EP1242190A1 - Hochrotationszerstäuber zur aufbringung von pulverlack - Google Patents

Hochrotationszerstäuber zur aufbringung von pulverlack

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EP1242190A1
EP1242190A1 EP01988628A EP01988628A EP1242190A1 EP 1242190 A1 EP1242190 A1 EP 1242190A1 EP 01988628 A EP01988628 A EP 01988628A EP 01988628 A EP01988628 A EP 01988628A EP 1242190 A1 EP1242190 A1 EP 1242190A1
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EP
European Patent Office
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housing
powder
motor
insert
section
Prior art date
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EP01988628A
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English (en)
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EP1242190B1 (de
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Jan Reichler
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Eisenmann Lacktechnik KG
Original Assignee
Eisenmann Lacktechnik KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Eisenmann Lacktechnik KG filed Critical Eisenmann Lacktechnik KG
Publication of EP1242190A1 publication Critical patent/EP1242190A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1242190B1 publication Critical patent/EP1242190B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
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    • 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
    • B05B5/0418—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces designed for spraying particulate material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • 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
    • B05B5/0415—Driving means; Parts thereof, e.g. turbine, shaft, bearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/10—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces
    • B05B3/1057—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces with at least two outlets, other than gas and cleaning fluid outlets, for discharging, selectively or not, different or identical liquids or other fluent materials on the rotating element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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    • 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
    • B05B5/0426—Means for supplying shaping gas

Definitions

  • the invention relates to a high-speed rotary atomizer for applying powder coating with a housing; with a rotatable bell plate arranged on the north side of the housing; with a motor housed in the housing, which drives the bell-shaped plate, and with at least one powder feed channel running through the housing and emerging from the front of the housing.
  • the powder feed channel is guided through the hollow shaft of the motor and opens at the front very close to the axis of the bell cup.
  • This is associated with two disadvantages: firstly, the cross section of the powder feed channel can only be relatively small, which limits the powder throughput and thus the painting performance of the high-speed rotary atomizer.
  • the paint powder is brought very close to the axis into the area of action of the high-speed rotary atomizer, where its speed is relatively low. This worsens the efficiency of the swirl achieved by the bell cup.
  • the object of the present invention is to provide a high-speed rotary atomizer of the type mentioned at the outset, which has a considerably higher painting capacity.
  • the powder feed channel can be formed in at least one section at the interface between two parts. This has the advantage that the inner surface of this area of the powder feed channel is immediately accessible and can be cleaned when the two parts are removed.
  • the two parts mentioned are the housing on the one hand and a housing insert on the other.
  • the housing insert which partially delimits the powder feed channel, is connected as a high-voltage electrode.
  • the paint powder is thus brought into contact with a surface which carries high voltage over a considerable distance through the housing. This gives a very good ionization effect.
  • the housing and at least one housing insert can be conical in the front area and rest against one another with conical surfaces. This mechanical structure facilitates the assembly and disassembly of the high-speed rotary atomizer, since the housing and housing insert can be fixed in one direction by plugging the conical areas into one another and only require a fastening device at the opposite end.
  • the conical surfaces of the housing and the housing insert are preferably self-sealing and / or self-locking. This also makes assembly easier; special sealants are not necessary.
  • the shaft of the motor that plate of the motor drives, air-bearing.
  • an air bearing bush is provided in which the motor shaft is guided. Bearing air is pressed radially inwards through small channels in the air bearing bush and thus forms an air cushion between the inner surface of the air bearing bush and the outer surface of the shaft. If such an air bearing is used in the present invention, it is particularly advantageous if the shaft of the motor is hollow and has radial bores through which the bearing air can get into the interior of the shaft, and if the interior of the shaft has a through hole in the bell cup communicates, which opens into the front of the bell plate.
  • the shaft is no longer required for powder supply; it can now be used for another purpose, namely for supplying cleaning air to the bell plate, with which buildup can be blown off there.
  • the internal clearance is used for a second purpose: Because it enters the hollow shaft of the motor and can be supplied to the bell cup via it, it does not come out unused as before, but also takes on the cleaning function.
  • Figure 1 an axial section through a high-speed atomizer
  • Figure 2 shows a section through the high-speed rotary atomizer of Figure 1 along the line II-II there.
  • the high-speed rotary atomizer shown in Figure 1 has a housing 1, which is made in one piece from a rear housing section la, a radially extending annular shoulder 1b and a front housing section lc.
