CN102883818A - 具有栅格式混合器的雾化器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种雾化器（1），特别涉及一种旋转式雾化器，其用于施涂由数个组分组成的涂布剂，该雾化器带有能够将涂布剂的多种组分混合在一起的静态混合器（5），其中混合器（5）具有若干固定的混合元件（6）并且在结构上集成在雾化器（1）中。提出混合器（5）为栅格式混合器，混合元件（6）在该栅格式混合器中以栅格状方式缠结布置。

Description

具有栅格式混合器的雾化器
技术领域
本发明涉及雾化器，特别涉及用于施涂由多种组分组成的涂布剂的旋转式雾化器。
背景技术
在现代的用于给汽车车体组件上漆的上漆设备中，旋转式雾化器传统上用作施涂装置，旋转式雾化器有时候还可以施涂多组分漆，其中所述多组分漆由诸如底漆和硬化剂的多种涂布剂组分组成。在这里，多组分漆的各种不同组分在雾化器中尽可能良好地互相混合是重要的。为此，传统的旋转式雾化器具有静态螺旋混合器，所述固定螺旋混合器也被称为
Figure BDA00002349319000011
混合器。螺旋混合器具有多个螺旋形混合元件，其中所述螺旋形混合元件径向向外地引导涂布剂流，然后再将所述涂布剂流引回中央。通常，会采用两个单独的螺旋混合器，其中第一螺旋混合器在旋转式雾化器的漆管中布置，而第二螺旋混合器在漆管外部、于旋转式雾化器的连接模块中布置。
这种传统设计的缺点在于，混合器必须具有相对大的全长，从而使得在换色的情况下或者在冲洗程序的情况下，会引起漆或清洗剂的大量损失。
此外，专利公开文献DE8231663U1公开一种雾化器内的输漆管，其中静态混合器在该输漆管中布置。然而，即使是这种已知混合器也需要相对大的全长。
关于现有技术，还可以参考与专利公开文献DE3040136A1和US4614440。
最后，专利公开文献US2004/0114461A1公开一种所谓栅格式混合器，其中所述栅格式混合器是用于混合高粘稠度液体的静态混合器，例如用在注射成型机中。迄今为止，在雾化器中仍然没有采用过这种类型的栅格式混合器，特别是因为人们曾以为这种栅格式混合器仅适用于混合高粘稠度液体。
发明内容
因此，本发明的目的旨在提供一种得到相应改善的、具有在结构上集成的混合器的雾化器。
这一目的通过依照独立权利要求的根据本发明的雾化器来实现。
本发明包含了采用不同混合器类型、即所谓栅格式混合器的总体技术启示，所述栅格式混合器具有多个混合元件，所述多个混合元件以栅格形方式缠结（intertwined）布置。这种栅格式混合器例如由专利公开文献US2004/0114461A1可知，因此，针对栅格式混合器的构造和工作方法方面，该专利公开文献全文并入本发明的说明书中。
根据本发明的新型混合器与传统螺旋混合器的共同点在于，其在两种情况下均为静态混合器。这意味着，混合器本身不具有任何能够移动的部件，这是因为混合是通过待互相混合的涂布剂组分的流运动来实现的。
相比之下，根据本发明的新型栅格式混合器通过各个混合元件的布置和成形结构而与传统的螺旋混合器相区分。据此，传统上使用的螺旋混合器具有螺旋形混合元件，所述螺旋形混合元件以螺旋形方式使涂布剂流转向，其中沿流方向相邻的混合元件分别具有相反的转向方向，由此实现混合。相比之下，根据本发明使用的栅格式混合器优选具有细长、平直、边缘锐利且呈杆形的混合元件，所述混合元件由塑料构成并且分别具有大致矩形的横截面。由此，混合元件分别形成紊流，所述紊流导致了一起混合的涂布剂组分的高效混合。
在本发明中，各个混合元件以栅格形方式缠结布置。在根据本发明栅格式混合器的优选实施例中，多个杆形混合元件分别在一个平面内一起布置，因而形成一栅格，其中由多个混合元件组成的多个这种类型的栅格以栅格形方式缠结设置。
此外，应指出各个混合元件优选具有相对于流方向的倾角（pitchangle）。
这意味着，各个混合元件并非与流方向平行地配置，这是因为这只会导致低混合作用。优选地，混合元件相对于流方向的倾角大于20°、30°或40°和/或小于70°、60°或50°。在优选的示例性实施例中，所有混合元件的倾角大致相同。然而，作为替代方式，混合元件具有不同的倾角也是可行的。
