EP2464459B1 - Farbdüse für einen glockenteller eines rotationszerstäubers - Google Patents
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- EP2464459B1 EP2464459B1 EP10740554.0A EP10740554A EP2464459B1 EP 2464459 B1 EP2464459 B1 EP 2464459B1 EP 10740554 A EP10740554 A EP 10740554A EP 2464459 B1 EP2464459 B1 EP 2464459B1
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Definitions
- the invention relates to a paint nozzle, which can be used in a bell cup of a rotary atomizer.
- FIG. 1 shows a conventional rotary atomizer 1, which can be used for example in a paint shop for painting automotive body components.
- the rotary atomizer 1 has a hollow turbine shaft 2, which is driven by a turbine and carries at its free end a bell cup 3, wherein the bell cup 3 is screwed to the turbine shaft 2.
- the hollow turbine shaft 2 in this case runs a hollow color tube 4, through which the paint to be applied is conveyed to the bell cup 3.
- a replaceable ink nozzle 5 is mounted, which projects axially with its nozzle head through the bell cup 3 and directs the paint flow to a distributor disc 6.
- the rotary atomizer 1 has a shaping air ring 7, which has numerous shaping air nozzles 8, which are distributed over the circumference and direct a steering air flow axially from behind, for example, on a lateral surface 9 of the bell cup 3, to the output from the bell cup 3 spray jet to shape.
- the rotary atomizer 1 also allows a cleaning operation by a rinsing agent is supplied via the paint tube 4 and the color channel 10 extending therein instead of the paint, which then cleans the inner surface of the bell cup 3 and the distributor disc 6.
- FIG. 2 shows a likewise known conventional construction of a bell cup 3, which partially with the construction described above FIG. 1 to avoid repetition, reference is made to the above description, with the same reference numerals being used for corresponding details.
- a similar construction is also known US Pat. No. 6,341,734 B1 ,
- a special feature of this known construction is that the paint nozzle 5 in addition to the continuous paint channel 10 has a detergent channel 11 which ends in a Spülschauslass in the front end of the paint nozzle 5 and the flushing agent is directed substantially axially on the distributor disc 6.
- the separation of the detergent channel 11 from the paint channel 10 allows the brief rinsing described above, since the paint can remain pressed even during the rinse up to the paint nozzle 5.
- Another special feature of this known construction is that also the lateral surface 9 of the bell cup 3 can be rinsed.
- a disadvantage of this known construction is the fact that at too low detergent pressure, only the back of the distributor disc 6, which is the ink nozzle 5 opposite, is cleaned, whereas a distributor disc receptacle 15 remains soiling, since the detergent turbulence and the rebound of the detergent from the distributor disc 6 are not sufficient to completely clean the distributor disc receptacle 15 with detergent.
- FIG. 3 Figure 1 also shows a known construction of a bell cup 3, which partially coincides with the conventional bell cups 3 described above, so that reference is made to the above description to avoid repetition, the same reference numerals being used for corresponding details.
- a special feature of this embodiment is that the detergent channel 11 opens into Spülschauslässe, which are offset from the front end of the paint nozzle 5 axially to the rear.
- the invention is therefore based on the object to provide a correspondingly improved paint nozzle.
- the ink nozzle according to the invention should allow a short rinsing and moreover achieve a satisfactory cleaning effect within the entire bell cup and that on both the distributor disc, the paint nozzle, the outer surface of the bell cup and the Verteileragonistnfacture, if this is not part of the bell cup.
- the invention is based on the technical-physical knowledge that the flushing agent outlets arranged in the front end of the paint nozzle can indeed clean the distributor disk satisfactorily, but not the annular gap between the inking nozzle and the surrounding distributor disk.
- the invention is based on the technical-physical knowledge that an axial reset of the Spülschauslässe leads to a deterioration of the cleaning effect on the distributor disc.
- the invention therefore encompasses the general technical teaching of providing separate rinse agent outlets in the paint nozzle, which on the one hand are intended to clean the distributor disk and, on the other hand, the annular gap between the paint nozzle and the surrounding distributor disk holder (ie as a rule the bell cup), which permits simultaneous cleaning.
- the ink nozzle according to the invention therefore initially comprises, in a conventional manner, a common detergent channel for the passage of a rinsing agent for rinsing the bell plate.
- This flushing agent channel opens into a first flushing agent outlet, which serves for flushing the distributor disk and directs the flushing agent substantially axially forwards onto the distributor disk of the bell cup.
- the paint nozzle according to the invention has a second flushing agent outlet, which in the assembled state of the paint nozzle opens into the annular gap between the distributor disk receptacle and the paint nozzle in order to clean this annular gap with the flushing agent.
- the color nozzle according to the invention thus has a common detergent channel, which branches in the paint nozzle and feeds separate Spülstoffauslässe with the detergent.
- the Farbdüse preferably has a third Spülstoffauslass, which is also fed from the common detergent channel with the detergent and allows external flushing, such as in EP 0 715 896 A2 is described, so that this document is the full description of the structural details of the external flushing the present description.
- the common detergent channel branches into at least three different detergent outlets intended to rinse different areas of the bell cup.
- the first flushing agent outlet on the front side of the paint nozzle serves primarily for flushing the distributor disk and the bellcrank inside surface.
- the second Spülschauslass serves mainly for rinsing the annular gap between the paint nozzle and the surrounding Distribution disc recording.
- the third Spülstoffauslass is mainly used for external flushing, ie for flushing the outer surface of the bell cup.
- the ink nozzle according to the invention is preferably designed in such a way that the rinsing agent stream supplied via the common rinsing agent channel is subdivided into a plurality of sub-streams which are in a specific relationship to one another and are supplied to the respective rinsing agent outlets.
- the first flushing agent outlet for the flushing of the distributor disk and the inner surface of the bell cup preferably delivers a proportion of 3 / 7-5 / 7 of the total flushing agent volume flow, which generally corresponds to a flushing agent volume flow of 360-440 ml / min.
