DE8816971U1 - Durchflußerhitzer für ein Farbspritzgerät - Google Patents

Description

PATENTANWALT

ARNEMISSLING Dipl.-lng. Bf (0641) 71019, 63 Giessen

29. April 1991
Mi/Fl 91.072GM

WiWa Wilhelm Wagner GmbH & Co. KG
D-6335 Lahnau - 1

Durchflußerhitzer für ein Farbspritzgerät

5 Besehre ibung:

Die Erfindung bezieht sich auf einen Durchflußerhitzer

mit einer Heizungsvorrichtung für die Erwärmung von un-

ter hohem Druck stehender Farbe für ein Farbspritzgerät.

Bei Farbspritzgeräten werden üblicherweise Durchflußerhitzer verwendet, um die Farben vorzuwärmen, welche nachfolgend mit einer Sprüh- oder Spritzvorrichtung aufgebracht werden sollen. Das Anwärmen der Farben führt zu einem verbesserten Materialauftrag und erfolgt mittels des Durchflußerhitzers, welcher zwischen eine Förderpumpe und eine Spritz- oder Sprühvorrichtung zwischengeschaltet ist.

Aus dem Stand der Technik ist ein Durchflußerhitzer bekannt, bei welchem das Material durch Durchlaßkanäle geleitet wird, welche in einem Gehäuse ausgebildet sind, das von Heizstäben einer Heizvorrichtung erwärmt wird. Dabei erweist es sich als nachteilig, daß die Durchlaßkanäle bei einem Eintrocknen des Materials schlecht oder nur unter erheblichem Aufwand gereinigt

werden können und daß, auch bedingt durch ein teilweises Erstarren des Materials in den Durchlaßkanälen, die Durchsatz Ieistung des Durchflußerhitzers vielfach nicht den Anforderungen genügt.

Die US-PS 18 33 066 zeigt eine Heizhaube, welche über ein Rohr, welches von einer Flüssigkeit durchströmt ist. gestülpt werden kann. Die Heizhaube umgreift einen Teil des Rohres und bewirkt durch Strahlung und Konvektion eine Erwärmung des Rohres und somit eine Erwärmung der durch das Rohr strömenden Flüssigkeit. Der Wirkungsgrad einer derartigen Vorrichtung ist ausgesprochen gering, insbesondere deshalb, weil nur ein Teil des Rohres umgriffen wird und weil der Wärmeübergang im wesentlichen nur durch Strahlung und Konvektion erfolgt.

Aus der US-PS 35 51 641 ist eine Vorrichtung zum Wärmen von Blut- oder Blutplasma vorbekannt. Bei dieser wird ein Kunststoffschlauch um ein Heizgerät gelegt. Das langsam durch den Schlauch strömende Blut erwärmt sich somit durch die von dem Heizgerät abgegebene Wärme. Auch hierbei liegt der Schlauch nur lose auf dem Heizgerät auf, so daß die Wärmeübertragung von der Wandung des Heizgerätes größtenteils durch Strahlung und Konvektion erfolgt. Auch hierbei lassen sich die Wärmeübertragungswerte nicht oder nur schlecht bestimmen, so daß der Wirkungsgrad der Heizeinrichtung und das Maß der Erwärmung des Blutes nicht exakt vorbestimmbar sind. Vielmehr hängt die Erwärmung des Blutes davon ab, wie die einzelnen Windungen der Schlauchspirale auf das Heizgerät aufgelegt sind. Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß bereits eine geringfügige Erhöhung des Drucks in den Schläuchen dazu führt, daß diese sich entsprechend ausdehnen und ihre Lage

verändern, so daß die gesamte Form der Schlauchspirale geändert wird. Für Farbspritzgeräte sind derartige Durchflußerhitzer nicht zu verwenden, da diese infolge ihrer Konstruktion nicht geeignet sind, die bis über 350 bar reichenden Betriebsdrucke auszuhalten. Selbst wenn man die Runststoffschläuche durch Metalleitungen ersetzen würde, erhielte man infolge der Dehnungen der Drahtspirale nur einen sehr schlechten Wärmeübergang und damit einen geringen Wirkungsgrad, so daß die benötigten Farbmengen von bis über 5 l/min nicht auf die erforderliche konstante Spritztemperatur gebracht werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchflußerhitzer für ein Farbspritzgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher bei einfachem Aufbau und kostengünstiger Herstellbarkeit einen hohen volumenmäßigen Materialdurchsatz ermöglicht, eine sichere und reproduzierbare Erwärmung der Farbe gewährleistet und bei einem Eintrocknen der Farbe kostengünstig instandzusetzen bzw. zu reinigen ist.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Durchflußerhitzer zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Durch die Unterteilung in ein erstes und zweites Bauelement ist es möglich, die Heizungsvorrichtung von dem mit dem Durchlaßkanal versehenen Bauelement zu trennen, so daß letzteres gereinigt werden kann, ohne daß die kostspielige und ungeschützte Heizungsvorrichtung in Mitleidenschaft gezogen wird. Beispielsweise ist es möglich,das erste, mit dem Durchlaßkanal versehene Bauelement getrennt vom Hauptbauelement in ein Reinigungsbad zu legen oder durch eine Ultraschallbeaufschlagung von anhaftenden Materialresten zu befreien. Ein weiterer Vor-

