DE102009018123B4

DE102009018123B4 - rotary atomizer

Info

Publication number: DE102009018123B4
Application number: DE102009018123.7A
Authority: DE
Inventors: Michael Bulling; Peter Eppacher; Reiner Götz
Original assignee: Weitmann and Konrad GmbH and Co KG
Current assignee: Weitmann and Konrad GmbH and Co KG
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2009-04-09
Publication date: 2022-03-03
Anticipated expiration: 2029-04-10
Also published as: DE102009018123A1

Abstract

Rotationszerstäuber (10) für Fluide (14) nach DE 10 20 08 011 511, mit einem rotierenden einteiligen Drehteller (22), einem Antrieb (58) für den Drehteller (22) und einer Zuführvorrichtung (28) zum Auftrag eines Hauptstroms (48) des Fluids (14) auf eine Verteilungsebene (30) des Drehtellers, wobei der einteilige Drehteller (22) eine der Verteilungsebene (30) abgewandt gegenüberliegende zweite Ebene (46) aufweist, wobei die Verteilungsebene von einer sie in Umfangsrichtung umlaufenden ersten Sprühkante (44) begrenzt wird und wobei die zweite Ebene (46) von einer diese in Umfangsrichtung umlaufenden zweiten Sprühkante (54) begrenzt wird, die in axialer Richtung zur ersten Sprühkante (44) beabstandet ist und wobei in dem Drehteller mehrere Durchbrüche (34) vorgesehen sind, welche die Verteilungsebene (30) mit der zweiten Ebene (46) verbinden und über welche ein Teilstrom (50) des Fluids (14) vom Hauptstrom (48) in die zweite Ebene (46) abtrennbar ist, so dass ein Nutzstrom (52) über die erste Sprühkante (44) abgesprüht wird und der Teilstrom (50) über die zweite Sprühkante (54) abgesprüht wird, wobei die Durchbrüche (34) in einer zur Rotationsachse senkrechten Ebene nebeneinander gleichmäßig über den Umfang zwischen der Drehachse (24) und der Sprühkante (44) verteilt sind und zwischen den Durchbrüchen (34) Stegwände (60) und Stege (36) vorgesehen sind, deren dem Hauptstrom (48) zugewandte Stegflächen (38) rampenartig ausgebildet sind, wobei jedem Steg genau eine Stegwand zugeordnet ist, die in Drehrichtung hinter dem ihr zugeordneten Steg angeordnet ist und die den Steg (36) flankiert und wobei die Stegwand (60) in Drehrichtung (Pfeil 26) gesehen hinter dem Steg (36) angeordnet ist und dass die Stegwand (60) im äußeren Bereich (42) entgegen der Drehrichtung (Pfeil 26) gekrümmt ist.Rotary atomizer (10) for fluids (14) according to DE 10 20 08 011 511, with a rotating one-piece turntable (22), a drive (58) for the turntable (22) and a feed device (28) for applying a main flow (48) of the fluid (14) onto a distribution plane (30) of the turntable, the one-piece turntable (22) having a second plane (46) opposite the distribution plane (30), the distribution plane being surrounded by a first spray edge (44) running around it in the circumferential direction is delimited and wherein the second plane (46) is delimited by a second spray edge (54) running around it in the circumferential direction, which is at a distance from the first spray edge (44) in the axial direction and wherein a plurality of openings (34) are provided in the turntable, which connect the distribution level (30) to the second level (46) and via which a partial flow (50) of the fluid (14) can be separated from the main flow (48) into the second level (46), so that a useful flow (52) can flow via the e first spray edge (44) is sprayed off and the partial flow (50) is sprayed off via the second spray edge (54), the openings (34) being next to one another in a plane perpendicular to the axis of rotation evenly over the circumference between the axis of rotation (24) and the spray edge ( 44) are distributed and web walls (60) and webs (36) are provided between the openings (34), the web surfaces (38) of which facing the main flow (48) are designed in a ramp-like manner, with each web being assigned exactly one web wall which is in the direction of rotation is arranged behind the web assigned to it and which flanks the web (36) and wherein the web wall (60) is arranged behind the web (36) as seen in the direction of rotation (arrow 26) and that the web wall (60) in the outer region (42) is curved counter to the direction of rotation (arrow 26).

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationszerstäuber für Fluide nach Patent DE 10 2008 011 511 .The invention relates to a rotary atomizer for fluids according to the patent DE 10 2008 011 511 .

