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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Rotationszerstäuber nach
dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Zerstäuben von
Beschichtungsstoff nach dem Oberbegriff von Anspruch 10. Ein solcher
Zerstäuber
und ein solches Verfahren sind aus
JP 09 094488 A bekannt. Ein ähnlicher
Rotationszerstäuber
ist aus
EP-A-0 803 293 bekannt.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Elektrostatische
Beschichtungssysteme mit Glockenbechern, die sich mit hohen Drehzahlen
drehen, um einen flüssigen
Beschichtungsstoff zu zerstäuben,
sind bekannt. Bei einigen elektrostatischen Beschichtungssystemen
wird flüssiger
Beschichtungsstoff auf eine konkave Innenfläche des rotierenden Glockenbechers
durch ein Zufuhrrohr hindurch aufgebracht, das sich entlang der
Drehachse des Glockenbechers erstreckt. Die durch den rotierenden Glockenbecher
erzeugten Kräfte
wirken auf den flüssigen
Beschichtungsstoff, wodurch ein Film aus Beschichtungsstoff über der
Innenfläche
des Glockenbechers ausgebildet wird. Der Film aus Beschichtungsstoff
fließt
entlang der Innenfläche
des Glockenbechers in Richtung einer vorderen Austrittskante des
Glockenbechers, und eine Spannungsquelle lädt den fließenden Film aus Beschichtungsstoff
elektrostatisch auf. An der Austrittskante des rotierenden Glockenbechers
wird der Film aus Beschichtungsstoff als ein elektrostatisch geladener
Nebel abgegeben, der auf einen entgegengesetzt geladenen Gegenstand,
der beschichtet werden soll, gerichtet ist.
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Es
ist erwünscht,
dass elektrostatische Beschichtungs systeme den Beschichtungsstoff
gleichmäßig auf
die beschichteten Gegenstände
aufbringen. Bei einigen herkömmlichen
elektrostatischen Beschichtungssystemen sammeln sich jedoch Klumpen
aus teilweise getrocknetem Beschichtungsstoff am Ende des Zufuhrrohres
neben dem rotierenden Glockenbecher an. Von Zeit zu Zeit tropft
die angesammelte Farbe vom Ende des Zufuhrrohres auf den rotierenden
Glockenbecher und wird auf einen beschichteten Gegenstand aufgeschleudert,
wodurch ein Defekt in der Beschichtung entsteht, der während eines
Nacharbeitens im Anschluss an den Beschichtungsprozess von dem Gegenstand
wegpoliert oder auf sonstige Weise entfernt werden muss. Es ist
darum wünschenswert,
das Ansammeln von Farbe an den Enden von Zufuhrrohren von Rotationszerstäubern zu
verringern.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung enthält ein
Rotationszerstäuber
eine Welle, die um eine Achse drehbar ist, und einen Glockenbecher,
der mit der Welle gekoppelt ist. Die Welle weist einen Durchgang auf,
der sich längs
entlang der Welle erstreckt. Der Glockenbecher weist einen Innenraum
auf, der durch einen axial hinteren metallischen Rückbereich,
eine axial vordere metallische Austrittskante und einen metallischen
Seitenbereich definiert ist, der sich von dem Rückbereich in Richtung der Austrittskante
erstreckt und an der Austrittskante endet. Der Rückbereich enthält eine
Auslassöffnung
mit einem vorderen Ende. Der Rückbereich
enthält
einen Zwischenabschnitt zwischen dem vorderen Ende und dem Seitenbereich.
Der Zwischenabschnitt ist axial weiter von der Austrittskante entfernt,
als das vordere Ende axial von der Austrittskante entfernt ist.
Ein Zufuhrrohr ist in dem Durchgang angeordnet und weist ein Austrittsende
auf, durch das flüssiger
Beschichtungsstoff abgegeben wird.
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Zur
Veranschaulichung bestehen gemäß diesem
Aspekt der Erfindung der Rückbereich,
die Austrittskante und der Seitenbereich alle aus dem gleichen Metall.
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Zur
Veranschaulichung bestehen gemäß diesem
Aspekt der Erfindung der metallische Rückbereich, die metallische
Austrittskante und der metallische Seitenbereich alle aus Aluminium.
