DE3133857A1

DE3133857A1 - SPRAYING DEVICE

Info

Publication number: DE3133857A1
Application number: DE19813133857
Authority: DE
Inventors: Kenneth J. 43613 Toledo Ohio Coeling; Fred H. 43614 Toledo Ohio Weihs
Original assignee: Champion Spark Plug Co
Current assignee: Federal Mogul Ignition LLC
Priority date: 1980-09-02
Filing date: 1981-08-27
Publication date: 1982-04-15
Also published as: JPS5745357A; CA1164645A; IT1171496B; FR2489174A1; GB2082940B; GB2082940A; BE889767A; AU543407B2; IT8149196A0; AU7477081A; BR8105520A

Description

DlPL-PHYS. F. END'ttCH "··"»" ϋώ 26. Aug. 1981 E/m
PATENTANWALTDlPL-PHYS. F. END'ttCH "··"»" ϋώ Aug. 26, 1981 E / m
PATENT ADVOCATE

M0NCHENe4S633M0NCHENe4S633

!SSST ^ENOUCH MÖNCHEN! SSST ^ ENOUCH MONKS

DIPL.-PHYS. F. ENDLICH, POSTFACH. W034 GERMERINQDIPL.-PHYS. F. FINALLY, POST BOX. W034 GERMERINQ TELEX: 621?30patedTELEX: 621? 30pated

Meine Aktes C-4913My file C-4913

Anmelderin: Champion Spark Plug Company, Toledo, Ohio USA Applicant: Champion Spark Plug Company, Toledo, Ohio USA

SpritzvorrichtungSpray device

Die Erfindung betrifft eine Spritzvorrichtung, die insbesondere
zum Lackierung von Werkstücken verwendbar ist.The invention relates to a spray device, in particular
can be used for painting workpieces.

Bei bekannten Spritzvorrichtung zum Lackspritzen ist ein Luftmotor zum Antrieb der Zerstäuberscheibe mit einer hohen Drehzahl vorgesehen. Der der Oberfläche der schnell rotierenden Zerstäuberscheibe zugeführte Lack wird-durch Zentrifugalkräfte in kleinen Tröpfchen abgeschleudert. Die Oberfläche der Zerstäuberscheibe befindet sich auf einem hohen elektrischen Potential im Vergleich zu
dem Werkstück, -um die Tröpfchen elektrostatisch aufzuladen. Die
Tröpfchen werden aufgrund der Aufladung und vorzugsweise auch mit Hilfe eines umgebenden Luftmantels aufgetragen=In known spraying devices for spraying paint, an air motor is provided to drive the atomizer disc at a high speed. The paint supplied to the surface of the rapidly rotating atomizer disk is thrown off in small droplets by centrifugal forces. The surface of the atomizer disk is at a high electrical potential compared to
the workpiece, -to charge the droplets electrostatically. the
Droplets are applied due to the charge and preferably also with the help of a surrounding air jacket =

Bei einem üblichen Anwendungsfall werden die Spritzvorrichtungen
entlang der Transportbahn eines Fließbands angeordnet, so daß die Werkstücke an den Spritzvorrichtungen vorbeitransportiert werden
können. Die Zufuhr von Lack zu der Spritzvorrichtung wird mit Hilfe eines Ventils eingeschaltet oder ausgesehaltet, während die Werkstücke durch den Spritzbereich transportiert werden, um einen unnötigen Verbrauch von Lack zu verhindern. Nach dem Abschalten der Lackzufuhr erhöht sich die Drehzahl der durch den Luftmotor angetriebenen Zerstäuberscheibe beträchtlich über die normale Betriebsdrehzahl, weil die beim Spritzvorgang ausgeübte Belastung entfällt» Durch eine höhere Drehzahl der Zerstäuberscheibe wird der Lack zu kleineren Tröpfchen zerstäubt. Deshalb verringert sich die Tröpfchen-In a common application, the spray devices
arranged along the transport path of a conveyor belt, so that the workpieces are transported past the spray devices
can. The supply of paint to the spray device is turned on by means of a valve or ausgesehaltet, while the workpieces are transported through the spray area to prevent unnecessary consumption of paint. After switching off the paint supply, the speed of the atomizer disk, driven by the air motor, increases considerably above the normal operating speed because the load exerted during the spraying process is no longer applicable. Therefore, the droplet

