DE3047670C2 - "Verfahren und Vorrichtung zur Aufgabe eines Fluids auf einen sich drehenden Hohlkörper" - Google Patents

"Verfahren und Vorrichtung zur Aufgabe eines Fluids auf einen sich drehenden Hohlkörper"

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufgabe eines Fluids, z. B. eines flüssigen Übenuigmittels von einem feststehenden Zuführungsteil in Form einer kegelmantelförmigen Flüssigkeitslamelle auf die Innenkontur eines sich drehenden Hohlkörpers, z. B. einer Sprühglocke, wobei das Fluid dort beschleunigt und zum Rand der Sprühglocke geführt wird.
Eins Vorrichtung der gattungsbildenden Art ist in der FR-PS 13 00 555 beschrieben, bei der die Drehachse der Sprühglocke als Hohlwelle ausgeführt ist. die nur teilweise in die Sprühglocke hineinragt und durch die zentrisch zur Drsllachse das Fluid über eine Düse auf ein Prallplattensystem aufgespritzt wird, das die homogene Verteilung des Fluids auf die Innenkontur der Sprühglocke bewirken soll. Der Prallkörper führt dazu, daß durch Rückströmung innerhalb der Sprühglocke mit Fluid beladene Luft die Oberseite des Prallkörpers treffen kann, hier zu Ablagerungen führt, die dann zu Unregelmäßigkeiten und zu Lufteinschlüssen in der aufzubringenden Lackschicht führen können.
In der Praxis ist es weiterhin bekannt, das Fluid mit Hilfe eines Rohres exzentrisch zur Drehachse der Sprühglocke in die Sprühglocke einzubringen und von dort auf die Innenkontur radial oder tangential aufzuspritzen. Bei einer solchen Einrichtung ist nipht sichergestellt, daß alle vom Fluid benetzten Flächen auch permanent vom Fluid überströmt werden und so eine selbsttätige Reinigung erfolgen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verfahrensweise gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches dahingehend zu verbessern, daß sichergestellt wird, daß das Fluid den Hohlraum der Sprühglocke nicht ausfüllt, sondern homogen auf der Innenfläche der Sprühglocke verteilt wird und daß an der Übergabestelle vom Fluid auf die Innenseite der Sprühglocke keine Teile vorhanden sind, die durch den Fluidstrom nicht ständig um- und überspült werden, so daß beim Wechsel des Fluids eine selbsttätige Reinigung erfolgt.
Zur Lösung dieser der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird eine Verfahrensweise vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß dem Fluid in dem feststehenden Teil eine Drallströmung erteilt wird, die in dem Fluid bei und nach Verlassen des feststehenden Teiles eine kegelmanteiformige Flüssigkeitslamelle schafft, die in eine konische Übergabefläche der Sprühglocke geführt wird.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 und 3 erfaßt.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 3. wobei die Sprühglocke als glockenförmiger rotationssymmetrischer Hohlkörper mit einem zylindrischen Endteil ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kennzeichnet sich durch eine feststehende Hohlkegeldüse zur Erzeugung der kegelmantelförmigen Flüssigkeitslamelle und eine der Mündung der Hohlkegeldüse im Abstand gegenüberliegende hohlkegelstumpfförmige Übergabefläche in der umlaufenden Sprühglocke, wobei sich die kegelstumpfförmige Übergabefläche zur Hohlkegeldüse hin verjüngt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen einer solchen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 6 bis 9 erfaßt.
Die erfindiingsgemäße Lösung besteht somit darin, daß dem Hohlkörper, d. h. also der Sprühglocke, die Flüssigkeit, d. h. das Fluid, mit Hilfe einer hohlkegelmantelförmigen Lamelle zentrisch zur Drehachse übergeben wird, wobei die hohlkegelmantelförmige Lamelle durch eine plötzlich nicht mehr geführte Drallströmung
erzeugt, die. bevor sie nach einer bestimmbaren Wegstrecke in Tropfen zerfällt, von der Innenkontur des sich drehenden Hohlkörpers, d. h. der Sprühglocke und der darin vorgesehenen hohlkegelstumpfförmigen Übergabefläche erfaßt und übernommen wird. Die kegelmantelförmige Flüssigkeitslamelle und damit die Übergabestelle ist so stabil, daß alle benetzten Stellen ständig überströmt werden. Beim Wechsel von einer Flüssigkeit auf eine ander«;, die, da sie aus vorbestimmten Gründen unverträglich miteinander sind, sich nicht vermischen du; fen, wird eine spezielle und spezifisch leichtere Reinigungsflüssigkeit eingesetzt oder der Druckgradient an der Lamelle geändert, so daß dadurch die Auftreffstelle der kegelmantelförmigen Flüssigkeitslamelle geändert wird. Die dabei entstehende kegelmantelförmige Flüssigkeitslamelle hat einen größeren Öffnungswinkel und überstreicht somit dann auch Zonen, die von der vorhergehenden Flüssigkeitslamelle nicht benetzt wurden, so daß immer sichergestellt wird, daß auch die Übergangsstellen einwandfrei z. B. gereinigt werden können.
