DE1927123U - Elektrostatische spruehvorrichtung. - Google Patents

Description

WESTIIiGHOUSE Electric Corporation East Pittsburgh, Pa. USA .

■ -RA. it B 916 β *-7..9. Bb

Erlangen, den -6. Sep. 1965 Werner-von-Siemens-Str. 50

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WE-Case 31 863

Elektrostatische Sprühvorrichtung

Die Priorität der entsprechenden USA-Anmeldung Serial Nr. 146 527 vom 20. 10. 1961 wird beansprucht»

Die Neuerung betrifft eine elektrostatische Sprühvorrichtung mit
rotierendem Sprühkopf, der mindestens Zwei voneinander getrennte Kammern zur Aufnahme zweier oder mehrerer Sprühmaterialien, z. B. Farben, aufweist, wobei die Kammern als Ringräume ausgebildet
sind. ■

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Es sind Sprühvorrichtungen für Sprühflüssigkeiten bekannt, die aus einem rotierenden, durchlöcherten Sprühkopf bestehen und die die Sprühflüssigkeit mittels eines elektrostatischen Niederschlages und mittels zentrifugaler Kräfte auf dem Behandlungsgut niederschlagen. Diese bekannten Sprühvorrichtungen sind nur für das Versprühen von jeweils einer Sprühflüssigkeit geeignet. Wenn gleichzeitig mehrfarbige oder unverträgliche Sprühflüssigkeiten versprüht werden sollen, muß jeweils für jede Sprühflüssigkeit ein besonderer Sprühapparat vorgesehen werden. Mit einem solchen einzelnen Sprühkopf oder Sprühapparat kann der Niederschlag von mehrfach gefärbten oder unverträglichen Sprühflüssigkeiten nur durch für jedes Material getrennte Sprühvorgänge erreicht werden. Wird jedoch ein einziger Sprühkopf zum Versprühen mehrerer Materialien nacheinander verwendet, muß der Sprühkopf zwischen den verschiedenen Sprühvorgängen jedesmal auseinandergenommen, gereinigt und wieder zusammengesetzt werden. Eine derartige Arbeitsweise ist zeitraubend und kostspielig. Werden jedoch mehrere Sprühköpfe verwendet, vergrößern sich die Anschaffungskosten der gesamten Einrichtung erheblich.

Ferner ist eine Vorrichtung zum Verstäuben von Flüssigkeiten bekannt, b-ei der wenigstens zwei mit Abstand voneinander angeordnete Rotationskörper zur Bildung eines zur Rotationsebene annähernd parallel verlaufenden Zwischenraumes durch Befestigungsmittel miteinander verbunden sind. Die Flüssigkeiten werden zwei Ringräumen getrennt zugeführt. Über Bohrungen in dem einen Rotationskörper gelangen die Flüssigkeiten in den Zwischenraum, so daß sie sich

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unmittelbar vor dem Zerstäutiungsvorgang miteinander vermischen. -

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es, eine Sprühvorrichtung der obenbezeichneten Art zu schaffen, die mit einem einzigen Rotationskörper das gleichzeitige Aufbringen mehrerer Sprühmaterialien,z. B. verschiedener Farben, gestatten soll. Ferner soll die Sprühvorrichtung so beschaffen sein, daß sich die Farben erst nach dem Verlassen der Sprühvorrichtung miteinander vermischen.

Gemäß der Neuerung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ringräume mindestens teilweise durch Wände gebildet werden, die gegen die Rotationsachse unter einem Winkel von etwa 15 bis 45 Grad geneigt sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Sprühmaterialien während des Sprühvorganges ohne nennenswerte Verluste in Richtung auf die Ausflußlöcher zu bewegt werden. Die Ringräume weisen vorteilhaft Verschlußteile mit Durchbrechungen zum Austreten des Sprühmaterials auf, die dicht an dicht, vorzugsweise auf einer oder mehreren kreisförmigen Bahnen angeordnet sind, so daß an allen auf einer Kreisbahn angeordneten AusflußTöehern, derselbe Flüssigkeitsdruck-herrscht. Die als Bohrungen ausgebildeten Durchbrechungen berühren vorteilhafterweise die ihnen zugeordneten Kammerinnenwände mindestens an einer Stelle linienförmig. Auf diese Weise ergibt sich der besondere Vorteil, daß das Sprühmaterial an den Kammerinnenwänden entlang den Ausflußlöchern ungehindert zuströmen kann. Schließlich weisen die Durchbrechungen mit Vorteil verschiedene Längen auf und sind derart gegeneinander abgesetzt, daß die Absätze wenigstens zum Teil die Wände der Kammern bilden.

