EP3209426B1 - Hochrotationszerstäuber - Google Patents

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Publication number
EP3209426B1
EP3209426B1 EP15770447.9A EP15770447A EP3209426B1 EP 3209426 B1 EP3209426 B1 EP 3209426B1 EP 15770447 A EP15770447 A EP 15770447A EP 3209426 B1 EP3209426 B1 EP 3209426B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
rotation
turbine wheel
air duct
braking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP15770447.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3209426A1 (de
Inventor
Jochen Wolf
Tillmann Friederich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eisenmann SE
Original Assignee
Eisenmann SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eisenmann SE filed Critical Eisenmann SE
Priority to PL15770447T priority Critical patent/PL3209426T3/pl
Publication of EP3209426A1 publication Critical patent/EP3209426A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3209426B1 publication Critical patent/EP3209426B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • B05B3/1035—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
    • 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
    • B05B5/0415—Driving means; Parts thereof, e.g. turbine, shaft, bearings

Definitions

  • a high rotation atomizer of this kind is in the DE 44 25 229 A1 described.
  • the reason for the drivability of the bell of the high-rotation atomizer in different directions of rotation is seen in this document: In conventional systems in which the workpiece is conveyed through a conveyor through a paint booth and thereby painted from both sides, different paint consumption results on opposite side surfaces of the workpiece, if on the opposite sides identically constructed Hochrotationszerstäuber be used. This is attributed to the fact that the relative movement conditions between the workpiece surface and the bells of the opposite high-rotation atomizers are different due to the inherent movement of the workpiece.
  • the DE 44 25 229 A1 attempts to match the paint consumptions on opposite sides of the workpiece by "rotating" the bells of high-speed rotary atomizers placed on both sides of the workpiece.
  • the turbine wheel can be flown in two different ways with drive or brake air, so that the direction of rotation is reversible.
  • the blades or blades of the turbine wheel are designed to be "neutral” in terms of flow, so that they can be blown from different directions.
  • Object of the present invention is to provide a high-rotation atomizer of the type mentioned in such a way that the efficiency is increased.
  • the same turbine wheel is used for both directions of rotation.
  • the turbine wheel according to the invention can be mounted "on an envelope", so that it can optionally point with one side face in a certain direction or with the other side face in this direction and thus be mounted.
  • the direction of rotation of such a high-rotation atomizer can thus be changed by "turning" the turbine wheel, whereby the aerodynamically optimized wings for the other direction of rotation receive the appropriate orientation.
  • two so-called “parallel” connected turbine wheels are provided, of which carries a wing, which are aerodynamically optimized for the one direction of rotation, and the other wing, which are optimized for the other direction of flow. It is ensured by a special air separation device that only one of the two turbine wheels is acted upon with air.
  • the portions of the air ducts adjacent to the turbine wheel extend in an insert which can be mounted in two different positions, wherein in one position the air ducts are aligned such that the turbine wheel can be driven in a first direction of rotation , And in the second position, the air passages are aligned so that the turbine wheel is drivable in a second direction of rotation.
  • the conversion of such a high-rotation atomizer from one direction of rotation to the other direction of rotation thus requires not only the “conversion" of the turbine wheel but also the implementation of this use, so that the turbine wheel can be flowed in the right way.
  • a first air duct for drive air and a first air duct for brake air can be provided, which are designed such that the turbine wheel can be driven in a first direction of rotation; wherein a second air duct is provided for driving air and a second air duct for brake air, which are aligned so that the turbine wheel is drivable in a second rotational direction, and switching valves are provided, with which the drive air and the brake air selectively to the first or second associated air duct can be directed.
  • the "turning over" of the turbine wheel and the conversion of the corresponding switching valves is sufficient to switch the direction of rotation of the high-rotation atomizer.
  • This embodiment of the invention has the advantage that no assembly operations on the high-rotation atomizer to change the direction of rotation are required. It is enough to simply switch the switching valves, which can be done in a very short time.
  • FIG. 1 Reference is made, which represents the prior art and by means of which the underlying problem of the present invention is to be explained. Shown are the main components of the paint shop, which is generally designated by the reference numeral 1. Of course, the paint booth 1 has beyond the Illustrated addition, all those components that are available in the usual way and required for the purpose of painting, such as a spray booth housing, a ventilation system, a cleaning system for the guided through the spray booth air, etc.
  • FIG. 1 schematically is a conveyor system 2, with which the object to be painted 3, in the example assumed a vehicle body, is conveyed through the spray booth while it is painted.
  • the conveying direction is indicated by an arrow 4.
  • the painting is done with the help of two Hochrotationszerstäuber 6, which are arranged on the opposite sides of the conveyor system 2 and thus the vehicle body 3 and are each directed with their bells 8 inward.