  • the rear housing section la widens with a small cone angle towards the rear of the high-speed atomizer; the front housing section 1c is also conical, but the cone angle is greater than that of the rear housing section la.
  • the housing 1 is made entirely of plastic.
  • a likewise conical ring part 2 also made of plastic, runs to the front area of the outer lateral surface of the front housing section 1c.
  • the ring part 2 is sealed against the housing 1 at both circular edges, so that it encloses an annular space 3 with the housing 1. In a manner of no interest here, this serves to carry out steering air with which the shape of the powder cloud generated can be influenced.
  • an electrode insert 4 Arranged coaxially within the housing 1 is an electrode insert 4 which has a circular cylindrical rear region 4a which is relatively short in the axial direction and a conical front region 4b.
  • the front area 4b of the electrode insert 4 ends in the vicinity of the front end of the front housing section 1c.
  • FIG. 2 shows, two mirror-symmetrical recesses 50, 51 are arranged on the inner circumferential surface of the front housing section 1c, which extend from the rear of the step 1b to the front end of the front housing section 1c and thereby approximately from one circular cross-sectional shape into the cross-sectional shape of arcuate column.
  • the conical inner lateral surface of the front housing section 1c as FIG. 2 clearly shows, abuts the conical lateral surface of the front section 4b of the electrode insert 4 via two webs 7, 8.
  • the front section 4b of the electrode insert 4 and the front housing section 1c form two channels 9 and 10. These channels 9, 10 are inclined with respect to the common axis of the housing 1 and the electrode insert 4 in such a way that they point towards the front end of the high-speed atomizer converge.
  • a radially extending flange 4c is formed on the electrode insert 4, which flange extends parallel to the annular shoulder 1b of the housing 1, lying on the inside thereof.
  • the annular flange 4c is penetrated by two recesses 11, 12 which continue the channels 9, 10.
  • An air-driven motor 13 is inserted into the suitably stepped interior of the electrode insert 4, the shaft 14 of which runs coaxially with the housing 1 and the electrode insert 4 and penetrates a through hole 15 in the electrode insert 4.
  • the hub of a bell plate 16 is locked onto the shaft 14 in such a way that the bell plate 16 rotates together with the shaft 14.
  • the motor 13 is fixed to the electrode insert 4 by means of a region 13a having a larger radius. This is done in that the motor area 13a between the rear end face of the electrode insert 4 and a cup-shaped holding insert 17 is jammed.
  • the holding insert 17 has stepped bores 18 through which screws 19 are passed. These screws 19 pass through bores 20 in the motor section 13a and are screwed into threaded bores 21 of the electrode insert 4.
  • connection sockets 22, 23 are passed through a radially projecting flange region 17a of the holding insert 17.
  • this sleeve 40 can also be omitted, as shown in FIG. 2.
  • connection plate 26 which bears against the rear of the holding insert 17, which carries various air connections, not shown in the drawing, and also serves for fastening to the arm of a robot, also not shown.
  • connection sockets 22, 23 in the holding insert 17 Coaxial to the connection sockets 22, 23 in the holding insert 17, two acceleration nozzle inserts 27, 28 run through the connection plate 26. Their exact function is of no interest in the present context; their through openings 29 and 30 are aligned with the through opening of the adjacent connection socket 22 and 23, respectively.
  • connection nipple 31, 32 On the rear end of the accelerator nozzle inserts 27, 28, once again in alignment, a connection nipple 31, 32 is placed, which serves to connect with a flexible hose, via which the Powder is fed from a storage container. Connecting nipples 31 and 32 and accelerator nozzle inserts 27, 28 are fastened to the connecting plate 26 with screws 33 in such a way that after loosening the screws 33, the connecting nipples 31, 32 are removed and then the
  • Accelerator nozzle inserts 27, 28 can be removed from the connection plate 26.
  • connection plate 26 is held on the housing 1 by means of a union nut 34, which finds a stop on a circumferential step of the housing 1 and is screwed onto an external thread 35 of the connection plate 26.
  • the high-speed rotary atomizer can be installed in the following way:
  • the motor 13 is inserted into the interior of the electrode insert 4 and secured there with the aid of the holding insert 17.
  • the connection sockets 22, 23 inserted into the flange region 17c of the holding part 17 are connected via the hoses 24, 25 to the through bores 11, 12 in the flange section 4c of the electrode insert 4.
  • the unit thus formed is pushed into the housing 1 until the conical outer surface of the section 4b abuts the likewise conical webs 7, 8 of the inner outer surface of the housing 1.
