EP3165288B1 - Sprühvorrichtung - Google Patents
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- F04C2220/24—Application for metering throughflow
Definitions
- the present invention relates to a spray device for spraying a fluid.
- a Venturi nozzle comprises a smooth-walled pipe section with a narrowing of the cross section, for example by two cones directed towards one another, which are combined at the point of their smallest diameter.
- a pick-up pipe is placed at this point, through which the fluid to be sprayed can be supplied.
- the supplied fluid is entrained and sprayed with the aid of a gas flowing through the venturi nozzle, for example air.
- the CH 699 808 A1 shows a spray device with a spray head for spraying at least one component.
- the spray device comprises at least one component channel, the component outlet of which opens out from a spray head tip.
- An annular channel for a compressed gas at least partially surrounds the at least one component channel in the longitudinal direction and opens out of the spray head at the spray head tip.
- a pressurized gas supply channel is provided for introducing pressurized gas into the ring channel.
- the annular channel has several webs which subdivide the annular channel at least in the region of the spray head tip into separate compressed gas outlet channels.
- the WO 2013/171029 A1 shows a multi-component cartridge for receiving flowable components that are to be applied with a spraying process, with a first container for receiving a first component, a second container for receiving a second component and at least one cartridge outlet opening through which the components exit the containers can, a cartridge compressed air channel guided along the container with a cartridge compressed air inlet and a cartridge compressed air outlet, wherein the first container, the second container and the cartridge compressed air channel are made in one piece.
- FIG. 12 shows an apparatus for spraying adhesive, having a housing which has inner and outer surfaces, an inlet through which adhesive can be introduced, and an opening through which adhesive can exit.
- the device further comprises a nozzle for spraying adhesive, which is fluidly connected to the housing, an air cap which has an opening aligned with the nozzle through which compressed air and adhesive can exit, and means which define a first passage around a To cause rotation of the compressed air and define a second flight fluidly connected to the first flight and having a polygonal inner boundary and a circumferential boundary to allow the rotating air to spiral helically.
- the WO 2005/102538 A1 shows a device for spraying flowable spray fluids with at least one fluid reservoir comprising at least one wall for storing the spray fluid, a spray opening being provided for the outflow of the spray fluid from the device, the wall of the fluid reservoir comprising at least one adjustable wall area for changing the reservoir volume of the fluid reservoir .
- the U.S. 4,996,091 A , the WO 2012/012169 A1 , the JP 2008 289986 A , the U.S. 2,555,238 A and the FR 2 971 531 A1 show further devices for spraying fluids.
- the spray device comprises a metering device, which is an eccentric screw pump is, for volumetric metering of the fluid and a spray device which is set up to spray the fluid metered by the metering device with the aid of a gas.
- the spray device further comprises a spray head with a gas cap and a metering needle, from which the metered fluid exits and which is passed through the gas cap, the metering needle protruding in a longitudinal direction of the spray device over the gas cap, behind it or being flush with it and where the dispensing needle and / or the gas cap are adjustable in length.
- the spray head comprises a swirl element for swirling the gas, the swirl element being made of a porous plastic, ceramic or metal material.
- the metering device is in particular a first metering device of the spray device.
- the spray device can comprise several, for example two, metering devices.
- the metering device preferably comprises a stator which is received in a pump housing of the metering device and which has an elastically deformable elastomer part with a central opening.
- the opening preferably comprises a helical or worm-shaped inner contour.
- a rotatable rotor is preferably provided in the stator, which rotor comprises a helical or worm-shaped outer contour corresponding to the elastomer part.
- the rotor can be driven via a drive shaft mounted in a bearing housing of the metering device.
- a drive device in particular an electric motor, can preferably be connected to the drive shaft.
- the drive shaft can be firmly connected to the rotor with the aid of a flexible shaft or flex shaft.
- the fluid is conveyed away from the drive shaft according to the endless piston principle in a longitudinal direction of the spray device due to the interaction with the elastomer part of the stator.
- the delivery volume depends on the speed and size of the rotor.
- Volumetric dosing is understood to mean that the fluid is discharged exclusively in relation to volume and thus quantity. In contrast to this, with a gravimetric or weight-controlled dosing system this becomes too dosing fluid weighed with a weighing device.
- a temperature sensor can optionally be used to determine a temperature of the fluid. The temperature sensor can be provided in the fluid or in the pump housing. With the help of the fluid temperature determined by the temperature sensor, the delivery volume can be readjusted. In this way, changes in the volume of the fluid caused by heat are compensated and metering inaccuracies are avoided.
- the fluid can be, for example, an adhesive or sealant, water, an aqueous solution, a paint, a suspension, a viscous raw material, an emulsion, or a fat.
- the fluid can have one or more than one component.
- the fluid can be a two-component adhesive.
- the gas is preferably air.
- the gas can also be oxygen, carbon dioxide, nitrogen, a noble gas or some other gas. Because the fluid is dosed volumetrically, it can be sprayed with great precision. In particular, the dosing of the fluid can take place independently of the spraying of the same.
- the Venturi effect is not used to spray the fluid. This prevents the fluid from being torn out of a metering needle of the metering device. This prevents the formation of blobs or islands on a substrate to be sprayed.
- the gas can be switched on before the fluid is dosed and only switched off again after the dosing has ended.
- the amount of fluid metered in with the metering device can be slowly increased up to the desired metered amount when the gas is switched on and can also be continuously reduced again when the gas is still switched on.
- the spraying process to be started up and ended like a ramp.
- the volume flow of the fluid and the volume flow of the gas can be regulated independently of one another. As a result, the spray pattern can be varied to a large extent.
- a method for operating the spray device comprises one, in particular a first, step of volumetric metering of the fluid and a, in particular second, step of spraying the metered fluid with the aid of the gas.
- the steps can be carried out simultaneously or at different times.
- the spray device further comprises a heating and / or cooling device for heating or cooling the fluid in order to change its viscosity.
- a highly viscous fluid can be heated in this way in order to reduce its viscosity.
- a low viscosity fluid can be cooled to increase its viscosity. This makes it possible to spray both low-viscosity and high-viscosity fluids.
- a control device of the spray device can readjust the metering of the fluid with the aid of the determined temperature of the fluid with access to a viscosity table stored in the control device. In this way, metering inaccuracies due to thermal expansion of the fluid can be prevented.
- the heating and / or cooling device is arranged in a pump housing of the metering device.
- the heating and / or cooling device can be arranged on the outside of the pump housing in the form of a sleeve.
- the heating and / or cooling device further comprises a temperature sensor, which is preferably also arranged in the pump housing.
- the heating and / or cooling device also comprises a printed circuit board or circuit board on which heating and / or cooling elements such as heating cartridges and / or Peltier elements are arranged.
- a plug for connecting the heating and / or cooling device to the control device of the spray device can also be provided on the circuit board.
- the spray device comprises a spray head with a gas cap and a dosing needle, which is guided through the gas cap, the dosing needle protruding beyond the gas cap in a longitudinal direction of the spray device.
- the dispensing needle can also be flush with the gas cap or shorter than it. This means that the dispensing needle can protrude behind the gas cap.
- the dispensing needle can protrude 0 to 1 mm behind the gas cap.
- the spray head preferably further comprises an air or gas housing with a gas supply line.
- the gas supply line can comprise a quick-release fastener for connecting a gas line.
- the air or gas cap is preferably fastened to the gas housing with the aid of a union nut.
- the union nut can have knurling on the outside, so that it can be unscrewed without tools.
- the gas cap is particularly exchangeable for adaptation to different fluids and / or for changing the spray pattern.
- the gas cap preferably has a conical bore in which the metering needle, which is preferably also conical on the outside, is arranged.
- the dispensing needle and / or the gas cap can be surface-treated, in particular surface-coated, hardened or passivated.
- the metering needle and / or the gas cap can be surface-treated in such a way that very reactive and / or abrasive fluids can also be sprayed.
- the gas cap on the inside and / or the metering needle on the outside can have a diamond-like amorphous carbon coating (Diamond-Like Carbon, DLC).
- DLC diamond-like amorphous carbon coating
- the metering needle protrudes beyond the gas cap with a predetermined protrusion.
- the predetermined protrusion can be, for example, 0 to 1 mm. This means that the dispensing needle can also be flush with the gas cap. The overhang can be changeable. Because the dosing needle protrudes beyond the gas cap, it is also possible, in addition to spraying the fluid, to dose it directly onto a substrate. Furthermore, the dispensing needle can be negatively charged and the substrate can be electrically charged positively or vice versa. This results in a better spray pattern, better edge sharpness and less blob formation.
- a circumferential gap for the gas is provided between the gas cap and the metering needle.
- the gap preferably envelops the dispensing needle in the form of a jacket.
- a ring-shaped circumferential gas channel for distributing the gas is preferably provided in the gas housing.
- the spray head comprises a swirl element for swirling the gas.
- the vortex element can be provided in the circumferential gap. More than one vortex element can be provided.
- screw-shaped or spiral-shaped ribs and / or screw-shaped or spiral-shaped milled recesses which are designed to swirl the gas, can be provided on the metering needle and / or on the gas cap. This causes the gas to exit the spray head with a twist. This results in a sharper-edged and more even spray pattern.
- the vortex element is made of a porous plastic, ceramic or metal material.
- the vortex element can be made of a sintered ceramic or metal material, for example.
- the vortex element can be made of aluminum or steel.
- the gas preferably flows through the vortex element.
- the entire gap between the metering needle and the gas cap is filled with the porous vortex element.
- the vortex element can be in one piece or in several pieces.
- the gas flows through the vortex element. With the help of the vortex element, the gas can be swirled indefinitely, that is, chaotically.
- the metering needle is connected to an end piece of the metering device in one piece or in a form-fitting manner.
- the end piece is preferably firmly connected to the pump housing, for example screwed.
- the stator can be clamped between the pump housing and the end piece.
- the metering needle can be screwed into the end piece. This makes it easy to exchange the dispensing needle.
- the metering needle can be made in one piece with the end piece. In this way, dead space optimization can be achieved. This is particularly advantageous in the case of a filigree design of the spray head.
- Both the metering needle and the gas cap are preferably interchangeable.
- the metering needle and / or the gas cap are adjustable in length.
- the gas cap preferably has a gas pipe, the length of which can be adjusted, for example, with the aid of a locking screw connection. Because the length of the gas cap is adjustable, the protrusion of the dispensing needle can be adjusted over the gas cap. In this way, a spray angle of the spray device can be set without replacing components.
- the gas cap can have a tubular gas cap extension. The length of the gas cap extension is preferably arbitrary.
- the dosing needle can have a dosing needle extension which corresponds to the gas cap extension and which preferably protrudes in the longitudinal direction beyond the gas cap extension.
- the dispensing needle can be designed as an exchangeable, disposable component. In particular, the dispensing needle can be a disposable cannula.
- the metering needle can have a connection body made of a plastic material and a cannula.
- the connection body preferably has an inner cone into which a corresponding outer cone of the end piece can be inserted.
- the inner cone and the outer cone can form a Luer lock connection.
- the metering device is set up for the volumetric metering of a first component of the fluid, the spray device being a further metering device, in particular an eccentric screw pump, for volumetric metering of a second component of the fluid.
- a spray device for spraying a fluid with a first metering device, in particular a first eccentric screw pump, for volumetric metering of a first component of the fluid, a second metering device, in particular a second eccentric screw pump, for volumetric metering of a second component of the fluid and a spray device is proposed, which is set up to spray the fluid with the aid of a gas.
- the spray device is preferably a common spray device of the first metering device and the second metering device.
- the spray device is set up to spray the first component metered by the first metering device and the second component of the fluid metered by the second metering device with the aid of the gas.
- the fluid can comprise further components.
- the fluid can be a two-component adhesive, for example.
- the components can be mixed to form the fluid either before the spraying or during the spraying.
- the spray device comprises a mixing chamber for mixing the first component of the fluid with the second component of the fluid before spraying the fluid with the aid of the spray device.
- the mixing chamber is particularly suitable for mixing ratios of the components of 1: 1 to 1: 5.
- the mixing chamber can be dispensed with.
- the spray device further comprises a mixing element arranged in the mixing chamber for dynamic mixing of the first component of the fluid with the second component of the fluid.
- the mixing element can also be referred to as a dynamic mixing element.
- the mixing element is preferably rotatably arranged in the mixing chamber.
- the mixing element is driven via a mixing element drive shaft.
- the mixing element drive shaft can be driven, for example, by means of an electric motor.