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Alternativ
bestehen zur Veranschaulichung gemäß diesem Aspekt der Erfindung
der metallische Rückbereich,
die metallische Austrittskante und der metallische Seitenbereich
alle Titan.
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Zur
Veranschaulichung befindet sich gemäß diesem Aspekt der Erfindung
das Austrittsende axial vor dem Zwischenabschnitt.
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Alternativ
ist zur Veranschaulichung gemäß diesem
Aspekt der Erfindung das Austrittsende im Wesentlichen in derselben
Ebene wie das vordere Ende angeordnet.
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Zur
Veranschaulichung enthält
gemäß diesem
Aspekt der Erfindung die Auslassöffnung
eine etwa kegelstumpfförmige
Fläche
mit einer Basis, die dem Zwischenabschnitt benachbart angeordnet
ist.
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Des
Weiteren enthält
zur Veranschaulichung gemäß diesem
Aspekt der Erfindung die Vorrichtung eine Hochspannungsquelle, die
an den Rotationszerstäuber
gekoppelt ist, um eine elektrische Ladung für den Beschichtungsstoff bereitzustellen,
der aus der Austrittskante austritt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Verfahren zum Zerstäuben von
Beschichtungsstoff das Bereitstellen eines Glockenbechers, der einen
Innenraum aufweist, der durch einen axial hinteren metallischen
Rückbereich,
eine axial vordere metallische Austrittskante und einen metallischen
Seitenbereich definiert ist, der sich von dem Rückbereich in Richtung der Austrittskante
erstreckt und an der Austrittskante endet. Der Rückbereich enthält eine
Auslassöffnung
mit einem vorderen Ende. Der Rückbereich
enthält
zwischen dem vorderen Ende und dem Seitenbereich einen Zwischenabschnitt.
Der Zwischenabschnitt ist axial weiter von der Austrittskante entfernt,
als das vordere Ende axial von der Austrittskante entfernt ist.
Das Verfahren enthält
des Weiteren das Drehen des Glockenbechers um eine Drehachse und
das Zuführen
von flüssigem Beschichtungsstoff
zu der Auslassöffnung.
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Zur
Veranschaulichung enthält
gemäß diesem
Aspekt der Erfindung das Bereitstellen eines Glockenbechers mit
einem Innenraum, der durch einen axial hinteren metallischen Rückbereich,
eine axial vordere metallische Austrittskante und einen metallischen
Seitenbereich definiert ist, das Bereitstellen eines Glockenbechers
mit einem Innenraum, der durch einen axial hinteren Rückbereich,
eine axial vordere Austrittskante und einen Seitenbereich definiert
ist, die alle aus dem gleichen Metall bestehen.
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Zur
Veranschaulichung enthält
gemäß diesem
Aspekt der Erfindung das Bereitstellen eines Glockenbechers mit
einem Innenraum, der durch einen axial hinteren metallischen Rückbereich,
eine axial vordere metallische Austrittskante und einen metallischen
Seitenbereich definiert ist, das Bereitstellen eines Glockenbechers
mit einem Innenraum, der durch einen axial hinteren Rückbereich
aus Aluminium, eine axial vordere Austrittskante aus Aluminium und
einen Seitenbereich aus Aluminium definiert ist.
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Alternativ
enthält
zur Veranschaulichung gemäß diesem
Aspekt der Erfindung das Bereitstellen eines Glockenbechers mit
einem Innenraum, der durch einen axial hinteren metallischen Rückbereich, eine
axial vordere metallische Austrittskante und einen metallischen
Seiten bereich definiert ist, das Bereitstellen eines Glockenbechers
mit einem Innenraum, der durch einen axial hinteren Rückbereich
aus Titan, eine axial vordere Austrittskante aus Titan und einen
Seitenbereich aus Titan definiert ist.
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Zur
Veranschaulichung enthält
gemäß diesem
Aspekt der Erfindung das Zuführen
von flüssigem
Beschichtungsstoff zu der Auslassöffnung das Zuführen von
flüssigem
Beschichtungsstoff zu dem vorderen Ende.