größe bei der Beendigung der Lackzufuhr, ebenfalls beim Beginn einer erneuten Lackzufuhr. Durch Änderungen der Lackzufuhr wird auch die Belastung der Zerstäuberscheibe und damit deren Drehzahl geändert, von der die Tröpfchengröße abhängt. Bei höheren Drehzahlen aufgrund einer verringerter Lackzufuhrmenge können· so kleine Tröpfchengrößen auftreten/ daß die Tröpfchen austrocknen, bevor sie das Werkstück erreichen. Das Ausmaß der Zersüäubung beeinflußt den Farbton, das Aussehender Oberfläche, den Prozentsatz des Lackauftrags auf einem Werkstück, sowie die Kantenabdeckung des Werkstücks. Durch eine optimale Tröpfchengröße können ein optimaler Lackauftrag und eine gute Kantenabdeckung bei annehmbaren Lackaufbau entlang der Kante des Werkstücks erzielt werden und es kann eine geeignete Steuerung des Auftrags zu der Rückseite des Werkstücks erfolgen. Der Auftrag wird nachteilig durch Änderungen der Drehzahl der Zerstäuberscheibe beeinflußt, wenn die Lackzufuhr unterbrochen oder eingeleitet wird.size at the end of the paint supply, also at the beginning a renewed supply of paint. Changes in the supply of paint also reduce the load on the atomizer disk and thus its speed changed, on which the droplet size depends. At higher speeds due to a reduced amount of paint supplied, droplet sizes can be so small / that the droplets dry out, before they reach the workpiece. The extent of the atomization Influences the color tone, the appearance of the surface, the percentage of the paint application on a workpiece, as well as the edge coverage of the workpiece. With an optimal droplet size, an optimal paint application and good edge coverage can be achieved Achieved acceptable paint build-up along the edge of the workpiece and appropriate control of the application to the rear of the workpiece can be made. The order becomes disadvantageous influenced by changes in the speed of the atomizer disc when the paint supply is interrupted or initiated.

Als Luftmotor findet für derartige Spritzvorrichtungen oft eine Druckluftturbine Verwendung. Es ist ferner bereits bekannt, daß für Druckluftturbinen Regler zur Begrenzung der maximalen Drehzahl der Abtriebswelle verwendbar sind (ÜS-PS 3 708 240). Bekannte Regler dieser Art sind aber nicht"ohne weiteres dazu geeignet, bei einer Spritzvorrichtung der eingangs genannten Art eine Optimale Tröpfchengröße bei einer Änderung der Belastung der Zerstäuberscheibe zu erzielen.An air motor is often used for such spray devices Air turbine use. It is also already known that for compressed air turbines regulators to limit the maximum speed the output shaft can be used (ÜS-PS 3 708 240). Known regulators of this type are, however, not "readily suitable for in the case of a spray device of the type mentioned at the outset, an optimum droplet size when the load on the atomizer disk changes to achieve.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Spritzvorrichtung der eingangs genannten Art unter möglichst weitgehender Vermeidung der erwähnten Nachteile und Schwierigkeiten derart zu verbessern, daß ein gleichmäßiger Auftrag und überzug auch dann erzielbar ist, wenn sich die Durchflußrate der zu verspritzenden Substanz durch die Spritzvorrichtung erhöht oder erniedrigt. Diese Aufgabe wird bei einer Spritzvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.It is therefore the object of the invention to provide a spray device of the type mentioned at the outset while avoiding it as far as possible to improve the disadvantages and difficulties mentioned in such a way that a uniform application and coating can then also be achieved is when the flow rate of the substance being sprayed increased or decreased by the spray device. This task is achieved according to the invention by the subject matter of claim 1 in a spray device of the type mentioned at the outset. Advantageous further developments of the invention are the subject of the subclaims.

Gemäß der Erfindung wird deshalb ein Regler in einer Spritzvorrichtung vorgesehen, deren Zerstäuberscheibe durch eine Druckluftturbine angetrieben wird, um bei unterschiedlichen BelastungenAccording to the invention there is therefore a regulator in a spray device provided, the atomizer disk by a compressed air turbine is driven to at different loads

