DE19506969A1

DE19506969A1 - Hochrotationszerstäuber

Info

Publication number: DE19506969A1
Application number: DE19506969A
Authority: DE
Original assignee: IND LACKIERANLAGEN SCHMIDT GMB
Current assignee: IND LACKIERANLAGEN SCHMIDT GMB
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 1996-08-14
Also published as: DE19506968A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochrotationszerstäuber für Lackieranlagen mit einer Lackzuführvorrichtung und einer Zuführvorrichtung für Lackzusatzmittel, insbesondere Lösemittel, wobei die Zuführvorrichtungen im Bereich der Sprühglocke zusammengeführt werden und an einer oder mehreren Stellen aus der Innenoberfläche der Sprühglocke ausmünden.

Derartige Zerstäuber sind hinreichend bekannt. Bei diesen Zerstäubern besteht der Sprühkopf aus einer Sprühglocke, die über eine Welle, die über Lager drehbar im stationären Düsenelement gelagert ist, in Rotation versetzt wird. In dieser Welle wird der zu versprühende Lack zugeführt wobei die Welle zu diesem Zweck hohl ausgebildet ist. Über die Sprühglocke wird der Lack sowohl zentral als auch über deren Innenumfangsfläche abgegeben. Aufgrund der hohen Drehzahl der Sprühglocke, die in der Regel bis zu 50 000 Umdrehungen pro Minute beträgt, wird der Lack in feinste Tröpfchen zerstäubt.

Wird der Lackiervorgang auf eine andere Farbe umgestellt, dann wird die Sprühglocke mit dem Lösungsmittel gespült um diese vom Lack zu befreien. Dieses Lösungsmittel tritt dann ebenfalls zentral und an der Innenumfangsfläche der Sprühglocke aus. Es hat sich aber gezeigt, daß auf diese Weise keine befriedigende Reinigung der Sprühglocke erzielt wird, da lediglich die Innenoberfläche der Sprühglocke mit Lösemittel gereinigt wird. Der Übergang von der axial gerichteten Fläche des Öffnungsbereiches der Glocke zur Außenoberfläche oder sogar die Außenoberfläche selbst werden nicht gereinigt. Dort kann sich aber aufgrund der Verwirbelung des Lackes ein mehr oder weniger dicker Lackfilm bilden, der die nachfolgende Lackierung, bei dem in der Regel ein Lack mit anderer Farbe verwendet wird, nachteilig beeinflussen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Hochrotationszerstäuber der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß dieser z. B. bei einer Farbumstellung besser gereinigt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sprühglocke mit wenigstens einem Kanal versehen ist, der mit der Zuführvorrichtung für Lackzusatzmittel verbunden ist und der an der Außenoberfläche der Sprühglocke ausmündet.

Über diesen erfindungsgemäßen Kanal kann z. B. bei einer Farbumstellung zusätzlich Lösemittel an die Außenoberfläche der Sprühglocke abgegeben werden, so daß diese von Lösemittel umströmt und dabei gereinigt wird. Es kann somit auch die Stirnfläche der Sprühglocke, d. h. der Übergang von der axial ausgerichteten Fläche zur Außenoberfläche der Sprühglocke gereinigt werden. Außerdem kann der die Glocke umgebende und teilweise aufnehmende Bereich des Gehäuses des Hochrotationszerstäubers gereinigt werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können je Reinigungsvorgang nicht unbedeutende Mengen an Lösemittel eingespart werden, da die Reinigung selbst schneller erfolgt, wobei die Einsparung, wenn sie auch je Reinigungsvorgang nur wenige Milliliter beträgt, ein beträchtliches Volumen annehmen kann, wenn mehrere Lackiereinrichtungen oder -straßen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestückt werden. Abgesehen von den Einspareffekten beim Lösemittel spielt eine sehr wichtige Rolle, daß die Umwelt weniger belastet wird, da weniger Lösemittel ausgewaschen werden muß, was zusätzlich Kosten einspart.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Lackzuführvorrichtung und/oder die Zuführvorrichtung für Lackzusatzmittel von einer Farbnadel gebildet wird bzw. werden. Diese Ausgestaltung ist an sich bekannt, jedoch nicht in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Kanal. Dieser Kanal kann also auch nachträglich, z. B. im Rahmen einer Inspektion oder Wartung bei herkömmlichen Rotationszerstäubern vorgesehen werden.

Bevorzugt ist der Kanal vor der Zusammenführung der Zuführvorrichtungen mit der Zuführvorrichtung für Lackzusatzmittel verbunden. Auf diese Weise kann ohne zusätzliche Hilfsmittel Lackzusatzmittel; aus dessen Zuführvorrichtung in den erfindungsgemäßen Kanal übergeleitet werden.

