DE69004861T2 - Fluidverteileinrichtung. - Google Patents

Fluidverteileinrichtung.

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DE69004861T2
DE69004861T2 DE90305983T DE69004861T DE69004861T2 DE 69004861 T2 DE69004861 T2 DE 69004861T2 DE 90305983 T DE90305983 T DE 90305983T DE 69004861 T DE69004861 T DE 69004861T DE 69004861 T2 DE69004861 T2 DE 69004861T2
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    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/025Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B05B5/04Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces
    • B05B5/0418Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces designed for spraying particulate material
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  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft Fluidverteileinrichtungen (siehe US-A- 182 413).
  • Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Fluidverteileinrichtungen, die Sprühvorrichtungen sind, d. h. Vorrichtungen, welche eine Flüssigkeit oder eine Mischung aus Flüssigkeit und Gas in kleine Tröpfchen zerteilen. Sprühvorrichtungen können auch Pulver zerstäuben. Sprühvorrichtungen kommen in den verschiedensten Formen vor und sind in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt worden, zu denen das Auftragen von Farben, das Sprühen im Gartenbau und die Holzschutzbehandlung gehören. Sprühvorrichtungen können jedoch im allgemeinen einer der folgenden fünf Klassen zugeordnet werden, d. h. den hydraulischen, pneumatischen, elektromechanischen, Zentrifugal- oder thermischen Sprühvorrichtungen.
  • Leider weisen herkömmliche Sprühvorrichtungen eine Reihe von Nachteilen auf. Es kann schwierig sein, den aus der Sprühvorrichtung austretenden Sprühnebel bezüglich des Fluiddurchsatzes, der Tröpfchengröße und der Zielrichtung zu kontrollieren. In den meisten Situationen ist die Erzeugung eines gleichmäßigen, aus feinen Tröpfchen bestehenden Nebels zwar wünschenswert, aber sehr schwer zu erreichen. Ferner sind in den meisten Sprühgeräten der fünf Klassen die Flüssigkeitsauslässe relativ kleine Öffnungen oder Düsen. Das Vorhandensein solcher Einschnürungen führt zu Verstopfungsproblemen, wenn die Sprühflüssigkeit nicht von störenden Teilchen freigehalten wird. In der Vergangenheit ist zur Überwindung dieses Problems die Direktfilterung angewendet worden, aber diese erfordert Zusatzeinrichtungen und ist mit einer unerwünschten Verminderung der Durchflußgeschwindigkeit verbunden.
  • Es ist wünschenswert, daß auf die aus einer Sprühvorrichtung austretenden Tröpfchen eine elektrostatische Aufladung übertragen werden kann, da geladene Tröpfchen von einem Sprühtarget, dessen Oberflächen ein niedrigeres elektrisches Potential aufweisen, angezogen werden. Diese Anziehung dient zur teilweisen Überwindung anderer Kräfte, welche die Tröpfchenbahnen beeinflussen, wie z. B. des Reibungswiderstands durch Luftströmungs-Randeffekte. Daher ist erkennbar, daß eine elektrostatische Aufladung die Niederschlagsausbeute erhöht. Eine gleichmäßige Aufladung war bei Medien auf Wasserbasis oder anderen leitfähigen Medien schwer zu erreichen, obwohl sie in der Anstrichindustrie bei Verwendung von widerstandsbehafteten Fluiden Standard ist. Bei leitfähigen Fluiden muß entweder die gesamte Vorrichtung einschließlich der Verbrauchsbehälter stark gegen Erde isoliert werden (um Spannungen von vielen Kilovolt zu widerstehen), oder die hohe elektrische Aufladung muß auf irgendeine Weise durch die Tröpfchenwolke in die Fluidsäule hinein geerdet werden.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die obigen Probleme in Angriff zu nehmen.
  • Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung anhand von Beispielen ersichtlich werden.
