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Vorrichtung zum Aufsprühen flüssiger Auftragsmittel, insbesondere von Lacken
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufsprühen flüssiger Auftragsmittel, insbesondere von Lacken, auf die Oberfläche von mit dem Auftragsmittel zu überziehenden Gegenständen, wie Kühlschrankgehäusen od. dgl., vorzugsweise in einem elektrostatischen Feld, wobei das flüssige Auftragsmittel wenigstens zwei im Abstand übereinander angeordneten Versprühungsscheiben an der Innenwand von Rohren zugeleitet wird, die im Betrieb mit den Versprühungsscheiben umlaufen, von deren kreisförmigem Umfangsrand das Auftragsmittel nebelförmig abgeschleudert wird.
Bei den Vorrichtungen der genannten Art mit zwei oder mehr Versprühungsscheiben kommt es entscheidend darauf an, dass das zufliessende Auftragsmittel aus dem umlaufenden Zuflussrohr in völlig gleichmässiger Verteilung auf die umlaufende Scheibe gelangt. Schon ein verhältnismässig geringer Unterschied der Schichtdicke auf der umlaufenden Scheibe hat zur Folge, dass das von der Scheibe abgeschleuderte Gut derart unregelmässig verteilt ist, dass Tröpfchenbildungen auftreten, wodurch die ganze Lackierung od. dgl. unbrauchbar wird.
Bei einer bekannten Ausführung erfolgt die Zufuhr des Versprühungsmittels zu den umlaufenden Scheiben durch zahlreiche Kanäle, wobei es unmöglich ist, eine gleichmässige Verteilung des Auftragsmittels auf einer dasGut abschleudernden umlaufendenscheibe zu erzielen. Es besteht hiebei sogar noch derweitere wesentliche Nachteil, dass die Zuführungskanäle sich leicht zusetzen können, wobei sich die ungleichmässige Verteilung des Auftragsmittels auf der umlaufenden Scheibe noch wesentlich verstärken kann.
Der genannte Nachteil kann gemäss der Erfindung in einfacher Weise behoben werden, wenn bei solchen Vorrichtungen, bei denen in dem umlaufenden Zuführungsrohr wenigstens einer Scheibe Tragrippen od. dgl. angeordnet sind, die eine Unterbrechung im Durchflussweg des Versprühungsmittels bilden, in Strömungsrichtung hinter diesen Tragrippen od. dgl. nahe der Innenwand des Zuflussrohres ein verengter Ringspalt zum gleichmässigen Verteilen des zu der Scheibe fliessenden Auftragsmittels vorgesehen ist.
DasWesen der Erfindung liegt somit in der Erkennmis, dass hinter denjenigen Stellen im Zuführungsweg des Auftragsmittels zur Scheibe, an denen die gleichmässige Verteilung des Auftragsmittels gestört wird, ein verengter Ringspalt zum gleichmässigen Verteilen der ungleichen Schichtdicke vorzusehen ist.
Erst durch diese Massnahme ist es möglich geworden, auch dann einen ordnungsgemässen Betrieb zu ge- währleisten, wenn die Vorrichtung zum Versprühen des Auftragsmittels mit mehr als einer umlaufenden Scheibe arbeitet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Aufsprühvorrichtung veranschaulicht. Es zeigen : Fig. l die gesamte Anlage schematisch} Fig. 2 die Vorrichtung in beiden Endlagen ; Fig. 3
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Auftragswirkungbar und gegen Längsverschieben gesichert am unteren Ende eines Gehäuses 3 angeordnet ist. Das Gehäuse 3, das ein Übersetzungsgetriebe umschliesst, ist durch ein Isolierrohr 4 mit einem Kolben 5 verbunden, der durch eine nicht näher dargestellte Antriebsvorrichtung im Betrieb in seiner Längsrichtung
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hin-und hergeschoben wird.
In dem Kolben 5 befindet sich die Antriebsvorrichtung für die Zerstäuber- scheiben 1 und 2, die durch eine das Isolierrohr 4 durchdringende Welle mit dem Getriebe im Ge- häuse 3 in Antriebsverbindung steht.
