EP0401478A2 - Vorrichtung zum nebelarmen Feinstzerstäuben eines flüssigen Wirkstoffes - Google Patents

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EP0401478A2
EP0401478A2 EP90104888A EP90104888A EP0401478A2 EP 0401478 A2 EP0401478 A2 EP 0401478A2 EP 90104888 A EP90104888 A EP 90104888A EP 90104888 A EP90104888 A EP 90104888A EP 0401478 A2 EP0401478 A2 EP 0401478A2
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housing
nozzle
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compressor
container
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Wilfried Jokisch
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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
    • B05B7/24—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 with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device
    • B05B7/2402—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. by hand; Apparatus comprising containers fixed to the discharge device
    • B05B7/2405—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. by hand; Apparatus comprising containers fixed to the discharge device using an atomising fluid as carrying fluid for feeding, e.g. by suction or pressure, a carried liquid from the container to the nozzle
    • B05B7/2416—Apparatus to be carried on or by a person, e.g. by hand; Apparatus comprising containers fixed to the discharge device using an atomising fluid as carrying fluid for feeding, e.g. by suction or pressure, a carried liquid from the container to the nozzle characterised by the means for producing or supplying the atomising fluid, e.g. air hoses, air pumps, gas containers, compressors, fans, ventilators, their drives

