EP1764157A2

EP1764157A2 - Rotationszerstäuberbauteil

Info

Publication number: EP1764157A2
Application number: EP06019279A
Authority: EP
Inventors: Bernhard Seiz; Michael Baumann; Frank Herre; Hans-Jürgen Nolte; Peter Marquardt
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2007-03-21
Anticipated expiration: 2026-09-14
Also published as: ATE469704T1; EP1764157A3; EP1764157B1; DE102005044154A1; DE102005044154B4; PT1764157E; PL1764157T3; DE502006007070D1; ES2346680T3

Abstract

In einem Rotationszerstäuber wird der Spaltraum (43) zwischen der Stirnfläche (41) der Lagereinheit (5) und der ihr axial gegenüberliegenden Innenfläche (42) eines Lenkluftrings (46) oder sonstigen Stirnelements des Zerstäubers radial nach innen gegen den von außen zugänglichen Bereich der Welle (26) abgedichtet. Vorzugsweise ist das dafür vorgesehene Dichtungselement (50) am Innenumfang des Lenkluftrings (46) bzw. Stirnelements angeordnet und elastisch verformbar an die Stirnfläche der Lagereinheit (5) anlegbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rotationszerstäuberbauteil für einen Rotationszerstäuber gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Beispielsweise kann es sich bei dem Zerstäuberbauteil um einen das Stirnelement des Zerstäubers bildenden Lenkluftring handeln. Ferner betrifft die Erfindung den Rotationszerstäuber selbst sowie die Verwendung des Zerstäuberbauteils in einem Rotationszerstäuber bei dessen Reinigung in einer automatischen Reinigungseinrichtung.
Zur Beschichtung von Werkstücken wie beispielsweise Kraftfahrzeugkarossen und deren Teilen werden seit längerem Rotationszerstäuber eingesetzt, die beispielsweise aus DE 94 19 641 U1 oder EP 1 384 514 A bekannt sind. Derartige Rotationszerstäuber weisen eine drehbar gelagerte Glockentellerwelle auf, die von einer mit Druckluft beaufschlagten und luftgelagerten Turbine angetrieben wird und einen Glockenteller trägt, der während des Beschichtungsbetriebs mit hoher Drehzahl rotiert. Dem Glockenteller wird hierbei durch ein innen liegendes Farbrohr Beschichtungsmittel (z.B. Lack) zugeführt, wobei das Beschichtungsmittel durch die Fliehkräfte nach außen getragen und dann an einer ringförmig umlaufenden Absprühkante abgesprüht wird.
Aus den vorstehend erwähnten Druckschriften ist es weiterhin bekannt, den von dem Glockenteller erzeugten Sprühstrahl durch sogenannte Lenkluft zu formen. Hierzu weist der bekannte Rotationszerstäuber an seiner Stirnseite einen Lenkluftring mit ringförmig verteilt angeordneten Lenkluftdüsen auf, wobei aus den Lenkluftdüsen in axialer Richtung Druckluft ausgeblasen wird, die einen Lenkluftstrahl bildet, der auf die Außenfläche des Glockentellers gerichtet ist und dadurch den Sprühstrahl formt.
Es sind auch Rotationszerstäuber bekannt, bei denen der Lenkluftstrahl nicht auf die Außenfläche des Glockentellers gerichtet wird, sondern auf den Sprühkegel selbst. Ferner ist es möglich, den Lenkluftstrahl schräg zur Drehachse des Glockentellers auszublasen oder sogar in radialer Richtung, wobei der sogenannte Coanda-Effekt ausgenutzt wird, was beispielsweise aus DE 100 53 296 C2 bekannt ist.
Aus verschiedenen Patentschriften, wie beispielsweise EP 0 333 040 B1 , EP 1 367 302 A2 und DE 10 2004 061 322 , ist es weiterhin bekannt, einen Rotationszerstäuber zu reinigen, indem der Rotationszerstäuber mit dem montierten Glockenteller in eine automatische Reinigungsvorrichtung eingeführt und dann im eingeführten Zustand innerhalb der Reinigungsvorrichtung mit einer Reinigungsflüssigkeit besprüht wird.