eine optimale Tröpfchen größe erzielen zu können. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Turbinenrad auf einer Hohlwelle angeordnet. Mit Hilfe einer Gleitringdichtung wird der Hohlwelle und dem Turbinenrad zum Antrieb Druckluft zugeführt. Ein in der Welle angeordnetes Ventil moduliert die Druckluftströmung zu dem Turbinenrad in Abhängigkeit von der Drehzahl der Turbine, um während einer Änderung der Belastung der Zerstäuberscheibe eine möglichst gleichförmige Drehzahl der Turbine aufrechtzuerhalten. Die Zerstäuberscheibe ist am einen Ende dieser Welle angeordnet. Der Lack wird einer Kammer einer vorzugsweise konisch ausgebildeten Zerstäuberscheibe zugeführt und von der Zerstäuberscheibe durch Zentrifugalkräfte bei deren Rotation weggeschleudert. Die Zerstäuberscheibe wird auf einem hohen elektrischen Potential gehalten, so daß die davon abgegebenen Tröpfchen elektrostatisch aufgeladen werden. Ferner wird ein Luftmantel durch Druckluftzufuhr um die Zerstäuberscheibe und in Richtung auf die Werkstückoberfläche ausgebildet, um das Sprühmuster zu steuern. Durch die Verwendung des Reglers zur Steuerung der Drehzahl der Zerstäuberscheibe wird eine erhebliche Verbesserung der Gleichförmigkeit der Tröpfchen trotz Änderungen der Durchflußrate des Lacks erzielt.to be able to achieve an optimal droplet size. With a preferred one Embodiment, a turbine wheel is arranged on a hollow shaft. With the help of a mechanical seal, the Hollow shaft and the turbine wheel to drive compressed air. A valve arranged in the shaft modulates the flow of compressed air to the turbine wheel as a function of the speed of the turbine in order to during a change in the load on the atomizer disk to maintain a speed of the turbine that is as uniform as possible. The atomizer disk is at one end of this Arranged shaft. The paint is fed to a chamber of a preferably conical atomizer disk and from the The atomizer disk is thrown away by centrifugal forces as it rotates. The atomizer disk is on a high electrical level Maintained potential so that the droplets discharged therefrom are electrostatically charged. There is also an air jacket by supplying compressed air around the atomizer disk and towards the workpiece surface to form the spray pattern to control. Using the regulator to control the speed of the atomizer disk is a significant improvement the uniformity of the droplets despite changes in the flow rate of the paint achieved.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann ein Ventil in dem Druckluftschlauch vorgesehen werden. Die Drehzahl der Turbinenwelle kann elektrisch, magnetisch oder optisch nachgewiesen werden. Ein entsprechendes Signal wird einem Mikroprozessor zugeführt, um ein geeignetes Steuersignal für die Einstellung des Ventils zur Erzielung einer konstanten Drehzahl der Turbine zu erzeugen.In an advantageous development of the invention, a valve in the compressed air hose. The speed of the turbine shaft can be detected electrically, magnetically or optically will. A corresponding signal is fed to a microprocessor in order to generate a suitable control signal for setting the Generate valve to achieve a constant speed of the turbine.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispj slsweise näher erläutert werden. ·The invention is intended to be explained in greater detail using the drawing, for example will. ·

Die einzige Figur zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Spritzvorrichtung gemäß der Erfindung.The single figure shows a partially shown in section Spray device according to the invention.

Die in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Spritzvorrichtung 10 enthält einen Turbinenantrieb 11 zum Antrieb einer Zerstäuberscheibe 12. Die vorzugsweise konisch ausgebildete Zerstäuberscheibe wird mit einer hohen Drehzahl von 10 000 - 40 000 Upm oder mehr angetrieben. Der Turbinenantrieb 11 enthält einen. Regler 28 zurThe spray device 10 shown in the exemplary embodiment contains a turbine drive 11 for driving an atomizer disk 12. The preferably conical atomizer disk is operated at a high speed of 10,000 - 40,000 rpm or more driven. The turbine drive 11 includes a. Controller 28 for

VU · K « W V .VU · K « WV.

Beibehaltung einer im wesentlichen konstanten Drehzahl der Zerstäuberscheibe 12, damit sich auch bei Änderungen der Belastung der Zerstäuberscheibe 12 aufgrund von Änderungen der Zufuhrrate des Lacks oder von Änderungen der Dichte des Lacks die Drehzahl nicht ändern, beispielsweise wenn-ein Übergang von einer Lackfarbe auf eine andere Lackfarbe erfolgt. Die im wesentliche konstante Drehzahl ist eine Funktion des Drucks der Druckluftzufuhr zu der Turbine.Maintaining a substantially constant speed of the atomizer disk 12, so that even with changes in the load on the atomizer disk 12 due to changes in the feed rate of the paint or changes in the density of the paint do not change the speed, for example when-a transition from a paint color on a different paint color. The essentially constant speed is a function of the pressure of the compressed air supply to the turbine.

