DE4005094C2 - Schäumvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schäumvorrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 die verwendbar ist für einen Austrittskanal eines Sprühelementes für eine schäumbare Flüssigkeit, die in Form eines divergierenden Strahls fein verteilt aus einer Auslaßöffnung des Austritts­ kanals heraustritt, wobei diese Schäumvorrichtung geeignet ist, vor dieser Öffnung angeordnet zu werden.

Für viele Verwendungszwecke, insbesondere für das Reinigen, Waschen und Polieren von Metall, Holz, Glas oder von Oberflä­ chen anderer Materialien, ist es seit einiger Zeit bekannt, Sprühelemente zu verwenden, wie beispielsweise Sprühpistolen zum Aufbringen einer feinen Dispersion einer geeigneten Flüssigkeit auf solchen Oberflächen.

In letzter Zeit wurde es üblich, diese feine gesprühte Flüssig­ keitsdispersion durch eine geschäumte Flüssigkeit zu ersetzen.

Verschiedene Lösungen wurden vorgesehen, diesen neuen Anforde­ rungen gerecht zu werden und sie basieren üblicherweise auf dem Einbau einer Schaumerzeugungsvorrichtung in einem Sprühelement.

Eine dieser Lösungen ist in der FR-2.429.614 beschrieben, in der eine dieser Erzeugungsvorrichtungen offenbart ist. Diese Vorrichtung weist als wesentliches Merkmal ein Gitter auf, das entweder in einem Rahmen oder auf der äußeren, weiter geöff­ neten Fläche einer trichterförmigen Anordnung befestigt ist. Die gesprühte Flüssigkeit wird durch das Gitter gedrückt und wird dadurch geschäumt. Diese Lösung war ein interessanter Beitrag, obwohl sie den Nachteil aufweist, daß das Gitter und der Rahmen oder der Trichter aus verschiedenen Materialien gemacht sind, wodurch die Herstellung teurer wird. Zudem streut diese fragliche Vorrichtung den gesprühten Schaum häufig in ungewünschter Weise.

Die EP-A 0 024 333 offenbart einen Schaumspender, bei dem die zu sprühende Flüssigkeit durch Auslaßöffnungen gepreßt wird, die durch Stege voneinander getrennt sind, die sich zur Mitte des Durchtrittsbereichs hin verjüngen und von einer Seite des Rahmens um die Öffnungen zur anderen Seite reichen. Diesem Spender fehlen Führungsmittel, die hinter dem Schaumbildungs­ mittel ausgebildet sind, d. h. hinter den Stegen. Daher fehlen diesem Spender auch Mittel zum Konzentrieren der geschäumten Flüssigkeit.

Die Erfindung sieht eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vor, mit der die obigen Nachteile vermieden werden und die Wir­ kungsweise verbessert wird. Diese Vorrichtung ist dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie ein Rohr aufweist, das ein erstes, frei­ es, äußeres, offenes Ende und ein zweites, inneres, offenes Ende hat, das dazu bestimmt ist, der Öffnung zugekehrt zu sein, wobei dieses zweite, offene Ende eine Vielzahl von sich gegen­ seitig nicht berührenden Stegen besitzt, die von der Innen­ fläche des Rohres zur Mitte hin abragen und ein freies Ende besitzen.

Vorzugsweise besitzt gemäß der Erfindung das Rohr eine im we­ sentlichen zylindrische Innenfläche, die eine Achse definiert und das Verhältnis zwischen seiner Länge und seinem Innen­ durchmesser liegt zwischen 1 : 1 und 3 : 1.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung gibt es eine erste Gruppe von Stegen und eine zweite Gruppe von Stegen, wo­ bei jeder Steg einer der beiden Gruppen zwischen zwei Stegen der anderen Gruppe eingeordnet ist, und die Stege der ersten Gruppe länger sind als die Stege der zweiten Gruppe.

Es ist auch beabsichtigt, daß die Stege den gleichen Abstand zueinander aufweisen.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung ist die Innenfläche des Rohres mit kurzen, im wesentlichen V-förmig ge­ stalteten Vorsprüngen versehen, die zwischen jedem Paar benach­ barter Stege positioniert sind.

