EP0283917A2 - Rotationszerstäuber mit einem Turbinenmotor - Google Patents

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EP0283917A2
EP0283917A2 EP88104182A EP88104182A EP0283917A2 EP 0283917 A2 EP0283917 A2 EP 0283917A2 EP 88104182 A EP88104182 A EP 88104182A EP 88104182 A EP88104182 A EP 88104182A EP 0283917 A2 EP0283917 A2 EP 0283917A2
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atomizer according
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Rolf Schneider
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Mahle Behr Industry GmbH and Co KG
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Behr Industrieanlagen GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B05B5/04—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces

Definitions

  • the innovation relates to a rotary atomizer according to the preamble of claim 1.
  • the innovation is based on the task of creating a rotary atomizer with condensation protection which requires as little energy and construction expenditure as possible.
  • the cover can lie against the atomizer housing in a forward-sealing manner and essentially form an air chamber around the outlet openings for the turbine exhaust air.
  • the continuously flowing exhaust air creates a slight excess pressure and thus a uniform air cushion around the essential part of the atomizer housing.
  • the air cushion prevents the warm and humid cabin air from coming into direct contact with the atomizer housing, which has cooled down to around 0 to + 3 ° C, for example.
  • the air permeability of the cover also prevents condensation on the cover itself.
  • the spray bell 1 of the atomizer is driven at high speed by an air turbine (not shown) located in the cylindrical housing 2.
  • an air turbine (not shown) located in the cylindrical housing 2.
  • the housing part 2 ⁇ on the side facing the spray bell 1 of the turbine housing there are bearings for the hollow shaft of the spray bell.
  • the compressed air supply line 3 for the turbine and an exhaust air cap 4 on the side of which facing the housing 2 the relaxed air coming from the turbine escapes into the environment (line 3 and the Cap 4 are arranged one behind the other perpendicular to the plane of the drawing).
  • the cover should be three-dimensional, i.e. be permeable to air throughout. It can expediently consist of a sufficiently porous, for example foamed plastic with good hydrophobic, ie water-repellent properties. Suitable plastics with, for example, 40 - 50% total pore volume are commercially available (e.g. under the trademark "Filtroplast").
  • a one-piece extension of the cover or a separate three-dimensional, air-permeable part which is fastened to a tubular body arranged similar to the cover 5 and can form the outer surface, can grip around the (left) edge of the turbine housing 2 and at least an essential one Also cover part of the end face 6 facing the spray bell 1.
  • a separate cover part made of insulating material (which possibly extends around the edge of the turbine housing and forms a front end face) can also be placed on the porous cover 5, which does not have to be porous with sufficient thermal insulation from the turbine housing 2.
  • a free air gap which essentially surrounds the entire housing and into which a line for blowing air opens into this ring-like gap.
  • the cover can be supported on the housing at the lateral edges of the gap.
  • the porous cover can be inserted between the turbine housing and an outer housing made of insulating plastic such as PTFE.

Landscapes

  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Außenfläche des Turbinengehäuses eines durch Luft angetriebenen Rotationszestäubers zum elektrostatischen Beschichten von Werkstücken ist von einer Abdeckung (5) aus dreidimensional luftdurchlässigem Material umgeben, wodurch die Bildung von Kondenswasser auf dem sich im Betrieb stark abkühlenden Turbinengehäuse vermieden werden kann.

