EP4444475B1 - Turbinenantrieb für einen rotationszerstäuber und zugehöriges betriebsverfahren - Google Patents

Turbinenantrieb für einen rotationszerstäuber und zugehöriges betriebsverfahren

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Publication number
EP4444475B1
EP4444475B1 EP23709167.3A EP23709167A EP4444475B1 EP 4444475 B1 EP4444475 B1 EP 4444475B1 EP 23709167 A EP23709167 A EP 23709167A EP 4444475 B1 EP4444475 B1 EP 4444475B1
Authority
EP
European Patent Office
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drive
turbine
gas
nozzle
drive gas
Prior art date
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Active
Application number
EP23709167.3A
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English (en)
French (fr)
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EP4444475A1 (de
Inventor
Arved Hess
Tobias KLEINHANS
Josip Kutnjak
Bernhard Seiz
Harry Krumma
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.)
Duerr Systems AG
Original Assignee
Duerr Systems AG
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 Duerr Systems AG filed Critical Duerr Systems AG
Publication of EP4444475A1 publication Critical patent/EP4444475A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4444475B1 publication Critical patent/EP4444475B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • 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
    • 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
    • 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
    • B05B3/001—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements incorporating means for heating or cooling, e.g. the material to be sprayed
    • 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
    • B05B3/003—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with braking means, e.g. friction rings designed to provide a substantially constant revolution speed

Definitions

  • the invention relates to a turbine drive for a rotary atomizer and a corresponding operating method.
  • WO 2016/062365 A1 EP 1 384 516 A2 and DE 44 25 229 A1 , WO 2006/024861 A1 , WO 2016/116275 A1 , WO 2016/062365 A1 , and DE 101 15 469 A1 .
  • the invention is therefore based on the objective of creating a correspondingly improved turbine drive for a rotary atomizer. Furthermore, the invention also aims to... The basis for this is to specify a suitable operating procedure for such a turbine drive.
  • the invention is based on the technical-physical insight that the turbine in a rotary atomizer is often not operated at an optimal load point during operation, the load point being determined by the rotational speed and the torque.
  • the invention is based on the fact that turbine nozzles can only be optimized for a specific load point with regard to shape and nozzle cross-section. Therefore, the various load points occurring during the operation of a rotary atomizer mean that the turbine is not always operated at its optimal load point. However, operating the turbine at a suboptimal load point leads to a reduction in turbine efficiency. Thus, optimizing the turbine for exterior painting results in relatively poor efficiency for interior painting. Conversely, optimizing the turbine for interior painting results in relatively poor efficiency for exterior painting.
  • the invention therefore provides that the turbine has several drive nozzles, each supplied with its respective drive gas (e.g., compressed air) from separate drive gas feeds, so that the different drive nozzles can be activated or deactivated independently of one another. Depending on the respective load point, one or the other drive nozzles can then be activated. This makes it possible to operate the turbine in an optimal operating state even under changing load points, thereby increasing the efficiency of the The turbine is increased at changing load points.
  • respective drive gas e.g., compressed air
  • certain nozzles may be optimized for exterior painting, while others are optimized for interior painting.
  • the nozzles optimized for exterior applications are selected.
  • the nozzles optimized for interior applications are specifically chosen.
  • the turbine drive according to the invention is designed for a rotary atomizer, as is known per se from the prior art and is found, for example, in EP 1388 372 A1 is described.
  • the turbine drive according to the invention in accordance with the known turbine drive, features a rotatable turbine wheel with several turbine blades.
  • the turbine is designed as a radial turbine; however, a design as an axial turbine is also possible in principle.
  • the turbine according to the invention in accordance with the known turbine described above, has at least two drive nozzles to supply the turbine blades of the rotatable turbine wheel with a drive gas (e.g. compressed air) in order to drive the turbine wheel.
  • a drive gas e.g. compressed air
  • the invention provides that the various drive nozzles are supplied with drive gas from separate drive gas supplies, with the drive gas supplies being separate from one another so that the drive nozzles can be supplied with drive gas independently. This makes it possible to select and supply the most suitable drive nozzle with drive gas depending on the respective load point of the turbine drive, while the other drive nozzles are deactivated and not supplied with drive gas.
  • the invention thus enables a targeted selection and activation or deactivation of the individual drive air nozzles depending on the load point in order to optimize the efficiency of the turbine accordingly.
  • three different drive nozzles and Three drive gas supplies are provided, which are separate from each other and can be operated independently.
  • the invention is not limited to a specific number of drive nozzles and separate drive gas supplies.
  • more than three drive nozzles and, accordingly, more than three drive gas supplies can be provided.
  • multiple groups of drive nozzles can be provided, with each group's drive nozzles being supplied with drive gas (e.g., compressed air) via a common drive gas supply.
  • drive gas e.g., compressed air
  • a first group of drive nozzles could be optimized for exterior painting, while a second group is optimized for interior painting.