  • the bells 8 are each driven by an associated turbine wheel 10, which via a first air channel 12 in the housing 30 of the high-rotation atomizer 6 with drive air and a second Air duct 14 can be acted upon with brake air.
  • the air channels 12, 14 are connected via valves, which are operated by a controller in a known manner, with a compressed air source, not shown in connection.
  • the turbine wheels 10 each have wings 16, which are shaped in aerodynamically favorable manner so that they can be set at an air flow through the air channels 12 with optimum efficiency in rotation.
  • the two Hochrotationszerstäuber 6 are regularly constructed identically in painting in the art. This has the consequence that the directions of rotation of the turbine wheels 10 and thus also the bells 8 on both sides of the vehicle body 3 are opposite. Looking now at the curve of a Lackpumblechens, which is located at the top of the in FIG. 1 Left bell 8 triggers, as indicated by the reference numeral 17, it can be seen that the paint particles in question moves initially to the vehicle body 3 and then receives a movement direction component, which is parallel to the conveying direction 4. This means that the relative speed with which this paint particle occurs on the surface of the vehicle body 3 is the difference between the speed of the conveyor system 2 and the speed component of the paint particle directed parallel thereto.
  • FIG. 2 now an example of a painting is shown, with the described problem can be avoided.
  • Parts in FIG. 2 those of the embodiment of the FIG. 1 are denoted by the same reference numeral plus 100.
  • FIG. 2 again a vehicle body 103 to be painted, a conveyor system 102 transporting this vehicle body 103 in the direction of the arrow 104 and two high-rotation atomizers 106 are shown.
  • the high-rotation atomizers 106 are each associated with a bell 108 and a turbine wheel 110.
  • the high rotation atomizer 106 which is in FIG. 2 is arranged on the left side of the vehicle body 103 is constructed in the same manner as the high-rotation atomizer 6 in the embodiment of FIG. 1 , Therefore, the movement curve 117 of a paint particle, which dissolves at the uppermost point of the corresponding bell 108, identical as in FIG. 1 ,
  • the above-described mode of operation presupposes that the air ducts 112, 114 in the insert 119 in both positions of the insert 119 communicate at the end facing away from the turbine wheel 110 with the corresponding section of the air channel continuing in the housing 130.
  • the described implementation of the turbine wheel 110 for reversing the direction of rotation assumes that it has the same fasteners on opposite side surfaces so that it can be mounted "on 180 ° turn-over" in the high-speed rotary atomizer 106 as needed.
  • FIG. 3 is a minor modification of the paint shop of FIG. 2 shown. Corresponding parts are again identified with the same reference number, but again increased by 100.
  • the insert 219 each has two symmetrically arranged air channels 212 ', 212 "for the drive air and two symmetrically arranged air channels 214', 214 '' for the brake air
  • FIG. 4 can be seen, the supplemented by a pneumatic circuit diagram magnification FIG. 3 represents, with the aid of switching valves 220, 221 determines which of the two channels 212 ', 212 "supplied with drive air and which of the two channels 214', 214" with brake air.
  • FIG. 3 represents, with the aid of switching valves 220, 221 determines which of the two channels 212 ', 212 "supplied with drive air and which of the two channels 214', 214" with brake air.
  • the insert 219 need not be re-assembled to reverse the direction of rotation of the turbine wheel 210.
  • the air channels 211, 212, 213, 214 could therefore also be formed directly in the housing of the high-rotation atomizer 206.
  • the turbine wheel 210 is turned through 180 ° when the direction of rotation is to be reversed.
  • FIG. 3 can be modified by providing only two air ducts, eg the two air ducts 212 ', 212 ", in the insert 219.
  • one of these two air ducts eg the air duct 212'
  • FIG. 5 Finally, in a view that is the one of FIG. 4 is similar, another embodiment of a high-rotation atomizer shown. Again, corresponding parts are the FIG. 5 with the same reference numerals as in FIG. 4 , but again increased by 100, shown.
  • the Hochrotationszerstäuber 306 unlike the Hochrotationszerstäuber 106 of FIG. 3 and 206 the FIG. 4 two turbine wheels 310 'and 310 ".
  • the two turbine wheels 310' and 310" have wings 316 ', 316 "which point in opposite directions, ie are optimized for different directions of rotation.
  • Air space separation means is provided between the air spaces in which the two turbine wheels 310', 310" move 322 provided which in FIG. 5 only very schematically shown as a double line.
  • FIG. 5 This in FIG. 5 left turbine wheel 310 'can be supplied via an air duct 312' with drive air and an air duct 314 'with brake air, while the in FIG. 5 right turbine wheel 310 "via an air duct 312" with drive air and an air duct 314 '' can be supplied with brake air.