- the spray device further comprises a static mixer arranged in the mixing chamber for mixing the first component of the fluid with the second component of the fluid.
- a static mixer is a built-in part that achieves the desired mixing and dispersion effects by flowing the components of the fluid through rigid mixing elements.
- the spray device further comprises a spray head with a metering needle which is set up to mix the first component of the fluid with the second component of the fluid.
- the metering needle can be made in several parts.
- the metering needle comprises an inner part with a central first fluid channel through which the first component of the fluid is conveyed.
- the metering needle can furthermore comprise an outer part which is pushed onto the inner part.
- a second fluid channel through which the second component of the fluid is conveyed can be provided between the inner part and the outer part.
- the second fluid channel envelops the inner part in the form of a jacket. This means that when the components of the fluid are dispensed, they are not mixed but rather emerge from the front side of the dispensing needle as two components.
- the components are mixed in that the components are swirled and mixed with the aid of the gas during spraying.
- the metering needle comprises a static mixing element.
- the static mixing element can also be referred to as a static mixer.
- the static mixer can be provided in the dispensing needle. That is, the first component and the second component are mixed in the metering.
- spray device also include combinations, not explicitly mentioned, of features or embodiments described above with regard to the exemplary embodiments.
- the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the spray device.
- the Fig. 1 shows a schematic perspective view of an embodiment of a spray device 1 for spraying a fluid.
- the Fig. 2 shows a schematic side view of the spray device 1.
- the Fig. 3 shows a schematic rear view of the spray device 1.
- the Fig. 4 shows a schematic sectional view of the spray device 1 according to the section line A - A of FIG Fig. 2
- the Fig. 5 shows a schematic sectional view of the spray device 1 according to the section line B - B of FIG Fig. 3 .
- the Figs. 1 to 5 simultaneously referred to.
- the spray device 1 is set up to dose and spray fluids or fluid media such as adhesives or sealants, paints, suspensions, viscous raw materials, emulsions or fats.
- the fluid can be single-component or multi-component.
- the spray device 1 comprises a, in particular a first, metering device 2 for volumetric metering of the fluid. Volumetric dosing is understood to mean that the fluid is discharged exclusively in relation to volume and thus quantity. In contrast to this, in a gravimetric or weight-controlled dosing system, the fluid to be dosed is weighed with a weighing device.
- the metering device 2 is an eccentric screw pump.
- the spray device 1 comprises a symmetry or central axis Mi and a longitudinal direction L 1 oriented in the direction of the central axis Mi.
- the metering device 2 comprises a drive shaft 4 rotatably mounted in a bearing housing 3.
- the drive shaft 4 is a hollow shaft.
- the drive shaft 4 is preferably made of a steel material and the bearing housing 3 is preferably made of a metal material, such as aluminum or steel, or a plastic material.
- the drive shaft 4 is rotatably supported in the bearing housing 3 with the aid of roller bearings 5, 6.
- the roller bearings 5, 6 can be designed as double-row angular contact ball bearings.
- the roller bearings 5, 6 are with the help of a locking ring 7 in the axial direction secured in the bearing housing 3.
- a drive device in particular an electric motor, can be connected to the drive shaft 4.
- the drive device can be coupled to the drive shaft 4 with the aid of a claw coupling 8.
- the claw coupling 8 can be made of an elastomer material.
- the drive shaft 4 is also passed through a seal housing 9 firmly connected to the bearing housing 3.
- the bearing housing 3 and the seal housing 9 can be designed to be rotationally symmetrical to the central axis M 1 .
- a plurality of sealing devices 10 to 12 arranged one behind the other are accommodated in the seal housing 9.
- the sealing devices 10 to 12 can be shaft sealing rings, for example.
- the bearing housing 3 is by means of fastening means 13, of which in the Fig. 3 and 4th only one is provided with a reference number, screwed to the seal housing 9.
- the fastening means 13 can for example be hexagon socket screws.
- a sealing element 14 can be provided between the bearing housing 3 and the sealing housing 9.
- the sealing element 14 can be an O-ring.
- the seal housing 9 is preferably made of a metal material such as aluminum or steel, or a plastic material.
- the metering device 2 further comprises a pump housing 15.
- the pump housing 15 is preferably made of a metal material, such as aluminum or steel, or a plastic material.
- the pump housing 15 can also be designed to be rotationally symmetrical to the central axis M 1 .
- a sealing element 16, in particular an O-ring, can be arranged between the sealing housing 9 and the pump housing 15.
- the pump housing 15 can be firmly connected, in particular screwed, to the bearing housing 3 and / or the seal housing 9.
- the seal housing 9 is arranged between the bearing housing 3 and the pump housing 15.
- a stator 17 is arranged in the pump housing 15.
- the stator 17 comprises a tubular outer part 18, which is preferably made of a metal material such as aluminum or steel, or a plastic material such as polyethylene or polypropylene, is made, and an elastomer part 19 which is made of an elastomer material.
- the outer part 18 can also be referred to as a stator casing or stator tube.
- the elastomer part 19 has a central opening with a helical or helical inner geometry or inner contour.
- the stator 17 is secured against rotation in the pump housing 15 with the aid of a feather key or a fitting pin 20.
- the stator 17 is arranged between a shoulder 21 provided in the pump housing 15 and an end piece 22 of the metering device 2.
- the end piece 22 is preferably made of a metal material such as aluminum or steel, or a plastic material.
- the end piece 22 is screwed to the pump housing 15, for example.
- the stator 17 is axially clamped in the longitudinal direction L 1 between the pump housing 15 and the end piece 22.
- a rotatable rotor 23 is arranged in the stator 17.
- the rotor 23 can be made of steel, aluminum or a plastic material.
- the rotor 23 has a helical or helical outer geometry or outer contour.
- the rotor 23 is firmly connected to the drive shaft 4 with the aid of a flexible shaft or flex shaft 24.
- the flexible shaft 24 can be provided with a coating or passivation on the outside.
- the flex shaft 24 can be surrounded by a rubber jacket. A chemical reaction of the fluid with the material of the flexible shaft 24 is hereby excluded.
- the stator 17 and the rotor 23 are interchangeable, so that the delivery volume of the metering device 2 can be changed.
- the fluid can be fed to the metering device 2 via a feed opening 25 provided in the pump housing 15.
- the feed opening 25 can also be referred to as a product inlet.
- the feed opening 25 is oriented perpendicular to the central axis Mi.
- the fluid enters a receiving space 71 provided in the pump housing 15 from the supply opening 25.
- the receiving space 71 can also be referred to as the pump interior.
- the receiving space 71 is a bore provided in the pump housing 15 which runs in the longitudinal direction L 1 .
- the flex shaft is also in the receiving space 71 24 arranged.
- the fluid is transported from the receiving space 71 with the aid of the rotating rotor 23 in the longitudinal direction L 1 in the direction of the end piece 22.
- the dosed volume depends on the speed.
- a tubular venting device 26 for venting the metering device 2 can also be provided on the pump housing 15.
- the ventilation device 26 is screwed into a ventilation hole 27 provided on the pump housing 15.
- the vent hole 27 can be arranged perpendicular to the central axis Mi.
- the end piece 22 and the pump housing 15 can be pinned to one another with the aid of dowel pins 28 and additionally screwed.
- the metering device 2 further comprises a heating and / or cooling device 29.
- the heating and / or cooling device 29 can, as in FIG Fig. 5 shown, be arranged in the pump housing 15.
- the heating and / or cooling device 29 can be provided on the outside of the pump housing 15 in the form of a sleeve.
- the viscosity of the fluid can be changed with the aid of the heating and / or cooling device 29.
- highly viscous fluids can be heated with the aid of the heating and / or cooling device 29 in order to reduce their viscosity, as a result of which highly viscous fluids can also be easily and reliably metered with the aid of the metering device 2.
- the heating and / or cooling device 29 can also be set up to reduce the viscosity of the fluid by cooling, so that even low-viscosity fluids can be easily and reliably metered with the aid of the metering device 2.
- the heating and / or cooling device 29 can have several, for example two, heating and / or cooling elements 30, 31.
- the heating and / or cooling elements 30, 31 can be heating cartridges or Peltier elements, for example.
- the heating and / or cooling device 29 also includes a temperature sensor (not shown) and a circuit board 32.
- a plug 33 ( Fig. 2 ) be provided. With the help of the plug 33, the heating and / or cooling device 29 can be connected to a control device.
- the heating and / or cooling device 29 is optional.
- the spray device 1 further comprises a spray device 34 which is set up to spray the fluid metered by the metering device 2 with the aid of a gas.
- the gas is pressurized.
- the gas can be, for example, air, carbon dioxide, nitrogen, a noble gas or any other gas.
- Preferably the gas is air.
- the spray device 34 comprises a gas housing 35, which by means of fastening means 36, of which in the Fig. 4 only one is provided with a reference number, is firmly connected to the end piece 22.
- the gas housing 35 can also be referred to as an air housing.
- the gas housing 35 is preferably made of a metal material, such as aluminum or steel, or a plastic material.
- the fastening means 36 can for example be hexagon socket screws.
- a sealing element 37 in particular an O-ring, can be arranged between the end piece 22 and the gas housing 35.
- a gas supply line 38 is provided on the gas housing 35.
- the gas supply line 38 is designed, for example, as an L-push-in fitting.
- the gas supply line 38 can be screwed into a gas supply bore 39 provided on the gas housing 35.
- the gas supply bore 39 is arranged, for example, perpendicular to the central axis Mi.
- the gas supply line 38 is set up to divert the gas by 90 °.
- the gas supply line 38 can have a quick release fastener for connecting a gas line to the same.
- the spray device 34 comprises a spray head 40 with a dosing needle 41 assigned to the dosing device 2 and a gas cap 42.
- the gas cap 42 can also be referred to as an air cap.
- the gas cap 42 is preferably made of a metal material such as aluminum or steel, or a plastic material.
- the metering needle 41 is preferably made of a metal material such as aluminum or steel, or a plastic material.
- the metering needle 41 is formed in one piece with the end piece 22 or is, as in FIG the Fig. 4 and 5 shown, screwed into the end piece 22 at the front.
- the gas cap 42 has a central conical opening through which the metering needle 41 is passed.
- a gap 43 encircling the dosing needle 41 is formed for the gas.
- the dispensing needle 41 and the gas cap 42 can be exchanged.
- the spray pattern of the spray device 1 can be changed and / or the spray head 40 can be adapted to different fluids.
- vortex elements or vortex bodies for swirling the gas can be provided in the gap 43.
- screw-shaped or spiral-shaped ribs and / or screw-shaped or spiral-shaped milled recesses which are designed to swirl the gas, can be provided on the metering needle 41 and / or on the gas cap 42. As a result, the gas emerges from the spray head 40 with a swirl.
- the dosing needle 41 can be surface-treated on the outside and / or the gas cap 42 on the inside, for example passivated, hardened or coated.
- a DLC coating can be used. In this way, very reactive and / or abrasive fluids can also be sprayed.
- the gas cap 42 is connected to the gas housing 35 with the aid of a union nut 44.
- the union nut 44 can, as in the Fig. 2 shown, have a knurling 45 on the outside. This allows easy replacement of the gas cap 42.
- the metering needle 41 can protrude in the longitudinal direction L 1 by a protrusion a over the gas cap 42. Alternatively, the metering needle 41 can be flush with the gas cap 42 or stand back behind it.
- the protrusion a can be, for example, 0 to 1 mm.
- the gas is supplied to the gap 43 via a gas channel 46 which runs around the end piece 22 in an annular manner.
- a sealing element 68 is provided between the gas cap 42 and the end piece 22.
- the fluid to be sprayed is supplied to the spray device 1 via the supply opening 25.
- the amount of fluid to be dosed is set via the speed of the rotor 23.
- the metering can initially take place independently of the spraying.
- the metered quantity of the fluid can also be influenced by different geometries of the rotor 23 and / or the stator 17.
- the pressurized gas is supplied via the gas supply line 38 and is evenly distributed via the gas channel 46.
- the gas exits via the gap 43 on the front side of the gas cap 42, the exiting gas entraining and spraying the fluid exiting from the dosing needle 41.
- the gas is preferably swirled in a spiral shape, as a result of which a particularly uniform spray pattern with sharp edges can be generated.
- a different spray pattern can be achieved on a substrate to be sprayed with a constant gas flow.
- the fluid is metered purely volumetrically and not through a Venturi effect.
- a valve in the metering needle 41 can be dispensed with, since there is no negative pressure at the metering needle 41 that would tear the fluid out of the metering needle 41.
