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Vorrichtung zum Versprühen einer schaumbildenden Flüssigkeit Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Versprühen einer schaumbildenden Flüssigkeit mittels
Druckluft aus einem Vorratsbehälter, insbesondere für Waschanlagen von Kraftfahrzeugen.
Die bekannten Vorrichtungen dieser Art arbeiten grundsätzlich nach dem Prinzip,
daß der unter Druck aus dem Vorratsbehälter austretenden Flüssigkeit in irgendeiner
Form Luft zugesetzt wird, die die Schaumbildung hervorruft, wobei also die Flüssigkeit
das primär bewegte Mittel ist, das seinerseits der Träger der Luft ist. Konstruktiv
sind diese Anlagen grundsätzlich so ausgebildet, daß die schaumbildende Flüssigkeit
in einem stabilen Behälter unter einem Druck von praktisch 10 bis 12 atü
steht und durch diesen Druck in die Arbeitsleitung gepreßt wird, wobei diesem Flüssigkeitsstrahl
durch eine geeignete Vorrichtung, z. B. ein Venturirohr, Preßluft beigenüscht wird.
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Der Nachteil dieser Anlagen besteht einmal darin, daß das erzielbare
Verhältnis des Flüssigkeits-Luft-Gemisches kein Optimum an Schaumbildung ergibt,
und zum anderen darin, daß ein stabiler Druckbehälter benutzt werden muß, der den
Sicherheitsbedingungen entsprechen und laufend überwacht werden muß.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Schaumbildung
der handelsüblichen Waschflüssigkeit um so intensiver ist, je feiner sie
versprüht und um so mehr Luft zugesetzt wird. Dementsprechend besteht die Erfindungsaufgabe
darin, ein Gerät zu schaffen, bei dem nicht eine unter Druck stehende Flüssigkeit
Träger der Luft, sondern umgekehrt, die Luft Träger einer drucklosen Flüssigkeit
ist.
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Diese Erfindungsaufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß für
die schaumbildende Flüssigkeit ein druckloser Behälter vorgesehen ist, welcher von
einer Druckluftleitung mit einer Düse durchdrungen ist, wobei die Düse mit Zufuhrbohrungen
für die Flüssigkeit mit veränderlichem Querschnitt versehen ist. Es sei jedoch darauf
hingewiesen, daß unter dem Wort Düse hier eine echte Düse, nicht aber ein Venturirohr
(Meßblende) zu verstehen ist. Unter Berücksichtigung des als konstant anzunehmenden
Druckes vor der Düse und dem vorhandenen Geaendruck muß die stetige Verengung einer
solchen Düse so erfolgen, daß in ihrem engsten Teil bei einem Maximum an Durchsatz
eine überschallgeschwindigkeit erreicht wird. Bei richtiger Düsenerweiterung bildet
sich infolge der Wandreibung bereits vor Erreichen des Gegendruckes eine zweidimensionale
Strömung in der Nähe des engsten Querschnittes. Bei weiterer Absenkung des Gegendruckes
werden die lokalen Überschallgebiete größer, und es tritt bei Ablösung der C Grenzschicht
auf der Wand der sogenannte Lambda-Stoß ein. An dieser Stelle, an der sich die Grenzschicht
von der Wand ablöst, ist der effektive Druck kleiner als der Anfangsdruck und der
Gegendruck d. h., es herrscht ein Unterdruck. An dieser Stelle der richtig
konstruierten Düse tritt somit eine reine Saugwirkung ein, so daß Waschkonzentrat
in oreeigneter Menge aus dem drucklosen Behälter herausgerissen werden kann.
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Die Ausbildung und Bemessung einer solchen Düse für die gegebenen
Betriebsbedingungen bietet für den Fachmann keine Schwierigkeiten. Die Düse ist
zweckmäßig unmittelbar über dem Behälterboden angeordnet, und die Preßluft wird
von unten zugeführt, während die Weiterleitung über ein Rohr erfolgt, das im Behälterdeckel
in axialer Richtung fest, aber radial drehbar aufgehängt ist. Um den Zufluß von
Flüssigkeit in die Düse absperren bzw. regeln zu können, ist mit dem unteren Ende
des Ableitungsrohres eine Muffe durch Verschweißen oder Verlöten fest ver.-bunden,
die die Düse übergreift und in Höhe der Flüssigkeitsbohrungen Durchbrechungen aufweist,
die je nach Drehung des Ableitungsrohres die Flüssigkeitsbohrungen öffnen oder schließen.
Besonders vorteilhaft ist es, diese Durchbrechungen in der Muffe als sich in Richtung
des Muffenumfanges erstreckende Langlöcher auszubilden, die derart verschiedene
Längen aufweisen, daß bei Drehung der Muffe mittelsdes Ableitungsrohres eine Flüssigkeitsbohrung
nach der anderen geschlossen wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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F i g. 1 zeigt eine Ansicht der Gesamtanlage, F i
g. 2 die Verstellvorrichtung für die Flüssigkeitsmenge, F i g. 3 die
Preßluftdüse in Längsschnitt, F i g. 4 einen Querschnitt durch die Düse in
der Ebene A-A, F i g. 5 die Regeleinrichtung des Flüssigkeitszutrittes in
Ansicht, teilweise geschnitten,
F i g. 6 einen Querschnitt
durch die Düse und die Regelmuffe.
