DE3145637A1

DE3145637A1 - "vorrichtung zum regeln eines zentrifugalzerstaeubers"

Info

Publication number: DE3145637A1
Application number: DE19813145637
Authority: DE
Inventors: Arthur T. 60302 Oal Park Ill. Kroll
Original assignee: Graco Inc
Current assignee: Graco Inc
Priority date: 1980-11-19
Filing date: 1981-11-17
Publication date: 1982-08-12
Also published as: FR2494139A1; GB2087264A; JPS57119862A; DE8133609U1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verbessungen eines Zentrifugalzerstäubers für Farbe, und insbesondere auf eine Verbesserung der Bereitstellung einer konstanten Winkeldrehung der Zerstäuberscheibe während der Betriebsbedingungen des Beschicken und Entladens von Farbe zur Scheibe.

Die Erfindung umfaßt eine Kombination eines Zentrifugalzerstäubers, der durch eine Luftturbine angetrieben wird, wobei die Luftturbine mindestens zwei Eingänge zum Zuführen von Antriebsdruckluft aufweist. Ein erster Eingang ist mit einer Druckluftquelle für einen ersten voreingestellten Druck und ein zweiter Eingang mit einer Luftquelle mit einem zweiten voreingestellten Druck mittels eines Ventiles verbunden, wobei das Ventil durch ein Signal betätigt wird, welches mit einem Signal korrespondiert, welches den Farbstrom zu dem äentrifugalzerstauber ermöglicht. Erfindungsgemäß ist auch die manuelle Betätigung des Ventiles beabsichtigt.

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Bankverbindung: Bayer. Vtreinjbank München, Konto «20404 (BLZ70020270) · Poitidieekkonto: MOnchen 27044-802 (BLZ70010080}

(nur PA Dipl.-Ing. S. Staeger)

β * es

Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin,
eine konstante Zerstäuberdrehzahl bei einem Zentrifugalzerstäuber für Farbe während der Betriebsbedingungen ohne
Beladung und mit voller Ladung aufrechtzuerhalten.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen

Zentrifugalzerstäuber mit einer konstanten Drehzahl zu ₍

schaffen, bei dem zusätzlicher Luftdruck zugeführt wird, ■

um den Zerstäuber anzutreiben, jedoch nur,wenn die Ladungsbedingungen einen derartigen zusätzlichen Druck erfordern.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen: · '

Fig.1 ein schematlsches und symbolisches Diagramm

der Erfindung, und «

Fig.2 eine Luftturbinenanordnung, die zum Gebrauch für j die Erfindung angepaßt ist. - j

In den Figuren ist in schematischer und symbolischer Form ein i bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. j

Vorzugsweise ist ein Zentrifugalzerstäuber 10 in einer
Spritzkabine mit einem ebenfalls vorhandenen beweglichen

Förderband angeordnet. Der Zerstäuber ist in der Nähe des |

Förderbandes vorgesehen, so daß Artikel, die von dem Förderband ,

getragen werden', vorder Scheibe 12 vorbeikommen. Die Scheibe 12 j

ist mit einer Hochgeschwindigkeitsluftturbine 28 verbunden, wie j

in Fig. 2 dargestellt, um hohe Drehzahlen zu erreichen. Eine ■

Druckluftleitung 16 ist mit einer Druckluftquelle (nicht dar- {

gestellt) verbunden, die im allgemeinen einen Druckbereich

von 30 bis 150 pounds per square inch (psi) aufweist (1 psi = ; 0,07031 kp/cm², 30 - 150 psi = 2,19 - 10,97 kp/cm²). j

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Die Druckluftleitung 16 ist ihrerseits mit drei Luftdruckreglern 18, 20 und 22 verbunden. Diese Druckluftregler sind von der Art, wie sie allgemein in der Industrie verwendet werden, beispielsweise Modell R 10, hergestellt von der Firma Watts Regulator Company. Die Druckregler 18, 20 und 22 können manuell gesetzt werden, um bei den jeweiligen Ausgangsleitungen einen geregelten Luftdruck zu erhalten. Zwischen dem Druckregler 18 und dem Zerstäuber 10 ist eine erste Lufteinlaßleitung 14 vorgesehen. Der Druckregler 20 ist mit einem T-Verbindungsstück 42 verbunden, welches in Verbindung mit den Luftleitungen 44 und 46 steht. Die Leitung 46 steht mit einem manuell betätigbaren Ventil 38 in Strömungsverbindung, das ein in der Industrie gebräuchliches Ventil ist, beispielsweise Modell MJV-3, hergestellt von der Firma Clippard Instrument Lab. Das Ventil 38 weist einen Betätigungsdruckknopf 39 auf; es gestattet, wenn der Kopf manuell eingedrückt wird, den Durchfluß der Druckluft von der Einlaßleitung 46 zu der Auslaßleitung 48· Die Leitung 44 steht in Strömungsverbindung mit dem Magnetventil 36, welches seinerseits mit der Druckluftleitung 50 in Verbindung steht. Das Magnetventil 36 wird über einen Draht 52 durch ein elektrisches Signal betätigt, welches in dem Magnetventil 36 eine elektrische Spule erregt, um die magnetische Betätigung des Ventiles zu verursachen. Die Betätigung des Ventiles 36 gestattet der Druck luft von der Leitung 44 zu der Leitung 50 zu strömen. Die Leitungen 48 und 50 sind über ein Fieberventil 32 miteinander verbunden, welches Ventil von einer in der Industrie gebräuchlichen Art ist, zum Beispiel Modell MJSV-1, hergestellt von der Firma Clippard Instrument Lab.

