DE1571183B2

DE1571183B2 - Duese zum verspruehen von farben, lacken und dergleichen

Info

Publication number: DE1571183B2
Application number: DE1965S0099714
Authority: DE
Inventors: Vernon Carl Placentia Calif. Groth (V.St.A.)
Original assignee: Sprayon Products, Inc., Cleveland, Ohio (V-StA.)
Priority date: 1964-10-22
Filing date: 1965-09-28
Publication date: 1977-06-08
Also published as: US3346195A; FR1466359A; GB1113116A; DE1571183A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Düse zum Versprühen von Farben, Lacken und dergleichen in einem fächerartigen Sprühstrahl aus einer Aerosoldose zum Besprühen von Oberflächen, bei der eine im Querschnitt kreiszylindrische Düsenbohrung am äußeren Ende in einem V-förmigen Vorsprung der Abschlußwandung derart ausläuft, daß durch sie an der durch die abgeschrägten, zueinander im wesentlichen senkrecht stehenden Flächen des Vorsprungs eine Düsenöffnungskante in Form zweier zusammengesetzter Halbellipsen entsteht.

Solch eine Düse ist beispielsweise in der US-Patentschrift 29 97 243 beschrieben, wonach Kanäle verschiedenen Durchmessers in rippenartigen Ausbildungen enden. Soll nach der bekannten Maßnahme eine Sprühwolke mit fein verteilten Tröpfchen erzeugt werden, so ist hierfür vorgesehen, die Düsenbohrung sich so erweitern zu lassen, daß der Austrittsdurchmesser der Düse praktisch gleich der Breite der Rippe wird. Bei zylindrischem Kanal, der ebenfalls in einer Rippe endet, soll sich ein scharfer Strahl bilden. Nach der Entgegenhaltung hat die Rippe selbst somit überhaupt keine Funktion, da sonst nicht bei zylindrischem Düsenkanal davon gesprochen werden könnte, daß sich ein scharfer Strahl im Gegensatz zu einer Sprühwolke bildet. Im wesentlichen dienen die gezeigten Rippen zusammen mit einer Zwischenrippe dazu, Umschaltmöglichkeiten der Düse des Aerosolbehälters von »aus« auf eingeschalteten »scharfen Strahl« bzw. eingeschalteter »Sprühwolke« zu markieren. Aussagen, wie ein besonderer fächerförmiger Sprühstrahl mit feinverteilten Teilchen erhalten werden kann, sind der US-Patentschrift 29 97 243 überhaupt nicht zu entnehmen. Ein besonders gleichförmig feiner Sprühstrahl kann hierdurch sicher nicht erhalten werden.

Demgegenüber soll nun eine solche Düse so weitergebildet werden, daß damit ein fächerförmiger Sprühstrahl erzielt wird, mit dem das Sprühgut gleichmäßig und fein verteilt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abschlußwandung eine Innenfläche aufweist, die von zwei im wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Schrägflächen und einer im wesentlichen senkrecht zur Achse der Düsenbohrung stehenden und die Schrägflächen schneidenden schmalen Bodenflächen gebildet ist und die Schnittlinien der Schrägflächen mit der Bodenfläche parallel zueinander und parallel zum Scheitel der V-förmigen Außenoberfläche der Düse verlaufen, und daß die Düsenbohrung sich durch die schmale Bodenfläche erstreckt.

Vorzugsweise ist der Durchmesser der Düsenöffnung kleiner als die Breite der Bodenfläche der Abschlußwandung der Düsenbohrung.

Es ergibt sich der gewünschte fächerförmige Sprühstrahl mit gleichmäßig feinverteiltem Sprühgut. Die Düsenbohrung innerhalb der Düse bildet nämlich eine Ausdehnungskammer zusätzlich zu den Ausdehnungskammern innerhalb der Betätigungsvorrichtung um den Ventilkörper herum, wo ein Teil des verflüssigten Treibgases aus dem flüssigen Zustand in den gasförmigen Zustand übergeht und dabei teilweise das Sprühgut zerstäubt. Das Sprühgut strömt durch die Düsenbohrung mit hoher Geschwindigkeit und trifft auf die zwei im wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Schrägflächen der Innenfläche der Abschlußwandung sowie auf die Bodenfläche, wo eine Turbulenz in der Strömung erzeugt wird und das Sprühgut zusätzlich in feinverteilte Partikeln aufgebrochen wird. Die Gestalt des Austrittsendes der Düsenbohrung wirkt mit der Innengestalt zur Erzeugung der gewünschten fächerförmigen Entladung zusammen, da die Schrägflächen das Sprühgut nach oben und unten statt seitlich ablenken.