Rotationszerstäuber für Fluide sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt. Zum Beispiel ist aus der Publikation „Zerstäubungstechnik“, ISBN 3-540-41170-4, Seite 82, ein Rotationszerstäuber bekannt, bei dem in einen berippten, Strömungskanäle aufweisenden, rotierenden Teller, ein Fluidstrom eingeleitet wird, so dass das Fluid aufgrund der Drehbewegung des Tellers mit einer radialen Komponente nach außen geschleudert wird. Aus der Publikation „Zerstäuben von Flüssigkeiten“, ISBN 3-8169-2309-7, Seite 74, sind unterschiedliche Ausführungsformen für rotierende Teller bekannt, die zum Beispiel als glatte Scheiben, nach unten offene Becher, als gelochte oder berippte Scheiben oder als poröse Hohlzylinder ausgebildet sind. Auf jeden Fall erfolgt die Fluidzugabe stets über eine oder mehrere Rohrleitungen. Weiterhin ist aus der DE 42 27 136 A1 eine Vorrichtung zum Anfeuchten einer bewegten Materialbahn bekannt, bei welcher der Fluidaustrag mittels einer Aufsprühvorrichtung erfolgt, in welcher eine Reihe von Drehtellern angeordnet sind. Aus der DE 100 53 305 A1 ist eine Flüssigkeitsauftragsvorrichtung bekannt, bei der das Fluid mittels einer Rohrleitung zentral in einen Drehteller eingeleitet wird, wobei der Drehteller eine nach unten abragende Antriebsachse aufweist. Aus der DE 28 39 013 A1 ist ein Rotationszerstäuber mit einem hohen Kegelstumpfkörper bekannt.Rotary atomizers for fluids are known in numerous embodiments. For example, from the publication "Zerstäubungstechnik", ISBN 3-540-41170-4, page 82, a rotary atomizer is known in which a fluid flow is introduced into a ribbed, flow channels having rotating plate, so that the fluid due to the rotary motion of the plate is thrown outwards with a radial component. Various designs for rotating plates are known from the publication "Spraying of liquids", ISBN 3-8169-2309-7, page 74, for example as smooth disks, cups open at the bottom, as perforated or ribbed disks or as porous hollow cylinders are trained. In any case, the fluid is always added via one or more pipelines. Furthermore, from the DE 42 27 136 A1 a device for moistening a moving web of material is known, in which the fluid is discharged by means of a spraying device in which a number of turntables are arranged. From the DE 100 53 305 A1 a liquid application device is known in which the fluid is introduced centrally into a turntable by means of a pipeline, the turntable having a drive shaft protruding downwards. From the DE 28 39 013 A1 a rotary atomizer with a high truncated cone body is known.

Die Menge an zerstäubtem Fluid wird dadurch eingestellt, dass mittels der Rohrleitung mehr oder weniger Fluid in den Drehteller eingetragen wird. Als Nachteil hat sich jedoch herausgestellt, dass unterhalb einer bestimmten Fluidmenge pro Zeiteinheit die Flüssigkeit nicht mehr kontinuierlich von der Rohrleitung, sondern in Tropfen abgegeben wird. Eine tropfenweise Zugabe führt jedoch zu einem stark diskontinuierlichem Fluidaustrag, der zu einer sehr ungleichmäßigen Befeuchtung der Werkstücke, z.B. von Papier- oder Textilbahnen führt.The amount of atomized fluid is adjusted by introducing more or less fluid into the turntable via the pipe. However, it has turned out to be a disadvantage that below a certain amount of fluid per unit of time, the liquid is no longer discharged continuously from the pipeline but in drops. A dropwise addition, however, leads to a strongly discontinuous discharge of fluid, which leads to a very uneven moistening of the workpieces, e.g. of paper or textile webs.