  • the drive nozzles of one of the two groups are then selected and supplied with drive gas, while the drive nozzles of the other group remain inactive.
  • the various drive nozzles are preferably different, for example, in terms of their nozzle shape and/or their nozzle cross-section. This is advantageous so that, depending on the respective load point, the most suitable drive nozzle can be selected for the flow towards the turbine blades of the turbine wheel. It should also be mentioned that, as a rule, not just a single drive nozzle is selected. For example, several drive nozzles can be selected simultaneously, depending on the respective load point.
  • the individual drive nozzles may preferably have a convergent-divergent nozzle cross-section. This means that the nozzle cross-section initially narrows convergently in the flow direction and then widens again divergently, as is the case, for example, with a Laval nozzle.
  • the turbine wheel can also be braked by releasing a braking gas (e.g., compressed air) from a braking nozzle onto the turbine blades of the turbine wheel, with the braking nozzle being oriented opposite to the at least one drive nozzle.
  • a braking gas e.g., compressed air
  • the turbine drive according to the invention also preferably provides such a braking nozzle, which is preferably supplied with the respective braking gas (e.g., compressed air) from a braking gas supply via a braking gas control valve.
  • the drive nozzles are supplied individually or in groups with the respective drive gas (e.g., compressed air) via separate drive gas supplies.
  • Each drive gas supply preferably contains a drive gas control valve, which can, for example, be designed as a proportional valve and is preferably pneumatically actuated.
  • pneumatic actuation of the drive gas control valves electrical or other actuation is also possible.
  • the invention provides for the possibility of arranging a bistable spring element in at least one of the drive gas supply lines, which either opens or closes the respective drive gas supply line depending on its state.
  • the bistable spring element is thus a bistable valve, wherein the bistable spring element is preferably connected to the brake gas supply line and changes its state upon a pressure impulse in the brake gas supply line.
  • bistable spring element can also be implemented with multiple drive nozzles, meaning that a bistable spring element can be arranged in each of the individual drive gas inlets.
  • this results in inefficient flow through the respective drive gas inlet, as there is only a single brake gas inlet.
  • the turbine drive according to the invention can have a gas heater to heat the drive gas and/or the braking gas (e.g. compressed air) upstream of the drive nozzles or upstream of the braking nozzle, wherein the gas heater is preferably arranged outside the rotary atomizer.
  • the gas heater e.g. compressed air
  • the gas heater only heats the drive gas in one of the drive gas feeds, while the drive gas in the other drive gas feed(s) is not heated by the gas heater.
  • the gas heater heats the drive gas in several and preferably in all drive gas feeds.
  • the gas heater can, for example, be located upstream of the at least one drive gas control valve. Alternatively, it is also possible for the gas heater to be located downstream of the at least one drive gas control valve.
  • the turbine drive according to the invention preferably also includes a turbine control unit which receives a load point on the input side, wherein the load point determines the rotational speed and/or torque of the turbine drive. On the output side, the turbine control unit then controls the drive gas control valves depending on the load point. In this process, the turbine control unit specifically selects the drive nozzles that promise optimal turbine efficiency at the respective load point.
  • the turbine control system can open a different number of the drive gas control valves and close the remaining ones. Therefore, depending on the load point, the turbine control system can not only select the most suitable drive nozzle, but also vary the number of selected drive nozzles to increase turbine efficiency.
  • the turbine drive according to the invention can have several drive gas shut-off valves in order to release or block the drive gas flows separately and independently of one another.
  • a common drive gas proportional valve is preferably provided, which serves to adjust the sum of the individual drive gas flows, wherein the drive gas proportional valve is then arranged upstream of the drive gas shut-off valves.
  • the invention claims, firstly, protection for the turbine drive described above, wherein the protection extends to the individual turbine, the rotary atomizer with such a turbine, and the turbine drive as a whole, which may also include the turbine control, the air heater, and other components.
  • turbine drive used within the scope of the invention can therefore refer to the individual turbine, the rotary atomizer with such a turbine, or the complete turbine drive.
  • the invention also claims protection for a corresponding operating method for such a turbine drive, wherein the individual steps of the operating method according to the invention are already evident from the foregoing description, so that a separate description can be dispensed with and reference is made to the foregoing description.
  • the turbine drive powers a rotary atomizer 1, which is used for painting vehicle body components in a paint shop.
  • the rotary atomizer 1 contains a turbine 2, which is largely of conventional design, as is the case, for example, in EP 1 388 372 A1 It is described, so reference is made to this publication as a supplement.
  • turbine 2 features a rotatably mounted turbine wheel with numerous turbine blades distributed around its circumference.
  • the turbine blades of the turbine wheel Compressed air can be supplied from two drive nozzles 3, 4 to drive the turbine wheel and thus the rotary atomizer 1.
  • the two drive nozzles 3, 4 are supplied with compressed air from a compressed air supply 8, which can be referred to as a compressed air reservoir, compressed air compressor or pressure vessel, via separate drive gas supplies 5, 6 and an air heater 7.
