a depth of 0.1 to 1.0 mm, in a preferred embodiment of 0.2 to 0.6 mm, in order to ensure the perfect passage of the liquid medium in connection with its even distribution to ensure over the entire length of the storage space and thus the slot-shaped nozzle gap.
- No firm specifications can be made for the width of the grooves or millings and in particular for the width of the blocking area between two adjacent grooves, since these parameters also depend on the type of application pattern to be achieved. By designing this area appropriately, a kind of "mask effect" can be achieved, so that unusual spray patterns can also be realized, for example spray patterns in which coated areas alternate with uncoated areas over the entire length of the slot-shaped nozzle gap.
- the slit-shaped nozzle gap has the same thickness over its entire length, so that the gas flow and the liquid medium entrained by it mix thoroughly in the slit-shaped nozzle gap, atomized at the tear-off edge of the nozzle gap, where there is only little adhesion, and sprayed onto the one to be coated Material web to be sprayed on.
- the spray head shown in the figures is designed in a modular construction and has two main parts which are firmly connected to one another, in particular screwed together, namely a first part 12 for the supply of a hot melt adhesive and a second part 14 for the supply of the gas , especially air.
- the top and the side surfaces of these two main parts 12, 14 are surrounded by a schematically indicated thermal insulation 16.
- the part 12 for the supply of the hot-melt adhesive is provided with the usual bores 18 for heating elements, in particular resistance heating elements (not shown) and has a bore 20 which runs in the vertical direction from top to bottom and which at its lower end is in a region 21 merges with a reduced diameter, so that a shoulder-shaped shoulder is formed.
- a valve needle 22 can be pushed back and forth, which is provided with a piston 24 at its upper end.
- This piston 24 is either acted upon alternately on both sides with compressed air or only acted upon on one side with compressed air and adjusted in the other direction by a spring, so that the piston 24 and thus the valve needle 22 are moved back and forth accordingly.
- adjusting mechanism 28 which is provided with manually adjustable actuating members 26 and with which the stroke of the valve needle 22 can be adjusted.
- the valve needle 22 runs at its lower end into a tip 22a, the side surface of which comes into contact with the shoulder of the channel 20 and thereby closes the lower end 21 of the channel 20, so that no more hot melt adhesive can escape.
- the liquefied and thus flowable hot melt adhesive is supplied to the channel 20 under pressure in the usual way, so that the hot melt adhesive can emerge down the channel 20 through the gap between the lower tip 22a and the shoulder when the valve needle 22 is raised, while lower position of the valve needle 22, the tip 22a rests on the shoulder and thus blocks the channel 20, so that the flow of the hot melt adhesive is not possible.
- the part 14 for the supply of air is also heated and has a plurality of bores 30 which are connected to an air source (not shown) and open into a common outlet channel 32.
- a plate-shaped element 34 hereinafter referred to as "mouthpiece" is screwed onto the underside of part 12 and has the shape shown in FIGS. 1 and 2, namely on its surface facing the underside of part 12 with a groove 36 which is rectangular in cross section is provided, which extends almost over the entire length of the first mouthpiece 34, as can be seen from Figure 3.
- This groove 36 is somewhat wider than the lower, narrow end of the channel 20 in the part 12. As a result, the tip 22a of the valve needle 20 penetrating the groove 36 cannot hinder an adjustment of the first mouthpiece 34 in the direction of the double arrow 38 shown in FIG .
- the first mouthpiece 34 can be moved in the direction of the double arrow 38.
- the groove 36 which is aligned with the lower, narrow end of the bore 20, is adjoined by a beveled edge 42 which finally ends at the left, upper edge of the plate-shaped first mouthpiece 34 again at the level of the flat top of the first mouthpiece 34.
- the gap thus formed which tapers to the left as shown in FIG. 2, between the oblique edge 42 and the underside of the part 12 serves as storage space 43 for the hot melt adhesive supplied via the narrow bore 20 and the groove 36.
- the beveled surface 42 adjoining the groove 36 is provided with grooves 44, which extend from the groove 36 into the region of the edge 48 and the hot melt adhesive on its way from the groove Divide 36 to edge 48 into a large number of individual "threads".