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Besondere Kammerwände brauchen kann nicht mehr vorgesehen zu

* werden.

Weitere Finzelheiten und Vorteile der Neuerung werden anhand von Ausführungsbeispielen nachstehend näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Aufriß der Sprühvorrichtung mit einem Sprühkopf nach der Erfindung in teilweiserSchnittdarstellung,

Fig. 2 zeigt eine Ansicht eines Sprühkopfes mit dem Verschlußteil nach Fig. 1,

Fig. 3 zeigt einen Aufriß₍ eines weiteren Ausführungsbeispieles mit drei konzentrischen Ringräumen,

Fig. 4 zeigt eine Ansicht eines Sprühkopfes nach Fig. 3»

Fig. 5 zeigt einen Aufriß eines Sprühkopfes, bei dem die Ringkammerwände durch Absätze des Verschlußteiles gebildet werden,

Fig. 6 zeigt eine Ansicht eines Sprühkopfes nach Fig. 5.

In Fig. 1 ist ein elektrostatischer Sprühapparat 10 mit einem rotierenden Sprühkopf 30 dargestellt, der für ein gleichzeitiges Sprühen mehrerer Sprühflüssigkeiten unter Ausnutzung zentrifugaler Kräfte und das Aufbringen einer elektrischen Ladung zum Versprühen der Teilchen geeignet ist.

Ein regelbarer Antriebsmotor 11, z, B. ein Preßluftmotor, ist mit einem rotierenden Schaft 12 verbunden, der aus einem elektrisch isolierten Abschnitt 13 und einem elektrisch leitenden Abschnitt 14 besteht. Der Sprühkopf 30 ist starr mit. dem leitenden Abschnitt 14 verbunden und wird durch eine Schrauben-

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mutter 15 gehalten. Der elektrisch isolierte Abschnitt 15 kannein aus zusammengerollten verwundenen Blättern aus Hartpapier bestehender fester Stoff sein, der mit einem getrockneten, in Wärme aushärtenden Phenolharz imprägniert und gebunden ist, Der artige Isoliermaterialien sind im Handel z. B. unter dem Warenzeichen "Micarta" verfügbar.

Eine feststehende Buchse oder ein Rohr 16, das aus elektrisch isolierendem Material hergestellt ist, schließt einen größeren Teil des Schaftes in der Weise ein, daß-die Vorrichtung angefaßt oder gehalten werden kann, ohne daß die Gefahr eines elektrischen Schlages besteht. Das Rohr 16 kann aus imprägniertem Phenolharz-Hartpapier, wie es zur Herstellung des Schaftabschnittes 13 oben beschrieben ist, hergestellt sein. Der rotierende Schaft 12 wird in dem Rohr 16 durch lager 17 und 18 getragen.

Wenn die Vorrichtung für elektrostatisches Sprühen verwendet werden soll, ist die eine Anschlußklemme einer Hochspannungsquelle 19 mit den Anschlußklemmen 20 elektrisch verbunden. Die Anschlußklemme 20 ist elektrisch mit dem Lager 17 und mit dem Sprühkopf 39 durch den leitenden Schaftabschnitt 14 verbunden. Der Sprühkopf 30 ist aus einem elektrisch leitendem Material, z, B. Stahl, jsiuminium, Messing, Kupfer o, ä. hergestellt, so daß die versprühte Flüssigkeit negativ geladen ist. Die andere Anschlußklemme des Hochspannungserzeugers 19 ist mit dem Erdpotential verbunden.

