CH642572A5

CH642572A5 - Selbstreinigende spruehduese an einer spruehvorrichtung.

Info

Publication number: CH642572A5
Application number: CH213780A
Authority: CH
Inventors: John Daniel Jun Geberth
Original assignee: John Daniel Jun Geberth
Priority date: 1979-03-19
Filing date: 1980-03-18
Publication date: 1984-04-30
Also published as: GB2047573A; DE3010392A1; AU530740B2; US4269355A; AT375280B; JPS55165163A; ES8100115A1; ATA147880A; NL8001512A; IL59611A; AU5656480A; GB2047573B; IT8020767A0; IL59611A0; CA1132634A; BE882288A; ES489669A0; FR2451782A1

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstreinigende Sprühdüse an einer Sprühvorrichtung, die zum hydraulischen Zerstäuben und Versprühen von Flüssigkeiten ausgebildet ist, welche Sprühvorrichtung eine Leitung aufweist, die zur Verbindung mit einer unter Druck stehenden Quelle einer Flüssigkeit bestimmt ist.

Die genannten Flüssigkeiten können beispielsweise Farbstoff oder andere flüssige Stoffe sein. Die selbstreinigende Sprühdüse soll eine neue und verbesserte Ausführung sein, welche eine Vorrichtung aufweist, mittels der die Sprühdüse von darin festgesetzten, verstopfenden Teilchen selbstgereinigt werden kann.

Eine der Anordnungen, die gegenwärtig zum Sprühen von Farbstoff verwendet wird, wird als luftlose oder hydraulische Anordnung bezeichnet. Diese Anordnung verwendet hohen Druck, um Farbstoff durch eine Sprühdüse zu drängen, womit bewirkt wird, dass der flüssige Farbstoff in einem Mass zerstäubt, welches zum Versprühen von Farbstoff zweckdienlich ist. Für den einwandfreien Betrieb einer solchen Anordnung ist es wichtig, dass das Querschnittsmass der Sprühdüse sehr klein ist, derart, dass eine zweckdienliche Zerstäubung des Farbstoffes entsteht. Weil nun die Sprühdüse eine derart kleine Abmessung aufweist, welche einen wirksamen Durchmesser im Bereich von 0,25 mm bis 1,5 mm (0,009 inches bis 0,060 inches) aufweist, dies abhängig vom erwünschten Sprühstrahl oder vom Farbstoff oder vom jeweilig verwendeten Stoff ist sie sehr einem Verstopfen mittels Teilchen des Farbstoffes ausgesetzt. Um eine herkömmliche Sprühdüse für luftlose Anordnungen zu reinigen oder die Verstopfung aufzuheben ist es notwendig, dass die Sprühdüse von der Sprühpistole entfernt wird, und in ein Lösungsmittel eingetaucht wird, weil sonst die Person, die die Sprühpistole bedient, ein scharfes Werkzeug benützen muss, um das verstopfende Teilchen zu entfernen, welcher Vorgang gefährlich sein kann und bis zu einem gewissen Masse sicher die Genauigkeit der Düsenöffnung beeinträchtigt.

Um die Schwierigkeit des Reinigens der Sprühdüsen zu beheben, sind schon viele Versuche durchgeführt worden, jedoch weist jede der sich damit ergebenden Lösungen Nachteile auf. Eine Lösung verwendet eine Sprühdüse, bei der ein Teil der Sprühdüse, welche die Sprühblende aufweist, relativ zur Fluidströmung umgekehrt wird, so dass es ermöglicht ist, dass der Fluiddruck den verstopfenden Teil bei der hinteren Seite der Düse hinausstösst. Beispiele solcher Vorrichtungen sind in der US-PS 3 414 196 offenbart, bei der Legeze et al als Erfinder genannt sind, und welches entsprechende Patent am 3. Dezember 1968 erteilt wurde und in der US-PS 3 667 618 offenbart, in der Blancha als Erfinder genannt ist, welches entsprechende Patent am 2. Juni 1972 erteilt worden ist. Eine offensichtliche Schwierigkeit, die bei solchen Vorrichtungen entsteht, ist, dass das Malen unterbrochen werden muss, währenddem die Person, die die Sprühpistole betätigt, die Sprühdüse umkehrt. Auch um sicherzustellen,