Dieses automatische Reinigungsverfahren ist jedoch bei den eingangs beschriebenen bekannten Rotationszerstäubern mit einem Lenkluftring und bei anderen ähnlichen Zerstäubern problematisch, da die Reinigungsflüssigkeit oder Beschichtungsmittel aus dem vorangegangenen Beschichtungsbetrieb bei der Reinigung in den ringförmigen Spaltraum eindringen kann, der sich zwischen der dem Glockenteller zugewandten Stirnfläche der die übliche Luftturbine enthaltenden Lagereinheit der Glockentellerwelle und der dieser Stirnfläche axial gegenüberliegenden Innenfläche des Lenkluftrings befindet. Bei der anschließenden Inbetriebnahme des Zerstäubers zum Lackieren wird die in den Spaltraum eingefüllte Flüssigkeit durch die Abluft des Luftlagers der Lagereinheit wieder aus dem Zerstäuber herausgeblasen, wobei sie das zu lackierende Objekt wie z.B. eine Fahrzeugkarosse verschmutzen und zu Lackierfehlern führen kann. Bei der Reinigung der bekannten Rotationszerstäuber musste also der Bereich zwischen dem Glockenteller und dem Lenkluftring nach Möglichkeit ausgespart werden, um das Eindringen von Reinigungsflüssigkeit und Beschichtungsmittel in den Zerstäuber zu verhindern. Eine automatische Reinigung war deshalb bei den bekannten Rotationszerstäubern schwierig und nur eingeschränkt möglich.
In der DE 10 2005 015 604 wurde bereits eine hülsenförmige Wellenabdichtung vorgeschlagen, welche die Glockentellerwelle im montierten Zustand zumindest teilweise im Bereich des Ringspalts zwischen dem Glockenteller und dem Zerstäubergehäuse bzw. Lenkluftring abdeckt. Diese hülsenförmige Wellenabdichtung verhindert bei einer automatischen Reinigung des Rotationszerstäubers, dass Reinigungsflüssigkeit in diesen außerhalb des Zerstäubers befindlichen Ringspalt eindringt. Insbesondere kann dadurch das Eindringen der Reinigungsflüssigkeit in die Lagereinheit verhindert werden, was im Extremfall zu einem Blockieren der Glockentellerwelle führen könnte. Da die in der Patentandmeldung DE 10 2005 015 604 offenbarten Merkmale und Maßnahmen auch bei Realisierung der vorliegenden Erfindung zweckmäßig sein können, wird ihre gesamte Offenbarung durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen. Allerdings verbleibt auch bei dieser vorgeschlagenen Lösung zwischen der Welle und der hülsenförmigen Wellenabdeckung ein kleiner Spalt, durch den Spülflüssigkeit in den erwähnten Spaltraum zwischen der Lagereinheit und der Innenfläche des Lenkluftrings eindringen könnte. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung auch Rotationszerstäuber ohne eine derartige hülsenförmige Wellenabdeckung.
Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, die bekannten Rotationszerstäuber so zu verbessern, dass in den genannten Spaltraum keine externen Medien oder Partikel eindringen können und insbesondere ohne das oben beschriebene Problem eine automatisierte Reinigung des Zerstäubers möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
Das mechanisch wirkende, vorzugsweise elastisch verformbare Dichtungselement kann gegen die den abzudichtenden Spalt begrenzende Stirnfläche gedrückt werden. Die Erfindung macht es dadurch möglich, dass Rotationszerstäuber bei der automatisierten Reinigung auch direkt im Bereich der Glockentellerwelle mit Reinigungsflüssigkeit besprüht werden können, ohne dass der Spaltraum zwischen der Lagereinheit und dem Lenkluftring oder einem sonstigen, ebenfalls von der Lagereinheit gesonderten Stirnelement des Zerstäubers sich mit Flüssigkeit füllt, die später wieder aus dem Zerstäuber herausgeblasen oder aus andere Weise herausfließen und die Beschichtung stören würde. Auf seiner dem Stirnelement abgewandten Rückseite könnte dieser Spaltraum im Rahmen der Erfindung statt durch die eigentliche Lagereinheit der Turbine auch durch eine sonstige radial verlaufende Stirnfläche der Innenkonstruktion des Zerstäubers begrenzt sein. Auch während des Beschichtungsbetriebs können dank der Erfindung störende Medien oder Partikel nicht von außen in den Spaltraum eindringen.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Rotationszerstäuberbauteil ein das Stirnelement des Zerstäubers bildender Lenkluftring. An dessen Innenumfang kann das insbesondere als ringförmige Dichtlippe ausgebildete Dichtungselement angeordnet sein, wobei die Dichtlippe den Innenumfang bilden oder sich nur in dessen Nähe befinden kann.