  • Die Erfindung schafft eine Düseneinheit für eine Fluidverteileinrichtung, die eine Fluidröhre mit einem ersten und einem zweiten Ende einschließt, wobei die Fluidröhre ein flexibles Element aufweist, welches ermöglicht, daß das erste Ende der Fluidröhre sich gegenüber dem zweiten Ende der Fluidröhre bewegt, wobei das zweite Ende der Fluidröhre an eine Fluidzufuhr anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß um das erste Ende der Fluidröhre herum ausreichend Raum vorhanden ist, um eine in die Düseneinheit eingeleitete Gasströmung gleichzeitig mit dem aus dem ersten Ende der Röhre austretenden Fluid austreten zu lassen, wobei das erste Ende unter der direkten Einwirkung einer in die Düseneinheit eingeleiteten Gasströmung drehbar ist, so daß die Zentrifugalkraft, die aus der Drehung der Röhre durch die Gasströmung entsteht, das Fluid aus der Fluidröhre bei seinem Austritt aus dem ersten Ende zerteilt, wobei die Gasströmung am ersten Ende der Fluidröhre vorbei ausreicht, um eine Scherwirkung auf das aus dem ersten Ende der Fluidröhre austretende Fluid auszuüben, und wobei in der Nähe des ersten Endes der Fluidröhre eine Einrichtung zum Erzeugen einer elektrostatischen Aufladung des aus dem ersten Ende der Fluidröhre austretenden Fluids angebracht ist.
  • Bevorzugte und/oder wahlfreie Merkmale der Erfindung werden in den Ansprüchen 2 bis 11 dargelegt.
  • In der vorliegenden Erfindung liefert die Bewegung der Fluidröhre eine Zentrifugalkraft, welche eine Zerstäubung des in der Röhre enthaltenen Fluids bewirkt, bevor dieses nach außen geschleudert wird. Es hat zwar auch vorher Zentrifugal-Fluidverteileinrichtungen gegeben, aber eine Schwierigkeit bei herkömmlichen Zentrifugaleinrichtungen ist, daß die Tröpfchen im allgemeinen seitlich herausgeschleudert werden und kein zusammenhängender Sprühnebel entsteht. Dies ist für viele Sprühanwendungen ungeeignet. Ferner ist es schwierig, aus herkömmlichen Zentrifugaleinrichtungen austretende Tröpfchen elektrostatisch aufzuladen, außer durch im allgemeinen unhandliche Einrichtungen.
  • Das erste Auslaßende der Fluidröhre kann einen größeren Durchmesser haben als Auslässe an herkömmlichen Zerstäubern, da die Größe des Auslasses nicht der Hauptfaktor ist, der die Tröpfchengröße bestimmt. Der größere Durchmesser bedeutet, daß die Möglichkeit einer Verstopfung geringer ist und eine geringe Notwendigkeit für direktgekoppelte Filter besteht. Die Natur der Zentrifugalkräfte bewirkt, daß das Fluid aus dem äußeren Umfang der Röhrenauslasses austritt, das heißt, das Fluid tritt aus dem von der Bewegungsachse am weitesten entfernten Teil des Röhrenauslasses aus.
  • Es gibt natürlich eine Anzahl von Ausführungsbeispielen, in welche die vorliegende Erfindung eingebaut werden kann. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Fluidröhre ein starres Rohr mit einem flexiblen Verbindungsstück als flexiblem Element sein. Das flexible Verbindungsstück erleichtert die Bewegung des ersten Rohrendes gegenüber einem fixierten zweiten Ende. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Röhre als Ganzes das flexible Element sein. Es sind auch andere Formen von Flüssigkeitsröhren vorstellbar.
  • In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Flüssigkeitsröhre in einem Gehäuse enthalten und im wesentlichen längs der Mittelachse des Gehäuses der Düseneinheit auf den Gehäuseauslaß ausgerichtet sein. An dem am weitesten vom Gehäuseauslaß entfernten Ende der Röhre kann sich ein kurzer flexibler Abschnitt befinden, der eine Bewegung des dem Gehäuseauslaß am nächsten liegenden Röhrenendes gestattet. Ein Ende der Fluidröhre kann mit einer Flüssigkeitszufuhr verbunden werden, die mit einer Pumpeinrichtung zum Fördern von Fluid durch die Röhre ausgestattet sein kann oder nicht. Die Fluidröhre kann von Wänden umgeben sein, die gewährleisten, daß der Rotationsradius der Röhre begrenzt ist.