Bei einer weiteren Fortbildung der Erfindung ist das freie Ende jedes Steges auf jeder Seite mit einer entsprechenden divergen­ ten Fläche parallel zur Achse der zylindrischen Innenfläche des Rohres versehen, und weiterhin ist jeder der Stege auf der zum inneren, zweiten, offenen Ende gerichteten Seite mit einer konvexen Fläche versehen, von der eine abgeschrägte Fläche zum korrespondierenden freien Ende führt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, in der bar jeglicher einschränkender Natur eine bevorzugte Ausführungsform der Er­ findung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen offenbart ist, in denen:

Fig. 1 eine Teilansicht einer Sprühpistole zeigt, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen ist, die im Schnitt gezeigt ist,

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt der an der Sprühpistole angeordneten Vorrichtung in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 zeigt eine Ansicht der Vorrichtung auf ihr erstes äußeres, offenes Ende, und zeigt zudem die hin- und hergehende Abdeckung,

Fig. 4 zeigt eine Ansicht der Vorrichtung auf ihr zweites, inneres, offenes Ende,

Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4,

Fig. 6 zeigt eine Ansicht auf das freie Ende eines der Stege der Vorrichtung in großem Maßstab,

Fig. 7 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 6 und

Fig. 8 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2, in verkleiner­ tem Maßstab, und zeigt die außer Funktion befindliche Position der Vorrichtung.

Die Schäumvorrichtung (2) der vorliegenden Erfindung wird ver­ wendet in Verbindung mit einem Sprühelement (4) für schäumbare Flüssigkeiten, wie beispielsweise eine Sprühpistole. Dieses Element (4) ist mit bekannten Pumpmitteln für die schäumbare Flüssigkeit versehen, die in einem Behälter (6) gelagert ist, um in feinverteilter Form in einem divergierenden Strahl nach außen gesprüht zu werden, der von der Auslaßöffnung (8) einer Düse (10) ausgeht, die am Ende eines Austrittskanals (12) des Flüssigkeitssprühelementes (4) liegt.

Die Schäumvorrichtung (2) ist eine integrierte Einheit und be­ sitzt im wesentlichen ein Rohr (14), dessen Innenfläche (16) vorzugsweise zylindrisch ist und eine Achse (18) definiert. Das Rohr (14) ist mit einem ersten äußeren offenen Ende (20) und dem zweiten inneren offenen Ende (22) versehen, die in der Betriebsstellung der Vorrichtung (2) zur Öffnung (8) gerichtet ist.

Die innere Öffnung (22) besitzt eine Vielzahl von Stegen (24, 26), die von der Innenfläche (16) des Rohrs (14) abragen und ein freies Ende (28) haben. Die Stege (24, 26) berühren sich gegenseitig nicht und sind im wesentlichen nach innen gerich­ tet, d. h. radial zur Achse (18) hin, jedoch ohne diese zu er­ reichen. Vorzugsweise sind die Stege in gleichem Abstand zueinander angeordnet.

Vorzugsweise ist eine erste Gruppe von Stegen (24) länger als die Stege (26) einer zweiten Gruppe und jeder Steg (24, 26) einer der beiden Gruppen ist zwischen zwei Stegen (26, 24) der anderen Gruppe angeordnet. Durch diese Anordnung der Stege (24, 26) ist ein größerer Teil des Bereichs der zweiten Öffnung (22) durch die Stege besetzt, wodurch ein entsprechend größerer Teil des divergierenden Strahls von schäumbarer Flüssigkeit, der aus der Öffnung (8) strömt, gegen die Stege prallt, so daß die Flüssigkeit fortlaufend geschäumt wird.

Um das Zusammenspiel zwischen der Flüssigkeit und den Stegen zu verbessern, ist beabsichtigt, niedrige Höcker (30) an der In­ nenfläche (16) vorzusehen, wobei die Höcker (30) eine im we­ sentlichen V-förmige Konfiguration aufweisen, d. h. sie haben zwei platte Flächen, die in einer scharfen Kante parallel zur Achse (18) der Fläche (16) zulaufen. Die V-förmigen Höcker (30) sind vorzugsweise zwischen jedem Paar benachbarter Stege (24, 26) angeordnet.

Vorzugsweise (Fig. 6 und 7) besitzt das freie Ende (28) jedes Steges (24, 26) zwei symmetrische platte seitliche Flächen (32), die jeweils parallel zu der Achse (18) der Innenfläche (16) angeordnet sind. Zudem ist die Fläche (36) auf der zum zweiten offenen Ende gerichteten Seite konvex ausgebildet und diese konvexe Fläche (36) ist mit dem freien Ende (28) über eine abgeschrägte Fläche (38) verbunden. Die beschriebene Konfiguration fördert das Schäumen der Flüssigkeit.

Umgekehrt bewirkt das Rohr (14) eine korrekte Führung der bereits geschäumten Flüssigkeit sowie eine weitgehende Konzentration des Schaums auf die zu behandelnde Stelle, und vermeidet dabei ungewünschte Streuungen.

Die Länge des Rohrs (14) ist vorzugsweise ein- bis dreimal so groß wie der Innendurchmesser des Rohrs (14). Je größer das Verhältnis zwischen Länge und Durchmesser ist, desto größer wird logischerweise die Flüssigkeitsmenge sein, die gegen die Innenseite des Rohrs prallt, bevor sie vom ersten äußeren offenen Ende (20) austritt.