Definitions

  • the present innovation relates to a device for low-fog, fine atomization of a liquid active substance, preferably a release agent for electric welding. It is generally known that the spray cans used for many active substances are extremely harmful to the environment due to the propellant gas.
  • the present innovation is based on the object of creating a device of the generic type as a replacement for spray cans with propellant gases of all types, which can be operated without using substances which are harmful to the environment, atomization being equated with that of spray cans.
  • the device should also be ergonomically designed and functional without the use of cables and hoses
  • the stated object is achieved by a device which contains an electric motor which can be fed by an accumulator and a compressor which can be driven by the electric motor for generating a delivery pressure for the substance filled into a container.
  • the device according to the innovation can be seen in the sense of an electric tool which works according to the injector principle. Compressed air is now used in an environmentally friendly manner for atomization instead of the propellant gas. An air jet is generated by the compressor, which causes pressure conditions such that the suction created by the negative pressure in the injector removes the active substance in question sucks the container and atomizes it by mixing it with the air. Since the electric motor is powered by a rechargeable battery, the power supply cable is not required.
  • the device Since the compressor is integrated in the device, no hose line is necessary.
  • the device is designed so that it is weight and size so that it is easy to handle with one hand. It should preferably be used in the commercial sector, for example in welding technology, in order to spray a release agent as a wafer-thin film onto the surface adjacent to a weld seam to be drawn, so that no weld spatter adheres to the workpieces.
  • An extremely fine atomization is achieved by means of the device due to the high discharge of compressed air, so that the quantity of active substance expelled is extremely small.
  • the electric motor and the compressor are expediently arranged in a housing which has a compressed air channel and a liquid channel, the container for the active substance being fixable on the housing and the container being assigned a nozzle which can be screwed onto the housing and into which a nozzle needle engages.
  • the atomized active ingredient exits through the nozzle opening.
  • the nozzle is adjustable relative to the nozzle needle. Since the accumulator must be recharged after a certain operating time, it is provided in a further embodiment that it can be fixed interchangeably on the housing by means of a quick-action clamping device.
  • An ergonomically favorable shape is achieved if the housing is angular and has a handpiece that in the upper area of the handpiece for switching the electric motor on and off Housing wall inserted switch is provided, and that the battery can be fixed at the bottom of the handpiece of the housing.
  • the housing consists of two housing halves which are essentially mirror images. A compact design is achieved if the active substance container is provided at the side next to the accumulator with a slight offset and that the compressor is fixed in the housing above the active substance container.
  • the hand-held device shown in FIG. 1 for the very fine atomization of a liquid active ingredient contains an angularly shaped housing 10 which, in a manner not shown, consists of two housing halves screwed together. In order to make the components arranged in the interior of the housing visible, the housing half located at the top in the illustration according to FIG. 1 is removed. The left part of the housing 10 in the illustration is inclined at a relatively small angle to the vertical and forms a handpiece 11 that can be gripped with one hand. At the lower free end of the handpiece 11, an accumulator 13 is interchangeably attached by means of a tension spring 12. To replace the accumulator 13, it is not necessary to dismantle the housing 10.
  • the housing 10 also has an upper receiving space for a direct current motor 14 which can be supplied with current with a voltage of 12 V by the accumulator 13 and a piston compressor 15 which is driven by the direct current motor 14. Since DC motors and piston compressors are generally known, they are not explained in more detail.
  • a pinion 16 is mounted on the drive shaft of the direct current motor 14 to drive the piston compressor 15 keyed, which is in engagement with a spur gear 17 with a larger number of teeth, which drives a crank disk 18 of the piston compressor 15.
  • the DC motor 14 is switched on and off by means of a pressure switch 19 inserted into the walls of the housing 10.
  • the electrical connections are made by two cables 20, 21.
  • the device further includes a bottle-shaped active substance container 22, which lies below the space occupied by the direct current motor 14 and the piston compressor 15.
  • the imaginary extensions of the central longitudinal axes of the handpiece 11 and the active substance container 22 enclose a relatively small acute angle.
  • the active substance container has an externally threaded neck in order to screw it into a screw cap 23 arranged on the housing 10.
  • the housing also has an extension 24 which extends in the direction of the active substance container 22.
  • This approach 24 includes an outflow channel that is perpendicular to the central longitudinal axis of the active substance container 22.
  • a nozzle is screwed into the attachment 24 using seals.
  • the nozzle 25 is aligned with the outflow channel.
  • the device for establishing the conductive connection between the piston compressor 15 and the active substance container 22 contains a liquid channel and a compressed air channel, which run parallel and at a distance from one another, the compressed air channel facing the handpiece 11. From the description in connection with the drawing it follows that the very fine atomization according to the generally known injector system using the nozzle 25 can be seen. The principle is not explained in more detail.
  • a longitudinally extending nozzle needle 26 is arranged in the outflow channel of the neck 24, which is not adjustable.
  • the nozzle 25 has an externally threaded screw socket 27 which can be screwed into a counterpart of the extension 24. Sealing takes place via generally known seals which are not explained in detail.
  • the distance of the free end of the nozzle needle 26 for opening the nozzles 25 is changeable. This allows the shape of the emerging beam to be changed. This nozzle 25 is therefore provided with a knurling 28.
  • Fig. 2 also shows that the nozzle needle 26 has a projection of relatively small diameter and short length at the free end and then has a substantially larger cylindrical center piece in diameter.
  • the housing 10 is subjected to impact and heat and is therefore preferably made of aluminum for reasons of stability. From Fig. 1 and the description it follows that neither a power supply nor a compressed air supply is necessary to operate the device. The atomization is carried out using compressed air, without any substances that are harmful to the environment. For ongoing operation, it is only necessary to replace the discharged accumulator 13 with a recharged one. The operating pressure achieved with the compressor is in the range of 0.4 bar.

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Abstract

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit einem Elektromotor (14) ausgerüstet, der von einem wiederaufladbaren Akkumulator (13) gespeist wird. Die Vorrichtung beinhaltet ferner einen Verdichter (15), der von dem Elektromotor angetrieben wird, um einen Förderdruck für den in einen Behälter (22) eingefüllten Stoff zu erzeugen. Die Vorrichtung arbeitet nach dem Injektorprinzip. Zur Zerstäubung wird anstelle des Treibgases in umweltfreundlicher Weise Druckluft verwendet. Die Vorrichtung ist so ausgelegt, daß sie bequem zu handhaben ist.
Die Vorrichtung ist besonders für Trennmittel geeignet, die bei der Elektroschweißung verwendet werden.