Dieses Dichtungselement kann dem hier beschriebenen Zerstäuberbauteil wie z.B. dem Lenkluftring oder sonstigem Stirnelement einstückig angeformt oder stattdessen an ihm vorzugsweise auswechselbar befestigt sein. Die Auswechselbarkeit des ggf. empfindlich gestalteten Dichtungselements kann u.a. in Hinblick auf mögliche Beschädigungen oder Verschleiß zweckmäßig sein. Das Dichtungselement kann zweckmäßig aus einem für seinen Zweck ausreichend elastisch verformbaren Kunststoffmaterial bestehen, aus dem bei einstückiger Ausbildung auch das Stirnelement besteht, während bei zweistückiger Ausbildung das Stirnelement selbst aus einem anderen Kunststoff oder beispielsweise auch aus Metall bestehen kann.
Statt an dem Lenkluftring oder sonstigem Stirnelement kann das Dichtungselement aber auch einem sonstigen Teil der Gehäusekonstruktion des Zerstäubers oder auch der Lagereinheit angeformt oder daran ggf. auswechselbar befestigt sein. Das Dichtungselement kann auch als völlig separates Bauteil in dem Zerstäuber montiert sein.
Im Falle eines mit dem Dichtungselement versehenen Lenkluftrings kann dieser wie bei an sich bekannten Rotationszerstäubern einen Teil des Zerstäubergehäuses bilden. Stattdessen kann er auch als separates Bauteil ausgebildet und z.B. mit einem Außengewinde versehen sein, mit dem er mit einem Innengewinde des Zerstäubergehäuses oder sonstigen Bestandteils des Zerstäubers verschraubt werden kann.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dichtet das Dichtungselement zumindest den größten Teil des zwischen der Stirnfläche an der Lagereinheit und dem Stirnelement des Zerstäubers gebildeten Spaltraum radial nach innen gegen die Welle ab, also gegen den zwischen der Lagereinheit und dem Glockenteller befindlichen Bereich der Welle, der für Medien aus der Umgebung des Zerstäubers zugänglich, d.h. nicht abgedichtet ist. Die Abdichtung des Spaltraums gegen diesen von außen zugänglichen Bereich an der Welle kann unter axialer Verformung des Dichtungselements zwischen den beiden den Spaltraum begrenzenden radial verlaufenden Flächen erfolgen, ohne dass das Dichtungselement an der Welle anliegen muss. Es sind jedoch auch Ausführungsbeispiele der Erfindung möglich, bei denen die Dichtlippe oder das sonstige Dichtungselement an der Welle selbst anliegt. Die Dichtung ist in zweckmäßiger Weise so geformt und angeordnet, dass sie von dem Druck eines von außerhalb des Zerstäubers eindringenden, insbesondere flüssigen Mediums gegen ihre Anlagefläche gedrückt wird, bei den erwähnten Beispielen also gegen die Lagereinheit bzw. gegen die Welle.
An den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1: einen Hochrotationszerstäuber, bei dem die vorliegende Erfindung realisiert werden kann;
Fig. 2: die Anordnung eines erfindungsgemäß mit einer Dichtlippe versehenen Lenkluftrings in einem Hochrotationszerstäuber in einer schematisch vereinfachten Darstellung;
Fig. 3: einen in der Praxis realisierten Lenkluftring gemäß der Erfindung;
Fig. 4: die Stirnkonstruktion eines Hochrotationszerstäubers gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 5: einen anderen Hochrotationszerstäuber, bei dem die Erfindung realisiert werden kann.