  • the cone angle can be chosen so that there is a kind of self-locking and sealing effect in the manner of "Morse cones".
  • the connecting plate 26 is placed on the rear end of the retaining projection 17, closing the housing 1, as shown in FIG. 1, and fastened in this position with the aid of the union nut 34.
  • the disassembly of the high-speed rotary atomizer is carried out in the opposite way.
  • the surfaces that delimit the channels 9 and 10 can be exposed for cleaning in a very simple manner.
  • An air guide body 36 is placed on the front end of the housing 1 and is not of interest in the present context. It has a through-hole 37 which surrounds the hub of the bell cup 16 at a distance.
  • the shaft 14 of the air-driven motor 13 is hollow. It is mounted in a bearing bush 38 which has a large number of very fine, radially directed through bores 41.
  • the hollow shaft 14 is also provided with a plurality of radial bores 39. Its rear end, ie the right end in FIG. 1, is closed by a closure body 39. Its front end, as the left end in FIG. 1, on the other hand, communicates with a through hole 40 in the bell cup 16, which opens into the front end face thereof.
  • Compressed air is applied to the radially outer side of the bearing bush 38. This compressed air penetrates the small radial through bores 41 of the bearing bush 38 and initially ensures a stored air cushion between the bearing bush 38 and the motor shaft 14. The bearing air then passes through the radial bores 39 of the motor shaft 14 and becomes the front in the interior thereof
  • the lacquer powder supplied via the connecting nipples 31, 32 is first accelerated in the accelerator nozzle inserts 27, 28 for reasons of no further interest here, and then via the hoses 24, 25 into the sleeves 40 penetrating the through bores 11, 12 and the channels 9, 10 brought in.
  • the paint powder spreads along metallic surfaces that are electrically connected to the electrode insert 4 and is directly ionized.
  • the high-speed rotary atomizer described thus has two powder feed channels, each through an accelerator nozzle insert 27, 28, a hose 24, 25, a through hole 11, 12 in the flange 4c of the electrode insert 4 and a channel 9, 10 between the housing 1 and the electrode insert 4 penetrating sleeve 40 are formed.
  • the off-center guidance of the powder feed channels enables high flow cross-sections, so that high powder outputs can be achieved.
  • the powder can be guided past large electrode areas so that good ionization can be achieved. claims
  • high-speed atomizer for applying powder coating with a housing; with a rotatable bell plate arranged on the front of the housing; with a motor housed in the housing, which drives the bell cup, and with at least one powder feed channel running through the housing and emerging from the front of the housing,
  • High-speed rotary atomizer characterized in that a plurality of powder feed channels (28, 29, 22, 23, 24, 25, 11, 12, 9, 10) are arranged radially outside the motor (13) in a corresponding multi-fold rotational symmetry.
  • High-speed rotary atomizer characterized in that the powder feed channel (28, 29, 22, 23, 24, 25, 11, 12, 9, 10) at least in a first section (9, 10) at the interface between two parts (1, 4) is formed.
  • High-speed rotary atomizer according to claim 4 in which a high-voltage electrode is provided for the internal charging of the paint powder in the housing, characterized in that the housing insert (4) consists of metal and is connected as a high-voltage electrode.
  • (1) and at least one housing insert (4) in the front area (1c, 4b) are conical and rest against one another with conical surfaces.
  • High-speed rotary atomizer according to claim 6 characterized in that the conical surfaces of the housing (1) and the housing insert (4) are designed to be self-sealing and / or self-locking.

Landscapes

  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

Ein Hochrotationszerstäuber zur Aufbringung von Pulverlack weist in bekannter Weise ein Gehäuse (1) auf, in dem ein Motor (13) untergebracht ist. Der Motor (13) versetzt einen an der Vorderseite des Gehäuses (1) angeordneten Glockenteller (16) in Drehung. Durch das Gehäuse (1) ist mindestens ein Pulverzuführkanal (28, 29, 22, 23, 24, 25, 1, 12, 9, 10) geführt, der an der Vorderseite des Gehäuses (1) ausmündet. Dieser Pulverzuführkanal (28, 29, 22, 23, 24, 25, 11, 12, 9, 10) verläuft radial außerhalb des Motors (13). Auf diese Weise kann sein Querschnitt sehr groß gehalten werden, was die Pulverleistung des Hochrotationszerstäubers erhöht. Außerdem können auf diese Weise mehrere Pulverzuführkanäle (18, 29, 22, 23, 24, 25, 11, 12, 9, 10) gelegt werden, wiederum mit dem Resultat größeren Pulverdurchsatzes und besserer Homogenität der erzeugten Pulverwolke.