- the first rinse aid outlet accounts for 4/7 of the total rinse stream. This is dependent on the detergent pressure and the tubing and can therefore from the o. G. Range of values vary both upwards and downwards.
- the second flushing agent outlet for flushing the annular gap between the distributor disk receptacle and the paint nozzle preferably emits a fraction of less than 2/7 of the total amount of flushing agent, which corresponds to a flushing agent quantity of up to 110 ml / min.
- the second rinse aid outlet accounts for 1/7 of the total amount of rinse aid.
- the third flushing agent outlet for the external flushing preferably gives off a proportion of 1 / 7-3 / 7 of the total amount of flushing agent, which corresponds to a flushing agent quantity of 180-220 ml / min.
- the proportion for the external rinse 2/7 of the total amount of detergent preferably gives off a proportion of 1 / 7-3 / 7 of the total amount of flushing agent, which corresponds to a flushing agent quantity of 180-220 ml / min.
- the total amount of detergent here is preferably in the range of 10-40ml.
- the above-mentioned division of the detergent flow to the various partial flows is preferably achieved by a corresponding structural design and dimensioning of the detergent outlets or the upstream detergent bores.
- the second rinse aid outlet for rinsing the annular gap between the paint nozzle and the surrounding distributor disk receiver preferably has a diameter that is less than 1 mm, 0.7 mm, 0.5 mm or even less than 0.35 mm. It is thereby achieved that only a relatively small quantity of flushing agent is diverted via the second flushing agent outlet, so that sufficient flushing agent remains for the flushing of the remaining areas of the bell-shaped baffle.
- the second flushing agent outlet for the flushing of the annular gap between the distributor disk receptacle and the paint nozzle is preferably arranged at a specific axial distance behind the front side of the paint nozzle.
- the second flushing agent outlet is thus preferably set back axially relative to the front end face of the paint nozzle, wherein the axial distance to the front of the paint nozzle is preferably in the range of 4-5 mm.
- the distance between the front of the paint nozzle and the second flushing outlet is 4.5 mm +/- 0.2 mm. This ensures that more than half of the inner surface of the distributor disc holder is cleaned and no flushing agents are cleaned at the rear in the direction of the paint tube or to the external flushing holes.
- the second flushing agent outlet preferably discharges the flushing means obliquely forwardly and outwardly, wherein the flushing agent outlet has a certain outlet angle with respect to the axis of rotation of the bellcup.
- the exit angle of the second flushing agent outlet is preferably in the range of 0-15 °, wherein the exit angle in the preferred embodiment of the invention is substantially 3 °. However, within the scope of the invention, there is also the possibility that the exit angle is 0 °.
- the common detergent channel has an upstream conduit section and a downstream conduit section, with the upstream conduit section having a larger conduit cross-section than the downstream conduit section.
- the common detergent channel therefore expands preferably with a step, wherein the second Spülschauslass for flushing the annular gap between the Verteilerlismnfact and the paint nozzle preferably branches off from the upstream line section of the common detergent channel, ie from the line section with the larger line cross-section.
- the second flushing agent outlet for the flushing of the annular gap preferably branches off at the transition from the upstream larger line section to the downstream smaller line section of the common flushing agent channel, which has proved to be favorable in terms of flow.
- the second flushing agent outlet for the flushing of the annular gap between the distributor disk receptacle and the paint nozzle may branch off from the downstream line section of the common flushing agent channel.
- the third rinsing agent outlet for the external rinse preferably branches off from the upstream line section of the common rinsing agent channel, where the rinsing agent channel has a larger line cross-section.
- the first flushing agent outlet for flushing the distributor disk is preferably arranged on the end face of the paint nozzle and / or at the end of the downstream line section.
- a coating agent channel extends in the axial direction to pass through the coating agent to be applied, wherein the coating agent channel preferably passes axially over the entire length of the paint nozzle and ends in an outlet hole in the front end of the paint nozzle.
- the coating agent channel is preferably divided into an upstream pipe section having a larger pipe cross section and a downstream pipe section having a smaller pipe cross section, wherein the downstream pipe section having the smaller pipe cross section in the paint nozzle may be eccentric to laterally allow sufficient space for the first flushing agent outlet to let.
- the upstream line section of the coating agent channel a smaller line cross-section than the downstream line section.
- the coating agent channel tapers or widens conically.
- the second flushing agent outlet serves to flush the annular gap between the paint nozzle and the surrounding distributor disk receptacle.
- the ink nozzle according to the invention has two cylindrical nozzle sections, between which a conical nozzle section is arranged, wherein the annular gap cleaned by the second flushing agent outlet surrounds the conical nozzle section in an annular manner.
- the conical nozzle section of the paint nozzle can in this case have a cone angle, which can be, for example, in the range of 20-30 °.
- the conical nozzle section merges into the distal cylindrical nozzle section without a shoulder, whereas a step can occur at the transition from the conical nozzle section to the proximal cylindrical nozzle section.
- annular gap used in the context of the invention therefore refers to an annular gap which surrounds a conical nozzle section of the ink nozzle.
- additional second flushing agent outlet opens out of the jacket surface of the conical nozzle section in order to deliver the flushing agent directly into the annular gap.
- the invention is not limited to the above-described paint nozzle according to the invention as a single component. Rather, the invention also includes a bell cup having a paint nozzle therein and a complete rotary atomizer with such a bell cup.
- the distributor disc can be an integral part of the bell cup in the bell cup according to the invention.
- the distributor disc is designed as a separate component and is mounted in the bell cup.
- the invention also encompasses a painting installation with at least one such rotary atomizer, which contains the paint nozzle according to the invention.
- the ink nozzle 5 has an axially continuous ink channel 10, which consists of two successively arranged line sections 10.1, 10.2.
- the downstream line section 10.2 of the color channel 10 in this embodiment has a smaller line cross-section than the upstream line section 10.1 of the color channel, which, however, can also be realized differently in practice.