  • a compressed air supply 8 which can be referred to as a compressed air reservoir, compressed air compressor or pressure vessel, via separate drive gas supplies 5, 6 and an air heater 7.
  • Each of the two drive gas inlets 5, 6 is equipped with a drive gas control valve 9, 10, which can independently control the drive gas flow to the individual drive nozzles 3, 4.
  • the drive gas control valves 9, 10 are designed as proportional valves, which can be actuated, for example, pneumatically or electrically.
  • the two drive gas control valves 9, 10 can then be controlled independently of each other in order to control the two drive nozzles 3, 4 accordingly.
  • the control is carried out in such a way that optimal efficiency of the turbine 2 is achieved depending on the respective load point.
  • turbine 2 has a braking nozzle 11, which makes it possible to slow down the turbine wheel by blowing compressed air onto the turbine blades.
  • the braking nozzle 11 is therefore oriented opposite to the two drive nozzles 3 and 4.
  • the brake nozzle 11 is supplied with compressed air via a brake gas supply 12 and a brake gas control valve 13.
  • a special feature of this embodiment is that the two drive gas control valves 9, 10 are arranged upstream of the air heater 7, whereas in the embodiment according to Figure 1 are located downstream behind air heater 7.
  • Another special feature of this embodiment is that the air heater 7 only heats the compressed air in the drive gas supply 5, whereas the other drive gas supply 6 is routed around the air heater 7.
  • a special feature of this embodiment is that the air heater 7 enables separate and independent heating of the compressed air in the two drive gas supplies 5, 6.
  • the compressed air in drive gas supply 5 can be heated more than the compressed air in the other drive gas supply 6.
  • FIGS. 4A-4C show different views of a turbine 14 according to the invention, as it is in a similar form from EP 1 388 372 A1 is known, so this publication is also referenced.
  • the turbine 14 has several housing parts 15-18 which, when assembled, accommodate a turbine wheel 19 with a turbine shaft 20 and numerous turbine blades 21, the turbine blades 21 being arranged distributed over the circumference of the turbine wheel 19.
  • the housing part 16 contains three separate and independent drive gas supplies 25-27 to supply the three drive nozzles 22-24 independently with compressed air. to be able to supply. This enables the targeted selection of one or more of the drive nozzles 22-24 depending on the respective load point of the turbine 14, in order to achieve the greatest possible efficiency of the turbine 14.
  • a brake nozzle 28 is formed in the housing part 16 of the turbine 14, which is supplied with compressed air from a brake gas supply 29.
  • the brake nozzle 28 on the one hand and the drive nozzles 22-24 on the other hand are oriented in opposite directions according to their function (drive or brake).
  • Figure 5 shows a schematic representation of a turbine drive according to the invention with three proportional valves 30-32 for controlling three drive nozzles, which are not shown here for the sake of simplicity.
  • a brake valve 33 is shown to supply a brake nozzle with compressed air, although the brake nozzle is not shown here for the sake of simplicity.
  • the proportional valves 30-32 and the brake valve 33 are controlled by a turbine control 34 depending on the respective load point in such a way that the turbine has the greatest possible efficiency.
  • FIG. 6 shows a flowchart to explain the operating method according to the invention.
  • a first step S1 the respective load point of the turbine is determined, which is defined by torque and rotational speed.
  • step S2 the optimal combination of drive nozzles and drive air volume for the load point is then determined.
  • step S3 the proportional valves for the individual drive nozzles are then controlled according to the optimal combination.
  • Figure 7 shows a schematic representation of a turbine drive according to the invention with three drive nozzles 35-37, which are supplied with compressed air via three separate drive gas feeds 38-40.
  • Each of the individual drive gas inlets 38-40 is equipped with a drive gas control valve 41-43, so that the drive nozzles 35-37 can be controlled independently of one another.
  • the gas heater can be located upstream or downstream in separate chambers.
  • the drive gas supplies 38-40 are combined on the inlet side via a proportional valve 44 and are supplied with compressed air from a common compressed air supply 45.
  • Figure 8 Figure 1 shows a schematic representation of a turbine drive according to the invention, which largely corresponds to the embodiments described above, so that reference is made to the preceding description to avoid repetition, with the same reference numerals being used for corresponding details.
  • a special feature of this embodiment is that the drive gas control valves 41-43 are proportional valves that are pneumatically controlled.
  • FIG. 9 Another embodiment of a turbine drive according to the invention, which also largely corresponds to the embodiments described above, so that reference is made to the preceding description to avoid repetition, with the same reference numerals being used for corresponding details.
  • a special feature of this embodiment is that a bistable spring element 46 is arranged in one of the drive gas supply lines 6, which is connected to the brake gas supply line 12 and switches between two stable states when a pressure impulse is applied in the brake gas supply line 12, namely between a first state in which the bistable spring element 46 blocks the drive gas supply line 6 and a second state in which the bistable spring element 46 releases the drive gas supply line 6.