Eine weitere Problematik liegt darin, dass Rohrleitungen mit sehr kleinen Innendurchmessern dazu neigen aufgrund von mit dem Fluid mitgeführten Verunreinigungen oder Fluidzusätzen zu verstopfen, so dass kein Fluid mehr gefördert wird. Die Rohrleitungen müssen daher eine gewisse Größe aufweisen, so dass feinste Verunreinigungen vom Fluid ausgeschwemmt werden.A further problem lies in the fact that pipelines with very small inside diameters tend to clog due to impurities or fluid additives carried along with the fluid, so that fluid is no longer pumped. The pipelines must therefore be of a certain size so that the finest impurities can be flushed out by the fluid.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rotationszerstäuber bereitzustellen, mit welchem auch sehr geringe Mengen an Flüssigkeit ausgetragen werden können.The invention is therefore based on the object of providing a rotary atomizer with which even very small amounts of liquid can be discharged.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Rotationszerstäuber für Fluide gelöst, der einen rotierenden Drehteller, einen Antrieb für den Drehteller und einer Zuführvorrichtung zum Auftrag des Fluids auf den Drehteller aufweist, wobei der Drehteller eine Verteilungsebene für das Fluid aufweist und in der Verteilungsebene mehrere Durchbrüche vorgesehen sind, über welchen ein Teilstrom des Fluids vom Hauptstrom in eine andere Ebene abgetrennt wird, wobei der Drehteller eine erste Sprühkante zum Absprühen des Nutzstromes des Fluides und eine zweite Sprühkante zum Absprühen des Teilstromes des Fluides aufweist, wobei die Durchbrüche gleichmäßig über den Umfang zwischen der Drehachse und der Sprühkante verteilt sind und zwischen den Durchbrüchen Stegwände und Stege vorgesehen sind, deren dem Hauptstrom zugewandte Stegflächen rampenartig ausgebildet sind, und die Stegwand den Steg flankiert, wobei die Stegwand in Drehrichtung gesehen hinter dem Steg angeordnet ist.This object is achieved according to the invention with a rotary atomizer for fluids, which has a rotating turntable, a drive for the turntable and a feed device for applying the fluid to the turntable, the turntable having a distribution plane for the fluid and a plurality of openings being provided in the distribution plane , via which a partial flow of the fluid is separated from the main flow in another level, with the turntable having a first spray edge for spraying off the useful flow of the fluid and a second spraying edge for spraying off the partial flow of the fluid, with the openings being uniform over the circumference between the axis of rotation and the spray edge are distributed and web walls and webs are provided between the openings, the web surfaces of which facing the main flow are designed in a ramp-like manner, and the web wall flanks the web, with the web wall being arranged behind the web as seen in the direction of rotation.

Bei erfindungsgemäßen Weiterbildungen ist vorgesehen, dass die Stegwand bis zum äußeren Bereich eine gleichbleibende oder zunehmende Höhe aufweist. Vorteilhaft nimmt die Höhe der Stegwand im äußeren Bereich ab. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stegwand im äußeren Bereich entgegen der Drehrichtung gekrümmt. Mit derart ausgestalteten Drehtellern kann gezielt eine Teilmenge der auf den Drehteller geförderten Flüssigkeit ausgetragen werden.In the case of developments according to the invention, it is provided that the web wall has a constant or increasing height up to the outer region. Advantageously, the height of the web wall decreases in the outer area. In a preferred embodiment, the web wall is curved in the outer area counter to the direction of rotation. With turntables designed in this way, a subset of the liquid conveyed onto the turntable can be discharged in a targeted manner.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further advantages, features and details of the invention result from the dependent claims and the following description, in which a particularly preferred exemplary embodiment of the invention is described in detail with reference to the drawing. The features shown in the drawing and mentioned in the description and in the claims can each be essential to the invention individually or in any combination.

In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische, vereinfachte Wiedergabe auf einen Rotationszerstäuber mit zwei Drehtellern;
2 eine perspektivische Ansicht eines Drehtellers gemäßHauptpatent DE 10 2008 011 511 ;
3 einen Schnitt III-III durch den Drehteller gemäß 2; und
4 eine Ausführungsform des Drehtellers gemäß der Erfindung.

Show in the drawing:

1 a schematic, simplified representation of a rotary atomizer with two turntables;
2 a perspective view of a turntable according to the main patent DE 10 2008 011 511 ;
3 according to a section III-III through the turntable 2 ; and
4 an embodiment of the turntable according to the invention.

