DE1282522B - Spritzkopf zum Ausdruecken eines Fluessigkeitsgemisches - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Deutsche Kl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B05b

75 c-23/02

85g-3

75a-22

P 12 82 522.8-45 (G 45244)

19. November 1965

7. November 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spritzkopf zum Ausdrücken eines Flüssigkeitsgemisches und betrifft insbesondere das Ausdrücken einer gleichförmigen Mischung von Flüssigkeiten, die praktisch während des Ausdrückens bzw. so kurz wie möglieh vor dem Ausdrücken gemischt werden müssen.

Spritzköpfe zum Versprühen und/oder Ausdrücken und Spritzen von mehr oder weniger viskosen Massen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Sie weisen beispielsweise eine zylindrische Kammer auf, welche mehrere im Abstand voneinander versetzte Einlaßöffnungen hat und in der der Kolben mit der zylindrischen Kolbenfläche an der Kolbeninnenwandung gleitend geführt werden und zwischen der hinteren Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung hin und her bewegt werden kann. Ein gewisser Nachteil dieser bekannten Konstruktionen besteht darin, daß die konische Vorderfläche des Kolbens lediglich in das entsprechend geformte vordere Ende der Kammer eingedrückt werden kann, so daß sie dort nur zum Anliegen kommt, nicht aber entlang dieser Wandung gleitend geführt werden kann. Dadurch verbleibt zwangläufig ein geringer Masserest in der Kammer, der die Qualität des Produktes unter Umständen sehr nachteilig beeinflussen as und Ursache von Verkrustungen und Anbacken des Kolbens sein und der nur durch Reinigen der Kammer entfernt werden kann, was jeweils eine unerwünschte und praktisch nachteilige Arbeitsunterbrechung erfordert. Diese Nachteile haften auch allen sonstigen bekannten Spritzkopfkonstruktionen an, bei denen aus strömungstechnischen Gründen eine Verengung des Düsenkanals vorgesehen ist, bedingt durch die Annahme, der Kanaldurchmesser müsse entsprechend der Menge des ausgedrückten Mittels zu der jeweils eingesetzten Düsenöffnung größer als die Düse sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisherigen Nachteile zu beheben und einen Spritzkopf zu schaffen, in welchem die gleitende Bewegung des Kolbens entlang aller Wandteile der Kammerinnenwandung erfolgt und mit welchem sicher verhindert wird, daß an irgendeiner Stelle der Innenwandung der Kammer auch nur die geringsten Reste des Spritzgutes haften bleiben, so daß jegliche Verkrustung und jegliches Anbacken des Kolbens sicher ausgeschlossen sind.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Spritzkopf zum Ausdrücken eines Flüssigkeitsgemisches, bestehend aus einer Mischkammer mit Auslaßöffnungen und einer Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten Einläßöffnungen, die auch im Spritzkopf zum Ausdrücken eines
Flüssigkeitsgemisches

Anmelder:

Gusmer Coatings, Inc.,
Woodbridge, N. J. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. H. Meys, Patentanwalt,

2000 Hamburg 52, Giesestr. 8

Als Erfinder benannt:
Frederick Emil Gusmer,
Mantolocking, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. November 1964
(412423)

Abstand von der Auslaßöffnung angeordnet sind und die so in die Kammer einmünden, daß getrennt voneinander verschiedene Flüssigkeiten in die Kammer eingeführt werden können, sowie einem in der Kammer zwischen der hinteren Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung hin und her bewegbaren Kolben, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Auslaßöffnung den gleichen Durchmesser aufweist wie die Bohrung, in welcher der Kolben geführt ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Seitenwände der Kammer aus elastisch deformierbarem Material und das freie Ende des Kolbens aus Metall bestehen.

Spritzköpfe dieser Art lassen sich auf verschiedenen Gebieten einsetzen, beispielsweise zum Ausdrücken bzw. Auspressen von viskosen Massen, zum Versprühen von schaumbildenden und zum Spritzen von wärmehärtenden Kunstharz-Komponentengemischen. In jedem Fall können die erfindungsgemäßen Spritzköpfe weitgehend wartungsfrei arbeiten, ohne daß die Gefahr besteht, daß durch eventuell zurückgebliebene Restsubstanzen die Qualität der Spritzlinge beeinträchtigt wird und ohne daß der erfindungsgemäße Spritzkopf eine überdurchschnittlich häufige Reinigung benötigt.