Description

  • Die vorliegende Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum nebelarmen Feinst­zerstäuben eines flüssigen Wirkstoffes, vorzugsweise eines Trennmittels für die Elektroschweißung. Es ist allgemein bekannt, daß die für viele Wirkstoffe verwendeten Spraydosen die Umwelt äußerst stark belasten, bedingt durch das Treibgas.
    Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art als Ersatz für Spraydosen mit Treibgasen aller Art zu schaffen, die ohne Verwendung von für die Umwelt schädlichen Stoffen zu betreiben ist, wobei die Zerstäubung mit der von Spraydosen gleichzusetzen ist. Die Vorrichtung soll außerdem ergonomisch günstig gestaltet und ohne Verwendung von Kabeln und Schläuchen funktionsfähig sein
  • Die gestellte Aufgabe wird neuerungsgemäß durch eine Vorrichtung ge­löst, die einen von einem Akkumulator speisbaren Elektromotor, einen von dem Elektromotor antreibbaren Verdichter zur Erzeugung eines För­derdruckes für den in einen Behälter eingefüllten Stoff beinhaltet. Die neuerungsgemäße Vorrichtung ist im Sinne eines Elektrowerkzeuges zu sehen, welches nach dem Injektorprinzip arbeitet. Zur Zerstäubung wird nunmehr anstelle des Treibgases in umweltfreundlicher Weise Druck­luft verwendet. Durch den Verdichter wird ein Luftstrahl erzeugt, der bewirkt, daß solche Druckverhältnisse entstehen, daß der durch den Unterdruck im Injektor entstandene Sog den betreffenden Wirkstoff aus dem Behälter saugt und durch eine Vermischung mit der Luft zerstäubt. Da der Elektromotor von einem wiederaufladbaren Akkumulator gespeist wird, entfällt das Stromzuführungskabel. Da der Verdichter in die Vor­richtung integriert ist, ist keine Schlauchleitung notwendig. Die Vor­richtung ist so ausgelegt, daß sie vom Gewicht und von der Größe her so ist, daß sie bequem mit einer Hand zu handhaben ist. Sie soll vor­zugsweise für den gewerblichen Bereich verwendet werden, beispielsweise in der Schweißtechnik, um ein Trennmittel als hauchdünnen Film auf die an einer zu ziehenden Schweißnaht angrenzenden Fläche zu sprühen, damit keine Schweißspritzer an den Werkstücken haftenbleiben. Mittels der Vor­richtung wird eine äußerst feine Zerstäubung durch den hohen Ausstoß an Preßluft erreicht, so daß die ausgestoßene Menge des Wirkstoffes extrem gering ist.
  • Zweckmäßigerweise sind der Elektromotor und der Verdichter in einem Ge­häuse angeordnet, welches einen Druckluftkanal und einen Flüssigkeits­kanal aufweist, wobei an dem Gehäuse der Behälter für den Wirkstoff festlegbar und wobei dem Behälter eine am Gehäuse anschraubbare Düse zugeordnet ist, in die eine Düsennadel eingreift. Der zerstäubte Wirk­stoff tritt durch die Düsenöffnung aus. Die Anbringung des Elektromotors und des Verdichters in einem Gehäuse bringt in einfacher Weise die not­wendige Sicherheit zum Schutz der genannten Teile. Aus Stabilitätsgrün­den ist es besonders vorteilhaft, wenn dieses Gehäuse aus Aluminium ge­fertigt wird, da das Gerät überwiegend in der Schweißtechnik eingesetzt wird und somit die besagten Teile auch vor Hitze geschützt sind. Es ist jedoch auch denkbar, daß das Gehäuse aus einem geeigneten Kunststoff gefertigt ist. Um den aus der Düse austretenden Strahl zu verändern, ist vorgesehen, daß die Düse gegenüber der Düsennadel einstellbar ist. Da der Akkumulator nach einer bestimmten Betriebszeit wieder aufgeladen werden muß, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß er mittels einer Schnellspanneinrichtung am Gehäuse auswechselbar festlegbar ist. Eine ergonomisch günstige Form wird erreicht, wenn das Gehäuse winkel­förmig ausgebildet ist und ein Handstück aufweist, daß im oberen Bereich des Handstückes zum Ein- und Ausschalten des Elektromotors ein in die Gehäusewandung eingesetzter Schalter vorgesehen ist, und daß der Akku­mulator am unteren Rand des Handstückes des Gehäuses festlegbar ist. Zur Montage ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse aus zwei Gehäuse­hälften besteht, die im wesentlichen spiegelbildlich ausgebildet sind. Eine kompakte Bauweise wird erreicht, wenn der Wirkstoffbehälter in einem geringen Versatz seitlich neben dem Akkumulator vorgesehen ist, und daß der Verdichter im Gehäuse oberhalb des Wirkstoffbehälters festgelegt ist.
  • Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Neuerung noch näher er­läutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine neuerungsgemäße Vorrichtung im Aufriß und
    • Fig. 2 die Düse als Einzeldarstellung.
  • Die in der Fig. 1 aufgezeigte handgeführte Vorrichtung zum Feinstzer­stäuben eines flüssigen Wirkstoffes beinhaltet ein winkelförmig ausge­bildetes Gehäuse 10, welches in nicht näher dargestellter Weise aus zwei miteinander verschraubten Gehäusehälften besteht. Um die im Inne­ren des Gehäuses angeordneten Bauteile sichtbar zu machen, ist die in der Darstellung nach der Fig. 1 oben liegende Gehäusehälfte entnommen. Der in der Darstellung linke Teil des Gehäuses 10 ist unter einem rela­tiv kleinen Winkel zur Vertikalen geneigt und bildet ein mit einer Hand greifbares Handstück 11. Am unteren freien Ende des Handstückes 11 ist mittels einer Spannfeder 12 ein Akkumulator 13 auswechselbar angesetzt. Zum Auswechseln des Akkumulators 13 ist es nicht notwendig, das Gehäuse 10 zu demontieren. Das Gehäuse 10 weist außerdem einen oberen Aufnahmeraum für einen von dem Akkumulator 13 mit Strom mit einer Spannung von 12 V versorgbaren Gleichstrommotor 14 und einem von dem Gleichstrommotor 14 angetriebenen Kolbenkompressor 15 auf. Da Gleichstrommotoren und Kolbenkompressoren allgemein bekannt sind, wer­den sie nicht näher erläutert. Zum Antrieb des Kolbenkompressors 15 ist auf die Antriebswelle des Gleichstrommotors 14 ein Ritzel 16 auf­ gekeilt, welches mit einem Stirnrad 17 mit größerer Zähnezahl in Ein­griff steht, welches eine Kurbelscheibe 18 des Kolbenkompressors 15 an­treibt. Der Gleichstrommotor 14 wird mittels eines in die Wandungen des Gehäuses 10 eingesetzten Druckschalters 19 ein- und ausgeschaltet. Die elektrischen Verbindungen erfolgen durch zwei Kabel 20,21.
  • Die Vorrichtung beinhaltet ferner einen flaschenförmigen Wirkstoffbehäl­ter 22, der unterhalb des von dem Gleichstrommotor 14 und des Kolben­kompressors 15 beanspruchten Raumes liegt. Die gedachten Verlängerungen der Mittellängsachsen des Handstückes 11 und des Wirkstoffbehälters 22 schließen einen relativ kleinen spitzen Winkel ein. Der Wirkstoffbehäl­ter weist einen mit Außengewinde versehenen Hals auf, um ihn in einer am Gehäuse 10 angeordnete Einschraubkappe 23 einzudrehen. Das Gehäuse weist außerdem noch einen in Richtung zum Wirkstoffbehälter 22 sich erstreckenden Ansatz 24 auf. Dieser Ansatz 24 beinhaltet einen Ausström­kanal, der rechtwinklig zur Mittellängsachse des Wirkstoffbehälters 22 steht. Dem Handstück 11 gegenüberliegend ist in den Ansatz 24 eine Düse unter Verwendung von Dichtungen eingeschraubt. Die Düse 25 steht fluchtend zum Ausströmkanal. In nicht näher dargestellter Weise ent­hält die Vorrichtung zum Herstellung der leitenden Verbindung zwischen dem Kolbenkompressor 15 und dem Wirkstoffbehälter 22 einen Flüssigkeits­kanal und einen Druckluftkanal, die parallel und im Abstand zueinander verlajfen, wobei der Druckluftkanal dem Handstück 11 zugewandt liegt. Aus der Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung ergibt sich, daß das Feinstzerstäuben nach dem allgemein bekannten Injektorsystem unter Verwendung der Düse 25 zu sehen ist. Das Prinzip wird nicht näher er­läutert.