- the gas can be switched on before the fluid is dosed and only switched off after the dosing has ended. This means that the amount of fluid metered in with the metering device 2 can be slowly increased to the desired metered amount when the gas is switched on and can also be continuously reduced again when the gas is still switched on. This enables the spraying process to be started up and ended like a ramp.
- the gas can also be supplied in pulses.
- a temperature sensor can be used to determine a temperature of the fluid.
- a control device of the spray device 1 can readjust the metering of the fluid with the aid of the determined temperature of the fluid with access to a viscosity table stored in the control device. This can lead to metering inaccuracies prevented by thermal expansion of the fluid.
- the temperature sensor can be assigned to the heating and / or cooling device 29.
- the fluid can also be dosed directly onto the substrate to be sprayed with the aid of the spray device 1.
- a dam can be applied to the substrate from the fluid to be sprayed without switching on the gas, which dam is then sprayed with the fluid in a second step with the aid of the gas.
- the gas preferably has a swirl when it emerges from the gas cap 42.
- the gas cap 42 can be provided on the inside and / or the metering needle 41 on the outside with a spiral contour.
- the dispensing needle 41 can be negatively charged and the substrate positively or vice versa electrically charged. This results in a better spray pattern, better edge sharpness and less blob formation.
- the fact that the volume flow of the fluid and the volume flow of the gas can be regulated independently of one another results in a particularly large working area for the spray device 1.
- the Fig. 6 shows a further embodiment of a spray device 1.
- the spray device 1 comprises a first metering device 2 and a second metering device 47.
- the metering devices 2, 47 can be of identical construction or of different types.
- the metering devices 2, 47 can be constructed identically to the metering device 2 according to FIG Figs. 1 to 5 be.
- the metering devices 2, 47 can be set up to meter different quantities of two components of a fluid volumetrically.
- the first metering device 2 is set up to meter a first component of the fluid volumetrically and the second metering device 47 is set up to meter a second component of the fluid.
- the fluid can be a two-component adhesive, for example.
- Each metering device 2, 47 has a pump housing 15.
- the pump housings 15 can be firmly connected to one another. Alternatively, the pump housing 15 can also be made in one piece.
- a stator 17 and a rotatable rotor 23 are received in each pump housing 15.
- the rotor 23 has a helical or helical outer geometry or outer contour.
- the stator 17 comprises a tubular outer part 18 which is received in the pump housing 15 in a rotationally fixed manner with the aid of a dowel pin 20.
- the stator 17 further comprises an elastomer part 19 which is made from an elastomer material.
- the elastomer part 19 has a helical or helical outer geometry or outer contour.
- the stator 17 is clamped axially between the pump housing 15 and an end piece 22 of the respective metering device 2, 47.
- the spray device 1 furthermore also comprises a common spray device 34 with a spray head 40.
- the spray head 40 comprises a gas housing 35 which is firmly connected, for example screwed, to the end piece 22.
- a gas supply line 38 for supplying a gas is provided on the gas housing 35.
- a first fluid channel 48 and a second fluid channel 49 are also provided in the gas housing 35. The first component of the fluid is conveyed through the first fluid channel 48 and the second component of the fluid is conveyed through the second fluid channel 49.
- the fluid channels 48, 49 also lead through a first connecting plate 55, which connects the spray head 40 to the pump housings 15.
- the fluid channels 48, 49 meet at a mixing chamber 50 in which the first component of the fluid and the second component of the fluid mix with one another.
- the mixing chamber 50 is provided in a second connecting plate 73.
- a static mixer can be provided in the mixing chamber 50.
- a static mixer is a built-in part that achieves the desired mixing and dispersion effects by flowing the components of the fluid through rigid mixing elements. The energy that is required for the mixing is supplied by the metering devices 2, 47.
- the mixing chamber 50 is particularly suitable for mixing ratios of the components of 1: 1 to 1: 5.
- the spray head 40 further comprises a gas cap 42 which is fastened to the gas housing 35 with the aid of a union nut 44.
- the gas cap 42 has a central conical bore through which a metering needle 41 is passed.
- the dosing needle 41 is screwed into the connecting plate 55.
- the metering needle 41 can extend out over the gas cap 42 in a longitudinal direction L 1 of the spray device 1.
- the first component and the second component of the fluid are metered by the respective metering device 2, 47 and supplied to the mixing chamber 50.
- the two components mix in the mixing chamber 50 and are dosed via the dosing needle 41.
- the gas flows into the gas housing 35 via the gas supply line 38 and is distributed via a gas channel 46 and a gap 43 encircling the metering needle 41 in an annular manner.
- the gas flows in the form of a jacket around the metering needle 41 and travels with the fluid for spraying.
- the Fig. 7 shows a further embodiment of a spray device 1.
- the spray device 1 according to FIG Fig. 7 differs from the spray device 1 according to FIG Fig. 6 essentially in that the spray device 1 according to FIG Fig. 7 has no mixing chamber 50.
- the metering needle 41 is designed in several parts.
- the metering needle 41 comprises an inner part 51 with a central fluid channel 52 which is fluidically connected to the first fluid channel 48 and through which the first component of the fluid is conveyed.
- the dosing needle 41 furthermore comprises an outer part 53 which is pushed onto the inner part 51.
- a fluid channel 54 is provided between the inner part 51 and the outer part 53, which is fluidically connected to the second fluid channel 49 and through which the second component of the fluid is conveyed.
- the fluid channel 52 can be referred to as the first fluid channel of the metering needle 41 and the fluid channel 54 can be designated as the second fluid channel of the metering needle 41.
- the fluid channel 54 envelops the inner part 51 in the form of a jacket. This means that when the components of the fluid are being dispensed, they are not mixed but appear as two Components from the dispensing needle 41 on the front. The components are mixed in that the components are swirled and mixed with the aid of the gas during spraying.
- the Fig. 8 shows a further embodiment of a spray device 1.
- the embodiment of the spray device 1 according to FIG Fig. 8 differs from the embodiment of the spray device 1 according to FIG Fig. 6 essentially in that a static mixer or a static mixing element 72 is provided in place of the mixing chamber 50 in the metering needle 41.
- the connecting plate 55 for connecting the metering devices 2, 47 and an intermediate plate 56 are provided between the gas housing 35 and the end piece 22.
- the gas cap 42 is formed in one piece with the gas housing 35.
- a tubular gas cap extension 57 is screwed to the gas cap 42.
- the gas cap extension 57 can also be made in one piece with the gas cap 42.
- the metering needle 41 also has a tubular metering needle extension 58 in which a static mixer can be arranged.
- the metering needle 41 can protrude beyond the gas cap extension 57 in the longitudinal direction L 1 .
- the two components are mixed with one another in the metering needle 41, in particular in the metering needle extension 58, and then sprayed.
- the Fig. 9 shows a further embodiment of a spray device 1.
- the spray device 1 according to FIG Fig. 9 differs from the spray device 1 according to FIG Fig. 6 in that a mixing element 59 for dynamic mixing of the first component of the fluid with the second component of the fluid is arranged in the mixing chamber 50.
- the mixing element 59 is non-rotatably connected to a mixing element drive shaft 60.
- the mixing element drive shaft 60 can be driven, for example, by means of an electric motor.
- mixing ratios of the components of the fluid of, for example, 1: 1 up to 1: 100 can be achieved.
- the Figs. 10-15 each show, in a schematic sectional view, various embodiments of a spray device 1 with different spray heads 40.
- the embodiments of the spray head 40 according to FIG Figs. 10-15 is for both the spray device 1 according to FIG Figs. 1 to 5 , of the Fig. 6 , of the Fig. 7 , of the Fig. 8 as well as the Fig. 9 suitable.
- the Fig. 10 shows an embodiment of the spray head 40 in which the gas cap 42 has a tubular gas cap extension 61.
- the length of the gas cap extension 61 is arbitrary.
- the dosing needle 41 has a dosing needle extension 62 corresponding to the gas cap extension 61.
- the metering needle extension 62 can protrude beyond the gas cap extension 61 in the longitudinal direction L 1 .
- the dosing needle 41 is screwed into the end piece 22.
- the metering needle 41 can be made in one piece with the end piece 22.
- the spray head 40 according to FIG Fig. 10 is particularly suitable for applications in which only little space is available for spraying the fluid.
- the Fig. 11 shows an embodiment of the spray head 40, in which the metering needle 41 is formed in one piece with the end piece 22. Otherwise, the spray head 40 corresponds to that in FIG Figs. 1 to 5 Spray head 40 shown.
- the spray head 40 according to FIG Fig. 11 is particularly suitable to avoid dead spaces. For example, this is advantageous for precision with small dosing quantities.
- the Fig. 12 shows an embodiment of the spray head 40 in which the metering needle 41 is designed as a disposable component or disposable.
- the dosing needle 41 is a disposable cannula used in medical technology.
- the dosing needle 41 has a connection body 63 made of a plastic material and a cannula 64, the connection body 63 in a plastic injection molding process injected onto the cannula 64 or glued to it.
- the connection body 63 has an inner cone 65 into which an outer cone 66 of the end piece 22 can be inserted.
- the inner cone 65 and the outer cone 66 form a Luer lock connection.
- Luer-Lock is a standardized connection system for hose systems in the medical field. As a result, the dispensing needle can be exchanged particularly easily and quickly.
- a sealing element 67 in particular an O-ring, can be arranged between the inner cone 65 and the outer cone 66.
- the outer cone 66 is preferably formed in one piece with the end piece 22.
- the gas cap 42 is designed such that it encloses the connection body 63.
- vortex elements 69 are provided for swirling the gas.
- the vortex elements 69 can encircle the gas cap 42 on the inside, for example in a helical or helical manner, in order to set the gas into a swirl.
- the Fig. 13 shows an embodiment of the spray head 40 in which the gas cap 42 is adjustable.
- the embodiment of the spray head 40 according to FIG Fig. 13 differs from the embodiment of the spray head 40 according to FIG Fig. 12 in that a length-adjustable gas pipe 70 is provided on the gas cap 42.
- the gas pipe 70 can be connected to the gas cap 42 with the aid of a snap-in screw connection, for example.
- the exit angle of the fluid when it is sprayed can be adjusted by adjusting the protrusion of the metering needle 41 over the gas tube 70.
- the Fig. 14 shows an embodiment of the spray head 40 with various vortex elements 69.
- the embodiment of the spray head 40 according to FIG Fig. 14 has a metering needle 41 formed in one piece with the end piece 22, which protrudes beyond the gas cap 42.
- Various vortex elements 69 for swirling the gas are provided in the gap 43.
- the vortex elements 69 can be formed in one piece or in several pieces.
- the vortex elements 69 can also have a twist.
- the vortex elements 69 are designed to redirect the gas in a helical manner.
- the Fig. 15 shows an embodiment of the spray head 40 with a porous vortex element 69.
- the embodiment of the spray head 40 according to FIG Fig. 15 differs from the embodiment of the spray head Fig. 14 essentially in that the entire gap 43 is filled with the porous vortex element 69.
- the vortex element 69 can be in one piece or in several pieces.
- the vortex element 69 is made from a sintered ceramic or metal material.
- the gas flows through the vortex element 69. With the help of the vortex element 69, the gas can be swirled indefinitely, that is to say chaotically.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sprühvorrichtung zum Versprühen eines Fluids.
- Das Versprühen von Fluiden oder fluiden Medien, wie beispielsweise Kleb- oder Dichtstoffen, Farben, Suspensionen, viskosen Rohstoffen, Emulsionen oder Fetten kann beispielsweise mit Hilfe einer auf dem Venturieffekt basierenden Sprühvorrichtung erfolgen. Eine Venturidüse umfasst ein glattwandiges Rohrstück mit einer Verengung des Querschnitts, beispielsweise durch zwei gegeneinander gerichtete Konen, die an der Stelle ihres geringsten Durchmessers vereint sind. An dieser Stelle ist ein Abnahmerohr platziert, über das das zu versprühende Fluid zugeführt werden kann. Das zugeführte Fluid wird mit Hilfe eines durch die Venturidüse strömenden Gases, beispielsweise Luft, mitgerissen und versprüht.