- These grooves 44 can, for example, have the shape shown in FIG. 5, namely triangular in cross section; the triangular grooves 44 are separated from one another by trapezoidal webs 46, the intermediate webs 46 and thus the blocking regions being somewhat wider than the grooves 44 in the embodiment shown, so that the ratio of blocking area / flow area is greater than 50%.
- the respectively desired conditions can be set and certain application patterns, in particular with coating-free strips, can also be achieved.
- Adjoining the edge 48 of the first mouthpiece 34 is a downwardly sloping, bevelled surface 50 which forms one side of the slot-shaped nozzle gap 51 and which slopes obliquely outwards at an angle of somewhat more than 90 ° to the underside of the part 12 and thus to the top of the first mouthpiece 34.
- a short surface 52 which runs parallel to the top of the mouthpiece 34 and merges into the underside of the first mouthpiece 34 via a beveled intermediate piece 54.
- the right-hand side of the part 14 for the air supply as shown in FIGS. 1 and 2 is provided with an elongated recess 56 which is rectangular in cross section and in which there is also a plate-shaped second mouthpiece 58.
- This second mouthpiece 58 is thus clamped in the recess 56 between the two opposite surfaces of the parts 14 and 12 by tightening the fastening screws for the two parts 12, 14.
- the second mouthpiece 58 can be moved in the direction of the double arrow 60 along the side wall of the part 12 upwards or downwards.
- an adjusting screw 62 is screwed into the underside of part 14, which is provided with a disk-shaped or tab-shaped projection 64.
- the outwardly projecting edge of this projection 64 engages in a groove 66 in the outside of the second mouthpiece 58.
- the projection 64 is displaced in the direction of the double arrow 60, so that the second mouthpiece 48 is taken along.
- a gap 68 between the two adjacent surfaces of the parts 12, 14 is indicated. This gap 68 only arises after loosening the fastening screws between the two Parts 12, 14. Now, by turning the adjusting screw 62, the second mouthpiece 58 can, as explained, be displaced in the direction of the double arrow 60. If the fastening screws are now tightened again, the gap 68 closes and the second mouthpiece 58 is clamped in the recess 56 between the two parts 12, 14 and thereby fixed.
- a corresponding adjustment mechanism can be provided for the adjustment of the first mouthpiece 34.
- the second mouthpiece 58 has a passage 70 which adjoins the channel 32 and which, viewed perpendicular to the plane of the drawing according to FIGS. 1 and 2, extends over the entire depth of the part 14. As can be seen from FIGS. 1 and 2, the passage 70 extends downward at an angle of approximately 30 ° to the channel 32, so that the air flow supplied is deflected accordingly.
- the deflected air flow passes from the passage 70 into a storage space 72 which is formed between the opposite side wall of the first part 12 and a bevelled edge of the second mouthpiece 58. As can be seen, this storage space 72 tapers towards the edge 48 in a manner similar to the storage space 42 for the hot melt adhesive.
- bevelled surface 74 which lies opposite the surface 50 of the first mouthpiece 34 and together with this forms the slit-shaped nozzle gap 51 which, depending on the Properties of the hot melt adhesive, in particular its flow properties, and the application requirements have a thickness of 0.1 to 1.0 mm, in particular 0.2 to 0.6 mm.
- the second mouthpiece 58 has the wedge shape shown in FIG. 2, at least in its lower part.
- the liquefied and thus flowable hotmelt adhesive is supplied under pressure via the bore 20 of the groove 36 in the first mouthpiece 34 and the air with overpressure via the bores 30, the channel 32 and the passage 70 in the second mouthpiece 58.
- the two strongly accelerated media meet at the edge 48 at approximately a right angle and from there reach the slot-shaped nozzle gap 51 between the two surfaces 50, 74.
- the strongly accelerated air flow experiences only a relatively small amount Deflection, since its storage space 72 extends approximately in the direction of the slot-shaped nozzle gap 51; however, the accelerated hot melt adhesive is deflected by an angle of almost 90 ° and thereby intimately mixed with the air stream which takes the hot melt adhesive with it and subsequently serves as a "driving means" for the hot melt adhesive.