Das Ventil 32 ist mit einem T-Verbindungsstück 54 in Strömungsverbindung, dessen eine Seite über die Leitung 26 zu einem Luftbetätiger 21 eines Farbausgabeventil 19 führt. Das Farbausgabeventil 19 kann ein handelsübliches Ventil sein, wie z.B. Modell 2Q5-435, hergestellt durch die Firma der Erfinder.

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β *

Der andere Ausgang des T-förmigen Verbindungsstückes 54

steht mit dem Luftbetätiger 35 des Ventils 34 in Verbindung.

Das Ausgabeventil 19 steht in Strömungsverbindung mit einer

Farbausgabevorrichtung (nicht dargestellt) , um den Fluß der

Farbe durch die Farbeinlaßleitung 30 zu bewirken. ,

Der Druckregler 22 steht mit dem Ventil 34 über die Leitung 33
in Verbindung. Das Aufbringen von Druckluft auf den Betätiger 35 ; verursacht eine Betätigung des Ventils 34, wodurch die Strömung
der Druckluft aus der Leitung 33 zu der zweiten Drucklufteinlaßleitung 15 und zu dem Zerstäuber 10 ermöglicht wird.

Der Draht 52 führt zu einem automatischen Regler-oder Steuergerät 25, das verschiedene Ausbildung aufweisen kann. Beispiels- ! weise kann das Gerät ein einfacher Schaltmechanismus sein, der ^: mit dem Förderband zusammengekoppelt ist, um ein Signal über die ! Leitung 52 zu schicken, wenn immer ein Artikel, der lackiert
werden soll, in die Nähe der Scheibe 12 in der Spritzkabine J

gelangt. Alternativ dazu kann das Gerät 25 ein programmierbarer
Digitalcomputer sein, der in Verbindung mit automatischen Betriebsfließbändern steht, wobei eine der Funktionen des Computers
darin besteht, die Betätigung des Zentrifugalzerstäubers 10 zu
regeln. Ein derartiges System überwacht den Fortgang der Teile
auf den Bändern und betätigt die verschiedenen automatischen
Werkzeuge, um Arbeitseingriffe an diesen Teilen vorzunehmen. ■

In Verbindung mit den Überwachungs- und Betätigungsfunktionen,
die ein derartiger automatischer Regler ausübt, kann er ebenfalls [ ein elektrisches Signal auf der Leitung 52 zum Zwecke der Be- · tätigung des Ventiles 36 zu erzeugen, und zwar für eine Betätigung, i

die nachstehend beschrieben wird. Der Regler oder das Steuer- j gerät 25 ist nicht Gegenstand der Erfindung, es dient lediglich J als Vorrichtung ein elektrisches Betätigungssignal für das Ven- j

til 36 zu erzeugen» !

In Figur 2 ist ein Zentrifugalzerstäuber 10 mit einem weggebrochenen Bereich dargestellt. Auch eine Luftturbine 2'8 ist teilweise weggebrochen dargestellt.

Die Luftturbine 28 weist ein Ausgangswelle 29 auf, die an die Luftturbine angekoppelt ist und mit dieser rotiert, an welcher die Scheibe 12 fest angeordnet ist. Eine Luftleitung 14 durchquert das hintere Gehäuse 11 des Zerstäubers 10 und ist mit der Luftturbine 28 über eine geeignete Kupplung verbunden. Diese Verbindung gestattet es der Druckluft, in der Luftleitung 14 in das Innere der Luftturbine 28 einzutreten, um eine Rotation der Welle 29 mit einer vorbestimmten Drehzahl,welche eine Funktion des Luftdruckes in der Leitung ist, zu bewirken.