dass die zu bemalende Oberfläche nicht überflutet wird und damit Flecken auf dieser erzeugt werden, welches daraus hervorgeht, dass der Farbstoff, der durch die umgekehrte Sprühdüse hindurchströmt nicht zerstäubt wird, ist es notwendig, während des Reinigens der Sprühdüse den Farbstoffstrom in eine andere Richtung zu richten, oder abzulenken.

Eine weitere Lösung, welche durch den vorliegenden Anmelder erfunden worden ist und in der US-PS 3 936 002 offenbart ist, wozu das enstprechende Patent am 3. Februar 1976 erteilt worden ist, ermöglicht, dass die Betätigungsperson die Öffnung der Sprühdüse verändert, indem sie grösser gemacht wird, so dass es möglich gemacht wird, dass das verstopfende Material durch den Druck der Flüssigkeit durch die vergrösserte Öffnung hindurch gestossen werden kann. Gemäss jener Patentschrift ist eine Sprühdüse geschaffen, welche einen Fluidkanal aufweist, der in Verbindung mit einer Quelle einer unter Druck stehenden Flüssigkeit steht, und der bei der Düsenöffnung endet. Ein Ventilkanal, welcher neben und allgemein quer zur Düsenöffnung ver2

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läuft, ist ebenfalls angeordnet und in diesem Kanal ist eine verschiebbare Ventilspindel angeordnet. Ein Verschieben dieser Ventilspindel mittels eines Stellknopfes ermöglicht der Bedienungsperson die Grösse der Sprühöffnung zu verändern und somit den Flüssigkeitsstrahl, der aus der Sprühöffnung austritt, zu ändern. Diese Vorrichtung lässt auch zu, dass die Bedienungsperson im Falle eines Verstopfens die Grösse der Sprühöffnung erhöht, so dass es möglich ist, dass der Flüssigkeitsdruck die verstopfenden Teile hinausstösst und fortbewegt. Um jedoch dieses Reinigen durchführen zu können, muss die Bedienungsperson die Ventilspindel von Hand bewegen, durch Betätigung des Stellknopfes, und bevor das Malen von der Bedienungsperson weitergeführt werden kann, muss die Ventilspindel in ihre ursprüngliche Stellung zurückgeführt werden.

Es ist daher ein hauptsächliches Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Sprühdüse an einer Sprühpistole oder ähnlichen Sprühvorrichtung zu schaffen, welche derart ausgebildet ist, dass Flüssigkeiten wie Farbstoff oder andere flüssige Stoffe hydraulisch zerstäubt und versprüht werden, wobei die Sprühdüse darin angeordnete oder verstopfende Stoffe selbst entfernt.

Die erfindungsgemässe, selbstreinigende Sprühdüse ist gekennzeichnet durch ein Sprühdüsengehäuse mit einer Vorrichtung, die dazu dient, das Gehäuse mit der Sprühvorrichtung zu verbinden; einen Fluidkanal im Gehäuse, der mit der Leitungsanordnung in Verbindung steht und bei einer Sprühöffnung im Gehäuse endet; einen Ventilkanal im Gehäuse, der den Fluidkanal neben der Sprühöffnung kreuzt; eine Ventilspindel im Ventilkanal, deren Ende einen Teil der Sprühöffnung bildet; und eine Vorrichtung, die dazu dient, die Ventilspindel im Ventilkanal zurückzuziehen, um die Sprühöffnung schlagartig vollständig zu öffnen, um damit zu ermöglichen, dass Stoffe, die die Sprühöffnung verstopfen, mittels des Druckes des Fluids entfernt werden.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform des Erfin-dungsgegenstands anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer hydraulischen, luftlosen Sprühpistole, mit welcher eine Sprühdüse verbunden ist, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist,

Fig. 2 in vergrössertem Massstab, einen Schnitt durch eine Sprühdüse,

Fig. 3 in vergrössertem Massstab, einen Schnitt durch die Sprühdüse während des Selbstreinigens,

Fig. 4 in vergrössertem Massstab, einen Schnitt der selbstreinigenden Vorrichtung der Sprühdüse.