  • FIG. 5 makes clear, the corresponding corresponding, the same function air channels 312 ', 312''and314', 314 '' are arranged differently and aligned, so that the respectively associated Turbine wheels 310 'and 310 "can be rotated in different directions of rotation.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Hochrotationszerstäuber zur Aufbringung von Beschichtungen, insbesondere von Lackierungen, auf Werkstücke mit
    1. a) einem Gehäuse
    2. b) mindestens einem in dem Gehäuse angeordneten Turbinenrad, das in entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar ist;
    3. c) einer von dem Turbinenrad in Rotation versetzbaren Glocke;
    4. d) mindestens einem in dem Gehäuse verlaufenden Luftkanal, über den Antriebs-Druckluft dem Turbinenrad zuführbar ist;
    5. e) mindestens einem in dem Gehäuse verlaufenden Luftkanal, über den Brems-Druckluft dem Turbinenrad zuführbar ist.
  • Ein Hochrotationszerstäuber dieser Art ist in der DE 44 25 229 A1 beschrieben. Der Grund für die Antreibbarkeit der Glocke des Hochrotationszerstäubers in unterschiedlichen Drehrichtungen wird in dieser Druckschrift in Folgendem gesehen: Bei üblichen Anlagen, bei denen das Werkstück durch eine Fördereinrichtung durch eine Lackierkabine befördert und dabei von beiden Seiten lackiert wird, ergeben sich unterschiedliche Lackverbräuche auf gegenüberliegenden Seitenflächen des Werkstückes, wenn auf den gegenüberliegenden Seiten identisch gebaute Hochrotationszerstäuber eingesetzt werden. Dies wird darauf zurückgeführt, dass die Relativbewegungsverhältnisse zwischen Werkstückoberfläche und den Glocken der gegenüberliegenden Hochrotationszerstäuber wegen der Eigenbewegung des Werkstückes unterschiedlich sind. Die DE 44 25 229 A1 versucht, die Lackverbräuche auf gegenüberliegenden Seiten des Werkstückes einander anzugleichen, indem die Glocken von auf beiden Seiten des Werkstückes angeordneten Hochrotationszerstäubern "gleichläufig" gedreht werden. Zu diesem Zweck wird unter anderem vorgeschlagen, dass das Turbinenrad auf zwei unterschiedliche Weisen mit Antriebs- bzw. Bremsluft angeströmt werden kann, so dass die Drehrichtung umkehrbar ist. Die Flügel bzw. Schaufeln des Turbinenrades werden hierzu strömungstechnisch "neutral" ausgebildet, so dass sie von unterschiedlichen Richtungen aus angeblasen werden können. Dies hat jedoch einen erheblichen Wirkungsgrad-Verlust zur Folge.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hochrotationszerstäuber der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass der Wirkungsgrad erhöht ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
    • f) das Turbinenrad mit Flügeln ausgebildet ist, die strömungstechnisch für eine Drehrichtung optimiert sind, und so ausgebildet ist, dass es in zwei Positionen montierbar ist, in denen die Flügel die für unterschiedliche Drehrichtungen richtige Orientierung haben;
      oder
    • g) zwei drehfest miteinander verbundenen Turbinenräder vorgesehen sind, deren Flügel für entgegengesetzte Drehrichtungen optimiert sind, wobei zwischen den Lufträumen, in denen sich die beiden Turbinenräder drehen, eine Luftraum-Trennungseinrichtung vorgesehen ist.
  • Der entscheidende Schritt, den die vorliegende Erfindung gegenüber dem Stand der Technik macht, ist also der, dass die Flügel des Turbinenrades strömungstechnisch für eine Drehrichtung optimiert werden, wie dies an und für sich bei herkömmlichen Hochrotationszerstäubern, bei denen die Drehrichtung nicht umdrehbar ist, bekannt ist. Diese strömungstechnische Optimierung der Flügel gelingt aber bei Hochrotationszerstäubern, deren Turbinenrad in entgegengesetzte Richtungen verdrehbar sein soll, nicht ohne Weiteres. Hier müssen innere Strömungswege vorgesehen werden, über welche das Turbinenrad entweder in der einen oder in der anderen Drehrichtung mit Antriebs- bzw. Bremsluft beaufschlagt werden kann.
  • Bei einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird dasselbe Turbinenrad für beide Drehrichtungen verwendet. Dies ist mit bekannten Turbinenrädern nicht möglich, da diese nur in einer einzigen Orientierung im Hochrotationszerstäuber montierbar sind. Das erfindungsgemäße Turbinenrad dagegen ist "auf Umschlag" montierbar, so dass es wahlweise mit der einen Seitenfläche in eine bestimmte Richtung oder mit der anderen Seitenfläche in diese Richtung weisen und so montiert werden kann. Die Drehrichtung eines solchen Hochrotationszerstäubers kann also dadurch geändert werden, dass das Turbinenrad "gewendet" wird, wodurch die strömungstechnisch optimierten Flügel für die andere Drehrichtung die geeignete Orientierung erhalten.
  • Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung werden zwei gewissermaßen "parallel" geschaltete Turbinenräder vorgesehen, von denen das eine Flügel trägt, die für die eine Drehrichtung strömungstechnisch optimiert sind, und das andere Flügel, die für die andere Drehrichtung strömungstechnisch optimiert sind. Dabei wird durch eine spezielle Luftraum-Trenneinrichtung dafür gesorgt, dass immer nur eines der beiden Turbinenräder mit Luft beaufschlagt wird.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung nach Merkmal f) verlaufen die dem Turbinenrad benachbarten Abschnitte der Luftkanäle in einem Einsatz, der in zwei unterschiedlichen Positionen montierbar ist, wobei in der einen Position die Luftkanäle so ausgerichtet sind, dass das Turbinenrad in einer ersten Drehrichtung antreibbar ist, und in der zweiten Position die Luftkanäle so ausgerichtet sind, dass das Turbinenrad in einer zweiten Drehrichtung antreibbar ist. Die Umstellung eines derartigen Hochrotationszerstäubers von der einen Drehrichtung auf die andere Drehrichtung setzt also nicht nur das "Umsetzen" des Turbinenrades sondern auch das Umsetzen dieses Einsatzes voraus, damit das Turbinenrad in der richtigen Weise angeströmt werden kann.
  • Alternativ kann ein erster Luftkanal für Antriebsluft und ein erster Luftkanal für Bremsluft vorgesehen sein, die so ausgebildet sind, dass das Turbinenrad in einer ersten Drehrichtung antreibbar ist; wobei ein zweiter Luftkanal für Antriebsluft und ein zweiter Luftkanal für Bremsluft vorgesehen sind, die so ausgerichtet sind, dass das Turbinenrad in einer zweiten Drehrichtung antreibbar ist, und Schaltventile vorgesehen sind, mit denen die Antriebsluft und die Bremsluft wahlweise auf den ersten oder zweiten zugehörigen Luftkanal geleitet werden kann.
  • Bei dieser Ausgestaltung genügt zur Umstellung der Drehrichtung des Hochrotationszerstäubers das "Umsetzen" des Turbinenrades und die Umstellung der entsprechenden Schaltventile.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung nach Merkmal g) des Anspruches 1 ist es günstig, wenn
    1. a) ein erster Luftkanal für Antriebsluft und ein erster Luftkanal für Bremsluft vorgesehen sind, über welche das erste der beiden Turbinenräder mit Druckluft beaufschlagbar ist;
    2. b) ein zweiter Luftkanal für Antriebsluft und ein zweiter Luftkanal für Bremsluft vorgesehen sind, über welche das zweite der beiden Turbinenräder mit Druckluft beaufschlagbar ist;
    3. c) Schaltventile vorgesehen sind, mit denen die Antriebsluft und die Bremsluft wahlweise dem einen der beiden Turbinenräder oder dem anderen der beiden Turbinenräder zuführbar ist.
  • Diese Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, dass keinerlei Montagevorgänge an dem Hochrotationszerstäuber zur Umstellung der Drehrichtung erforderlich sind. Es genügt das einfache Umstellen der Schaltventile, was in sehr kurzer Zeit geschehen kann.
  • Die Ausgestaltung der Erfindung nach Merkmal f lässt sich dadurch weiter vereinfachen, dass
    1. a) ein erster Luftkanal vorgesehen ist, der wahlweise mit Antriebsluft oder Bremsluft beaufschlagbar und so angeordnet ist, dass er bei Beschickung mit Antriebsluft das Turbinenrad in einer ersten Drehrichtung antreibt und bei Beschickung mit Bremsluft das sich in einer zweiten Drehrichtung drehende Turbinenrad abbremst;
    2. b) ein zweiter Luftkanal vorgesehen ist, der wahlweise mit Antriebsluft oder Bremsluft beaufschlagbar und so angeordnet ist, dass er bei Beschickung mit Antriebsluft das Turbinenrad in der zweiten Drehrichtung antreibt und bei Beschickung mit Bremsluft das sich in der ersten Drehrichtung drehende Turbinenrad abbremst;
    3. c) Schaltventile vorgesehen sind, mit denen in der ersten Drehrichtung des Turbinenrads dem ersten Luftkanal Antriebsluft und dem zweiten Luftkanal Bremsluft und in der zweiten Drehrichtung des Turbinenrades dem ersten Luftkanal Bremsluft und dem zweiten Luftkanal Antriebsluft zuführbar ist.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
    • Figur 1
    schematisch in Draufsicht die im vorliegenden Zusammenhang wichtigsten Komponenten einer Lackieranlage nach dem Stande der Technik;
    Figur 2
    eine Draufsicht, ähnlich der Figur 1 auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer Lackieranlage mit erfindungsgemäßen Hochrotationszerstäubern;
    Figur 3
    eine Draufsicht, ähnlich der Figur 2, auf eine Lackieranlage mit einem zweiten Ausführungsbeispiel erfindungsgemäßer Hochrotationszzerstäuber;
    Figur 4
    in größerem Maßstab und teilweise im Schnitt und mit schematischer pneumatischer Beschaltung einen Hochrotationszerstäuber, wie er in der Lackieranlage der Figur 3 Verwendung findet;
    Figur 5
    einen Schnitt, ähnlich der Figur 4, durch ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Hochrotationszerstäubers.