Durch eine zweite öffnung des hinteren Gehäuses des Zerstäubers führt eine Luftleitung 15, die ebenfalls mit der Luftturbine 28 verbunden ist, um einen zweiten Drucklufteinlaß in die Luftturbine für die Drehgeschwindigkeit der Welle 29 vorzusehen. Die Drehzahl der Welle 29 ist daher bestimmt durch die additive Kombination der Luftdrücke in den Leitungen 14 und 15, so daß sie mit einer ersten vorbestimmten Geschwindigkeit dreht, wenn eine der Luftleitungen mit Druck beaufschlagt ist und mit einer zweiten wesentlich höheren Drehzahl, wenn beide Leitungen mit Druck beaufschlagt sind.

Durch eine dritte öffnung in dem hinteren Gehäuse 11 des Zerstäubers 10 führt eine Farbleitung 30 und verläuft weiter durch das vordere Gehäuse 13 des Zerstäubers 10. Die Farbleitung 30 mündet in eine ringförmige öffnung der Scheibe 12, um den Farbfluß auf die vordere Oberfläche der Scheibe 12 zu ermöglichen. Während die Farbe an einem einzigen Punkt, nämlich an der öffnung der Farbleitung 30 zu geführt wird, verursacht die hohe Drehzahl der Scheibe 12, daß diese Farbe gleichmäßig über die vordere Oberfläche der Scheibe 12 verteilt wird.

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I - - 9 - ■'

ϊ ι

I ·;

Während des Betriebes wird der Druckregler 18 zunächst ein- , gestellt, um einen vorbestimmten Luftdruck in der Leitung 14 ; herzustellen, um die Rotation der Welle 29 und der Scheibe 12
mit einer ersten vorbestimmten Drehzahl zu bewirken. Dies um- ; faßt die Drehzahl des Zerstäubers unter unbelasteten Bedingungen und kann unter Verwendung eines Tachometermeßgerätes i gesetzt werden, welches die Drehzahl mißt, Während das genaue I Einstellen von dem Druckregler geschieht. Als nächstes wird ! ein Signal auf die Leitung 52 gegeben, um das Ventil 36 ■ zu betätigen, wobei der Druckregler 20 eingestellt wird, einen
vorbestimmten "Pilotdruck" für alle über die Leitungen 35 und ; 36 lu-ftbetätigten Ventile bereitzustellen. Die Leitung 26 . ist mit dem Farbausgabebetätigungsventil 21 verbunden, um die j Betätigung des Ausgabeventils 19 zu bewirken, wodurch der ; FarbfHuß durch die Farbleitung 30 besorgt wird. Der Druck- j reglet 22 wird eingestellt, um einen zweiten vorbestimmten

Druck? in der Leitung 15 bereitzustellen, welcher zusätzlich

aufgebracht wird, um die Turbine 28 und bei die Scheibe 12 ·

mit e|iner vorbestimmten Geschwindigkeit anzutreiben, welche [

vorbe^stimmt ist, je nach den gewünschten Farbflußbedingungen. t

Beispielsweise kann der Druckregler 18 auf eine niedrige )

DrucHstellung gesetzt werden, um eine relativ geringe Dreh- . ι

zahlfder Scheibe 12 während der Zeit zu bewirken, in der die j

Farbe nicht aufgebracht wird. Der Druckregler 22 kann gesetzt j

werden, um ein gewünschtes Farbflußverhältnis und eine Drehzahl- !

kombination der Scheibe 12 bereitzustellen, um die gewünschte ■

FiImOeschichtung unter den optimalen Zerstäubungsbedingungen } des iarbflusses vorzusehen. Wenn die Ventile einmal entsprechend
dieser vorbestimmten Form gesetzt sind, kann das System kontinuierlich oder intermittierend durch das bloße Betätigen oder
Nichtjbetätigen des Signals auf der Leitung 52 betrieben werden.

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Alternativ dazu kann das System durch eine manuelle Betätigung des Ventils 38 betrieben werden. Beispielsweise kann ein Sensoritiechanismus, der in Beziehung mit dem Förderband steht und an diesem befestigt ist, ein Signal auf die Leitung 52 aufbringen, so daß der Zerstäuber Farbe nur dann liefert, wenn ein Artikel auf dem Förderband geeignet positioniert ist, um die zerstäubte Farbe der Scheibe 12 aufzunehmen. Alternativ dazu und in komplexeren Systemen kann die Leitung 52 über einen Computer oder andere Prozeßrechnereinrichtungen beaufschlagt werden, welche nicht nur die Betätigung des Zerstäubers, sondern auch die Operationen der Förderbandlinie gemäß den unterschiedlichsten Bedingungen steuert.