Ist die Sprühglocke mit einem axialen Wellenansatz versehen, dann mündet erfindungsgemäß der Kanal am Übergang vom Wellenansatz zur Sprühglocke aus dieser auf. Dies hat den Vorteil, daß die gesamte Rückseite der Sprühglocke, d. h. die gesamte Außenoberfläche der Sprühglocke gereinigt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Kanal selbst sehr kurz gehalten werden kann und daher kostengünstig herzustellen ist. Ferner weist ein sehr kurzer Kanal eine geringe Reibung und somit einen geringen Widerstand gegen die ausströmende Flüssigkeit auf, die lediglich durch Zentrifugalkräfte bewegt wird.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel verläuft der Kanal im wesentlichen radial bezüglich der Querachse der Sprühglocke. Bei radial angeordnetem Kanal erfährt das durch den Kanal ausströmende Lösemittel die maximale Zentrifugalkraft.

Bei Ausführungsformen kann vorgesehen sein, daß sich der Kanal von radial innen nach radial außen entgegen der Strömungsrichtung in den Zuführvorrichtungen erstreckt. Außerdem kann der Kanal in Drehrichtung oder entgegen der Drehrichtung der Sprühglocke geneigt sein. Durch diese Ausrichtungen des Kanals, die in beliebiger Kombination miteinander verknüpft werden können, kann eine optimale Ausströmung des Lösungsmittels und eine optimale Anströmung der Außenoberfläche der Sprühglocke erzielt werden. Dabei ist der Kanal vorteilhaft eine Bohrung.

Um die Flüssigkeit optimal dem Kanal zuführen zu können, mündet der Kanal mit seinem radial inneren Ende in eine in der Sprühglocke vorgesehene Umfangsnut. Dabei ist der Grund der Umfangsnut radial nach außen und insbesondere entgegen der Strömungsrichtung in den Zuführvorrichtungen gerichtet. Auf diese Weise erzielt man eine optimale Anströmung zum Kanal.

Eine weitere Verbesserung der Durchströmung des Kanals von Lösemittel wird dadurch erzielt, daß der Kanal mit einer Zuführvorrichtung für Luft verbunden ist. Diese Luft steht unter zumindest geringfügigem Überdruck und unterstützt die Strömung im Kanal.

Eine weitere Vergleichmäßigung der Reinigung der Außenoberfläche der Sprühglocke wird dadurch erzielt, daß mehrere Kanäle, insbesondere drei Kanäle vorgesehen sind, die gleichmäßig über den Umfang der Sprühglocke verteilt sind. Dabei münden die Kanäle im wesentlichen tangential in die Außenoberfläche der Sprühglocke aus, so daß die Außenoberfläche optimal angeströmt wird.

Bei anderen Ausführungsformen kann der Kanal auch im wesentlichen orthogonal aus der Außenoberfläche der Sprühglocke ausmünden. Auf diese Weise werden andere Strömungsverhältnisse erzielt, insbesondere eine sofortige Verwirbelung des ausströmenden Fluids nach dessen Austritt.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird der Kanal im wesentlichen von einem Ringspalt gebildet. Dies hat den Vorteil, daß eine gleichmäßige Ausströmung und Reinigung erzielt wird.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben wird. Dabei sind sowohl die in der Zeichnung dargestellten als auch die in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich.

In der Zeichnung ist der Kopf eines Hochrotationszerstäubers 1 in Längsschnitt dargestellt. Dieser weist ein insgesamt mit 2 bezeichnetes stationäres Düsenelement auf. In diesem Düsenelement 2 ist über Kugellager 3 eine hohle Welle 4 mit einer axial daran befestigten Sprühglocke 5 drehbar gelagert. Hierfür weist die Sprühglocke 5 einen Wellenansatz 17 auf, der das freie Ende der Welle 4 übergreift. Die Welle 4 wird über eine nicht dargestellte Turbine auf eine Drehzahl im Bereich bis zu 50 000 Umdrehungen pro Minute angetrieben.

