DE3001209C2 - Vorrichtung zum Vernebeln flüssiger Farbe, insbesondere Lackzerstäuber - Google Patents

Vorrichtung zum Vernebeln flüssiger Farbe, insbesondere Lackzerstäuber

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vernebein flüssiger Farbe insbesondere eocn Lackzerstäuber, mit einer um eine Zentralachse rotierbaren Zerstäuberglocke, die auf ihrer axial vorderen Stirnseite eine radial äußere, ringförmige, koaxiale Teilfläche einer verteilten Überströmungsfläche und an ihrem Grund einen zentralaxialen Durchbruch aufweist sowie über dem Grund mit einem rotationssymmetrischen Umlenkteil versehen ist, das mit der Rückseite seines Zentrums dem Durchbruch gegenübersteht und mit seinem radial äußeren Rand der radial äußeren Teilfläche
so benachbart ist, wobei der Zwischenraum zwischen dem Umlenkteil und dem Grund mit der radial äußeren Teilfläche flüssigkeitsleitend verbunden ist; und mit einer am freien Ende des koaxialen Farbzuführrohres sitzenden Düse, die in den Zwischenraum ragt und gegenüber dem Zentrum des Umlenkteiles ausmündet, wobei das Umlenkteil in seinem Zentrum einen der Düsenöffnung gegenüberliegenden koaxialen Einlaß und einen Auslaß auf die Vorderseite des Umlenkteiles aufweist, die eine ringförmige koaxiale Fläche bildet; und wobei mindestens eine Seite des Umlenkteiles eine radial innere ringförmige, koaxiale Teilfläche der Überströmungsfläche zum Überströmen durch gegebenenfalls je einen Teilstrom der Farbe bildet.
Bei einer aus der DE-OS 15 77 874 (Fig. 1) bekannten Vorrichtung dieser Art ist das Umlenkteil (3) nur auf seiner Rückseite mit einer radial inneren Teilfläche der Überströmungsfläche versehen, so daß ein Teilstrom der Farbe durch öffnungen (7) hindurch auf die vordere,
radial äußere Teilfläche der Oberströmungsfläche über die Glocke (6) fließt Der Rest der aus der Düse (2) austretenden Farbe wird durch die zentrale Durchlaßöffnung (4) der Nabe (3a) des Umlenkteiles (3), in welcher sich ein gegen die Düse (2) gerichteter Leitkonus (5) befindet, in einem konischen Partikelstrahl ohne radiale Ablenkung auf den mit Farbe zu bestäubenden Gegenstand (Vertiefung) gespritzt
An dem Umlenkteil der bekannten Vorrichtung ist nachteilig, dali Partikel der zu Nebel zerstäubien Farbe durch Sogwirkung auf die Vorderseite des Umlenkteiles gelangen, wo sie nicht abgeschleudert werden, falls die Farbe v/ie bei Lacken ein leicht flüchtiges Lösungsmittel enthält, das nach dem Vernebeln der Farbe verdunstet oder verdampft und die Farbe auf der Vorderseite des Umlenkteiles haften läßt Auch bei wäßrigen Farben sezten sich Nebeltröpfchen auf der Vorderseite des Umlenkteiles ab, welche wegen des Antrocknens infolge Wasserverdunstung nicht abgeschleudert werden. Diese auf der Vorderseite des Umlenkteiles sitzengebliebenen Farbpartikel müssen vor einem Farbwechsel entfernt werden, wozu nicht bei der aus der DE-OS 15 77 874 (Fig. 1) bekannten Vorrichtung, aber bei eii«;r anderen bekannten Vorrichtung ein Kapillarrohr einer Spüleinrichtung dient, aus dem ein organisches beziehungsweise wäßriges Lösungsmittel auf die Vorderseite des Umlenkteiles gespritzt wird, bevor die Einrichtung mit der neuen Farbe beschickt wird. Das erfordert außer dem empfindlichen Kafillarrohr einen besonderen Zeitaufwand beim Farbw6^hsel.
Beim Zerstäuber1 von Metalliclacken, die außer Farbpigmenten und Lösungsmittel Metallpartikel und Bindemittel enthalten, bilden sich auf der Vorderseite des Um-Ienkleiles der bekannten Einrichtungen aus Metallpartikeln Agglomerate, die infolge der besonders hohen Flüchtigkeit des Lösungsmittels und der Wirksamkeit des Bindemittels anhaften. Diese Agglomerate werden hin und wieder da und dort abgelöst und gegen die vordere, radial äußere Teilfläche der Überströmungsfläche zentrifugal abgeschleudert, wo sie in den Farbstrom und schließlich auf den mit Farbe zu besprühenden Gegenstand gelangen, wo sie störende Fehlerstellen im Lack bilden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und dazu eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Bildung von schädlichen Agglomeraten aus Metallpartikeln einer Farbe sowie das Haftenbleiben von Farbnebeltröpfchen verhindert und dadurch den zum Farbwechsd erforderlichen Aufwand vermindert.
