DE2033951A1

DE2033951A1 - Zerstäuberdüse fur eine Anlage zum Spritzen von Farbe, Email oder dergleichen

Info

Publication number: DE2033951A1
Application number: DE19702033951
Authority: DE
Inventors: Roger. Meylan; Weil Marcel Grenoble; Tholome (Frankreich)
Original assignee: Tunzini Sames SA
Current assignee: Tunzini Sames SA
Priority date: 1969-07-08
Filing date: 1970-07-08
Publication date: 1971-01-28
Also published as: FR2052003A5; DE7025733U; GB1320016A; FR2052002A5

Description

Dr. ing. Walter Abitz .

Dr. Dieter F. Morf
Dr. Hans-A. Brauns

8 München 86, Hewtnauerstr.28

8. Juli 1970 GAS 112 + 113

TUNZINI-SAMES
21, rue Jean Mace, 38 Grenoble, Frankreich

Zerstäuberdüse für eine Anlage zum Spritzen von farbe, Email oder dergleichen

Die vorliegende "Erfindung betrifft eine Sprühdüse für eine Farbspritzpistole und insbesondere eine elektrostatische Sprühdüse zum Auftragen von Farbschichten, Emailschichten, und dergleichen. '

Man hat bereits derartige Sprühdüsen hergestellt, -welche einen ersten Ringkörper zur Abgabe des flüssigen zu versprühenden Erzeugnisses aufwiesen, sowie einen zweiten dazu konzentrischen Ringkörper für die Zerstäubungsluft, wobei der erste Ringkörper sich nach vorne erweitert und in ihm ein mittig angeordneter Zerstäuber angeordnet ist, welcher einen ringförmigen Austrittskanal für die zu zerstäubende Flüssigkeit bildet. Diese Ausführungsformen waren im wesentlichen darauf abgestellt, ein Aufeinandertreffen des Flüssigkeitsstrahls und des Luftstrahla herbeizuführen, indem die Flüssigkeit in

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^f> Γ) 1Ί 9

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eine vorbereitende Phase für die Zerstäubung geführt wurde, in welcher sie in der Form einer dünnen Schicht vorlag. Derartig aufgebaute Zerstäubungsdüsen sind für eine ordnungsgemäße Zerstäubung geeignet bei Leistungen in der Grössenordnung von 10 bis maximal 20 Liter/Stunde. Die maximale Durchmesserabmessung des zentralen Zerstäubers liegt zwischen 5 und 8 mm, wobei bei derartigen Abmessungen und der genannten Flüssigkeitsleistung kein besonderes Problem besteht, eine zufriedenstellende Zerstäubung zu erzielen. Wird dagegen eine höhere Leistung angestrebt, beispielsweise das doppelte oder vierfache der genannten Leistung, so hat die Erfahrung gezeigt, dass dazu eine einfache entsprechende Vergrösserung der Zerstäuberdüse nicht ausreicht. Es treten dabei verschiedene Mangel auf, wovon der wichtigste in einer Ausflussverringerung der Flüssigkeit besteht, .durch welche Erscheinung stossartige Flüssigkeitsstrahlen mit veränderlicher Leistung periodisch auftreten, welche zu einer schlechten Zerstäubung zum Zeitpunkt der maximalen Leistungsabgabe führen, die merklich höher liegt als die mittlere Leistungsabgabe. Man hat diesem Mangel teilweise.dadurch abgeholfen, dass man die mittlere Leistung verringert oder entsprechend die Düse überdimensioniert hat.

Der vorliegenden Erfindung! liegt unter anderem die Aufgabe · zugrunde, eine Zerstäubungsdüse hoher Leistung zu schaffen, • welche eine kontinuierliche Strömung abgibt und eine optimale Zerstäubung ermöglicht. Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zerstäubungsdüse dieser Art zu schaffen, welche geeignet dimensioniert ist, um eine erhöhte Leistung zu liefern ohne die vorausgehend aufgeführten Mangel aufzuweisen.