Der Turbinenantrieb 11 ist in einem Gehäuse 13 mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt vorgesehen _t an dem rohrförmiger Ansatz 14 angeordnet ist. In dem Gehäuse 13 und dem rohrförmigen Ansatz 14 ist eine Welle 15 in einer Anzahl von Lagern 16 angeordnet. Am einen Ende 17 der Welle ist die Zerstäuberscheibe 12 angeordnet. Das gegenüberliegende Ende 18 der Welle 15 ist über eine nicht dargestellte Gleitringdichtung mit einer Druckluftschlauch 19 verbunden. Das Ende 18 der Welle Weist eine Bohrung 20 auf, die durch seitliche Öffnungen 21 mit dem Innenraum 22 eines Turbinenrads 23 in Verbindung steht. Die Druckluft strömt normalerweise von dem Schlauch 19 durch die Bohrung 20, die Öffnungen 21 und den Innenraum 22 zu radialen Öffnungen 24 des Turbinenrads 23, und diese Luft kann durch hintere Öffnungen 25 in dem Gehäuse 13 entweichen. Die durch das Turbinenrad 23 strömende Druckluft verursacht eine Drehung der Welle 15 mit einer hohen Drehzahl, die von der Belastung der Welle 15, sowie der Strömungsrate und dem Druck der Druckluft abhängt.The turbine engine 11 is _t provided in a housing 13 having a substantially circular cross-section of the tubular extension 14 is disposed. A shaft 15 is arranged in a number of bearings 16 in the housing 13 and the tubular extension 14. The atomizer disk 12 is arranged at one end 17 of the shaft. The opposite end 18 of the shaft 15 is connected to a compressed air hose 19 via a mechanical seal (not shown). The end 18 of the shaft has a bore 20 which is connected to the interior 22 of a turbine wheel 23 through lateral openings 21. The compressed air normally flows from the hose 19 through the bore 20, the openings 21 and the interior 22 to radial openings 24 of the turbine wheel 23, and this air can escape through rear openings 25 in the housing 13. The compressed air flowing through the turbine wheel 23 causes the shaft 15 to rotate at a high speed, which depends on the load on the shaft 15 and the flow rate and pressure of the compressed air.

Die Drehzahl des Turbinenantriebs 11 wird durch einen Regler 28 gesteuert, der in der Bohrung 20 angeordnet ist, um die Luftströmung von dem Druckluftschlauch 19 zu dem Innenraum 22 des Turbinenrads zu steuern. Der Regler 28 enthält einen Kolben 29, der in der Bohrung 20 gleitend in und außer Eingriff mit einem VentiLsitz 30 verschiebbar ist. Der Kolben 29 weist eine Ventilfläche 31 auf, die bei Anlage an den Ventilsitz 30 eine Druckluftzufuhr von dem Druckluftschlauch 19 in das Turbinenrad 23 verhindert.The speed of the turbine drive 11 is controlled by a controller 28 controlled, which is arranged in the bore 20 to the air flow from the compressed air hose 19 to the interior 22 of the turbine wheel. The regulator 28 includes a piston 29, the is slidable in the bore 20 into and out of engagement with a valve seat 30. The piston 29 has a valve surface 31, which prevents a supply of compressed air from the compressed air hose 19 into the turbine wheel 23 when it comes into contact with the valve seat 30.

Eine Feder 32 drückt den Kolben 24 gegen den Ventilsitz"30. Die Druckluft in der Bohrung 20 übt einen Druck auf eine Stirnfläche 33 des Kolbens 29 aus, so daß der Kolben 29 entgegen der Wirkung der Feder 32 nach rechts verschoben werden kann, so daß eineA spring 32 presses the piston 24 against the valve seat "30. The Compressed air in the bore 20 exerts pressure on an end face 33 of the piston 29 so that the piston 29 can be moved to the right against the action of the spring 32, so that a