  • Zunächst wird auf Figur 1 Bezug genommen, welche den Stand der Technik darstellt und anhand derer die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Problematik erläutert werden soll. Dargestellt sind die Hauptkomponenten der Lackieranlage, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist. Selbstverständlich besitzt die Lackierkabine 1 über das Dargestellte hinaus all diejenigen Komponenten, die üblicher Weise vorhanden und zum Zwecke des Lackierens erforderlich sind, so beispielsweise ein Spritzkabinengehäuse, ein Belüftungssystem, eine Reinigungsanlage für die durch die Spritzkabine geführte Luft usw.
  • Dargestellt in Figur 1 ist schematisch ein Fördersystem 2, mit welchem der zu lackierende Gegenstand 3, im angenommenen Beispiel eine Fahrzeugkarosserie, durch die Spritzkabine befördert wird, während sie lackiert wird. Die Förderrichtung ist dabei durch einen Pfeil 4 angedeutet.
  • Die Lackierung geschieht mit Hilfe zweier Hochrotationszerstäuber 6, die auf den gegenüberliegenden Seiten des Fördersystems 2 und damit der Fahrzeugkarosserie 3 angeordnet sind und jeweils mit ihren Glocken 8 nach innen gerichtet sind. Die Glocken 8 werden jeweils von einem zugeordneten Turbinenrad 10 angetrieben, das über einen ersten Luftkanal 12 im Gehäuse 30 des Hochrotationszerstäubers 6 mit Antriebsluft und über einen zweiten Luftkanal 14 mit Bremsluft beaufschlagt werden kann. Die Luftkanäle 12, 14 stehen über Ventile, die von einer Steuerung in bekannter Weise betätigt werden, mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle in Verbindung.
  • Die Turbinenräder 10 besitzen jeweils Flügel 16, die in aerodynamisch günstiger Weise so geformt sind, dass sie bei einer Anströmung über die Luftkanäle 12 mit optimalem Wirkungsgrad in Drehung versetzt werden können.
  • Die beiden Hochrotationszerstäuber 6 sind bei Lackieranlagen bei dem Stande der Technik regelmäßig identisch aufgebaut. Dies hat zur Folge, dass die Rotationsrichtungen der Turbinenräder 10 und damit auch der Glocken 8 auf beiden Seiten der Fahrzeugkarosserie 3 entgegengesetzt sind. Betrachtet man nun die Kurve eines Lackpartikelchens, welches sich am obersten Punkt der in Figur 1 linken Glocke 8 löst, wie sie durch das Bezugszeichen 17 gekennzeichnet ist, so erkennt man, dass das fragliche Lackpartikelchen sich zunächst auf die Fahrzeugkarosserie 3 zubewegt und so dann eine Bewegungsrichtungskomponente erhält, die parallel zur Förderrichtung 4 ist. Dies bedeutet, dass die Relativgeschwindigkeit, mit der dieses Lackpartikelchen auf der Oberfläche der Fahrzeugkarosserie 3 auftritt, die Differenz der Geschwindigkeit des Fördersystemes 2 und der parallel hierzu gerichteten Geschwindigkeitskomponente des Lackpartikelchens ist.
  • Auf der gegenüberliegenden Seite der Fahrzeugkarosserie 3, also in Figur 1 rechts, durchläuft ein Lackpartikelchen, welches sich von der obersten Stelle der Glocke 8 löst, eine gegenläufige Bewegungskurve, bei der sich das Lackpartikelchen nach einer anfänglichen Bewegung auf die Fahrzeugkarosserie 3 zu zunehmend auch in einer Richtung bewegt, die der Bewegungsrichtung 4 des Fördersystems 2 entgegengesetzt ist. Dies ist durch die Bewegungskurve 18 angedeutet. Die Relativgeschwindigkeit, mit welcher das entsprechende Lackpartikelchen auf die Oberfläche der Fahrzeugkarosserie 3 auftrifft, setzt sich also additiv aus der Geschwindigkeit des Fördersystemes 2 und der parallel hierzu gerichteten Geschwindigkeitskomponente des Lackpartikelchens zusammen.
