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Einrichtung zum Vernebeln flüssiger Farbe
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Vernebeln flüssiger Farbe,
mit einer um eine zentrale Achse rotierbaren Zerstäuberglocke, die an ihrem Grund
einen axialen Durchbruch und auf ihrer axialen Vorderseite eine ringförmige, koaxiale
Überströmungsfläche aufweist, deren radial innerer Rand mit dem axial vorderen Ende
des Durchbruches mittels einer Übergangs fläche verbunden ist; und mit einem koaxialen
Umlenkteil, das mit der axialen Rückseite seines Zentrums dem vorderen Durchbruchende
der Glocke axial gegenüberliegt und dessen radial äußerer Rand zusammen mit der
Glocke einen Ringspalt bildet, der den Übergang von der axialen Vorderseite des
Umlenkteiles auf die Überströmungsfläche der Glocke unterbricht, wobei die Übergangsfläche
der Glocke und die axiale Rückseite des Umlenkteiles einen spaltartigen Raum zwischen
Glocke und Umlenkteil begrenzen, welcher nur durch axiale Abstandshalter zwischen
Glocke und Umlenkteil örtlich unterbrochen ist.
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Bei der aus der DE-GMS 82 24 329 bekannten Einrichtung dieser Art,
mit einer am vorderen Ende eines koaxialen Farbzuführrohres sitzenden Düse, die
gegenüber dem Zentrum des Umlenkteiles axial ausmündet, kann es vorkommen, daß in
der flüssigen Farbe, z.B. Metallic-Basis-Lack, enthaltene Metallpigmente in dem
spaltartigen Raum zwischen Glocke und Umlenkteil agglomerieren und dort auch durch
Herausspülen von Farbresten nicht in ausreichendem Grade entfernt werden können.
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Infolgedessen kommt es beim Betrieb der bekannten Einrichtung vor,
daß nach einem Farbwechsel trotz zwischenzeitlichen Spülens die nächste Farbe in
dem spaltartigen Raum zwischen Glocke und Umlenkteil sitzende Metallpigmentagglomerate
los löst und einschließt, sodaß der Farbniederschlag unerwünschte Metallpigmente
enthält,
die den Farbauftrag als mangelhaft erscheinen lassen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine diesen Nachteil
vermeidende Einrichtung zum Vernebeln flüssiger Farbe zu schaffen, welche selbsttätig
dafür sorgt, daß sich in ihrem spaltartigen Raum zwischen Glocke und Umlenkteil
insbesondere Metallpigmentagglomerate oder andere Pigmentabsonderungen aus der zu
vernebelnden Farbe nicht festsetzen können, widrigenfalls herausgespült werden.
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Diese Aufgabe ist bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die rückseitige Oberfläche des Umlenkteiles
außerhalb seines Zentrums und/oder der dieser Oberfläche axial gegenüberliegende
Teil der Übergangsfläche der Glocke mit über die Flächenradien und den Achsumfang
verteilten lokalen Spaltbreitenanomalien versehen ist.
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Durch diese singulären Stellen des Spaltes, an denen dessen Normalbreite
variiert, wird überraschenderweise der Vorteil erreicht, daß Farbpigmentagglomerate,
die sich auf dem Weg der Farbe zu dem sie zerstäubenden Glockenrand bilden, sich
nicht im spaltartigen Raum zwischen Glocke und Umlenkteil festsetzen können oder,
falls doch einmal, beim Spülen der Glocke losgelöst und hinausgeschwemmt werden.
Dieses Phänomen ist möglicherweise darauf zurückzuführen, daß je zwei einander benachbarte
lokale Spaltbreitenanomalien einen zylindrischen Engpaß nach Venturi bilden, der
zu einer lokalen Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit Anlaß gibt, welche zu dem
paradoxen Ergebnis führt, daß dielokalen Spaltbreitenanomalien Farbpigmentagglomerate
nicht festhalten, sondern ausnahmsweise festgesetzte Agglomerate von den spaltbegrenzenden
Flächen ablösen.