Description

Hochrotationszerstäuber zur Aufbringung von Pulverlack
Die Erfindung betrifft einen Hochrotationszerstäuber zur Aufbringung von Pulverlack mit einem Gehäuse; mit einem an der Norderseite des Gehäuses angeordneten drehbaren Glockenteller; mit einem in dem Gehäuse unterge- brachten Motor, der den Glockenteller antreibt, und mit mindestens einem durch das Gehäuse verlaufenden und an der Vorderseite des Gehäuses austretenden Pulverzuführkanal .
Bei bekannten derzeit auf dem Markt befindlichen Hochrotationszerstäubern dieser Art ist der Pulverzuführkanal durch die hohle Welle des Motors hindurchgeführt und mündet an der Vorderseite sehr nahe an der Achse des Glockentellers. Dies ist mit zwei Nachteilen verbunden: Zum einen kann der Querschnitt des Pulverzuführkanales nur verhältnismäßig klein sein, was den Pulverdurchsatz und damit die Lackierleistung des Hochrotationszerstäubers begrenzt . Zum anderen wird das Lackpulver sehr achsnahe in den Wirkungsbereich des Hochrotationszerstäubers gebracht, wo dessen Geschwindigkeit verhältnismäßig gering ist. Dies verschlechtert den Wirkungsgrad der durch den Glockenteller erreichten Verwirbelung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hochro- tationszerstäuber der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine erheblich größere Lackierleistung aufweist.
Diese Aufgäbe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Pulverzuführkanal radial außerhalb des Motors durch das Gehäuse geführt ist. Erfindungsgemäß erfolgt also die Pulverzufuhr zum Glockenteller durch das Gehäuse hindurch nicht mehr durch die hohle Achse des Motors . Vielmehr wird der gesamte Motor vom Pulverzuführkanal "umgangen" . Er kann auf diese
Weise durch einen Gehäusebereich gelegt werden, in dem ausreichend Platz für große Querschnitte zur Verfügung steht. Der Pulverdurchsatz ist daher nicht mehr durch geometrische Gegebenheiten begrenzt.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung können problemlos auch mehrere Pulverzuführkanäle vorgesehen sein. Dabei empfiehlt sich insbesondere diejenige Ausgestaltung, bei welcher mehrere Pulverzuführkanäle radial außerhalb des Motors in einer entsprechenden mehrzähligen Drehsymmetrie angeordnet sind. Hierdurch wird nicht nur ein sehr hoher Pulverdurchsatz sondern auch eine sehr gute Homogenität der erzeugten Pulverwolke erreicht .
Der Pulverzuführkanal kann mindestens in einem Abschnitt an der Grenzfläche zwischen zwei Teilen ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, daß die Innenfläche dieses Bereiches des Pulverzuführkanales bei der Demontage der beiden Teile sofort zugänglich ist und gereinigt werden kann.
Besonders bevorzugt wird dabei, wenn es sich bei den beiden genannten Teilen einerseits um das Gehäuse und andererseits um einen Gehäuseeinsatz handelt .
In jüngster Zeit werden zunehmend Hochrotationszerstäuber mit einer sogenannten "Innenaufladung" eingesetzt. Damit ist gemeint, daß sich die Hochspannungselektrode, mit welcher die Pulverlackteilchen ionisiert werden, innerhalb des Gehäuses des Hochrotationszerstäubers befindet. "Innenaufladung" steht im Gegensatz zur "Außenaufladung", bei welcher die Hochspannungselektrode im allgemeinen als Ring, welcher den Glockenteller umgibt, außerhalb des Gehäuses vorgesehen ist. Bei "Außenaufladung" wird zunächst die die Außenelektrode umgebende Luft und über diese dann mittelbar das Lackpulver ionisiert, was einen verhältnismäßig schlechten Wirkungsgrad besitzt. Bei der "Innenaufladung" dagegen werden die Lackpulverteilchen durch direkten Kontakt mit der Hochspannungselektrode ionisiert, was mit besserem Wirkungsgrad abläuft.
Setzt man also den erfinderischen Gedanken bei Hochrotationszerstäubern mit Innenaufladung sein, so ist besonders vorteilhaft, wenn der Gehäuseeinsatz, der teilweise den Pulverzuführkanal begrenzt, als Hochspannungselektrode geschaltet ist . Das Lackpulver' wird so auf einer erheblichen Wegstrecke durch das Gehäuse hindurch in Kontakt mit einer Fläche gebracht, welche Hochspannung führt. Dies ergibt eine sehr gute Ionisationswirkung.