teil des erfindungsgemäßen Durchflußerhitzers ist dadurch gegeben, daß das erste Bauelement in einfacher Weise ausgetauscht werden kann, beispielsweise bei einem Farbwechsel oder bei einem Anwendungsfal 1, bei welehern der Volumendurchsatz der Farbe verändert werden soll. Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß das zweite, mit der Heizungsvorrichtung versehene Hauptbauelement nur einmal benötigt wird und für verschiedene erste Bauelemente verwendbar ist. Durch diese Maßnahme ergibt sich eine erhebliche Kostenreduzierung, da, im Vergleich zu dem bekannten Durchflußerhitzer für die verschiedensten Anwendungsfal Ie und/oder für Wartungszwecke lediglich mehrere erste Bauelemente benötigt werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Durchflußerhitzers ist auch dadurch gegeben, daß das erste Bauelement einfach und robust aufgebaut sein kann, während empfindlichere Teile, wie etwa die exgeschützte Regeleinrichtung und die Heizstäbe in dem nur einmal benötigten Hauptbauelement vorgesehen sind, welches insbesondere in der Reinigungsphase des Durchlaßkanals von dem ersten Bauelement getrennt und damit keinen Belastungen unterworfen wird.

Besonders vorteilhaft ist, daß das erste Bauelement eine konische Ausnehmung aufweist, in welche passend ein konischer Ansatz des zweiten Bauelements einsetzbar ist. Durch diese Ausgestaltung wird ein besonders guter Wärmeübergang von dem zweiten Bauelement auf das erste Bauelement sichergestellt, da, bedingt durch die Konizität, die beiden Bauelemente eine spaltfreie, große Berührungsfläche aufweisen. Durch die konische Ausgestaltung ist weiterhin ein sicherer Sitz gewährleistet, was sich insbesondere dann als vorteilhaft erweist,

wenn der Durchflußerhitzer unter rauhen Einsatzbedingungen von ungeschultem Personal verwendet wird.

Eine besonders günstige Weiterbildung ist auch dadurch gegeben, daß im Bereich des konischen Ansatzes des zweiten Bauelements die Heizvorrichtung angeordnet ist. Dabei kann es sich weiterhin als vorteilhaft erweisen, wenn der konische Ansatz zusätzlich eine Regelungsvorrichtung umfaßt. Bei dieser Ausgestaltung wird nur der Bereich des zweiten Bauelements erwärmt, welcher sich in direktem Kontakt mit dem ersten Bauelement befindet. Dies führt zu einer erheblichen Steigerung des Wirkungsgrades, da eine unnötige Erwärmung nicht benötigter Bauelemente vermieden wird. Da die Regelungsvorrichtung direkt in dem zu erwärmenden Bereich angeordnet ist, ist sichergestellt, daß das durchlaufende Material stets auf die vorgewählte Temperatur gleichmäßig vorgewärmt wird.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Durchlaßkanal in einer die konische Ausnehmung umgebenden Wandung ausgebildet ist, wobei es auch günstig sein kann, das erste Bauelement napfförmig auszubilden. Bei dieser Ausgestaltung ist es möglich, die Wandung des ersten Bauelementes hinsichtlich ihres Volumens zu minimieren, wodurch sich insbesondere ein sehr schnelles und günstiges Rege 1verhalten erzielen läßt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Durchflußerhitzers kann auch dadurch gegeben sein, daß mehrere, zueinander parallel angeordnete Durchlaßkanäle vorgesehen sind, welche zusätzlich jeweils mit einem gemeinsamen Materialeinlaß und einem Materialauslaß in Verbindung stehen können. An dieser Ausgestaltung erweist es sich als vorteilhaft, daß bei

einem Verstopfen oder Zusetzen eines der Durchlaßkanäle nicht sofort der gesamte Durchflußerhitzer funktionsfähig ist. Weiterhin kann bei dieser Ausgestaltung der Materia1-Volumendurchsatz gesteigert werden. Im folgenden wird die Erfindung anhand eines AusfUhrungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teils im Schnitt, eines

Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Durchflußerhitzers des Farbspritzgerätes.

Der Durchflußerhitzer umfaßt ein erstes Bauelement 2, welches mit wendeiförmigen Durchlaßkanälen 1 versehen ist, sowie ein zweites Hauptbauelement 3, welches eine Heizungsvorrichtung 4 umfaßt.

Die Heizungsvorrichtung 4 des zweiten Bauelements 3 ist in Form mehrerer Heizstäbe ausgebildet, die in einem konischen Ansatz 6 angeordnet sind. Die Heizstäbe sind in üblicher Weise ausgebildet und stehen mit einer im einzelnen nicht dargestellten Regelungseinrichtung und einem überhitzungsschutz in Verbindung, welche wiederum mit einem Stromanschluß 10 verbunden ist. Das zweite Bauelement 3 umfaßt weiterhin einen nur schemaiisch dargestellten Rege 1 scha 1 ter 11.