Description

  • Die Neuerung betrifft einen Rotationszerstäuber gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei bekannten Rotationszerstäubern dieser Art (vgl. z.B. DE-OS 30 01 209 oder DE-OS 34 29 075), die u.a. zum Beschichten von Kraftfahrzeugkarossen verwendet werden, können sich das Turbinengehäuse und dessen Anschluß­elemente insbesondere bei hohem Wirkungsgrad und hohen Drehzahlen durch den Entspannungsprozeß der Luftturbine stark abkühlen. Durch die häufig feuchte und warme Umgebungsluft in der Sprühkabine kann es deshalb an den Oberflächen des Turbinengehäuses und auch an den angeschlossenen Elementen zur Kondensatbildung kommen. Das ist hauptsächlich deshalb unerwünscht, weil das abtropfende Kondenswasser in das abgesprühte Lackmaterial gelangen und die Beschichtung stören kann.
  • Um der Kondensatbildung entgegenzuwirken, hat man ver­sucht, die Antriebsluft der Turbine zu erhitzen, was aber erheblichen Energieaufwand erfordert. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das gesamte Zerstäubergehäuse mit einer großvolumigen Abdeckung aus Kunststoff oder Metall zu versehen, die aber zu baulichen sowie strömungs­technischen Problemen führen würde und überdies ihrerseits vor allem an ihrer Außenseite der Kondensatbildung aus­gesetzt wäre.
  • Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotations­zerstäuber mit Kondenswasserschutz zu schaffen, der möglichst wenig Energie- und Bauaufwand benötigt.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeich­nete Neuerung gelöst.
  • Die Neuerung erfordert an sich keine zusätzliche Energie­quelle und hat keine baulichen und vor allem auch keine strömungstechnischen Nachteile. Die Abdeckung kann bei bestimmten üblichen Rotationszerstäubern nach vorn dichtend direkt am Zerstäubergehäuse anliegen und im wesentlichen eine Luftkammer um die Auslaßöffnungen für die Turbinen­abluft bilden. Dadurch wird durch die kontinuierlich ausströmende Abluft ein geringer Überdruck und somit ein gleichmäßiges Luftpolster um den wesentlichen Teil des Zerstäubergehäuses erzeugt. Das Luftpolster verhindert den direkten Kontakt der warmen und feuchten Kabinenluft mit dem beispielsweise auf etwa 0 bis +3°C abgekühlten Zerstäubergehäuse. Bei Rotationszerstäubern anderer Konstruktion kann es bereits zweckmäßig sein, nur die Außenfläche des Zerstäubergehäuses oder wenigstens dessen sich abkühlende Teile abzudecken. Die Luftdurchlässigkeit der Abdeckung verhindert in gleicher Weise eine Kondensat­bildung auf der Abdeckung selbst.
  • An dem in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestell­ten Rotationszerstäuber wird die Neuerung näher erläutert.
  • Die Sprühglocke 1 des Zerstäubers wird von einer in dem zylindrischen Gehäuse 2 befindlichen Luftturbine (nicht dargestellt) mit hoher Drehzahl angetrieben. In dem Gehäuseteil 2ʹ auf der der Sprühglocke 1 zugewandten Seite des Turbinengehäuses befinden sich u.a. Lager für die Hohlwelle der Sprühglocke. Auf der entgegengesetzten Gehäuseseite befinden sich neben sonstigen Anschlußelemen­ten mit für die Neuerung unwichtigen Funktionen die Druck­luftzuleitung 3 für die Turbine sowie eine Abluftkappe 4, an deren dem Gehäuse 2 zugewandten Seite die von der Turbine kommende entspannte Luft in die Umgebung austritt (die Leitung 3 und die Kappe 4 sind senkrecht zur Zeichen­ebene hintereinander versetzt angeordnet).
  • Soweit sie bisher beschrieben wurde, ist die dargestellte Zerstäuberkonstruktion bekannt und üblich. Neu ist dagegen eine rohrförmige Abdeckung 5, die mit ihrem einen (linken) Ende fest und dicht auf das Turbinengehäuse 2 aufgesetzt ist und mit einem restlichen Teil axial vom Gehäuse vorspringend den die erwähnten Anschlußelemente sowie die Abluftkappe 4 und einen Teil der Druckluftleitung 3 enthaltenden Raum umschließt. An dem in Achsrichtung offenen freien (rechten) Ende der Abdeckung 5 kann die aus der Kappe 4 strömende Abluft ungehindert ins Freie gelangen.
  • Die Abdeckung soll dreidimensional, d.h. in jeder Richtung durchgehend luftdurchlässig sein. Sie kann zweckmäßig aus einem hinreichend porösen, beispielsweise geschäumten Kunststoff mit guten hydrophoben, also wasserabweisenden Eigenschaften bestehen. Hierfür geeignete Kunststoffe mit beispielsweise 40 - 50% Gesamtporenvolumen sind im Handel erhältlich (z.B. unter dem Warenzeichen "Filtroplast").
  • Stattdessen kann man aber auch dreidimensional luftdurch­lässiges Keramikmaterial oder auch ein Metallgebilde z.B. in Form eines Draht- oder Fasergeflechtes an sich bekann­ter Art verwenden. Eine weitere denkbare Möglichkeit ist die Verwendung eines schlauchförmigen, ggf. nicht steifen Textilmaterials vorzugsweise aus Kunststoff, das ebenfalls auf dem Turbinengehäuse befestigt werden kann und von dem geringen Überdruck in dem umschlossenen Raum stabilisiert wird.
  • Bei einer nicht dargestellten Abwandlung des beschriebenen Ausführungsbeispiels kann ein einstückiger Ansatz der Abdeckung oder ein gesonderter dreidimensional luftdurch­lässiger Teil, der an einem ähnlich der Abdeckung 5 ange­ordneten Rohrkörper befestigt ist und die äußere Ober­fläche bilden kann, um den (linken) Rand des Turbinen gehäuses 2 greifen und wenigstens zu einem wesentlichen Teil auch dessen der Sprühglocke 1 zugewandte Stirnfläche 6 bedecken. Gemäß einer anderen, ebenfalls möglichen Abwandlung kann aber auf die poröse Abdeckung 5 auch ein (ggf. um den Rand des Turbinengehäuses reichendes und eine vordere Stirnfläche bildendes) gesondertes Abdeckungs­teil aus Isolierwerkstoff aufgesetzt sein, das bei ausreichender Wärmeisolierung vom Turbinengehäuse 2 nicht porös sein muß.
  • In Sonderfällen, insbesondere bei extrem hoher Luft­feuchtigkeit, kann es sinnvoll sein, als zusätzliche Schutzmaßnahme gegen Kondenswasserbildung die betroffenen freiliegenden Oberflächen mit aufbereiteter, d.h. trockener Luft zu belüften. Der Bau- und Energieaufwand der hierfür vorzusehenden (nicht dargestellten) Blas­einrichtung ist aber im Normalfall entbehrlich.
  • Gemäß einer (nicht dargestellten) abgewandelten Ausführungs­form kann sich zwischen der Innenseite der porösen Abdeckung 5 und der Außenseite des Turbinengehäuses ein im wesentlichen das gesamte Gehäuse umgebender freier Luftspalt befinden, in den eine Leitung zum Einblasen von Luft in diesen ringartigen Spalt mündet. An den seitlichen Rändern des Spaltes kann sich die Abdeckung am Gehäuse abstützen.
  • Gemäß einer anderen (ebenfalls nicht dargestellten) Ausführungs­form kann die poröse Abdeckung zwischen dem Turbinengehäuse und einem aus isolierendem Kunststoff wie PTFE bestehenden Außen­gehäuse eingefügt sein.