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Die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen lokalen Spaltbreitenanomalien
ist zwar grundsätzlich beliebig und es kann auch das Zentrum des Umlenkteiles davon
betroffen sein; es hat sich jedoch erwiesen, daß auf das Zentrum des Umlenkteiles
beschränkte Spaltbreitenanomalien einen erheblich geringeren Effekt haben als Spaltbreitenanomalien
in einer Ringzone um
das Zentrum des Umlenkteiles herum, welches
sich radial bis an dessen Rand und auf diesen erstrecken kann.
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Daher ist bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Einrichtung vorgesehen, daß die Spaltbreitenanomalien zufallsstatistisch über die
ganze rückseitige Oberfläche des Umlenkteiles bzw. den ganzen dieser Oberfläche
gegenüberliegenden Übergangsflächenteil verstreut sind.
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Die Spaltbreitenanomalien werden vorzugsweise mittels Erhebungen und/oder
Vertiefungen der Fläche/n gebildet, beispielsweise mittels erprobter Körnerschläge,
die zugleich Erhebungen und konzentrische Vertiefungen entstehen lassen.
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Erforderlichenfalls kann auch der meist konische Ringspalt lokale
Breitenanomalien aufweisen, die auf die ungefähr achsparallelen Mantellinien des
Umlenkteilrandes und/oder der Übergangsfläche der Glocke sowie über den Achsumfang
verteilt sind.
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Am besten ist es, falls die Spaltbreitenanomalien Erhebungen aufweisen,
deren Höhe über der die Anomalien aufweisenden Fläche/n kleiner ist als die normale
Spaltbreite, sodaß die Erhebungen an der Gegenfläche zu dieser Fläche nicht anliegen,
denn dadurch werden Engstellen zwischen den spaltbildenden Flächen vermieden, welche
gerade die unerwünschte Festsetzung von Farbpigmentagglomeraten an diesen Engstellen
verursachen könnten.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand einer durch die Zeichnung beispielhaft
dargestellten zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung im
einzelnen erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen zentralen Längsschnitt durch Zerstäuberglocke
und glatt dargestelltes Umlenkteil der Ausführungsform; Fig. 2 einen zentralen Längsschnitt
durch dieses Umlenkteil; Fig. 3 eine Rückansicht des Umlenkteils in Richtung des
Pfeiles III in Fig. 2; und Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 2 gemäß
Kreis IV in Fig. 2.
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Eine hauptsächlich rotationssymmetrische rotierbare Zerstäuberglocke
10 mit einem eingesetzten, im wesentlichen rotationssymmetrischen Umlenkteil 28
der im übrigen nicht dargestellten erfindungsgemäßen Einrichtung besteht aus einem
kreisscheibenförmigen Boden 12 mit zentraler, axial nach vorn konvex aufgeweiteter
Bohrung 14 als Durchbruch, deren Achse die Glockenachse 16 bestimmt; aus einem an
den kreisringförmigen Rand des Bodens 12 angeformten konischen Ring 18, der axial
nach vorn, d.h. in Fig. 1 nach links, divergiert; und aus einer an den Ring 18 angeformten
axial nach vorn vorspringenden, ringförmigen Lippe 20 mit einer radial inneren,axial
vorderen Sprühkante 60 und einer axial äußeren,axial hinteren elektrostatischen
Ladekante 62, die umlaufen und im Profil je rechtwinklig sowie durch eine Hohlkehle
64 verbunden sind.
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Auf ihrer axial vorderen Stirnseite weist die Zerstäuberglocke 10
eine ringförmige,koaxiale Überströmungsfläche 24 auf, deren radial innerer Rand
mit dem axial vorderen Ende der Bohrung 14 mittels einer im Profil stumpfwinkligen
Übergangsfläche 26 verbunden ist, deren in einer radialen Ebene liegender ringförmiger
Teil 26.1 den Grund der Glocke 10 und
deren in einer Kegelmantelfläche
mit der Achse 16 liegender ringförmiger Teil 26.2 die Innenseite des Glockenringes
18 bildet.