809 630/950

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Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel des Ende zum anderen^ einschließh'ch des Auslaß-Versprühens von Polyurethan-Schaum beschrieben, endes 39.

wobei der Ausdruck" »Versprühen« als Sammel- Zu diesem Zweck Tvird das Gehäuses des er-

begriff für eine beliebige Art des Herausdrückens findungsgemäßen Spritzkopfes vorzugsweise, wie in von flüssigen bzw. viskosen Massen verwendet wird. 5 Fig. 1 veranschaulicht, als Rohrgehäuse 41 mit Für viele Anwendungszwecke werden die Massen in einem im großen und ganzen zylindrischen inneren feinyerteilter Form, wie beispielsweise als Nebel oder Hohlräum ausgebildet. Nach vorne zu endet das in 'Tröpfchenform oder in größeren zusammen- Gehäuse in Form eines konischen Flansches 43, hängenden Einheiten, ausgestoßen; man kann' den dessen innerer Durchmesser dem Durchmesser der erfindungsgemäßen Spritzkopf aber auch mit Vorteil io Mischkammer 37 entspricht und die vordere Auslaßverwenden, wenn man mehr oder weniger viskose Öffnung 39 der Mischkammer 37 bildet. Hinter der Massen in Form von kontinuierlichen Strahlen oder Auslaßöffnung 39 und hinter dem konischen Flansch in Strangform ausdrücken will. 43, im Abstand davon angeordnet, befinden sich zwei

Bei den meisten Anwendungszwecken erfolgt das Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen 45 und 47, die sich Herausdrücken der gemischten Flüssigkeiten durch 15 durch die Seitenwände des Rohrgehäuses 41 hinden erfindungsgemäßen Spritzkopf gegen einen durch erstrecken und die nicht diametral gegenfesten Träger; man. kann mittels des erfindungs- überliegend zueinander,.sondern etwas versetzt zugemäßen Spritzköpfes aber auch vermischte Flüssig- einander in tangentialer Richtung mit der Kammer keiten in einen teilweise oder vollständig begrenzten 37 gelegen sind, wie dies am besten aus Fig. 3 eK Bereich, beispielsweise in eine Kammer, ausdrücken, ao sichtlich ist.

Demzufolge kann man den erfindungsgemäßen , Innerhalb des inneren Hohlraums enthält das Spritzkopf bei unterschiedlichen Anwendungs- ' Rohrgehäuse 41 zwei axial im Abstand angeordnete zwecken, wie beispielsweise Aufsprühen eines Über- Stopfbuchsen 49, die eine, zylindrische äußere und zugs auf eine feste Trägersubstanz, Abdichten mittels eine zylindrische innere Form aufweisen und deren Verspritzens eines kontinuierlichen Strahls oder 25 zylindrische Innenform einen Teil der Mischkammer Stranges in eine Fuge, zu einer Naht od. dgl., Ein- 37 dargestellt. Die vordere Stopfbuchse 49 hat ein bringen von Isolierungen durch Ausspritzen eines '" konisch geformtes Vorderende, das gegen das Innere kontinuierlichen oder verteilten Strahls in einen zu des konischen Flansches 43 gelegen ist. Die Stopfisolierenden Zwischenraum, Formung von Form- büchsen 49 bestehen aus einem elastisch deformierkörpern aus geschäumtem oder ungeschäumtem 30 baren Material, das einen . geringen Reibungs-Kunststoff durch Atisspritzen eines Komponenten- koeffizienten hat und das vorteilhaft ein Elastomer, gemisches in eine Hohlform, Bildung von \un- ° wie beispielsweise Polyamid, Polytetrafluoräthylen verformten Körpern aus geschäumtem Kunststoff oder Polytrifluorchloräthylen od. dgl., ist. Die durch Verspritzen des Komponentengemisches, auf Buchsen 49 werden .mittels eines zylindrischen ein in Bewegung befindliches Förderband oder bei 35 Metallrings 51 festgehalten. . . -

sonstigen dem Fachmann bekannten Arbeits- Zwischen den Buchsen 49 befindet sich ein ge-

methoden, einsetzen. "' spaltener Einsatz 53, der aus zwei gleichen Hälften

Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungs- 55 besteht, wie sie in Fig. 3 im ausgezogenen Zugegenstandes sind in der Zeichnung veranschaulicht. stand im einzelnen veranschaulicht sind. Ein Vorsatz Es zeigt 40 57 hinter dem Metallring 51 befindet sich mittels.