Das Gehäuse und mindestens ein Gehäuseeinsatz können im vorderen Bereich konisch ausgebildet sein und mit Konusflächen aneinander anliegen. Dieser mechanische Aufbau erleichtert die Montage und Demontage des Hoch- rotationszerstäubers, da Gehäuse und Gehäuseinsatz in einer Richtung durch Ineinanderstecken der konischen Bereiche festgelegt werden können und nur am gegenüberliegenden Ende einer Befestigungseinrichtung bedürfen.
Bevorzugt sind in diesem Falle die Konusflächen des Gehäuses und des Gehäuseeinsatzes selbstdichtend und/ oder selbsthemmend. Auch dies erleichtert die Montage; besondere Dichtungsmittel erübrigen sich.
Im allgemeinen ist die Welle des Motors, der den Glocken- teller des Motors antreibt, luftgelagert. Hierzu ist eine Luftlagerbüchse vorgesehen, in welcher die Welle des Motors geführt ist. Lagerluft wird durch kleine Kanäle in der Luftlagerbüchse radial nach innen gedrückt und bildet so ein Luftpolster zwischen der Innenmantelfläche der Luftlagerbüchse und der Außenmantelfläche der Welle. Wird bei der vorliegenden Erfindung eine derartige Luftlagerung eingesetzt, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Welle des Motors hohl ist und radiale Bohrungen aufweist, über welche die Lagerluft in den Innenraum der Welle gelangen kann, und wenn der Innenraum der Welle mit einer Durchgangsbohrung des Glockenteller kommuniziert, die in die Stirnseite des Glockentellers mündet. Erfindungsgemäß wird ja die Welle nicht mehr zur Pulverzuführung benötigt; sie kann nunmehr für einen anderen Zweck benutzt werden, nämlich zur Zuführung von Reinigungsluft zum Glockenteller, mit welcher dort Anhaftungen abgeblasen werden können. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird die Lagerluft einem zweiten Verwendungszweck zugeführt: Dadurch, daß sie in die hohle Welle des Motors eintreten und über diese dem Glockenteller zugeführt werden kann, tritt sie nicht, wie bisher, ungenutzt aus sondern übernimmt zusätzlich die Reinigungsfunktion.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Figur 1: einen Axialschnitt durch einen Hochrotations- Zerstäuber;
Figur 2 : einen Schnitt durch den Hochrotationszerstäuber von Figur 1 gemäß der dortigen Linie II-II.
Der in Figur 1 dargestellte Hochrotationszerstäuber weist ein Gehäuse 1 auf, welches sich einstückig aus einem hinteren Gehäuseabschnitt la, einer radial verlaufenden Ringschulter 1b und einem vorderen Gehäuseabschnitt lc zusammensetzt. Der hintere Gehäuseabschnitt la er- weitert sich mit kleinem Konuswinkel in Richtung auf die Rückseite des Hochrotationszerstäubers; auch der vordere Gehäuseabschnitt lc ist konisch, wobei der Konus- winkel jedoch größer als derjenige des hinteren Gehäuseabschnittes la ist . Das Gehäuse 1 besteht vollständig aus Kunststoff.
Vom radial äußeren Rand der Stufe lb des Gehäuses verläuft ein ebenfalls konisches und ebenfalls aus Kunststoff hergestelltes Ringteil 2 zum vorderen Bereich der äußeren Mantelfläche des vorderen Gehäuseabschnittes lc. Das Ringteil 2 ist gegen das Gehäuse 1 an beiden kreisförmigen Rändern abgedichtet, so daß es mit dem Gehäuse 1 einen Ringraum 3 einschließt . Dieser dient in hier nicht interessierender Weise der Durchführung von Lenkluft, mit welcher sich die Form der erzeugten Pulverwolke beieinflussen läßt .
Koaxial innerhalb des Gehäuses 1 ist ein Elektrodeneinsatz 4 angeordnet, der einen in axialer Richtung verhält- nismaßig kurzen, kreiszylindrischen rückwärtigen Bereich 4a und einen konischen vorderen Bereich 4b aufweist. Der vordere Bereich 4b des Elektrodeneinsatzes 4 endet in der Nähe des vorderen Endes des vorderen Gehäuseabschnittes lc.