- the storage spaces 48, 72 and the slit-shaped nozzle gap 51 can be adjusted and certain operating conditions can be adapted.
- mouthpieces 34, 58 are only screwed on, there is a modular structure, so that they can be exchanged without problems and thus adapted to other requirements.
- the two parts 12, 14 can also be replaced individually and replaced by other parts.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Sprühkopf zum Versprühen von flüssigen Medien der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
- Dabei sollen durch den Begriff "flüssige Medien" alle versprühbaren Medien erfaßt werden, jedoch insbesondere Klebstoffe und Lacke, die in vielen Anwendungsfällen als Gemisch Gas/Medium aufgesprüht werden müssen, bspw. zum Lackieren von Oberflächen, aber auch zum Beschichten von Bahnen, wie bspw. Textilien. Insbesondere ist an das Versprühen von thermoplastischen, hochpolymeren Werkstoffen gedacht, die als Schmelzklebstoffe eingesetzt werden.
- Sprühköpfe der angegebenen Gattung sind bspw. aus der DE-PS 35 43 469, der DE-PS 29 24 174 und der US-PS 4 669 661 bekannt. Dabei sind mindestens ein Zuführkanal für das flüssige Medium, mindestens ein Zuführkanal für einen Gasstrom sowie eine gemeinsame Auslaßöffnung für das Gemisch flüssiges Medium/Gas vorgesehen. Die Auslaßöffnungen sind jeweils als Runddüsen ausgebildet, die einen sogenannten "Sprühkegel" und damit ein kreisförmiges Auftragmuster erzeugen. Müssen größere Flächen besprüht werden, so werden mehrere solcher Sprühköpfe oder ein einziger Sprühkopf mit mehreren Runddüsen in Reihe auf einer Linie oder aber versetzt bzw. abgestuft über der zu besprühenden Fläche angeordnet, so daß sich die einzelnen Sprühkegel der verschiedenen Runddüsen berühren bzw. überlappen und damit im Prinzip flächendeckend gearbeitet werden kann.
- Bei solchen Sprühkegeln sind jedoch in der Regel die Volumenströme in der Kegelmitte anders als im Randbereich; außerdem weisen die einzelnen Sprühkegel in der Regel unterschiedliche Volumenströme auf; deshalb ist ein gleichmaßiger, flächendeckender Auftrag, wie er bspw. für die Beschichtung von Substraten mit Klebstoffen, insbesondere Schmelzklebstoffen, erforderlich ist, nach diesem Sprühprinzip nicht möglich.
- Insbesondere für das Versprühen von Schmelzklebstoffen ist bisher kein Sprühkopf bekannt geworden, der mittels einer einzigen Düse ein linien- oder streifenförmiges Auftragmuster erzeugen kann.
- Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Sprühkopf zum Versprühen von flussigen Medien, insbesondere Klebstoffen, wie Schmelzklebstoffen, oder Lacken der angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten. Insbesondere soll ein Sprühkopf vorgeschlagen werden, der über die gesamte Breite der zu beschichtenden Oberfläche ein völlig gleichmäßiges Sprühbild liefert, wie es mit den bisher üblichen Sprühköpfen nicht erzielt werden kann.
- Dies wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht. Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Merkmale der Unteransprüche definiert.
- Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf der Ausbildung eines Sprühkopfes mit einer Flächendüse, die einen zeilen- oder streifenförmigen Auftrag mit über die gesamte Fläche sehr homogener Sprühdichte liefert, so daß sich auch völlig gleichmäßige Sprühbilder realisieren lassen.
- Dazu werden die beiden Materialien, also das flüssige Medium und das Gas, aus ihren Zuführleitungen jeweils einer langgestreckten Zwischenkammer zugeführt und damit auf die gewünschte Auftragbreite erweitert. Von diesen Zwischenkammern gelangen die noch getrennten Materialien über Staukammern in den gemeinsamen, schlitzförmigen Düsenspalt; der erste Kontakt zwischen den beiden Materialen erfolgt am Ende der beiden Staukammern an der Eintrittsfläche des Düsenspaltes, wobei nach einer bevorzugten Ausführungsform die beiden Ströme unter einem relativ großen Winkel aufeinandertreffen und sich dadurch innig miteinander vermischen. Besonders gute Ergebnisse werden mit einem Auftreffwinkel von etwa 90° erhalten.