Es wird nun Bezug auf die Zeichnungen genommen. In der Fig. 1 ist eine Sprühpistole gezeigt, die allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist, und die derart ausgebildet ist, dass sie Flüssigkeiten, beispielsweise Farbstoff oder andere flüssige Stoffe zerstäuben und versprühen kann. Mittels einer Haltemutter ist ein Düsenkopf, der allgemein mit der Bezugsziffer 14 bezeichnet ist, mit der Sprühpistole 10 verbunden. Es ist offensichtlich, dass der Düsenkopf 14 mit Sprühvorrichtungen verwendet werden kann, die von Sprühpistolen verschieden sind, beispielsweise mit automatischen Sprühvorrichtungen, jedoch wird aus Gründen der Einfachkeit die vorliegende Beschreibung auf Sprühpistolen begrenzt. Eine Fluidleitung 16 liefert unter hohem Druck stehende Flüssigkeit von einem Flüssigkeitsspeicherbehälter (nicht gezeigt) zur Sprühpistole 10, welcher Speicherbehälter unter hohem Druck gehalten ist. Ein Betätigungsventil (nicht gezeigt), welches in der Sprühpistole 10 angeordnet ist und durch eine Abzugvorrichtung 18 betätigt ist, bewirkt, dass die unter hohem Druck stehende Flüssigkeit dem Düsenkopf 14 zugeführt wird.

Der Düsenkopf 14, der gemäss des vorliegenden Erfindungsgedankens ausgebildet ist, weist grundlegend eine Sprühvorrichtung auf, die allgemein mit der Bezugsziffer 20 bezeichnet ist und weist eine Vorrichtung zum Selbstreinigen des Mundstückes auf, die allgemein mit der Bezugsziffer 22 bezeichnet ist. Die Sprühvorrichtung 20r wie dies aus der Fig. 2 klar ersichtlich ist, weist ein Düsenkopfgehäuse auf, welches Gehäuse allgemein mit der Bezugsziffer 24 bezeichnet ist, und welches einen zusammenlaufenden Fluidkanal 26 enthält, der mit der unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit in Verbindung steht, welche der Sprühpistole 10 zugeführt ist. Der Fluidkanal 26 endet in der Mundstückblende 28, durch welche die unter hohem Druck stehende Flüssigkeit hindurchströmt und womit bewirkt wird, dass sie zerstäubt, damit ein Sprühstrahl entsteht, der zum Bemalen oder anderem Aufbringen von Überzügen verwendbar ist. Neben der Mundstückblende 28 und etwa quer dazu ist ein Ventilkanal angeordnet, der allgemein mit der Bezugsziffer 30 bezeichnet ist. Obwohl der Ventilkanal 30 und die Mundstückblende 28 im Gehäuse 24 ausgebildet sein können, hat es sich herausgestellt, dass, weil diese Bereiche sehr hohen erodierenden Kräften ausgesetzt sind, es besser ist, einen Einsatz aus Wolframkarbid zu verwenden oder aus einem anderen erosionsfesten Stoff, welcher Einsatz allgemein mit der Bezugsziffer 32 bezeichnet ist. Der Einsatz 32 ist im Kanal 34 eingesetzt, der im Gehäuse 24 angeordnet ist, derart, dass die Mundstückblende 28 mit der Öffnung 36 im Gehäuse 24 ausgerichtet ist und die Öffnung 38, die im Einsatz 32 gegenüber der Mundstückblende 28 ausgebildet ist, mit dem Fluidkanal 26 im Gehäuse 24 ausgerichtet ist.

