DE3939992C2 - Sprühkopf zum automatischen Auftragen und Verteilen von Flüssigkeiten, insbesondere für feinsten Mengendurchsatz und nebelarmen, zuverlässigen Betrieb - Google Patents

Sprühkopf zum automatischen Auftragen und Verteilen von Flüssigkeiten, insbesondere für feinsten Mengendurchsatz und nebelarmen, zuverlässigen Betrieb

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Description

Die Erfindung betrifft einen Sprühkopf nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es sind Sprühköpfe bekannt, die dazu eingesetzt werden, Flüssig­ keiten bei feinstem Mengendurchsatz beispielsweise ab 40 ml pro Stunde fein und nebelarm zu verteilen und aufzutragen. Hier wird die Luft durch die Innendüse, die Flüssigkeit zwischen Innen- und Außendüse zugeführt.
Weiterhin sind Sprühköpfe bekannt, die in der Art aufgebaut sind, feinsten Mengendurchsatz zu erzielen, daß die Luft von außen und die Flüssigkeit in einem Kanal von innen, über eine Nadel manuell verschließbar, zugeführt wird.
Nachteile bei Sprühköpfen mit der Luftzuführung von innen sind bei fehlenden Verschlußmechaniken für die Flüssigkeit im Sprüh­ kopf Nachtropfeigenschaften bei Erschütterungen oder bei erfor­ derlicher Druckbeaufschlagung der Flüssigkeit ab bestimmter Viskosität.
Bei Sprühköpfen dieser Art mit, durch den Flüssigkeitsdruck betätigten, vorhandenen Verschlußmechaniken im Sprühkopf ist bekannt, daß gerade damit ein nachteilig hoher Druck beider Medien, Sprühluft und Flüssigkeit, notwendig wird, und somit ein unerwünscht höherer Verneblungseffekt eintritt. Auch ist bei Sprühköpfen dieser Art eine große Neigung zur Düsenverlegung durch störende und strömungsungünstige Drosselkanäle bekannt. Bei Sprühköpfen für feinsten Mengendurchsatz mit Luftzuführung zwischen Innen- und Außendüse ist die Verschlußmechanik als Handbedienungshebel zur manuellen Betätigung ausgelegt. Es sind auch Sprühköpfe bekannt (DE 32 38 201 A1), (DE 36 44 184 C2), die dazu eingesetzt werden, Druckgieß oder Spritzgußformen an ihren Wandungen mit Trennmittel zu versehen, um nach dem Gußvorgang ein leichtes Lösen des Werkstücks zu ermöglichen. Ebenso kann über die Sprühköpfe Kühlmittel in Form eines Blasvorganges eingebracht werden, um die Temperaturregelung der Formen handzuhaben. Nachteil dieser Sprühköpfe für die gattungsgemäße Art ist die Größe der Bauform, die für speziell rauhe Betriebsbedingungen ausgelegte Konstruktion und die Zuführung von drei Anschlußleitungen, ebenso die fehlende Möglichkeit zur festen Einstellung einer Mindestsprühmenge, unabhängig, selbst bei völlig geschlossenen Stellung, von der Justiereinrichtung für die Sprühmittelmenge.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Sprühkopf mit geringer Baugröße zu schaffen, wo ein Nachtropfen selbst bei unter Druck stehender Flüssigkeit vermieden wird, wo auch bei Flüssigkeiten mit Schwebstoffen oder durch gelöste, verstopfungs­ fördernde Anteile, ein sicherer, reibungsloser Betrieb vorraus­ setzbar ist, der bei, verstellbarer, feinst reduzierbarer Sprüh­ menge und einstellbarer, arretierbarer Mindestsprühmenge als Vorkehrung für unbeabsichtigte Fehlbedienung der Mengenjustage nebelarmes Zerstäuben der Flüssigkeit im taktbaren Automatik­ betrieb möglich machen soll, dabei aber zum Sprühkopf nur eine Leitung für die Luft und eine Leitung für die Flüssigkeit zugeführt werden soll.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Zerstäuber weißt einen kompakten Aufbau auf, kann ohne besondere Einrichtungen und Hilfsmittel, wie geölte Luft, betrieben werden.
Er ist in modularer Kleinbauweise gefertigt und benötigt nur eine Zuleitung für die Druckluft und eine Zuleitung für die Flüssig­ keit.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Sprühkopfes sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nach­ folgend anhand der Zeichnungen beschrieben, in der
Fig. 1 zeigt die Seitenansicht im Vollschnitt (I-II-III) gemäß Fig. 3 durch einen Sprühkopf in Ruhelage mit beispielhafter Ausführung der Einbauteile;
Fig. 2 zeigt die Seitenansicht im Vollschnitt (I-II-III) gemäß Fig. 3 durch einen Sprühkopf in einer der möglichen, geöffneten Arbeitsstellungen mit beispielhafter Ausführung der Einbauteile;
Fig. 3 zeigt die Vorderansicht auf einen Sprühkopf.
In den Figuren ist ein erfindungsgemäß aufgebauter Sprühkopf (49) dargestellt, der aus einem Düsenkörper (1), einer Außendüse (10), einer Innendüse (7), einem Drosseleinsatz (14), einer Dichtungs­ hülse (17), einem Schließkolben (2) mit Nadel (3), und einer Justierschraube (27) mit eingeschraubter Dosierschraube (35) mit Gegenmutter (34) besteht.