Druckluftzufuhr zu dem Innenraum 22 des Turbinenrads 23 erfolgen kann. Der Kolben 29 weist eine Bohrung 34 auf,? durch eine gedrosselte Druckluftströmung in eine Kammer 35 zwischen dem Kolben und einem Einsatz 36 gelangen kann. Wie im folgenden noch näher erläutert werden soll, kann die Kammer 35 mit der Atmosphäre verbunden werden oder nicht, in Abhängigkeit von der Wirkungsweise des Reglers, die zur Beibehaltung einer konstanten Drehzahl der Welle ..!erforderlich ist. Wenn die Kammer 35 mit der Atmosphäre verbunden wird, wird durch die Druckluft in der Bohrung 20 eine beträchtlich höhere Kraft auf die Stirnfläche 33 des Kolbens als auf die Stirnfläche 37 am gegenüberliegenden Ende des Kolbens 29 ausgeübt. Die Differenz der ausgeübten Kräfte reicht aus, um die Feder 32 zusammenzudrücken, so daß dann Druckluft aus der Bohrung 20 in den Innenraum 22 strömen kann. Wenn andererseits die Kammer 35 nicht mit der Atmosphäre verbunden wird,- strömt Druckluft durch die Bohrung 34, so daß in der Kammer 35 derselbe Druck wie in der Bohrung 20 herrscht. Da dann die auf die Stirnflächen 33 und 37 des Kolbens 29 ausgeübten Kräfte entgegengesetzt gleich sind, wird durch die Feder 32 der Kolben 29 in An= lage gegen den Ventilsitz 30 gedrückt, so daß keine Druckluft in den Innenraum 22 eintreten kann und das Turbinenrad nicht angetrieben wird. Durch Änderung der Lage des Kolbens 29 wird deshalb die Druckluftzufuhr von der Bohrung 20 zu dem Innenraum 22 geändert, um die Drehzahl steuern zu können, mit der die Welle 15 angetrieben wird.Compressed air is supplied to the interior 22 of the turbine wheel 23 can. The piston 29 has a bore 34,? by a throttled Compressed air flow can pass into a chamber 35 between the piston and an insert 36. As in the following in more detail As will be explained, the chamber 35 may or may not be connected to the atmosphere depending on the mode of operation of the controller, which is necessary to maintain a constant speed of the shaft ..! When the chamber 35 with the atmosphere is connected, is a considerably higher force on the end face 33 of the piston than by the compressed air in the bore 20 exerted on the end face 37 at the opposite end of the piston 29. The difference in the forces exerted is sufficient to to compress the spring 32 so that compressed air can then flow from the bore 20 into the interior 22. On the other hand, if the Chamber 35 is not connected to the atmosphere, - compressed air flows through the bore 34, so that the same pressure prevails in the chamber 35 as in the bore 20. Since then those on the front surfaces 33 and 37 of the piston 29 are oppositely equal, the spring 32 of the piston 29 is in An = position pressed against the valve seat 30 so that no compressed air can enter the interior 22 and the turbine wheel is not driven will. By changing the position of the piston 29, the compressed air supply from the bore 20 to the interior 22 is therefore changed, in order to be able to control the speed at which the shaft 15 is driven.

Ein durch Zentrifugalkräfte betätigbares Kugelventil 40 steuert den Luftdruck in der Kammer 35. Zwischen einem Kanal 42 in dem Einsatz 36 ist ein Ventilsitz 41 ausgebildet,, welcher Kanal 42 mit der Kammer 35 in Verbindung steht. Über einen Kanal 43 kann • eine Verbindung mit der Atmosphäre durch einen rincprmigen Bereich zwischen der Welle 15 und dem Ansatz 14 erfolgen= Ein rohrförmiger Stopfen 44 hält eine Kugel 45 angrenzend an den Ventilsitz 41, wobei jedoch ein Spiel für die Kugel 45 vorgesehen ist, so daß diese in und außer Eingriff mit dem Ventilsitz 41 bewegt werden kann. Die Kugel 45 ist mit ihrem Schwerpunkt immer auf derjenigen Seite der Achse der Welle 15 angeordnet, daß bei einer Erhöhung der Drehzahl der Welle 15 durch Zentrifugalkraft ggegen den Sitz 41 mit einer entsprechend ansteigenden !^raft angedrücktA ball valve 40 which can be actuated by centrifugal forces controls the air pressure in the chamber 35. A valve seat 41 is formed between a channel 42 in the insert 36, which channel 42 communicates with the chamber 35. Via a channel 43 there can be • a connection with the atmosphere through a narrow area between the shaft 15 and the extension 14 = a tubular plug 44 holds a ball 45 adjacent to the valve seat 41, although there is clearance for the ball 45, so that it can be moved into and out of engagement with the valve seat 41. The ball 45 is always arranged with its emphasis on that side of the axis of the shaft 15, that with an increase in the speed of shaft 15 by centrifugal force ggegen the seat 41 with an increasing accordingly! Pressed ^ raft