Der in Figur 1 dargestellte Rotationszerstäuber 1 weist an seiner montageseitigen Stirnfläche einen Befestigungsflansch 2 mit einem Befestigungszapfen 3 auf, der eine mechanische Befestigung an einem Roboterarm eines Lackierroboters ermöglicht. Die Befestigung des Rotationszerstäubers 1 an dem Roboterarm ist in DE 43 06 800 A1 beschrieben, so dass der Inhalt dieser Druckschrift der vorliegenden Beschreibung hinsichtlich der Befestigung des Rotationszerstäubers 1 an dem Roboterarm in vollem Umfang zuzurechnen ist.
An dem Rotationszerstäuber 1 kann ein herkömmlicher Glockenteller 4 angebracht werden, der im Betrieb des Rotationszerstäubers 1 über eine Welle 26, die in der Lagereinheit 5 einer Druckluftturbine gelagert ist, mit einer hohen Drehzahl angetrieben wird. Die Drehung des Glockentellers 4 führt hierbei dazu, dass das in das Innere des Glockentellers 4 eingeführte Beschichtungsmittel axial und insbesondere radial beschleunigt wird und an einer Glockentellerabrisskante abgesprüht wird.
Der Antrieb der durch die Lagereinheit 5 gebildeten Druckluftturbine erfolgt hierbei durch Druckluft, die von dem Lackierroboter über den Befestigungsflansch 2 geführt wird, wobei die Zuführung der Antriebsluft zur Vereinfachung nicht dargestellt ist. Die Lagereinheit 5 ist durch den Überwurfring 19 in dem Zerstäuber befestigt.
Zur Formung des von dem Glockenteller 4 abgegebenen Sprühstrahls ist weiterhin ein sogenannter Lenkluftring 6 vorgesehen, der in der glockentellerseitigen Stirnfläche eines Gehäuses 7 des Rotationszerstäubers 1 angeordnet ist. In dem Lenkluftring 6 sind mehrere axial ausgerichtete und ringförmig angeordnete Lenkluftdüsen 8, 9 vorgesehen, über die im Betrieb des Rotationszerstäubers 1 ein Lenkluftstrom axial außen auf die kegelförmige Mantelfläche des Glockentellers 4 geblasen werden kann. In Abhängigkeit von der Menge und der Geschwindigkeit der aus den Lenkluftdüsen 8, 9 ausgeblasenen Lenkluft wird auf diese Weise der Sprühstrahl geformt und die gewünschte Strahlbreite eingestellt.
Die Zuführung der Lenkluft für die beiden Lenkluftdüsen 8,9 erfolgt hierbei durch jeweils eine Flanschöffnung 10, 11, die in den Befestigungsflansch 2 des Rotationszerstäubers 1 angeordnet ist. Die Position der Flanschöffnung 10, 11 innerhalb der Stirnfläche des Befestigungsflanschs 2 ist hierbei durch die Position der entsprechenden Anschlüsse an dem zugehörigen Befestigungsflansch des Lackierroboters vorgegeben.
Die außen liegenden Lenkluftdüsen 8 werden hierbei in herkömmlicher Weise durch eine Lenkluftleitung 12 versorgt, die an der Außenseite der Lagereinheit 5 zwischen dem Gehäuse 7 und der Lagereinheit 5 entlang geführt ist. Hierzu mündet die Flanschöffnung 10 zunächst in eine axial verlaufende Stichbohrung 13, die dann in eine radial verlaufende Stichbohrung 14 übergeht, die schließlich an der Außenseite eines Ventilgehäuses 15 in einen Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 7 und dem Ventilgehäuse 15 mündet. Die Lenkluft wird dann an der Lagereinheit 5 vorbei in einen sogenannten Luftraum 16 geführt, von wo sie schließlich durch eine Stichbohrung 17 in dem Lenkluftring 6 zu der Lenkluftdüse 8 gelangt.