- the downstream line section 10.2 of the paint channel 10 is arranged eccentrically in the front part of the paint nozzle 5 in order to leave enough space there for the guidance of the detergent channel 11.
- the rinsing agent channel 11 also has an upstream line section 11.1 and a downstream line section 11.2, wherein the downstream line section 11.2 has a smaller line cross section than the upstream line section 11.1.
- the downstream line section 11.2 of the flushing agent channel 11 finally opens into a flushing agent outlet 16, which is arranged in the front end side of the paint nozzle 5 and a first flushing agent flow S1 substantially axially
- the first flushing agent flow S1 essentially serves to clean the distributor disc 6 and the inner surfaces of the bell cup 3 with the flushing agent.
- a rinsing agent bore 17 branches off from the upstream line section 11.1 of the rinsing agent channel 11 and opens into a second rinsing agent outlet 18, wherein the second rinsing agent outlet 18 outputs a second rinsing agent stream S2 which is essentially used for rinsing an annular gap 19 (cf. Fig. 4B ) between the paint nozzle 5 and the surrounding distributor disk receptacle 15 is used.
- a further flushing agent bore 21 branches off, which opens out into a further flushing agent outlet 22.
- a third detergent flow S3 is discharged, which is used for external rinsing of the bell cup 3.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Farbdüse, die in einen Glockenteller eines Rotationszerstäubers einsetzbar ist.
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Figur 1 zeigt einen herkömmlichen Rotationszerstäuber 1, der beispielsweise in einer Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen eingesetzt werden kann. Der Rotationszerstäuber 1 weist eine hohle Turbinenwelle 2 auf, die von einer Turbine angetrieben wird und an ihrem freien Ende einen Glockenteller 3 trägt, wobei der Glockenteller 3 mit der Turbinenwelle 2 verschraubt ist. In der hohlen Turbinenwelle 2 verläuft hierbei ein hohles Farbrohr 4, durch das der zu applizierende Lack zu dem Glockenteller 3 gefördert wird. An der Stirnseite des Farbrohrs 4 ist eine auswechselbare Farbdüse 5 angebracht, die mit ihrem Düsenkopf axial durch den Glockenteller 3 ragt und den Lackstrom auf eine Verteilerscheibe 6 richtet. Darüber hinaus weist der Rotationszerstäuber 1 einen Lenkluftring 7 auf, der über zahlreiche Lenkluftdüsen 8 verfügt, die über den Umfang verteilt angeordnet sind und einen Lenkluftstrom axial von hinten z.B. auf eine Mantelfläche 9 des Glockentellers 3 richten, um den von dem Glockenteller 3 abgegebenen Sprühstrahl zu formen. Der Rotationszerstäuber 1 ermöglicht auch einen Reinigungsbetrieb, indem über das Farbrohr 4 und den darin verlaufenden Farbkanal 10 statt des Lacks ein Spülmittel zugeführt wird, das dann die Innenfläche des Glockentellers 3 und die Verteilerscheibe 6 reinigt. - Nachteilig an dieser bekannten Konstruktion ist zum Einen, dass die äußere Mantelfläche 9 des Glockentellers 3 nicht mit Spülmittel gereinigt werden kann. Zum Anderen besteht ein Nachteil dieser Konstruktion darin, dass kein Kurzspülen möglich ist, bei dem der Lack bis zu der Farbdüse 5 ohne Unterbrechung angedrückt bleibt und nur der Glockenteller 3 kurz zwischengespült wird, um Lackantrocknungen zu vermeiden.
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Figur 2 zeigt eine ebenfalls bekannte herkömmliche Konstruktion eines Glockentellers 3, die teilweise mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion gemäßFigur 1 übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten die selben Bezugszeichen verwendet werden. Eine ähnliche Konstruktion ist auch bekannt ausUS 6 341 734 B1 . - Eine Besonderheit dieser bekannten Konstruktion besteht darin, dass die Farbdüse 5 zusätzlich zu dem durchgehenden Farbkanal 10 einen Spülmittelkanal 11 aufweist, der in einem Spülmittelauslass in der vorderen Stirnseite der Farbdüse 5 endet und das Spülmittel im Wesentlichen axial auf die Verteilerscheibe 6 richtet. Die Trennung des Spülmittelkanals 11 von dem Farbkanal 10 ermöglicht das vorstehend beschriebene Kurzspülen, da der Lack auch während des Spülvorgangs bis zu der Farbdüse 5 angedrückt bleiben kann. Eine weitere Besonderheit dieser bekannten Konstruktion besteht darin, dass auch die Mantelfläche 9 des Glockentellers 3 gespült werden kann. Hierzu zweigt von dem gemeinsamen Spülmittelkanal 11 eine Spülmittelbohrung 12 ab, die das Spülmittel durch einen weiteren Spülmittelkanal 13 in dem Glockenteller 3 in einen ringförmigen Außenspülraum des Glockentellers 3 leitet, von wo das Spülmittel dann auf die äußere Mantelfläche 9 des Glockentellers 3 gelangt. Diese Außenspülung ist an sich auch aus
EP 0 715 896 A2 bekannt und muss deshalb nicht näher beschrieben werden. - Nachteilig an dieser bekannten Konstruktion ist die Tatsache, dass bei einem zu geringen Spülmitteldruck nur die Rückseite der Verteilerscheibe 6, welche der Farbdüse 5 gegenüber liegt, gereinigt wird, wohingegen eine Verteilerscheibenaufnahme 15 Verschmutzungen behält, da die Spülmittelturbulenzen und der Rückprall des Spülmittels von der Verteilerscheibe 6 nicht ausreichend sind, um auch die Verteilerscheibenaufnahme 15 vollständig mit Spülmittel zu reinigen.