Wegen der verbesserten mechanischen Zerstäubung innerhalb der Düse ist ein geringerer Prozentsatz an verflüssigtem Treibgas in Büchsen oder Düsen erforder-Hch. Übersprühen wird stark vermindert. Das enge, längliche Sprühmuster mit verbesserter Gleichförmigkeit macht es selbst für einen ungelernten Arbeiter möglich, ausgezeichnete Ergebnisse zu erzielen. Der kurze Sprühabstand verringert die Einwirkung von Luftströmen und verbessert die Genauigkeit des Sprühstrahls. Größenordnungsmäßig liegt der Abstand, bei dem Flächen genau besprüht werden können, bei 15 cm gegenüber 25 bis 30 cm bei üblichen Sprühdosen.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert werden. In diesen zeigt

F i g. 1 perspektivisch vergrößert die Außenfläche einer solchen Düse;
F i g. 2 gibt eine Rückansicht der Düse wieder;

F i g. 3 und 4 sind ein Horizontal- bzw. Vertikalschnitt durch eine Düse längs der Linie 6-6 bzw. 7-7 in F i g. 2 und

Fig.5 ist eine perspektivische vergrößerte Teilansicht, um das Innere der Düse zu zeigen.

Die Düse 25 nach den F i g. 1 bis 5 besteht aus einem Kunststoffkörper (z. B. aus linearem Polyäthylen) mit einem hohlen, zylindrischen Schaft 26 mit konischer Erweiterung 28, welcher mit leichtem Preßsitz in einer entsprechenden Bohrung der nicht gezeigten Betätigungsvorrichtung gehalten ist. An die konische Erweiterung 28 schließt sich ein kurzer zylindrischer Teil 30 größeren Durchmessers sowie wiederum abgesetzt ein rechteckiger Flansch 31 an. Ist die Düse eingesetzt, läßt

sie sich leicht gegenüber der Betätigungsvorrichtung drehen, erforderlichenfalls herausnehmen. Der Schaftteil 26 ist bei 32 abgeschrägt, um dessen Einsetzen in die Bohrung der Betätigungseinrichtung zu erleichtern. Die Düse ist so konstruiert, daß die lange Achse des Sprühmusters mit der langen Achse des rechteckigen Flansches 31 zusammenfällt. Somit kann der Benutzer durch Drehen der Düse die Achse des Musters in die für die zu tätigende Arbeit günstigste Stellung bringen.

Um das gewünschte Muster des Sprühstrahls zu erzeugen und eine richtige Zerstäubung des Materials zu gewährleisten, ist die Düse mit einer kreiszylindrischen Düsenbohrung 33 versehen, welche sich durch den Schaft 26 erstreckt und in einer Abschlußwandung ausläuft, die durch zwei Schrägflächen 34 gebildet ist, die im wesentlichen senkrecht zueinander stehen. Diese Schrägflächen schneiden eine schmale Bodenfläche 35, die senkrecht zur Achse der kreiszylindrischen Düsenbohrung 33 angeordnet ist. Die Schnittlinien 36 stehen senkrecht zur langen oder Hauptachse des fächerförmigen Sprühstrahls und zur langen Achse des Flansches 31.

Eine kreiszylindrische Düsenbohrung 37, deren Durchmesser etwas geringer als die Breite der Bodenfläche 35 ist, erstreckt sich durch den Flansch 31 und verläuft koaxial zur Düsenbohrung 33. Die Düsenbohrung 37 erstreckt sich durch die Mitte eines V-förmigen Vorsprungs 39 auf der Außenseite des Flansches 31, die senkrecht zur langen Achse des Flansches und damit des Sprühmusters verläuft. Die schrägen Seitenflächen 40 des Vorsprungs 39 stehen im wesentlichen rechtwinklig zueinander. Die Breite der Rippenbasis im Mittelteil ist größer als der Durchmesser der Düsenbohrung 37, so daß die Düsenbohrung 37 die schrägen Seitenflächen 40 statt die Oberfläche des Flansches 31 schneidet. Der Schnitt der zylindrischen Düsenbohrung 37 mit den schrägen Seitenflächen 40, die unter ca. 45° zu der Achse der Düsenbohrung 37 verlaufen, führt dazu, daß die Außenkante 41 der Düsenbohrung die Form von zwei Halbellipsen annimmt, die in senkrecht zueinander stehenden Ebenen liegen. Der Scheitel des Vorsprungs 39 ist bei der wiedergegebenen Ausführungsform bogenförmig. Es handelt sich hier lediglich um eine Angelegenheit der Form und der Zweckmäßigkeit beim Herstellen. Die Form des Vorsprungs in Bereichen, die im Abstand von der Düsenbohrung 37 liegen, ist unwichtig, was die Arbeitsweise der Düse betrifft.