- Die
CH 699 808 A1 - Die
WO 2013/171029 A1 zeigt eine Mehrkomponentenkartusche zur Aufnahme von fließfähigen Komponenten, die mit einem Sprühverfahren ausgebracht werden sollen, mit einem ersten Behälter zur Aufnahme einer ersten Komponente, einem zweiten Behälter zur Aufnahme einer zweiten Komponente und wenigstens einer Kartuschen-Austrittsöffnung, über welche die Komponenten aus den Behältern austreten können, einem entlang der Behälter geführten Kartuschen-Druckluftkanal mit einem Kartuschen-Drucklufteingang und einem Kartuschen-Druckluftausgang, wobei der erste Behälter, der zweite Behälter und der Kartuschen-Druckluftkanal einstückig ausgeführt sind. - Die
US 5,020,723 A zeigt eine Vorrichtung zum Versprühen von Klebstoff, mit einem Gehäuse, welches innere und äußere Flächen, einen Einlass, durch den Klebstoff eingebracht werden kann, und eine Öffnung, durch die Klebstoff austreten kann, aufweist. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Düse zum Versprühen von Klebstoff, welche fluidverbunden ist mit dem Gehäuse, einen Luftaufsatz, der eine mit der Düse fluchtende Öffnung aufweist, durch die komprimierte Luft und Klebstoff austreten kann, und Mittel, die einen ersten Gang definieren, um eine Rotation der komprimierten Luft zu bewirken, und einen zweiten Gang definieren, der mit dem ersten Gang fluidverbunden ist und eine mehreckige innere Begrenzung und eine umlaufende Begrenzung aufweist, um eine schräge Spiralbewegung der rotierenden Luft zu gewähren. - Die
WO 2005/102538 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Versprühen von fließfähigen Sprühfluiden mit wenigstens einem mindestens eine Wand umfassenden Fluidspeicher zum Speichern des Sprühfluids, wobei eine Sprühöffnung zum Ausströmen des Sprühfluids aus der Vorrichtung vorgesehen ist, wobei die Wand des Fluidspeichers wenigstens einen verstellbaren Wandbereich zum Verändern des Speichervolumens des Fluidspeichers umfasst. - Die
US 4,996,091 A , dieWO 2012/012169 A1 , dieJP 2008 289986 A US 2,555,238 A und dieFR 2 971 531 A1 - Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Sprühvorrichtung bereitzustellen.
- Demgemäß wird eine Sprühvorrichtung zum Versprühen eines Fluids vorgeschlagen. Die Sprühvorrichtung umfasst eine Dosiereinrichtung, die eine Exzenterschneckenpumpe ist, zum volumetrischen Dosieren des Fluids und eine Sprüheinrichtung, die dazu eingerichtet ist, das von der Dosiereinrichtung dosierte Fluid mit Hilfe eines Gases zu versprühen. Die Sprühvorrichtung umfasst ferner einen Sprühkopf mit einer Gaskappe und einer Dosiernadel, aus der das dosierte Fluid austritt und die durch die Gaskappe hindurchgeführt ist, wobei die Dosiernadel in einer Längsrichtung der Sprühvorrichtung über die Gaskappe herausragt, hinter dieser zurücksteht oder bündig mit dieser ist und wobei die Dosiernadel und/oder die Gaskappe längenverstellbar sind. Dabei umfasst der Sprühkopf ein Wirbelelement zum Verwirbeln des Gases, wobei das Wirbelelement aus einem porösen Kunststoff-, Keramik- oder Metallwerkstoff gefertigt ist.
- Die Dosiereinrichtung ist insbesondere eine erste Dosiereinrichtung der Sprühvorrichtung. Die Sprühvorrichtung kann mehrere, beispielsweise zwei, Dosiereinrichtungen umfassen. Die Dosiereinrichtung umfasst vorzugsweise einen in einem Pumpengehäuse der Dosiereinrichtung aufgenommenen Stator, der ein elastisch verformbares Elastomerteil mit einem mittigen Durchbruch aufweist. Der Durchbruch umfasst vorzugsweise eine schrauben- oder schneckenförmige Innenkontur. In dem Stator ist vorzugsweise ein drehbarer Rotor vorgesehen, der eine zu dem Elastomerteil korrespondierende schrauben- oder schneckenförmige Außenkontur umfasst. Der Rotor kann über eine in einem Lagergehäuse der Dosiereinrichtung gelagerte Antriebswelle angetrieben sein. An die Antriebswelle ist vorzugsweise eine Antriebseinrichtung, insbesondere ein Elektromotor, anschließbar. Die Antriebswelle kann mit Hilfe einer flexiblen Welle oder Flexwelle fest mit dem Rotor verbunden sein. Beim Drehen des Rotors wird das Fluid durch das Zusammenspiel mit dem Elastomerteil des Stators in einer Längsrichtung der Sprühvorrichtung weg von der Antriebswelle nach dem Endloskolbenprinzip gefördert. Das Fördervolumen ist abhängig von der Drehzahl und Größe des Rotors.
- Unter volumetrischem Dosieren ist zu verstehen, dass der Fluidaustrag ausschließlich volumen- und damit mengenbezogen erfolgt. Im Gegensatz hierzu wird bei einem gravimetrischen oder gewichtsgeregeltem Dosiersystem das zu dosierende Fluid mit einer Wiegeeinrichtung gewogen. Optional kann ein Temperatursensor zum Ermitteln einer Temperatur des Fluids eingesetzt werden. Der Temperatursensor kann in dem Fluid oder in dem Pumpengehäuse vorgesehen sein. Mit Hilfe der von dem Temperatursensor ermittelten Temperatur des Fluids kann das Fördervolumen nachgeregelt werden. Hierdurch werden wärmebedingte Volumenänderungen des Fluids ausgeglichen und Dosierungenauigkeiten vermieden.
- Das Fluid kann beispielsweise ein Kleb- oder Dichtstoff, Wasser, eine wässrige Lösung, eine Farbe, eine Suspension, ein viskoser Rohstoff, eine Emulsion, oder ein Fett sein. Das Fluid kann eine oder mehr als eine Komponente aufweisen. Beispielsweise kann das Fluid ein Zweikomponentenklebstoff sein. Das Gas ist vorzugsweise Luft. Das Gas kann auch Sauerstoff, Kohlendioxid, Stickstoff, ein Edelgas oder ein sonstiges Gas sein. Dadurch, dass das Fluid volumetrisch dosiert wird, kann dieses hochgenau versprüht werden. Insbesondere kann das Dosieren des Fluids unabhängig von dem Versprühen desselben erfolgen. Der Venturieffekt wird zum Versprühen des Fluids nicht genutzt. Hierdurch wird verhindert, dass das Fluid aus einer Dosiernadel der Dosiereinrichtung herausgerissen wird. Hierdurch wird eine Klecks- oder Inselbildung auf einem zu besprühenden Substrat verhindert.
- Dadurch, dass das Fluid volumetrisch und unabhängig von der Gaszufuhr dosiert werden kann, kann das Gas bereits vor dem Dosieren des Fluids zugeschaltet und erst nach dem Beenden des Dosierens wieder abgeschaltet werden. Das heißt, die mit der Dosiereinrichtung zudosierte Menge an Fluid kann bei zugeschaltetem Gas langsam bis zu der gewünschten Dosiermenge gesteigert werden und bei nach wie vor zugeschaltetem Gas auch wieder stufenlos reduziert werden. Hierdurch ist ein rampenartiges Anfahren und Beenden des Sprühvorgangs möglich. Insbesondere können der Volumenstrom des Fluids und der Volumenstrom des Gases unabhängig voneinander geregelt werden. Hierdurch ist das Sprühbild in großem Umfang variabel veränderbar.
- Ein Verfahren zum Betreiben der Sprühvorrichtung umfasst einen, insbesondere ersten, Schritt des volumetrischen Dosierens des Fluids und einen, insbesondere zweiten, Schritt des Versprühens des dosierten Fluids mit Hilfe des Gases. Die Schritte können gleichzeitig oder zeitversetzt durchgeführt werden.
- Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Sprühvorrichtung ferner eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung zum Erhitzen oder Kühlen des Fluids, um dessen Viskosität zu verändern.
- Insbesondere können durch das Erhitzen oder Kühlen des Fluids dessen Sprüheigenschaften verändert werden. Beispielsweise kann hierdurch ein hochviskoses Fluid erwärmt werden, um dessen Viskosität zu verringern. Alternativ kann ein niederviskoses Fluid gekühlt werden, um dessen Viskosität zu erhöhen. Hierdurch ist es möglich, sowohl niederviskose als auch hochviskose Fluide zu versprühen. Eine Steuereinrichtung der Sprühvorrichtung kann mit Hilfe der ermittelten Temperatur des Fluids unter Zugriff auf eine in der Steuereinrichtung hinterlegte Viskositätstabelle das Dosieren des Fluids nachregeln. Hierdurch können Dosierungenauigkeiten durch eine Wärmeausdehnung des Fluids verhindert werden.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Heiz- und/oder Kühleinrichtung in einem Pumpengehäuse der Dosiereinrichtung angeordnet.
- Alternativ kann die Heiz- und/oder Kühleinrichtung außenseitig an dem Pumpengehäuse in Form einer Manschette angeordnet sein. Die Heiz- und/oder Kühleinrichtung umfasst weiterhin einen Temperatursensor, der vorzugsweise ebenfalls in dem Pumpengehäuse angeordnet ist. Die Heiz- und/oder Kühleinrichtung umfasst weiterhin eine Leiterplatte oder Platine, an der Heiz- und/oder Kühlelemente wie Heizpatronen und/oder Peltierelemente angeordnet sind. An der Leiterplatte kann weiterhin ein Stecker zum Verbinden der Heiz- und/oder Kühleinrichtung mit der Steuereinrichtung der Sprühvorrichtung vorgesehen sein. Die Sprühvorrichtung umfasst einen Sprühkopf mit einer Gaskappe und einer Dosiernadel, die durch die Gaskappe hindurch geführt ist, wobei die Dosiernadel in einer Längsrichtung der Sprühvorrichtung über die Gaskappe herausragt.
- Die Dosiernadel kann auch bündig mit der Gaskappe oder kürzer als diese sein. Das heißt, die Dosiernadel kann hinter der Gaskappe zurückstehen. Beispielsweise kann die Dosiernadel 0 bis 1 mm hinter der Gaskappe zurückstehen. Der Sprühkopf umfasst vorzugsweise ferner ein Luft- oder Gasgehäuse mit einer Gaszufuhrleitung. Die Gaszufuhrleitung kann einen Schnellverschluss zum Anschließen einer Gasleitung umfassen. Die Luft- oder Gaskappe ist vorzugsweise mit Hilfe einer Überwurfmutter an dem Gasgehäuse befestigt. Die Überwurfmutter kann außenseitig eine Rändelung aufweisen, wodurch diese werkzeugfrei abschraubbar ist. Die Gaskappe ist zur Anpassung an unterschiedliche Fluide und/oder zum Verändern des Sprühbilds insbesondere austauschbar. Die Gaskappe weist vorzugsweise eine konische Bohrung auf, in der die vorzugsweise ebenfalls außenseitig konische Dosiernadel angeordnet ist. Die Dosiernadel und/oder die Gaskappe können oberflächenbehandelt, insbesondere oberflächenbeschichet, gehärtet oder passiviert, sein. Insbesondere können die Dosiernadel und/oder die Gaskappe derart oberflächenbehandelt sein, dass auch sehr reaktive und/oder abrasive Fluide versprühbar sind. Beispielsweise können die Gaskappe innenseitig und/oder die Dosiernadel außenseitig eine diamantähnliche amorphe Kohlenstoffbeschichtung (Diamond-Like Carbon, DLC) aufweisen. Insbesondere ragt die Dosiernadel mit einem vorbestimmten Überstand über die Gaskappe heraus. Der vorbestimmte Überstand kann beispielsweise 0 bis 1 mm betragen. Das heißt, die Dosiernadel kann auch bündig mit der Gaskappe sein. Der Überstand kann veränderbar sein. Dadurch, dass die Dosiernadel über die Gaskappe herausragt, ist neben dem Versprühen des Fluids auch ein Dosieren desselben direkt auf ein Substrat möglich. Ferner kann die Dosiernadel negativ und das Substrat positiv oder umgekehrt elektrisch geladen sein. Hierdurch werden ein besseres Sprühbild, eine bessere Randschärfe und eine geringere Klecksbildung erreicht.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zwischen der Gaskappe und der Dosiernadel ein umlaufender Spalt für das Gas vorgesehen.
- Der Spalt umhüllt die Dosiernadel vorzugsweise mantelförmig. In dem Gasgehäuse ist vorzugsweise ein ringförmig umlaufender Gaskanal zum Verteilen des Gases vorgesehen.
- Der Sprühkopf umfasst ein Wirbelelement zum Verwirbeln des Gases.