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Figur 3 zeigt ebenfalls eine bekannte Konstruktion eines Glockentellers 3, die teilweise mit den vorstehend beschriebenen herkömmlichen Glockentellern 3 übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten die selben Bezugszeichen verwendet werden. - Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Spülmittelkanal 11 in Spülmittelauslässe mündet, die gegenüber der vorderen Stirnseite der Farbdüse 5 axial nach hinten versetzt sind.
- Nachteilig an dieser Konstruktion mit axial zurückgesetzten Spülmittelauslässen ist jedoch die ungenügende Reinigung der Mittelbohrung der Verteilerscheibenaufnahme 15 und der Farbdüse 5.
- Schließlich ist zum Stand der Technik noch hinzuweisen auf
US 2008/0277496 A1 . Auch aus dieser Druckschrift ist jedoch nicht bekannt, gezielt einen Ringspalt zwischen einer Farbdüse und einer ringförmig umgebenden Verteilerscheibenaufnahme zu spülen. - Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine entsprechend verbesserte Farbdüse zu schaffen.
- Vorzugsweise soll die erfindungsgemäße Farbdüse ein Kurzspülen ermöglichen und darüber hinaus eine befriedigende Reinigungswirkung innerhalb des gesamten Glockentellers erreichen und zwar sowohl an der Verteilerscheibe, der Farbdüse, der äußeren Mantelfläche des Glockentellers und der Verteilerscheibenaufnahme, falls diese nicht Teil des Glockentellers ist.
- Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Farbdüse gemäß dem Hauptanspruch gelöst.
- Die Erfindung beruht auf der technisch-physikalischen Erkenntnis, dass die in der Farbdüse stirnseitig angeordneten Spülmittelauslässe zwar die Verteilerscheibe in befriedigender Weise reinigen können, nicht dagegen den Ringspalt zwischen der Farbdüse und der umgebenden Verteilerscheibe.
- Weiterhin beruht die Erfindung auf der technisch-physikalischen Erkenntnis, dass ein axiales Zurücksetzen der Spülmittelauslässe zu einer Verschlechterung der Reinigungswirkung an der Verteilerscheibe führt.
- Die Erfindung umfasst deshalb die allgemeine technische Lehre, in der Farbdüse getrennte Spülmittelauslässe vorzusehen, die einerseits die Verteilerscheibe und andererseits den Ringspalt zwischen der Farbdüse und der umgebenden Verteilerscheibenaufnahme (d.h. in der Regel dem Glockenteller) reinigen sollen, was eine gleichzeitige Reinigung ermöglicht.
- Die erfindungsgemäße Farbdüse umfasst deshalb zunächst in herkömmlicher Weise einen gemeinsamen Spülmittelkanal zur Durchleitung eines Spülmittels zum Spülen des Glockentellers. Dieser Spülmittelkanal mündet in einen ersten Spülmittelauslass, der zum Spülen der Verteilerscheibe dient und das Spülmittel im Wesentlichen axial nach vorne auf die Verteilerscheibe des Glockentellers richtet. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Farbdüse einen zweiten Spülmittelauslass auf, der im montierten Zustand der Farbdüse in den Ringspalt zwischen der Verteilerscheibenaufnahme und der Farbdüse ausmündet, um diesen Ringspalt mit dem Spülmittel zu reinigen. Die erfindungsgemäße Farbdüse weist also einen gemeinsamen Spülmittelkanal auf, der in der Farbdüse verzweigt und getrennte Spülmittelauslässe mit dem Spülmittel speist.
- Zusätzlich zu den beiden vorstehend beschriebenen Spülmittelauslässen zum Spülen der Verteilerscheibe bzw. zum Spülen des Ringspalts zwischen der Farbdüse und der Verteilerscheibenaufnahme weist die Farbdüse vorzugsweise einen dritten Spülmittelauslass auf, der ebenfalls von dem gemeinsamen Spülmittelkanal mit dem Spülmittel gespeist wird und eine Außenspülung ermöglicht, wie beispielsweise in
EP 0 715 896 A2 beschrieben ist, so dass diese Druckschrift der vorliegenden Beschreibung hinsichtlich der konstruktiven Details der Außenspülung in vollem Umfang zuzurechnen ist. - In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung verzweigt der gemeinsame Spülmittelkanal also in mindestens drei verschiedene Spülmittelauslässe, die unterschiedliche Bereiche des Glockentellers spülen sollen. So dient der erste Spülmittelauslass an der Stirnseite der Farbdüse primär zum Spülen der Verteilerscheibe und der Glockentellerinnenfläche. Der zweite Spülmittelauslass dient dagegen hauptsächlich zum Spülen des Ringspalts zwischen der Farbdüse und der umgebenden Verteilerscheibenaufnahme. Der dritte Spülmittelauslass dient dagegen hauptsächlich zur Außenspülung, d.h. zur Spülung der äußeren Mantelfläche des Glockentellers.
- Die erfindungsgemäße Farbdüse ist hierbei vorzugsweise so konstruiert, dass der über den gemeinsamen Spülmittelkanal zugeführte Spülmittelstrom in mehrere Teilströme aufgeteilt wird, die in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen und den jeweiligen Spülmittelauslässen zugeführt werden.
- So gibt der erste Spülmittelauslass für die Spülung der Verteilerscheibe und der Innenfläche des Glockentellers vorzugsweise einen Anteil von 3/7-5/7 des gesamten Spülmittelvolumenstroms ab, was in der Regel einem Spülmittelvolumenstrom von 360-440 ml/min entspricht. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung gibt der erste Spülmittelauslass einen Anteil von 4/7 des gesamten Spülmittelstroms ab. Dies ist vom Spülmitteldruck und der Verschlauchung abhängig und kann daher von dem o. g. Wertebereich sowohl nach oben als auch nach unten abweichen.
- Der zweite Spülmittelauslass für die Spülung des Ringspalts zwischen der Verteilerscheibenaufnahme und der Farbdüse gibt dagegen vorzugsweise einen Anteil von weniger als 2/7 der gesamten Spülmittelmenge ab, was einer Spülmittelmenge von bis zu 110 ml/min entspricht. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung gibt der zweite Spülmittelauslass einen Anteil von 1/7 der gesamten Spülmittelmenge ab.
