DE29501647U1

DE29501647U1 - Rotationszerstäuber

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Publication number: DE29501647U1
Application number: DE29501647U
Authority: DE
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1995-02-02
Filing date: 1995-02-02
Publication date: 1995-03-16
Anticipated expiration: 2005-02-03

Description

ABB Patent GmbH

Mannheim 31. Januar 1995

Mp.-Nr. 95/508 PAT 7-Mi/Ha

Rotationszerstäuber Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Rotationszerstäuber mit einem mit Druckluft betriebenen Turbinenmotor, dessen Rotor druckluftgelagert ist und zum Antrieb einer Zerstäuberglocke vorgesehen ist.

r Es ist allgemein bekannt, daß Turbinenmotoren wegen deren hohen * Drehzahl druckluftgelagerte Rotoren aufweisen, die demgemäß auf einem von Druckluft "geschmierten" Gleitlager abgestützt sind.

Wegen der engen Toleranzen derartiger Druckluftlagerungen, die im Hinblick auf die erwähnten hohen Drehzahlen, bis zu 100.000 min" erforderlich sind, und zur Erhaltung der hohen Oberflächengüte der Lagerflächen ist eine Drehung des Rotors bei fehlender Lagerdruckluft unbedingt zu vermeiden, um Schäden an der Lageroberfläche und daraus resultierende Störungen im Betrieb auszuschließen.

Im praktischen Einsatz, zum Beispiel in sogenannten Lackierstraßen, in denen derartige Rotationszerstäuber zur Applikation von Lacken und ähnlichen Beschichtungsmaterialien zum Einsatz kommen, wird daher üblicherweise die Lagerdruckluft ständig zugeführt, auch wenn der Rotationszerstäuber als solcher nicht in Betrieb ist. Auf diese Weise soll sichergestellt werden, daß unbefugte Manipulationen oder unsachgemäße Handhabung, zum Beispiel der Auswechslung der Zerstäuberglocke, nicht zu einer nachhaltigen Beschädigung des Turbinenmotors führen. Da, wie erwähnt, die Lagerdruckluft auch in Stillstandszeiten anstehen

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soll, führt diese Dauerdruckluftversorgung zu einem zusätzlichen Bedarf an Druckluft, die technisch nicht weiter genutzt werden kann. Bei großen Lackierstraßen kann wegen dieser Betriebsbedingungen ein Druckluftbedarf von mehreren Kubikmetern je Stunde anfallen und dies auch während Fertigungspausen, zum Beispiel am Wochenende.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung einen Rotationszerstäuber der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß eine Rotation des Rotors des Turbinenmotors nur bei vorhandener Lagerdruckluft möglich ist und umgekehrt bei fehlender Lagerdruckluft sicher verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Demgemäß ist eine Verriegelungseinrichtung für den Rotor vorgesehen, die bei Druckabfall der Lagerdruckluft anspricht und eine Drehbewegung des Rotors bei unzureichender Lagerdruckluft verhindert.

Dabei kann entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein Mindestwert des Drucks der Lagerdruckluft definiert sein, bei dessen Unterschreiten die Verriegelungseinrichtung anspricht. Zur Erfassung des Druckabfalls der Lagerdruckluft beziehungsweise des Unterschreitens des definierten Mindestdruckes für die Lagerdruckluft kann entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein Drucksensor vorgesehen sein, der bei Vorliegen der Ansprechbedingungen die Verriegelungseinrichtung auslöst.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Verriegelungseinrichtung ein von einer Druckfeder beaufschlagtes Sperrglied, welches ab einem bestimmten Mindestdruckwert von der anstehenden Lagerdruckluft gegen die Rückstellkraft der Feder in einer Freigabestellung gehalten ist. Die Rückstellkraft der Feder ist dabei so festgelegt, daß sie dem festgelegten Mindestdruckwert für die Lagerdruckluft entspricht, so daß beim Unterschreiten dieses Mindestdruckwertes die Feder-

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kraft überwiegt und das Sperrglied gegen den Rotor beaufschlagt, so daß es mit diesem in Eingriff gelangt.

Entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann aber auch vorgesehen sein, daß die Lagerdruckluft gleichzeitig auch den Rotor aus einer Verriegelungsstellung abhebt, so daß der Rotor drehbeweglich ist, solange die Lagerdruckluft mit ausreichendem Druck ansteht und bei Druckabfall der Lagerdruckluft unterhalb des definierten Mindestwertes des Turbinenmotors in die erwähnte Verriegelungsstellung abfällt und hierdurch nicht mehr drehbeweglich ist. Dies kann beispielsweise durch eine Druckfeder realisiert sein, die zwischen dem Rotor und dem Gehäuse des Turbinenmotors angeordnet ist und den Rotor gegen die im Bereich der gegenüberliegende Lagerstelle befindliche Verriegelungseinrichtung axial beaufschlagt.

Eine Abwandelung dieser zuvor beschriebenen Ausführungsform kann dadurch gekennzeichnet sein, daß der Rotor einen kreisscheiben- oder kreisringförmigen Ansatz aufweist, der mit der am Gehäuse des Turbinenmotors angeordneten Verriegelungseinrichtung zusammenarbeitet, ähnlich einer Scheibenbremse. Hierbei kann vorgesehen sein, daß mit Hilfe einer Steuerungseinrichtung die zum Antrieb des Turbinenmotors vorgesehene Druckluft bei Druckabfall der Lagerdruckluft umgeleitet wird und die Verriegelungseinrichtung beaufschlagt, so daß es zu einem raschen und sicheren Stillstand des Rotors kommt, bevor dieser infolge unzureichender Lagerdruckluft Schaden nehmen kann.

Stattdessen kann auch vorgesehen sein, daß der Drucksensor mit einer separaten Steuerluftquelle zusammenarbeitet, welche die Verriegelungseinrichtung mittels Steuerluft betätigt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Verriegelungseinrichtung den Rotor kraftschlüssig beaufschlagt und so dessen Betätigung verhindert. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann stattdessen aber auch vorgesehen sein, daß die Verriegelungseinrichtung formschlüssig mit dem Rotor zusammenarbeitet beziehungsweise, daß sie gemäß

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einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kraft- und formschlüssig den Rotor beaufschlagt.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, daß die Verriegelungseinrichtung mit einer zwischen dem Rotor einerseits und dem an der Zerstäuberglocke befindlichen Sprühkopf andererseits angeordneten druckgesteuerten Wellenkopplung zusammenarbeitet, welche bei Unterschreitung eines Mindestdrucks der Lagerdruckluft auskuppelt und auf diese Weise sicherstellt, daß eine manuelle Drehung des Rotors infolge Drehung der Zerstäuberglocke ausgeschlossen ist. Zur weiteren Absicherung kann darüberhinaus einhergehend mit dem Auskuppeln der druckgesteuerten Wellenkupplung ein Sperrglied den Rotor beaufschlagen und so dessen Drehbewegung unterbinden.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Bremseinrichtung vor, welche den Rotor bei Unterschreiten des Mindestdruckwertes abbremst, wobei die Verriegelungseinrichtung mit der Bremseinrichtung gekoppelt ist. Eine zweckmäßige Weiterbildung sieht hierbei vor, daß die Bremseinrichtung in die Verriegelungseinrichtung integriert ist und hierbei entweder radial wirksam als Band- oder Backenbremse oder aber axial wirksam als Scheibenbremse wirksam ausgebildet ist.

Unabhängig von der jeweiligen konstruktiven Ausgestaltung der Bremseinrichtung kann gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung vorgesehen sein, daß die Bremseinrichtung von der Verriegelungseinrichtung gebildet ist, welche zunächst kraftschlüssig den Rotor beaufschlagt und bei Stillstand des Rotors formschlüssig in diesen eingreift.

Diese und andere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand eines in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

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Es zeigt die einzige Figur einen Rotationszerstäuber mit einem Turbinenmotor gemäß der Erfindung.