Im !folgenden soll die Arbeitsweise näher erläutert werden. Bei geringen Drehzahlen des Turbinenrads 23 kann Druckluft von dem Druckluftschlauch 19 durch die Bohrung 34, die Kammer 35 und die Kanäle 43 und 42 in die Atmosphäre austreten. Deshalb ist der Druck in der Kammer 35 etwa gleich dem Atmosphärendruck, so daß durch die auf die Stirnfläche 33 ausgeübte Kraft der Kolben 29 nach rechts bewegt wird, so daß die. Druckluft aus der Bohrung 20 ungehindert in den Innenraum 22 einströmen kann. Bei ansteigender Drehzahl der Welle 15 wird die Kugel 45 fester gegen den Ventilsitz 41 angedrückt, so daß der Druck in der Kammer 35 ansteigt. Durch den Luftdruck in der Kammer 35 wird eine entsprechende Kraft auf die Stirnfläche 37 ausgeübt. Bei einer gewissen erhöhten Drehzahl der Turbine wird aufgrund des ansteigenden Drucks in der Kammer 35 in Verbindung mit der durch die Feder 32 ausgeübten Kraft der Kolben 29 fortschreitend nach links bewegt, so daß dann die Drehzahl der Welle 15 auf einem konstanten Wert gehalten wird. Wenn dann die Belastung der Zerstäuberscheibe 12 verringert wird, wird bei einer Erhöhung der Drehzahl der Welle 15 der Kolben 29 weiter nach links bewegt, um die Luftzufuhr zu drosseln, und damit die Drehzahl der Welle 15 zu regeln. Die Durch den Regler gesteuerte Drehzahl ist eine Funktion des Drucks der Druckluftzufuhr zu der Turbine.The method of operation will be explained in more detail below. At low Speeds of the turbine wheel 23 can be compressed air from the compressed air hose 19 through the bore 34, the chamber 35 and the channels 43 and 42 to the atmosphere. That's why the pressure is in the chamber 35 approximately equal to atmospheric pressure, so that by the force of the pistons 29 exerted on the end face 33 to the right is moved so that the. Compressed air can flow unhindered from the bore 20 into the interior 22. With increasing speed the shaft 15, the ball 45 is pressed more firmly against the valve seat 41, so that the pressure in the chamber 35 increases. By the air pressure in the chamber 35, a corresponding force is exerted on the end face 37. At a certain increased speed the turbine is due to the increasing pressure in the chamber 35 in conjunction with the force exerted by the spring 32 of Piston 29 moves progressively to the left, so that then the speed the shaft 15 is kept at a constant value. Then, when the load on the atomizer disk 12 is reduced, will with an increase in the speed of the shaft 15, the piston 29 is moved further to the left in order to throttle the air supply, and thus the To regulate the speed of the shaft 15. The speed controlled by the regulator is a function of the pressure of the compressed air supply to the Turbine.

Das Ende 17 der Welle 15 ragt durch einen Verteilerkopf 48 vor. Die Zerstauberscheibe 12 ist an dem vorstehenden Ende 17 der Welle angeordnet. Durch einen Schlauch 49 wird Lack durch einen Kanal 50 in den Verteilerkopf 48 durch ein Mundstück 51 einer ringförmigen Kammer 52 zugeführt, die auf der Rückseite der Zerstäuberscheibe 12 ausgebildet ist. Wenn sich die Zerstäuberscheibe mit einer hohen Drehzahl dreht, wird" der Lack in der Kammer 52 radial nach außen geschleudert und strömt entlang einer konischen Oberfläche 55. Der Lack strömt nach außen entlang der Oberfläche 55 bis er von einer äußeren Kante 56 an der Zerstauberscheibe 12 in der Form kleiner Tröpfchen weggeschleudert wird. Die Größe der weggeschleuderten Tröpfchen wird durch unterschiedliche Faktoren bestimmt, insbesondere die Drehzahl der Zerstäuberscheibe 12, die StrSmungsrate des Lacks und die Eigenschaften des Lacks.The end 17 of the shaft 15 protrudes through a distributor head 48. The atomizer disk 12 is arranged at the protruding end 17 of the shaft. Through a hose 49 paint is passed through a channel 50 into the distributor head 48 through a mouthpiece 51 of an annular Chamber 52 fed to the rear of the atomizer disk 12 is formed. When the atomizer disc rotates at high speed, the paint in chamber 52 becomes radial is thrown outward and flows along a conical surface 55. The paint flows outwardly along surface 55 until it extends from an outer edge 56 on the atomizer disk 12 in in the form of small droplets. The size of the ejected droplets is determined by various factors, in particular the speed of the atomizer disc 12, the Flow rate of the paint and the properties of the paint.