Wie Figur 2 zeigt, sind an der Innenmantelfläche des vorderen Gehäuseabschnitts lc zwei spiegelsymmetrische Ausnehmungen 50, 51 angeordnet, die sich von der Rückseite der Stufe lb bis zum vorderen Ende des vorderen Gehäuse- abschnittes lc erstrecken und dabei von einer annährend kreisförmigen Querschnittsform in die Querschnittsform kreisbogenförmiger Spalte übergehen. Die konische Innenmantelfläche des vorderen Gehäuseabschnittes lc liegt, wie Figur 2 deutlich macht, über zwei Stege 7, 8 an der konischen Mantelfläche des vorderen Abschnittes 4b des Elektrodeneinsatzes 4 an. Auf diese Weise bilden der vordere Abschnitt 4b des Elektrodeneinsatzes 4 und der vordere Gehäuseabschnitt lc zwei Kanäle 9 und 10. Diese Kanäle 9, 10 sind gegenüber der gemeinsamen Achse des Gehäuses 1 und des Elektrodeneinsatzes 4 so geneigt, daß sie in Richtung auf das vordere Ende des Hochrotations- Zerstäubers konvergieren.
Etwa im Übergangsbereich zwischen dem vordereren Bereich 4b und dem hinteren Bereich 4a ist an ,den Elektrodeneinsatz 4 ein radial verlaufender.- Flansch 4c angeformt, der sich parallel zur Ringschulter lb des Gehäuses 1, an deren Innenseite anliegend, erstreckt. Der Ringflansch 4c wird von zwei die Kanäle 9, 10 fortsetzenden Ausneh- mungen 11, 12 durchsetzt.
In den geeignet abgestuften Innenraum des Elektrodeneinsatzes 4 ist ein luftgetriebener Motor 13 eingesetzt dessen Welle 14 koaxial zum Gehäuse 1 und zum Elektroden- einsatz 4 verläuft und eine Durchgangsbohrung 15 im Elektrodeneinsatz 4 durchsetzt. Auf der Welle 14 ist die Nabe eines Glockentellers 16 eingerastet, derart, daß sich der Glockenteller 16 gemeinsam mit der Welle 14 verdreht .
Der Motor 13 ist mittels eines einen größeren Radius aufweisenden Bereiches 13a an dem Elektrodeneinsatz 4 festgelegt . Dies geschieht dadurch, daß der Motorbereich 13a zwischen der hinteren Stirnseite des Elektro- deneinsatzes 4 und einem topfförmigen Halteeinsatz 17 eingeklemmt ist. Hierzu weist der Halteeinsatz 17 Stufenbohrungen 18 auf, durch welche Schrauben 19 hindurchgeführt sind. Diese Schrauben 19 durchsetzen Durchgangsbohrungen 20 in dem Motorabschnitt 13a und sind in Ge- windebohrungen 21 des Elektrodeneinsatzes 4 eingedreht.
Durch einen radial überstehenden Flanschbereich 17a des Halteeinsatzes 17 sind zwei Anschlußbuchsen 22, 23 hindurchgeführt. An den Anschlußbuchsen 22, 23 ist jeweils das rückwärtige Ende eines Verbindungsschlauches 24, 25, befestigt, der an seinem vorderen Ende mit einer Beryllium-Hülse 40 (Figur 1) verbunden ist, welche die Durchgangsbohrung 11 bzw. 12 im Flanschabschnitt 4c des Elektrodeneinsatzes 4 sowie die Kanäle 9, 10 durchsetzt und an deren Innenflächen anliegt. Diese dichtet die Pulverströmungswege ab. Alternativ kann diese Hülse 40 auch entfallen, wie dies in Figur 2 dargestellt ist.
Das rückwärtige Ende des Gehäuses 1 ist durch eine An- schlußplatte 26 verschlossen, die an der Rückseite des Halteeinsatzes 17 anliegt, die verschiedenen in der Zeichnung nicht dargestellten Luftanschlüsse trägt und außerdem der Befestigung am Arm eines ebenfalls nicht dargestellten Roboters dient. Koaxial zu den Anschluß- buchsen 22, 23 im Halteeinsatz 17 verlaufen durch die Anschlußplatte 26 zwei Beschleunigungsdüsen-Einsätze 27, 28. Deren genaue Funktion ist im vorliegenden Zusammenhang ohne Interesse; ihre Durchgangsöffnungen 29 bzw. 30 fluchten jeweils mit der Durchgangsöffnung der benachbarten Anschlußbuchse 22 bzw. 23.