Das Aufprallen der Flüssigkeit am Rohr (14) verursacht ver­ schiedene Effekte: Zum ersten produziert dieser Aufprall Schaum, was der beabsichtigte Zweck ist; weiterhin verringert dieser Aufprall die Geschwindigkeit der geschäumten Flüssig­ keit, wodurch der Aktionsradius der Vorrichtung eingeschränkt ist, was eine ziemlich negative Folge sein kann. Deshalb ist es wünschenswert, entsprechend der Charakteristik des durch die Düse (10) erzeugten Strahls, der Eigenschaft der zu schäumenden Flüssigkeit und sogar entsprechend den Merkmalen des Betriebs, in jedem Fall zu erreichen, daß ein Rohr mit dem am besten ge­ eigneten Längen/Durchmesser-Verhältnis unter Berücksichtigung vorangegangener Versuchsergebnisse eingesetzt wird.

Dieses Rohr (14) durchdringt eine hin- und herbewegliche Ab­ deckung (40), die klappbar an einem Düsenhalter (42) angeordnet ist. Die Abdeckung kann in der Schäumposition der Fig. 2 und 3 mit Hilfe bekannter Mittel fixiert sein, wie beispielsweise durch einen Vorsprung (44) der Abdeckung (40), der zwischen zwei Vorsprüngen (46) der Sprühpistole (4) gehalten ist. Beim Bewegen in die nicht in Funktion befindliche Stellung der Vorrichtung (Fig. 8) wird die Abdeckung (40) in dieser Position zurückgehalten als Folge des sogenannten "Speichervermögens" (der plastischen Verformbarkeit) des Kunststoffmaterials.

Um das Ausrichten der Vorrichtung (2) in der Schäumposition zu vereinfachen, ist das Rohr (14) mit einem Bereich (48) größeren Durchmessers versehen, wodurch ein Preßsitz im Düsenhalter (42) erreicht wird, der mit Passagen (50) versehen ist, um zu ge­ statten, daß Luft in den Raum zwischen der Düse (10) und dem zweiten inneren offenen Ende (22) gelangt.

Vorzugsweise sind die Stege (24, 26) in Abstand von 0,3 mm bis 5 mm zur Öffnung (8) angeordnet. Umgekehrt sind die Stege (24, 26) vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 1 mm breit.

Claims (7)

1. Schäumvorrichtung für eine Sprühvorrichtung (4), die mit einem Zuführkanal für eine schäumbare Flüssigkeit verse­ hen ist, die fein verteilt in der Form eines divergierenden Strahls aus einer Austrittsöffnung (8) des Zuführkanals (12) strömt, wobei diese Schäumvorrichtung (2) vor der Austritts­ öffnung (8) positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Rohr (14) aufweist, das ein erstes freies, äußeres, offenes Ende (20) und ein zweites, inneres, offenes Ende (22) hat, das dazu bestimmt ist, der Öffnung (8) zugekehrt zu sein, wobei dieses zweite offene Ende (22) eine Vielzahl von sich gegenseitig nicht berührenden Stegen (24, 26) besitzt, die von der Innenfläche (16) des Rohrs (14) im wesentlichen nach innen zur Mitte hin abragen und ein freies Ende (28) be­ sitzen.

2. Schäumvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Rohr (14) eine im wesentlichen um eine Achse (18) verlaufende zylindrische Innenfläche (16) aufweist, und daß das Verhältnis seiner Länge zu seinem Innendurchmesser zwischen 1 : 1 und 3 : 1 liegt.

3. Schäumvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine erste Gruppe von Stegen (24) und eine zweite Gruppe von Stegen (26) vorgesehen ist, wobei jeder Steg (24, 26) einer der beiden Gruppen zwischen zwei Stegen (26, 24) der anderen Gruppe eingeordnet ist, und die Stege (24) der ersten Gruppe länger sind als die Stege (26) der zweiten Gruppe.

4. Schäumvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stege (24, 26) in gleichem Ab­ stand zueinander angeordnet sind.

5. Schäumvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (16) des Rohrs (14) mit kurzen, im wesentlichen V-förmig gestalteten Vorsprüngen (30) versehen ist, die zwischen jedem Paar von benachbarten Stegen (24, 26) angeordnet sind.

6. Schäumvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das freie Ende (28) jedes Steges (24, 26) mit zwei symmetrisch zueinander angeordneten, diver­ gierenden Flächen (32) versehen ist, die parallel zur Achse (18) der zylindrischen Innenfläche (16) des Rohrs (14) ver­ laufen.

7. Schäumvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß jeder Steg (24, 26) auf der zum inne­ ren, offenen Ende (22) gerichteten Seite mit einer konvexen Fläche (36) versehen ist, von der aus eine abgeschrägte Fläche (38) zum korrespondierenden freien Ende (28) führt.