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GAS 112 +113 . τ

Der vorliegenden Erfindung liegt die Feststellung zugrunde, dass der Flüssigkeitsaustritt aus der Zerstäubungsdüse umso rege!massiger ist je stärker der auftretende Ladungsverlust ist. Falls der Ladungsverlust zu schwach ist, führt die durch den Druckabfall der Zerstäubungsluft hervorgerufene Saugwirkung zu intermittierend und periodisch auftretenden Leerstellen im Ringkanal der Düse. Dieser Ladungsverlust führt zu einer. Bremsung, welche durch die Wandung des Ringkanals der Düse hervorgerufen wird, wobei diese Bremsung der Länge des Kanals proportional und dem Querschnitt des Kanals umgekehrt proportional ist; die Bremsung ist ferner der Viscosität der Flüssigkeit proportional. Erhöht man diese Bremsung oder diesen Ladungsverlust, das heisst verringert man den Querschnitt des Ringkanals der Düse und/oder erhöht man die Längsabmessung dieses Kanals, so stellt man fest, dasa die Erscheinung der Ausflussverringerung unterdrückt wurde. Der Ausfluss wird gleichmässig und die Zerstäubung ungeachtet der Leistung sehr zufriedenstellend.

Man wird daher dazu verleitet anzunehmen, dass bei einem langen und engen Düsenkanal die besten Ergebnisse erhalten werden. Es ist jedoch ein Grenzwert vorhanden, da mit Farbe und insbesondere mit Email das zu verstäubende Erzeugnis im allgemeinen Agglomerate mitführt, welche in schädlicher Weise Hindernisse bilden sowohl für die Qualität der Zerstäubung wie auch bezüglich der für die Reinigung der Düse erforderlichen Zeit, was zu entsprechenden Betriebsunterbrechungen führt. Man ist daher bezüglich e;Lner Erhöhung des Ladungsverlustes eingeengt. Jedoch ist ein weiterer Grenzwert vorhanden, welcher sich einzig,soweit die Flüssigkeit betroffen ist, aus der Oberflächenspannung ergibt. Man hat in der Tat festgestellt, dass die drei Abmessungen des Ringkanals, nämlich die

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Längsabmeasung, die Umfangsabmeasung und die Dicke, massgeblich für die Schaffung eines langen und engen Hohlraums sind, in welchem sich wichtige, auf der Oberflächenspannung der Flüssigkeit beruhende Erscheinungen abspielen. Unter gewissen Umständen, wenn die Längsabmessung ausreichend gross bemessen ist, die Umfangsabmessung nicht zu hoch gewählt wird und die Dicke genügend verkleinert ist, erzielt man eine unbewegliche Flüssigkeitssehicht im Düsenkanal ohne jeglichen Ausfluss und daher einzig unter der Einwirkung der Oberflächenspannungskräfte. Man hat Versuche unternommen, die mit einer Flüssigkeit von einer mittleren Viscosität und Oberflächenspannung durchgeführt wurden, nämlich einer Viscosität von 25 bei einer Ford-Schale Nr. 4 und einer Oberflächenspannung von 25 bis 35 Dyn/cm, welche die Feststellung gestatten, dass eine zufriedenstellende Zerstäubung erhalten wird, wenn in normaler Lage der Düse bezüglich der Schwerkraft die Abmes- . sungen der Düse derart gewählt werden, dass sie. die Ausbildung einer stabilen Flüssigkeitsschicht im Hohlraum des Ringkanals der Düse gewährleisten. Die Untersuchung dieses Zustandes gestattet ferner die Feststellung, dass für eine gegebene Umfangsabmessung und eine gegebene Dicke des Ringkanals der Düse eine Erhöhung der Längsabmessung über einen bestimmten kritischen Wert lediglich eine feststellbare aber auf alle Fälle keine wesentliche Wirkung bringt. Mit anderen Worten, falls man für eine begrenzte Anzahl von Umfangsabmessungen der Düse die Kurven für den Zustand der Ausbildung einer stabilen Schicht aufträgt, so ergibt sich ein erster Kurvenabschnitt, ausgehend· vom Nullpunkt, wo jeder Erhöhung der Längsabmessung ein entsprechender Anstieg der Dicke entspricht, und anschliessend ein zweiter Kurvenabachnitt, wo jeder Vergrösserung der Längsabmessung des Ringkanals nur

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sehr geringe Erhöhungen der Dickenabmessung des Ringkanals entsprechen. Dies bedeutet, dass es zweckmässig ist, die Dicke des Kanals im ersten Kurvenabschn.itt zu wählen, oder noch besser in der Verbindungszone der beiden Kurvenabschnitte, weil dann jeder Anstieg der Längsabmessung nicht mehr zu einem merklichen Anstieg der Dicke des Kanals führt.