- Der nahezu senkrecht auf den Strom aus dem flüssigen Medium treffende, seine Staukammer mit hoher Geschwindigkeit verlassende Gasstrom fördert das flüssige Medium pneumatisch und vermischt sich dadurch innig mit diesem, so daß ein sehr homoges Gemisch flüssiges Medium / Gas den schlitzförmigen Düsenspalt verläßt und als linien- bzw. streifenförmiges Auftragmuster auf die zu beschichtende Warenbahn gesprüht wird.
- Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung in Modulbauweise ausgelegt und besteht aus zwei getrennten, miteinander verbindbaren Hauptkomponenten, nämlich dem Gaszuführteil und dem mit dem üblichen Ventil versehenen Zuführteil für das flüssige Medium.
- Die jeweilige langgestreckte Zwischenkammer ist in plattenförmigen Mundstücken ausgebildet, deren Kanten und Flächen miteinander bzw. mit den gegenuberliegenden Flächen der Hauptteile die Stauräume bzw. den schlitzförmigen Düsenspalt bilden.
- Die beiden plattenförmigen Mundstücke sind nach einer bevorzugten Ausführungsform verschiebbar gelagert, so daß man gegebenenfalls Form und Größe der Stauräume und des schlitzförmigen Düsenspaltes variieren und mit unterschiedlichen Anforderungen sowie Eigenschaften der zu verarbeitenden Materialien anpassen kann.
- Die beiden Hauptteile sind beheizbar und gemeinsam von einer Wär meisolierung umgeben, um eine gleichmäßige Temperatur zu gewährleisten, wie sie insbesondere für die Verarbeitung von Schmelzklebstoffen wesentlich ist.
- Durch Austausch der beiden plattenförmigen Mundstücke lassen sich bspw. Ausbreitkammern unterschiedlicher Länge und damit entsprechende zeilen- oder streifenförmige Auftragmuster realisieren.
- Im Prinzip ist es möglich, die Außenflächen der beiden Mundstücke so auszugestalten, daß sich im Bereich des Auslasses des schlitzförmigen Düsenspaltes eine plane Oberfläche ergibt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird jedoch der Auslaß des schlitzförmigen Düsenspaltes mit einer Abrißkante versehen, so daß in diesem Bereich die entsprechenden Außenflächen der beiden Mundstücke unter einem Winkel aneinanderstoßen sollten, der kleiner als 90° ist und nach einer bevorzugten Ausführungsform zwischen 30 und 60°, insbesondere zwischen 40 und 50°, liegen sollte.
- Da sich das versprühte Gemisch durch diese Abrißkante einwandfrei von dem schlitzformigen Düsenspalt löst, können auch in relativ geringem Abstand vorbeigeführte Materialbahnen gleichmäßig beschichtet werden. Dadurch läßt sich ausschließen, daß äußere Einflüsse, insbesondere die Raumtemperatur und etwaige Luftbewegungen, sich auf das Auftragmuster auswirken, wie es dann der Fall ist, wenn aus relativ großen Höhen gesprüht werden muß, wie es zur Erzielung großer Auftragflächen bei Verwendung von Runddüsen bisher erforderlich war.
- Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn eine Fläche des Stauraums für das flüssige Medium, nach einer bevorzugten Ausführungsform die untere, dem ausgetretenen Gemisch zugewandte Fläche, zumindest kurz vor dem Auftreffen des flussigen Mediums auf den Gasstrom mit einem rillenartigen Muster versehen und mit als "Quasischlitz" ausgebildet wird. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Verteilung des flüssigen Mediums über die gesamte Breite des Stauraums, wobei das flüssige Medium den Stauraum in Form von einzelnen "Strömungsfäden" verläßt und sich dadurch sehr gut und homogen mit dem Gasstrom mischen kann.