Das erste Bauelement 2 ist im wesentlichen napfförmig ausgebildet und weist eine konische Ausnehmung 5 auf, welche passend zu dem konischen Ansatz 6 des zweiten Hauptbauelements 3 ausgebildet ist. Bedingt durch die napfartige Ausgestaltung weist das erste Bauelement 2 eine Wandung 7 auf, in welcher wendeiförmige Durchlaßkanäle 1 ausgebildet sind. Der Durchlaßkanal 1 ist mit einem Materialfluß 8 bzw. einem Materialfluß 9 ver-

bunden. Bei der Parallelschaltung der Durchlaßkanäle 1 ist eine Durchströmung auch dann möglich, wenn einer der Durchlaßkanäle 1 verstopft sein sollte.

Um das erste und das zweite Bauelement in dem in Fig. 1 gezeigten betriebsbereiten Zustand zusammenzuhalten, sind Schrauben 12 vorgesehen, welche sich durch eine Ausnehmung im Bodenbereich des ersten Bauelements 2 erstrecken und in eine Gewindeausnehmung des konischen Ansatzes 6 einschraubbar sind. Eine Trennung des ersten und des zweiten Bauelements kann dadurch erleichtert werden, daß die Schrauben in Gewindebohrungen 13 des Bodens des ersten Bauelements 2 eingeschraubt werden, welche in Fig. 1 nur strichpunktiert dargestellt, und mit der Bezugsziffer 14 versehen sind. Zur Vereinfachung des Aufbaus des Durchflußerhitzers können die Schrauben 12 nach ihrer Entnahme in die Gewindebohrung 13 eingeschraubt und zum Lösen der beiden Bauelemente verwendet werden.

Das erste Bauelement 2 kann bezüglich seiner Außenabmessungen zylindrisch ausgebildet sein, wobei die Durch laßkanäie 1 in Form von Ringkanälen ausgebildet sein können, es ist jedoch auch möglich, das erste Bauelement 2 hinsichtlich seiner Außenabmessungen polygonal, beispielsweise quadratisch, auszugestalten.

Der erfindungsgemäße Durchflußerhitzer zeichnet sich somit dadurch aus, daß durch die innige Verbindung zwischen dem abnehmbaren Teil und der Heizeinrichtung besonders gute Wärmeübergangswerte sichergestellt sind, so daß die unter hohem Druck und mit hoher Geschwindigkeit durch den Durchflußerhitzer gepreßte Farbe in kontrollierbarer Weise erwärmt oder vorgeheizt werden kann. Diese kontrollierte Erwärmung oder Vorheizung ist

bei den aus dem Stand der Technik bekannten Geräten nicht möglich bzw. wird durch den Aufbau der Geräte erheblich erschwert. Die innige Verbindung zwischen dem abnehmbaren Teil und der Heizeinrichtung schafft im zusammenmontierten Zustand Verhältnisse, wie sie bei einem einstückigen Gerät gegeben sind, erlaubt jedoch gleichzeitig, bedingt durch die lösbare Ausgestaltung, eine Separierung zu Zwecken der Reinigung, des Austausches oder ähnlichem.

Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr ist es möglich, die Dimensionierung des ersten und zweiten Bauelements in weitem Bereich zu variieren. So ist es beispielsweise möglich, eine veränderte Anzahl von Durchlaßkanälen vorzusehen oder die Durchlaßkanäle mit anderen Querschnittsverhältnissen auszubilden.

Claims (7)

WiWa Wilhelm Wagner GmbH & Co. KG D-6335 Lahnau - 1 Durchflußerhitzer für ein Farbspritzgerät Ansprüche:

1. Durchflußerhitzer mit einer Heizungseinrichtung
für die Erwärmung von unter hohem Druck stehender Farbe für ein Farbspritzgerät, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchlaßkanal (1) für die Farbe in einem ersten napfförmig ausgebildeten Bauelement (2) angeordnet ist, das eine konische Ausnehmung (5) aufweist, daß das erste Bauelement (2) ein zweites Bauelement (3) aufnimmt, das mit einer Heizungsvorrichtung (4) versehen ist und der Form der Ausnehmung des ersten Bauelementes (2) angepaßt ist, und daß beide Bauelemente (2, 3) unter Vorspannung und flächig lösbar miteinander verbunden sind.

2. Durchflußerhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des konischen Ansatzes (6) die Heizvorrichtung (4) angeordnet ist.

3. Durchflußerhitzer nach einem der Ansprüche 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Ansatz (6) eine Regelungsvorrichtung umfaßt.

4. Durchflußerhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßkanal (1) in einer d :■ e konische Ausnehmung (5) umgebenden Wandung (7) ausgebildet ist.

5. Durchflußerhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, zueinander parallel angeordnete Durchlaßkanäle (1) vorgesehen sind.

6. Durchflußerhitzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch laufkanäle (I) jeweils mit einem gemeinsamen Materialeinlaß (8) und einem Materialauslaß (9) in Verbindung stehen.

7. Durchflußerhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauelement (2) napfförmig ausgebildet ist.