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Zur
Veranschaulichung enthält
gemäß diesem
Aspekt der Erfindung das Bereitstellen eines Rückbereichs, der eine Auslassöffnung mit
einem vorderen Ende enthält,
das Bereitstellen eines Glockenbechers, der eine etwa kegelstumpfförmige Fläche mit
einer Basis aufweist, die dem Zwischenabschnitt benachbart angeordnet
ist.
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Des
Weiteren enthält
zur Veranschaulichung gemäß diesem
Aspekt der Erfindung das Verfahren das Bereitstellen einer elektrischen
Ladung für
den Beschichtungsstoff, der aus der Austrittskante austritt.
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Gemäß diesem
Aspekt der Erfindung enthält das
Verfahren zum Zerstäuben
eines Beschichtungsstoffs das Bereitstellen eines Rotors, der eine
um eine Achse drehbare Ausgangswelle aufweist, das Bereitstellen
eines Durchgangs, der sich längs
entlang der Welle erstreckt, und das Koppeln eines Glockenbechers
mit der Welle. Ein Zufuhrrohr ist in dem Durchgang angeordnet. Das
Zufuhrrohr endet an einem Austrittsende, das im Wesentlichen in
derselben Ebene wie das vordere Ende angeordnet ist. Flüssiger Beschichtungsstoff
wird durch das Austrittsende hindurch abgegeben.
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Des
Weiteren enthält
zur Veranschaulichung gemäß diesem
Aspekt der Erfindung das Verfahren das Bereitstellen einer elektrischen
Ladung für
den Beschichtungsstoff, das aus der Austrittskante abgegeben wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Vorrichtung zum Zerstäuben von
Beschichtungsstoff Mittel zum Drehen des Glockenbechermittels um
eine Drehachse.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
detaillierte Beschreibung bezieht sich speziell auf die begleitenden
Figuren, in denen Folgendes dargestellt ist:
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1 veranschaulicht
eine perspektivische Ansicht eines vorderen Endes eines Rotationszerstäubers, die
einen Glockenbecher gemäß der vorliegenden
Offenbarung zeigt, der an einer vorderen Öffnung einer Abdeckung angeordnet
ist, die Komponenten des Zerstäubers
umfängt,
die sich hinter dem Glockenbecher befinden.
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2 veranschaulicht
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des vorderen Endes des
Rotationszerstäubers
von 1 ohne die Abdeckung, wobei gezeigt ist, wie der
Glockenbecher von der Ausgangswelle des Rotationszerstäubers abgenommen
ist, und wobei ein Zufuhrrohr gezeigt ist, das sich aus einem Längsdurchgang
erstreckt, der in der Welle angeordnet ist.
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3 veranschaulicht
eine fragmentarische teilweise Schnittansicht durch die Achse des
Rotationszerstäubers
von 1, die zeigt, wie der Glockenbecher an einem vorderen
Ende der Welle montiert ist, wobei sich ein vorderes Ende des Zufuhrrohres
in einen Durchgang durch die Mitte des Glockenbechers hindurch erstreckt.
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4 veranschaulicht
eine vergrößerte fragmentarische
Schnittansicht des vorderen Endes des Zufuhrrohres und eines Abschnitts
des Glockenbechers, wie in 3 veranschaulicht,
die zeigt, wie Beschichtungsstoff von einem Austrittsende des Zufuhrrohres
abgegeben wird, das im Wesentlichen in derselben Ebene liegt wie
der umgebende Bereich des Glockenbechers.
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5 veranschaulicht
eine vergrößerte fragmentarische
Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines Abschnitts
des Glockenbechers.
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6 veranschaulicht
eine vergrößerte fragmentarische
Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines Abschnitts
des Glockenbechers.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Wenden
wir uns 1 zu. Ein vorderes Ende eines
Rotationszerstäubers 10 enthält einen Glockenbecher 12,
der neben einer vorderen Öffnung
einer Ummantelung 14 des Zerstäubers 10 angeordnet
ist, wie in 1 veranschaulicht. (Es ist anzumerken,
dass der in den Zeichnungen veranschaulichte Glockenbecher 12 ohne
seine Spritzschutzplatte veranschaulicht ist, um die Zeichnungen
zu vereinfachen und die Erfindung deutlicher zu veranschaulichen.)