Diese Aufgab*; ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Umlenk teil sowohl auf seiner Rückseite als auch auf seiner Vorderseite mit je einer radial inneren Teilfläche der Überströmungsfläche versehen ist, so daß ein Nebenstrom der Farbe am Rand der vorderen radial inneren Teilfläche in den auf der radial äußeren, vorderen Teilfläche der Glocke fließender., von der hinteren radial inneren Teilfläche stammenden Hauptstrom der Farbe einmündet und dazu in seinem Zentrum im Anschluß an seinen Einlaß mehrere, gleichmäßig verteilte Stichkani'len aufweist, die den eingelassenen Nebensti om der Farbe radial ablenken, welcher schließlich auf die Vorderseite des Umlenkteiles fließt.
Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, daß auf die Vorderseite des» L'mlenkteiles abgesetzte Nebeltröpfchen vor* dem dort fließenden Nebenstrorn der Farbe aufgenommen und dadurch aufgelöst werden, so daß sie nicht zurückbleiben, und daß auf der vorderen Überströmungsfläche des Umlenkteiles abgesetzten Metallpartikeln gleiches widerfährt, so daß sie nicht agglomerieren können. Beim Farbwechsel nachgeschicktes Lösungsrnittel beseitigt den nach Spritzende haftengebliebenen Farbnaßfilm durch Wegspülen.
Bei einer bevorzugten Äusführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen der radial äußere Rand der vorderen radial inneren Teilfläche der Über-Strömungsfläche sowie der radial innere Rand der radial äußeren, vorderen Teilfläche der Überströmungsfläche bündig und sie sind in Umfangsrichtung durch einen Ringspalt voneinander getrennL Der Nebenstrom der Farbe kann daher glatt in den Hauptstrom einfließen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Zerstäuberglocke mit einem einstückig an den radial äußeren Rand des Umlenkteiles angeformten Befestigungsteil zum Befestigen des Umlenkteiles am radial inneren Umfang der Glocke versehen, wobei am Übergang vom Umlenk- zum Befestigungsteil im wesentlichen radiale, vom Zwischenraum ausgehende Kv liehen ausgebildet sind und ein ringförmiger üohirauni ai-sgebi'dei ist, in den die Kanälchen münden und welcher über den Ringspalt zwischen Glocke und Umlenkteil an der Begegnungssteile der benachbarten Ränder der radial äußeren beziehungsweise radial inneren vorderen Teilfläche der Überströmungsfläche ins Freie mündet. Dadurch ist eine über den Umfang der Glocke gleichmäßigere Beschickung der radial äußeren, vorderen Teilfläche der Überströmungsfläche gewährleistet, so daß ein entsprechend verbesserter Farbauftrag entsteht.
Weitere Ausgestaltungen der bevorzugten Ausführungsform sind den Patentansprüchen 4 bis 8 entnehmbar.
Im folgenden ist die Erfindung anhand der durch die Zeichnung beispielhaft dargestellten, bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im einzelnen erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine verkleinerte Seitenansicht der \usführungsform; und
F i g. 2 einen abgebrochen dargestellten zentralaxiale.i Längsschnitt durch die Ausführungsform.
Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die mittels einer Stange 10 an einem Gerüst befestigbar ist, besteht hauptsächlich aus einer rotierenden Zerstäuberglocke 12, aus einer die Glocke mit ihrem vorderen Ende drehfest tragenden Hohlwelle 14, aus einem pneumatisch betriebenen Motor 16 zum Antrieb der Welle, aus einer Blasvorrichtung 18, aus einer
so Farbzuführvorrichtung 20 und aus einem pneumatischen Zylinder-Kolben-Aggregat 22 zum Betätigen eines Ventils 24 der Farbzufünrvorrichtung.