Auf die hintere Stirnseite der Beschleunigungsdüsen- Einsätze 27, 28 ist, erneut fluchtend, jeweil ein Anschlußnippel 31, 32 aufgesetzt, welcher der Verbindung mit einem flexiblen Schlauch dient, über welchen das Pulver von einem Vorratsbehälter zugeführt wird. Anschlußnippel 31 und 32 sowie Beschleunigungsdüsen-Einsätze 27, 28 sind mit Schrauben 33 derart an der Anschlußplatte 26 befestigt, daß nach Lösen der Schrauben 33 zunächst die Anschlußnippel 31, 32 abgenommen und sodann die
Beschleunigungsdüsen-Einsätze 27, 28 aus der Anschlußplatte 26 herausgenommen werden können.
Die Anschlußplatte 26 wird mit Hilfe einer Überwurfmutter 34 am Gehäuse 1 festgehalten, die an einer Umfangsstufe des Gehäuses 1 einen Anschlag findet und auf ein Außengewinde 35 der Anschlußplatte 26 aufgedreht ist.
Der Hochrotationszerstäuber kann auf folgende Weise montiert werden:
Zunächst wird der Motor 13 in den Innenraum des Elektrodeneinsatzes 4 eingesetzt und dort mit Hilfe des Halteeinsatzes 17 gesichert. Die in den Flanschbereich 17c des Halteteils 17 eingesetzten Anschlußbuchsen 22, 23, werden über die Schläuche 24, 25 mit den Durchgangsbohrungen 11, 12 im Flanschabschnitt 4c des Elektrodeneinsatzes 4 verbunden. Nunmehr wird die so gebildete Einheit in das Gehäuse 1 eingeschoben, bis die konische Mantelfläche des Abschnittes 4b an den ebenfalls konisch verlaufenden Stegen 7, 8 der Innenmantelfläche des Gehäuses 1 anliegen. Die Konuswinkel können dabei so gewählt sein, daß sich eine Art Selbsthemmung und Dichtungswirkung nach Art von "Morse-Kegeln" ergibt.
Abschließend wird die Anschlußplatte 26 auf die rückwärtige Stirnseite des Halteansatzes 17, das Gehäuse 1 verschließend, so aufgesetzt, wie dies in Figur 1 dargestellt ist, und in dieser Position mit Hilfe der Überwurfmutter 34 befestigt. Die Demontage des Hochrotationszerstäubers erfolgt entsprechend in umgekehrter Weise. Dabei lassen sich in sehr einfacher Weise die Flächen, welche die Kanäle 9 und 10 begrenzen, zur Reinigung freilegen.
Auf das vordere Ende des Gehäuses 1 ist ein Luftleit- körper 36 aufgesetzt, der im vorliegenden Zusammenhang nicht von Interesse ist . Er weist eine Durchgangsboh- rung 37 auf, welche die Nabe des Glockentellers 16 mit Abstand umgibt .
Wie der Schnitt der Figur 1 zeigt, ist die Welle 14 des luftgetriebenen Motors 13 hohl. Sie ist in einer Lagerbuchse 38 gelagert, welche eine Vielzahl sehr feiner, radial gerichteter Durchgangsbohrungen 41 aufweist. Auch die hohle Welle 14 ist mit einer Mehrzahl radialer Bohrungen 39 versehen. Ihr rückwärtiges, also in Figur 1 rechtes Ende ist durch einen Verschlußkörper 39 verschlos- sen. Ihr vordereres, in Figur 1 als linkes Ende dagegen kommuniziert mit einer Durchgangsbohrung 40 des Glockentellers 16, welche in dessen vordere Stirnfläche einmündet.
Die radial außenliegende Seite der Lagerbuchse 38 wird mit Druckluft beaufschlagt. Diese Druckluft durchdringt die kleinen radialen Durchgangsbohrungen 41 der Lagerbuchse 38 und sorgt zunächst für ein lagerndes Luftpolster zwischen der Lagerbuchse 38 und der Motorwelle 14. Die Lagerluft durchtritt sodann die radialen Bohrungen 39 der Motorwelle 14 und wird in deren Innenraum zum vorderen
Ende und damit zur Durchgangsbohrung 40 des Glockentellers 16 geführt. Bei ihrem Austritt an der vorderen Stirnseite des Glockentellers 16 wird dieser von Anhaftungen befreit .