- Der dritte Spülmittelauslass für die Außenspülung gibt dagegen vorzugsweise einen Anteil von 1/7-3/7 an der gesamten Spülmittelmenge ab, was einer Spülmittelmenge von 180-220 ml/min entspricht. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Anteil für die Außenspülung 2/7 der gesamten Spülmittelmenge.
- Der gesamte Spülmittelmenge liegt hierbei vorzugsweise im Bereich von 10-40ml.
- Die vorstehend erwähnte Aufteilung des Spülmittelstroms auf die verschiedenen Teilströme wird vorzugsweise durch eine entsprechende konstruktive Gestaltung und Dimensionierung der Spülmittelauslässe bzw. der vorgelagerten Spülmittelbohrungen erreicht.
- So weist der zweite Spülmittelauslass für die Spülung des Ringspalts zwischen der Farbdüse und der umgebenden Verteilerscheibenaufnahme vorzugsweise einen Durchmesser auf, der kleiner ist als 1 mm, 0,7 mm, 0,5 mm oder sogar kleiner als 0,35 mm. Dadurch wird erreicht, dass über den zweiten Spülmittelauslass nur eine relativ geringe Spülmittelmenge abgezweigt wird, so dass für die Spülung der restlichen Bereiche des Glockentellers genügend Spülmittel verbleibt.
- Weiterhin ist zu erwähnen, dass der zweite Spülmittelauslass für die Spülung des Ringspalts zwischen der Verteilerscheibenaufnahme und der Farbdüse vorzugsweise in einem bestimmten axialen Abstand hinter der Vorderseite der Farbdüse angeordnet ist. Der zweite Spülmittelauslass ist also vorzugsweise gegenüber der vorderen Stirnseite der Farbdüse axial zurückversetzt, wobei der axiale Abstand zu der Vorderseite der Farbdüse vorzugsweise im Bereich von 4-5 mm liegt. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt der Abstand zwischen der Vorderseite der Farbdüse und dem zweiten Spülmittelauslass 4,5 mm +/- 0,2 mm. Damit wird gewährleistet, dass mehr als die Hälfte der Innenfläche der Verteilerscheibenaufnahme gereinigt wird und keine Spülmittel nach hinten in Richtung des Farbrohrs oder zu den Außenspülbohrungen gelangt.
- Ferner ist zu erwähnen, dass der zweite Spülmittelauslass das Spülmittel vorzugsweise schräg nach vorne und nach außen ausgibt, wobei der Spülmittelauslass einen bestimmten Austrittswinkel in Bezug auf die Drehachse des Glockentellers aufweist. Der Austrittswinkel des zweiten Spülmittelauslasses liegt vorzugsweise im Bereich von 0-15°, wobei der Austrittswinkel in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Wesentlichen 3° beträgt. Es besteht jedoch im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass der Austrittswinkel 0° ist.
- In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der gemeinsame Spülmittelkanal einen stromaufwärts gelegenen Leitungsabschnitt und einen stromabwärts gelegenen Leitungsabschnitt auf, wobei der stromaufwärts gelegene Leitungsabschnitt einen größeren Leitungsquerschnitt aufweist als der stromabwärts gelegene Leitungsabschnitt. Der gemeinsame Spülmittelkanal erweitert sich also vorzugsweise mit einer Stufe, wobei der zweite Spülmittelauslass für die Spülung des Ringspalts zwischen der Verteilerscheibenaufnahme und der Farbdüse vorzugsweise aus dem stromaufwärts gelegenen Leitungsabschnitt des gemeinsamen Spülmittelkanals abzweigt, d.h. aus dem Leitungsabschnitt mit dem größeren Leitungsquerschnitt. Hierzu ist auch zu erwähnen, dass der zweite Spülmittelauslass für die Spülung des Ringspalts vorzugsweise an dem Übergang von dem stromaufwärts gelegenen größeren Leitungsabschnitt zu dem stromabwärts gelegenen kleineren Leitungsabschnitt des gemeinsamen Spülmittelkanals abzweigt, was sich als strömungstechnisch günstig erwiesen hat.
- Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der zweite Spülmittelauslass für die Spülung des Ringspalts zwischen der Verteilerscheibenaufnahme und der Farbdüse aus dem stromabwärts gelegenen Leitungsabschnitt des gemeinsamen Spülmittelkanals abzweigt.
- Der dritte Spülmittelauslass für die Außenspülung zweigt dagegen vorzugsweise aus dem stromaufwärts gelegenen Leitungsabschnitt des gemeinsamen Spülmittelkanals ab, wo der Spülmittelkanal einen größeren Leitungsquerschnitt aufweist.
- Der erste Spülmittelauslass für die Spülung der Verteilerscheibe ist dagegen vorzugsweise an der Stirnseite der Farbdüse und/oder am Ende des stromabwärts gelegenen Leitungsabschnitts angeordnet.
- Weiterhin ist zu erwähnen, dass in der Farbdüse in der Regel ein Beschichtungsmittelkanal in axialer Richtung verläuft, um das zu applizierende Beschichtungsmittel durchzuleiten, wobei der Beschichtungsmittelkanal vorzugsweise über die gesamte Länge der Farbdüse axial durchgeht und in einer Auslassbohrung in der vorderen Stirnseite der Farbdüse endet. Auch der Beschichtungsmittelkanal ist vorzugsweise in einen stromaufwärts gelegenen Leitungsabschnitt mit einem größeren Leitungsquerschnitt und einen stromabwärts gelegenen Leitungsabschnitt mit einem kleineren Leitungsquerschnitt unterteilt, wobei der stromabwärts gelegene Leitungsabschnitt mit dem kleineren Leitungsquerschnitt in der Farbdüse exzentrisch verlaufen kann, um seitlich genügend Platz für den ersten Spülmittelauslass zu lassen.