在优选的示例性实施例中，混合器具有多个沿流方向彼此前后布置的区段，并且所述流依次经过所述多个区段。不同的区段可以例如通过混合元件的朝向相区分。因而例如，混合元件的倾角相对于流方向在各区段之间能够变动。在本发明的优选示例性实施例中，混合器总共具有5、6、7、8、9、10个以上或者甚至11个以上不同的区段。在这里，存在这样一种可能性，即混合器的紧邻的区段分别是以不同方式构造的，所述不同例如是关于混合元件的倾角或者混合元件的定向与成形的不同，其中所述混合器的紧邻下一个区段还具有与前一个区段相同的结构。
此外，应指出混合器优选为沿流方向是细长的，并且具有大致圆柱形横截面，其中所述混合器优选完全在雾化器内布置。
进一步重要的是，混合器在流向上的全长优选为10厘米、8厘米以下或者甚至为6厘米以下。这有利地使混合器能够完全布置在雾化器的漆管中。因此，混合器的全长小于雾化器漆管的全长。
在优选的示例性实施例中，根据本发明的雾化器（就像传统的雾化器那样）具有能够控制的主针阀，所述能够控制的主针阀选择性地允许或阻挡涂布剂流。在主针阀关闭的情况下，雾化器因而不施涂任何涂布剂，从而主针阀的阀位置决定雾化器是否施涂涂布剂。混合器在主针阀的上游布置，从而已混合的涂布剂在主针阀处出现。在本发明中，有利的是将混合器朝向主针阀在上游尽可能远地移位，以此使混合器的下游端与主针阀之间的距离最小化。这是有利的，因为这样一来，在换色的情况下或者在清洗的情况下减小了漆或溶剂的消耗。因此，混合器的下游端与主针阀之间的这段管线的长度优选为10厘米、6厘米、5厘米、4厘米、3厘米、2厘米以下或者甚至为1厘米以下。
先前已经提到，根据本发明的雾化器（就像传统的雾化器那样）具有中空的漆管，以供送待施涂的涂布剂。在这里，根据本发明栅格式混合器的优点提供了将混合器完全布置在漆管内的可能性，从而使得在特定情况下，在雾化器连接模块中可以省却附加的混合器，否则的话这种附加的混合器在背景技术中描述的传统雾化器中是必需的。在这里，应指出漆管还可以形成传统圆柱形混合器的外壳，从而使省却用于包封混合器的附加的混合管成为可能。此外，应指出在示例性实施例中混合器的直径大致对应于漆管的直径，从而使得混合器完全充满漆管的横截面。然而，在本发明的上下文内还有一种可能性，即在雾化器的漆管中并列布置多个混合器，对此下文将详细描述。
这例如可以使得雾化器适于施涂不同的涂漆体系，其中，两个涂漆体系中的每个涂漆体系具有多种组分，具体地具有底漆和硬化剂。可以为两个涂漆体系中的每个涂漆体系配置混合器，以使涂漆体系的各组分相互混合。
在这里，存在这样一种可能性（如上文已简要描述的），即把用于不同涂漆体系的混合器一起布置在漆管中，其中用于不同涂漆体系的混合器优选相对于流方向一个接一个地分布。这里，用于不同涂漆体系的每个混合器仅填充漆管的部分横截面。此外，不同的混合器因而优选地分别由一个混合管包封，以使不同混合器彼此分开。
另外，应指出，用于不同涂漆体系的混合器具有适于各自涂漆体系特性的不同混合性能，以实现尽可能理想的混合效果。
作为替代方式，还存在这样一种可能性，即不把用于不同涂漆体系的各混合器一起布置在漆管中。由此，可以将用于一个涂漆体系的混合器布置在漆管内，而用于另一个涂漆体系的混合器位于漆管之外、例如位于在漆管上游的雾化器的阀座或连接模块中。
大体上，应指出根据本发明的雾化器可以具有多个混合器，这大体上还可以有利于混合结果的最优化。
最后，本发明还包含一种栅格式混合器的新用途，该栅格式混合器具有以栅格形方式缠结的多个混合元件，用于在雾化器中、特别是在旋转式雾化器中混合涂布剂的多种组分。
附图说明
本发明的其它有利方案在从属权利要求中限定或者在下文中更详细地说明，该说明参考了附图以及本发明优选示例性实施例的描述。附图示出如下：
图1：根据本发明的旋转式雾化器的示意性剖视图，其中所述旋转式雾化器具有集成的栅格式混合器，
图2：根据图1的旋转式雾化器的栅格式混合器的立体图，