  • Folge der geschilderten Verhältnisse ist, dass das Lackierbild auf gegenüberliegenden Seiten der Fahrzeugkarosserie 3 nicht identisch ist, was bei sehr hohen Anforderungen an die Qualität der Lackoberfläche unerwünscht ist.
  • In Figur 2 ist nun ein Beispiel einer Lackieranlage dargestellt, mit der die geschilderte Problematik vermieden werden kann. Teile in Figur 2, die solchen des Ausführungsbeispieles der Figur 1 entsprechen, sind mit demselben Bezugszeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet.
  • In Figur 2 sind wieder eine zu lackierende Fahrzeugkarosserie 103, ein diese Fahrzeugkarosserie 103 in Richtung des Pfeils 104 transportierendes Fördersystem 102 und zwei Hochrotationszerstäuber 106 dargestellt. Den Hochrotationszerstäubern 106 ist jeweils eine Glocke 108 und ein Turbinenrad 110 zugeordnet.
  • Der Hochrotationszerstäuber 106, der in Figur 2 auf der linken Seite der Fahrzeugkarosserie 103 angeordnet ist, ist in derselben Weise aufgebaut wie die Hochrotationszerstäuber 6 im Ausführungsbeispiel der Figur 1. Daher stimmt auch die Bewegungskurve 117 eines Lackpartikelchens, welches sich an der obersten Stelle von der entsprechenden Glocke 108 löst, identisch wie in Figur 1.
  • Bei dem Hochrotationszerstäuber 106 der Figur 2, der auf der rechten Seite von der Fahrzeugkarosserie 103 angeordnet ist, wurde jedoch eine Änderung vorgenommen: Das Turbinenrad 110 wurde um 180° gewendet, wie dies an der Richtung der pfeilartigen Flügel 116 zu erkennen ist, die nunmehr entgegengesetzt zu den Flügeln 16 in Figur 1 ausgerichtet sind. Außerdem wurde ein Einsatz 119, der zwischen dem Turbinenrad 110 und den gehäuseseitigen Luftkanälen des Hochrotationszerstäubers 106 liegt, um 180° verdreht, so dass die Positionen des Luftkanales 112, welcher die Antriebsluft führt, und des Luftkanales 114, welches die Bremsluft führt, gegenüber dem Hochrotationszerstäuber 106 auf der linken Seite getauscht wurden. Dies hat zur Folge, dass das Turbinenrad 110 des rechten Hochrotationszerstäubers 106 sich nunmehr in der entgegengesetzten Richtung wie beim Ausführungsbeispiel der Figur 1, damit aber in der gleichen Richtung wie das Turbinenrad 110 auf der linken Seite der Figur 2 dreht. Als Folge ergeben sich Bewegungsbahnen 117, 118 für die Lackpartikelchen, die sich von der obersten Stelle der Glocken 108 lösen, die bezüglich einer Mittelebene zwischen den Hochrotationszerstäubern 106 symmetrisch sind. Es ist ersichtlich, dass in diesem Falle auf gegenüberliegenden Seiten der Fahrzeugkarosserie 103 ein identisches Sprühbild erzeugt wird, was zu einer hohen Anforderungen genügenden Verbesserung der Qualität der Lackoberfläche führt.
  • Die oben geschilderte Funktionsweise setzt selbstverständlich voraus, dass die Luftkanäle 112, 114 im Einsatz 119 in beiden Postionen des Einsatzes 119 am vom Turbinenrad 110 abgewandten Ende mit dem entsprechenden Abschnitt des im Gehäuse 130 weiterführenden Luftkanals kommuniziert.
  • Das geschilderte Umsetzen des Turbinenrads 110 zur Drehrichtungsumkehr setzt voraus, dass es auf gegenüberliegenden Seitenflächen dieselben Befestigungselemente aufweist, so dass es bei Bedarf "auf Umschlag um 180°" im Hochrotationszerstäuber 106 montiert werden kann.