Um den Zustand einer unbeweglichen FlUsslgkeitsschicht im genannten DUsenkanal unter der Einwirkung allein der Oberflächenspannung zu erhalten, ergeben sich entsprechend der Vis- (j cosität und der Oberflächenspannung der Flüssigkeit Bemes.-sungswerte für den Ringkanal der Düse, welche entweder von der gleichen GrossenOrdnung sind wie die vorausgehend erwähnten Bemessungs-Grenzwerte für ein Nichtauftreten einer Ausflussverringerung, oder aber verschieden entsprechend einem höheren Druckverlust oder einem kleineren Druckverlust gegenüber dem Druckverlust-Grenzwert bei einem Nichtauftreten einer Ausflussverringerung.

Ausserdem ergibt die vorliegende Erfindung die Lehre, die Abmessungen des Ringkanals der Düse (Länge, Durchmesser und Dicke) derart vorzusehen, dass im Bereich der zerstäubenden Flüssigkeiten der Ladungsverlust in unmittelbarer Nachbarschaft des höchsten Ladungsverlustes auftritt, welcher sich für die beiden Ladungsverluste ergibt, wovon einer dem Grenzwert für das Nichtauftreten einer Ausflussverringerung und der andere der Ausbildung einer stabilen Schicht als Folge . der Oberflächenspannung entspricht.

Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, bei den genannten ZerstäubungsdUsen die Bildung eines möglichst regelmäseigen Ausflusses längs des äusseren Umfangs des

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Auslasses zu erzielen. Gemäss der vorliegenden jErf indung ist der zentrale Zerstäuber axial gleitend im Ringkörper angeordnet und wird gegen eine rückwärtige Lage, oder gegen die ,Schliesslage^!des. Ringkörpers durch eine Rückholfeder gedrückt, welche die Wirkung des Flüssigkeitsdruckes auf den Zerstäuber in solcher Weise ausgleicht, dass eine Öffnung des Ringkörpers gewährleistet wird, die der benötigten Leistung und den Ausflusskenndaten der Flüssigkeit entspricht. Vorzugsweise gestattet die axial gleitende Befestigung des Ringkörpers eine begrenzte radiale Bewegung. Die erstere Massnahme ermöglicht die Anordnung eines Ringkanals, dessen Querschnitt sieh selbsttätig auf die zu zerstäubende Menge, und auf die Art der zu zerstäubenden Flüssigkeit abstellt, so dass sich selbsttätig eine Flüssigkeitsschicht mit einer im wesentlichen konstanten Dicke um den Auslass bildet, die von der benötigten Leistung und der Viscosität der zu zerstäubenden Flüssigkeit abhängt. Die zweite Massnahme gestattet es, die Ausbildung eines gleichmässigen Ausflusses durch die Wirkung der Selbst-Zentrierung noch zu verbessern, welche duroh die zu zerstäubende Flüssigkeit hervorgerufen wird, da die genaue Lage des Zerstäubers durch die Flüssigkeit selbst bestimmt wird; auf diese Weise ist es nicht notwendig, die Bauteile und den Zusammenbau mit äusserster Präzision vorzunehmen, um den gewünschten gleichmässigen Ausfluss zu erzielen. Im übrigen

würde man, ungeachtet der Sorgfalt, die man für die Durchführung einer sehr genauen axialen Gleitanordnung aufwendet, niemals einen entsprechenden Ringraum erzielen, da ein derartiger Riagraum, welcher Abmessungen von einigen Zehnteln Millimeter in radialer Richtung für schwache Ausflusslei- . stungen aufweist, eine Präzision in der Grössenordnung von einigen Hundertsteln Millimeter erfordert, die im Hinblick

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auf die Bewegung dea Zerstäubers und die Anwesenheit von abrasiven Teilchen während des Betriebes niemals beibehalten werden kann.

Die vorliegende Erfindung | wird anschliess'end anhand einiger ■ Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der [Erfindung» ·

Figur 2 eine perspektivische Ansicht,

Figur 3 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform,

Figur 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform,

Figur 5 einen Schnitt mit zum Teil schematischer Darstellung und mit zwei verschiedenen Masstäben einer automatischen Farbsprühanlage im Stillstand der Anlage,

Figur.6 eine Teilansicht der Sprühdüse nach Figur 5 in Betriebslage, ·

Figur 7 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht einer Farbspritzpistole der vorliegenden Erfindung]und

Figur 8 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Sprühdüse.