  • Die vorliegende Erfindung schließt eine Einrichtung ein, die ein aus einer Düse austretendes Fluid elektrostatisch aufladen kann. Dies ist bei der vorliegenden Erfindung leichter möglich, da eine bewegliche Röhre leichter mit einer elektrostatischen Aufladungseinrichtung umgeben werden kann als andere, herkömmliche Düseneinheiten.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann die Einrichtung die Form eines dünnen Metallelektrodenrings haben, der in der Nähe des Gehäuseauslasses der Düseneinheit angeordnet ist. Der Elektrodenring liegt vorzugsweise innerhalb des Gehäuses der Düseneinheit, um die Gefahr eines elektrischen Schlages für den Bediener der Sprüheinrichtung zu vermindern. Damit diese Einheit funktioniert, ist es günstig, wenn die Düseneinheit aus Bauteilen mit hohem elektrischen Widerstand hergestellt wird, um die Gefahr eines Kurzschlusses auszuschließen.
  • Der Ring kann über eine Versorgungsleitung an eine Spannungsquelle angeschlossen werden. Es ist vorstellbar, daß die zum erfolgreichen Aufladen des Sprühfluids erforderliche Spannung in der Größenordnung von Kilovolt liegt; daher ist es wichtig, daß die Versorgungsleitung eine stark isolierte, für die Übertragung einer solchen Spannung geeignete Leitung ist. In einem Ausführungsbeispiel kann die Flüssigkeit innerhalb der Flüssigkeitszufuhr außerhalb des Düsenkörpers elektrisch geerdet werden.
  • Im Betrieb kommen die aus der Fluidröhre ausfließenden Flüssigkeitströpfchen in die Nähe des Elektrodenrings der elektrostatischen Einrichtung. Auf Grund der höheren elektrischen Potentialdifferenz zwischen dem Ring und der Flüssigkeit, die auf Erdpotential gehalten wird, entsteht durch Koronaentladung ein elektrischer Kontakt zwischen der Flüssigkeitssäule in der Fluidröhre und dem Ring. Auf die innerhalb dieser Koronaentladung entstehenden Tröpfchen wird eine Ladung übertragen, so daß ein durch den Gehäuseauslaß ausgetragener Sprühnebel ein elektrostatisches Potential aufweist, das beträchtlich über dem Erdpotential liegt. Die geladenen Tröpfchen werden zum Target hin angezogen, dessen Oberflächen ein niedrigeres Potential besitzen. Diese Anziehung dient zur teilweisen Überwindung anderer Kräfte, welche die Tröpfchenbahnen beeinflussen, wie z. B. des durch Randeffekte der Luftströmung entstehenden Reibungswiderstandes, und verbessert somit die Niederschlagsausbeute.
  • Es kann eine gleichmäßige Ladungsverteilung auf der Tröpfchenwolke erzielt werden, da die vorliegende Erfindung eine Tröpfchenquelle in Form der Fluidröhre bereitstellt, die sich schnell genug bewegt, um eine Instabilität zu erzeugen und auf diese Weise zu verhindern, daß von der elektrostatischen Aufladeeinrichtung ein einziger Lichtbogen ausgeht.
  • In anderen Ausführungsbeispielen braucht die Elektrode kein Ring zu sein, sondern irgendein Element, das Hochspannung führen und in der Nähe der Sprühnebeltröpfchen angeordnet werden kann.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, daß um das erste Ende der Fluidröhre herum ausreichend Raum vorhanden ist und daß mit dem beweglichen Ende der Fluidröhre eine Gasströmung kombiniert wird. Dadurch können die Tröpfchen im Gasstrom zu dem beabsichtigten Target mitgeführt werden. Die Gasströmung kann auch so stark sein, daß sie eine Zerteilung der aus der Röhre austretenden Tröpfchen infolge einer vom Gas ausgeübten Scherwirkung bewirkt. Dadurch entsteht ein viel feinerer sowie einheitlicherer und besser gerichteter Sprühnebel.
  • Durch das Vorhandensein von Zentrifugalkraft- sowie von pneumatischen Einrichtungen innerhalb der Düseneinheit können die Tröpfchen besser kontrolliert werden. Zum Beispiel läßt sich die Umdrehungsgeschwindigkeit der fluidröhre verändern. Die Scherwirkung auf die Tröpfchen kann ebenfalls kontrolliert werden, indem man die Durchflußgeschwindigkeit des durch die Düseneinheit hindurch oder um die Einheit herum fließenden Gases variiert.