Die Zuführung der Lenkluft für die ringförmig angeordneten inneren Lenkluftdüsen 9 erfolgt dagegen durch eine Lenkluftleitung 18, die von der Flanschöffnung 11 in dem Befestigungsflansch 2 ausgehend axial und knickfrei durch das Ventilgehäuse 15 hindurch geht. Darüber hinaus geht die Lenkluftleitung 18 auch axial durch die Lagereinheit 5 der Druckluftturbine. Der radiale Abstand der Lenkluftleitung 18 von der Drehachse des Glockentellers 4 ist hierbei größer als der Außendurchmesser des zur Vereinfachung nicht dargestellten Turbinenrads, so dass die Lenkluftleitung 18 an der Außenseite des Turbinenrades verläuft. Die Lenkluftleitung 18 mündet dann glockentellerseitig in einen weiteren Luftraum 20, der zwischen einem im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt 21 der Lagereinheit 5 und einer diesen umgebenden Abdeckung 22 angeordnet ist.
In der Mantelfläche des Abschnitts 21 befinden sich mehrere Bohrungen 23, die in der glockentellerseitigen Stirnfläche der Lagereinheit 5 münden und schließlich in die Lenkluftdüsen 9 münden. Die Bohrungen 23 in dem Abschnitt 21 der Lagereinheit 5 bestehen hierbei aus einer von der Mantelfläche des Abschnitts 21 ausgehenden radial verlaufenden Stichbohrung und einer von der glockentellerseitigen Stirnfläche 21 ausgehenden axial verlaufenden Stichbohrung, was eine einfache Montage ermöglicht.
Vorteilhaft an der vorstehend beschriebenen Anordnung der zusätzlichen Lenkluftleitung 18 ist zunächst die Tatsache, dass der Durchmesser des Gehäuses 7 des Rotationszerstäubers 1 durch die zusätzliche Lenkluftleitung 18 nicht vergrößert wird und auch der für die Druckluftturbine verfügbare Bauraum durch die Lenkluftleitung 18 nicht verringert wird.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lenkluftleitung 18 ist in der knickfreien Führung des Lenkluftstroms zu sehen, die strömungsdynamisch optimiert ist.
Zwischen dem Glockenteller 4 und dem Lenkluftring 6 befindet sich hierbei ein umlaufender Ringspalt 24, dessen Boden durch eine hülsenförmige Wellenabdeckung 25 gebildet wird, wobei die hülsenförmige Wellenabdeckung 25 einstückig an dem Lenkluftring 6 angeformt ist und koaxial zu der Drehachse des Glockentellers 4 ausgerichtet ist.
Die hülsenförmige Wellenabdeckung 25 ermöglicht vorteilhaft eine automatische Reinigung des Rotationszerstäubers 1 in einer automatischen Reinigungsanlage, wie sie beispielsweise aus EP 0 333 040 B1 , EP 1 367 302 A2 und DE 10 2004 061 322 bekannt ist. Bei einer Reinigung des Rotationszerstäubers 1 mit dem montierten Glockenteller 4 in einer automatischen Reinigungsvorrichtung verhindert die hülsenförmige Wellenabdeckung 25 nämlich, dass Reinigungsflüssigkeit in den Ringspalt 24 zwischen dem Glockenteller 4 und dem Lenkluftring 6 eindringt. Derartige Reste von Reinigungsflüssigkeit in dem Ringspalt 24 könnten bei einem nachfolgenden Beschichtungsbetrieb zu einer Verunreinigung der zu beschichtenden Werkstücke durch Spritzer der Reinigungsflüssigkeit führen.
Darüber hinaus greift die hülsenförmige Wellenabdeckung 25 die Ursache derartiger Verunreinigungen an, nämlich den Unterdruck, der in dem Ringspalt 24 durch die Lenkluftausblasung verursacht wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die hülsenförmige Wellenabdeckung 25 die freie Spalttiefe des Ringspalts 24 in radialer Richtung verringert, was zu einer entsprechenden Reduzierung des Unterdrucks in dem Ringspalt 24 führt.
Zwischen der radial verlaufenden ringförmigen Stirnfläche 41 der Lagereinheit 5 und der ihr axial parallel gegenüberliegenden ringförmigen Innenfläche 42 des Lenkluftrings 6 befindet sich bei Rotationszerstäubern des dargestellten Typs ein in radialer Richtung verlaufender Spalt, der einen zu der Welle 26 offenen Ring- oder Spaltraum 43 (Fig. 2) bildet.