Die Ummantelung 14 bedeckt viele der Komponenten des Zerstäubers 10,
die in der Region neben der Austrittskante des Glockenbechers 12 angeordnet
sind. Der Zerstäuber 10 enthält des Weiteren einen
(nicht gezeigten) Rotor, in der Regel eine Druckluftturbine, mit
einer Ausgangswelle 16. Ein Durchgang 18 erstreckt
sich längs
durch Welle 16. Der Zerstäuber 10 enthält des Weiteren
ein Zufuhrrohr 22, das sich längs innerhalb des Durchgangs 18 und
von dem Durchgang 18 erstreckt, wie am besten in den 2 und 3 veranschaulicht.
Das offene vordere Ende 32 des Zufuhrrohres 22 ist
in einem Durchgang 24 in dem Glockenbecher 12 angeordnet. Der
Freiraum zwischen dem vorderen Ende 32 des Zufuhrrohres 22 und
dem Durchgang 24 muss hinreichend schmal sein, um die Wahrscheinlichkeit
zu minimieren, dass flüssiger
Beschichtungsstoff 26 durch Dochtwirkung entlang des Freiraums
zurücktransportiert
wird. Der erforderliche Freiraum richtet sich nach Parametern wie
zum Beispiel der Oberflächenspannung
des Stoffs 26.
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Wenden
wir uns speziell
4 zu. Flüssiger Beschichtungsstoff
26,
der zu dem hinteren Ende des Zufuhrrohres
22 geleitet wird,
fließt
aus dem offenen vorderen Ende
32 des Zufuhrrohres
22 auf
eine Innenfläche
28 des
Glockenbechers
12. Wenn sich die Welle
16, auf
der der Glockenbecher
12 montiert ist, dreht, so wird der
Stoff
26 radial nach außen und nach vorn entlang der
Innenfläche
28 des
Glockenbechers
12 gedrängt,
wodurch ein Film gebildet wird. Der Stoff
26 in dem Film
fließt über die
Innenfläche
28 des
vorderen Endes des Durchgangs
24 in Richtung einer Austrittskante
30 am
vorderen Ende des Glockenbechers
12. Ein elektrostatische
Hochspannungsquelle
29, die schaubildhaft in
3 veranschaulicht
ist und die mit dem Glockenbecher
12 gekoppelt ist, lädt den Stoff
26 in
dem Film auf, während er über die
Fläche
28 fließt. An der
Austrittskante
30 des Glockenbechers
12 wird Stoff
26 als
ein elektrostatisch geladener Nebel aus Beschichtungsstoffpartikeln
abgegeben. Die geladenen Teilchen werden zum Beispiel in Richtung
geerdeter zu beschichtender Gegenstände angezogen. Die
US-Patente Nr. 6,230,993 ;
6,076,751 ;
5,662,278 ;
5,622,563 ,
5,433,387 und
4,943,005 beschreiben diesen Prozess
ausführlicher.
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Gemäß dieser
Erfindung wirken bestimmte Merkmale der Form und der Materialien,
aus denen die Innenfläche 28 des
Glockenbechers hergestellt ist, und die Anordnung des Zufuhrrohres 22 zusammen,
um das Ansammeln von Beschichtungsstoff um die Ausgabeöffnung 32 des
Zufuhrrohres 22 herum zu minimieren. Die Innenfläche 28 besteht
aus Metall, zur Veranschaulichung aus einem einzelnen Metall, und
zur Veranschaulichung aus Titan oder Aluminium. Wie am besten in 3 veranschaulicht,
enthält
die Innenfläche 28 einen
ersten Bereich 34, der sich von dem vorderen Ende des Durchgangs 24 radial
nach außen
und nach hinten erstreckt, einen zweiten Bereich 36, der
sich von dem ersten Bereich 34 allgemein radial nach außen erstreckt,
und einen dritten Bereich 38, der sich von dem zweiten
Bereich 36 allgemein radial nach außen und nach vorn zu der Austrittskante 30 erstreckt.