Dem Verteilerkopf 48 wird Druckluft durch eine Zuführeinrichtung zugeführt, die ähnlich wie die Zuführeinrichtung für den Lack ausgebildet ist. Ein nicht dargestellter Kanal verbindet die Druckluftleitung mit einer ringförmigen Kammer 59, die entlang der Stirnfläche des Verteilerkopfs angeordnet ist. Durch die Stirnfläche 60 erstrecken sich eine Anzahl von öffnungen 61, die mit der Kammer 59 in Verbindung stehen. Die öffnungen 61 sind mit gleichförmigen Abständen um den Umfang der Welle 15 angeordnet, so daß eine Luftströmung vorhanden ist, welche die Zerstäuberscheibe 12 umgibt, um einen Luftmantel zu bilden, durch den die von der Zerstäuberscheibe weggeschleuderten Lacktröpfchen auf das Werks.tück gerichtet werden.Compressed air is fed to the distributor head 48 through a feed device which is similar to the feed device for the paint is trained. A channel, not shown, connects the compressed air line with an annular chamber 59, which runs along the The end face of the distributor head is arranged. Through the face 60 extend a number of openings 61 which are in communication with the chamber 59. The openings 61 are with uniformly spaced around the circumference of the shaft 15, so that an air flow is present, which the atomizer disc 12 surrounds to form an air jacket through which the paint droplets ejected from the atomizer disc on the work piece will be straightened.

Um einen Eintriff von Lack oder Lösungsmittel in den Turbinenantrieb 11 oder die Lager 16 zu verhindern, ist ein Spritzring 62 auf der Welle 15 angeordnet. Der Spritzring 62 dreht sich mit der Welle 15 und verhindert einen Transport von Flüssigkeit entlang der Welle 15. Der Spritzring weist eine Lippe 63 auf, welche eine Lippe 65 an einer ortsfesten Ringdichtung 64 überlappt. Die Dichtung 64 ist mit dem Ansatz 14 versGhraubt, so daß sie sieht nicht mit der Welle 15 dreht. Wegen der dargestellten Ausbildung des Spritzrings 62 und der Dichtung 64 wird mit der Lippe 6 3 in Berührung gelangende Flüssigkeit zu dem Verteilerkopf 48 weggeschleudert, aus dem sie durch einen Abfluß 57 austreten kann. Es ist deshalb praktisch nicht möglich, daß Flüssigkeit entlang den- Oberflächenbereichen der Welle 15 eintreten kann. Auf der Welle 15 sitzt ferner eine Dichtung 66 aus Polytetrafluoräthylen mit einem Paßsitz. Dadurch wird eine noch bessere Abdichtung erzielt, um einen Durchtritt von Flüssigkeit entlang der axialen Länge der Welle 15 zu verhindern. Deshalb wird durch den Spritzring 62, die Dichtungen 64 und 66 gewährleistet, daß keine Flüssigkeit entlang der Welle 15 in den Turbinenantrieb 11 und die Lager 16 eintreten kann.About the penetration of paint or solvent into the turbine drive 11 or the bearings 16, a splash ring 62 is arranged on the shaft 15. The splash ring 62 rotates with it of the shaft 15 and prevents a transport of liquid along it of the shaft 15. The splash ring has a lip 63 which overlaps a lip 65 on a stationary ring seal 64. The seal 64 is screwed to the shoulder 14 so that it does not see the shaft 15 rotating. Because of the training shown of the splash ring 62 and the gasket 64, the liquid in contact with the lip 6 3 is delivered to the header 48 thrown away, from which it can exit through a drain 57. It is therefore practically impossible that liquid along the surface areas of the shaft 15 can occur. A seal 66 made of polytetrafluoroethylene is also seated on the shaft 15 with a snug fit. This creates an even better seal around the passage of liquid the axial length of the shaft 15 to prevent. Therefore it is ensured by the splash ring 62, the seals 64 and 66 that no liquid can enter the turbine drive 11 and the bearings 16 along the shaft 15.