Die 1 zeigt einen insgesamt mit 10 bezeichneten Rotationszerstäuber, mit dem ein Werkstück 12 mit einem Fluid 14 besprüht wird. Der in der 1 dargestellte Teil des Fluides bildet den effektiven Nutzstrom 16, mit dem das Werkstück 12, z.B. eine Walze oder eine Papier- oder Textilbahn, befeuchtet wird. Dieser Nutzstrom 16 verlässt über Blenden 20 ein nicht näher dargestelltes Gehäuse 18, wobei im Gehäuse 18 mehrere Drehteller 22 angeordnet sind, die sich um eine Drehachse 24 zum Beispiel in Richtung des Pfeils 26 drehen.the 1 shows a rotary atomizer, designated overall by 10, with which a workpiece 12 is sprayed with a fluid 14. the in the 1 The part of the fluid shown forms the effective useful flow 16 with which the workpiece 12, for example a roller or a paper or textile web, is moistened. This useful stream 16 leaves a housing 18 (not shown) via diaphragms 20, with a plurality of turntables 22 being arranged in the housing 18, which rotate about an axis of rotation 24, for example in the direction of arrow 26.

Die 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Drehtellers 22 gemäß der DE 10 2008 011 511 , auf den mittels einer nur andeutungsweise dargestellten Rohrleitung 28 das Fluid 14 aufgetragen wird. Das Fluid 14 strömt auf eine insgesamt mit 30 bezeichnete Verteilungsebene auf, strömt auf dieser radial nach außen ab und gelangt in einen Bereich 32, in welchem eine Vielzahl von Durchbrüchen 34 vorgesehen sind. Zwischen den Durchbrüchen 34 befinden sich Stege 36, die rampenartig verlaufende Stegflächen 38 besitzen. Diese Stegflächen 38 erstrecken sich zwischen einem radial inneren Bereich 40 und einem radial äußeren Bereich 42 der Verteilungsebene 30. Diese Verteilungsebene 30 und somit auch der radial äußere Bereich 42 enden an ihren radial äußeren Enden in einer ersten Sprühkante 44.the 2 shows a perspective view of an embodiment of the turntable 22 according to FIG DE 10 2008 011 511 , onto which the fluid 14 is applied by means of a pipeline 28 which is only indicated in outline. The fluid 14 flows onto a distribution plane denoted overall by 30, flows radially outwards on this plane and reaches a region 32 in which a large number of openings 34 are provided. Between the openings 34 there are webs 36 which have web surfaces 38 running in the manner of a ramp. These web surfaces 38 extend between a radially inner area 40 and a radially outer area 42 of the distribution plane 30. This distribution plane 30 and thus also the radially outer area 42 end at their radially outer ends in a first spray edge 44.

Der Verteilungsebene 30 liegt, wie aus 3 ersichtlich, eine andere, zweite Ebene 46 gegenüber, die die Unterseite des Drehtellers 22 bildet. Gelangt das Fluid 14 vom radial inneren Bereich 40 in den die Durchbrüche 34 aufweisenden Bereich 32, dann teilt sich der Hauptstrom 48 in einen, die Durchbrüche 34 passierenden Teilstrom 50 und einen, die Durchbrüche 34 umgehenden und in den radial äußeren Bereich 42 gelangenden Nutzstrom 52 auf. Der Nutzstrom 52 wird über die erste Sprühkante 44 (siehe 3) und der Teilstrom 50 wird über eine zweite Sprühkante 54 abgesprüht.The distribution level 30 lies, as from 3 seen, opposite another, second plane 46, which forms the underside of the turntable 22. If the fluid 14 passes from the radially inner region 40 into the region 32 having the openings 34, the main flow 48 is divided into a partial flow 50 passing through the openings 34 and a useful flow 52 bypassing the openings 34 and entering the radially outer region 42 on. The useful stream 52 is discharged via the first spray edge 44 (see 3 ) and the partial flow 50 is sprayed off via a second spray edge 54 .

Außerdem ist aus den 2 und 3 erkennbar, dass der radial innere Bereich 40 tiefer liegt als der radial äußere Bereich 42 und dadurch einen Höhenversatz 56 aufweist. Außerdem ist aus 3 erkennbar, dass unterhalb des Drehtellers 22 ein Antrieb 58 vorgesehen ist, der radial innerhalb der Durchbrüche 34 als auch radial innerhalb der zweiten Sprühkante 54 liegt, so dass der Antrieb 58 vom Fluid 14 nicht benetzt wird.In addition, from the 2 and 3 recognizable that the radially inner area 40 is lower than the radially outer area 42 and thus has a height offset 56. Besides, it's off 3 recognizable that a drive 58 is provided below the turntable 22, which is located radially inside the openings 34 and also radially inside the second spray edge 54, so that the drive 58 is not wetted by the fluid 14.