Die Vorrichtung 22 zum Selbstreinigen des Mundstückes weist, wie dies deutlich in der Fig. 4 ersichtlich ist, ein Vorrichtungsgehäuse auf, welches allgemein mit der Bezugsziffer 40 bezeichnet ist, weist eine zurückziehbare Ventilspindel auf, mit der Bezugsziffer 42 bezeichnet, und weist eine Vorrichtung 44 zum Zurückziehen der Ventilspindel 42 auf. Das Vorrichtungsgehäuse 40, in welchem die Vorrichtung 44 zum Zurückziehen der Ventilspindel und auch die Ventilspindel 42 angeordnet sind, weist eine Büchse 46 auf, welche in den Kanal 34 des Gehäuses 24 der Sprühdüse einsetzbar ist.

Beim Ende der Büchse 46 ist eine Öffnung ausgebildet, die mit 48 bezeichnet ist, durch welche Öffnung die Ventilspindel 42 hindurchragt und ihrerseits in den Ventilkanal 30 einsetzbar ist. Wenn sie im Ventilkanal 30 angeordnet ist, bildet die Ventilspindel 42 einen Teil der Mundstückblende 28, und aus diesem Grund muss wenigstens das Ende der Spindel 42 aus einem schwererodierbaren Stoff gebildet sein, beispielsweise aus Wolframkarbid. Obwohl die Spindel 42 in irgendwelcher Stellung innerhalb der Mundstückblende 28 angeordnet sein kann, und somit irgendeinen Fächerstrahl erzeugen kann, ist die in den Zeichnungen dargestellte Sprühdüse eine verstellbare Sprühdüse. Somit ist die Büchse 46 mit einem Gewindeabschnitt 50 versehen, der in einem Innengewindeabschnitt 52 innerhalb des Kanales 34 des Gehäuses 24 eingeschraubt ist. Indem das Vorrichtungsgehäuse 40 gedreht wird, kann die Ventilspindel 42 innerhalb des Ventil-kanales 13 verschoben werden, so dass die Mundstückblende 28 geöffnet oder geschlossen wird, und so dass damit der daraus austretende fächerförmige Sprühstrahl verändert werden kann. Diese Vorrichtung ist Gegenstand eines früheren US-Patentes 3 936 002, welches vorgängig bereits erwähnt worden ist.

Die Vorrichtung 44 zum Zurückziehen der Ventilspindel weist einen Kolben auf, der allgemein mit der Bezugsziffer 54 bezeichnet ist, weist einen Gegenhalter auf, mit 56 bezeichnet und wiest eine Feder 58 auf. Der Kolben 54 ist derart ausgebildet und angeordnet, dass er in einem Zylinder, der mit 60 bezeichnet ist, gleitend verschoben werden kann,