- Alternativ besteht die Möglichkeit, dass der stromaufwärts gelegene Leitungsabschnitt des Beschichtungsmittelkanals einen kleineren Leitungsquerschnitt aufweist als der stromabwärts gelegene Leitungsabschnitt.
- Ferner besteht auch die Möglichkeit, dass sich der Beschichtungsmittelkanal konisch verjüngt oder erweitert.
- Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass der erfindungsgemäß vorgesehene zweite Spülmittelauslass dazu dient, den Ringspalt zwischen der Farbdüse und der umgebenen Verteilerscheibenaufnahme zu spülen. Hierzu ist zu erwähnen, dass die erfindungsgemäße Farbdüse zwei zylindrische Düsenabschnitte aufweist, zwischen denen ein konischer Düsenabschnitt angeordnet ist, wobei der von dem zweiten Spülmittelauslass gereinigte Ringspalt den konischen Düsenabschnitt ringförmig umgibt. Der konische Düsenabschnitt der Farbdüse kann hierbei einen Konuswinkel aufweisen, der beispielsweise im Bereich von 20-30° liegen kann. Weiterhin ist zu erwähnen, dass der konische Düsenabschnitt absatzfrei in den distalen zylindrischen Düsenabschnitt übergeht, wohingegen an dem Übergang von dem konischen Düsenabschnitt zu dem proximalen zylindrischen Düsenabschnitt ein Absatz auftreten kann.
- Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Ringspaltes stellt also auf einen Ringspalt ab, der einen konischen Düsenabschnitt der Farbdüse umgibt. Hierbei mündet der zusätzliche zweite Spülmittelauslass aus der Mantelfläche des konischen Düsenabschnitts aus, um das Spülmittel direkt in den Ringspalt abzugeben.
- Ferner ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Farbdüse als einzelnes Bauteil beschränkt ist. Die Erfindung umfasst vielmehr auch einen Glockenteller mit einer darin befindlichen Farbdüse sowie einen kompletten Rotationszerstäuber mit einem derartigen Glockenteller.
- Ferner ist zu erwähnen, dass die Verteilerscheibe bei dem erfindungsgemäßen Glockenteller ein fester Bestandteil des Glockentellers sein kann. Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass die Verteilerscheibe als separates Bauteil ausgebildet ist und in dem Glockenteller montiert wird.
- Schließlich umfasst die Erfindung auch eine Lackieranlage mit mindestens einem solchen Rotationszerstäuber, der die erfindungsgemäße Farbdüse enthält.
- Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Glockentellers mit einer Farbdüse ohne einen zusätzlichen Spülmittelkanal,
- Fig. 2
- eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Glockentellers mit einer Farbdüse mit einem separaten Spülmittelkanal, der auch eine Außenspülung ermöglicht,
- Fig. 3
- eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Glockentellers mit axial zurückgesetzten Spülmittelauslässen,
- Fig. 4A
- eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Farbdüse,
- Fig. 4B
- die erfindungsgemäße Farbdüse gemäß
Fig. 4A mit der schematisch dargestellten umgebenden Verteilerscheibenaufnahme. - Die in den
Fig. 4A und4B dargestellte erfindungsgemäße Farbdüse 5 stimmt teilweise mit den eingangs beschriebenen herkömmlichen Farbdüsen 5 überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten die selben Bezugszeichen verwendet werden. - Die Farbdüse 5 weist einen axial durchgehenden Farbkanal 10 auf, der aus zwei hintereinander angeordneten Leitungsabschnitten 10.1, 10.2 besteht. Der stromabwärts gelegene Leitungsabschnitt 10.2 des Farbkanals 10 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen kleineren Leitungsquerschnitt auf als der stromaufwärts gelegene Leitungsabschnitt 10.1 des Farbkanals, was jedoch in der Praxis auch anders realisiert werden kann. Darüber hinaus ist der stromabwärts gelegene Leitungsabschnitt 10.2 des Farbkanals 10 in dem vorderen Teil der Farbdüse 5 exzentrisch angeordnet, um dort genügend Platz für die Führung des Spülmittelkanals 11 zu lassen.
- Auch der Spülmittelkanal 11 weist einen stromaufwärts gelegenen Leitungsabschnitt 11.1 und einen stromabwärts gelegenen Leitungsabschnitt 11.2 auf, wobei der stromabwärts gelegene Leitungsabschnitt 11.2 einen kleineren Leitungsquerschnitt aufweist als der stromaufwärts gelegene Leitungsabschnitt 11.1.
- Der stromabwärts gelegene Leitungsabschnitt 11.2 des Spülmittelkanals 11 mündet schließlich in einen Spülmittelauslass 16, der in der vorderen Stirnseite der Farbdüse 5 angeordnet ist und einen ersten Spülmittelstrom S1 im Wesentlichen axial ausgibt, wobei der erste Spülmittelstrom S1 im Wesentlichen dazu dient, die Verteilerscheibe 6 und die Innenflächen des Glockentellers 3 mit dem Spülmittel zu reinigen.
- Weiterhin zweigt von dem stromaufwärts gelegenen Leitungsabschnitt 11.1 des Spülmittelkanals 11 eine Spülmittelbohrung 17 ab, die in einen zweiten Spülmittelauslass 18 mündet, wobei der zweite Spülmittelauslass 18 einen zweiten Spülmittelstrom S2 ausgibt, der im Wesentlichen zum Spülen eines Ringspalts 19 (vgl.
Fig. 4B ) zwischen der Farbdüse 5 und der umgebenden Verteilerscheibenaufnahme 15 dient. - Der zweite Spülmittelauslass 18 ist hierbei gegenüber der vorderen Stirnseite der Farbdüse 5 um einen Abstand a = 4,5 mm axial zurückversetzt. Damit wird gewährleistet, dass mehr als die Hälfte der Innenfläche der Verteilerscheibenaufnahme 15 gereinigt wird und kein Spülmittel nach hinten gelangt.