Der in Fig. 1 dargestellte Hochrotationszerstäuber wurde bereits in der eingangs erwähnten älteren Patentanmeldung DE 10 2005 015 604 beschrieben. Auch bei den weiteren in dieser älteren Patentanmeldung beschriebenen Ausführungsbeispielen kann die vorliegende Erfindung realisiert werden. Ferner ist darauf hinzuweisen, dass die Lagereinheit 5 der den Glockenteller 4 antreibenden Druckluftturbine an sich beispielsweise auch aus der EP 1 388 372 A bekannt ist (vgl. dort insbesondere Fig. 1). Von den in der genannten älteren Patentanmeldung beschriebenen Zerstäubern gemäß Fig. 1 unterscheidet sich die vorliegende Erfindung jedoch durch besondere Ausgestaltung des Lenkluftrings 6.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Lenkluftring 46 ist in Fig. 2 dargestellt. Ähnlich wie in Fig. 1 ist auch hier in der Lagereinheit 5 die Welle 26 gelagert, beispielsweise in üblicher Weise eine Hohlwelle, in deren Stirnende der (hier nicht dargestellte) Glockenteller eingeschraubt oder auf andere Weise befestigt werden kann. Der geschnitten dargestellte Lenkluftring 46 hat hier darstellungsgemäß eine andere Form als der Ring 6 in Fig. 1. Insbesondere erstreckt sich hier von dem die Lenkluftbohrungen 47 enthaltenden radial äußeren Bereich des Lenkluftrings 46 unter Bildung eines Stirnelements des Zerstäubers radial nach innen ein relativ flacher ringförmiger Stegteil 48, der an seinem von der Welle 26 durchsetzten Innenumfang in eine ringförmige Dichtlippe 50 aus elastischem Werkstoff übergeht. Bei dem dargestellten Beispiel kann die Dichtlippe 50 an ihrem radial innersten Ende vor der Welle 26 enden, ohne diese zu berühren.
Die Dichtlippe 50 ist gegenüber dem sich radial nach außen anschließenden Stegteil 48 etwas in der zu dem Glockenteller entgegengesetzten Axialrichtung, also axial nach innen gegen die Lagereinheit 5 abgebogen, wenn der Lenkluftring 46 sich nicht in dem Zerstäuber befindet, so dass das bei nicht montiertem Lenkluftring um einen zweckmäßigen Betrag (bei derzeit üblichen Rotationszerstäubern typisch in der Größenordnung von etwa 0,5 bis 1 mm) gegenüber der Innenfläche 42 vorspringende axiale Ende der Dichtlippe im montierten Zustand des Lenkluftrings 46 elastisch verformt gegen die Stirnfläche 41 der Lagereinheit 5 drückt. Auf diese Weise wird der Spaltraum 43, der zwischen der Stirnfläche 41 der Lagereinheit 5 und der ihm parallel gegenüberliegenden Innenfläche 42 des Stegteils 48 und der angrenzenden Innenfläche der Dichtlippe 50 gebildet ist, radial nach innen gegen den benachbarten Umfangsbereich der Welle 26 abgedichtet. Der Spaltraum 43 kann sich darstellungsgemäß an seinem radial äußeren Ende in Axialrichtung nach innen am dortigen Umfang der Lagereinheit 5 bis zu einem zur Abdichtung gegen den Lenkluftraum 51 vorgesehenen O-Ring 52 fortsetzen. Vorzugsweise ist die Dichtlippe 50 und somit bei dieser einstückigen Ausführungsform der gesamte Lenkluftring 46 aus einem im erforderlichen Maße elastischen Kunststoff geformt, beispielsweise aus PTFE. An seinem sich axial nach innen erstreckenden Kragenteil 53 kann der Lenkluftring 46 mit einem Außengewinde versehen sein, mit dem er in ein Innengewinde eines Gehäuses 7 geschraubt sein kann.
In Fig. 3 ist eine in der Praxis realisierte Ausführungsform des Lenkluftrings 46 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um einen Ringkörper mit einem Außendurchmesser von etwa 56 mm, bei dem das radial innerste Ende der Dichtlippe 50 um etwa 0,7 mm gegenüber der Innenfläche 42 des Stegteils 48 vorspringt. Das oben erwähnte Außengewinde des Kragenteils 53 ist bei 54 erkennbar.