- Diese nach einer bevorzugten Ausführungsform durch Fräsungen hergestellten Rillen sollten eine Tiefe von 0,1 bis 1,0 mm, nach einer bevorzugten Ausführungsform von 0,2 bis 0,6 mm haben, um den einwandfreien Durchtritt des flüssigen Mediums in Verbindung mit seiner gleichmäßigen Aufteilung über die gesamte Länge des Stauraumes und damit des schlitzformigen Düsenspaltes zu gewährleisten. Für die Breite der Rillen bzw. Fräsungen und insbesondere für die Breite des Sperrbereiches zwischen zwei benachbarten Rillen können keine festen Angaben gemacht werden, da diese Parameter auch von der Art des zu erzielenden Auftragmusters abhängen. Durch entsprechende Ausgestaltung dieses Bereiches läßt sich namlich eine Art "Maskeneffekt" erzielen, so daß auch ungewöhnliche Sprühbilder realisiert werden können, bspw. Sprühbilder, bei denen sich über die gesamte Länge des schlitzförmigen Düsenspaltes beschichtete Bereiche mit unbeschichteten abwechseln.
- Durch Verstellung des Mundstückes mit der langgestreckten Zwischenkammer für den Gasstrom läßt sich dieser regulieren und damit an unterschiedliche Anforderungen und/oder Eigenschaften der zu verarbeitenden Materialien anpassen.
- Der schlitzförmige Düsenspalt hat über seine gesamte Länge die gleiche Stärke, so daß sich der Gasstrom und das von diesem mitgerissene flüssige Medium im schlitzförmigen Düsenspalt gründlich durchmischen, an der Abrißkante des Düsenspaltes, wo nur noch eine geringe Adhäsion herrscht, zerstäubt und auf die zu beschichtende Warenbahn aufgesprüht werden.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch einen Sprühkopf für das Versprühen von Schmelzklebstoffen,
- Fig. 2 im vergrößerten Maßstab eine Figur 1 entsprechende Darstellung des eigentlichen Auslaßbereiches dieses Sprühkopfes,
- Fig. 3 eine Draufsicht auf das den Stauraum für das flüssige Medium bildende Mundstück,
- Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie A-B von Figur 3,
- Fig. 5 im vergrößerten Maßstab eine Ansicht des Details X von Figur 3,
- Fig. 6 eine Draufsicht auf das den Stauraum für den Gasstrom bildende Mundstück,
- Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie A-B von Figur 6, und
- Fig. 8 eine Ansicht von oben auf dieses Mundstück.
- Der aus den Figuren ersichtliche, allgemein durch das Bezugszeichen 10 angedeutete Sprühkopf ist in Modulbauweise ausgelegt und weist zwei fest miteinander verbundene, insbesondere miteinander verschraubte Hauptteile auf, namlich einen ersten Teil 12 für die Zuführung eines Schmelzklebstoffes und einen zweiten Teil 14 für die Zuführung des Gases, insbesondere von Luft. Die Oberseite und die Seitenflächen dieser beiden Hauptteile 12, 14 sind durch eine schematisch angedeutete Wärmeisolierung 16 umgeben.
- Der Teil 12 für die Zuführung des Schmelzklebstoffes ist mit den üblichen Bohrungen 18 für Heizelemente, insbesondere Widerstandsheizelemente (nicht dargestellt) versehen und weist eine gemäß der Darstellung in vertikaler Richtung von oben nach unten verlaufende Bohrung 20 auf, die an ihrem unteren Ende in einem Bereich 21 mit verringertem Durchmesser übergeht, so daß ein schulterförmiger Absatz entsteht.
- In dieser Bohrung 21 kann eine Ventilnadel 22 hin- und hergeschoben werden, die an ihrem oberen Ende mit einem Kolben 24 versehen ist. Dieser Kolben 24 wird entweder abwechselnd auf beiden Seiten mit Druckluft beaufschlagt oder nur auf einer Seite mit Druckluft beaufschlagt und in der anderen Richtung durch eine Feder verstellt, so daß der Kolben 24 und damit die Ventilnadel 22 entsprechend hin- und herbewegt werden.
- Am oberen Ende des Teils 12 ist ein schematisch angedeuteter, mit manuell verstellbaren Betätigungsgliedern 26 versehener Einstellmechanismus 28 angeordnet, mit dem sich der Hub der Ventilnadel 22 verstellen läßt.