Die gleichmäßig und rotationssymmetrisch der Hohikegeiinnenkontur übergebene kegeimanieiförmige Flüssigkeitsiamelle wird von dieser beschleunigt und über die dabei entstehenden Fliehkräfte von der Aufgabestelle weggefördert. Die Beschleunigung kann dabei durch Reibung oder durch Normalkräfte, die auf die in Flüssigkeitsfäden zerlegte Lamelle wirken, erreicht werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.
Die Zeichnung zeigt bei 1 eine Spriihglocke, die einen glockenförmigen rotationssymmetrischen Hohlkörper 2 aufweist sowie ein zylindrisches Endteil 3, wobei diese Sprühglocke mit einer Umlaufgeschwindigkeit von 30 000 bis 40 000 UpM angetrieben wird.
Der zylindrische Endteil der Sprühglocke 1 ist hohl ausgebildet und in einem so geschaffenen, in der Zeichnung mit 4 bezeichneten Hohlraum ist eine als Dralldüse 5 ausgebildete Hohlkegeldüse angeordnet, die feststehend ausgebildet ist und der Zuführung des zu versprühenden Fluids dient. Der Übergang vom glockenförmigen Teil 2 zum Hohlraum 4 durch die Wandung der Sprühglocke erfolgt über eine hohlkegelstumpfförmige Übergabefläche S, in der Rillen angeordnet sind, die parallel zur Erzeugenden verlaufen. Die Mündung der hohlkegelstumpfförmigen Übergabefläche 6 liegt im Abstand von der Mündung der Dralldüse 5.
Bei 7 ist eine die Wandung des zylindrischen Teiles radial durchquerende Bohrung bezeichnet, die bei dem Umlauf der Sprühglocke 1 in dem Raum 4 einen Unterdruck erzeugt.
Gleichzeitig ist bei 8 eine in den Raum 4 mündende Luftzuführungsdüse erkennbar, die mit Regeleinrichtun- ■ gen (in der Zeichnung nicht dargestellt) ausgerüstet ist. durch die eine regulierte Zuführung von Luft in den Raum 4 möglich wird, so daß dadurch die Einstellung des Unterdruckes im Raum möglich wird.
Bei 10 ist eine Abdichtung der Dralldüse 5 gegenüber r dem Zuleitungsrohr erkennbar.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung und die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens ist wie folgt:
In der Dralldüse wird der Flüssigkeit, beispielsweise einem Lack, ein Drall aufgeprägt, der an der Kante der Dralldüse 5 plötzlich nicht mehr geführt wird, so daß das Fluid in eine kegelmantelförmige Lamelle aufgespalten wird. Diese kegelmantelförmige Flüssigkeitslamelle besitzt eine Geschwindigkeitskomponente in axialer Richtung, und zwar derart, daß sie sich in den drehenden Hohlkörper, d. h. die hohlkegelslumpfförmige Übergabefläche 6, hineinbewegt. Die Übergabefläche des rotierenden Hohlkörpers ist so gestaltet, daß sie die kegelmantelförmige Flüssigkeitslamelle ohne wesentliche Unstetigkeitsstelle übernimmt.
Um die kegelmantelförmige Flüssigkeitslamelle nun nicht über ihre Flüssigkeitsreibung auf die Drehzahl beschleunigen zu müssen, ist die hohlkegelstumpfförmige Übergabefläche mit den Rillen 6 versehen, in die die Flüssigkeitslamelle eingelegt wird u:id damit sich selbst in einzelne Stromfäden verteilt Auf diese Stromfäden wirkt nun die Beschleunigungskraft als Normalkraft, so daß eine schlupffreie Beschleunig» ;g der Flüssigkeit sichergestellt ist. An der Kante ii verladen die einzelnen Stromfäden die hohlkegelstumpfförmige . Übergabefläche, um dann in der Innenkontur des Hohlkörpers gleichmäßig verteilt zu werden und diese Innenfläche zu beladen.