Die einstückige, beispielsweise als Drehteil aus Aluminum gefertigte Zerstäuberglocke 12 besteht ihrer- seits aus einem ihren Grund 28 bildenden, kreisscheibenförmigen Bod:n 26 mit einer ein Innengewinde aufweisenden Bohrung 30 als zentralem Durchbruch, aus einem an den Rand des Bodens 26 nach vorn angeformten Ring 32 mif kreiszylindrischem Durchbruch 34, der an dem in einer radialen Ebene liegenden Grund 28 endet und an seinem axial vorderen Rand eine nach vorn divergierende, kegelmantelförmige Schräge 36 aufweist, aus einer an den Ring 32 angiformten, axial nach vorn vorspringenden ringförmigen Lippe 38, deren Kante viele kleine, gleichmäßig auf den Umfang verteilte, innenliegende Nuten 40 aufweist, und aus einer an der Schräge 36 beginnenden, an den Nuten 40 endenden, also axial vorderen, radial äußeren, ringförmigen
Teilfläche 42 einer Überströmungsflächc 42, 68, 70. deren Profil ungefähr je zur Hälfte aus einer an der Schräge 36 beginnenden Geraden und aus einem an den Nuten 40 endenden Kreisbogen zusammengesetzt ist. Der gerade Profilabschnitt ergibt eine äußerst schwach axial 5 nach hinten konvergierende innere Ringfläche und der kreisbogenförmige Profilabschnitt ergibt eine tangential angesetzte, axial nach vorn abnehmend divergierende Ringfläche, die sich zur Überströmungsflächc 42 ergänzen.
Die Zerstäuberglocke 12 ist mit ihrer Gewinde-Bohrung 30 auf das mit einem Außengewinde versehene vordere Ende der Hohlwelle 14 geschraubt und zur drehfesten Verbindung mit ihrem Boden 26 gegen einen AnsL'hlagring 44 festgezogen, der auf einem gewinde- ι > freien Abschnitt der Hohlwelle 14 axial festsitzt. Innerhalb der Hohlwelle 14 verläuft berührungsfrei ein koaxiales Farbzuführrohr 46 der Farb/uführvorrichuing 20, zu der auch eine Düse 48 gehört, die in das am Grund 28 der Glocke 12 endende Farbzuführrohr 46 unter Abdichtung teilweise eingeschraubt ist und innerhalb des Rohrendes einen konischen Ventilsitz 50 des Ventils 24 der Vorrichtung 20 bildet, dessen Ventilkörper die kegelstumpfförmige Spitze 52 einer Ventilbetätigungsnadel 54 ist, die mit allseitigem radialem Spiel in dem Färbzuführrohr 46 liegt und mit diesem einen ringförmigen Farbzuführkanal 56 bildet.
Die Zerstäuberglocke 12 ist mit einem Umlenkteil 58 versehen, das den aus der Düse 48 axial austretenden Farbstrom in alle radialen Richtungen umlenkt und in jo einen auf seiner Rückseite fließenden Hauptstrom sowie einen auf seiner Vorderseite fließenden Teilstrom aufteilt, der ungefähr ein Viertel des Gesamtstroms betragen soll. Dieses Umlenkteil 58 weist im wesentlichen eine flache Kreisscheibe 60 mit zentraler Nabe 62 auf. Die Kreisscheibe 60 besitzt an ihrem äußeren Rand eine axial nach vorn divergierende, kegelmantelförmige Umfangsfiäche 64, eiefeti isufiüügSwiFikci πϊϊΐ dem >^>ffnungswinkel der Schräge 36 genau übereinstimmt, so daß diese mit der Umfangsfläche 64 einen konstant breiten Ringspalt 66 bildet. Die Vorderseite der Kreisscheibe 60 des Umlenkteiles 58 stellt eine axial nach hinten äußerst schwach konvergierende radial innere Teilfläche 68 der Überströmungsfläche 42, 68, 70 dar, welche am Ringspalt 66 in dessen Mündungsebene stufen- und knicklos in die Überströmungsfläche 42 der Glocke 12 übergeht.