Fig. 1 vergrößert im- Schnitt Ventil und Aus- eines Schraubengewindes im Eingriff mit dem Rohrdrucköffnung eines erfindungsgemäßen Spritzkopfes, ^<; gehäuse 41 und preßt in geeigneter Weise die F i g. 2 einen Schnitt nach 2-2 der F i g. 1, Buchsen 49 und den Metallring 51 sowie den Einsatz

Fig. 3 noch stärker vergrößert, in perspektivischer 53 innerhalb des Inneren des Rohrgehäuses 41 zu-Änsicht, den Ventilzylinder eines erfindungsgemäßerr 45 sammen. Der Vorsatz 57 ist an der Vorrichtung so Spritzkopfes und . _ befestigt, daß die Stopfbuchsen 49 unter Druck ge-.

³ Fig. 4 eine ähnliche Ausführungsform wie in' "'halten und etwas deformiert werden, so daß ein Fig. 1, jedoch von einem abgeänderten erfindungs- großer Teil ihres Innendurchmessers geringer ist als gemäßen Spritzkopf, , der Innendurchmesser des Metallrings 51 und des

In Fig. 1 ist das in dem (nicht dargestellten^ 50 gespaltenen Einsatzes53 und etwas weniger als der Spritzkopf herausnehmbar angeordnete Gehäuse mit äußere Durchmesser des freien Endes des Kolbens 5 bezeichnet. Ein Kolben 15 ist hin und her -'· 15. Der innere Durchmesser des Metallrings 51 und verschiebbar in dem Gehäuses angeordnet. Der des gespaltenen Einsatzes53 ist etwa gleich oder nur Kolben 15 ist anschließend an sein vorderes oder wenig größer als der äußere Durchmesser des freies Ende zylindrisch geformt und hat einen 55 Kolbens 15, so daß der Kolben 15 gleitbar eingepaßt gleichförmigen äußeren Durchmesser. An seinem werden kann, mit nur demjenigen Spiel, das erforder-(nicht dargestellten) rückwärtigen Ende ist der "" lieh ist, um ein leichtes Gleiten des Kolbens in diesen Kolben 15 in geeigneter Form, beispielsweise über Teilen zu ermöglichen.

eine Ansatznut, die mittels Schraubengewinde auf- ' Der gespaltene Einsatz 53 hat eine zylindrische sitzt, so befestigt, daß er kontinuierlich vorwärts ge- 60 äußere Oberfläche 59 und eine zylindrische innere drückt, geführt und gehalten werden kann. Durch Oberfläche 61, die einen Teil der Mischkammer 37 entsprechende Leitungen wird das Druckmedium für " darstellt. Die Hälften 55 sind vollständig zusammendie Bewegung des Kolbens in beliebiger bekannter passend ausgebildet, so daß diese zylindrischen Weise zu- bzw. abgeführt. Flächen vervollständigt werden. Im zusammenge-

Das vordere Ende des Kolbens 15 ist in einer 65 bauten Zustand weist der Einsatz 53 eine radiale Mischkammer 37 innerhalb des Gehäuses 5 gelegen. ringförmige äußere Endfläche 63 auf. Jede Hälfte 55 Die Mischkammer 37 hat ein Auslaßende 39 und ber ' hat flache Kantenflächen 65 und 67, die parallel sitzt eine gleichförmige Querschnittsform von einem zueinander gelegene und im Abstand angeordnete

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ebene Flächen darstellen. Diese ebenen Flächen sind folge der Abwinklungen der Aussparungen 69 vonjeweils in gleichen Abständen auf jeder Seite der einander vermittelt wird. Die vermischten Flüssig_T Achse des Einsatzes 53 gelegen; diese Abstände sind keiten strömen dann zum Auslaß hin und durch die geringer als der Radius des Einsatzes 53. Die Ober- Auslaßöffnung 39 hindurch, und zwar in eines fläche 65 jeder der Hälften 55 hat eine darin an- 5 weitestgehend schraubenförmigen Bewegung. Infolge geordnete Vertiefung 69. Jede Vertiefung 69 ist nach der hohen kinetischen Energie des Strahls kann der oben offen und hat eine solche Länge, gemessen Strahl in kleine Teilchen oder Tröpfchen zerteilt parallel der Achse des Einsatzes 53, die wenigstens werden. Jedoch wird dadurch, daß das Auslaßende mehrmals größer ist als die Tiefe, gemessen in peri- der Mischkammer etwa den gleichen Durchmesser pherer Richtung des Einsatzes 53. Vorzugsweise sind io hat wie der übrige Teil der Mischkammer, diesen diese Aussparungen wenigstens fünfmal so lang wie Tropfen eine größere Form vermittelt, als wenn die tief. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des er- Auslaßöffnung in ihrem Durchmesser vermindert fmdungsgemäßen Spritzkopfes sind die Aussparun- wäre, wie dies üblicherweise der Fall ist.
gen 69 etwa zehnmal länger als tief. Wenn dann der Kolben nach vorn in seine am