  • Aus der Fig. 2 ergibt sich, daß in dem Ausströmkanal des Ansatzes 24 eine sich in Längsrichtung erstreckende Düsennadel 26 angeordnet ist, die nicht verstellbar ist. Die Düse 25 weist mit Außengewinde versehenen Einschraubstutzen 27 auf, der in ein Gegenstück des Ansatzes 24 eindreh­bar ist. Die Abdichtung erfolgt über nicht näher erläuterte allgemein bekannte Dichtungen. Aus der Fig. 2 ergibt sich, daß der Abstand des freien Endes der Düsennadel 26 zur Öffnung der Düsen 25 veränderbar ist. Dadurch läßt sich die Form des austretenden Strahl es verändern. Diese Düse 25 ist deshalb mit einer Rändelung 28 versehen. Die Fig. 2 zeigt außerdem, daß die Düsennadel 26 am freien Ende einen Ansatz von verhältnismäßig geringem Durchmesser und geriner Länge hat und dann ein im Durchmesser wesentlich größeres zylindrisches Mittelstück auf­weist.
  • Das Gehäuse 10 wird in der Praxis durch Schläge und Hitze belastet und ist deshalb aus Stabilitätsgründen vorzugsweise aus Aluminium gefertigt. Aus der Fig. 1 und der Beschreibung ergibt sich, daß zum Betrieb der Vorrichtung weder eine Stromzuführung noch eine Druckluftzuführung notwendig ist. Die Zerstäubung erfolgt unter Verwendung von Druckluft, ohne irgendwelche Stoffe, die für die Umwelt schädlich sind. Zum laufen­den Betrieb ist es nur notwendig, den entladenen Akkumulator 13 gegen einen wiederaufgeladenen auszutauschen. Der mit dem Verdichter erzielte Betriebsdruck liegt im Bereich von 0,4 bar.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum nebelarmen Feinstzerstäuben eines flüssi­gen Wirkstoffes, vorzugszweise eines Trennmittels für die Elektroschweißung, gekennzeichnet durch einen von einem Akkumulator (13) speisbaren Elektromotor (14), einen von dem Elektromotor (14) antreibbaren, vorzugsweise als Kol­benkompressor (15) ausgebildeten Verdichter zur Erzeugung eines Förderdruckes für den in einen Behälter (22) eingefüll­ten Wirkstoff.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor und der Verdichter in einem Ge­häuse (10) angeordnet sind, welches einen Druckluft­kanal und einen Flüssigkeitskanal aufweist, daß an dem Gehäuse (10) der Behälter (22) festlegbar ist, und daß dem Behälter (22) eine am Gehäuse (10) an­schraubbare Düse (25) zugeordnet ist, und daß im In­nenraum der Düse (25) eine Düsennadel (26) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (25) gegenüber der Düsennadel (26) ein­stellbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Akkumulator (13) mittels einer Schnellspann­einrichtung, beispielsweise mittels einer Spannfeder (12) am Gehäuse (10) auswechselbar festlegbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) winkelförmig ausgebildet ist und ein Handstück (11) aufweist, daß im Bereich des Hand­stückes (11) zum Ein- und Ausschalten des Elektromotors (14) ein in die Gehäusewandung eingesetzter Schalter, vorzugsweise ein Druckschalter vorgesehen ist, daß der Akkumulator (13) am unteren Rand (des Handstückes (11) festlegbar ist, und daß das Gehäuse (10) aus zwei mit­einander verbundenen, im wesentlichen spiegelbildlich ausgebildeten Gehäusehälften besteht.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor­richtung einen in Fluchtrichtung zur Düse (25) lie­genden Ausströmkanal aufweist, der mit dem Druckluft­kanal und dem Flüssigkeitskanal leitend in Verbindung steht.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gedachten Ver­längerungen der Mittellängsachsen des Handstückes (11) und des Wirkstoffbehälters (22) einen relativ kleinen, spitzen Winkel einschließen.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung des Elektromotors (14) 12 Volt beträgt, und daß der von dem Verdichter erzeugte Förderdruck im Bereich von 0,4 bar liegt.
EP19900104888 1989-06-08 1990-03-15 Vorrichtung zum nebelarmen Feinstzerstäuben eines flüssigen Wirkstoffes Withdrawn EP0401478A3 (de)

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DE8907004U 1989-06-08

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