Bei der Anlage nach Fig. l sind an einer Führungsschiene 6 Kühlschrankgehäuse 7 aufgehängt, die von einer nicht näher dargestellten Fördereinrichtung bogenförmig, beispielsweise halb-oder dreiviertelkreisförmig, um die Versprühungseinrichtung herumbewegt werden. In jeder Aufhängeeinrichtung für die Kühlschrankgehäuse befindet sich eine Drehvorrichzung 8, welche die Kühlschrankgehäuse 7, solange sie sich in dem Sprühbereich der Vorrichtung befinden, in einem bestimmten oder einstellbaren Rhythmus jeweils um 900 drehen, damit sämtliche Seiten des Kühlschrankgehäuses während ihrer Durchfahrt durch den Sprühbereich der Vorrichtung mit einem Überzug versehen werden.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, sitzt die untere Scheibe 2 an einem Rohrstück 9, in das ein Rohr 10 zum Zuführen des flüssigen Auftragsmittels hineinragt. Das obere Ende des Rohres 9 ragt in das Gehäuse 3 hinein, in dem es geführt ist, und es ist ausserhalb mit einem Rohransatz 11 verbunden, der an einem aus dem Gehäuse herausragenden drehbaren Rohrflansch 12 befestigt ist. Über diesen Rohrflansch werden die Scheiben 1 und 2 angetrieben. Der Rohrflansch 11 ist durch mehrere radial angeordnete schmale Rippen 13-mit einem Rohrstutzen 14 verbunden, der mindestens innen nach unten zu konischerweitertist und die Scheibe 1 trägt. Die Rippen 13 können beispielsweise tropfenoder stromlinienförmig ausgebildet sein, damit sie den Durchfluss des Versprühungsmittels möglichst wenig stören.
In den Rohrstutzen 14 ragt ein Rohr 15 zum Zuführen des flüssigen Auftragsmittels für die Scheibe 1 hinein. Unterhalb der Rippen 13 ist an dem Rohransatz 11 ein Verteilerring 16 angeordnet, welcher zwischen seinem äusseren Rand und der Innenwand des Rohrstutzens 14 einen schmalenRingspalt 17 bildet, der denDurchflussquerschnitt für das aus dem Rohr 15 kommende Auf- iragsmittel verengt und die Aufgabe hat, das Auftragsmittel unterhalb der Rippen 13 gleichmässig zu verteilen. Der Verteilerring 16 kann aus Metall, beispielsweise Metallblech oder auch aus Kunststoff bestehen.
ImBetrieblaufendieScheiben1und2mitverhältnismässighoherDrehzahlum, wogegendasGehäuse 3, das Isolierrohr 4 und der Kolben 5 sich nicht drehen. Wie schon erwähnt, wird der Kol-
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lage nach Fig. l noch ein an sich bekanntes elektrostatisches Feld verwendet werden. Hiezu sind die Zerstäuberscheiben 1 und 2 an eine Hochspannungsgleichstromquelle angeschlossen, wogegen die einzelnen Kühlschrankgehäuse 7 geerdet sind. Das hat zur Folge, dass zwischen den Scheiben und den Kühl-
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gehäuse 7 in an sich bekannter Weise begünstigt.
Die Hubgeschwindigkeit des Kolbens 5 und damit der Verteilerscheiben l und 2 sowie die För- dergeschwindigkeit der Kühlschränke 7 können derart aufeinander abgestimmt sein, dass bei einem Hub, also der Verstellbewegung der Förderscheiben aus ihrer oberen in die untere Endlage oder bei einem Dop- pelhub, also dem Verstellen derScheiben aus der oberen in die untere und wieder zurück in die obere Endlage, jeweils eine ausreichende Lackmenge auf die den Scheiben zugekehrte Fläche der Kühlschränke 7 aufgebracht wird. Nachdem die Versprüheinrichtung einen einfachen oder einen Doppelhub ausgeführt hat, werden, die Kühlschrankgehäuse durch die Vorrichtung 8 um 900 gedreht. so dass dann eine andere Kühlschrankgehäusefläche den Scheiben 1 und 2 zugekehrt ist und mit einem Lacküberzug versehen wird.
Die Anlage kann dabei so eingestellt sein, dass bei einem Umlauf um die Versprühungseinrichtung sämtliche Aussenflächen der Kühlschrankgehäuse mit einem ausreichenden Lacküberzug versehen werden.
Aus dem Diagramm Fig. 3 ist die Auftragswirkung der Einrichtung ersichtlich. Beim Ausführen eines Arbeitshubes werden die Zerstäuberscheiben 1 und 2 aus der in Fig. 2 ausgezogen gezeichneten oberen Endlage in die in Fig. 2 gestrichelt gezeichnete untere Endlage bewegt. Die Bewegungsgeschwindigkeit der beiden Scheiben steigt dabei auf dem Weg a bzw. b aus der jeweiligen oberen Stillstandlage O' bzw. 0"Dis zu einer Maximalgeschwindigkeit maximal an, verbleibt dann im mittleren 3ewegungs-
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bereich auf dem. Weg b bzw. b* in dieser Maximalgeschwindigkeit und sinkt im unteren Bewegungsabschnitt b'bzw. c' aus der Maximalgeschwindigkeit wieder in die jeweilige untere Stillstandslage 0' und 0"ab.