Die Aussparung in einer Oberflächenkante 65 15 weitesten vorgeschobene Stellung, die der mit der wird mittels einer entsprechend geformten Ober- gestrichelten Linie dargestellten Lage des Kolbens 15 flächenkante 67 der anderen Hälfte 55 verschlossen. in der F i g. 1 entspricht, bewegt wird, nimmt das Es werden auf diese Weise zwei Einlaßöffnungen in vordere oder freie Ende des Kolbens 15 praktisch die Mischkammer 37 gebildet, die zusammenpassen den gesamten Raum der Auslaßöffnung 39 ein und mit den Einlaßöffnungen 45 und 47 durch das Rohr- 20 ragt vorzugsweise etwas über die Auslaßöffnung 39 gehäuse 41. Die Einlaßöffnungen 45 und 47 stehen heraus. Bei dieser nach vorn gerichteten Bewegung getrennt voneinander abwechselnd mit (nicht ge- des Kolbens 15 wird praktisch die gesamte Flüssigzeigten) Zuleitungen für die Zuführung der Spritz- keit in der Mischkammer 37 mechanisch ausgegutkomponenten in direkter Verbindung, so daß stoßen. Wenn es sich um eine solche Flüssigkeit beispielsweise zwei unter Druck stehende Flüssig- 25 handelt, die sich kurze Zeit nach dem Vermischen keiten durch die Einlaßöffnungen 45 und 47 und zu einer relativ harten Substanz verfestigt, dann läßt dann durch die mittels der Aussparungen 69 ge- sich der mit dem erfindungsgemäßen Spritzkopf erbildeten Einlaßöffnungen nach innen in die Misch- reichte technische Vorteil besonders deutlich erkammer 37 geleitet werden können. Die Einlaß- kennen; es bleibt bei dem erfindungsgemäßen Spritzöffnungen, die in dieser Weise von den Aussparun- 30 kopf praktisch keine vermischte Flüssigkeit in der gen 69 gebildet werden, sind vorzugsweise nicht Mischkammer zurück, die härten kann. Andererseits diametral gegenüberliegend zueinander angeordnet, ist die Spritzpistole sofort wieder für weiteren Gesondern sind von der Achse des Einsatzes 53 in ge- brauch fertig; sie kann sogleich, wenn der Kolben 15 eignetem Abstand entfernt gelegen. wieder zurückgezogen ist, erneut in Tätigkeit treten.

Das freie Ende des Kolbens 15 ist in dieser Weise 35 Es ist demzufolge nicht erforderlich, die Spritzpistole gleitbar aus einer Lage, in der er innerhalb der nach jeder Benutzung zu reinigen,
rückwärtigen Stopfbuchse 49 angeordnet ist, durch Eine abgeänderte Form eines Gehäuses ist in