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Die Zerstäuberglocke 10 ist mit dem im zentralen Längsschnitt grdßtenteils
trapezförmigen Umlenkteil 28 versehen, dessen in einer radialen Ebene liegende axiale
Vorderfläche 30 mit der Überströmungsfläche 24 der Glocke 10 in geringem Abstand
bündig liegt und das im übrigen mit der Übergangs fläche 26 der Glocke einen spaltartigen
Zwischenraum 32 bildet, dessen Breite von vorzugsweise 0,5 bis 0,7 mm überwiegend
konstant ist und welcher an der Überströmungsfläche 24 einen Ringspalt 34 bildet.
An drei gleichmäßig um die Achse 16 verteilten Stellen ist das Umlenkteil 28 mittels
je eines Abstandshalters 36 gehalten, die je als Außenbund einer zylindrischen,achsparallel
angeordneten Hülse 37 ausgebildet und zwischen der hier völlig ebenen Rückfläche
29 des Umlenkteils 28 und dem Glockengrund 26.1 eingeklemmt sind,wobei in jeder
Hülse 37 eine Schraube 56 steckt, deren Kopf in der Glocke 10 versenkt ist und welche
in das Umlenkteil 28 geschraubt ist.
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Auf seiner dem Glockenboden 12 zugewandten Rückseite ist das Umlenkteil
28 mit einem Einsatz 38 in einer auf die Vorderseite des Umlenkteiles durchgehenden
Ausnehmung 40 desselben versehen, die mittels des Einsatzes ein teilweises Ableiten
der axial nach vorn gerichteten Farbströmung durch die Glockenbohrung 14 auf die
Vorderfläche 30 des Umlenkteiles 28 bewirkt. Dazu weist der Einsatz 38 eine der
Bohrung benachbarte axiale Sackbohrung 42 und mehrere an diese anschließende radiale
Querbohrungen 58 auf, die am Grund der hier vorn glockenförmigen Ausnehmung 40 ausmünden.
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Die Zerstäuberglocke 10 ist auf ihrer axialen Rückseite mit einem
an ihren Boden 12 angeformten kreiszylindrischen Stutzen 48 versehen, in dessen
Gewindeeinsatz 49 das axial vordere Ende einer nicht dargestellten Hohlwelle zur
Rotation der Glocke um ihre Achse 16 einschraubbar ist. Innerhalb der Hohlwelle
liegt ein bei Drehung der Zerstäuberglocke 10
stillstehendes ebenfalls
nicht dargestelltes Farbzuführrohr, an dessen axial vorderem Ende eine nicht gezeigte
Farbdüse angeordnet ist, die gegenüber der rückwärtigen Mündung der Bohrung 14 oder
in dieser, Farbe axial nach vorn gegen den im Zentrum des Umlenkteiles 28 sitzenden
Einsatz 38 austreten läßt, wobei der Hauptstrom der Farbe rechtwinklig radial nach
außen in den spaltartigen Zwischenraum 32 abgelenkt wird, von dem aus die Farbe
durch den Ringspalt 34 auf die Überströmungsfläche 24 gelangt, die an der Absprühkante
60 mit einer erhabenen Rändelung 25 versehen ist, mittels deren eine verbesserte
Vereinzelung des Farbfilmes in Farbtröpfchen an der Absprühkante 60 durchführbar
ist. Die an der Kante 60 mechanisch abgeschleuderten Farbtröpfchen werden mittels
der Ladekante 62 elektrostatisch geladen und im elektrostatischen Feld zu einem
zu färbenden Gegenstand, beispielsweise einer Automobilkarosserie, transportiert.
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Bei der im Ausführungsbeispiel zylindrischen Gestaltung der Abstandshalter
36 werden diese von der im Zwischenraum 32 fließenden Farbe glatt umströmt, sodaß
sich an ihnen Farbe nicht festsetzen kann.