Die vorliegende Erfindung kann in anderen speziellen Ausbindungsformen verkörpert werden, ohne von dem Inhalt der wesentlichen Bestandteile anzuweichen; daher ist das vorliegende Ausführungsbeispiel in allen Beziehungen lediglich als ein Beispiel und nicht als in irgendeiner Weise die Erfindung beschränkend anzusehen. Um den Schutzbereich der Erfindung abzugrenzen, wird Bezug genommen auf die beigefügten Patentansprüche ebenso wie auf die vorhergehende Beschreibung der Erfindung.

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Claims

PATENTANWÄLTE

dr.-IN Q. H. FINCKE

DIP L. -INQ. H. BOHR

Dipl.-ing. S. STAEGER

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Patentanwälte Dr. Finde · Bohr · Staeger · Müllerrtr. 31 · 8000 München 5

Graco Inc., 11th Avenue N.E.
Minneapolis, Minnesota U.S.A.

MOIIerstroBe 31
BOOO MÖNCHE 3145637
_{N Bi} 17. Nov. 1981 • · « ® (089)'266060
4* Claims München
Telex: 523903 claim d Ihre/Your Ref.:
Untere/Our Ref.: " 738 - Sp/Ey N München S

Vorrichtung zum Regeln eines Zentrifugalzerstäubers

PATENTANSPRÜCHE

f 1.J Vorrichtung zum Regeln des Betriebes eines Zentrifugalzerstäubers mit einer Luftturbine, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Druckluftleitung (14) mit der Luftturbine (10) zum Bereitstellen einer Dreh-Antriebskraft für eine erste bestimmte Drehzahl verbunden ist, daß eine zweite Druckluftleitung (33) an ein Luftventil (34) angeschlossen ist, wobei der Ausgang des Luftventils (34) mit der Luftturbine (10) zwecks Bereitstellung einer Drehantriebskraft für eine zweite vorbestimmte Drehzahl verbunden ist, daß eine Flüssigkeit-Zuführleitung (30) zu dem Zerstäuber, die ein Flüssigkeitsausgabeventxl (19) aufweist und Mittel zum im wesentlichen gleichzeitigen Betätigen des Luftventils und des Flüssigkeitsausgabeventils vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel ein Magnetventil (30) aufweisen, das mit dem Luftventil und dem Flüssigkeitsausgabeventxl verbunden ist, wobei das Magnetventil über ein elektrisches Signal (52) betätigbar ist.

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Bonkvsrbindungi Öayer. Verainabank MOnchen, Konto 620404 (BLZ70020270) · Po»t«checkkonto■ München 27044-802 (BLZ70010080)

[nur PA Dlpl.-Ing. S. Staeger)
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Betätigungsmittel ein manuell betätigbares Ventil (38) aufweisen, welches parallel zu dem Magnetventil angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch-1-, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Druckregler (18) in der ersten Druckluftleitung (14) und ein zweiter Druckregler (22) in der zweiten Druckluftleitung (33) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel eine dritte Druckluftleitung (44) mit einem Magnetventil (36) aufweisen, welches Magnetventil über ein elektrisches Signal (52) betätigbar ist, um die dritte Druckluftleitung im wesentlichen gleichzeitig mit dem Luftventil (34) und dem Flüssigkeitsausgabeventil (19) zu betätigen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, > daß ein dritter Druckluftregler (20) in der dritten Druckluftleitung vorgesehen sind. ^!
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, der zweite und der dritte Druckluftregler in Störmungsverbindung mit einer gemeinsamen Druckluftquelle (16) stehen.
8. Vorrichtung zum Regeln des Betriebes eines Zentrifugalzerstäubers mit einer Luftturbine, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckluftquelle (16) vorgesehen ist, daß ein erster Druckregler (18) mit der Druckquelle verbunden ist und eine Leitung (14) den Druckregler mit dem Zerstäuber strömungsverbindet, daß ein zweiter Druckregler (22) an die Druckquelle angeschlossen ist und ein erstes luftbetätigtes Ventil (34) mit dem zweiten Druckregler strömungsverbunden ist und eine

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Leitung (15) eine Strömungsverbindung zwischen dem ersten j

luftbetätigten Ventil und dem Zerstäuber herstellt, daß j

ein dritter Druckregler (20) vorgesehen ist, welcher mit ·

der Druckquelle und einem elektrischen Magnetventil verbun- j

ϊ den ist, daß eine Flüssigkeitszuführleitung (30) in Strömungs- |

Verbindung mit dem Zerstäuber steht, wobei ein zweites luft- f betätigtes Ventil (19) in dieser Flüssigkeitszuführleitung

vorgesehen ist, und das Luftverbindungsmittel (50, 32, 5Λ)

von dem elektrischen Magnetventil zu dem ersten und dem

zweiten luftbetätigten Ventilen führen, um diese im wesentlichen

gleichzeitig mit dem elektrischen Erregen des Magnetventils

zu betätigen.