- Das Wirbelelement kann in dem umlaufenden Spalt vorgesehen sein. Es kann mehr als ein Wirbelelement vorgesehen sein. Beispielsweise können an der Dosiernadel und/oder an der Gaskappe schrauben- oder spiralförmige Rippen und/oder schrauben- oder spiralförmige Ausfräsungen vorgesehen sein, die dazu eingerichtet sind, das Gas zu verwirbeln. Hierdurch tritt das Gas mit einem Drall aus dem Sprühkopf aus. Hierdurch wird ein randschärferes und gleichmäßigeres Sprühbild erzielt.
- Das Wirbelelement ist aus einem porösen Kunststoff,- Keramik- oder Metallwerkstoff gefertigt.
- Das Wirbelelement kann beispielsweise aus einem gesinterten Keramik- oder Metallwerkstoff gefertigt sein. Beispielsweise kann das Wirbelelement aus Aluminium oder Stahl gefertigt sein. Vorzugsweise wird das Wirbelelement von dem Gas durchströmt. Insbesondere ist der gesamte Spalt zwischen der Dosiernadel und der Gaskappe mit dem porösen Wirbelelement ausgefüllt. Das Wirbelelement kann einteilig oder mehrteilig sein. Das Gas durchströmt das Wirbelelement. Mit Hilfe des Wirbelelements kann das Gas unbestimmt, das heißt chaotisch, verwirbelt werden.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Dosiernadel mit einem Endstück der Dosiereinrichtung materialeinstückig oder formschlüssig verbunden. Vorzugsweise ist das Endstück mit dem Pumpengehäuse fest verbunden, beispielsweise verschraubt. Der Stator kann zwischen dem Pumpengehäuse und dem Endstück geklemmt sein. Beispielsweise kann die Dosiernadel in das Endstück eingeschraubt sein. Hierdurch ist ein einfacher Austausch der Dosiernadel möglich. Alternativ kann die Dosiernadel materialeinstückig mit dem Endstück ausgebildet werden. Hierdurch kann eine Totraumoptimierung erreicht werden. Dies ist insbesondere bei einer filigranen Gestaltung des Sprühkopfs vorteilhaft. Vorzugsweise sind sowohl die Dosiernadel als auch die Gaskappe austauschbar.
- Die Dosiernadel und/oder die Gaskappe sind längenverstellbar.
- Vorzugsweise weist die Gaskappe ein Gasrohr auf, dessen Länge beispielsweise mit Hilfe einer Rastverschraubung verstellbar ist. Dadurch, dass die Gaskappe längenverstellbar ist, kann der Überstand der Dosiernadel über die Gaskappe eingestellt werden. Hierdurch kann ein Sprühwinkel der Sprühvorrichtung ohne einen Austausch von Bauteilen eingestellt werden. Optional kann die Gaskappe einen rohrförmigen Gaskappenfortsatz aufweisen. Eine Länge des Gaskappenfortsatzes ist vorzugsweise beliebig. Die Dosiernadel kann einen zu dem Gaskappenfortsatz korrespondierenden Dosiernadelfortsatz aufweisen, der in der Längsrichtung vorzugsweise über den Gaskappenfortsatz herausragt. Weiterhin kann die Dosiernadel als austauschbares Einwegbauteil ausgeführt sein. Insbesondere kann die Dosiernadel eine Einwegkanüle sein. Die Dosiernadel kann einen aus einem Kunststoffmaterial gefertigten Anschlusskörper und eine Kanüle aufweisen. Der Anschlusskörper weist vorzugsweise einen Innenkonus auf, in den ein korrespondierender Außenkonus des Endstücks einsteckbar ist. Der Innenkonus und der Außenkonus können eine Luer-Lock-Verbindung bilden. Hierdurch ist die Dosiernadel besonders einfach und schnell austauschbar.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Dosiereinrichtung zum volumetrischen Dosieren einer ersten Komponente des Fluids eingerichtet, wobei die Sprühvorrichtung eine weitere Dosiereinrichtung, insbesondere eine Exzenterschneckenpumpe, zum volumetrischen Dosieren einer zweiten Komponente des Fluids umfasst.
- Insbesondere wird eine Sprühvorrichtung zum Versprühen eines Fluids mit einer ersten Dosiereinrichtung, insbesondere einer ersten Exzenterschneckenpumpe, zum volumetrischen Dosieren einer ersten Komponente des Fluids, einer zweiten Dosiereinrichtung, insbesondere einer zweiten Exzenterschneckenpumpe, zum volumetrischen Dosieren einer zweiten Komponente des Fluids und einer Sprüheinrichtung vorgeschlagen, die dazu eingerichtet ist, das Fluid mit Hilfe eines Gases zu versprühen. Vorzugsweise ist die Sprüheinrichtung eine gemeinsame Sprüheinrichtung der ersten Dosiereinrichtung und der zweiten Dosiereinrichtung. Insbesondere ist die Sprüheinrichtung dazu eingerichtet, die von der ersten Dosiereinrichtung dosierte erste Komponente und die von der zweiten Dosiereinrichtung dosierte zweite Komponente des Fluids mit Hilfe des Gases zu versprühen. Das Fluid kann neben der ersten Komponente und der zweiten Komponente weitere Komponenten umfassen. Das Fluid kann beispielsweise ein Zweikomponentenklebstoff sein. Dabei können die Komponenten entweder vor dem Versprühen oder bei dem Versprühen zu dem Fluid vermischt werden.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sprühvorrichtung eine Mischkammer zum Mischen der ersten Komponente des Fluids mit der zweiten Komponente des Fluids vor dem Versprühen des Fluids mit Hilfe der Sprüheinrichtung.
- Die Mischkammer ist insbesondere für Mischverhältnisse der Komponenten von 1:1 bis 1:5 geeignet. Alternativ kann auf die Mischkammer verzichtet werden.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sprühvorrichtung ferner ein in der Mischkammer angeordnetes Mischelement zum dynamischen Mischen der ersten Komponente des Fluids mit der zweiten Komponente des Fluids.
- Das Mischelement kann auch als dynamisches Mischelement bezeichnet werden. Das Mischelement ist vorzugsweise rotierbar in der Mischkammer angeordnet. Insbesondere wird das Mischelement über eine Mischelementantriebswelle angetrieben. Die Mischelementantriebswelle kann beispielsweise mittels eines Elektromotors angetrieben werden. Durch die Verwendung des rotierbaren Mischelements sind insbesondere Mischverhältnisse der Komponenten des Fluids von beispielsweise 1:1 bis zu 1:100 erreichbar.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sprühvorrichtung ferner einen in der Mischkammer angeordneten statischen Mischer zum Mischen der ersten Komponente des Fluids mit der zweiten Komponente des Fluids.
- Ein statischer Mischer ist ein Einbauteil, das die gewünschten Misch- und Dispersioneffekte erzielt, indem die Komponenten des Fluids durch starre Mischelemente fließen.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sprühvorrichtung ferner einen Sprühkopf mit einer Dosiernadel, die dazu eingerichtet ist, die erste Komponente des Fluids mit der zweiten Komponente des Fluids zu mischen.
- Die Dosiernadel kann mehrteilig ausgeführt sein. Insbesondere umfasst die Dosiernadel ein Innenteil mit einem mittigen ersten Fluidkanal, durch den die erste Komponente des Fluids gefördert wird. Die Dosiernadel kann weiterhin ein Außenteil umfassen, das auf das Innenteil aufgesteckt ist. Zwischen dem Innenteil und dem Außenteil kann ein zweiter Fluidkanal vorgesehen sein, durch den die zweite Komponente des Fluids gefördert wird. Der zweite Fluidkanal umhüllt das Innenteil mantelförmig. Das heißt, bei dem Dosieren der Komponenten des Fluids werden diese nicht gemischt sondern treten als zwei Komponenten aus der Dosiernadel vorderseitig aus. Das Vermischen der Komponenten erfolgt dadurch, dass die Komponenten beim Versprühen mit Hilfe des Gases verwirbelt und dabei vermischt werden.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Dosiernadel ein statisches Mischelement.
- Das statische Mischelement kann auch als statischer Mischer bezeichnet werden. Der statische Mischer kann in der Dosiernadel vorgesehen sein. Das heißt, die erste Komponente und die zweite Komponente werden bei dem Dosieren vermischt.
- Weitere mögliche Implementierungen der Sprühvorrichtung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zur jeweiligen Grundform der Sprühvorrichtung hinzufügen.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Sprühvorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Sprühvorrichtung. Im Weiteren wird die Sprühvorrichtung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
-
Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Sprühvorrichtung; -
Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht der Sprühvorrichtung gemäßFig. 1 ; -
Fig. 3 zeigt eine schematische Rückansicht der Sprühvorrichtung gemäßFig. 1 ; -
Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht der Sprühvorrichtung gemäß der Schnittlinie A - A derFig. 2 ; -
Fig. 5 zeigt eine schematische Schnittansicht der Sprühvorrichtung gemäß der Schnittlinie B - B derFig. 3 ; -
Fig. 6 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Sprühvorrichtung; -
Fig. 7 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Sprühvorrichtung; -
Fig. 8 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Sprühvorrichtung; -
Fig. 9 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Sprühvorrichtung; -
Fig. 10 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Sprühvorrichtung; -
Fig. 11 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Sprühvorrichtung; -
Fig. 12 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Sprühvorrichtung; -
Fig. 13 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Sprühvorrichtung; -
Fig. 14 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Sprühvorrichtung; und -
Fig. 15 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Sprühvorrichtung. - In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
- Die
Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Sprühvorrichtung 1 zum Versprühen eines Fluids. DieFig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht der Sprühvorrichtung 1. DieFig. 3 zeigt eine schematische Rückansicht der Sprühvorrichtung 1. DieFig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht der Sprühvorrichtung 1 gemäß der Schnittlinie A - A derFig. 2 und dieFig. 5 zeigt eine schematische Schnittansicht der Sprühvorrichtung 1 gemäß der Schnittlinie B - B derFig. 3 . Im Folgenden wird auf dieFig. 1 bis 5 gleichzeitig Bezug genommen. - Die Sprühvorrichtung 1 ist dazu eingerichtet, Fluide oder fluide Medien, wie beispielsweise Kleb- oder Dichtstoffe, Farben, Suspensionen, viskose Rohstoffe, Emulsionen oder Fette zu dosieren und zu versprühen. Das Fluid kann einkomponentig oder mehrkomponentig sein. Die Sprühvorrichtung 1 umfasst eine, insbesondere erste, Dosiereinrichtung 2 zum volumetrischen Dosieren des Fluids. Unter volumetrischem Dosieren ist zu verstehen, dass der Fluidaustrag ausschließlich volumen- und damit mengenbezogen erfolgt. Im Gegensatz hierzu wird bei einem gravimetrischen oder gewichtsgeregeltem Dosiersystem das zu dosierende Fluid mit einer Wiegeeinrichtung gewogen.
- Die Dosiereinrichtung 2 ist eine Exzenterschneckenpumpe. Die Sprühvorrichtung 1 umfasst eine Symmetrie- oder Mittelachse Mi und eine in Richtung der Mittelachse Mi orientierte Längsrichtung L1. Die Dosiereinrichtung 2 umfasst eine in einem Lagergehäuse 3 drehbar gelagerte Antriebswelle 4. Die Antriebswelle 4 ist eine Hohlwelle. Die Antriebswelle 4 ist vorzugsweise aus einem Stahlwerkstoff und das Lagergehäuse 3 ist bevorzugt aus einem Metallwerkstoff, wie Aluminium oder Stahl, oder einem Kunststoffmaterial gefertigt. Die Antriebswelle 4 ist mit Hilfe von Wälzlagern 5, 6 drehbar in dem Lagergehäuse 3 gelagert. Die Wälzlager 5, 6 können als zweireihige Schrägkugellager ausgeführt sein. Die Wälzlager 5, 6 sind mit Hilfe eines Sicherungsrings 7 in axialer Richtung in dem Lagergehäuse 3 gesichert. An der Antriebswelle 4 ist eine Antriebseinrichtung, insbesondere ein Elektromotor, anschließbar. Die Antriebseinrichtung kann mit Hilfe einer Klauenkupplung 8 mit der Antriebswelle 4 gekoppelt sein. Die Klauenkupplung 8 kann aus einem Elastomermaterial gefertigt sein.