Der Glockenbecher 12 enthält eine Rückwand 40, die einen
Abschnitt 42 enthält,
der den ersten Bereich 34 der Innenfläche 28 bildet, und
einen Zwischenabschnitt 44, der den zweiten Bereich 36 der
Innenfläche 28 bildet.
Der Glockenbecher 12 hat des Weiteren eine Seitenwand oder
einen Bereich 46, die bzw. der sich von der Rückwand 40 nach
vorn und von der Drehachse 20 radial nach außen erstreckt,
sowie einen koaxialen Kopplungsbund 48, der sich von der
Rückwand 40 nach
hinten erstreckt. Die Seitenwand 46 endet an der Austrittskante 30.
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Das
Austrittsende 32 des Zufuhrrohres 22 liegt im
Wesentlichen in derselben Ebene wie ein nach vorn hervorstehendes
Ende 50 des ersten Bereichs 34, wie am besten
in den 3 und 4 veranschaulicht. Zur Veranschaulichung
endet das Austrittsende 32 des Zufuhrrohres 22 innerhalb
von etwa 0,020'' (etwa 0,5 mm) vor
dem nach vorn hervorstehenden Ende 50 des ersten Bereichs 34 dergestalt, dass
es mit dem vorderen Ende 50 bündig abschließt, wobei
die besten Ergebnisse augenscheinlich erreicht werden, wenn das
Austrittsende 32 etwa 0,005'' (etwa
0,1 mm) vor dem Ende 50, bündig mit dem Ende 50,
endet. Der sich radial erstreckende Abschnitt der Fläche 28,
der zu dem zweiten Bereich 36 gehört, ist im Wesentlichen planar,
wie bei 60 veranschaulicht, und ist von dem vorderen Ende 50 um eine
Distanz 52 nach hinten versetzt, wie am besten in 3 veranschaulicht.
Der Abschnitt der Fläche 28,
der zu dem ersten Bereich 34 gehört, ist etwa kegelstumpfförmig, wie
bei 62 veranschaulicht. Die Phrase "etwa kegelstumpfförmig" ist so zu verstehen, dass sie Formen
beinhaltet, die kegelstumpfförmig sind,
wie in 5 veranschaulicht, die nach vorn konkav sind,
wie in den 1–4 veranschaulicht,
und die nach vorn konvex sind, wie in 6 veranschaulicht.
Wie am besten in den 3 und 4 veranschaulicht,
ist der etwa kegelstumpfförmige
Abschnitt der Fläche 28,
die zu dem ersten Bereich 34 gehört, geringfügig konkav und geht sanft in
den Abschnitt der Fläche 28 über, die
zu dem zweiten Bereich 36 gehört. Obgleich der Abschnitt 42 in
den 3 und 4 so veranschaulicht ist, dass
er ein separater Einsatz ist, der in den Zwischenabschnitt 44 der
Rückwand 40 hineingepresst
ist, liegt es innerhalb des Geltungsbereichs dieser Offenbarung,
dass die Rückwand 40 so
ausgebildet ist, dass der Abschnitt 42 mit dem Zwischenabschnitt 44 integral
ist. Es versteht sich des Weiteren, dass der Glockenbecher 12 nicht
als einem einzelnen Metall oder überhaupt
komplett aus Metall besteht, solange die Fläche 28 eine metallische
Fläche
ist.
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Der
Abschnitt der veranschaulichenden Fläche 28, die zu dem
dritten Bereich 38 gehört,
enthält eine
im Wesentlichen kegelstumpfförmige
Fläche 54, einen
abgestuften Bereich 56, der axial vor der Fläche 54 liegt
und sich von der Fläche 54 radial
nach außen
erstreckt, und eine etwa kegelstumpfförmige Fläche 58, die axial
vor dem Bereich 56 liegt, wie in den 1–3 veranschaulicht.
In der veranschaulichenden Ausführungsform
ist die etwa kegelstumpfförmige
Fläche 58 nach
vorn geringfügig
konkav. Eine nach vorn öffnende,
kreisförmige
Nut 64 ist zwischen der Fläche 60 des Bereichs 36 und
der Fläche 54 des
Bereichs 38 ausgebildet, wie am besten in 3 veranschaulicht.