图3：指明应用两个不同涂漆系统的旋转式雾化器的结构的简化图，其中两个混合器集成在所述旋转式雾化器的漆管中。
图4：图3的改型图，其中，一个混合器在漆管内布置，而另一个混合器位于阀座中。
具体实施方式
图1示出根据本发明的旋转式雾化器1，其可以例如用于给汽车车体组件上漆，其中旋转式雾化器1大致以传统方式构造，从而可以省却旋转式雾化器1的结构和功效的详细描述。对于本发明的说明书而言，重要的仅是旋转式雾化器1具有在连接模块3上固定的漆管2，其中漆管2与钟杯轴4的旋转轴线同轴地对正，以供送待施涂的涂布剂。
本发明设置成，栅格式混合器5在漆管2中布置，以使得涂布剂的各种不同的组分（例如底漆和硬化剂/固化剂）相互混合。
栅格式混合器5具有多个细长的、杆形的、边缘锐利的混合元件6，这些混合元件以栅格形方式缠结布置，其中混合元件6在漆管2中生成紊流/湍流，这导致了良好的混合。
在本发明中，栅格式混合器总共包括十二个区段7、8，这些区段沿流的方向前后布置，并且涂布剂流依次流经这些区段。栅格式混合器5的各种区段7、8在这里借由各个混合元件6的朝向相区别，如图2中的立体图所示。
图3示出一简化图表，用于表明根据本发明的旋转式雾化器9的结构，所述旋转式雾化器适于两个不同的涂漆体系，其中第一涂漆体系包括第一底漆SL1和第一硬化剂H1，而第二涂漆体系包括第一底漆SL2和第二硬化剂H2。
为了施涂不同的涂漆体系，旋转式雾化器相应地具有两个主针阀10、11以及栅格式混合器12、13，其中两个栅格式混合器12、13在旋转式雾化器9的漆管14中一起相邻地设置。在这种情况中，栅格式混合器12将第一底漆SL1与第一硬化剂H1混合，而另一个栅格式混合器13将第二底漆SL2与第二硬化剂H2混合。这两个栅格式混合器12、13在结构和功能方面与根据图1和图2的栅格式混合器相同。
此外，旋转式雾化器9在本示例性实施例中还包括集成有阀的连接模块15。
此外还可以从图中看出，两个栅格式混合器12、13以小于5厘米的非常短的间隔1布置在相关的主针阀10、11的上游。这是有利的，这造成在栅格式混合器12、13与相关主针阀10、11之间的待清洗的管线区段的体积非常小，从而使得清洗剂的损失或油漆的损失也相应地变小。
图4示出针对图3中示例性实施例的改型，因此为避免重复引用上文的描述，其中同样的参考标记用于对应的内容。
这一示例性实施例的特别的特征在于两个栅格式混合器12、13的布置结构。由此，在该示例性实施例中，栅格式混合器12同样位于漆管14的内部，而另一个栅格式混合器13集成到连接模块15中。
本发明不限于上述优选的示例性实施例。相反，多种采用本发明的思路且落入本发明的保护范围内的变型和改型都是可能的。此外，应指出本发明除了独立权利要求的特征以外还要求对从属权利要求的主题进行保护。
参考标记列表：
1旋转式雾化器
2漆管
3连接模块
4钟杯轴
5栅格式混合器
6混合元件
7栅格式混合器区段
8栅格式混合器区段
9旋转式雾化器
10主针阀
11主针阀
12栅格式混合器
13栅格式混合器
14漆管
15连接模块
H1第一硬化剂
H2第二硬化剂
1  栅格式混合器与主针阀之间的管线长度
SL1第一底漆
SL2第二底漆

Claims (11)

1.一种雾化器（1；9）、尤其旋转式雾化器，所述雾化器用于施涂包含多种组分的涂布剂，所述雾化器包括
a）静态混合器（5；12、13），所述静态混合器使得所述涂布剂的各种不同的组分（SL1、H1、SL2、H2）彼此相互混合，其中所述混合器（5；12、13）具有多个固定的混合元件（6）并且在结构上集成到所述雾化器（1；9）中，
其特征在于，
b）所述混合器（5；12、13）是栅格式混合器，所述混合元件（6）在所述栅格式混合器中以栅格形方式缠结布置。
2.根据权利要求1所述的雾化器（1；9），其特征在于，
a）各个混合元件（6）分别具有大致矩形的横截面；和/或
b）各个混合元件（6）分别为细长形；和/或
c）各个混合元件（6）分别是直的；和/或
d）各个混合元件（6）分别是边缘锐利的；和/或