die Aussparungen 69 und durch und hinter die F i g. 4 gezeigt. Das Gehäuse ist dort mit 71 bevordere Stopfbuchse 49 zu einer Lage, wie sie in zeichnet. Es weist ein Rohrgehäuse 73 mit einem gestrichelten Linien rechts außen in F i g. 1 ange- 40 konischen Flansch 75 auf. Das Rohrgehäuse 73 hat zeigt ist, worin das freie Ende des Kolbens 15 etwas zwei im Abstand voneinander axial versetzte Einüber das Auslaßende 39 der Mischkammer 37 vor- laßöffnungen 77 und 79, die durch das Gehäuse hinragt. Wenn die Buchsen 49 so zusammengedrückt durchragen, und diese können in der gleichen Weise sind, daß sie einen etwas geringeren inneren Durch- angeordnet sein, wie dies für die Einlaßöffnungen 45 messer haben, verglichen mit dem äußeren Durch- 45 und 47 des Rohrgehäuses 41 zuvor beschrieben messer des Kolbens 15, dann kann man erkennen, worden ist. Eine Muffe 81, die aus festem, elastisch daß in dem Maße, wie der Kolben 15 durch die deformierbarem Material, wie im Zusammenhang Buchsen 49 hindurchgeführt wird, die Buchsen 49 mit den Buchsen 49 beschrieben, besteht, ist in dem ein wenig ausgedehnt werden durch das Hindurch- inneren Hohlraum des Rohrgehäuses 73 angeordnet, drücken des freien Endes des Kolbens 15. Das freie 50 Die inneren zylindrischen Flächen der Muffe 81 und Ende des Kolbens 15 reinigt den Durchgang, wäh- die radialen inneren Kanten des konischen Flansches rend es durch die Buchsen nach vorn getrieben wird, 75 umgrenzen eine Mischkammer, die die gleiche und es wurde gefunden, daß diese Reinigungs- Konfiguration hat wie die Mischkammer 37. Eine wirkung ausreicht, um praktisch die gesamte ge- vorstehende Nut 83 dient zum axialen Zusammenmischte Flüssigkeit aus dem Durchgang zu entfernen 55 pressen der Muffe 81, so daß die Muffe 81 gering- und ein Anbacken des Kolbens in dem Durchgang förmig deformiert werden kann, damit sie die zylininfolge Hartwerdens der Mischung zu verhindern. drische Form der Mischkammer annimmt. Der

Wenn mit dem Spritzkopf gearbeitet wird, dann Kolben 85, der innerhalb der Mischkammer hin wird der Kolben 15 nach hinten gezogen, bis er mit und her beweglich ist, hat einen äußeren Durchseinem rückwärtigen Ende gegen einen (nicht ge- 60 messer, der etwas größer ist als die radial nach innen zeigten) Kolbenanschlag trifft. In dieser Lage, die deformierte innere Oberfläche der Muffe 81. Die der in ausgezogenen Linien in F i g. 1 wieder- Muffe 81 weist Einlaßöffnungen 87 und 89 auf, die gegebenen Stellung entspricht, bewegt sich das mit den jeweiligen Einlaßöffnungen 77 und 79 des vordere oder freie Ende des Kolbens 15 zum rück- Rohrgehäuses 73 zusammenwirken, und sie dienen wältigen Ende der Aussparungen 69, und die ver- 65 dem gleichen Zweck, wie im Zusammenhang mit den schiedenen Flüssigkeiten, die unter Druck einge- F i g. 1 bis 3 zuvor beschrieben. Die Einlaßöffnungen bracht werden, treten in die Mischkammer, worin 87 und 89 erstrecken sich durch das Material der ihnen eine rotierende und strudelnde Bewegung in- Muffe 81 hindurch. Abgesehen von diesen Unter-

schieden ist die Funktion und Arbeitsweise der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform praktisch die gleiche wie diejenige der in den Fig. 1 bis 3 veranschaulichten Ausführungsform.

Claims (3)

5 Patentansprüche:

1. Spritzkopf zum Ausdrücken eines Flüssigkeitsgemisches, bestehend aus einer Mischkammer mit Auslaßöffnungen und einer Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten Ein-■ laßöffhungen, die auch im Abstand von der Auslaßöffnung angeordnet sind, und die so in die Kammer einmünden, daß getrennt voneinander verschiedene Flüssigkeiten in die Kammer eingeführt werden können, sowie einem in der Kammer zwischen der hinteren Einlaßöffnung und der Ausläßöffnung hin und her bewegbaren Kolben dadurch gekennzeichnet, daß . die Auslaßöffnung (39) den gleichen Durchmesser

aufweist wie die Bohrung, in welcher der Kolben (15) geführt ist.

2. Spritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände der Kammer (37) aus elastisch deformierbarem Material und das freie Ende des Kolbens (15) aus Metall bestehen.

3. Spritzkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (37) in dem Zustand, in dem sie keinen Kontakt mit dem Kolben (15) hat, einen Durchmesser aufweist, der etwas geringer ist als der äußere Durchmesser des Kolbens.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster 1 9i7 254;
britische Patentschrift Nr. 823 434;
französische Patentschriften Nr. 1 366 087,
370 513.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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