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. Die HochSpannungsquelle erzeugt ein elektrisches Feld zwischen dem rotierenden Sprühkopf 30 und der Oberfläche eines hier nicht dargestellten Behandlungsgutes, das besprüht werden soll. Durch geeignete hier ebenfalls nicht dargestellte elektrische Regler können hohe Spannungen angewendet und von einem entfernten Ort aus durch einen auf Erdpotential geschalteten Servomotor eingestellt werden. Das Behandlungsgut, dessen Oberflächen besprüht werden sollen, wird vorzugsweise an Brdpotential gelegt und kann in oder durch eine Zone geführt werden, in welcher das aufzusprühende Material durch an sich bekannte Transportmittel zugeführt wird.

In den Pig. 1 und 2 sind zwei Reihen von Durchbrechungen oder Abflußöffnungen 31, 32 dargestellt, die auf konzentrischen Kreisen 33 und 34 in dem vorderen Plattenteil 36, auch Verschlußteil genannt, des rotierenden Sprühkopfes 30 angeordnet sind. Eine Mehrzahl von kreisrunden flanschartig an das Verschlußteil angesetzten Wänden 37 und 38 verlaufen - von dem Verschlußteil aus gesehen - nach innen auf die Rotationsachse des Schaftes und Sprühkopfes zu» In radialem Abstand sind die Wände so angeordnet, daß jeder von ihnen eine Reihe von Abflußöffnungen umschließt. Die Wände 37 und 38 bilden damit Ringräume. Die Ablaufflächen 39 und 40 der Wände 37 und 38 sind nach innen gegen die Rotationsachse unter einem Winkelolvon ungefähr 15 bis 45° geneigt, um einen gleichmäßigen Fluß der Sprühflüssigkeit durch die Ausflußöffnungen 31 und 32 zu erzielen und ein an sich mögliches aber unerwünschtes Ausfließen der Sprühflüssigkeit auf der Rückseite des Sprühkopfes zu verhindern,

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PIA 62/8271 TJm die Ansammlung fester Bestandteile in den inneren Ecken des Sprühkopfes, d. h. zwischen Yerschlußteil und Fänden, zu verhindern, sind die Ausflußöffnungen so nahe wie möglich an der inneren Seite der flanschartigen Ablaufflächen 39 und 40 angeordnet und zwar so, daß die äußersten Teile der Öffnungen mit den Ablauf flächen zusammenfallen. Wenn die Öffnungen rund sind, sollen sie mit den Ablaufflächen tangieren, d. h. die Durchbrechungen berühren die ihnen jeweils zugeordnete Kammerinnenwand· mindestens an einer Stelle linienförmig. Die Ausflußöffnungen 31 und 32 sind also dicht an dicht auf kreisförmigen Bahnen angeordnet und ermöglichen ein ungehindertes Ausfließen, der an den Innenwänden und 40 den Ausflußöffnungen zuströmenden Sprühmaterialien»

Um ein sanftes, gleichmäßiges Fließen der Sprühflüssigkeit zu gewährleisten, verlaufen die Mittellinien der Abflußöffnungen 31 und 32 vorzugsweise parallel zu den Ablaufflächen 39 und 40. Natürlich arbeitet der Sprühkopf auch, wenn die öffnungen in einer kurzen Entfernung von der Ablauffläche angeordnet sind und sich die Mittellinie der öffnungen nicht parallel zu dieser Ablauffläche neigt. Die öffnungen brauchen nicht genau auf einer kreisförmigen Bahn zu liegen, obwohl eine solche Anordnung vorzuziehen ist.

Die Sprühflüssigkeit gelangt also zunächst in regelbarer Menge durch Zuleitungsrohre 41 und 42 auf die Ablaufflächen 39, 40 der Wände 37 und 38. Die Rohre 41 und 42 sind vorzugsweise fest angeordnet und können z. B. aus Ptahl bestehen. Die Sprühflüssigkeit kann durch die Rohre mittels geeigneter Pumpen, Drucktöpfe

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oder auch lediglich durch die Schwerkraft hindurch gedrückt werden. Vorzugsweise sollen die lohre 41 und 42 in Rotationsrichtung des Sprühkopfes liegen, um ein Verspritzen oder Verluste der Sprühflüssigkeit zu vermeiden.