Beim in der 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Drehtellers 22 gemäß der Erfindung wird der Steg 36 und insbesondere dessen Stegfläche von einer Stegwand 60 flankiert, die sich in Drehrichtung (Peil 26) gesehen, hinter dem Steg 36 befindet. Die Stegwand 60 bildet eine Begrenzung, die das Fluid, das auf der Stegfläche radial nach außen abströmt daran hindert, seitlich in die Durchbrüche 34 abzufließen. Aufgrund der Trägheit des Fluides strömt dieses entlang des Steges 36 und der Stegwand 60 radial nach außen in den äußeren Bereich 42. Die Höhe der Stegwand 60 ist gleichbleibend oder vergrößert sich in radialer Richtung. Außerdem erstreckt sich die Stegwand 60 in den äußeren Bereich 42 hinein und lenkt weiterhin das Fluid. Dabei verringert sich die Höhe der Stegwand 60 und außerdem ist die Stegwand 60 entgegengesetzt zur Drehrichtung (Pfeil 26) gebogen. Der auf den äußeren Bereich 42 gelangte Nutzstrom 52 wird aufgrund der Biegung der Stegwand 60 weniger beschleunigt und über die Fläche des äußeren Bereichs 42 verteilt und aufgefächert.At in the 4 In the illustrated embodiment of a turntable 22 according to the invention, the web 36 and in particular its web surface is flanked by a web wall 60 which is located behind the web 36 as seen in the direction of rotation (bear 26). The web wall 60 forms a boundary that prevents the fluid that flows radially outwards on the web surface from flowing laterally into the openings 34 . Due to the inertia of the fluid, it flows radially outwards along the web 36 and the web wall 60 into the outer area 42. The height of the web wall 60 is constant or increases in the radial direction. In addition, the web wall 60 extends into the outer region 42 and continues to direct the fluid. The height of the web wall 60 is thereby reduced and the web wall 60 is also bent in the opposite direction to the direction of rotation (arrow 26). The useful flow 52 that has reached the outer region 42 is accelerated less due to the bending of the web wall 60 and is distributed and fanned out over the surface of the outer region 42 .

Das Verhältnis von Nutzstrom 52 zum Teilstrom 50 wird bestimmt durch die Größe des Querschnitts der Durchbrüche 34, die Form, Lage und den Verlauf der Stegflächen 38 sowie über deren Oberflächenstruktur, oder, falls vorhanden, durch die Höhe und den Verlauf der Stegwand 60.The ratio of useful flow 52 to partial flow 50 is determined by the size of the cross section of the openings 34, the shape, position and course of the web surfaces 38 and their surface structure, or, if present, by the height and course of the web wall 60.

Claims

Rotary atomizer (10) for fluids (14) according to DE 10 20 08 011 511, with a rotating one-piece turntable (22), a drive (58) for the turntable (22) and a feed device (28) for applying a main flow (48) of the fluid (14) onto a distribution plane (30) of the turntable, the one-piece turntable (22) having a second plane (46) opposite the distribution plane (30), the distribution plane being surrounded by a first spray edge (44) running around it in the circumferential direction is delimited and wherein the second plane (46) is delimited by a second spray edge (54) running around it in the circumferential direction, which is at a distance from the first spray edge (44) in the axial direction and wherein a plurality of openings (34) are provided in the turntable, which connect the distribution level (30) to the second level (46) and via which a partial flow (50) of the fluid (14) can be separated from the main flow (48) into the second level (46), so that a useful flow (52) can flow via the e first spray edge (44) is sprayed off and the partial flow (50) is sprayed off via the second spray edge (54), the openings (34) being next to one another in a plane perpendicular to the axis of rotation evenly over the circumference between the axis of rotation (24) and the spray edge ( 44) are distributed and web walls (60) and webs (36) are provided between the openings (34), the web surfaces (38) of which facing the main flow (48) are designed in a ramp-like manner, with each web being assigned exactly one web wall which is in the direction of rotation is arranged behind the web assigned to it and which flanks the web (36) and wherein the web wall (60) is arranged behind the web (36) as seen in the direction of rotation (arrow 26) and that the web wall (60) in the outer area (42) is curved counter to the direction of rotation (arrow 26).

rotary atomizer claim 1 , characterized in that the web wall (60) up to the outer region (42) has a constant or increasing height.

Rotary atomizer according to one of the preceding claims, characterized in that the height of the web wall (60) decreases in the outer region (42).