Die Dosierschraube (35) wird durch die Gegenmutter (34) gegen unbeabsichtigtes Verstellen gesichert. Die Drosselschraube (15) des Drosseleinsatzes (14) ist in Ihrer axialen Richtung verstell­ bar.
Die Justierschraube (27) ist in ihrer axialen Richtung verstell­ bar und durch die Klemmschraube (28) arretierbar. Der Schließ­ kolben (2) mit der Nadel (3), durch eine Zylinderdichtung (5) gegen dessen Lauffläche (45) abgedichtet, wird über eine Druck­ feder (4) in Schließstellung gehalten, dabei ragt die Nadel (3), abgedichtet durch die in der Dichtungshülse (17) eingebauten Nadeldichtung (20), mit ihrem sich konisch bis in eine Spitze verjüngenden Teil (6), in die Bohrung (9) der Innendüse (7) und verschließt diese dichtend. Die Anschlüße für Druckluft (21), Sprühmedium (16) und die Aufnahmebohrung (42) für den Drossel­ einsatz (14) sind als Flachsenkung mit Anschlußgewinde aus­ gebildet und jeweils mittig von glatten Anschraubflächen (37)(38) angebracht. über eine Mündungsbohrung (48) wird der Anschluß für Druckluft (21) mit der Bohrung (25) für den Schließ­ kolben (2) verbunden. Die Entlüftungsbohrung (26) mündet in die Bohrung (25) für den Schließkolben (2). über die Querbohrung (23) wird der Anschluß für die Druckluft (21) mit der Mündungs­ bohrung (24) für die Sprühluft der Innendüse verbunden. Die Dichtung (46) dichtet die Innendüse (7) und die Dichtungshülse (17) zum Düsenkörper (1) ab, arretiert gleichzeitig die Dichtungshülse (17) und die Innendüse (7). Die Dichtung (13) dichtet über die Nut (44) die Außendüse (10) zum Düsenkörper (1) ab.
Bei Druckluftbeaufschlagung des Anschlußes für Druckluft (21) strömt diese über die Mündungsbohrung (48) in die Bohrung (25) für den Schließkolben (2) und bewegt den Schließkolben (2) entgegen des Federdruckes der Druckfeder (4) soweit in Richtung der Dosierschraube (35), bis der enge Teil (36) des Schließ­ kolbens (2) an der Stirnfläche (50) der Dosierschraube (35), je nach deren Justage, also gleichzeitig der Sprühmengenjustage, pressend anliegt. Entlüftet wird die Bohrung (25) für den Schließkolben (2) über die Entlüftungsbohrung (26). Der Überdruck in der Bohrung (25) für den Schließkolben (2) wird durch die Nadeldichtung (20) zum Flüssigkeitskanal (19) bzw. dem Flüssig­ keitskanal der Innendüse (22) hin abgedichtet. Die mit dem Schließkolben (2) fest verbundene Nadel (3) öffnet durch die Bewegung an ihrem vorderen konisch bis in eine Spitze verjüng­ enden Teil (6) die Bohrung (9) der Innendüse (7). Dadurch kann über den Anschluß für Sprühmedium (16), die Eingangsbohrung (18), den Flüssigkeitskanal (19) und den Flüssigkeitskanal der Innendüse (22) durch die Bohrung (9) der Innendüse (7) Flüssig­ keit am Düsenmund (8) austreten. Vorteilhaft ist die Justier­ schraube (27) derart in Gegenrichtung des Schließkolbens (2) einstellbar und über die Klemmschraube (28) arretierbar, daß auch bei einem Bedienfehler wie völliges Schließen der Dosier­ schraube (35) weder der vordere konisch bis in eine Spitze verjüngende Teil (6) der Nadel (3) mechanisch in die Bohrung (9) der Innendüse (7) gepreßt wird, noch eine, im Einsatz für den jeweiligen Fertigungsprozeß notwenige Mindestsprühmenge unter­ schritten werden kann.
Durch die Druckluftbeaufschlagung des Anschlußes für Druckluft (21) strömt gleichzeitig über die Querbohrung (23), über die Drosselschraube (15) des Drosseleinsatzes (14), einstellbar, gedrosselt, an die Viskosität der Flüssigkeit angepasste Druck­ luft durch die Mündungsbohrung (24) für die Sprühluft, erreicht über den Einstich (47) der Innendüse (7) und die Nuten (41) den Düsenmund (8), und strömt gebündelt am Düsenmund (8) durch die Außendüse (10) aus. Dadurch wird die austretende Flüssigkeit in der Form zerstäubt, daß ein gleichmäßig feines und nebelarmes Sprühbild erzeugt wird.
Die Sprühmenge ist an der Dosierschraube (35) während des Sprühbetriebs stufenlos einstellbar. Anstelle der Dosierschraube (35) kann auch eine, mit einem fernimpulsgesteuerten Schrittmotor verbundene Gewindespindel für automatischen Betrieb oder enge Platzverhältnisse Einsatz finden. Vorteilhaft ist die Außendüse (10) durch die Schutzsenkung (39) der Außendüse (10) gegen Beschädigungen wie mechanische Einflüsse durch Schlag oder rotierende Werkzeuge geschützt.