- Die Ventilnadel 22 läuft an ihrem unteren Ende in eine Spitze 22a aus, deren Seitenfläche in Anlage an die Schulter des Kanals 20 kommt und dadurch das untere Ende 21 des Kanals 20 verschließt, so daß kein Schmelzklebstoff mehr austreten kann.
- Der verflüssigte und damit fließfähige Schmelzklebstoff wird in üblicher Weise dem Kanal 20 unter Druck zugeführt, so daß der Schmelzklebstoff bei angehobener Ventilnadel 22 durch den Spalt zwischen der unteren Spitze 22a und der Schulter nach unten aus dem Kanal 20 austreten kann, während in der dargestellten, unteren Lage der Ventilnadel 22 die Spitze 22a an der Schulter anliegt und damit den Kanal 20 versperrt, so daß der Durchfluß des Schmelzklebstoffes nicht möglich ist.
- Der Teil 14 für die Zuführung der Luft ist ebenfalls beheizt und weist eine Vielzahl von Bohrungen 30 auf, die an eine Luftquelle (nicht dargestellt) angeschlossen sind und in einen gemeinsamen Auslaßkanal 32 münden.
- An die Unterseite des Teils 12 ist ein im folgenden als "Mundstück" bezeichnetes, plattenförmiges Element 34 angeschraubt, das die aus den Figuren 1 und 2 ersichtliche Form hat, nämlich an seiner der Unterseite des Teils 12 zugewandten Fläche mit einer im Querschnitt rechteckigen Nut 36 versehen ist, die sich nahezu über die gesamte Länge des ersten Mundstücks 34 erstreckt, wie man aus Figur 3 erkennt. Diese Nut 36 ist etwas breiter als das untere, schmale Ende des Kanals 20 in dem Teil 12. Dadurch kann die in die Nut 36 eindringende Spitze 22a der Ventilnadel 20 eine Verstellung des ersten Mundstücks 34 in Richtung des aus Figur 2 erkennbaren Doppelpfeils 38 nicht behindern.
- Um diese Verstellung zu ermöglichen, sind in dem ersten Mundstück 34 die aus Figur 3 ersichtlichen Langlöcher 40 ausgebildet, durch die Schrauben (nicht dargestellt) geführt und in die Unterseite des Teils 12 geschraubt sind.
- Durch Lösen der Schrauben läßt sich das erste Mundstück 34 in Richtung des Doppelpfeils 38 verschieben.
- An die mit dem unteren, schmalen Ende der Bohrung 20 fluchtende Nut 36 schließt sich eine abgeschrägte Kante 42 an, die schließlich am linken, oberen Rand des plattenförmigen ersten Mundstücks 34 wieder auf der Höhe der planen Oberseite des ersten Mundstücks 34 endet.
- Der dadurch gebildete, sich gemäß der Darstellung in Figur 2 nach links verjüngende Spalt zwischen der schrägen Kante 42 und der Unterseite des Teils 12 dient als Stauraum 43 für den über die schmale Bohrung 20 und die Nut 36 zugeführten Schmelzklebstoff.
- Wie man aus den Figuren 3 und 5 erkennt, ist die sich an die Nut 36 anschließende, abgeschrägte Fläche 42 mit Rillen 44 versehen, die sich von der Nut 36 bis in den Bereich der Kante 48 erstrecken und den Schmelzklebstoff auf seinen Weg von der Nut 36 zur Kante 48 in eine Vielzahl von einzelnen "Fäden" aufteilen.
- Diese Rillen 44 können bspw. die aus Figur 5 ersichtliche Form haben, nämlich im Querschnitt Dreieckform; die dreieckigen Rillen 44 sind durch trapezförmige Stege 46 voneinander getrennt, wobei bei der dargestellten Ausführungsform die Zwischenstege 46 und damit die Sperrbereiche etwas breiter als die Rillen 44 sind, so daß das Verhältnis Sperrfläche/Durchflußfläche größer als 50 % ist.
- Durch entsprechende Anpassung der Form und/oder der Größe der Stege 46 bzw. der Rillen 44 lassen sich die jeweils gewünschten Verhältnisse einstellen und auch bestimmte Auftragsmuster, insbesondere mit beschichtungsfreien Streifen, erzielen.