Claims (9)

1) Rotationszerstäuber zum serienweisen Beschichten von Werkstücken mit einem durch ein Antriebsfluid wie insbesondere Luft angetriebenen Turbinenmotor für eine rotierende Sprüh­glocke od. dgl., dem das Antriebsfluid unter Druck durch eine in das Turbinengehäuse führende Leitung zugeführt wird, und mit Auslaßöffnungen, durch die das entspannte Fluid in den Außenraum außerhalb des Turbinengehäuses abfließt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenfläche des Turbinengehäuses (2) und der die Auslaßöffnungen (Kappe 4) umgebende Außenraum wenigstens zum Teil von einer Abdeckung (5) aus drei­dimensional luftdurchlässigem Material umgeben sind.
2) Rotationszerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (5) aus einem dicht auf das Turbinengehäuse (2) aufgesetzten, um dessen gesamten Umfang reichenden Rohrkörper besteht, der auf der der Sprühglocke (1) abgewandten Seite des Gehäuses (2) axial vorspringend die an dieser Seite befindlichen Auslaßöffnungen und Anschlußelemente des Zerstäubers um­schließt und an seinem freien Ende in Achsrichtung offen ist.
3) Rotationszerstäuber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (5) einen bis auf eine der Sprühglocke (1) zugewandte Stirnfläche (6) des Gehäuses (2) reichenden Teil hat.
4) Rotationszerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (5) aus einem durchgehend porösen Kunststoffkörper besteht.
5) Rotationszerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (5) aus einem durchgehend porösen Keramikkörper besteht.
6) Rotationszerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (5) aus Metall besteht.
7) Rotationszerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung aus einem Textilmaterial besteht.
8) Rotationszerstäuber nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtvolumen der Poren bzw. Hohlräume des Abdeckungsmaterials mindestens 40% beträgt.
9) Rotationszerstäuber nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die gegen die freiliegenden Gehäuse­flächen trockene Luft leitet.
EP88104182A 1987-03-23 1988-03-16 Rotationszerstäuber mit einem Turbinenmotor Expired - Lifetime EP0283917B1 (de)

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