- Die Antriebswelle 4 ist weiterhin durch ein mit dem Lagergehäuse 3 fest verbundenes Dichtungsgehäuse 9 hindurchgeführt. Das Lagergehäuse 3 und das Dichtungsgehäuse 9 können rotationssymmetrisch zu der Mittelachse M1 ausgebildet sein. In dem Dichtungsgehäuse 9 aufgenommen sind mehrere hintereinander angeordnete Dichteinrichtungen 10 bis 12. Die Dichteinrichtungen 10 bis 12 können beispielsweise Wellendichtringe sein. Das Lagergehäuse 3 ist mit Hilfe von Befestigungsmitteln 13, von denen in den
Fig. 3 und4 lediglich eines mit einem Bezugszeichen versehen ist, mit dem Dichtungsgehäuse 9 verschraubt. Die Befestigungsmittel 13 können beispielsweise Innensechskantschrauben sein. Zwischen dem Lagergehäuse 3 und dem Dichtungsgehäuse 9 kann ein Dichtelement 14 vorgesehen sein. Das Dichtelement 14 kann ein Rundschnurring sein. Das Dichtungsgehäuse 9 ist bevorzugt aus einem Metallwerkstoff, wie Aluminium oder Stahl, oder einem Kunststoffmaterial gefertigt. - Die Dosiereinrichtung 2 umfasst weiterhin ein Pumpengehäuse 15. Das Pumpengehäuse 15 ist bevorzugt aus einem Metallwerkstoff, wie Aluminium oder Stahl, oder einem Kunststoffmaterial gefertigt. Das Pumpengehäuse 15 kann ebenfalls rotationssymmetrisch zu der Mittelachse M1 ausgebildet sein. Zwischen dem Dichtungsgehäuse 9 und dem Pumpengehäuse 15 kann ein Dichtelement 16, insbesondere ein Rundschnurring, angeordnet sein. Das Pumpengehäuse 15 kann mit dem Lagergehäuse 3 und/oder dem Dichtungsgehäuse 9 fest verbunden, insbesondere verschraubt, sein. Dabei ist das Dichtungsgehäuse 9 zwischen dem Lagergehäuse 3 und dem Pumpengehäuse 15 angeordnet.
- In dem Pumpengehäuse 15 ist ein Stator 17 angeordnet. Der Stator 17 umfasst ein rohrförmiges Außenteil 18, das bevorzugt aus einem Metallwerkstoff, wie Aluminium oder Stahl, oder einem Kunststoffmaterial, wie Polyethylen oder Polypropylen, gefertigt ist, und ein Elastomerteil 19, das aus einem Elastomermaterial gefertigt ist. Das Außenteil 18 kann auch als Statormantel oder Statorrohr bezeichnet werden. Das Elastomerteil 19 weist einen mittigen Durchbruch mit einer schnecken- oder schraubenförmigen Innengeometrie oder Innenkontur auf. Der Stator 17 ist in dem Pumpengehäuse 15 mit Hilfe einer Passfeder oder eines Passstifts 20 vor einem Verdrehen gesichert. Der Stator 17 ist zwischen einem in dem Pumpengehäuse 15 vorgesehenen Absatz 21 und einem Endstück 22 der Dosiereinrichtung 2 angeordnet. Das Endstück 22 ist bevorzugt aus einem Metallwerkstoff, wie Aluminium oder Stahl, oder einem Kunststoffmaterial gefertigt. Das Endstück 22 ist mit dem Pumpengehäuse 15 beispielsweise verschraubt. Der Stator 17 ist in der Längsrichtung L1 zwischen dem Pumpengehäuse 15 und dem Endstück 22 axial geklemmt.
- In dem Stator 17 ist ein drehbarer Rotor 23 angeordnet. Der Rotor 23 kann aus Stahl, Aluminium oder einem Kunststoffmaterial gefertigt sein. Der Rotor 23 weist eine schnecken- oder schraubenförmige Außengeometrie oder Außenkontur auf. Der Rotor 23 ist mit Hilfe einer flexiblen Welle oder Flexwelle 24 mit der Antriebswelle 4 fest verbunden. Die Flexwelle 24 kann außenseitig mit einer Beschichtung oder einer Passivierung versehen sein. Beispielsweise kann die Flexwelle 24 mit einem Gummimantel umgeben sein. Hierdurch ist eine chemische Reaktion des Fluids mit dem Material der Flexwelle 24 ausgeschlossen. Der Stator 17 und der Rotor 23 sind austauschbar, so dass das Fördervolumen der Dosiereinrichtung 2 veränderbar ist.
- Über eine in dem Pumpengehäuse 15 vorgesehene Zufuhröffnung 25 kann der Dosiereinrichtung 2 das Fluid zugeführt werden. Die Zufuhröffnung 25 kann auch als Produkteingang bezeichnet werden. Die Zufuhröffnung 25 ist senkrecht zu der Mittelachse Mi orientiert. Das Fluid tritt aus der Zufuhröffnung 25 in einen in dem Pumpengehäuse 15 vorgesehenen Aufnahmeraum 71 ein. Der Aufnahmeraum 71 kann auch als Pumpeninnenraum bezeichnet werden. Der Aufnahmeraum 71 ist eine in dem Pumpengehäuse 15 vorgesehene Bohrung, die in der Längsrichtung L1 verläuft. In dem Aufnahmeraum 71 ist auch die Flexwelle 24 angeordnet. Aus dem Aufnahmeraum 71 wird das Fluid mit Hilfe des sich drehenden Rotors 23 in der Längsrichtung L1 in Richtung des Endstücks 22 transportiert. Das dosierte Volumen ist dabei drehzahlabhängig.
- An dem Pumpengehäuse 15 kann weiterhin eine rohrförmige Entlüftungseinrichtung 26 zum Entlüften der Dosiereinrichtung 2 vorgesehen sein. Die Entlüftungseinrichtung 26 ist in eine an dem Pumpengehäuse 15 vorgesehene Entlüftungsbohrung 27 eingeschraubt. Die Entlüftungsbohrung 27 kann senkrecht zu der Mittelachse Mi angeordnet sein. Das Endstück 22 und das Pumpengehäuse 15 können mit Hilfe von Passstiften 28 miteinander verstiftet und zusätzlich verschraubt sein.
- Die Dosiereinrichtung 2 umfasst weiterhin eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung 29. Die Heiz- und/oder Kühleinrichtung 29 kann, wie in der
Fig. 5 gezeigt, in dem Pumpengehäuse 15 angeordnet sein. Alternativ kann die Heiz- und/oder Kühleinrichtung 29 in Form einer Manschette außenseitig an dem Pumpengehäuse 15 vorgesehen sein. Mit Hilfe der Heiz- und/oder Kühleinrichtung 29 kann die Viskosität des Fluids verändert werden. Beispielsweise können hochviskose Fluide mit Hilfe der Heiz- und/oder Kühleinrichtung 29 erhitzt werden, um deren Viskosität zu verringern, wodurch auch hochviskose Fluide mit Hilfe der Dosiereinrichtung 2 einfach und zuverlässig dosierbar sind. Alternativ kann die Heiz- und/oder Kühleinrichtung 29 auch dazu eingerichtet sein, die Viskosität des Fluids durch Abkühlung zu verringern, wodurch auch niederviskose Fluide mit Hilfe der Dosiereinrichtung 2 einfach und zuverlässig dosierbar sind. - Die Heiz- und/oder Kühleinrichtung 29 kann mehrere, beispielsweise zwei, Heiz- und/oder Kühlelemente 30, 31 aufweisen. Die Heiz- und/oder Kühlelemente 30, 31 können beispielsweise Heizpatronen oder Peltierelemente sein. Die Heiz- und/oder Kühleinrichtung 29 umfasst weiterhin einen nicht gezeigten Temperatursensor und eine Leiterplatte 32. An der Leiterplatte 32 kann ein Stecker 33 (
Fig. 2 ) vorgesehen sein. Mit Hilfe des Steckers 33 kann die Heiz- und/oder Kühleinrichtung 29 an eine Steuereinrichtung angeschlossen werden. Die Heiz- und/oder Kühleinrichtung 29 ist optional. - Die Sprühvorrichtung 1 umfasst weiterhin eine Sprüheinrichtung 34, die dazu eingerichtet ist, das von der Dosiereinrichtung 2 dosierte Fluid mit Hilfe eines Gases zu versprühen. Das Gas ist insbesondere druckbeaufschlagt. Das Gas kann beispielsweise Luft, Kohlendioxid, Stickstoff, ein Edelgas oder ein beliebiges anderes Gas sein. Vorzugsweise ist das Gas Luft. Die Sprüheinrichtung 34 umfasst ein Gasgehäuse 35, das mit Hilfe von Befestigungsmitteln 36, von denen in der
Fig. 4 nur eines mit einem Bezugszeichen versehen ist, fest mit dem Endstück 22 verbunden ist. Das Gasgehäuse 35 kann auch als Luftgehäuse bezeichnet werden. Das Gasgehäuse 35 ist bevorzugt aus einem Metallwerkstoff, wie Aluminium oder Stahl, oder einem Kunststoffmaterial gefertigt. Die Befestigungsmittel 36 können beispielsweise Innensechskantschrauben sein. Zwischen dem Endstück 22 und dem Gasgehäuse 35 kann ein Dichtelement 37, insbesondere ein Rundschnurring, angeordnet sein. - An dem Gasgehäuse 35 ist eine Gaszufuhrleitung 38 vorgesehen. Die Gaszufuhrleitung 38 ist beispielsweise als L-Steckverschraubung ausgebildet. Die Gaszufuhrleitung 38 kann in eine an dem Gasgehäuse 35 vorgesehene Gaszufuhrbohrung 39 eingeschraubt sein. Die Gaszufuhrbohrung 39 ist beispielsweise senkrecht zu der Mittelachse Mi angeordnet. Die Gaszufuhrleitung 38 ist dazu eingerichtet, das Gas um 90° umzuleiten. Die Gaszufuhrleitung 38 kann einen Schnellverschluss zum Anschließen einer Gasleitung an dieselbe aufweisen.
- Die Sprüheinrichtung 34 umfasst einen Sprühkopf 40 mit einer der Dosiereinrichtung 2 zugeordneten Dosiernadel 41 und einer Gaskappe 42. Die Gaskappe 42 kann auch als Luftkappe bezeichnet werden. Die Gaskappe 42 ist bevorzugt aus einem Metallwerkstoff, wie Aluminium oder Stahl, oder einem Kunststoffmaterial gefertigt. Die Dosiernadel 41 ist vorzugsweise aus einem Metallwerkstoff, wie Aluminium oder Stahl, oder einem Kunststoffmaterial gefertigt. Die Dosiernadel 41 ist materialeinstückig mit dem Endstück 22 ausgebildet oder ist, wie in den
Fig. 4 und5 gezeigt, stirnseitig in das Endstück 22 eingeschraubt. Die Gaskappe 42 weist einen mittigen konischen Durchbruch auf, durch den die Dosiernadel 41 hindurchgeführt ist. Hierbei wird zwischen der Dosiernadel 41 und der Gaskappe 42 ein die Dosiernadel 41 mantelförmig umlaufender Spalt 43 für das Gas ausgebildet. - Wie die
Fig. 2 zeigt, können die Dosiernadel 41 und die Gaskappe 42 ausgetauscht werden. Hierdurch kann das Sprühbild der Sprühvorrichtung 1 verändert werden und/oder eine Anpassung des Sprühkopfs 40 an unterschiedliche Fluide erfolgen. Weiterhin können in dem Spalt 43 Wirbelelemente oder Wirbelkörper zum Verwirbeln des Gases vorgesehen sein. Beispielsweise können an der Dosiernadel 41 und/oder an der Gaskappe 42 schrauben- oder spiralförmige Rippen und/oder schrauben- oder spiralförmige Ausfräsungen vorgesehen sein, die dazu eingerichtet sind, das Gas zu verwirbeln. Hierdurch tritt das Gas mit einem Drall aus dem Sprühkopf 40 aus. Weiterhin können die Dosiernadel 41 außenseitig und/oder die Gaskappe 42 innenseitig oberflächenbehandelt, beispielsweise passiviert, gehärtet oder beschichtet, sein. Zum Beispiel kann eine DLC-Beschichtung eingesetzt werden. Hierdurch sind auch sehr reaktive und/oder abrasive Fluide versprühbar. - Die Gaskappe 42 ist mit Hilfe einer Überwurfmutter 44 mit dem Gasgehäuse 35 verbunden. Die Überwurfmutter 44 kann, wie in der
Fig. 2 gezeigt, außenseitig eine Rändelung 45 aufweisen. Hierdurch ist ein leichtes Austauschen der Gaskappe 42 möglich. Wie dieFig. 2 weiterhin zeigt, kann die Dosiernadel 41 in der Längsrichtung L1 um einen Überstand a über die Gaskappe 42 herausragen. Alternativ kann die Dosiernadel 41 bündig mit der Gaskappe 42 sein oder hinter dieser zurückstehen. Der Überstand a kann beispielsweise 0 bis 1 mm betragen. Dem Spalt 43 wird das Gas über einen ringförmig um das Endstück 22 umlaufenden Gaskanal 46 zugeführt. Zwischen der Gaskappe 42 und dem Endstück 22 ist ein Dichtelement 68, insbesondere ein Rundschnurring, vorgesehen. - Die Funktionsweise der Sprühvorrichtung 1 wird im Folgenden erläutert. Über die Zufuhröffnung 25 wird der Sprühvorrichtung 1 das zu versprühende Fluid zugeführt. Die zu dosierende Menge des Fluids wird über die Drehzahl des Rotors 23 eingestellt. Das Dosieren kann dabei zunächst unabhängig von dem Versprühen erfolgen. Die Dosiermenge des Fluids kann auch durch unterschiedliche Geometrien des Rotors 23 und/oder des Stators 17 beeinflusst werden. Über die Gaszufuhrleitung 38 wird das unter Druck stehende Gas zugeführt, welches über den Gaskanal 46 gleichmäßig verteilt wird. Das Gas tritt über den Spalt 43 vorderseitig an der Gaskappe 42 aus, wobei das austretende Gas das aus der Dosiernadel 41 austretende Fluid mitreißt und versprüht. Beim Austritt aus der Gaskappe 42 wird das Gas vorzugsweise spiralförmig verwirbelt, wodurch ein besonders gleichmäßiges und randscharfes Sprühbild erzeugt werden kann.