Landscapes

  • Control Of Turbines (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Turbinenantrieb für einen Rotationszerstäuber und ein entsprechendes Betriebsverfahren.
    • Hintergrund der Erfindung
  • In modernen Lackieranlagen zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen werden als Applikationsgeräte üblicherweise Rotationszerstäuber eingesetzt, die von druckluftbetriebenen Turbinen angetrieben werden. Eine derartige Turbine ist beispielsweise aus EP 1 388 372 A1 bekannt. So weist diese bekannte Turbine ein drehbar gelagertes Turbinenrad mit zahlreichen Turbinenschaufeln auf, die über den Umfang des Turbinenrades verteilt angeordnet sind. Die Turbinenschaufeln werden zum Antrieb des Rotationszerstäubers mit Druckluft angeströmt, die aus mehreren Antriebsdüsen austritt, die über den Umfang des Turbinenrades verteilt angeordnet sind. Darüber hinaus kann das Turbinenrad auch abgebremst werden. Hierzu wird Bremsluft in entgegengesetzter Richtung aus einer Bremsdüse auf die Turbinenschaufeln abgegeben. Diese bekannte Turbine arbeitet bereits befriedigend, jedoch besteht trotzdem ein Interesse an einer Erhöhung der Effizienz der Turbine.
  • Schließlich offenbart US 2005/258270 A1 einen Turbinenantrieb gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Dieser bekannte Turbinenantrieb ist jedoch ebenfalls noch nicht vollständig befriedigend.
    • Beschreibung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen entsprechend verbesserten Turbinenantrieb für einen Rotationszerstäuber zu schaffen. Darüber hinaus liegt der Erfindung auch die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Betriebsverfahren für einen solchen Turbinenantrieb anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Turbinenantrieb bzw. durch ein entsprechendes Betriebsverfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
  • Die Erfindung beruht auf der technisch-physikalischen Erkenntnis, dass die Turbine bei einem Rotationszerstäuber im Betrieb oftmals nicht in einem optimalen Lastpunkt betrieben wird, wobei der Lastpunkt durch die Drehzahl und das Drehmoment bestimmt wird.
  • So wird beispielsweise bei einer Innenlackierung von Innenflächen von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen nur ein relativ geringer Lackstrom abgegeben, so dass auch eine entsprechend geringe mechanische Antriebsleistung der Turbine erforderlich ist.
  • Bei der Außenlackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen werden dagegen relativ große Flächen lackiert, weshalb ein entsprechend großer Lackstrom appliziert wird, der wiederum eine relativ große mechanische Antriebsleistung der Turbine des Rotationszerstäubers erfordert.
  • Die Erfindung beruht darauf, dass die Turbinendüsen hinsichtlich Form und Düsenquerschnitt nur für einen bestimmten Lastpunkt optimiert sein können, so dass die im Betrieb eines Rotationszerstäubers auftretenden verschiedenen Lastpunkte dazu führen, dass die Turbine nicht immer in ihrem optimalen Lastpunkt betrieben wird. Der Betrieb der Turbine in einem nicht optimalen Lastpunkt führt jedoch zu einer Verringerung der Effizienz der Turbine. So führt eine Optimierung der Turbine für die Außenlackierung zu einer relativ schlechten Effizienz bei der Innenlackierung. Umgekehrt führt eine Optimierung der Turbine für die Innenlackierung zu einer relativ schlechten Effizienz bei der Außenlackierung.
  • Die Erfindung sieht deshalb vor, dass die Turbine verschiedene Antriebsdüsen aufweist, die aus getrennten Antriebsgaszuführungen mit dem jeweiligen Antriebsgas (z.B. Druckluft) versorgt werden können, so dass die verschiedenen Antriebsdüsen unabhängig voneinander aktiviert bzw. deaktiviert werden können. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Lastpunkt können dann die einen oder die anderen Antriebsdüsen aktiviert werden. Dies ermöglicht es, die Turbine auch bei wechselnden Lastpunkten jeweils in einem optimalen Betriebszustand zu betreiben, wodurch die Effizienz der Turbine bei wechselnden Lastpunkten erhöht wird.
  • Beispielsweise können bestimmte Antriebsdüsen für die Außenlackierung optimiert sein, während andere Antriebsdüsen für die Innenlackierung optimiert sind. Bei einer Außenlackierung werden dann diejenigen Antriebsdüsen ausgewählt, die für die Außenlackierung optimiert sind. Bei der Innenlackierung werden dagegen gezielt diejenigen Antriebsdüsen ausgewählt, die für die Innenlackierung optimiert sind.
  • Der erfindungsgemäße Turbinenantrieb ist für einen Rotationszerstäuber ausgelegt, wie es an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist und beispielsweise in EP 1388 372 A1 beschrieben wird.
  • So weist der erfindungsgemäße Turbinenantrieb in Übereinstimmung mit dem bekannten Turbinenantrieb ein drehbares Turbinenrad mit mehreren Turbinenschaufeln auf. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Turbine als Radialturbine ausgelegt, jedoch besteht grundsätzlich auch die Möglichkeit einer Auslegung als Axialturbine.
  • Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Turbine in Übereinstimmung mit der eingangs beschriebenen bekannten Turbine mindestens zwei Antriebsdüsen auf, um die Turbinenschaufeln des drehbaren Turbinenrads mit einem Antriebsgas (z.B. Druckluft) anzuströmen, um das Turbinenrad anzutreiben.
  • Die Erfindung sieht nun vor, dass die verschiedenen Antriebsdüsen aus verschiedenen Antriebsgaszuführungen mit dem Antriebsgas versorgt werden, wobei die Antriebsgaszuführungen voneinander getrennt sind, so dass die Antriebsdüsen unabhängig voneinander mit dem Antriebsgas versorgt werden können. Dies ermöglicht es, in Abhängigkeit von dem jeweiligen Lastpunkt des Turbinenantriebs die jeweils am besten geeignete Antriebsdüse auszuwählen und mit dem Antriebsgas zu versorgen, während die anderen Antriebsdüsen deaktiviert sind und nicht mit dem Antriebsgas versorgt werden. Die Erfindung ermöglicht also eine gezielte Auswahl und Aktivierung bzw. Deaktivierung der einzelnen Antriebsluftdüsen in Abhängigkeit von dem Lastpunkt, um die Effizienz der Turbine entsprechend dem Lastpunkt zu optimieren.
  • In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind drei verschiedene Antriebsdüsen und drei Antriebsgaszuführungen vorgesehen, die voneinander getrennt sind und unabhängig voneinander betrieben werden können. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich der Anzahl der Antriebsdüsen und der separaten Antriebsgaszuführungen nicht auf eine bestimmte Anzahl beschränkt. So können auch mehr als drei Antriebsdüsen und entsprechend mehr als drei Antriebsgaszuführungen vorgesehen sein.
  • Beispielsweise können auch mehrere Gruppen von Antriebsdüsen vorgesehen sein, wobei die Antriebsdüsen der einzelnen Gruppen jeweils durch eine gemeinsame Antriebsgaszuführung mit dem Antriebsgas (z.B. Druckluft) versorgt werden. Beispielsweise kann eine erste Gruppe von Antriebsdüsen für die Außenlackierung optimiert sein, während eine zweite Gruppe von Antriebsdüsen für die Innenlackierung optimiert. Je nach Art der Lackierung (Außenlackierung/Innenlackierung) werden dann die Antriebsdüsen einer der beiden Gruppen ausgewählt und mit dem Antriebsgas versorgt, während die Antriebsdüsen der jeweils anderen Gruppe dann inaktiv sind.
  • Weiterhin ist zu erwähnen, dass die verschiedenen Antriebsdüsen vorzugsweise unterschiedlich sind und zwar beispielsweise hinsichtlich ihrer Düsenform und/oder hinsichtlich ihres Düsenquerschnitts. Dies ist sinnvoll, damit in Abhängigkeit von dem jeweiligen Lastpunkt jeweils die am besten geeignete Antriebsdüse für die Anströmung der Turbinenschaufeln des Turbinenrads ausgewählt werden kann. Hierbei ist auch zu erwähnen, dass in der Regel nicht nur eine einzige Antriebsdüse ausgewählt wird. Beispielsweise können gleichzeitig mehrere Antriebsdüsen entsprechend dem jeweiligen Lastpunkt ausgewählt werden.
  • Ferner ist zu erwähnen, dass die einzelnen Antriebsdüsen vorzugsweise einen konvergenten-divergenten Düsenquerschnitt aufweisen können. Dies bedeutet, dass sich der Düsenquerschnitt in Strömungsrichtung zunächst konvergent verengt und dann wieder divergent erweitert, wie es beispielsweise bei einer Laval-Düse der Fall ist.
  • Es wurde bereits eingangs erwähnt, dass das Turbinenrad auch abgebremst werden kann, indem aus einer Bremsdüse ein Bremsgas (z.B. Druckluft) auf die Turbinenschaufeln des Turbinenrads abgegeben wird, wobei die Bremsdüse entgegensetzt zu der mindestens einen Antriebsdüse ausgerichtet ist. Auch bei dem erfindungsgemäßen Turbinenantrieb ist vorzugsweise eine solche Bremsdüse vorgesehen, die vorzugsweise über ein Bremsgas-Steuerventil aus einer Bremsgaszuführung mit dem jeweiligen Bremsgas (z.B. Druckluft) versorgt wird.
  • Ferner wurde vorstehend bereits erwähnt, dass die Antriebsdüsen einzeln oder gruppenweise über getrennte Antriebsgaszuführungen mit dem jeweiligen Antriebsgas (z.B. Druckluft) versorgt werden. In den einzelnen Antriebsgaszuführungen ist vorzugsweise jeweils ein Antriebsgas-Steuerventil angeordnet, das beispielsweise als Proportionalventil ausgebildet sein kann und vorzugsweise pneumatisch angesteuert wird. Anstelle einer pneumatischen Ansteuerung der Antriebsgas-Steuerventile ist jedoch alternativ auch eine elektrische oder eine sonstige Ansteuerung möglich.