- Es ist im Prinzip auch möglich, diese Rillenstruktur in der Fläche an der Unterseite des Teils 12 vorzusehen; nach einer bevorzugten Ausführungsform wird jedoch in der beschriebenen Weise das erste Mundstück 34 mit den Rillen 44 ausgebildet.
- An die Kante 48 des ersten Mundstücks 34 schließt sich eine nach unten verlaufende, abgeschrägte, eine Seite des schlitzförmigen Düsenspaltes 51 bildende Fläche 50 an, die schräg nach außen unter einem Winkel von etwas mehr als 90° zur Unterseite des Teils 12 und damit zur Oberseite des ersten Mundstückes 34 verläuft.
- An das untere Ende der Fläche 50 schließt sich eine kurze, parallel zur Oberseite des Mundstücks 34 verlaufende Fläche 52 an, die über ein abgeschrägtes Zwischenstück 54 in die Unterseite des ersten Mundstückes 34 übergeht.
- Die gemäß der Darstellung in den Figuren 1 und 2 rechte Seite des Teils 14 für die Luftzuführung ist mit einer langgestreckten, im Querschnitt rechteckigen Aussparung 56 versehen, in der sich ein ebenfalls plattenförmiges zweites Mundstück 58 befindet. Dieses zweite Mundstück 58 wird also durch Anziehen der Befestigungsschrauben für die beiden Teile 12, 14 in der Aussparung 56 zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Flächen der Teile 14 und 12 eingeklemmt.
- Das zweite Mundstück 58 kann in Richtung des Doppelpfeils 60 an der Seitenwand des Teils 12 entlang nach oben bzw. nach unten verschoben werden. Zu diesem Zweck ist in die Unterseite des Teils 14 eine Verstellschraube 62 eingeschraubt, die mit einem scheiben- oder lappenförmigen Vorsprung 64 versehen ist. Der nach außen vorstehende Rand dieses Vorsprungs 64 greift in eine Nut 66 in der Außenseite des zweiten Mundstückes 58 ein. Durch Drehen der Verstellschraube 58 wird also der Vorsprung 64 in Richtung des Doppelpfeils 60 verschoben, so daß das zweite Mundstück 48 mitgenommen wird.
- Am oberen Rand von Figur 2 ist ein Spalt 68 zwischen den beiden aneinanderliegenden Flächen der Teile 12, 14 angedeutet. Dieser Spalt 68 entsteht nur nach Lösung der Befestigungsschrauben zwischen den beiden Teilen 12, 14. Nun kann durch Drehen der Verstellschraube 62 das zweite Mundstück 58, wie erläutert, in Richtung des Doppelpfeils 60 verschoben werden. Werden nun die Befestigungsschrauben wieder angezogen, so schließt sich der Spalt 68, und das zweite Mundstück 58 wird in der Aussparung 56 zwischen den beiden Teilen 12, 14 eingeklemmt und dadurch fixiert.
- Für die Verstellung des ersten Mundstücks 34 kann ein entsprechender Verstellmechanismus vorgesehen werden.
- Das zweite Mundstück 58 weist einen sich an den Kanal 32 anschließenden Durchlaß 70 auf, der sich, senkrecht zur Zeichenebene nach den Figuren 1 und 2 gesehen, uber die gesamte Tiefe des Teils 14 erstreckt. Wie man aus den Figuren 1 und 2 erkennt, verläuft der Durchlaß 70 unter einen Winkel von etwa 30° zu dem Kanal 32 nach unten, so daß der zugeführt Luftstrom entsprechend umgelenkt wird.
- Von dem Durchlaß 70 gelangt der umgelenkte Luftstrom in einen Stauraum 72, der zwischen der gegenüberliegenden Seitenwand des ersten Teils 12 und einer abgeschrägten Kante des zweiten Mundstückes 58 ausgebildet ist. Wie man erkennt, verjüngt sich dieser Stauraum 72 in ähnlicher Weise, wie es bei dem Stauraum 42 für den Schmelzklebstoff der Fall war, zur Kante 48 hin.