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welcher Zylinder im Vorrichtungsgehäuse 40 angeordnet ist, wobei der Schaft 62 der Ventilspindel 42 damit verbunden ist. Eine Dichtung, die mit 64 bezeichnet ist, und die ein O-Ring aus einem Elastomer, beispielsweise Gummi sein kann, bildet eine Dichtung zwischen Kolben 54 und den Seitenwänden des Zylinders 60. Der Gegenhalter 56 kann mit dem Vorrichtungsgehäuse 40 in Schraubeingriff stehen, wozu auf den Gegenhalter 56 ein Aussengewinde 66 angeordnet ist, und im Vorrichtungsgehäuse 40 ein Innengewinde 68 vorhanden ist. Die Feder 58 ist somit zwischen dem Gegenhalter 56 und dem Kolben 54 zusammengedrückt, so dass ein genügend grosser Druck gegen den Kolben 54 ausgeübt wird, derart, dass die Ventilspindel 42 in ihrer voll ausgefahrenen Stellung gehalten wird. Um nun die Ventilspindel 42 zurückzuziehen, wird ermöglicht, dass Druckluft in die Kammer 70 eintritt, die vom Kolben 54 und Zylinder 60 beschrieben ist, derart, dass der von der Feder 58 ausgeübte Druck überwunden wird, und der Kolben 54 relativ zum Gehäuse 60 verschoben wird, derart, dass die Ventilspindel zurückgezogen wird. Eine Schulter, die mit 72 bezeichnet ist, und am Gegenhalter 56 angeordnet ist, dient dazu, die Bewegungsstrecke des Kolbens 54 derart zu begrenzen, dass die Ventilspindel 42 nur soweit zurückgezogen wird, wie es notwendig ist, die Düsenöffnung vollständig zu öffnen. Die Druckluft kann mittels eines Kanals, der allgemein mit 74 bezeichnet ist, in die Kammer 70 eingebracht werden, welcher Kanal 74 den Kolben 54 durchsetzt und mit der Kammer 70 in Verbindung steht, wobei der Kanal 74 mit einem Schlauchanschluss 76 verbunden ist. Ein Luftschlauch, der mit 78 bezeichnet ist, ist mit dem Schlauchanschlussstück 76 verbunden und leitet die Druckluft von einer (nicht gezeigten) Quelle zum Düsenkopf 14. Es ist offensichtlich, dass nur eine Ausführung zum Zurückziehen der Ventilspindel 42 beschrieben worden ist, und dass es viele andere Anordnungen und Vorrichtungen gibt, die zu diesem Zweck verwenbar sind, beispielsweise ein elektronisch oder elektrisch betätigtes Magnetventil, in welchem die Ventilspindel 42 den bewegbaren Kern bildet.

Im Betrieb wird ein flüssiger Überzugsstoff, der unter hohem Druck steht, von der Sprühpistole 10 her dem Düsenkopf 14 zugeführt und tritt aus dem Düsenkopf 14 durch die

Mundstückblende 28 in Form eines fächerförmigen Strahles aus. Im Falle, dass die Mundstückblende 28 durch grosse Teilchen im Überzugsstoff verstopft wird, und somit das Sprühen unterbrochen wird, muss die Bedienungsperson le-s diglich einen kurzzeitigen Stoss Druckluft der Vorrichtung 44 zum Zurückziehen der Ventilspindel zuführen, derart, dass die Ventilspindel 42 kurzzeitig und schalgartig zurückgezogen wird, wie dies aus der Fig. 3 ersichtlich ist, womit dann die Mundstückblende 18 vollständig offen ist. Sobald io die Mundstückblende 28 vollständig offen ist, wird der Fluiddruck irgendwelche verstopfende Stoffe, die in der Mundstückblende 28 sind, entfernen und dann kann die Bedienungsperson wieder zulassen, dass sich die Ventilspindel 42 in ihre Betriebsstellung zurückbewegt und damit kann 15 das Malen weitergeführt werden. Zu diesem Zweck kann ein zweckdienliches Luftventil (nicht gezeigt) im Luftschlauch 78 angeordnet sein, welches Luftventil von der Betätigungsperson einfach betätigt werden kann. Auch ist es möglich, einen Strömungswächter anzuordnen, der die Bewegung des 20 fluidförmigen Überzugsstoffes tastet, und sobald die Bewegung, d.h. der Strom dieses Stoffes unterbunden wird, wie dies der Fall ist, wenn die Blende verstopft wird, kann eine zweckdienliche Steueranordnung automatisch bewirken,

dass die Druckluft kurzzeitig der Vorrichtung 44 zum Zu-25 rückziehen der Ventilspindel zugeführt wird, so dass die Blende damit gereinigt wird. Wie aus der Fig. 3 deutlich ersichtlich ist, tritt die Druckluft vom Luftschlauch 78 her in die Kammer 70 ein, wobei die Luft durch das Schlauchanschlussstück 76 durch den Kanal 74 strömt und genügend 30 gross ist, den von der Feder 58 ausgeübten Druck zu überwinden. Indem der von der Feder 58 ausgeübte Druck überwunden wird, wird der Kolben 54 im Zylinder 16 verschoben und damit die Ventilspindel 42 zurückgezogen. Die Bewegung des Kolbens 54 wird durch die Schulter 72 am Ge-35 genhalter 56 derart angehalten, dass die Ventilspindel 42 nur soweit bewegt werden kann, dass die Mundstückblende 28 vollständig geöffnet ist.