  • Weiterhin besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass in mindestens einer der Antriebsgaszuführungen ein bistabiles Federelement angeordnet ist, das die jeweilige Antriebsgaszuführung in Abhängigkeit von seinem Zustand entweder freigibt oder sperrt. Das bistabile Federelement ist also ein bistabiles Ventil, wobei das bistabile Federelement vorzugsweise mit der Bremsgaszuführung verbunden ist und bei einem Druckimpuls in der Bremsgaszuführung seinen Zustand wechselt.
  • Das Konzept des bistabilen Federelements ist auch mit mehreren Antriebsdüsen umsetzbar, d.h. in den einzelnen Antriebsgaszuführungen kann jeweils ein bistabiles Federelement angeordnet sein. Allerdings erfolgt dann keine effiziente Anströmung über die jeweilige Antriebsgaszuführung, da es nur eine einzige Bremsgaszuführung gibt.
  • Weiterhin kann der erfindungsgemäße Turbinenantrieb einen Gaserhitzer aufweisen, um das Antriebsgas und/oder das Bremsgas (z.B. Druckluft) stromaufwärts vor den Antriebsdüsen bzw. stromaufwärts vor der Bremsdüse zu erhitzen, wobei der Gaserhitzer vorzugsweise außerhalb des Rotationszerstäubers angeordnet ist.
  • In einer Variante der Erfindung erhitzt der Gaserhitzer nur das Antriebsgas in einer der Antriebsgaszuführungen, während das Antriebsgas in der oder den anderen Antriebsgaszuführungen von dem Gaserhitzer nicht erhitzt wird.
  • In einer anderen Erfindungsvariante erhitzt der Gaserhitzer dagegen das Antriebsgas in mehreren und vorzugsweise in allen Antriebsgaszuführungen.
  • Der Gaserhitzer kann beispielsweise stromaufwärts vor dem mindestens einen Antriebsgas-Steuerventil angeordnet sein. Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass der Gaserhitzer stromabwärts hinter dem mindestens einen Antriebsgas-Steuerventil angeordnet ist.
  • Weiterhin ist zu erwähnen, dass der erfindungsgemäße Turbinenantrieb vorzugsweise auch eine Turbinensteuerung aufweist, die eingangsseitig einen Lastpunkt aufnimmt, wobei der Lastpunkt die Drehzahl und/oder das Drehmoment des Turbinenantriebs bestimmt. Ausgangsseitig steuert die Turbinensteuerung dann die Antriebsgas-Steuerventile in Abhängigkeit von dem Lastpunkt an. Hierbei wählt die Turbinensteuerung gezielt die Antriebsdüsen aus, die bei dem jeweiligen Lastpunkt eine optimale Effizienz der Turbine versprechen.
  • Beispielsweise kann die Turbinensteuerung in Abhängigkeit von dem Lastpunkt eine unterschiedliche Zahl der Antriebsgas-Steuerventile öffnen und die restlichen Antriebsgas-Steuerventile schließen. Die Turbinensteuerung kann also in Abhängigkeit von dem Lastpunkt nicht nur die jeweils am besten geeignete Antriebsdüse auswählen, sondern auch die Anzahl der ausgewählten Antriebsdüsen entsprechend dem Lastpunkt variieren, um die Effizienz der Turbine zu erhöhen.
  • Beispielsweise kann die Turbinensteuerung bei drei Antriebsdüsen in Abhängigkeit von dem jeweiligen Lastpunkt einen der folgenden Betriebszustände einstellt:
    • Nur das erste Antriebsgas-Steuerventil ist geöffnet, während die anderen Antriebsgas-Steuerventile geschlossen sind, so dass nur die erste Antriebsdüse das Antriebsgas abgibt.
    • Nur das zweite Antriebsgas-Steuerventil ist geöffnet, während die anderen Antriebsgas-Steuerventile geschlossen sind, so dass nur die zweite Antriebsdüse das Antriebsgas abgibt.
    • Nur das dritte Antriebsgas-Steuerventil ist geöffnet, während die anderen Antriebsgas-Steuerventile geschlossen sind, so dass nur die dritte Antriebsdüse das Antriebsgas abgibt.
    • Nur das erste Antriebsgas-Steuerventil und das zweite Antriebsgas-Steuerventil sind geöffnet, während das dritte Antriebsgas-Steuerventil geschlossen ist, so dass nur die erste Antriebsdüse und die zweite Antriebsdüse das Antriebsgas abgeben.
    • Nur das erste Antriebsgas-Steuerventil und das dritte Antriebsgas-Steuerventil sind geöffnet, während das zweite Antriebsgas-Steuerventil geschlossen ist, so dass nur die erste Antriebsdüse und die dritte Antriebsdüse das Antriebsgas abgeben.