In der einzigen Figur ist ein Rotationszerstäuber 10 mit einer Zerstäuberglocke 12 und einem Turbinenmotor 14 dargestellt, der die Zerstäuberglocke 12 antreibt. Der Turbinenmotor 14 besitzt ein Gehäuse 16, in welchem ein Rotor 18 gelagert ist. Das Gehäuse 16, das hier nur schematisch dargestellt ist, kann längs- oder quergeteilt sein und besitzt an seinen einen Turbinenraum 20 einschließenden Stirnflächen 22, 24 mit Druckluft gespeiste Wellenlagerungen 26, 28.

Derartige Druckluftlagerungen sind im Stand der Technik an sich bekannt und daher wurde auf die Wiedergabe der konkreten konstruktiven Ausgestaltung verzichtet. Ebenso wenig wurden die Einzelheiten des Turbinenrotors 18 aus dem gleichen Grunde dargestellt.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung besitzt der erfindungsgemäße Rotationszerstäuber 10 an der der Zerstäuberglocke 12 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 16 des Turbinenmotors 14 eine Verriegelungseinrichtung 30. Die Verriegelungseinrichtung 30 weist ein Sperrglied 32 auf, das von einer Druckfeder 34 axial gegen den Rotor 18 beaufschlagt wird und hierdurch in Eingriff mit dem Rotor 18, nämlich in eine hierfür vorgesehene Ausnehmung 36 gelangt. Ferner ist ein Druckluftanschluß 38 an der Verriegelungseinrichtung 30 vorgesehen, über welchen entsprechen Pfeil P Druckluft zuführbar ist, welche das Sperrglied 32 gegen die Stellkraft der Feder 34 beaufschlagt und dabei das als Stift oder Bolzen ausgebildete Sperrglied 32 axial aus dem Rotor 18 herausbewegt, so daß dieser frei drehen kann. Die gemäß Pfeil P zugeführte Druckluft kann entweder der hier nicht näher dargestellten Lagerluftversorgung entnommen sein oder aber aus einer Steuerluftversorgung, die von einem ebenfalls nicht dargestellten Drucksensor zugeschaltet wird.

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Die Wirkungsweise der Verriegelungseinrichtung 30 ist denkbar einfach. Sobald die Druckluftversorgung entsprechend Pfeil P unterbleibt oder aber einen bestimmten Mindestwert unterschreitet, so daß die Schließkraft der Feder 34 überwiegt, beaufschlagt das Sperrglied den Rotor 18 und sorgt für dessen Fixierung. Hierdurch ist sichergestellt, daß im drucklosen Zustand, das heißt wenn die Druckluftversorgung der Lager 26, 28 des Rotors 18 verhindert ist. Hierdurch ist gleichzeitig gewährleistet, daß die Lagerflächen der Lager 26, 28 des Rotors keinen Schaden nehmen können infolge Reibverschleiß wegen fehlender Druckluftversorgung .

Ein weiterer Vorteil, der sich mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des RotationsZerstäubers 10 mit einer Verriegelungseinrichtung 30 verbindet, beruht darauf, daß bei abgeschalteter Druckluftversorgung eine einfache Demontage der Zerstäuberglocke 12 möglich ist, das heißt ohne besondere Werkzeuge, welche ansonsten benötigt werden, um den Rotor zu fixieren, auf dessen Welle die Zerstäuberglocke 12 üblicherweise aufgeschraubt ist.

Infolge der Fixierung des Rotors 18 durch die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung 30 besteht nunmehr die Möglichkeit, die Zerstäuberglocke 12 von der Rotorwelle 23 schnell und ohne jeglichen Aufwand abzunehmen.

Darüberhinaus sind hierdurch auch unzulässige Manipulationen, die zu einer Beschädigung des Turbinenmotors 14 führen können weitestgehend ausgeschlossen. Insbesondere kann aber die permanente Druckluftversorgung unterbleiben die bei Großanlagen mit mehreren derartigen Zerstäuberanordnungen viele Kubikmeter Luft pro Tag benötigen entfallen, da nunmehr eine sachgerechte und einfache Fixierung der Rotoren 18 der jeweiligen Turbinenmotoren 14 gewährleistet ist.