  • Durch die Anwendung einer Gasströmung, die zur direkten und indirekten Bewegung der Fluidröhre in den Gehäuseauslaß eingeleitet wird, können eine Reihe von Vorteilen erzielt werden. Früher waren Fluidzufuhreinrichtungen mit mechanisch angetriebenen Luftverteileinrichtungen verbunden, wie z. B. mit Gebläsen. Leider bieten diese Einrichtungen nicht die mechanische Einfachheit, die der vorliegenden Erfindung eigen ist. Außerdem war die Luftdurchflußmenge, die von den mit der Fluidzufuhr verbundenen mechanischen Einrichtungen erzeugt wurde, nicht ausreichend, um den Luftdruck und das Luftvolumen zu liefern, die zur Erzeugung einer Scherwirkung auf das aus der Flüssigkeitszufuhr austretende Fluid notwendig sind. Zum Beispiel kann bei der vorliegenden Erfindung Druckgas in das Gehäuse eingeleitet werden, um die erforderliche Scherwirkung zu erzeugen. Dies ist bei mechanischen Einrichtungen nicht möglich. Da die Düseneinheit keine mechanisch angetriebene Fluidröhre aufweist, kann sie außerdem kompakter ausgeführt werden, und es kann eine bessere Kontrolle über die Fluid- und die Gasströmung erzielt werden.
  • Das erste Ende der Fluidröhre kann im wesentlichen frei beweglich, d. h. nicht mit irgendeiner mechanischen Vorrichtung verbunden sein, und es kann durch die direkte Einwirkung der in das Gehäuse eingeleiteten Gasströmung bewegt werden. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das erste Ende der Fluidröhre mit einer Luftverteileinrichtung verbunden werden, wie z. B. mit einem Gebläse, wobei die Luftverteileinrichtung durch die in das Gehäuse eingeleitete Luftströmung angetrieben wird. Auf diese Weise bewirkt in dem letzteren Ausführungsbeispiel die eingeleitete Luftströmung indirekt die Bewegung des ersten Röhrenendes.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Fluidröhre direkt von einem Motor angetrieben werden, der von der Luftverteileinrichtung getrennt ist.
  • Die Düseneinheit braucht kein Gehäuse aufzuweisen, da die Gasströmung in bestimmten Ausführungsbeispielen dadurch entstehen kann, daß Luft an der Düseneinheit vorbeistreicht, die ihren Vortrieb dadurch erhält, daß sie an einem Traktor, einem Flugzeug oder irgendeiner anderen Fahrzeugeinrichtung befestigt ist.
  • In einem bestimmten Ausführungsbeispiel mit einem Gehäuse der Düseneinheit kann nahe der Vorderseite des Gehäuses dicht am Gehäuseauslaß eine Luftverteileinrichtung in Form einer Gruppe von Rippen angebracht sein, die so konstruiert sind, daß Druckluft, die durch einen Gehäuseeinlaß in die Einheit eintritt, durch die Rippen hindurchströmt, bevor sie durch den Gehäuseauslaß austritt.
  • Dadurch breitet sich eine wirbelnde Bewegung in dieser Luft aus, die auf das erste Ende der Flüssigkeitsröhre eine Bewegung überträgt, mit größter Wahrscheinlichkeit eine Präzession oder Drehung. Durch die Bewegung der Fluidröhre entsteht eine Zentrifugalkraft, die bewirkt, daß sich beim Austritt des Fluids aus der Röhre Tröpfchen bilden. Dieser Verwirbelungseffekt der durch den Gehäuseauslaß strömenden Luft verursacht eine Scherwirkung auf die Tröpfchen, was zur Erzeugung eines aus der Düseneinheit austretenden feinen, kontrollierten Sprühnebels führt, und die aus dem Gehäuseauslaß ausströmende Luft führt den Sprühnebel zum Sprühtarget mit.
  • Es können zwei Luftverteileinrichtungen in der Nähe des ersten Endes der Fluidröhre vorgesehen werden. Wenn die zweite Luftverteileinrichtung so konstruiert ist, daß sie Luft im wesentlichen in der gleichen Richtung wie die erste Luftverteileinrichtung verteilt, dann wird eine breitere Strömung von Fluidtröpfchen erreicht, als durch Anwendung nur einer Luftverteileinrichtung.