Gemäss den Figuren 1 und 2 besteht die Sprühdüse der vorliegenden JErflndung aus einem Rohr 1, welches eine axiale öffnung 2 zum Durchtritt von Flüssigkeit sowie eine seitliche

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Bohrung 3 für die Sprühluft aufweist. Am Ende der Öffnung ist ein Düsenkörper 4 angeordnet, dessen axiale Öffnung 5 sich zur Aussenseite hin in einen zylindrischen Bereich 5' erweitert, in welchem ein Ende des Hohlzylinders 6 eines Zerstäubers 7 angeordnet ist. Der Zerstäuber 7 besitzt einen äussereri Abschnitt, der als Kegelstumpf 8 ausgebildet ist und der einem ebenfalls als Kegelstumpf 9 ausgebildeten Teil des Ringkörpers 4 gegenüberliegt. Auf diese Weise wird eine Leitung für die Flüssigkeit durch den axialen Kanal 5, die seitlichen Bohrungen 10 des Zerstäubers 7 und den sich kegelstumpf förraig nach aussen öffnenden Ringkanal 11 geschaffen.

Eine Kappe 12 begrenzt zusammen mit dem Rohr 1 und dem Düsenkörper 4 Luftverteilerkammern 13 und 14. Die Zerstäubungsluft tritt in einer ringförmigen Wirbelschicht zwischen dem Ende des Ringkörpers und dem Ende der Kappe 12 aus.

Die vorliegende (Erfindung ist auf die Form des Ringkanals abgestellt, wobei folgende Bezeichnungen verwendet werden:

1 die Entfernung in Längsrichtung zwischen den Punkten A uhd

£ die ümfangsseitige Abmessung des Kanals an der Stelle des Auslasses,

e_ die Dicke-des Ringkanals, das heisst die Entfernung zwischen den beiden Seiten 8 und 9 des Ringkanals.

Bei dieser Ausführungsform ist der Ladungsverlust beträchtlich und die ümfangsseitige Abmessung £ wird als Punktion der zu messenden Leistung ausgewählt, wobei diese umfangsseitige Abmessung £ in Zentimetern gemessen wird und zwischen 0,05 und 0,2 des Werts der zu zerstäubenden Flüssigkeitsmenge,

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gemessen in Litern/stunde liegt. Anders ausgedrückt, jedem Zentimeter der umfangsseitigen Abmessung entspricht eine Flüssigkeitsleistung zwischen 5 l/h und 20 l/h. Beispielsweise weist bei einer Farbe mit einer Viseosität von 25 bis 35 Sekunden bei einer Ford-Schale Nr. 4 und einer Oberflächenspannung von 25 bis 35 Dyn/cm für eine umfangsseitige Abmessung von 6 cm eine Dimension .1 von 0,4 cm auf, während die Dicke e_ 0,04 cm beträgt. Die Flüssigkeitsleistung kann zwischen 30 und 120 l/h betragen. Der Ringkanal, welcher hier eine im wesentlichen konstante Dicke aufweist, besitzt ein Verhältnis zwischen Dicke e_ und Längsabmessung l^_t welches zwischen 1/20 und 1/10 und vorzugaweiae zwiachen 1/15 und 1/7 liegt. ·

In der Figur 3 sind die entsprechendenBauteile mit den gleichen Bezugsziffern wie in Figur 1 dargestellt, wobei der Unterschied zu letzterer darin besteht, dass die Dicke des Ringkanals nicht mehr konstant ist und die Wandungen 8 und 9 des Ringkanals gegeneinander konvergieren. Ea gilt jedoch das vorausgehend erwähnte Merkmal,-gemäss welchem der Ladungsverlust kleiner sein soll ala jener für den Grenzwert für das Niohtvorliegen einer Ausflussverringerung, wo- , bei sich in der Nachbarschaft dieses Grenzwertes als Folge der Oberflächenspannung eine stabile· Schicht ausbildet. Dass dieses Merkmal nur erhalten wird, wenn der Winkel OC zwischen den Wandungen 8 und 9 kleiner ala 5° ist, zeigt sich daraus. Sobald dieser Winkel überschritten wird, tritt die Erscheinung einer Auafluasverringerung oder die Nichtaua-· bildung einer, stabilen Schicht auf.

Anstelle einea Ringkanala der Düse, welcher aich nach ausaen gemäaa den Figuren 1 und 2 erweitert, kann der Ringkanal ge-

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mass Figur 4 durch einen zylindrischen Ringkanal. 40 gebildet werden, welcher zwischen dem zylindrischen Zerstäuber 41 und dem gleichermassen zylindrischen Ringkörper 42 ausgebildet ist.