Fig. 4 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung die Lagereinheit 5 für die Welle 26 eines Hochrotationszerstäubers mit einem Lenkluftring 56, an dessen Innenumfang die Dichtlippe 60 nicht wie in Fig. 3 einstückig angeformt, sondern als separates Dichtungselement vorzugsweise auswechselbar befestigt ist. Die Dichtlippe 60 besteht hier aus einem Ringkörper aus Kunststoff der dargestellten Querschnittsform mit einer am radial äußeren Ende auf der dem Glockenteller zugewandten Seite vorgesehenen rechteckigen Aussparung, in die der hierzu passend geformte Randteil 57, der den Innenumfang des Lenkluftrings 56 bildet, vorzugsweise lückenlos so eingreift, dass die axial äußeren Stirnflächen des Lenkluftrings und der Dichtlippe radial miteinander fluchten. Der ihren Außenumfang bildende Randteil 61 der Dichtlippe 60 rastet in eine Ringnut 58 ein, die sich darstellungsgemäß im Innenumfang des Lenkluftrings 56 am radial äußeren Ende des Randteils 57 befindet. Zum Auswechseln der Dichtlippe 60 kann sie aufgrund der Elastizität des Kunststoffs aus der Ringnut 58 herausgedrückt werden, während eine neue Dichtlippe ebenso einfach hineingedrückt werden kann. Stattdessen könnte die Dichtlippe auch fest an dem Lenkluftring 56 angebracht, z.B. angeklebt sein.
Die Ausbildung der separaten Dichtlippe 60 an ihrem Innenumfang einschließlich der Abbiegung in axialer Richtung gegen die Stirnfläche 41 der Lagereinheit 5 kann dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und Fig. 3 entsprechen, so dass auch hier der schon beschriebene Spaltraum 43 zuverlässig nach innen zur Welle 26 abgedichtet wird. Der Lenkluftring 56 selbst kann bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem anderen Kunststoff oder insbesondere auch aus Metall bestehen.
In Fig. 5 ist ein Hochrotationszerstäuber dargestellt, der sich von dem Zerstäuber nach Fig. 1 neben der etwas anderen Gestalt im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass ihm wie den konventionellen Hochrotationszerstäubern die hülsen- oder kragenförmige Wellenabdeckung 25 (Fig. 1) fehlt. Insbesondere entsprechen der Glockenteller 4, die Welle 26, die Lagereinheit 5 und der Lenkluftring 6, durch den die bei LL1 und LL2 zugeführte Druckluft gemäß den an dem Glockenteller 4 dargestellten Pfeilen austritt, dem Zerstäuber nach Fig. 1, so dass sich eine weitere Beschreibung erübrigt. Auch bei diesem an sich konventionellen Zerstäuber kann der Lenkluftring 6 erfindungsgemäß in der beschriebenen Weise ausgebildet werden. Da hier die erwähnte Wellenabdeckung 25 fehlt, ist die Gefahr des Eindringens von externen Reinigungs- oder anderen Medien oder Partikeln in den Spaltraum zwischen der Lagereinheit 5 und dem Lenkluftring 6 noch größer als bei dem Zerstäuber nach Fig. 1. Insbesondere können bei im Betrieb rotierendem Glockenteller 4 infolge eines Unterdrucks an der Welle 26 und dadurch verursachte Wirbel beispielsweise auch unterschiedliche unerwünschte Partikel aus der Umgebung des Zerstäubers in den Wellenbereich zwischen dem Glockenteller 4 und der Lagereinheit 6 eingesaugt werden. Durch das erfindungsgemäße Dichtungselement wird aber verhindert, dass sie in den genannten Spaltraum gelangen. Da die Wellenabdeckung 25 fehlt, ist es ferner bei dieser Ausführungsform des Zerstäubers besonders wichtig, dass bei direktem Besprühen des Wellenbereichs mit Reinigungsmedien diese nicht in den Spaltraum zwischen dem Lenkluftring 6 und der Lagereinheit 5 gelangen können.