Die den Hauptstrom der Farbe aufnehmende Rückseite des Umlenkteiles 58 ist von der außerhalb der Kreisscheibe 60, in der sie im wesentlichen zylindrisch ist, kegelförmigen Nabe 62 und von einer außerhalb der Nabe hauptsächlich in einer radialen Ebene liegenden, der Überströmungsfläche 42,68,70 angehörenden Teilfläche 70 der Kreisscheibe 60 gebildet Die axial nach hinten weisende Spitze der Nabe 62 liegt mit Abstand vor der Mündung der Düse 48, in deren freien Querschnitt sie hineinragt Eine an ihrer Spitze beginnende axiale Bohrung 72 der Nabe 62 ist Einlaß eines Kanülenlabyrinths 74 des Umlenkteiles 58, das auf seiner Vorderseite eine koaxiale Vertiefung 76 mit Innenschulter 78 aufweist, auf der ein der Vertiefung 76 angepaßter Einsatzring 80 mit einer an ihrer Vorderkante aufgerundeten Bohrung 82 liegt, die den axialen Auslaß des Kanülenlabyrinths 74 bildet Der Einsatzring 80, dessen Vorderseite am Rand glatt in die Überströmungsfläche 68 des ümienkteiies 58 übergeht, bildet mit dem Grund der Vertiefung 76 einen Ringraum 84 des Kanülenlabyrinths 74, zu dem noch axial nach vorn divergierende.
gerade Stichkanülen 86 gehören, die einerseits in die Nabenbohrung 72 und ,uiclererseits in den Ringraum 84 münden.
An den Rand des Umlenkleits 58 ist ein Befestigungsteil 88 einstückig angeformt, das einen vom Durchbruch 34 und vom Grund 28 der /orstäuberglok ke 12 radial bzw. axial einseitig umfaßten, elastischen Haltering 90 mit trapezförmigem Querschnitt aufweist, welcher den Zwischenraum 92 zwischen der Kreisscheibe 60 des Umlenkteiles 58 und dem Grund 28 der Glokke 12 umfängt. Im Anschluß an den in den freiligenden Glockenraum 94 mündenden Ringspait 66 ist durch eine Ringnut % im Befestigungsteil 88 ein vom Ring 32 der Glocke 12 verschlossener Hohlraum gebildet, der mit dem Zwischenraum 92 über viele, gleichmäßig auf den Umfang der Kreisscheibe 60 verteilte, radiale Kanälchen 98 in Verbindung steht, welche am Übergang vom Befestigungsteil 88 zum Umlenkteil 58 an dessen rückwärtiger Fläche 70 angeordnet sind.
Der pneumatische Motor 16 zum Antrieb der Hohlwelle 14 weist ein Turbinen-Laufrad 100 mit Laufschaufeln 102 auf, die von Druckluft beaufschlagt werden, die aus radialen Düsen 104 austritt.
Die Blasvorrichtung 18 weist eine Leitung 106 zum Zuführen von Druckluft auf. welche in einer Ringkammer 108 endet, die an ihrer Stirnseite mit mehreren, gleichmäßig auf den Umfang des Anschlagringes 44 verteilten, achsparallelen Düsen 110 versehen ist, die dem Ring 32 <Lt Zerstäuberglocke 12 gegenüber ins Freie münden. Die dort austretende Druckluft verformt als Lenklult in Verbindung mit einer elektrostatischen Vorrichtung den beim Zerstäuben der rarbe entstehenden Radialstrahl zu einem Rund- oder Ringstrahl mit axialer Hauptkomponente.
Die Farbzuführvorrichtung 20 ist durch Beschränkung auf eine Farbe stark vereinfacht dargestellt. Die Einrichtung könnte ein Mehrfarbenzerstäuber sein. In vÜCtCiTi Fe" "''""I *»;«£» Cniiiritni-ri^ktlinfl KonAtlOt A\t%
UlVJVlII ■ ail TTlIV* VIII>. UUU£ ■ V, · ·*., ,im,,q v~ · >v ·-q *, « — beim Farbwechsel den am Ventil 24 endenden Farbzuführkanal 56 leersaugt, bevor die nächste Farbe versprüht wird.