In Figur 5 ist eine Zerstäubungsdüse gemäss der vorliegenden Erfindung dargestellt, welche einen Ringkörper 51 aufweist, der an der Einströmseite einen ersten konvergierenden - divergierenden Kanal 52 aufweist, sowie einen zweiten Abschnitt 53 mit zylindrischer Formgebung und einen dritten Endabschnitt 54, welcher sich nach aussen hin kegelstumpfartig erweitert. Der·zylindrische Bereich 53 nimmt eine zylindrische Hülse 55 auf, die mit einer Querwand 56 und mit seitlichen öffnungen 57 zum Durchtritt der zu zerstäubenden Flüssigkeit versehen ist. Die Querwand 56 der Hülse 55 weist eine axiale Öffnung, auf, durch welche mit einem begrenzten radialen Abstand eine axial angeordnete Stange 58 durchtritt, die an ihrer Innenseite mit einer Schulter 59 versehen ist und ausserhalb der. Hülse 55 mit einem mit Gewinde versehenen Endabschnitt, auf welchem ein Zerstäuber 60 aufgesetzt ist. Eine Druckfeder 61 ist zwischen der Querwand 56 der Hülse 55· und der Schulter

59 der axial liegenden Stange 58 angeordnet. Der Zerstäuber

60 ist kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei sein grösserer Durchmesser im wesentlichen so gross wie der grössere Durchmesser des konischen Bereichs 54 des Ringkörpers 51 ist. Der Konuswinkel des Ringkörpers 51 und jener des Zerstäubers 60 sind geringfügig voneinander verschieden, und zwar in einem solchen Sinne, dass der Konuswinkel des Ringkörpers 51 kleiner als jener des Zerstäubers 60 ist, so dass ein Ringkanal gebildet wird, welcher sich vom Einströmende zum Ausströmende hin in radialer Richtung verengt.und insbesondere bei zurückgezogener Stellung des Zerstäubers 60 (Figur 5) einen vollständigen Absohluss am Ende des Auslasses ergibt. Der

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Ringkörper 51.ist in einem Halter 62 befestigt, welcher eine Anschlusseinrichtung an äus3ere Versorgungsquellen aufweist, nämlich einen axialen Anschluss 63 für das zu zerstäubende Erzeugnis, einen, seitlichen Anschluss 64 für die Zufuhr der Zerstäubungsluft, und einen seitlichen Abgabe-Hilfsanschluss 65, welcher mit einer leitung 66 in Verbindung steht. Der An_r Schluss 64 führt an eine Verteilerkammer 67, die über geneigt angeordnete Leitungen 68 mit einer zweiten Kammer 69 zwischen dem Träger 62 und einer Kappe 70 in Verbindung steht, die durch eine Schraubenmutter 71 gehalten wird, wobei der Ausgang für die Zerstäubungsluft durch einen zweiten ringförmigen Auslass gebildet wird, welcher konzentrisch zum Auslass für die Flüssigkeit liegt und durch einen zylindrischen Abschnitt 72a des Ringkörpers 51 und dem Vorderteil 72b, welches der Kappe 70 gegenüberliegt, [begrenzt wird. Me Anordnung von leitungen, welche entsprechend den Tangenten an die zylindrische Kammer 72a geneigt sind, gestattet die Bildung von Wirbeln der Zerstaubungsluft, welche besonders vorteilhaft ist. ■

In der dargestellten Ausführungsform wird die Zerstäuberdüse in einer automatischen Anlage verwendet und der Farbanschluss 63 ist mit einem Farbvorrat 73 unter Zwischenschaltung einer Pumpe 74 verbunden, die von einem Motor 75 angetrieben wird, sowie einer leitung 76, während der Anschluss 64 für die Zerstäubungsluft inan sich bekannter Weise über eine Rohrleitung 77 mit einer Druckluftverteilungsanlage 78 in Verbindung steht. Wie ersichtlich, steht die Abzweigleitung 66, die zum dritten Anschluss 65 führt, mit einem Dreiwegventil. 79 in Verbindung, dessen beide anderen Ausgänge mit einer Rückleitung 80 der Pumpe 74 bzw. einer Auslassleitung 81 in Verbindung stehen.