    • Nur das zweite Antriebsgas-Steuerventil und das dritte Antriebsgas-Steuerventil sind geöffnet, während das erste Antriebsgas-Steuerventil geschlossen ist, so dass nur die zweite Antriebsdüse und die dritte Antriebsdüse das Antriebsgas abgeben.
    • Alle Antriebsgas-Steuerventile sind geöffnet, so dass alle Antriebsdüsen das Antriebsgas abgeben.
  • Weiterhin kann der erfindungsgemäße Turbinenantrieb mehrere Antriebsgas-Absperrventile aufweisen, um die Antriebsgasströme getrennt und unabhängig voneinander freizugeben oder zu sperren. In diesem Fall ist vorzugsweise ein gemeinsames Antriebsgas-Proportionalventil vorgesehen, dass zur Einstellung der Summe der einzelnen Antriebsgasströme dient, wobei das Antriebsgas-Proportionalventil dann stromaufwärts vor den Antriebsgas-Absperrventilen angeordnet ist.
  • Die Erfindung beansprucht zum einen Schutz für den vorstehend beschriebenen Turbinenantrieb, wobei sich der Schutz sowohl auf die einzelne Turbine, den Rotationszerstäuber mit einer solchen Turbine und den Turbinenantrieb als Ganzes erstreckt, der auch die Turbinensteuerung, den Lufterhitzer und weitere Bauteile umfassen kann. Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Turbinenantriebs kann also die einzelne Turbine, den Rotationszerstäuber mit einer solchen Turbine oder den kompletten Turbinenantrieb bezeichnen.
  • Darüber hinaus beansprucht die Erfindung jedoch auch Schutz für ein entsprechendes Betriebsverfahren für einen solchen Turbinenantrieb, wobei sich die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens bereits aus der vorstehenden Beschreibung ergeben, so dass auf eine separate Beschreibung verzichtet werden kann und hierzu auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird.
  • Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
    • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Turbinenantriebs für einen Rotationszerstäuber.
    • Figur 2 zeigt eine Abwandlung von Figur 1.
    • Figur 3 zeigt eine weitere Abwandlung der Figuren 1 und 2.
    • Die Figuren 4A-4C zeigen verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Turbine für einen Rotationszerstäuber.
    • Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Turbinenantriebs, der die Turbine in Abhängigkeit von dem jeweiligen Lastpunkt in einem optimalen Betriebsbereich betreibt.
    • Figur 6 zeigt ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens.
    • Figur 7 zeigt eine Abwandlung eines erfindungsgemäßen Turbinenantriebs.
    • Figur 8 zeigt eine weitere Abwandlung eines erfindungsgemäßen Turbinenantriebs.
    • Figur 9 zeigt schließlich eine Abwandlung eines erfindungsgemäßen Turbinenantriebs mit einem bistabilen Federelement.
    Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden wird zunächst das Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Turbinenantriebs gemäß Figur 1 beschrieben.
  • So dient der Turbinenantrieb zum Antrieb eines Rotationszerstäubers 1, der zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosseriebauteilen in einer Lackieranlage verwendet wird. Hierzu enthält der Rotationszerstäuber 1 eine Turbine 2, die weitgehend herkömmlich ausgebildet ist, wie es beispielsweise in EP 1 388 372 A1 beschrieben ist, so dass ergänzend auf diese Veröffentlichung verwiesen wird.
  • So weist die Turbine 2 ein drehbar gelagertes Turbinenrad mit zahlreichen Turbinenschaufeln auf, die über den Umfang des Turbinenrades verteilt angeordnet sind. Die Turbinenschaufeln des Turbinenrades können aus zwei Antriebsdüsen 3, 4 mit Druckluft angeströmt werden, um das Turbinenrad und damit den Rotationszerstäuber 1 anzutreiben.
  • Die beiden Antriebsdüsen 3, 4 werden über getrennte Antriebsgaszuführungen 5, 6 und einen Lufterhitzer 7 mit Druckluft aus einer Druckluftzuführung 8 versorgt, welche als Druckluftreservoir, Druckluftkompressor oder Druckkessel bezeichnet werden kann.
  • In den beiden Antriebsgaszuführungen 5, 6 ist jeweils ein Antriebsgas-Steuerventil 9, 10 angeordnet, das den Antriebsgasstrom zu den einzelnen Antriebsdüsen 3, 4 unabhängig voneinander steuern kann. Die Antriebsgas-Steuerventile 9, 10 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Proportionalventile ausgebildet, die beispielsweise pneumatisch oder elektrisch angesteuert werden können.
  • In Abhängigkeit von dem jeweiligen Lastpunkt können die beiden Antriebsgas-Steuerventile 9, 10 dann unabhängig voneinander angesteuert werden, um die beiden Antriebsdüsen 3, 4 entsprechend anzusteuern. Die Ansteuerung erfolgt hierbei so, dass in Abhängigkeit von dem jeweiligen Lastpunkt eine optimale Effizienz der Turbine 2 erreicht wird.