Es können verschiedene Arten von Sprühflüssigkeiten durch die Rohre geleitet werden. Die Konstruktion des Sprühkopfes sieht getrennte Ringräume für jede Art der Sprühflüssigkeit vor, so daß-eine Vermischung der verschiedenen Sprühflüssigkeiten vermieden wird.

Durch Änderung der Größe, Anzahl, Winkelstellung und Anordnung der Ausflußöffnungen können verschiedene dekorative Endergebnisse erreicht werden.

Eine andere Ausführungsform eines Sprühkopfes zeigen die Fig. 3 und 4. Hier sind drei kreisrunde flanschartige Wände 51» 52 und 53» drei konzentrische Reihen von Ausflußöffnungen 54, 55 und 56 und drei Rohre 57» 58 und 59 vorhanden, die drei verschiedene Sprühflüssigkeiten gleichzeitig aufbringen.

Ein anderes Ausführungsbeispiel eines Sprühköpfes nach der Neuerung zeigen die Fig. 5 und 6. Der Sprühkopf 60 weist ein relativ dickes Verschlußteil 61 auf. Die äußere Wand 62 ist in ähnlicher Weise wie die vorher beschriebenen gesondert anzubringenden Wände ausgeführt. Die innere Wand 63 kann 3edoeh im Gegensatz dazu leicht durch ein maschinelles Ausdrehen eines Teiles des Verschlußteiles 61 gebildet werden. Die Abflußöffnungen 64 und 65 sind ähnlich den vorbeschriebenen.

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Die Neuerung umfaßt auch solche Sprühköpfe, die eine praktisch beliebige Anzahl von flanschartigen Ablaufflächen, Ausflußöffnungen und Rohrleitungen aufweisen. Es können unverträgliche oder unmischbare Sprühflüssigkeiten wie Lack und Emaillefarbe gleichzeitig aufgesprüht und niedergeschlagen werden. Gesprenkelte oder vielfarbige Endprodukte werden durah geeignete Auswahl der Größe, Zahl, Anordnung und Winkel der Ausflußlöcher und die Rotationsgeschwindigkeit erzielt, damit beim Sprühvorgang, die individuellen charakteristischen Merkmale jeder Sprühflüssigkeit ohne ein Zusammenlaufen oder den bei einer völligen Vermischung > unvermeidbaren Verlust der Eigenart - erhalten bleiben. Der Niederschlag wird besser, wenn man den Sprühkopf mit einer hohen elektrischen Spannung beaufschlagt und den Gegenstand, der besprüht werden soll, an Erdpotential legt.

Obwohl der Sprühkopf insbesondere für die Anwendung einer größeren Zahl verschiedener Sprühflüssigkeiten geeignet ist, kann er ebensogut zum Aufbringen einer einzigen Sprühflüssigkeit verwendet werden, die von jeder der flanschartigen Ablaufflächen versprüht und niedergeschlagen wird.

6 Figuren

4 Schutzansprüche

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Claims (4)

Schutzansprüche

1. Elektrostatische Sprühvorrichtung mit rotierendem Sprühkopf,
der mindestens zwei voneinander getrennte Kammern zur Aufnahme zweier oder mehrerer Sprühmaterialien, z. B, Farben, aufweist, wobei die Kammern als Ringräume ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet j daß die Ringräume mindestens teilweise durch Wände (37, 38, 51, 52, 53) gebildet werden, die gegen die Rotationsachse unter einem Winkel (JL) von etwa 15° bi,s 45° geneigt sind.

2. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringräume Verschlußteile (36, 61) mit Durchbrechungen (31, 32, 54, 55, 56, 64, 65) zum Austreten des Sprühmaterials aufweisen, die dicht an dicht, vorzugsweise auf einer oder mehreren kreisförmigen Bahnen (33, 34), angeordnet sind.

3. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Bohrungen ausgebildeten Durchbrechungen (31, 32, 54, 55, 56, 64, 65) die ihnen zugeordnete Kammerinnenwand (38, 39, 62, 63) mindestens an einer Stelle linienförmig berühren.

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4. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (64, 65) verschiedene länge aufweisen und gegeneinander derart abgesetzt sind, daß die Absätze
wenigstens zum Teil die Wände (62, 63) der Kammern bilden.

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