Claims

Rotationszerstäuberbauteil, insbesondere in Form eines Lenkluftrings (6, 46, 56), für einen Rotationszerstäuber, der ein Zerstäubergehäuse (7) und einen auf einer drehbaren Welle (26) montierten Glockenteller (4) aufweist,
wobei sich zwischen einer dem Glockenteller (4) zugewandten Stirnfläche (41) der Lagereinheit (5) der Welle (26) und einer dieser Stirnfläche (41) in axialer Richtung gegenüberliegenden Innenfläche (42) eines von der Welle (26) durchsetzten Stirnelements (6, 46, 56) des Zerstäubers ein Spalt (43) befindet
und wobei ein zwischen der Lagereinheit (5) und dem Glockenteller (4) befindlicher Bereich der Welle (26) für Medien aus der Umgebung des Zerstäubers zugänglich ist,
gekennzeichnet durch ein die Welle (26) ringförmig umgebendes Dichtungselement (50, 60), das zumindest einen Teil des zwischen der Stirnfläche (41) der Lagereinheit (5) und der gegenüberliegenden Innenfläche (42) befindlichen Spalts (43) gegen den von außen zugänglichen Bereich der Welle (26) abdichtet.
Zerstäuberbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement als ringförmige Dichtlippe (50, 60) ausgebildet ist.
Zerstäuberbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (50, 60) dem Zerstäuberbauteil (6, 46, 56) einstückig angeformt oder an ihm befestigt ist.
Zerstäuberbauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (60) auswechselbar an dem Zerstäuberbauteil (56) befestigt ist.
Zerstäuberbauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (50, 60) am Innenumfang des Stirnelements (6, 46, 56) angeordnet ist.
Zerstäuberbauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (60) als separates Bauteil ausgebildet und mit dem Zerstäuberbauteil (56) mechanisch verbunden ist.
Zerstäuberbauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (60) durch eine lösbare Rastverbindung (58, 61) am Innenumfang des Stirnelements (56) befestigt ist.
Zerstäuberbauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (50, 60) in Axialrichtung elastisch verformbar ist und von der Innenfläche (42) des Stirnelements (6, 46, 56) axial in Richtung zu der Lagereinheit (5) vorspringt, wenn das Stirnelement von der Lagereinheit entfernt ist, so dass das Dichtungselement bei (50, 60) eingebautem Stirnelement (6, 46, 56) von der gegen das Dichtungselement drückenden Stirnfläche (41) der Lagereinheit (5) in Axialrichtung elastisch verformbar ist.
Zerstäuberbauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (50, 60) aus Kunststoff besteht.
Zerstäuberbauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (60) aus einem Kunststoff besteht und an einem aus einem Kunststoff oder aus Metall bestehenden Bauteil (56) befestigt ist.
Zerstäuberbauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein das Stirnelement bildender Lenkluftring (6, 46, 56) ist.
Zerstäuberbauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkluftring (46) oder das Stirnelement ein Gewinde (54) zum Verschrauben mit einem Innenteil des Zerstäubers aufweist.
Rotationszerstäuber mit einem Zerstäuberbauteil (6, 46, 56) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Rotationszerstäuber nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine hülsenförmige Wellenabdeckung (25), welche die Welle (26) im montierten Zustand zumindest teilweise im Bereich eines sich in axialer Richtung zwischen dem Glockenteller (4) und dem Zerstäubergehäuse (7) befindlichen umlaufenden Ringspalts (24) abdeckt.
Rotationszerstäuber nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die hülsenförmige Wellenabdeckung (25) an dem Lenkluftring (6) oder sonstigen Stirnelement des Zerstäubers befestigt oder ihm angeformt ist.
Beschichtungseinrichtung, insbesondere Lackierroboter, mit einem Rotationszerstäuber (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15.
Verwendung eines Zerstäuberbauteils (6, 46, 56) mit einem Dichtungselement (50, 60) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 für einen Rotationszerstäuber (1), dessen von außen zugänglicher Wellenbereich bei der Reinigung des Zerstäubers in einer automatisierten Reinigungseinrichtung mit einem Reinigungsmedium besprüht wird.