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Die Wirkungsweise dieser Anlage wird anschliessend beschrieben :'

In der Stellung der Anlage, bei welcher die Farbstoffzuführung unterbrochen ist (Figur 5), das heisst in der Stellung, in welcher die Pumpe 74 abgestellt ist, wird der Zerstäuber 60 gegen den Ringkörper 51 gepresst und die Zerstäuberdüse ist auf diese Weise gerade an einer Stelle abgeschlossen, welche dem Zerstäubungspunkt am nächsten liegt. In dieser Lage konnte im übrigen eine Reinigung des Düsenkörpers durch Zirkulieren eines Lösungsmittels unter schwachem Druck vorgenommen werden, welches durch die Ablassleitung 66 und die Auslassleitung 81 abgelassen wird. Während des Betriebs der Speisepumpe 74 wird in der Farbzuführleitung ein Druck aufgebaut und gleichermassen an der eingangsseitigen Wand des Zerstäubers 60, wodurch sowohl der Austritt der Farbe als auch ein Zusammendrücken der Feder 61 (Figur 6) verursacht wird. Die Pumpe 74 ist im allgemeinen eine· Pumpe veränderlicher Leistung und der Auslass des Zerstäubers 60 wird, wie auch immer die Eigenschaften der Farbe sind, derart eingestellt, dass die gewünschte Leistung abgegeben wird, wobei der Öffnungsgrad des Zerstäubers sich als Funktion der Viscosität der Farbe ändert. Für sehr viscose Farben ist der Auslass des Zerstäubers 60 grosser als im Falle eines leichter flüssigen Farbstoffes, für welchen die Ladungsverluste im Ringraum zwischen dem Zerstäuber 60 und dem Ringkörper 51 geringer sind. Wie ersichtlich wird infolge der Anordnung, welche eine geringfügige radiale Verschiebung der axial liegenden Stange 58 gestattet, die in der Hülse 55 angeordnet ist und den Zerstäuber 60 trägt, eine selbsttätige Zentrie-' rung des Zerstäubers 60 durch den Flüssigkeitsdruck gewährleistet, welcher gegen die rückwärtige und seitliche Zerstäu-

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berwand wirkt, Ea ist gleichfalls ersichtlich, dass die Ausführung mit doppelter Konizität nicht nur einen Verschluss an der entferntesten Stelle der Farbleitung und so nahe wie möglich an der Zerstäubungastelle gestattet, sondern ebenfalls die Ausbildung eines Ringkanals, welcher sich zunehmend von der Einströmseite zur Auaströmseite verengt. Diese Ausführung hat äen zweifachen Vorteil, dass sie einen Verachluaa an der genauen Stelle der Zerstäubung während des Stillstands der Pumpe gestattet, das heisst eine zeitlich aehr genau festgelegte Beendigung der Zerstäubung, während bei bekannten Anordnungen dieae Zerstäubung noch einige Zeit nach-dem Abaehalten der Pumpe andauert, und ferner ebenfalls eine bessere Stabilität des Ausfluaaes als Folge der vorhandenen Leitungakonvergenz, welche eine zunehmende Verengung in der Dicke der ringförmigen Strömung veruraacht. Wie eraichtlich, ist die anfängliche Spannung der Feder 61 (Zerstäuber 60 geschlossen) durch Anziehen oder Lösen der Stange 58 im Zerstäuber 60 einstellbar, wodurch die Ausflussbedingungen verändert werden können. .

In Figur 7 ist eine Zeratäubungaanlage der vorauagehend beschriebenen Bauart dargestellt, welche hier in Verbindung mit einer tragbaren Spritzpistole 90 verwendet wird. Zu diesem Zweck wird die Steuerung der Leistung mittels einer Nadel 91 vorgenommen, welche durch einen Abzug 82 betätigt wird,, wobei die Nadel 91 gegen einen vorderen Sitz 93 anliegt, welcher im Ringkörper 51 vorhanden ist. Wie' ersichtlich, ist hier die Zuführung 94 der Flüssigkeit exzentrisch angeordnet und der zentrale Kanal 95 wird durch einen Stöpsel 96 abgeschlossen, welcher die Nadel 91 dichtend aufnimmt. Die Druckluftzuführung besteht aus einer Rohrleitung 97, welche in

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einer Ausnehmung des aus Isoliermaterial bestehenden Düsen*· körpers angeordnet ist und in welcher ebenfalls der Ringkörper 51 untergebracht ist.