  • In Figur 3 ist eine geringfügige Modifikation der Lackieranlage der Figur 2 gezeigt. Entsprechende Teile sind wieder mit demselben Bezugszeichen, jedoch erneut um 100 erhöht, gekennzeichnet. Der einzige Unterschied zwischen den Ausführungsbeispielen der Figuren 3 und 2 liegt darin, dass der Einsatz 219 jeweils zwei symmetrisch angeordnete Luftkanäle 212', 212" für die Antriebsluft und zwei symmetrisch angeordnete Luftkanäle 214', 214'' für die Bremsluft besitzt. Wie insbesondere der Figur 4 zu entnehmen ist, die eine durch ein pneumatisches Schaltschema ergänzte Vergrößerung aus Figur 3 darstellt, wird mit Hilfe von Schaltventilen 220, 221 bestimmt, welcher der beiden Kanäle 212', 212" mit Antriebsluft und welcher der beiden Kanäle 214', 214" mit Bremsluft versorgt wird. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 4 muss der Einsatz 219 zur Umkehr der Drehrichtung des Turbinenrades 210 nicht ummontiert werden. Die Luftkanäle 211, 212, 213, 214 könnten also auch direkt im Gehäuse des Hochrotationszerstäubers 206 ausgebildet sein. Selbstverständlich muss aber auch beim Ausführungsbeispiel der Figur 4 das Turbinenrad 210 um 180° gewendet werden, wenn die Drehrichtung umgekehrt werden soll.
  • Das Ausführungsbeispiel der Figur 3 kann dadurch modifiziert werden, dass in dem Einsatz 219 nur zwei Luftkanäle, z.B. die beiden Luftkanäle 212', 212", vorgesehen sind. In einer Drehrichtung des Turbinenrades 210 dient dann der eine dieser beiden Lufkanäle, z.B. der Luftkanal 212', der Zufuhr von Antriebsluft und der andere der beiden Luftkanäle, im Beispiel der Luftkanal 212", der Zufuhr von Bremsluft. In der enetgegengestzten Drehrichtung des Turbinenrades 210 tauschen die beiden Luftkanäle 212' und 212'' ihr Funktion, was entsprechende Schaltventile für die Luftführung voraussetzt.
  • In Figur 5 schließlich ist in einer Ansicht, die derjenigen der Figur 4 ähnelt, ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Hochrotationszerstäubers dargestellt. Wieder sind entsprechende Teile der Figur 5 mit denselben Bezugszeichen wie in Figur 4, jedoch erneut um 100 erhöht, dargestellt.
  • Der Hochrotationszerstäuber 306 weist anders als die Hochrotationszerstäuber 106 der Figur 3 und 206 der Figur 4 zwei Turbinenräder 310' und 310" auf. Die beiden Turbinenräder 310' und 310" weisen Flügel 316', 316'' auf, die in entgegengesetzte Richtungen weisen, also für unterschiedliche Drehrichtungen optimiert sind. Beide Turbinenräder 310' und 310" sitzen auf einer gemeinsamen Achse mit der Glocke 308 und sind auf diese Weise mit dieser und untereinander drehschlüssig verbunden. Zwischen den Lufträumen, in denen sich die beiden Turbinenräder 310', 310" bewegen, ist eine Luftraum-Trennungseinrichtung 322 vorgesehen, welche in Figur 5 nur sehr schematisch als Doppellinie dargestellt ist.
  • Das in Figur 5 linke Turbinenrad 310' kann über einen Luftkanal 312' mit Antriebsluft und einen Luftkanal 314' mit Bremsluft versorgt werden, während das in Figur 5 rechte Turbinenrad 310" über einen Luftkanal 312" mit Antriebsluft und einen Luftkanal 314'' mit Bremsluft versorgt werden kann. Wie Figur 5 deutlich macht, sind die einander entsprechenden, dieselben Funktion besitzenden Luftkanäle 312', 312'' und 314', 314'' unterschiedlich angeordnet und ausgerichtet, so dass die jeweils zugeordneten Turbinenräder 310' bzw. 310" in unterschiedliche Drehrichtungen verdreht werden können.
  • Welches der beiden Turbinenräder 310' bzw. 310" jeweils in Funktion tritt, wird mit Hilfe der beiden Schaltventile 320, 321 bestimmt. Die Drehrichtung des Hochrotationszerstäubers 306 der Figur 5 kann also durch bloßes Umstellen der Schaltventile 320, 321 geändert werden, ohne dass es irgendwelcher Montagevorgänge im Inneren bedürfte.

Claims (5)

  1. Hochrotationszerstäuber zum Aufbringen von Beschichtungen, insbesondere von Lackierungen, auf Werkstücke mit
    a) einem Gehäuse (130; 230; 330);
    b) mindestens einem in dem Gehäuse (130; 230; 230) angeordneten Turbinenrad (110; 210; 310', 310''), das in entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar ist;
    c) einer von dem Turbinenrad (110; 210; 310', 310'') in Rotation versetzbaren Glocke (108; 208; 308);
    d) mindestens einem in dem Gehäuse (130; 230; 330) verlaufenden Luftkanal (112; 212', 212''; 312', 312''), über den Antriebs-Druckluft dem Turbinenrad (110; 210; 310', 310'') zuführbar ist;
    e) mindestens einem in dem Gehäuse (130; 230; 330) verlaufenden Luftkanal (114; 214', 214''; 314', 314''), über den Brems-Druckluft dem Turbinenrad (110; 210; 310', 310'') zuführbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    f) das Turbinenrad (110; 210) mit Flügeln (116; 216) ausgebildet ist, die strömungstechnisch für eine Drehrichtung optimiert sind, und das so ausgebildet ist, dass es in zwei Positionen montierbar ist, in denen die Flügel (116; 216) die für unterschiedliche Drehrichtungen richtige Orientierung haben;
    oder
    g) zwei drehfest miteinander verbundenen Turbinenräder (310', 310'') vorgesehen sind, deren Flügel (316', 316'') für entgegengesetzte Drehrichtungen optimiert sind, wobei
    zwischen den Lufträumen, in denen sich die beiden Turbinenräder (310', 310'') drehen, eine Luftraum-Trennungseinrichtung (322) vorgesehen ist.