Es ist zu verstehen, dass die vorgängigen allgemeinen und spezifischen Beschreibungen nur Beispiele der vorliegen-40 den Erfindung sind und nicht als Begrenzung des Geltungsbereiches der Ansprüche beurteilt werden soll.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Selbstreinigende Sprühdüse an einer Sprühvorrichtung, die zum hydraulischen Zerstäuben und Versprühen von Flüssigkeiten ausgebildet ist, welche Sprühvorrichtung eine Leitung (16) aufweist, die zur Verbindung mit einer unter Druck stehenden Quelle einer Flüssigkeit bestimmt ist, gekennzeichnet durch a) ein Sprühdüsengehäuse (24) mit einer Vorrichtung (12), die dazu dient, das Gehäuse (24) mit der Sprüh Vorrichtung zu verbinden,

b) einen Fluidkanal (26) im Gehäuse (24), der mit der Leitung (16) in Verbindung steht und bei einer Sprühöffnung (28) im Gehäuse (24) endet,

c) einen Ventilkanal (34) im Gehäuse (24), der den Fluidkanal (26) neben der Sprühöffnung (38) kreuzt,

d) eine Ventilspindel (42) im Ventilkanal (34), deren Ende einen Teil der Sprühöffnung (28) bildet, und e) eine Vorrichtung (44), die dazu dient, die Ventilspindel (42) im Ventilkanal (34) zurückzuziehen, um die Sprühöffnung (28) schlagartig vollständig zu öffnen, um damit zu ermöglichen, dass Stoffe, die die Sprühöffnung (28) verstopfen, mittels des Druckes des Fluids entfernt werden.
2. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (44), die dazu dient, die Ventilspindel (42) im Ventilkanal (34) zurückzuziehen, folgendes aufweist:

a) einen Zylinder (60), der mit dem Gehäuse (24) verbunden ist,

b) einen im Zylinder (60) verschiebbar angeordneten Kolben (54), der mit der Ventilspindel (42) verbunden ist,

c) eine Vorrichtung, die dazu dient, unter Druck stehendes Gas in den Zylinder (60) einzubringen, um damit den Kolben (54) zu bewegen und die Ventilspindel (42) zurückzuziehen.
3. Sprühdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (44), die dazu dient, die Ventilspindel (42) zurückzuziehen weiter eine Einrichtung (54, 56, 58) aufweist, die dazu dient, die Ventilspindel (42) im Ventilkanal (34) in ihre vorgeschobene Stellung vorzuspannen.
4. Sprühdüse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die dazu dient, eine Unterbrechung des durch die Sprühdüse erfolgenden Flüssigkeitsstroms festzustellen und durch eine von der Vorrichtung zum Feststellen der Unterbrechung des Flüssigkeitsstroms betätigten Einrichtung, die dazu dient, die Vorrichtung zum Zurückziehen der Ventilspindel zu steuern.
5. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung, die dazu dient, die Ventilspindel zurückzuziehen, ein Magnetventil aufweist, das im Zylinder (60) angeordnet ist, wobei die Ventilspindel (42) dessen Kern ist.
6. Sprühdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung, die dazu dient, die Ventilspindel zurückzuziehen eine Einrichtung aufweist, die dazu dient, die Ventilspindel (42) im Ventilkanal (30) in ihre vorgeschobene Stellung vorzuspannen.