  • Umgekehrt kann die zweite Luftverteileinrichtung so konstruiert werden, daß sie Luft in der zur ersten Luftverteileinrichtung entgegengesetzten Richtung verteilt. Dadurch entsteht ein schmalerer Strom von Fluidtröpfchen als bei Anwendung einer einzelnen Luftverteileinrichtung.
  • Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
  • Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Düseneinheit nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch A-B von Fig. 1;
  • Fig. 3 eine schematische, perspektivische, auseinandergezogene Darstellung der Düseneinheit von Fig. 1 und 2;
  • Fig. 4 einen schematischen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 5 einen Querschnitt durch C-D von Fig. 4;
  • Fig. 6 einen schematischen Querschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 7 einen Querschnitt durch E-F von Fig. 6;
  • Fig. 8 einen schematischen Querschnitt eines fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; und
  • Fig. 9 einen schematischen Querschnitt des in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiels.
  • In Fig. 1, 2 und 3 ist eine Düseneinheit dargestellt, die allgemein durch den Pfeil 1 angedeutet ist und ein Gehäuse 2, einen Gehäuseeinlaß 3, einen Gehäuseauslaß 4 und eine innerhalb des Gehäuses 2 angeordnete Fluidröhre 5 aufweist.
  • Die Fluidröhre 5 ist so angeordnet, daß ein Teil der Röhre 5 im Punkt 6 in Bezug auf das Gehäuse 2 fixiert ist. Eine Flüssigkeitszufuhr 14a (in Fig. 3 dargestellt) ist am fixierten Ende der Röhre 5 befestigt. Das andere, freie Ende 7 der Röhre 5 befindet sich in der Nähe des Gehäuseauslasses 4. Die Röhre 5 weist einen kurzen flexiblen Abschnitt 8 auf, der in der Nähe des Punktes 6 liegt. Längs des Röhre 5 ist eine runde Wand 9 angeordnet, welche die größte Drehachse der Röhre 5 definiert.
  • In der Nähe des Gehäuseauslasses 4 sind zwei Sätze von Luftverteileinrichtungen 10a und 10b angeordnet. Der Satz in unmittelbarer Nähe des Gehäuseauslasses besteht aus einer ringförmigen Platte, in die eine Reihe von Nuten 14 eingeschnitten sind. Diese Nuten verlaufen tangential zur inneren Ringöffnung, wie im Detail in Fig. 2a dargestellt ist, wobei ihre äußeren Enden innerhalb der Grenzen der Ringaußenkante liegen und so im Gehäuse angeordnet sind, daß die Rippenauflagefläche zum Gehäuseauslaß hin gerichtet und mit der mit Nuten versehenen Ringplatte konzentrisch ist, wobei die beiden Platten voneinander durch die Elektrodenringeinheit getrennt sind, so daß zwei Sätze von Kanälen entstehen, die rechtwinklig zur Gehäusemittelachse verlaufen und an den Gehäuseauslaß angrenzen.
  • Andere Versionen des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels können ausschließlich gerippte Luftverteileinrichtungen aufweisen, die an den Gehäuseauslaß angrenzen.
  • Innerhalb des Gehäuses 2 und zwischen den beiden ringförmigen Platten 10a und 10b befindet sich der zuvor erwähnte Elektrodenring 12. Eine Versorgungsleitung 13 ist mit dem Elektrodenring und mit einer Spannungsquelle (nicht dargestellt) verbunden. Die Flüssigkeitszufuhr 14a ist elektrisch geerdet.