- An das Ende der abgeschrägten, den Stauraum 72 bildenden Fläche des zweiten Mundstückes 58 schließt sich eine weitere, abgeschrägte Fläche 74 an, die der Fläche 50 des ersten Mundstückes 34 gegenüberliegt und gemeinsam mit dieser den schlitzformigen Düsenspalt 51 bildet, der, in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Schmelzklebstoffes, insbesondere seinen Fließeigenschaften, und den Auftrag-Anforderungen eine Stärke von 0,1 bis 1,0 mm, insbesondere 0,2 bis 0,6 mm hat.
- An das untere Ende der Fläche 74 schließt sich eine nach oben verlaufende, abgeschrägte Fläche 76 an, die schließlich in die nach links gerichtete Seitenwand des zweiten Mundstückes 58 übergeht. In Seitenansicht hat also das zweite Mundstück 58 zumindest in seinem unteren Teil die aus Figur 2 ersichtliche Keilform.
- Durch die beschriebene Ausgestaltung des Auslaßbereiches des schlitz förmigen Düsenspaltes zwischen den beiden Flächen 50, 74 entsteht also eine Abrißkante, wie sie für den einwandfreien Auftrag des versprühten Schmelzklebstoffes in Richtung des Pfeils nach Figur 1 auf die in Pfeilrichtung transportierte Warenbahn, bspw. eine Textilbahn 78, erforderlich ist.
- Beim Betrieb dieses Sprühkopfes werden der verflüssigte und damit fließfähige Schmelzklebstoff unter Druck über die Bohrung 20 der Nut 36 in dem ersten Mundstück 34 und die Luft mit Überdruck über die Bohrungen 30, dem Kanal 32 und dem Durchlaß 70 in dem zweiten Mundstück 58 zugeführt.
- Von diesen als Ausbreitkammern dienenden Zwischenkammern 36, 70, die sich etwa über die gesamte Länge des schlitzförmigen Düsenspaltes 51 erstrecken, gelangen der Schmelzklebstoff und die Luft noch jeweils getrennt in die zugehörigen Stauräume 43, 72, deren Querschnitte sich in Transportrichtung verjüngen, so daß sich eine relevante Geschwindigkeitserhöhung von Schmelzklebstoff und Luft ergibt.
- Die beiden stark beschleunigten Medien treffen an der Kante 48 etwa im rechten Winkel aufeinander und gelangen von dort in den schlitzförmigen Düsenspalt 51 zwischen den beiden Flächen 50, 74. Wie man insbesondere aus Figur 2 erkennt, erfährt der stark beschleunigte Luftstrom dabei nur eine relativ geringe Umlenkung, da sein Stauraum 72 etwa in Richtung des schlitzförmigen Düsenspaltes 51 verläuft; der beschleunigte Schmelzklebstoff wird jedoch um einen Winkel von nahezu 90° umgelenkt und dadurch innig mit dem Luftstrom gemischt, der den Schmelzklebstoff mitnimmt und im weiteren Verlauf als "Antriebsmittel" für den Schmelzklebstoff dient.
- Diese Vermischung zwischen Luft und Schmelzklebstoff wird durch die Rillen 44 unterstützt, da der Schmelzklebstoff an der Kante 48 in vielen Einzelfäden austritt und sofort von dem Luftstrom in den schlitzförmigen Düsenspalt 51 mitgerissen wird.
- Durch die beschriebene Verstellung der beiden Mundstücke 34, 58 in Richtung der Doppelpfeile 38, 60 lassen sich die Stauräume 48, 72 und der schlitzförmige Düsenspalt 51 einstellen und bestimmten Betriebsbedingungen passen.
- Da die Mundstücke 34, 58 nur angeschraubt sind, ergibt sich ein modularer Aufbau, so daß sie problemlos ausgewechselt und damit weiteren Anforderungen angepaßt werden können.
- In entsprechender Weise können auch die beiden Teile 12, 14 einzeln ausgetauscht und durch andere Teile ersetzt werden.
Claims (15)
a) mit mindestens einem Zuführkanal für das flüssige Medium,
b) mit mindestens einem Zuführkanal für einen Gasstrom, und
c) mit einer Auslaßöffnung für das Gemisch flüssiges Medium/Gas,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
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