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Die schaumbildende Flüssigkeit 14 ist in einem einfachen, beliebig
geformten Blechbehälter 1 gehalten, auf den ein Deckel 2 ohne besondere Dichtungsmittel
aufgesetzt ist. Ein Kappenverschluß 4 dient dem Nachfüllen von Flüssigkeit. Die
Kappe 4 besitzt eine kleine öffnung zum Druckausgleich. Das Rohr 16 führt
Preßluft von einer Kompressoranlage oder Preßluftflasche und besitzt in üblicher
Weise ein Regelventil 15 mit Manometer 17. Das Ventil 15 ist
über einen Druckschlauch 13 n-üt der im Boden des Behälters 1 angeordneten
Düse 6 mittels einer überwurfmutter 8 verbunden. Der Düsenkörper
6 ist zweckmäßig mittels des Flansches 7 im Boden 3 des Behälters
befestigt. In geringer Höhe über dem Behälterboden sind in der Düsenwandung Bohrungen
19, 19 a, 19 b und 19 c angeordnet. Zahl und Querschnitt
dieser Bohrungen läßt sich naturgemäß den Betriebsbedingungen entsprechend errechnen.
über dieser Düse ist ein Rohr 5 im Deckel 2 aufgehängt, und zwar so, daß
es sich in axialer Richtung nicht verschieben, jedoch frei drehen kann. Die axiale,
drehbare Lagerung ist schematisch durch die Scheibe 9
angedeutet. Am oberen
freien Ende ist das Rohr 5
mittels Überwurfmutter 11 an den Sprühschlauch
12 angeschlossen. Am unteren Ende des Rohres ist eine Muffe 22 angeschweißt. Diese
Muffe übergreift die Düse 6. In der Mantelfläche dieser Muffe sind Langlöcher
23, 23 a, 23 b und 23 c vorgesehen. Wie aus F i
g. 6 ersichtlich, sind diese Langlöcher so bemessen und angeordnet daß bei
einer Drehung der Muffe 22 im Uhrzeigersinn zunächst die Bohrung 19 geschlossen
wird. Bei weiterer Drehung schließt sich die Bohrung 19 a, dann
19 b und schließlich auch 19 c.
Durch diese Einrichtung ist
es möglich, die von der Preßluft angesaugte Flüssigkeit vom Maximum bis auf Null
sehr fein zu regeln, während die Preßluft selbst durch das Ventil 15 geregelt
werden kann. Am äußeren Ende des Rohres 5 befindet sich ein Hand-griff
10 und auf der Scheibe 9 zwei Anschläge für den Handhebel, für die Zu-
und Offenstellung der Muffe 22. Die Zwischenstellungen können durch eine Skala markiert
sein. Der Behälter selbst ist auf drei Schwenkrollen 18 fahrbar.
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Die Funktion der Vorrichtung ist außerordentlich einfach. Nach Füllen
des Behälters mit Schaumflüssigkeit wird das Preßluftventil 15 geöffnet und
mittels des Manometers 17 für den gewünschten Druck eingestellt Die Preßluft
strömt durch die Düse 6 frei aus dem Schlauch 12 aus. Nun werden durch den
Handhebel 10 langsam die Bohrungen 19 geöffnet bis der Schaum in der
gewünschten Konsistenz aus dem Schlauch 12 austritt. Bei Absinken des Flüssigkeitsspiegels
14 tritt durch die Kappe 4 Luft nach. Es erübrigt sich, zwischen Muffe 22 und Düse
6 besondere Dichtungen vorzusehen, da es keineswegs nachteilig ist, wenn
an dieser Stelle durch Undichtigkeit etwas Druckluft in die Flüssigkeit gelangt,
da diese hierdurch zusätzlich zur Schaumbildung angeregt wird. Ein überdruck kann
hierdurch im Behälter 1 nicht entstehen, da er durch die Kappe 4 entweicht.
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Der besondere technische Fortschritt, der gegenüber den bekannten
Einrichtungen erzielt wird, liegt nicht nur darin, daß ein Schaum bester Konsistenz
erzeugt wird, sondern auch darin, daß der Behälter drucklos ist und daher in den
Gestehungskosten weit tiefer liegt als die bekannten Behälter. Im weiteren werden
alle bisher notwendigen Ventile, Manometer, Dichtungen usw. eingespart, die Schaumflüssigkeit
kann jederzeit ohne Schwierigkeit auch während des Betriebes nachgefüllt werden.
Ein Abdrücken der Anlage und die vorgeschriebene regelmäßige überprüfung fallen
fort.