  • Im Betrieb tritt Druckluft in Richtung der dargestellten Pfeile in den Gehäuseeinlaß 3 ein. Der Hauptanteil dieser Luft strömt durch die Rippen 10 der hintersten Luftverteileinrichtung 10a hindurch und verursacht einen Verwirbelungseffekt in dem Bereich, der dem Ende der Fluidröhre 5 benachbart ist, wodurch das Röhrenende bezüglich der Längsachse des Gehäuses 2 in Drehung versetzt wird. Der Radius der Drehung wird durch die Wand 9 festgelegt. Der kleinere Anteil der Luft gelangt in die Nuten 14 der Luftverteileinrichtung 10b, tritt aus ihren inneren Enden aus und versetzt die Luft in unmittelbarer Nähe der zwischen den Rippen der Luftverteileinrichtung 10a austretenden, verwirbelten Luft in eine wirbelnde Bewegung, jedoch im entgegengesetzten Sinne. Die der Röhre 5 durch die Flüssigkeitszufuhr 14a zugeführte Flüssigkeit wird durch die Zentrifugalkraft, die durch die Drehung der Röhre entsteht, nach außen geschleudert. Die Luftbewegung unterstützt das Abscheren der Tröpfchen, wobei die entgegengesetzten Luftwirbel einer zu großen Breite der Sprühnebeltröpfchenschwaden bei ihrem Austritt aus dem Gehäuseauslaß 4 entgegenwirken.
  • Der Elektrodenring 12 um den Gehäuseauslaß 4 herum stellt wegen der hohen Potentialdifferenz zwischen dem Elektrodenring und der Flüssigkeit durch das Fluid hindurch einen elektrischen Kontakt her. Dadurch wird auf die Tröpfchen eine Ladung übertragen, welche die Zielausrichtung des Sprühnebels unterstützt.
  • In Fig. 4 und 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Konstruktion des Gehäuses 2 und der Röhre 5 ist im wesentlichen die gleiche wie in dem oben diskutierten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch die Röhre 5 durch ein Treibriemen- und Riemenscheibensystem angetrieben. Eine Antriebsscheibe 13a liegt außerhalb des Gehäuses 2 und ist über einen Treibriemen 14 mit der Hauptriemenscheibe 15 verbunden. Mit der Antriebsscheibe ist ein kleiner Motor 17 gekoppelt. Die Hauptriemenscheibe 15 liegt parallel zur Vorderseite 16 des Gehäuses 2, wobei die Mittelachse der Hauptriemenscheibe 15 koaxial zur Mitte des Gehäuseeinlasses 4 liegt. Die Hauptriemenscheibe 15 sitzt auf einem Kugellagerring 19.
  • Die Röhre 5 geht in der Nähe ihres freien Endes 7 exzentrisch durch die Hauptriemenscheibe 15 hindurch. Die von dem Motor 17 angetriebene Antriebsscheibe 13a versetzt die Hauptriemenscheibe 15 über den Treibriemen 14 in Drehung. Die exzentrische Lage der Röhre 5 bedeutet, daß das freie Ende 7 der Röhre 5 durch die Bewegung der Hauptriemenscheibe 15 in eine kreisförmige Bewegung versetzt wird. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Röhre 5 kann durch Anderung der Antriebsdrehzahl des Motors 17 verändert werden.
  • Im obigen Ausführungsbeispiel werden als Luftverteileinrichtungen keine Rippen verwendet; stattdessen ist eine Lochplatte 18 in der Nähe der Antriebsscheibenanordnung angebracht. Die Lochplatte 18 dient außerdem als Träger für den Kugellagerring 19.
  • Im Betrieb versetzt der Motor 17 die Röhre 5 in Drehung, wodurch aus ihrem Ende 7 Fluidtröpfchen herausgeschleudert werden. In den Gehäuseeinlaß 3 wird Druckluft eingeleitet, die durch die Lochplatte 18 fließt, bevor sie sich mit den von der Röhre erzeugten Tröpfchen vermischt und sie aus dem Gehäuseauslaß 4 ausstößt.
  • Dieses Ausführungsbeispiel sowie die anderen diskutierten Ausführungsbeispiele zeigen zwar keine elektrostatische Einrichtung, es dürfte aber erkennbar sein, daß an eine mögliche Anpassung dieser Ausführungsbeispiele an den Einbau einer solchen Einrichtung gedacht ist.
  • Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 6 und 7 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Röhre 5 exzentrisch an einer rotierenden Scheibe 20 befestigt. Die Scheibe 20 weist eine Mittelsäule 21 auf, die in einem Kugellagerring 22 gelagert ist, wobei der Durchmesser der Scheibe 20 etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses 2. Um den Rand der Scheibe 20 herum sind Rippen 23 in regelmäßigen Abständen angeordnet. Hinter der Scheibe 20 ist eine Lochplatte 24 angeordnet, die zur Aufnahme des Kugellagerrings 22 dient.