In anderen Ausführungsformen
kann die Nut 64 weggelassen werden. In solchen Ausführungsformen
erstreckt sich die Fläche 60 radial
nach außen
zu der Fläche 54 und
geht sanft in die Fläche 54 über. Obgleich
der Zwischenabschnitt 44 der Wand 40 so veranschaulicht
ist, dass er integral mit der Seitenwand 46 ausgebildet
ist, liegt es auch innerhalb des Geltungsbereichs dieser Offenbarung,
dass der Zwischenabschnitt 44 von der Wand 46 separat
ausgebildet und an ihr befestigt ist.
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Der
Abschnitt 42 weist eine allgemein planare Rückseite 66 auf.
Der Durchgang 24 hat allgemein die Konfiguration eines
geraden Kreiszylinders, wie bei 68 veranschaulicht, und
erstreckt sich zwischen der Rückseite 66 und
dem vorderen Ende 50 durch den Abschnitt 42 hindurch.
Der Zwischenabschnitt 44 weist eine Rückseite 70 auf, die
in der veranschaulichenden Ausführungsform
in derselben Ebene wie die Fläche 66 des
Abschnitts 42 liegt. Das Zufuhrrohr 22 hat eine
erste Außenfläche in Form
eines geraden Kreiszylinders 72, eine zweite Außenfläche in Form eines
geraden Kreiszylinders 74 und eine allgemein radial verlaufende
Schulterfläche 76,
die an die Flächen 72, 74 angrenzt,
wie am besten in 3 veranschaulicht. Das Zufuhrrohr 22 weist
des Weiteren eine Innenbohrung in Form eines geraden Kreiszylinders 78 auf,
die einen Durchgang 80 durch das Zufuhrrohr 22 hindurch
definiert. Die Welle 16 weist eine Innenfläche in Form
eines geraden Kreiszylinders 82 auf, die einen Durchgang 18 definiert.
Ein Ringraum ist zwischen den Flächen 68, 72 definiert.
Gleichermaßen
ist ein Ringraum zwischen den Flächen 74, 82 definiert.
Die Flächen 68, 72, 74, 78, 82 verlaufen koaxial
zu der Achse 20. Das Zufuhrrohr 22 ist ortsfest,
während
sich die Welle 16 und der Glockenbecher 12 während der
Beschichtungsvorgänge
drehen.
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Der
Kopplungsbund 48 des Glockenbechers 12 weist eine
Außenfläche allgemein
in Form eines geraden Kreiszylinders 86 auf, die sich von
der Seitenwand 46 nach hinten zu einem hinteren Ende 84 erstreckt,
wie am besten in den 2 und 3 veranschaulicht.
Der Kopplungsbund 48 enthält des Weiteren eine verjüngte Bohrung 90,
die sich von dem hinteren Ende 84 nach vorn erstreckt und
in einem Gewindeabschnitt 88 endet, wie am besten in 3 veranschaulicht.
Die verjüngte
Bohrung 90 ist so ausgebildet, dass sie mehrere kreisförmige Nuten 92 enthält. Die
Welle 16 hat ein Ende 94 mit einem komplementären Gewinde
und eine verjüngte
Außenfläche 96,
die sich von dem vorderen Bereich 94 nach hinten erstreckt,
wie am besten in 2 veranschaulicht. In der veranschaulichenden
Ausführungsform
ist der Durchmesser der zylindrischen Außenfläche 86 des Kopplungsbundes 48 kleiner
als der Durchmesser der Austrittskante 30.