- Je nach der Menge des dosierten Fluids kann bei konstantem Gasstrom ein unterschiedliches Sprühbild auf einem zu besprühenden Substrat erzielt werden. Die Dosierung des Fluids erfolgt rein volumetrisch und nicht durch einen Venturieffekt. Hierdurch kann auf ein Ventil in der Dosiernadel 41 verzichtet werden, da an der Dosiernadel 41 kein Unterdruck entsteht, der das Fluid aus der Dosiernadel 41 herausreißt. Dadurch, dass das Fluid volumetrisch und unabhängig von der Gaszufuhr dosiert wird, kann das Gas bereits vor dem Dosieren des Fluids zugeschaltet und erst nach dem Beenden des Dosierens abgeschaltet werden. Das heißt, die mit der Dosiereinrichtung 2 zudosierte Menge an Fluid kann bei zugeschaltetem Gas langsam bis zu der gewünschten Dosiermenge gesteigert werden und bei nach wie vor zugeschaltetem Gas auch wieder stufenlos reduziert werden. Hierdurch ist ein rampenartiges Anfahren und Beenden des Sprühvorgangs möglich.
- Das Gas kann auch impulsartig zugeführt werden. Zusätzlich kann ein Temperatursensor zum Ermitteln einer Temperatur des Fluids eingesetzt werden. Eine Steuereinrichtung der Sprühvorrichtung 1 kann mit Hilfe der ermittelten Temperatur des Fluid unter Zugriff auf eine in der Steuereinrichtung hinterlegte Viskositätstabelle das Dosieren des Fluids nachregeln. Hierdurch können Dosierungenauigkeiten durch eine Wärmeausdehnung des Fluids verhindert werden. Der Temperatursensor kann der Heiz- und/oder Kühleinrichtung 29 zugeordnet sein.
- Dadurch, dass die Dosiernadel 41 über die Gaskappe 42 herausragt, kann mit Hilfe der Sprühvorrichtung 1 das Fluid auch direkt auf das zu besprühende Substrat dosiert werden. Beispielsweise kann hierbei in einem ersten Schritt zunächst ohne ein Zuschalten des Gases auf dem Substrat ein Damm aus dem zu versprühendem Fluid aufgebracht werden, der anschließend in einem zweiten Schritt mit Hilfe des Gases mit dem Fluid vollgesprüht wird. Das Gas weist beim Austritt aus der Gaskappe 42 vorzugsweise einen Drall auf. Hierzu können die Gaskappe 42 innenseitig und/oder die Dosiernadel 41 außenseitig mit einer Spiralkontur versehen sein. Ferner kann die Dosiernadel 41 negativ und das Substrat positiv oder umgekehrt elektrisch geladen sein. Hierdurch werden ein besseres Sprühbild, eine bessere Randschärfe und eine geringere Klecksbildung erreicht. Dadurch, dass der Volumenstrom des Fluids und der Volumenstrom des Gases unabhängig voneinander regelbar sind, ergibt sich ein besonders großer Arbeitsbereich für die Sprühvorrichtung 1.
- Die
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Sprühvorrichtung 1. Die Sprühvorrichtung 1 umfasst eine erste Dosiereinrichtung 2 und eine zweite Dosiereinrichtung 47. Die Dosiereinrichtungen 2, 47 können baugleich oder unterschiedlicher Bauart sein. Insbesondere können die Dosiereinrichtungen 2, 47 baugleich mit der Dosiereinrichtung 2 gemäß derFig. 1 bis 5 sein. Beispielsweise können die Dosiereinrichtungen 2, 47 dazu eingerichtet sein, unterschiedliche Mengen zweier Komponenten eines Fluids volumetrisch zu dosieren. Die erste Dosiereinrichtung 2 ist dazu eingerichtet, eine erste Komponente des Fluids volumetrisch zu dosieren und die zweite Dosiereinrichtung 47 ist dazu eingerichtet, eine zweite Komponente des Fluids zu dosieren. Das Fluid kann beispielsweise ein Zweikomponentenklebstoff sein. - Jede Dosiereinrichtung 2, 47 weist ein Pumpengehäuse 15 auf. Die Pumpengehäuse 15 können miteinander fest verbunden sein. Alternativ können die Pumpengehäuse 15 auch materialeinstückig ausgeführt sein. In jedem Pumpengehäuse 15 sind jeweils ein Stator 17 und ein drehbarer Rotor 23 aufgenommen. Der Rotor 23 weist eine schnecken- oder schraubenförmige Außengeometrie oder Außenkontur auf. Der Stator 17 umfasst ein rohrförmiges Außenteil 18, das mit Hilfe eines Passstifts 20 verdrehfest in dem Pumpengehäuse 15 aufgenommen ist. Der Stator 17 umfasst weiterhin ein Elastomerteil 19, das aus einem Elastomermaterial gefertigt ist. Das Elastomerteil 19 weist eine schnecken- oder schraubenförmige Außengeometrie oder Außenkontur auf. Der Stator 17 ist axial zwischen dem Pumpengehäuse 15 und einem Endstück 22 der jeweiligen Dosiereinrichtung 2, 47 geklemmt.
- Die Sprühvorrichtung 1 umfasst ferner auch eine gemeinsame Sprüheinrichtung 34 mit einem Sprühkopf 40. Der Sprühkopf 40 umfasst ein Gasgehäuse 35, das fest mit dem Endstück 22 verbunden, beispielsweise verschraubt, ist. An dem Gasgehäuse 35 ist eine Gaszufuhrleitung 38 zum Zuführen eines Gases vorgesehen. In dem Gasgehäuse 35 sind weiterhin ein erster Fluidkanal 48 und ein zweiter Fluidkanal 49 vorgesehen. Durch den ersten Fluidkanal 48 wird die erste Komponente des Fluids und durch den zweiten Fluidkanal 49 wird die zweite Komponente des Fluids gefördert. Die Fluidkanäle 48, 49 führen auch durch eine erste Verbindungsplatte 55, die den Sprühkopf 40 mit den Pumpengehäusen 15 verbindet. Die Fluidkanäle 48, 49 treffen sich an einer Mischkammer 50, in der sich die erste Komponente des Fluids und die zweite Komponente des Fluids miteinander mischen. Die Mischkammer 50 ist in einer zweiten Verbindungsplatte 73 vorgesehen. In der Mischkammer 50 kann ein statischer Mischer vorgesehen sein. Ein statischer Mischer ist ein Einbauteil, das die gewünschten Misch- und Dispersioneffekte erzielt, indem die Komponenten des Fluids durch starre Mischelemente fließen. Die Energie, die für das Mischen benötigt wird, liefern die Dosiereinrichtungen 2, 47. Die Mischkammer 50 ist insbesondere für Mischverhältnisse der Komponenten von 1:1 bis 1:5 geeignet.
- Der Sprühkopf 40 umfasst weiterhin eine Gaskappe 42, die mit Hilfe einer Überwurfmutter 44 an dem Gasgehäuse 35 befestigt ist. Die Gaskappe 42 weist eine mittige konische Bohrung auf, durch die eine Dosiernadel 41 hindurchgeführt ist. Die Dosiernadel 41 ist die Verbindungsplatte 55 eingeschraubt. Die Dosiernadel 41 kann sich in einer Längsrichtung L1 der Sprühvorrichtung 1 über die Gaskappe 42 herauserstrecken.
- Im Betrieb der Sprühvorrichtung 1 werden die erste Komponente und die zweite Komponente des Fluids von der jeweiligen Dosiereinrichtung 2, 47 dosiert und der Mischkammer 50 zugeführt. In der Mischkammer 50 vermischen sich die beiden Komponenten und werden über die Dosiernadel 41 dosiert. Das Gas strömt über die Gaszufuhrleitung 38 in das Gasgehäuse 35 ein und wird über einen Gaskanal 46 und einen die Dosiernadel 41 ringförmig umlaufenden Spalt 43 verteilt. Das Gas strömt mantelförmig um die Dosiernadel 41 herum und reist das Fluid zum Versprühen mit.
- Die
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Sprühvorrichtung 1. Die Sprühvorrichtung 1 gemäß derFig. 7 unterscheidet sich von der Sprühvorrichtung 1 gemäß derFig. 6 im Wesentlichen dadurch, dass die Sprühvorrichtung 1 gemäß derFig. 7 keine Mischkammer 50 aufweist. - Die Dosiernadel 41 ist hierbei mehrteilig ausgeführt. Die Dosiernadel 41 umfasst ein Innenteil 51 mit einem mittigen Fluidkanal 52, der fluidisch mit dem ersten Fluidkanal 48 verbunden ist und durch den die erste Komponente des Fluids gefördert wird. Die Dosiernadel 41 umfasst weiterhin ein Außenteil 53, das auf das Innenteil 51 aufgesteckt ist. Zwischen dem Innenteil 51 und dem Außenteil 53 ist ein Fluidkanal 54 vorgesehen, der fluidisch mit dem zweiten Fluidkanal 49 verbunden ist und durch den die zweite Komponente des Fluids gefördert wird. Der Fluidkanal 52 kann als erster Fluidkanal der Dosiernadel 41 und der Fluidkanal 54 kann als zweiter Fluidkanal der Dosiernadel 41 bezeichnet werden. Der Fluidkanal 54 umhüllt das Innenteil 51 mantelförmig. Das heißt, beim Dosieren der Komponenten des Fluids werden diese nicht gemischt sondern treten als zwei Komponenten aus der Dosiernadel 41 vorderseitig aus. Das Vermischen der Komponenten erfolgt dadurch, dass die Komponenten beim Versprühen mit Hilfe des Gases verwirbelt und vermischt werden.
- Die
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Sprühvorrichtung 1. Die Ausführungsform der Sprühvorrichtung 1 gemäß derFig. 8 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Sprühvorrichtung 1 gemäß derFig. 6 im Wesentlichen dadurch, dass an Stelle der Mischkammer 50 in der Dosiernadel 41 ein statischer Mischer oder ein statisches Mischelement 72 vorgesehen ist. - Zwischen dem Gasgehäuse 35 und dem Endstück 22 ist die Verbindungsplatte 55 zum Verbinden der Dosiereinrichtungen 2, 47 und eine Zwischenplatte 56 vorgesehen. Die Gaskappe 42 ist materialeinstückig mit dem Gasgehäuse 35 ausgebildet. Mit der Gaskappe 42 verschraubt ist eine rohrförmige Gaskappenverlängerung 57. Die Gaskappenverlängerung 57 kann auch materialeinstückig mit der Gaskappe 42 ausgebildet sein. Die Dosiernadel 41 weist ebenfalls eine rohrförmige Dosiernadelverlängerung 58 auf, in der ein statischer Mischer angeordnet sein kann. Die Dosiernadel 41 kann in der Längsrichtung L1 über die Gaskappenverlängerung 57 herausragen. Die beiden Komponenten werden in der Dosiernadel 41, insbesondere in der Dosiernadelverlängerung 58, miteinander vermischt und dann versprüht.