  • Im Betrieb wird Druckluft durch den Gehäuseeinlaß 3 eingeleitet. Diese Luft strömt durch die Bohrungen 25 und übt eine Kraft auf die Rippen 23 der Scheibe 20 aus. Diese Kraft bewirkt eine Drehung der Scheibe 20, die ihrerseits zu einer Umlaufbewegung des freien Endes 7 der Röhre 5 führt. Die Bewegung der Luftströmung aus dem Gehäuseauslaß 4 heraus liefert die gewünschte Scherwirkung auf die aus der Röhre 5 herausgeschleuderten Tröpfchen.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 8 und 9 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von anderen Ausführungsbeispielen darin, daß es kein eigentliches Gehäuse aufweist und daß der mit der Düseneinheit verbundene Luftstrom durch die reale Bewegung der Düseneinheit selbst entsteht. Die Vorstellung dabei ist, daß dieses Ausführungsbeispiel am besten in Verbindung mit einer sich bewegenden Einrichtung betrieben wird, z. B. einem Traktor oder Flugzeug, besonders da dieses Ausführungsbeispiel als besonders geeignet für Sprüharbeiten im Gartenbau angesehen wird. Wegen der Ungenauigkeit von Sprüharbeiten im Gartenbau und wegen des Wunsches, eine möglichst große behandelte Fläche zu erzielen, besteht die Vorstellung, daß innerhalb der einen Sprühvorrichtung eine Anzahl von Düseneinheiten eingesetzt werden können.
  • Die Konstruktion der Fluidröhre 5 in diesem Ausführungsbeispiel ist der weiter oben beschriebenen Konstruktion ähnlich. Das Ende 7 der Fluidröhre 5 ist mit einer Propellerscheibe 35 verbunden, die auf einem Kugellagerring 36 aufliegt, der an der Wand 9 befestigt ist, innerhalb derer die Fluidröhre 5 angeordnet ist. Von der Wand 9 geht eine Elektrodenstütze 37 aus. Diese Stütze erstreckt sich oberhalb des Propellers 35 und ist so abgewinkelt, daß eine Elektrodenplatte 38 am Ende der Stütze 37 vor dem Ende 7 der Fluidröhre 5 angeordnet ist. Sowohl die Stütze 37 als auch die Elektodenhalteplatte 38 sind elektrisch isoliert. Die Elektrodenhalteplatte wird von einem Elektrodenring 39 umschlossen.
  • Im Betrieb ist das Ende 7 der Fluidröhre 5 so angeordnet, daß Fluid daraus in der gleichen Richtung austritt, in der sich die Luft an der Fahrzeugeinrichtung vorbeibewegt, an welcher die Düseneinheit befestigt ist. Wenn sich die Fahrzeugeinrichtung mit ausreichender Geschwindigkeit fortbewegt, reicht die aus der Bewegung der Einrichtung entstehende Luftströmung aus, um den Propeller 35 und damit das Ende 7 der Röhre 5 zu drehen, so daß aus der Röhre 5 Tröpfchen herausgeschleudert werden und einen Sprühnebel erzeugen. Die Bewegung des Propellers 35 erzeugt außerdem eine Scherwirkung auf die Tröpfchenwolke. Die Anordnung des Elektrodenrings 39 gewährleistet, daß die Tröpfchenwolke gleichmäßig aufgeladen wird.
  • Wenn die Fahrzeugeinrichtung zu langsam ist, um die zur Erzielung des gewünschten Effekts notwendige Luftströmung zu erzeugen, kann ein weiterer Ventilator eingesetzt werden, um die zusätzliche Luftströmung bereitzustellen, etwa von der Art, wie er in Gebläsesprühgeräten verwendet wird.
  • Es ist erkennbar, daß die vorliegende Erfindung für die Verwendung in vielen Ausführungsbeispielen angepaßt und für die verschiedensten Anwendungen eingesetzt werden kann. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung zur Holzbehandlung mit Sprühmitteln wie Antisapstain, für gärtnerische Sprüharbeiten, für Anstricharbeiten usw. eingesetzt werden.
  • Vorstehend sind lediglich Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand von Beispielen beschrieben worden, und es dürfte erkennbar sein, daß Modifikationen und Ergänzungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist.