Die Funktion des beschriebenen HochrotationsZerstäubers ist wie folgt :
Das über die Anschlußnippel 31, 32 zugeführte Lackpulver wird aus hier nicht weiter interessierenden Gründen zunächst in den Beschleunigerdüsen-Einsätzen 27, 28 beschleunigt und sodann über die Schläuche 24, 25 in die die Durchgangsbohrungen 11, 12 und die Kanäle 9, 10 durchsetzenden Hülsen 40 eingebracht. Das Lackpulver streicht dabei entlang metallischer Flächen, die mit dem Elektrodeneinsatz 4 elektrisch verbunden sind, und wird direkt ionisiert. Es tritt nunmehr in dieser ionisierten Form durch die beiden zwischen dem vorderen Ende des Gehäuses 1 und dem vorderen Ende des Elektrodeneinsatzes 4 liegenden bogenförmigen Austrittsspalte aus, durchsetzt die Durchgangsbohrung 37 des Luftleitkörpers 36 und wird darauffolgend von dem sich drehenden' Glockenteller 16 verwirbelt . Die Form der so entstehenden Pulverwolke wird durch einen Leitluftstrom beeinflußt, der an der Außenmantelfläche des Luftleitkörpers 36 in hier nicht beschrie- bener Weise entlanggeführt wird.
Der beschriebene HochrotationsZerstäuber weist somit zwei Pulverzuführkanäle auf, die jeweils durch einen Beschleunigerdüseneinsatz 27, 28, einen Schlauch 24, 25, eine eine Durchgangsbohrung 11, 12 im Flansch 4c des Elektrodeneinsatzes 4 und einen Kanal 9, 10 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Elektrodeneinsatz 4 durchsetzende Hülse 40 gebildet sind. Die außermittige Führung der Pulverzuführkanäle ermöglicht hohe Durchströmungsquerschnitte, so daß sich hohe Pulverleistungen erzielen lassen. Außerdem kann das Pulver an großen Elektrodenflächen vorbeigeführt werden, so daß eine gute Ionisation erzielbar ist. Patentansprüche
1. Hochrotationszerstäuber zur Aufbringung von Pulverlack mit einem Gehäuse; mit einem an der Vorderseite des Gehäuses angeordneten drehbaren Glockenteller; mit einem in dem Gehäuse untergebrachten Motor, der den Glockenteller antreibt, und mit mindestens einem durch das Gehäuse verlaufenden und an der Vorderseite des Gehäuses austretenden Pulverzuführkanal,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Pulverzuführkanal (28, 29, 22, 23, 24, 25, 11, 12,
9, 10) radial außerhalb des Motors (13) durch das Gehäuse
(1) geführt ist.
2. Hochrotationszerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Pulverzuführkanäle (28, 29, 22, 23, 24, 25, 11, 12, 9, 10) radial außerhalb des Motors (13) in einer entsprechenden mehrzähligen Drehsymmetrie angeordnet sind.
3. Hochrotationszerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulverzuführkanal (28, 29, 22, 23, 24, 25, 11, 12, 9, 10) mindestens in einem ersten Abschnitt (9, 10) an der Grenzfläche zwischen zwei Teilen (1, 4) ausgebildet ist.
4. Hochrotationszerstäuber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulverzuführkanal (28, 29,
22, 23, 24, 25, 11, 12, 9, 10) an der Grenzfläche zwi- sehen dem Gehäuse (1) und einem Gehäuseeinsatz (4) ausge- bildet ist .
5. Hochrotationszerstäuber nach Anspruch 4, bei welchem zur Innenaufladung des Lackpulvers im Gehäuse eine Hochspannungselektrode vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseeinsatz (4) aus Metall besteht und als Hochspannungselektrode geschaltet ist .
6. Hochrotationszerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse
(1) und mindestens ein Gehäuseeinsatz (4) im vorderen Bereich (lc, 4b) konisch ausgebildet sind und mit Konus- flächen aneinander anliegen.
7. Hochrotationszerstäuber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konusflächen des Gehäuses (1) und des Gehäuseeinsatzes (4) selbstdichtend und/oder selbsthemmend ausgebildet sind.
8. Hochrotationszerstäuber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Welle des Motors in einer Luftlagerbüchse geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (14) des Motors (13) hohl ist und radiale Bohrungen aufweist, über welche die Lagerluft in den Innenraum der Welle (14) gelangen kann, und daß der Innenraum der Welle (14) mit einer Durchgangsbohrung (40) des Glockentellers (16) kommuniziert, die in die Stirnseite des Glockentellers (16) mündet.
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