Die Gestalt der eben beschriebenen Teile führt zu dem gewünschten fächerförmigen, fein verteilten Sprühstrahl. Die Düsenbohrung 33 innerhalb der Düse bildet eine Ausdehnungskammer zusätzlich zu den Ausdehnungskammern innerhalb der Betätigungsvorrichtung um den Ventiikörper herum, wo sich ein Teil des verflüssigten Treibgases aus dem flüssigen Zustand in den gasförmigen Zustand begibt und dabei teilweise das Sprühgut zerstäubt. Das Sprühgut strömt durch die Düsenbohrung 33 mit hoher Geschwindigkeit und trifft auf die Schrägflächen 34 sowie auf die Bodenfläche 33, wo eine Turbulenz in der Strömung erzeugt wird und das Material zusätzlich in die fein verteilte Form aufgebrochen wird. Wie aus der F i g. 4 ersichtlich ist, ist die Neigung der Schrägflächen derart gewählt, daß sie das Sprühgut nach oben und unten statt seitlich ablenken. Die Gestalt des Austrittsendes der Düsenbohrung 37 wirkt mit der Innengestalt zur Erzeugung der gewünschten fächerförmigen Entladung zusammen. Die schrägen, elliptischen Kanten 41 der Düsenbohrung erlauben es dem Sprühmuster in Richtung parallel zur langen Achse des Flansches 31 und senkrecht zur Achse des Vorpsrungs 39 zu divergieren und engen den Austrittswinkel des Materials parallel zum Vorsprung 39 ein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die Düse 25 die folgenden Abmessungen:

Länge (Dimension A nach F i g. 4) 4,3—4,4 mm

Durchmesser der Düsenbohrung 33 1,27—1,29 mm

Breite der Bodenfläche 35 0,58—0,55 mm

Abstand von der Bodenfläche 35

zur Fläche des Flansches 31

(Oimension B nach F i g. 4) 0,20—0,23 mm

Durchmesser der Düsenbohrung 37 0,45 ±0,005 mm

Bemerkung: Es ist wichtig, daß

die Bohrung für 37 zylindrisch, genau

zentriert und frei von Graten u.

Verschmelzungen ist)

Höhe des Vorsprungs 39

in der Mitte 0,38—0,40 mm

Breite der Rippenbasis am

Schnitt mit dem Flansch 31 0,76—0,81 mm

Krümmungsradius des Scheitels

des Vorsprungs 39 6,35 mm

Ein Vorsprung mit diesen Abmessungen gibt beim Versprühen normaler Farbe unter den üblichen Drücken in der Größenordnung von 5 kg/cm² innerhalb der Büchse oder Dose einen fächerförmigen Sprühstrahl, der im Abstand von ca. 152 mm zu einem ovalen oder elliptischen Muster führt, in dem der verhältnismäßig dichte Mittelbereich des Musters bei 152 mm ca. 50—64 mm lang und ca. 12—19 mm breit ist. Die Austrittswinkel liegen bei ca. 20° bis 25° in der einen Richtung und 5° bis 7'/2° in der anderen Richtung. Die Dichte des Musters ist über dem verhältnismäßig dichten Bereich bemerkenswert gleichmäßig, und ein Strich rechtwinklig zur Hauptachse des Musters gibt eine ausgezeichnete Deckung bei einem Band mit einer Breite von 50 mm bis 64 mm mit bemerkenswert geringem Übersprühen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Düse zum Versprühen von Farben, Lacken und dergleichen in einem fächerartigen Sprühstrahl aus einer Aerosoldose zum Besprühen von Oberflächen, bei der eine im Querschnitt kreiszylindrische Düsenbohrung am äußeren Ende in einem V-förmigen Vorsprung der Abschlußwandung derart ausläuft, daß durch sie an der durch die abgeschrägten, zueinander im wesentlichen senkrecht stehenden Flächen des Vorsprungs eine Düsenöffnungskante in Form zweier zusammengesetzter Halbellipsen entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußwandung eine Innenfläche aufweist, die von zwei im wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Schrägflächen (34) und einer im wesentlichen senkrecht zur Achse der Düsenbohrung (33,37) stehenden und die Schrägflächen (34) schneidenden schmalen Bodenflächen (35) gebildet ist und die Schnittlinien der Schrägflächen (34) mit der Bodenfläche (35) parallel zueinander und parallel zum Scheitel der V-förmigen Außenoberfläche der Düse (25) verlaufen, und daß die Düsenbohrung (37) sich durch die schmale Bodenfläche (35) erstreckt.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Düsenöffnung (37) kleiner als die Breite der Bodenfläche (35) der Abschlußwandung der Düsenbohrung (33) ist.