Claims

· &diams; Mp.-Nr. 95/508 " ···· 1· * ··· 31. Januar 1995 Schutzansprüche

1. Rotationszerstäuber (10) mit einem mit Druckluft betriebenen Turbinenmotor (14), dessen Rotor (18) druckluftgelagert ist und zum Antrieb einer Zerstäuberglocke (12) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verriegelungseinrichtung (30) für den Rotor (18) vorgesehen ist, die bei Druckabfall der Lagerdruckluft anspricht und eine Drehbewegung des Rotors (18) bei unzureichender Lagerdruckluft verhindert.

2. Rotationszerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (30) bei Unterschreiten eines Mindestwerts des Drucks der Lagerdruckluft anspricht.

3. Rotationszerstäuber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drucksensor vorgesehen ist, der bei Unterschreiten des vorgesehenen Mindestdrucks für die Lagerdruckluft die Verriegelung des Rotors (18) durch die Verriegelungseinrichtung (30) auslöst.

4. Rotationszerstäuber nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (30) ein von einer Druckfeder (34) beaufschlagtes Sperrglied (32) aufweist, welches ab einem bestimmten Mindestdruckwert von anstehender Druckluft gegen die Rückstellkraft der Feder (34) in einer Freigabestellung gehalten ist, und daß bei Abfall der Lagerdruckluft unterhalb des Mindestdruckwertes die Rückstellkraft der Feder (34) überwiegt und die Druckfeder (34) das Sperrglied (32) gegen den Rotor (18) beaufschlagt, so daß es mit dem Rotor (18) in Eingriff ist.

5. Rotationszerstäuber nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Verriegelungseinrichtung (30) von der Lagerdruckluft beaufschlagt ist.

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6. Rotationszerstäuber nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor mit einer Steuerluftquelle zusammenarbeitet, welche die Verriegelungseinrichtung (30) mittels Steuerluft betätigt.

7. Rotationszerstäuber nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (30) kraftschlüssig den Rotor (18) beaufschlagt und so dessen Betätigung verhindert.

8. Rotationszerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (30) formschlüssig mit dem Rotor (18) zusammenarbeitet.

9. Rotationszerstäuber nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (30) mit einer zwischen dem Rotor (18) und dem Sprühkopf (12) angeordneten druckgesteuerten Wellenkupplung zusammenarbeitet, welche beim Unterschreiten eines Mindestdrucks der Lagerdruckluft auskuppelt und daß der Rotor (18) von der Verriegelungseinrichtung (30) darin festgehalten ist.

10. Rotationszerstäuber nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß einhergehend mit dem Auskuppeln der druckgesteuerten Wellenkupplung ein Sperrglied (32) den Rotor (18) beaufschlagt.

11. Rotationszerstäuber nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bremseinrichtung vorgesehen ist, welche den Rotor bei Unterschreiten des Mindestdrucks abbremst und daß die Verriegelungseinrichtung (30) mit der Bremseinrichtung gekoppelt ist.

12. Rotationszerstäuber nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung in die Verriegelungseinrichtung (30) integriert ist.

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13. Rotationszerstäuber nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung von der Verriegelungseinrichtung gebildet ist, welche zunächst kraftschlüssig den Rotor beaufschlagt und bei Stillstand des Rotors (18) formschlüssig in diesen eingreift.

14. Rotationszerstäuber nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung den Rotor (18) axial beaufschlagt.

15. Rotationszerstäuber nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung mit einer am Rotor angeordneten Kreisscheibe oder Ringscheibe zusammenarbeitet, welche sie axial beaufschlagt.

16. Rotationszerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung den Rotor radial beaufschlagt.

17. Rotationszerstäuber nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung mit einer am Rotor angeordneten Umfangsflache zusammenarbeitet, die sie radial beaufschlagt.