Aus der Zeichnung ist zu ersehen, daß die Übergabestelle des Fluids in der hohlkegelstumpfförmi-■ gen Übergabefläche 6 durch die Linie L bestimmt wird. Diese Linie L liegt räumlich tiefer in tier Übergabefläche als die Linie 5, die die Übergabestelle des Spülmittels darstellt. Die Winkel der kegelmantelförmigen Flüssigkeitslamelle werden durch die speziellen Fluidparameter bestimmt.
Wenn diese Möglichkeit jedoch zu einer sicheren Trennung der beiden Auftreffstellen nicht ausreicht, so läßt sich der Kegelwinkel auch durch die Steuerung des Druckes auf der Rückseite der kegelmantelförmigen Lamelle verändern. Dies wird dadurch e/reiclvt, daß über die Ventilatorbohrung 7 ständig aus dem die Außenseite der gebildeten kegelmantelförmigen Flüssigk.itslamelle umgebenden Halbraum 4 Luft abgepumpt wird. Über eine Dosierung der Zuluft über die Ringspaltdüse 8 läßt sich der Außendruck der kegelmantelförmigen Flüssigkeitslamelle definieren. Der Innendruck dieser kegelmantelförmigen Flüssigkeitslamelle besitzt Atmosphärendruck, und hierdurch ist die Einregelung des Kegelwinkels möglich.
Zusammenfassung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Übergabe eines Fluids von einem feststehenden Zuführungsteil auf ein umlaufend angetriebenes Arbeitsteil, beispielsweise eine Sprühglocke, durch Erzeugung einer über eine bestimmbare Wegstreckenlänge stabil, kegelmantelförmige F!:jssigkeitslamelle, deren Kegelwinkel in Abhängigkeit spezieller Fluidparameter bestimmbar ist, so daß unterschiedliche Auftreffstellen dr.r Flüssigkeitsismelle an dem Übergabeteil der Sprühglocke in Abhängigkeit des jeweiligen Fluids wählbar sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Aufgabe eines Fluids, z. B. eines flüssigen Überzugmittels von einem feststehenden Zufühfungsteil in Form einer kegelmantelförmigen Flüssigkeitslamelle auf die Inne.ikontur eines sich drehenden Hohlkörpers, z. B. einer Sprühglocke, wobei das Fluid dort beschleunigt und zum Rand der Sprühglocke geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fluid in dem feststehenden ι Teil eine Drallströmung erteilt wird, die in dem Fluid bei und nach Verlassen des feststehenden Teiles die kegelmantelförmige Flüssigkeitslamelle schafft, die in eine konische Übergabefläche der Sprühglocke geführt wird. ι
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite der kegelmantelförmigen Flüssigkeitslamelle ein Unterdruck eingestellt wird, während auf der Innenseite der kegelmantelförmigen Flüssigkeitslamelle Atmosphärendruck zur ; Einwirkung gebracht wird.
3. Verfahren nach Ansprach 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die kegelmanteiformige Flüssigkeitslamelle erzeugende Fluid mit einem regelbaren Druck in die Hohlkegeldüse geführt wird. ;
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, wobei die Sprühglocke (1) als glockenförmiger rotationssymmetrischer Hohlkörper (2) mit einem zylindrischen Endteil (3) ausgebildet ist, gekennzeichnet durch eine feststehende Hohlkegeldüse (5) zur Erzeugung der kegelmantelförmigen PVüssigkeitslamelle und eine der Mündung der Hohlkegeldüse (5) im Abstand gegenüberliegende, hohlkegelstump(förmig,-<: Übergabefläche (6) in der umlaufenden Spiühglocke (1), wobei sich die kegelstumpfförmige Obergab.fläche (6) zur Hohlkegeldüse (5) hin verjüngt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkegeldüse (5) in dem zylindrischen Endteil (3) angeordnet ist, wobei die hohlkegelstumpfförmige Übergabefläche (6) zwischen dem kegelförmigen Sprühglockenteil (2) und dem zylindrischen Teil (3) ausgeformt ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite der hohlkegelstumpfförmigen Übergabefläche (6) parallel zur Erzeugenden verlaufende Rillen (9) ausgearbeitet sind.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine oder mehrere in dem zylindrischen Teil (3) de.· Sprühglocke (1) angeordnete, die Wandung durchquerende, radial verlaufende Bohrungen (7).
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Luftzuführungsöffnungen (8) zum Innenraum (4) des zylindrischen Teiles (3) der Sprühglocke (1) und Mittel zur Regelung des Druckes der zugeführten Luft durch diese Luftzuführungsöffnungen.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufgeschwindigkeit der Sprühglokke(l)bei 15 000 UpM und höher liegt.
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