- Die
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Sprühvorrichtung 1. Die Sprühvorrichtung 1 gemäß derFig. 9 unterscheidet sich von der Sprühvorrichtung 1 gemäß derFig. 6 dadurch, dass in der Mischkammer 50 ein Mischelement 59 zum dynamischen Mischen der ersten Komponente des Fluids mit der zweiten Komponente des Fluids angeordnet ist. - Das Mischelement 59 ist drehfest mit einer Mischelementantriebswelle 60 verbunden. Die Mischelementantriebswelle 60 kann beispielsweise mittels eines Elektromotors angetrieben werden. Durch die Verwendung des rotierbaren Mischelements 59 sind insbesondere Mischverhältnisse der Komponenten des Fluids von beispielsweise 1:1 bis zu 1:100 erreichbar.
- Die
Fig. 10 bis 15 zeigen jeweils in einer schematischen Schnittansicht verschiedene Ausführungsformen einer Sprühvorrichtung 1 mit unterschiedlichen Sprühköpfen 40. Die Ausführungsformen des Sprühkopfs 40 gemäß derFig. 10 bis 15 ist sowohl für die Sprühvorrichtung 1 gemäß derFig. 1 bis 5 , derFig. 6 , derFig. 7 , derFig. 8 als auch derFig. 9 geeignet. - Die
Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform des Sprühkopfs 40, bei der die Gaskappe 42 einen rohrförmigen Gaskappenfortsatz 61 aufweist. Eine Länge des Gaskappenfortsatzes 61 ist beliebig. Die Dosiernadel 41 weist einen zu dem Gaskappenfortsatz 61 korrespondierenden Dosiernadelfortsatz 62 auf. Der Dosiernadelfortsatz 62 kann in der Längsrichtung L1 über den Gaskappenfortsatz 61 herausragen. Die Dosiernadel 41 ist in das Endstück 22 eingeschraubt. Alternativ kann die Dosiernadel 41 materialeinstückig mit dem Endstück 22 ausgebildet sein. Der Sprühkopf 40 gemäß derFig. 10 ist insbesondere geeignet für Anwendungsfälle, bei denen nur ein geringes Platzangebot zum Versprühen des Fluids zur Verfügung steht. - Die
Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform des Sprühkopfs 40, bei dem die Dosiernadel 41 materialeinstückig mit dem Endstück 22 ausgebildet ist. Ansonsten entspricht der Sprühkopf 40 dem in denFig. 1 bis 5 gezeigten Sprühkopf 40. Der Sprühkopf 40 gemäß derFig. 11 ist insbesondere geeignet, um Toträume zu vermeiden. Beispielsweise ist dies für Präzision bei kleinen Dosiermengen vorteilhaft. - Die
Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform des Sprühkopfs 40, bei der die Dosiernadel 41 als Einwegbauteil oder Disposable ausgeführt ist. Insbesondere ist die Dosiernadel 41 eine in der Medizintechnik verwendete Einwegkanüle. Die Dosiernadel 41 weist einen aus einem Kunststoffmaterial gefertigten Anschlusskörper 63 und eine Kanüle 64 auf, wobei der Anschlusskörper 63 in einem Kunststoffspritzgussverfahren an die Kanüle 64 angespritzt oder an diese angeklebt sein kann. Der Anschlusskörper 63 weist einen Innenkonus 65 auf, in den ein Außenkonus 66 des Endstücks 22 einsteckbar ist. Der Innenkonus 65 und der Außenkonus 66 bilden eine Luer-Lock-Verbindung. Luer-Lock ist ein genormtes Verbindungssystem für Schlauchsysteme im medizinischen Bereich. Hierdurch ist die Dosiernadel besonders einfach und schnell austauschbar. - Zwischen dem Innenkonus 65 und dem Außenkonus 66 kann ein Dichtelement 67, insbesondere ein O-Ring angeordnet sein. Der Außenkonus 66 ist vorzugsweise materialeinstückig mit dem Endstück 22 ausgebildet. Die Gaskappe 42 ist so ausgebildet, dass diese den Anschlusskörper 63 umschließt. In dem Spalt 43, der zwischen der Kanüle 64 und der Gaskappe 42 vorgesehen ist, sind Wirbelelemente 69 zum Verwirbeln des Gases vorgesehen. Die Wirbelelemente 69 können die Gaskappe 42 innenseitig beispielsweise schrauben- oder schneckenförmig umlaufen, um das Gas in einen Drall zu versetzen.
- Die
Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform des Sprühkopfs 40, bei dem die Gaskappe 42 einstellbar ist. Die Ausführungsform des Sprühkopfs 40 gemäß derFig. 13 unterscheidet sich von der Ausführungsform des Sprühkopfs 40 gemäß derFig. 12 dadurch, dass an der Gaskappe 42 ein längenverstellbares Gasrohr 70 vorgesehen ist. Das Gasrohr 70 kann beispielsweise mit Hilfe einer Rastverschraubung mit der Gaskappe 42 verbunden sein. Durch ein Verstellen des Gasrohrs 70 kann der Austrittswinkel des Fluids beim Versprühen desselben eingestellt werden, indem der Überstand der Dosiernadel 41 über das Gasrohr 70 verstellt wird. - Die
Fig. 14 zeigt eine Ausführungsform des Sprühkopfs 40 mit verschiedenen Wirbelelementen 69. Die Ausführungsform des Sprühkopfs 40 gemäß derFig. 14 weist eine einteilig mit dem Endstück 22 ausgebildete Dosiernadel 41 auf, die über die Gaskappe 42 herausragt. In dem Spalt 43 sind verschiedene Wirbelelemente 69 zum Verwirbeln des Gases vorgesehen. Die Wirbelelemente 69 können einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Die Wirbelelemente 69 können ferner einen Drall aufweisen. Insbesondere sind die Wirbelelemente 69 dazu eingerichtet, das Gas schraubenförmig umzuleiten. - Die
Fig. 15 zeigt eine Ausführungsform des Sprühkopfs 40 mit einem porösen Wirbelelement 69. Die Ausführungsform des Sprühkopfs 40 gemäß derFig. 15 unterscheidet sich von der Ausführungsform des Sprühkopfs derFig. 14 im Wesentlichen dadurch, dass der gesamte Spalt 43 mit dem porösen Wirbelelement 69 ausgefüllt ist. Das Wirbelelement 69 kann einteilig oder mehrteilig sein. Insbesondere ist das Wirbelelement 69 aus einem gesinterten Keramik- oder Metallwerkstoff gefertigt. Das Gas durchströmt das Wirbelelement 69. Mit Hilfe des Wirbelelements 69 kann das Gas unbestimmt, das heißt chaotisch, verwirbelt werden. - Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
-
- 1
- Sprühvorrichtung
- 2
- Dosiereinrichtung
- 3
- Lagergehäuse
- 4
- Antriebswelle
- 5
- Wälzlager
- 6
- Wälzlager
- 7
- Sicherungsring
- 8
- Klauenkupplung
- 9
- Dichtungsgehäuse
- 10
- Dichteinrichtung
- 11
- Dichteinrichtung
- 12
- Dichteinrichtung
- 13
- Befestigungsmittel
- 14
- Dichtelement
- 15
- Pumpengehäuse
- 16
- Dichtelement
- 17
- Stator
- 18
- Außenteil
- 19
- Elastomerteil
- 20
- Passstift
- 21
- Absatz
- 22
- Endstück
- 23
- Rotor
- 24
- Flexwelle
- 25
- Zufuhröffnung
- 26
- Entlüftungseinrichtung
- 27
- Entlüftungsbohrung
- 28
- Passstift
- 29
- Heiz- und/oder Kühleinrichtung
- 30
- Heiz- und/oder Kühlelement
- 31
- Heiz- und/oder Kühlelement
- 32
- Leiterplatte
- 33
- Stecker
- 34
- Sprüheinrichtung
- 35
- Gasgehäuse
- 36
- Befestigungsmittel
- 37
- Dichtelement
- 38
- Gaszufuhrleitung
- 39
- Gaszufuhrbohrung
- 40
- Sprühkopf
- 41
- Dosiernadel
- 42
- Gaskappe
- 43
- Spalt
- 44
- Überwurfmutter
- 45
- Rändelung
- 46
- Gaskanal
- 47
- Dosiereinrichtung
- 48
- Fluidkanal
- 49
- Fluidkanal
- 50
- Mischkammer
- 51
- Innenteil
- 52
- Fluidkanal
- 53
- Außenteil
- 54
- Fluidkanal
- 55
- Verbindungsplatte
- 56
- Zwischenplatte
- 57
- Gaskappenverlängerung
- 58
- Dosiernadelverlängerung
- 59
- Mischelement
- 60
- Mischelementantriebswelle
- 61
- Gaskappenfortsatz
- 62
- Dosiernadelfortsatz
- 63
- Anschlusskörper
- 64
- Kanüle
- 65
- Innenkonus
- 66
- Außenkonus
- 67
- Dichtelement
- 68
- Dichtelement
- 69
- Wirbelelement
- 70
- Gasrohr
- 71
- Aufnahmeraum
- 72
- Mischelement
- 73
- Verbindungsplatte
- a
- Überstand
- L1
- Längsrichtung
- M1
- Mittelachse
Claims (11)
- Sprühvorrichtung (1) zum Versprühen eines Fluids, mit:einer Dosiereinrichtung (2), die eine Exzenterschneckenpumpe ist, zum volumetrischen Dosieren des Fluids,einer Sprüheinrichtung (34), die dazu eingerichtet ist, das von der Dosiereinrichtung (2) dosierte Fluid mit Hilfe eines Gases zu versprühen, undeinem Sprühkopf (40) mit einer Gaskappe (42) und einer Dosiernadel (41), aus der das dosierte Fluid austritt und die durch die Gaskappe (42) hindurchgeführt ist, wobei die Dosiernadel (41) in einer Längsrichtung (L1) der Sprühvorrichtung (1) über die Gaskappe (42) herausragt, hinter dieser zurücksteht oder bündig mit dieser ist, und wobei die Dosiernadel (41) und/oder die Gaskappe (42) längenverstellbar sind, wobei der Sprühkopf (40) ein Wirbelelement (69) zum Verwirbeln des Gases umfasst, und wobei das Wirbelelement aus einem porösen Werkstoff bestehend aus Kunststoff-, Keramik- oder Metallwerkstoff gefertigt ist.
- Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung (29) zum Erhitzen oder Kühlen des Fluids, um dessen Viskosität zu verändern.
- Sprühvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Heiz- und/oder Kühleinrichtung in einem Pumpengehäuse (15) der Dosiereinrichtung (2) angeordnet ist.
- Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei zwischen der Gaskappe (42) und der Dosiernadel (41) ein umlaufender Spalt (43) für das Gas vorgesehen ist.
- Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, wobei die Dosiernadel (41) mit einem Endstück (22) der Dosiereinrichtung (2) materialeinstückig oder formschlüssig verbunden ist.
- Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, wobei die Dosiereinrichtung (2) zum volumetrischen Dosieren einer ersten Komponente des Fluids eingerichtet ist und wobei die Sprühvorrichtung (1) eine weitere Dosiereinrichtung (47), insbesondere eine Exzenterschneckenpumpe, zum volumetrischen Dosieren einer zweiten Komponente des Fluids umfasst.
- Sprühvorrichtung nach Anspruch 6, ferner umfassend eine Mischkammer (50) zum Mischen der ersten Komponente des Fluids mit der zweiten Komponente des Fluids vor dem Versprühen des Fluids mit Hilfe der Sprüheinrichtung (34).
- Sprühvorrichtung nach Anspruch 7, ferner umfassend ein in der Mischkammer (50) angeordnetes Mischelement (59) zum dynamischen Mischen der ersten Komponente des Fluids mit der zweiten Komponente des Fluids.
- Sprühvorrichtung nach Anspruch 7, ferner umfassend einen in der Mischkammer (50) angeordneten statischen Mischer zum Mischen der ersten Komponente des Fluids mit der zweiten Komponente des Fluids.
- Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 - 9, ferner umfassend einen Sprühkopf (40) mit einer Dosiernadel (41), die dazu eingerichtet ist, die erste Komponente des Fluids mit der zweiten Komponente des Fluids zu mischen.
- Sprühvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Dosiernadel (41) ein statisches Mischelement (72) umfasst.
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EP3165288A1 EP3165288A1 (de) | 2017-05-10 |
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