Der beschriebene Turbinenantrieb wird deshalb derartig gesteuert, daß die Drehzahl der Zerstäuberscheibe auch bei deren unterschiedlichen Belastungen durch die Lackzufuhr weitgehend konstant gehalten wird. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Regler 2 8 zur Regelung der Drehzahl der Welle in der Welle 15 angeordnet. Gemäß einem abgewandelten Ausführungsbe'ispiel kann einThe turbine drive described is therefore controlled in such a way that the speed of the atomizer disk even when it is different Loads caused by the paint supply is kept largely constant. In the described embodiment, the Regulator 2 8 arranged in shaft 15 to regulate the speed of the shaft. According to a modified exemplary embodiment, a

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Regelventil für eine Druckluftzufuhr außerhalb der Spritzvorrichtung 10 angeordnet werden, beispielsweise in dem Druckluftschlauch 19. Zur Erzeugung eines von der Drehzahl der Welle 15 abhängigen Signals kann ein an sich bekannter elektrischer, magnetischer oder optischer Fühler vorgesehen werden. Dieses Signal wird einem Mikroprozessor zugeführt, um ein entsprechendes Signal für die Änderung der Einstellung des Regelventils zu erzeugen, um dadurch die Drehzahl der Turbine zu regeln. Ferner kann eine weitgehend konstante Drehzahl der Druckluftturbine zum Zwecke der Erzielung einer gleichfömrigen Zerstäubung bei unterschiedlicher Lackzuführrate dadurch erzielt werden, daßödie Lackζufuhrrate gemessen wird. Die Lackzufuhrrate wird dann mit gespeicherten, vorher gemessenen Lackzufuhrraten in Abhängigkeit von Luftzufuhrraten gemessen. Die Beziehung zwischen der Lackzufuhrrate, dem Druck der Druckluftzufuhr für die Turbine und die Turbinendrehzahl wird in einem Mikroprozessor gespeichert. Der Mikroprozessor bestimmt einen geeigneten Druck für die Druckluftzufuhr zu der Turbine, um durch Betätigung eines Drossel- \mtils die gewünschte Drehzahl zu bewirken.Control valve for a compressed air supply outside the spray device 10 are arranged, for example in the compressed air hose 19. To generate a signal that is dependent on the speed of the shaft 15, a known electrical, magnetic or optical sensor can be provided. This signal is fed to a microprocessor in order to generate a corresponding signal for changing the setting of the control valve to thereby control the speed of the turbine. Furthermore can a largely constant speed of the compressed air turbine for the purpose of achieving uniform atomization with different Paint feed rate can be achieved by measuring the paint feed rate. The paint feed rate is then with stored, previously measured paint feed rates as a function of measured from air supply rates. The relationship between the paint feed rate, the pressure of the compressed air supply for the turbine and the turbine speed is stored in a microprocessor. Of the The microprocessor determines a suitable pressure for the compressed air supply to the turbine in order to \ mtils to bring about the desired speed.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zahlreiche Abwandlungen möglich. Beispielsweise ist die beschriebene Spritzvorrichtung nicht nur zur Zerstäubung von Lack sondern auch von anderen Substanzen verwendbar. Ferner können anstelle des in dem Turbinenantrieb angeordneten Reglers auch andere an sich bekannte Konstruktionen von Reglern für Druckluftturbinen verwendet werden.There are numerous modifications to the embodiment described possible. For example, the spray device described is not only for the atomization of paint but also of other substances can be used. Furthermore, instead of the controller arranged in the turbine drive, other known controllers can also be used Constructions of regulators for air turbines are used.

Claims

DIPL-PHY ^ F FNn rf r ^ - -.:. 31338b /

MONKS 84 38 38

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TELEX: 621738patad

My file: C-4913

Applicant; Champion Spark Plug Company, Toledo, Ohio " USA

Claims

/ 1.JSpritzvorrichtung with a arranged on a shaft, through an atomizer disk that can be driven by a compressed air turbine, and with a device for supplying the substance to be sprayed a different flow rate to the atomizer disk, characterized in that a regulator (28) is provided to control the compressed air supply in order to keep the speed of the turbine (23) practically constant when the rate of delivery of the substance to be sprayed to the atomizing disk (12) changes.

2. Spray device according to claim 1, characterized in that that the controller has a valve device (30,31) for controlling the compressed air flow through the turbine wheel (23) has, and that a responsive to the speed of the shaft (15) Device is provided to adjust the valve device and to limit the speed of the shaft =

3. Injection device according to claim 2, characterized in that that the turbine wheel (23) is arranged on the shaft (15), and that the valve device is in a bore the shaft is provided.

4. Injection device according to claim 3, characterized in that that the speed of the shaft (15)

speaking device is a second valve (44) which is shown in the bore of the shaft is arranged and has a movable element (45), which when there is an increase exerted centrifugal force closes the second valve (44).