- Weiterhin ist zu erwähnen, dass der zweite Spülmittelauslass 18 einen bestimmten Austrittswinkel α = 3° gegenüber einer Drehachse 20 des Glockentellers 3 aufweist.
- Schließlich zweigt von dem stromaufwärts gelegenen Leitungsabschnitt 11.1 des Spülmittelkanals 11 eine weitere Spülmittelbohrung 21 ab, die in einem weiteren Spülmittelauslass 22 ausmündet. Über den Spülmittelauslass 22 wird ein dritter Spülmittelstrom S3 abgegeben, der zur Außenspülung des Glockentellers 3 dient.
- Die Abmessungen der Spülmittelauslässe 16, 18 und 22 und der Spülmittelbohrungen 17, 21 sowie der Leitungsabschnitte 11.1, 11.2 des Spülmittelkanals 11 sind hierbei so ausgelegt, dass ein eingangsseitig zugeführter Spülmittelstrom S in dem folgenden Verhältnis auf die einzelnen Spülmittelströme S1, S2 und S3 aufgeteilt wird:
-
- 1
- Rotationszerstäuber
- 2
- Turbinenwelle
- 3
- Glockenteller
- 4
- Farbrohr
- 5
- Farbdüse
- 6
- Verteilerscheibe
- 7
- Lenkluftring
- 8
- Lenkluftdüsen
- 9
- Mantelfläche
- 10
- Farbkanal
- 10.1
- Leitungsabschnitt des Farbkanals
- 10.2
- Leitungsabschnitt des Farbkanals
- 11
- Spülmittelkanal
- 11.1
- Leitungsabschnitt des Spülmittelkanals
- 11.2
- Leitungsabschnitt des Spülmittelkanals
- 12
- Spülmittelbohrung
- 13
- Spülmittelkanal
- 14
- Außenspülraum
- 15
- Verteilerscheibenaufnahme
- 16
- Spülmittelauslass
- 17
- Spülmittelbohrung
- 18
- Spülmittelauslass
- 19
- Ringspalt
- 20
- Drehachse
- 21
- Spülmittelbohrung
- 22
- Spülmittelauslass
- S
- Spülmittelstrom
- S1
- Erster Spülmittelstrom
- S2
- Erster Spülmittelstrom
- S3
- Dritter Spülmittelstrom
Claims (17)
- Farbdüse (5), die in einen Glockenteller (3) eines Rotationszerstäubers einsetzbar ist und im eingesetzten Zustand einen Ringspalt (19) zwischen der Farbdüse (5) und einer Verteilerscheibenaufnahme (15) des Glockentellers (3) bildet, mita) einem in der Farbdüse (5) verlaufenden gemeinsamen Spülmittelkanal (11) zur Durchleitung eines Spülmittels zum Spülen des Glockentellers (3),b) einem ersten Spülmittelauslass (16), der von dem gemeinsamen Spülmittelkanal (11) mit dem Spülmittel gespeist wird und im Wesentlichen axial nach vorne auf eine Verteilerscheibe (6) des Glockentellers (3) gerichtet ist,c) einem zweiten Spülmittelauslass (18), der von dem gemeinsamen Spülmittelkanal (11) mit dem Spülmittel gespeist wird,d) einem distalen Düsenabschnitt mit einer im Wesentlichen zylindrischen Außenkontur,e) einem proximalen Düsenabschnitt mit einer im Wesentlichen zylindrischen Außenkontur, undf) einem mittleren konischen Düsenabschnitt, der in axialer Richtung zwischen dem proximalen zylindrischen Düsenabschnitt und dem distalen zylindrischen Düsenabschnitt angeordnet ist und sich konisch in Richtung des distalen Düsenabschnitts verjüngt, wobei der Übergang von dem mittleren Düsenabschnitt auf den distalen zylindrischen Düsenabschnitt im Wesentlichen absatzfrei ist,
dadurch gekennzeichnet,g) dass der zweite Spülmittelauslass (18) im montierten Zustand in den den kischen Düsenabschnitt umgebenden Ringspalt (19) zwischen der Verteilerscheibenaufnahme (15) und der Farbdüse (5) ausmündet, um den Ringspalt (19) mit dem Spülmittel zu reinigen. - Farbdüse (5) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,a) dass der Glockenteller (3) einen Außenspülraum (14) aufweist, um eine Außenspülung des Glockentellers (3) mit dem Spülmittel zu ermöglichen, undb) dass die Farbdüse (5) einen dritten Spülmittelauslass (22) aufweist, der von dem gemeinsamen Spülmittelkanal (11) mit dem Spülmittel gespeist wird, undc) dass der dritte Spülmittelauslass (22) das Spülmittel in den Außenspülraum (14) leitet. - Farbdüse (5) nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,a) dass der gemeinsame Spülmittelkanal (11) eine bestimmte Gesamtmenge des Spülmittels zuführt, wobei die Gesamtmenge insbesondere im Bereich von 10-40ml liegt,b) dass der erste Spülmittelauslass (16) für die Spülung der Verteilerscheibe (6) konstruktionsbedingt einen bestimmten Anteil an der Gesamtmenge des Spülmittels abgibt, wobei dieser Anteil im Bereich von 3/7 bis 5/7 und oder im Bereich von 360-440ml/min liegt,c) dass der zweite Spülmittelauslass (18) für die Spülung des Ringspalts (19) zwischen der Verteilerscheibenaufnahme (15) und der Farbdüse (5) konstruktionsbedingt einen bestimmten Anteil an der Gesamtmenge des Spülmittels abgibt, wobei dieser Anteil kleiner als 2/7 ist und/oder im Bereich von 90-110ml/min liegt, und/oderd) dass der dritte Spülmittelauslass (22) für die Außenspülung konstruktionsbedint einen bestimmten Anteil an der Gesamtmenge des Spülmittels abgibt, wobei dieser Anteil im Bereich von 1/7 bis 3/7 und/oder im Bereich von 180ml-220ml/min liegt. - Farbdüse (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Spülmittelauslass (18) für die Spülung des Ringspalts (19) zwischen der Verteilerscheibenaufnahme (15) und der Farbdüse (5) einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als 1mm, 0,7mm, 0,5mm oder sogar kleiner als 0,35mm.