Die Figur 8 stellt eine weitere Ausführungsform einer Zerstäuberdüse gemäss der vorliegenden Erfindung dar, welche sich von der vorausgehend beschriebenen Anordnung dadurch unterscheidet, dass der Zerstäuber 60 einen kegelstumpfförmigen Ab- ^ schnitt 100 aufweist, welcher den gleichen Konuswinkel be- Ψ sitzt wie die Innenwandung 101 des Ringkörpers 51, an welchen sich ein kegelförmiger Bereich 102 anschliesst, der mit dem Endabschnitt der Fläche 101 des Ringkörpers zusammenwirkt, die einen Ventilsitz bildet. In diesem Falle bildet der ringförmige Ausflusskanal zwischen dem Ringkörper 51 und dem Zerstäuber 60 eine Flüssigkeitsschicht von konstanter Dicke;

Unabhängig von der Form des verwendeten Ringraums (paralleler Ringraum oder konisch ausgebildeter, konvervierender oder divergierender Ringraum) werden die besten Ergebnisse bezüglich der Zerstäubung erhalten, wenn die Endkante 104 des Zerfc stäubers 60 bei zurückgezogener Stellung des Zerstäubers 60 unmittelbar benachbart der Endkante 105 des Ringkörpers 51 liegt. Weicht man von dieser Ausführung ab, so sind.die erhaltenen Ergebnisse weniger gut.

Es ist ferner von Bedeutung, dass der Ringraum, welcher sich einströmseitig der Zerstäubungskante befindet, so dünn wie. möglich ausgebildet wird. Ein zu grosser Hohlraum führt zu einer Verringerung der Zerstäubung, welche dann ruckartig und von schlechter Qualität wird. Ein einatrömseitiger Hohlraum

I .

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mit geringen Abmessungen wird in den beiden dargestellten Ausführungaformen der Düse erhalten:

In der Ausführungaform nach der Figur 5 wird dieser verringerte Hohlraum erhalten, indem ein geringer Unterschied in der Konizität zwischen dem Ringkörper 51 und dem Zerstäuber 60 aufrecht erhalten wird. Es ist vorteilhaft, dass der Winkel, der durch die Innenfläche des Ringkörpers 51 und der Aussenfläche des Zerstäubers 60 gebildet wird, kleiner als 5° ist.

In der Ausführungaform nach Figur 8 weist die Innenwandung des Ringkörpers 51 und die Aussenwandung des Zerstäubers 52 einen geringen Abstand auf; es ist wichtig, dass dieser Abstand kleiner als 0,5 mm ist.

Eine weitere Massnahme, welche bei derartigen Düsen beachtet werden muss, betrifft den Konuswinkel des Ringkörpers 51 und des Zerstäubers 60. Dieser Winkel kann zwischen ausreichend grossen Grenzwerten schwanken, jedoch hat sich ergeben, dass ein geeigneter Konuswinkel etwa 40° beträgt, wobei die Abweichungen zwischen + 20° liegen.

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Claims

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Patenta-n.sprüc h e

Zerstäuberdüse für eine Anlage zum Spritzen von *arbe, Email oder dergleichen, mit einem ersten Ringraum zur Abgabe des zu zerstäubenden flüssigen Materials und mit einem zweiten konzentrisch und ausserhalb des erstgenannten Ringraums angeordneten zweiten Ringraum für die Zerstäubungsluft, wobei der erstgenannte Ringraum durch das Innere eines Ringkörpers gebildet wird, in welchem ein zentraler Zerstäuber angeordnet ist, welcher einen ringförmigen Auslasskanal für den zu zerstäubenden flüssigen Stoff bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsabmessung, die umfangsseitige Abmessung und die Dicke des Ringkanals der Zerstäuberdüse derart bemessen sind, dass für den Bereich der zu zerstäubenden Flüssigkeiten der auftretende Ladungsverlust in unmittelbarer Nachbarschaft des höchsten Ladungsverlustes auftritt, welcher entweder für den Ladungsverlust erhalten wird, der einem Grenzwert für das Nichtauftreten einer Flüssigkeitsverringerung entspricht oder einer Ausbildung einer stabilen Schicht, die durch die Oberflächenspannung hervorgerufen wird.

2. Zerstäuberdüse für eine Anlage zum Spritzen von Farbe, Email oder dergleichen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die umfangsseitige Abmessung der Entladekante der Düse, gemessen in Zentimetern, zwischen 0,05 und 0,2. des Wertes der zu zerstäubenden Leistung, gemessen in Litern/Stunde, liegt.

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3. Zerstäuberdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der R.ingraum eine im wesentlichen konstante Dicke aufweist und dass zwischen der genannten Dicke und der Längsabmessung des Ringraums ein Verhältnis besteht, welches zwischen 1/20 und 1/10 und vorzugsweise zwischen 1/5 und 1/7 liegt.

4. Zerstäuberdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

dass der Ringraum im axialen Schnitt einen kegelstumpf- * förmigen, gegen das Auslassende zu konvergierenden Ab- · schnitt aufweist und dass der Konuswinkel kleiner als 5° ist.

5. Zerstäuberdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum der Zerstäuberdüse als Kegelstumpf ausgebildet ist, der sich nach aussen hin erweitert.

6. Zerstäuberdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum der Düse zylindrisch ausgebildet ist.

.... ' . < 7» Zerstäuberdüse für die pneumatische Zerstäubung eines flüssigen Stoffes, insbesondere zum Aufbringen einer fei-· nen Schicht aus Farbe, Email oder dergleichen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Zerstäuber gleitend axial im Ringkörper angeordnet ist und durch eine Rückholfeder gegen eine zurückgezogene Stellung entsprechend einem Abschluss des Ringraumes gedrückt wird, und die Rückholfeder einen Ausgleich zwischen dem Druck der Flüssigkeit auf den genannten Zerstäuber in solcher Weise ausübt, dass die richtige öffnung des Ringraums gewährleistet wird.

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θ. Zerstäuberdüse nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass die gleitende Anordnung des Zerstäubers ein geringes radiales Spiel zulässt.

9. Zerstäuberdüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zerstäuber auf einer sich axial erstreckenden Stange befestigt ist, die ihrerseits in einer Hülse angeordnet ist, welche in einem rückwärtigen Bereich des Ringkörpers befestigt ist.

10.. Zerstäuberdüse nach den Ansprüchen 7 bis 9» dadurch gekennzeichnet, dass die sich axial erstreckende Stange, welche den Zerstäuber trägt, in der Hülse angeordnet ist und sich durch eine Öffnung einer Querwand der Hülse erstreckt, wobei der Durchmesser der öffnung merklich grosser als der Aussendurchmesser der sich axial erstrekkenden Stange ist, und seitliche und/oder quer verlaufende Kanäle durch die Hülse einen Durchtritt der Flüssigkeit gestatten.

11. Zerstäuberdüse nach den Ansprüchen 7» 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zerstäuber auf der sich axial erstreckenden.Stange angeordnet ist, welche durch die Wand der Hülse gleitet, während sich die Rückholfeder gegen die genannte Wand der Hülse und eine Schulter der Stange legt."

12. Zerstäuberdüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,, dass der Ringraum und der Zerstäuber sich nach aussen kegeistumpfförmig erweiternd ausgebildet sind und dass der Konuswinkel des Zerstäubers geringfügig grosser als der Konuswinkel des Ringkörpers ausgebildet ist, ao dass in der Einlasstellung der Ringkanal abgeschlossen wird.

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13· Zerstäuberdüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückholfeder des Zerstäubers einstellbar ist. ·

14. Zerstäuberdüse nach.den Ansprüchen 7 und 9» dadurch gekennzeichnet, dass die sich axial erstreckende Stange · einstellbar im Zerstäuber verschraubt ist.

15. Zerstäuberdüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum zwischen dem Ringkörper und dem Zerstäuber ein geringes Fassungsvermögen für die Flüssigkeit aufweist.

16. Zerstäuberdüse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Konvergenzwinkel des Ringraumes zwischen dem Ringkörper und dem Zerstäuber kleiner als 5° ist.

17· Zerstäuberdüse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper und der Zerstäuber gleichen Konuswinkel aufweisen und dass der Zerstäuber einen kegelstumpfförmig ausgebildeten Endabschnitt aufweist, welcher einen Ventilsitz bildet.

18. Zerstäuberdüse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, I dass die Entfernung zwischen der Innenwand des Ringkörpers und der Aussenwand des Zerstäubers kleiner als 0,5 mm ist.

19· Zerstäuberdüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand des Ringkörpers und die Aussenwand des Zerstäubers einen Konuswinkel aufweisen, welcher zwischen 20° und 60° und vorzugsweise im Bereich von 40° liegt.

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20. Zerstäuberdüse nach den Ansprüchen 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Auslasskanal im Ringkörper oder im Endabschnitt der Zuführleitung in der Nachbarschaft des Ringkörpers vorgesehen ist.

21. Zerstäuberdüse nach den Ansprüchen 7 bis .19, gekennzeichnet durch deren Verbindung mit einer Einrichtung zur Abstellung der Zufuhr der ParbflUssigkeit, nämlich eine Nadel oder Pumpe, welche mit der festliegenden zusätzlichen Verschlusseinrichtung zusammenwirkt, die durch den Zerstäuber und den Ringkörper gebildet wird.

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