  2. Hochrotationszerstäuber nach Anspruch 1 bei Ausgestaltung nach Merkmal f), dadurch gekennzeichnet, dass die dem Turbinenrad (110) benachbarten Abschnitte der Luftkanäle (112, 114) in einem Einsatz (119) verlaufen, der in zwei unterschiedlichen Positionen montierbar ist, wobei in der einen Position die Luftkanäle (112, 114) so ausgerichtet sind, dass das Turbinenrad (110) in einer ersten Drehrichtung antreibbar ist, und in der zweiten Position die Luftkanäle (112, 114) so ausgerichtet sind, dass das Turbinenrad (110) in einer zweiten Drehrichtung antreibbar ist.
  3. Hochrotationszerstäuber nach Anspruch 1 bei Ausgestaltung nach Merkmal f), dadurch gekennzeichnet, dass
    a) ein erster Luftkanal (212') für Antriebsluft und ein erster Luftkanal (214') für Bremsluft vorgesehen sind, die so ausgerichtet sind, dass das Turbinenrad (210) in einer ersten Drehrichtung antreibbar ist;
    b) ein zweiter Luftkanal (212'') für Antriebsluft und ein zweiter Luftkanal (214'') für Bremsluft vorgesehen sind, die so ausgerichtet sind, dass das Turbinenrad (210) in einer zweiten Drehrichtung antreibbar ist;
    c) Schaltventile (220, 221) vorgesehen sind, mit denen die Antriebsluft und die Bremsluft wahlweise auf den ersten oder zweiten zugehörigen Luftkanal (212', 212", 214', 214'') geleitet werden kann.
  4. Hochrotationszerstäuber nach Anspruch 1 bei Ausgestaltung nach Merkmal g), dadurch gekennzeichnet, dass
    a) ein erster Luftkanal (312') für Antriebsluft und ein erster Luftkanal (314') für Bremsluft vorgesehen sind, über welche das erste (310') der beiden Turbinenräder (310', 310'') mit Druckluft beaufschlagbar ist;
    b) ein zweiter Luftkanal (312'') für Antriebsluft und ein zweiter Luftkanal (314'') für Bremsluft vorgesehen sind, über welche das zweite (310'') der beiden Turbinenräder (310', 310'') mt Druckluft beaufschlagbar ist;
    c) Schaltventile (320, 321) vorgesehen sind, mit denen die Antriebsluft und die Bremsluft wahlweise dem einen (310') der beiden Turbinenräder (310', 310'') oder dem zweiten (310'') der beiden Turbinenräder (310', 310'') zuführbar ist.
  5. Hochrotationszerstäuber nach Anspruch 1 bei Ausgestaltung nach Merkmal f), dadurch gekennzeichnet, dass
    a) ein erster Luftkanal vorgesehen ist, der wahlweise mit Antriebsluft oder Bremsluft beaufschlagbar und so angeordnet ist, dass er bei Beschickung mit Antriebsluft das Turbinenrad in einer ersten Drehrichtung antreibt und bei Beschickung mit Bremsluft das sich in einer zweiten Drehrichtung drehende Turbinenrad abbremst;
    b) ein zweiter Luftkanal vorgesehen ist, der wahlweise mit Antriebsluft oder Bremsluft beaufschlagbar und so angeordnet ist, dass er bei Beschickung mit Antriebsluft das Turbinenrad in der zweiten Drehrichtung antreibt und bei Beschickung mit Bremsluft das sich in der ersten Drehrichtung drehende Turbinenrad Drehrichtung abbremst;
    c) Schaltventile vorgesehen sind, mit denen in der ersten Drehrichtung des Turbinenrades dem ersten Luftkanal Antriebsluft und dem zweiten Luftkanal Bremsluft und in der zweiten Drehrichtung des Turbinenrades dem ersten Luftkanal Bremsluft und dem zweiten Luftkanal Antriebsluft zuführbar ist.
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