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Eine stufenförmige radiale Erweiterung 15 der Bohrung 14 des Glockenbodens
12 geht glatt in die rückwärtig mit einem Innengewinde zum Einschrauben des Gewindeeinsatzes
49 versehene Bohrung 47 des Stutzens 48 über. An der Übergangsstelle münden mehrere
auf den Achsumfang verteilte,nahezu radiale Schrägbohrungen 66 in die Bohrungserweiterung
15.
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Radial außen münden die Schrägbohrungen 66 an der Übergangsstelle
des Stutzens 48 in den Glockenboden 12. Diese Schrägbohrungen 66 verbinden das radial
Äußere des Stutzens 48 mit dessen radial Innerem.
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Erfindungsgemäß ist das Umlenkteil 28 an seiner ebenen ringförmigen
Rückfläche 29 radial zwischen seiner zentralen Ausnehmung 40 und seiner den Ringspalt
34 radial innen begrenzenden, radial äußeren Randfläche 31 mit mehreren bezüglich
der
Glockenachse 16 äquidistant konzentrischen Reihen von je auf einer Kreislinie liegenden
äquidistanten Stellen 68 versehen, die je nach Radius in verschiedener Anzahl vorhanden
sind und je eine kreisringförmige Erhebung 70 mit einer kegelförmigen Vertiefung
72 aufweisen, wobei Erhebung und Vertiefung bezüglich einer zur Glockenachse 16
parallelen Achse (74) senkrecht zur Rückfläche 29,koaxial angeordnet sind und die
Kegelhöhe jeder Vertiefung 72 größer ist als der achsparallel gemessene Höhenunterschied
zwischen der Rückfläche 29 und dem die Vertiefung säumenden Rand 76 der zugeordneten
Erhebung 70, die außerhalb der Vertiefung 72 ein ungefähr S-förmiges Profil aufweist.
Die so gestalteten Stellen 68 der Rückfläche 29 des Umlenkteils 28 sind durch achsparallelen
Einschlag der kegelförmigen Spitze eines Körners in die Rückfläche erhalten worden.
Ein solcher Körnerschlag verdrängt das Material, beispielsweise Aluminium, des Umlenkteiles
28 in einer Volumenmenge, die dem Hohlraum der Vertiefungsspitze auf der dem Erhebungsrand
abgewandten Seite der Ebene der Rückfläche 28 entspricht und ungefähr mit der Volumenmenge
der Erhebung 70 über die Rückfläche übereinstimmt, wie die Schraffur in Fig. 4 andeutet.
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Im Ausführungsbeispiel sind drei Reihen von Stellen 68 mit zweimal
zwölf bzw. einundzwanzig statt vierundzwanzig (wegen des Eingriffs dreier Schrauben
56 in das Umlenkteil 28)Stellen vorgesehen, wovon im Einzelfall durchaus abgewichen
werden kann. Unabhängig davon ergeben sich durch die über die ganze Rückfläche 29
des Umlenkteiles 28 verteilten Erhebungen 70 mit ihren Vertiefungen 72 an allen
Stellen 68 definierte lokale Anomalien der Breite des spaltartigen Zwischenraumes
32, der wie gesagt von der Rückfläche 29 und dem ihr axial gegenüberliegenden Teil
26.1 der Ubergangsfläche 26 der Glocke 10 axial begrenzt ist. Dabei ist die Anordnung
so getroffen, daß jede der Erhebungen 70 den axial gegenüberliegenden Flächenteil
26.1 berührt, sodaß an den Stellen 68 die Farbe um die Erhebungen 70 herumfließt,
wobei möglicherweise Turbulenzen auf-
treten, die verhindern, daß
sich Farbpigmentagglomerate in dem Zwischenraum 32 außerhalb der Stellen 68, aber
auch an diesen selbst, festsetzen können.
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