e）各个混合元件（6）分别呈杆形；和/或
f）各个混合元件（6）由塑料构成。
3.根据前述权利要求任一所述的雾化器（1；9），其特征在于，
a）各个混合元件（6）具有相对于流方向的特定的倾角，和/或
b）混合元件（6）的倾角大于20°、30°或40°和/或小于70°、60°或50°；和/或
c）所有混合元件（6）的倾角是大致相同的。
4.根据前述权利要求任一所述的雾化器（1；9），其特征在于，
a）所述混合器（5；12、13）具有多个沿流方向前后布置的区段（7、8），并且所述流依次流经所述多个区段；和/或
b）所述混合元件（6）在所述混合器（5；12、13）的沿流方向相邻的区段中被不同地配置；和/或
c）所述混合器（5；12、13）的区段数量为5、6、7、8、9、10或11个以上；和/或
d）所述混合器沿流方向是细长的；和/或
e）所述混合器（5；12、13）大致呈圆柱形；和/或
f）所述混合器（5；12、13）的全长为10厘米、8厘米或6厘米以下；和/或
g）所述混合器（5；12、13）完全布置在所述雾化器（1；9）内。
5.根据前述权利要求任一所述的雾化器（1；9），其特征在于，
a）所述雾化器（1；9）具有能够控制的主针阀（10、11），所述能够控制的主针阀根据其阀位置决定所述雾化器（1；9）是否施涂所述涂布剂；并且
b）所述混合器（5；12、13）在所述主针阀（10、11）的上游布置，以及
c）一段长度的管线（1）位于所述混合器（5；12、13）的下游端部与所述主针阀（10、11）之间，该段长度为10厘米、6厘米或5厘米以下。
6.根据前述权利要求任一所述的雾化器（1；9），其特征在于，
a）所述雾化器（1；9）具有中空的漆管（14），以供送所述涂布剂；并且
b）所述混合器（5；12、13）完全布置在所述漆管（14）内；和/或
c）所述混合元件（6）在所述漆管（14）中没有附加混合管地布置；和/或
d）所述混合器（5；12、13）的直径大致对应于所述漆管（14）的直径，以使所述混合器（5；12、13）完全充满所述漆管（14）的横截面。
7.根据前述权利要求任一所述的雾化器（1；9），其特征在于，
a）所述雾化器（1；9）适于施涂至少两个不同的涂漆体系，其中所述两个涂漆体系中的每个涂漆体系具有多种组分、具体地具有底漆（SL1、SL2）和硬化剂（H1、H2）；并且
b）所述雾化器（1；9）分别针对所述两个涂漆体系中的每个涂漆体系具有混合器（5；12、13），其中所述混合器（5；12、13）结构上集成到所述雾化器（1；9）中。
8.根据权利要求6和7所述的雾化器（1；9），其特征在于，
a）针对不同涂漆体系的混合器（5；12、13）一起布置在所述漆管（14）内；和/或
b）针对不同涂漆体系的混合器（5；12、13）相对于流方向相邻地布置；和/或
c）针对不同涂漆体系的混合器（5；12、13）分别仅填充所述漆管（14）的部分横截面；和/或
d）针对不同涂漆体系的混合器（5；12、13）分别具有混合管，混合元件（6）在所述混合管中布置，其中所述混合管使所述混合器（5；12、13）相互分开；和/或
e）针对不同涂漆体系的混合器（5；12、13）具有适于各自涂漆体系属性的不同混合特性。
9.根据权利要求6和7所述的雾化器（1；9），其特征在于，针对一个涂漆体系的混合器（5；12、13）在所述漆管（14）内布置，而针对另一个涂漆体系的混合器（5；12、13）位于所述漆管（14）之外、例如位于在所述漆管（14）上游的所述雾化器（1；9）的阀座中。
10.根据前述权利要求任一所述的雾化器（1；9），其特征在于，在所述雾化器（1；9）中布置多个混合器（5；12、13）。
11.一种栅格式混合器（5；12、13）的用途，该栅格式雾化器具有多个以栅格形方式缠结的混合元件（6），用于使得涂布剂的多种组分（SL1、H1、SL2、H2）在雾化器（1；9）中、特别是在旋转式雾化器中混合。
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