- Farbdüse (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,a) dass der zweite Spülmittelauslass (18) für die Spülung des Ringspalts (19) zwischen der Verteilerscheibenaufnahme (15) und der Farbdüse (5) in einem bestimmten axialen Abstand (a) hinter der Vorderseite der Farbdüse (5) angeordnet ist, undb) dass der Abstand (a) größer ist als 2mm, 3mm, 4mm oder 4,3mm, und/oderc) dass der Abstand (a) kleiner ist als 7mm, 6mm, 5mm, 4,7mm, und/oderd) dass der Abstand (a) im Wesentlichen 4,5mm beträgt.
- Farbdüse (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,a) dass das Spülmittel schräg nach vorne und nach außen aus der zweiten Spülmittelauslass (18) ausgegeben wird, und/oderb) dass das Spülmittel mit einem bestimmten Austrittswinkel (α) in Bezug auf die Drehachse des Glockentellers (3) nach aus dem zweiten Spülmittelauslass (18) austritt, undc) dass der Austrittswinkel (α) kleiner als 25°, 20°, 15°, 10° oder 5° ist, insbesondere im Wesentlichen 3°.
- Farbdüse (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Spülmittelkanal (11) einen stromaufwärts gelegenen Leitungsabschnitt (11.1) und einen stromabwärts gelegenen Leitungsabschnitt (11.2) aufweist, wobei der stromaufwärts gelegenen Leitungsabschnitt (11.1) einen größeren Leitungsquerschnitt aufweist als der stromabwärts gelegene Leitungsabschnitt (11.2).
- Farbdüse (5) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Spülmittelauslass (18) für die Spülung des Ringspalts (19) zwischen der Verteilerscheibenaufnahme (15) und der Farbdüse (5) aus dem stromaufwärts gelegenen Leitungsabschnitt (11.1) des gemeinsamen Spülmittelkanals (11) abzweigt.
- Farbdüse (5) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Spülmittelauslass (18) für die Spülung des Ringspalts (19) zwischen der Verteilerscheibenaufnahme (15) und der Farbdüse (5) am Übergang zwischen dem stromaufwärts gelegenen Leitungsabschnitt (11.1) und dem stromabwärts gelegenen Leitungsabschnitt (11.2) aus dem gemeinsamen Spülmittelkanal (11) abzweigt.
- Farbdüse (5) nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Spülmittelauslass (22) für die Außenspülung aus dem stromaufwärts gelegenen Leitungsabschnitt (11.1) des gemeinsamen Spülmittelkanals (11) abzweigt.
- Farbdüse (5) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Spülmittelauslass (16) für die Spülung der Verteilerscheibe (6) an der Stirnseite der Farbdüse (5) und/oder am Ende des stromabwärts gelegenen Leitungsabschnitts (11.2) angeordnet ist.
- Farbdüse (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,a) dass in der Farbdüse (5) ein Beschichtungsmittelkanal (10, 10.1, 10.2) axial verläuft, um ein zu applizierendes Beschichtungsmittel durchzuleiten, und/oderb) dass der Beschichtungsmittelkanal (10, 10.1, 10.2) über die gesamte Länge der Farbdüse (5) axial durchgeht, und/oderc) dass der Beschichtungsmittelkanal (10, 10.1, 10.2) einen stromaufwärts gelegenen Leitungsabschnitt (10.1) und einen stromabwärts gelegenen Leitungsabschnitt (10.2) aufweist, wobei der stromaufwärts gelegenen Leitungsabschnitt (10.1) einen größeren Leitungsquerschnitt aufweist als der stromabwärts gelegene Leitungsabschnitt (10.2), und/oderd) dass der stromabwärts gelegene Leitungsabschnitt (10.2) des Beschichtungsmittelkanals (10) in der Farbdüse (5) in Bezug auf die Drehachse (20) des Glockentellers (3) exzentrisch verläuft ist, und/odere) dass der Beschichtungsmittelkanal (10, 10.1, 10.2) konisch verläuft.
- Farbdüse (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dassa) dass der Ringspalt (19), in den der zweite Spülmittelauslass (18) ausmündet, den mittleren konischen Düsenabschnitt der Farbdüse (5) umgit, und/oderb) dass der mittlere konische Düsenabschnitt einen Konuswinkel aufweist, der größer ist als 2°, 5° oder 8°,c) dass der mittlere konische Düsenabschnitt einen Konuswinkel aufweist, der kleiner ist als 30°, 20°, 15° oder 10°, und/oderd) dass die Außenkontur am Übergang von dem proximalen Düsenabschnitt auf den distalen Düsenabschnitt einen Absatz aufweist.
- Farbdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen konischen Düsenabschnitt, der von dem zu spülenden Ringspalt (19) umgeben ist, wobei der zweite Spülmittelauslass (18) aus dem konischen Düsenabschnitt ausmündet und das Spülmittel direkt in den umgebenden Ringspalt (19) abgibt.
- Glockenteller (3) für einen Rotationszerstäuber mita) einer Verteilerscheibenaufnahme (15),b) einer Verteilerscheibe (6), die an der Verteilerscheibenaufnahme (15) befestigt ist,c) einer Farbdüse (5), die in die Verteilerscheibenaufnahme (15) eingesetzt ist,d) einem Ringspalt (19) zwischen der Farbdüse (5) und der umgebenden Verteilerscheibenaufnahme (15),
dadurch gekennzeichnet,e) dass die Farbdüse (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist. - Rotationszerstäuber (1) mit einem Glockenteller (3) nach Anspruch 15.
- Lackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen mit einem Rotationszerstäuber (1) nach Anspruch 16.
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