Claims (11)

1. Düseneinheit für eine Fluidverteileinrichtung, die eine Fluidröhre (5) mit einem ersten Ende (7) und einem zweiten Ende einschließt, wobei die Fluidröhre ein flexibles Element (8) aufweist, welches ermöglicht, daß das erste Ende (7) der Fluidröhre (5) sich gegenüber dem zweiten Ende der Fluidröhre (5) bewegt, wobei das zweite Ende an eine Fluidzufuhr (14a) anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß um das erste Ende der fluidröhre (5) herum ausreichend Raum vorhanden ist, um eine in die Düseneinheit eingeleitete Gasströmung gleichzeitig mit dem aus dem ersten Ende (7) der Röhre (5) austretenden Fluid austreten zu lassen, wobei das erste Ende (7) unter der direkten Einwirkung einer in die Düseneinheit eingeleiteten Gasströmung drehbar ist, so daß die Zentrifugalkraft, die aus der Drehung der Röhre (5) durch die Gasströmung entsteht, das Fluid aus der Fluidröhre (5) bei seinem Austritt aus dem ersten Ende (7) zerteilt, wobei die Gasströmung am ersten Ende (7) der Fluidröhre (5) vorbei ausreicht, um eine Scherwirkung auf das aus dem ersten Ende (7) der Fluidröhre (5) austretende Fluid auszuüben, und wobei in der Nähe des ersten Endes (7) der Fluidröhre (5) eine Einrichtung (12) zum Erzeugen einer elektrostatischen Aufladung des aus dem ersten Ende (7) der Fluidröhre (5) austretenden Fluids angebracht ist.
2. Düseneinheit nach Anspruch 1, wobei das flexible Element (8) die Fluidröhre (5) ist.
3. Düseneinheit nach Anspruch 1, wobei die Fluidröhre ein starres Rohr (5) und ein flexibles Verbindungsstück (8) aufweist, wobei das flexible Verbindungsstück (8) das flexible Element der Röhre ist.
4. Düseneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Düseneinheit ein Gehäuse (2) mit einem Gehäuseauslaß (4) aufweist, wobei das erste Ende der Röhre (5) in der Nähe des Gehäuseauslasses (4) angeordnet ist, so daß aus dem ersten Ende (7) der Fluidröhre (5) austretendes Fluid auch aus dem Gehäuseauslaß (4) austritt.
5. Düseneinheit nach Anspruch 4, die einen Gehäuseeinlaß (3) aufweist, wobei das Gehäuse (2) so angeordnet und konstruiert ist, daß die Gasströmung in den Gehäuseeinlaß (3) eingeleitet werden und aus dem Gehäuseauslaß (4) austreten kann.
6. Düseneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Einrichtung zum Erzeugen einer elektrostatischen Aufladung des Fluids die Form eines Elektrodenrings (12) hat.
7. Düseneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Düseneinheit mindestens eine Luftverteileinrichtung (10a) einschließt, die in der Nähe des ersten Endes (7) der Fluidröhre (5) angeordnet ist.
8. Düseneinheit nach Anspruch 7, wobei die Luftverteileinrichtung ein Lüfter (10a) ist.
9. Düseneinheit entweder nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei in die Düseneinheit eingeleitete Luft die Luftverteileinrichtung (10a) antreibt.
10. Düseneinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das erste Ende (7) der fluidröhre (5) an der Luftverteileinrichtung (10a) befestigt ist.
11. Verfahren zur Fluidverteilung, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
a) Anschluß des zweiten Endes der Fluidröhre (5) der Düseneinheit nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche an eine Fluidzufuhr, und
b) Anschluß einer Gaszufuhr an die Düseneinheit, und
c) Anschluß einer elektrischen Spannungsquelle an die Einrichtung (12) zum Erzeugen einer elektrostatischen Aufladung des aus dem ersten Ende (7) der Fluidröhre (5) austretenden Fluids.
DE90305983T 1989-05-31 1990-05-31 Fluidverteileinrichtung. Expired - Fee Related DE69004861T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NZ229355A NZ229355A (en) 1989-05-31 1989-05-31 Spray nozzle assembly; flexible fluid outlet within nozzle to atomise fluid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69004861D1 DE69004861D1 (de) 1994-01-13
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