Das Aggregat 22 ist doppeltwirkend. Seine Kolbenstange ist fest mit der Ventübetätigungsnadel 54 verbunden.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ergibt sich ohne weiteres aus deren Aufbau und den Funktionen ihrer Einzelteile.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Vernebeln flüssiger Farbe, insbesondere Lackzerstäuber, mit einer um eine Zentralachse rotierbaren Zerstäuberglocke (12), die auf iher axial vorderen Stirnseite eine radial äußere, ringförmige, koaxiale Teilfläche (42) einer verteilten Oberströmungsfläche (42, 68, 70) und an ihrem Grund (28) einen zentralaxialen Durchbruch (30) aufweist sowie über dem Grund (28), mit einem rotationssymmetrischem Umlenkteil (58), versehen ist, das mit der Rückseite seines Zentrums (62) dem Durchbruch (30) gegenübersteht und mit seinem radial äußeren Rand der radial äußeren Teilfläche (42) benachbart ist, wobei der Zwischenraum zwischen dem Umlenkteii (58) und dem Grund (28) mit der radial äußeren Teilfläche (42) flüssigkeitsleitend verbunden ist; und mit einer am freien Ende des koaxialen Farbzuführrohres (46) sitzenden Düse (48), die in den Zwischenraum ragt und gegenüber dem Zeniruiii (62) des Umienkteiies (58) ausmündet, wobei das Umlenkteil (58) in seinem Zentrum (62) einen der Düsenöffnung gegenüberliegenden koaxialen Einlaß (72) und einen Auslaß (82) auf die Vorderseite des Umlenkteils (58) aufweist, die eine ringförmige koaxiale Fläche (68) bildet; und wobei mindestens eine Seite des Umlenkteils (58) eine radial innere ringförmige, koaxiale Teilfläche (68 bzw. 70) der Überströmungsfläche (42, 68, 70) zum Überströmen durch gegebenenfalls je einen Teilstrom der Farbe bildet, dadurch g"kennzeichnet, daß das Umlenkteil (58) sowohl auf seiner Rückseite als auch auf seiner Vorderseite mit je einer radial inneren Teilfläche (70) bzw. 68) der Übers'rörm.-ngsfläche (42, 68, 70) versehen ist, so daß ein Nebenstrom der Farbe am Rand der vorderen radial inneren Teilfläche (68) in den auf der radial äußeren, vorderen Teilfläche (42) der Glocke (12) fließenden, von der hinteren radial inneren Teilfläche (70) stammenden Hauptstrom der Farbe einmündet, und dazu in seinem Zentrum (62) im Anschluß an seinen Einlaß (72) mehrere, gleichmäßig verteilte Stichkanülen (86) aufweist, die den eingelassenen Nebenstrom der Farbe radial ablenken, welcher schließlich auf die Vorderseite des Umlenkteiles (58) fließt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radial äußere Rand der vorderen radial inneren Teilfläche (68) der Überströmungsfläche (42, 68, 70) sowie der radial innere Rand der radial äußeren, vorderen Teilfiäche (42) der Überströmungsfläche bündig liegen und in Umfangsrichtung durch einen Ringspalt (66) voneinander getrenntsind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäuberglocke (12) mit einem einstückig an den radial äußeren Rand des Umlenkteils (58) angeformten Befestigungsteil (88) zum Befestigen des Urnlenkteils (58) am radial inneren Umfang (34) der Nocke versehen ist, wobei am Übergang vom Umlenk- zum Befestigungsteil (58 bzw. 88) im wesentlichen radiale, vom Zwischenraum ausgehende Kanälchen (98) ausgebildet sind und ein ringförmiger Hohlraum (96) ausgebildet ist, in den die Kanälchen (98) münden und welcher über den Ringspalt (66) zwischen Nocke (12) und Umlenkteil (58) an der Begegnungsstelle der benachbarten Ränder der radial äußeren beziehungsweise radial inne
ren vorderen Teilfläche (42 bzw. 68) der Überströmungsfläche (42,68,70) ins Freie mündet
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als ringförmiger Hohlraum eine von der Glocke (12) geschlossene Ringnut (96) im Befestigungsteil (88) vorgesehen ist
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, deren Umlenkteil (58) im wesentlichen eine Kreisscheibe (e0) mit zentraler Nabe (62) ist, die gegebenenfalls gegen die Düse (48) vorspringt dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (62) die Stichkanülen (86) enthält
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß das Umlenkteil (58) auf seiner Vorderseite eine abgestufte, im wesentlichen zylindrische Vertiefung (76) mit Innenschulter (78) aufweist, auf der ein Einsatzring (80) ruht dessen zentrale, vorn ausgerundete Bohrung (82) den Auslaß auf die Vorderseite des Umlenkteils bildet und welcher vorn bündig mit der vorderen radial inneren Teilfläche (68) der Überströmungsfläche (42, 68, 70)
auatiiuvut.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß der Einlaß des Umlenkteiles (58) in der Nabe (62) als koaxiale Bohrung (72) ausgebildet ist. die über die Stichkanülen (86) mit dem Ringraum (84) am Grund der Vertiefung (76) des Umlenkteiles (58) hinter dem Einjatzring (80) verbunden ist
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß' die Stichkanülen (86) mit Ein- und A uslaß (72 bzw. 82) des Umlenkteils (58) so bemessen sind, daß der Nebenstrom der Farbe auf ein Fünftel bis ein Drittel des Gesamtsiromes durch die Düse (48) einstellbar ist.
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