Claims (9)

1. Sprühkopf zum automatischen Auftragen und Verteilen von Flüssigkeiten, insbesondere für feinsten Mengendurchsatz und nebelarmen, zuverlässigen Betrieb bestehend aus einem mit Anschlüssen für Sprühmedium und Druckluft versehenen Düsenkörper mit einem Drosseleinsatz für die Sprühluft, einer Dosierschraube für die Einstellung der Sprühmittel­ menge, die über einen gegen Federkraft wirkenden Schließkol­ ben, axial über eine Justierschraube geführt, erzielt wird, einer Dichtungshülse für die Abtrennung von Luft und Flüssigkeit, einer Innendüse für die Flüssigkeit und einer Außendüse für die Luft, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierschraube (35) mit einer Gegenmutter (34) entgegengesetzt zu der die Außendüse (10) aufwiesenden Stirnseite des Düsenkörpers (1) angeordnet und, durch ein Gewinde (33) in der Justierschraube (27), gehalten ist, daß die Dosier­ schraube (35) unmittelbar nach Druckluftbeaufschlagung des Anschlusses für Druckluft (21) mit dem die Druckfeder (4) führenden Teil (36) des Schließkolbens (2), der durch die Innenbohrung (31) der Justierschraube (27) geführt ist, in Anschlag steht, daß der Anschluß für die Druckluft (21) durch eine Querbohrung (23) angezapft ist, die in den Kanal des Drosseleinsatzes (14) mündet und durch eine konische Drosselschraube (15) zur Mündungsbohrung (24) für die Sprühluft der Innendüse (7) verschlossen werden kann, daß die Justierschraube (27) in axialer Richtung, zur Feinst­ abstimmung des Mindesthubes des Schließkolbens (2) über ein Feingewinde (32), durch den verjüngten Teil (29) in der Bohrung (25) für den Schließkolben (2) geführt, verstellt werden kann und durch eine Klemmschraube (28) arretierbar ist, daß sich die Nadel (3) des Schließkolbens (2) im vorderen Bereich (6) konisch bis in eine Spitze, die in den Flüssigkeitskanal (22) der Innendüse (7) ragt und diese im drucklosen Zustand des Anschlußes für Druckluft (21) verschließt, verjüngt, daß der Flüssigkeitskanal (22) der Innendüse (7), der Flüssigkeitskanal (19) der Dichtungshülse (17), die Eingangsbohrung (18) der Dichtungshülse (17) und die Durchgangsbohrung (40) des Anschlußes für Sprühmedium (16) den gleichen Bohrungsdurchmesser aufweisen, daß die Innen­ düse an der hinteren, der Außendüse (10) abgewandten Seite, an ihrem Umfang einen Einstich (47) als Freistich für die konische Drosselschraube (15) und in Verbindung damit, am Umfang des Gewindes der Innendüse in axialer Richtung, angebrachten Nuten (41) zur Verbesserung der Strömungs­ eigenschaften der, durch die konische Drosselschraube (15) gedrosselten, durch die Bohrung (9) entweichende Sprüh­ luft, aufweist, daß die Innendüse (7) in den Düsenkörper (1) und die Außendüse (10) auf die Innendüse (7) durch das Feingewinde (11)(12) aufgeschraubt ist.
2. Sprühkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse für Druckluft (21), Sprühmedium (16) und die Aufnahmebohrung (42) für den Drosseleinsatz (14) als Flachsenkung mit Anschlußgewinde ausgebildet und an der Mantelfläche des Düsenkörpers (1) jeweils mittig von angefräßten, glatten Anschraubflächen (37)(38) angebracht sind.
3. Sprühkopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß für Druckluft (21) über eine Mündungsbohrung (48) in die Bohrung für den Schließkolben (2) mündet.
4. Sprühkopf nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß eine Entlüftungsbohrung (26) in die Bohrung (25) für den Schließkolben (2) mündet.
5. Sprühkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkolben (2) durch eine Zylinderdichtung (5) gegen dessen Lauffläche (45) im Düsenkörper (1) abgedichtet wird.
6. Sprühkopf nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außendüse (10) am Düsenmund (8) einen Freistich (39) hat.
7. Sprühkopf nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung in der Dichtungshülse (17) eine Wellendichtung (20) ist.
6. Sprühkopf nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtung (46) die Dichtungshülse (17) und die Innendüse (7) zum Düsenkörper (1) abdichtet.
9. Sprühkopf nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außendüse (10) durch eine Dichtung (13), geführt durch eine Nut (44), zum Düsenkörper (1) abgedichtet ist.
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