In der Welle 4 ist eine Zuführvorrichtung 6 für den zu versprühenden Lack in Form einer Farbnadel 18 vorgesehen. Diese Farbnadel 18 ist von einer ersten Hülse 19 umgeben, die zusammen mit der Farbnadel 18 einen Ringspalt 7 für die Rückführung von Lack oder Lack-Lösemittel-Gemisch bei der Farbumstellung bildet. Die erste Hülse 19 ist von einer zweiten Hülse 20 umgeben, die zusammen mit der ersten Hülse 19 eine Zuführvorrichtung 8 für Lackzusatzmittel, d. h. einen Ringspalt 21 für Lösemittel bildet. Dieser Ringspalt 21 mündet in einem zentralen Bereich der Sprühglocke 5 in diese ein, umströmt jedoch noch einen axialen Fortsatz 22 der Farbnadel 18. Über den Austritt des Fortsatzes 22 gelangt der Lack in eine Lackaustrittsdüse 10 sowie in einen Hohlraum 11. Ein Teil des Lackes verläßt die Sprühglocke 5 axial über die Lackaustrittsdüse 10 und der andere Teil verläßt die Sprühglocke 5 aufgrund der Fliehkraft über den radialen Hohlraum 11 und gelangt an die Innenoberfläche 12 des Mantels 13 der Sprühglocke 5. Ein weiterer Teil des Lösemittels gelangt vom Austritt 9 über die Fliehkraft in einen Kanal 14, der im wesentlichen radial ausgerichtet und von radial innen nach außen gesehen entgegen der Strömungsrichtung in den Zuführvorrichtungen 6 und 8 geneigt ist. Der Kanal 14 mündet am Übergang vom Wellenansatz 17 zur Sprühglocke 5 aus. Das diesen Kanal 14 verlassende Lösemittel umströmt die Außenoberfläche 15 der Sprühglocke 5, so daß diese gereinigt wird. Außerdem kann der Übergang von der axialen Stirnfläche 16 der Sprühglocke 5 zur Außenoberfläche 15 gereinigt werden.

Aus der Zeichnung ist außerdem erkennbar, daß das radial innere Ende des Kanal 14 in eine Umfangsnut 23 mündet, deren Grund 24 radial nach außen und geringfügig entgegen der Strömungsrichtung in den Zuführvorrichtungen 6 und 8 geneigt ist. Diese Umfangsnut 23 sammelt das durch die Zentrifugalkraft radial nach außen geschleuderte Lösemittel auf und verteilt dieses gleichmäßig über den Umfang und führt dieses Lösemittel gleichmäßig den Kanälen 14, von denen drei über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind, zu.

Claims

1. Hochrotationszerstäuber für Lackieranlagen mit einer Lackzuführvorrichtung (6) und einer Zuführvorrichtung (8) für Lackzusatzmittel, insbesondere Lösemittel, wobei die Zuführvorrichtungen (6, 8) im Bereich der Sprühglocke (5) zusammengeführt werden und an einer oder mehreren Stellen aus der Innenoberfläche (12) der Sprühglocke (5) ausmünden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühglocke (5) mit wenigstens einem Kanal (14) versehen ist, der mit der Zuführvorrichtung (8) für Lackzusatzmittel verbunden ist und der an der Außenoberfläche (15) der Sprühglocke (5) ausmündet.

2. Hochrotationszerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackzuführvorrichtung (6) und/ oder die Zuführvorrichtung (8) für Lackzusatzmittel von einer Farbnadel bzw. einer Nadel für Zusatzmittel gebildet wird bzw. werden.

3. Hochrotationszerstäuber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (14) vor der Zusammenführung der Zuführvorrichtungen (6, 8) mit der Zuführvorrichtung (8) für Lackzusatzmittel verbunden ist.

4. Hochrotationszerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühglocke (5) mit einem axialen Wellenansatz (17) versehen ist und der Kanal (14) am Übergang vom Wellenansatz (17) zur Sprühglocke (5) aus dieser ausmündet.

5. Hochrotationszerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (14) im wesentlichen radial bezüglich der Drehachse der Sprühglocke (5) verläuft.

6. Hochrotationszerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kanal (14) von radial innen nach radial außen entgegen der Strömungsrichtung in den Zuführvorrichtungen (6, 8) erstreckt.

7. Hochrotationszerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (14) in Drehrichtung oder entgegen der Drehrichtung der Sprühglocke (5) geneigt ist.

8. Hochrotationszerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (14) eine Bohrung ist.

9. Hochrotationszerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (14) im wesentlichen von einem Ringspalt gebildet wird.

10. Hochrotationszerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (14) mit seinem radial inneren Ende in eine in der Sprühglocke (5) vorgesehene Umfangsnut (23) mündet.

11. Hochrotationszerstäuber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund (24) der Umfangsnut (23) radial nach außen und insbesondere entgegen der Strömungsrichtung in den Zuführvorrichtungen (6, 8) gerichtet ist.

12. Hochrotationszerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (14) mit einer Zuführvorrichtung für Luft verbunden ist.

13. Hochrotationszerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kanäle (14), insbesondere drei Kanäle vorgesehen sind.

14. Hochrotationszerstäuber nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Kanälen (14) diese gleichmäßig über den Umfang der Sprühglocke (5) verteilt sind.

15. Hochrotationszerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (14) im wesentlichen tangential aus der Oberfläche (15) der Sprühglocke (5) ausmündet.

16. Hochrotationszerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (14) im wesentlichen orthogonal aus der Außenoberfläche (15) der Sprühglocke (5) ausmündet.