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Der
Kopplungsbund 48 ist so ausgebildet, dass er ein Paar allgemein
diametral gegenüberliegender
Abflachungen 98 enthält,
die dafür
geeignet sind, während
der Montage des Glockenbechers 12 auf der Welle 16 und
während
des Abnehmens des Glockenbechers 12 von der Welle 16 durch
ein Werkzeug, wie zum Beispiel einen Schraubenschlüssel, in Eingriff
genommen zu werden. Um den Glockenbecher 12 auf der Welle 16 zu
montieren, wird die Welle 16 gegen ein Drehen um die Achse 20 herum
gesperrt, während
der Glockenbecher 12 relativ zu der Welle 16 so
gedreht wird, dass die Gewindebohrung 88 des Kopplungsbundes 48 auf
den vorderen Bereich 94 der Welle 16 geschraubt
wird. Der Glockenbecher 12 weist eine ringförmige Erhöhung 100 unmittelbar
vor der Gewindebohrung 88 auf, die ein vorderes Ende 102 der
Welle 16 in Eingriff nimmt, um den Glockenbecher 12 ordnungsgemäß an der
Welle 16 anzuordnen, dergestalt, dass das vordere Ende 32 des
Abschnitts 42 im Wesentlichen in derselben Ebene wie das
Austrittsende 32 des Zufuhrrohres 22 liegt. Wenn
der Glockenbecher 12 auf die Welle 16 geschraubt
wird, so können
jegliche Materialtrümmer an
dem vorderen Bereich 94 und der verjüngten Fläche 96 in den Nuten 92 aufgenommen
werden.
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Wie
oben angesprochen, wird flüssiger
Beschichtungsstoff 26 aus dem Zufuhrrohr 22 auf
die Innenfläche 28 des
rotierenden Glockenbechers 12 zugeführt und bildet aufgrund der
Drehung des Glockenbechers 12 einen Film, der über die
Innenfläche 28 zu
der Kante 30 fließt,
von der elektrostatisch geladene Beschichtungsstoffteilchen abgegeben
werden. Der Strom des Beschichtungsstoffs 26, der aus dem
Austrittsende 32 des Zufuhrrohres 22 austritt,
ist schaubildhaft in 4 mit Strichlinien pfeilen 104 veranschaulicht.
Wenn der Beschichtungsstoff 26 zu Beginn das Zufuhrrohr 22 verlässt, so
fließt
er im Wesentlichen radial nach außen über das Austrittsende 32 und über den
Raum, der zwischen der zylindrischen Fläche 72 des Zufuhrrohres 22 und
der zylindrischen Fläche 68 des
Abschnitts 42 definiert wird. Der Beschichtungsstoff 26 fließt dann
radial nach außen
und axial nach hinten entlang der Fläche 62 des Abschnitts 42 in
Richtung der Fläche 60 des
Zwischenabschnitts 44. Der Beschichtungsstoff 26 fließt radial
nach außen
entlang der Fläche 60 und
fließt dann
radial nach außen
und axial nach vorn entlang den Flächen 54, 56, 58.
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Wie
zuvor angesprochen, haben Tests des Rotationszerstäubers 10 mit
einem veranschaulichenden Glockenbecher 12 und einem veranschaulichenden
Zufuhrrohr 22 gezeigt, dass das Ansammeln von Beschichtungsstoff
an dem Zufuhrrohr 22 im Vergleich zu Glockenbecher- und
Zufuhrrohr-Konfigurationen und -Anordnungen des Standes der Technik
verringert wird.
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Während eines
ersten Tests wurde der Glockenbecher 12 mit etwa 40.000
Umdrehungen in der Minute (U/min) gedreht, und Beschichtungsstoff
wurde durch das Zufuhrrohr 22 mit etwa 260 Kubikzentimetern
in der Minute (cc3/min) zugeführt. Während eines
zweiten Tests wurde der Glockenbecher 12 mit etwa 40.000
U/min gedreht, und der Beschichtungsstoff wurde durch das Zufuhrrohr
hindurch mit einer Rate von etwa 500 cc3/min
zugeführt.
Der Beschichtungsstoff 26, der während der Tests verwendet wurde,
war 694-AE590 Bright White GW7 von der Firma E. I. DuPont de Nemours.
Außerdem
wurde die Zufuhr des Beschichtungsstoffs 26 über eine
Dauer von fünfzehn
Sekunden eingeschaltet und dann für eine Dauer von fünf Sekunden
abgeschaltet, was durch die gesamten Tests hindurch wiederholt wurde,
von denen jeder zwischen etwa fünf
und etwa zehn Minuten dauerte. Die Achse 20 wurde in jedem
Test horizontal gehalten. Die Tests von mehreren Glockenbechern
und Zufuhrrohren des Standes der Technik führten unter den gleichen Testbedingungen
dazu, dass sich mehr Beschichtungsstoff an den Enden der jeweiligen
Zufuhrrohre ansammelte.