Durch die Linien I und 11 ist die durch die Scheiben 1 und 2 bei einem Arbeitshub bewirkte. Auf- tragsdicke auf der jeweils zugekehrten Wandfläche des Kühlschrankgehäuses 7 veranschaulicht. Daraus ist ersichtlich, dass am oberen und unteren Ende der Gehäusefläche die Auftragsdicke wegen der geringen Bewegungsgeschwindigkeit der Scheiben 1 und 2 verhältnismässig gross ist. Etwa in der Mitte des Bewegungsabschnittes a beginnt dann die zusätzliche Austragswirkung der Scheibe 2, so dass die Verringerung der Auftragswirkung der Scheibe 1 infolge der zunehmenden Hubgeschwindigkeit im wesentlichen ausgeglichen wird durch die beginnende Auftragswirkung der Scheibe 2.
In den mittleren Bewegungsabschnitten b und b'ist die Auftragsmenge beider Scheiben 1 und 2 etwa gleich gross, so dass die Gesamtauftragsmenge in diesem Bewegungsabschnitt etwa der Gesamtauftragsmenge im Bewegungsabschnitt a entspricht. Im unteren Bewegungsabschnitt c entspricht die Auftragsmenge etwa derjenigen im Bewegungsabschnitt a, jedoch in umgekehrter Reihenfolge.
Durch die Anordnung von zwei im Abstand voneinanderliegenden Versprühungskörpem bzw. Versprühungsscheiben 1 und 2 wird somit erreicht, dass bei jedem Bewegungshub der Vorrichtung auf die jeweils zugekehrte Fläche des Kühlschrankgehäuses od. dgl. einerseits etwa die doppelte Menge und anderseits überall mindestens annähernd die gleiche Schichtdicke des Auftragsmittels aufgebracht wird. Dabei erstreckt sich der Bewegungshub derVersprühungsvorrichtung nicht über die ganze Länge der Kühlschrankwand. sondern nur aber das Mass H, wie in Fig. 2 angedeutet ist.
Bei der Verdoppelung der Auftragsmenge ist noch von besonderem Vorteil, dass dies nicht durch Verlängerung der kreisförmigen Abwurfkante einer einzigen Sprühscheibe od. dgl., sondern durch zwei oder mehr derartiger Scheiben od. dgl. erfolgt, da hiebei auch die erhöhte Auftragsmenge einerseits in zeitlichemAbstand voneinander und anderseits in sehr feiner Verteilung und daher mit kleiner Tröpfchengrösse aufgebracht wird. Dadurch wird auch bei verhältnismässig grosser Auftragsmenge eine sehr feine und gleichmässige Verteilung erreicht und ferner verhindert, dass der aufgetragene Lack od. dgl. zusammenläuft und Ablaufstreifen entstehen.
Bei der bisher bekannten Ausbildung derVersprühungsvorrichtung mit nur einer Scheibe l muss sich zunächst der Bewegungshub derVersprühungseinrichtung entsprechend der Darstellung in Fig. 4 mindestens über die ganze Länge der Kühlschrankwand od. dgl. erstrecken, so dass sich schon aus diesem Grunde die Auftragsdauer über einen längeren Zeitraum als bei der erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung erstreckt. Ferner ist aus der Linie I in Fig. 4 ersichtlich, dass bei Verwendung einer einzigen Auftragsscheibe 1 an den Endabschnitten der mit dem Auftragsmittel zu überziehenden Fläche eine wesentlich dickere Schicht als in dem mit der maximalen Geschwindigkeit verlaufenden Hubabschnitt aufgetragen wird.
Die Auftragsmenge im mittleren Abschnitt ist daher im allgemeinen zu dünn, so dass mindestens zwei oder mehr Bewegungshübe ausgeführt werden müssen, bis die Auftragsdicke im mittleren Abschnitt der zu überziehenden Fläche ausreichend ist. Dabei wird dann aber die Auftragsdicke an den beiden Endabschnitten unnötig stark, so dass sich ein unerwünscht hoher Verbrauch des Auftragsmittels ergibt.
Bis zum Erzielen einer überall ausreichendenAuftragsdicke ist ferner wegen der erforderlichen mehrfachen Arbeitshübe eine weitere wesentliche Verlängerung der Arbeitszeit erforderlich.
Wie schon angedeutet, können an Stelle der Versprühungsscheiben auch anders geformte, beispielsweise trichterförmige Versprühungskörper verwendet werden.
Ferner müssen die Versprühungskörper nicht in jedem Fall mit der gleichen Geschwindigkeit umlaufen. Besonders bei Verwendung verschiedener Auftragsstoffe können auch unterschiedliche Umlaufgeschwindigkeiten der Versprühungskörper vorteilhaft sein.
Weiterhin kann der Abstand zwischen den beiden Versprühungskorpem auch willkürlich oder selbsttätig veränderbar sein, so dass der Abstand den jeweils zu verwendenden Auftragsmitteln vor Beginn oder während der Arbeitstätigkeit der Versprühungsvorrichtung angepasst werden kann. Zum Erzielen der Abstandsänderung könnten die die beiden Scheiben tragenden Rohre bzw. Rohrabschnitte gegeneinander verstellbar sein.
In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Menge des dem jeweiligen Versprühungskörper zuzuführenden Auftragsmittels veränderbar auszubilden.
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