  • Darüber hinaus weist die Turbine 2 eine Bremsdüse 11 auf, die es ermöglicht, das Turbinenrad abzubremsen, indem die Turbinenschaufeln des Turbinenrades mit Druckluft angeblasen werden. Die Bremsdüse 11 ist deshalb entgegengesetzt zu den beiden Antriebsdüsen 3, 4 ausgerichtet.
  • Die Bremsdüse 11 wird über eine Bremsgaszuführung 12 und ein Bremsgas-Steuerventil 13 mit Druckluft versorgt.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 stimmt weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
  • Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die beiden Antriebsgas-Steuerventile 9, 10 hierbei stromaufwärts vor dem Lufterhitzer 7 angeordnet sind, wohingegen sich die beiden Antriebsgas-Steuerventile 9, 10 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 stromabwärts hinter dem Lufterhitzer 7 befinden.
  • Eine weitere Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Lufterhitzer 7 hierbei nur die Druckluft in der Antriebsgaszuführung 5 erwärmt, wohingegen die andere Antriebsgaszuführung 6 um den Lufterhitzer 7 herumgeführt wird.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 stimmt weitgehend mit den vorstehend beschriebenen und in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
  • Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Lufterhitzer 7 eine getrennte und unabhängige Erhitzung der Druckluft in den beiden Antriebsgaszuführungen 5, 6 ermöglicht. Beispielsweise kann die Druckluft in der Antriebsgaszuführung 5 stärker erwärmt werden als die Druckluft in der anderen Antriebsgaszuführung 6.
  • Die Figuren 4A-4C zeigen verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Turbine 14, wie sie in ähnlicher Form aus EP 1 388 372 A1 bekannt ist, so dass ergänzend diese Veröffentlichung verwiesen wird.
  • So weist die Turbine 14 mehrere Gehäuseteile 15-18 auf, die im montierten Zustand ein Turbinenrad 19 mit einer Turbinenwelle 20 und zahlreichen Turbinenschaufeln 21 beherbergen, wobei die Turbinenschaufeln 21 über den Umfang des Turbinenrades 19 verteilt angeordnet sind.
  • Aus Figur 4C ist ersichtlich, dass die einzelnen Turbinenschaufeln 21 des Turbinenrads 19 aus drei Antriebsdüsen 22-24 mit Druckluft angeströmt werden können, um das Turbinenrad 19 anzutreiben, wie es an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Antriebsdüsen 22-24 sind hierbei in dem Gehäuseteil 16 angeordnet und hinsichtlich Anzahl, Düsenquerschnitt und Form unterschiedlich ausgebildet, um durch eine Auswahl der geeigneten Antriebsdüse 22-24 eine Anpassung an den jeweiligen Lastpunkt der Turbine 14 zu ermöglichen.
  • Darüber hinaus befinden sich in dem Gehäuseteil 16 drei separate und voneinander getrennte Antriebsgaszuführungen 25-27, um die drei Antriebsdüsen 22-24 unabhängig voneinander mit Druckluft versorgen zu können. Dies ermöglicht die gezielte Auswahl einer oder mehrerer der Antriebsdüsen 22-24 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Lastpunkt der Turbine 14, um eine größtmögliche Effizienz der Turbine 14 zu erreichen.
  • Darüber hinaus ist aus Figur 4C auch ersichtlich, dass in dem Gehäuseteil 16 der Turbine 14 auch eine Bremsdüse 28 ausgebildet ist, die aus einer Bremsgaszuführung 29 mit Druckluft gespeist wird. Die Bremsdüse 28 einerseits und die Antriebsdüsen 22-24 andererseits sind hierbei entsprechend ihrer Funktion (Antrieb oder Bremsen) entgegengesetzt ausgerichtet.
  • Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Turbinenantriebs mit drei Proportionalventilen 30-32 zur Ansteuerung von drei Antriebsdüsen, die hier zur Vereinfachung nicht dargestellt sind.
  • Darüber hinaus ist ein Bremsventil 33 dargestellt, um eine Bremsdüse mit Druckluft zu versorgen, wobei die Bremsdüse hierbei zur Vereinfachung nicht dargestellt ist.
  • Die Proportionalventile 30-32 und das Bremsventil 33 werden hierbei von einer Turbinensteuerung 34 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Lastpunkt angesteuert und zwar in der Weise, dass die Turbine eine größtmögliche Effizienz aufweist.
  • Figur 6 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens.
  • In einem ersten Schritt S1 wird zunächst der jeweilige Lastpunkt der Turbine ermittelt, der durch Drehmoment und Drehzahl definiert ist.
  • Im nächsten Schritt S2 wird dann die optimale Kombination der Antriebsdüsen und der Antriebsluftmenge für den Lastpunkt ermittelt.
  • Im nächsten Schritt S3 werden dann die Proportionalventile für die einzelnen Antriebsdüsen entsprechend der optimalen Kombination angesteuert.
  • Auf diese Weise kann die Turbine auch bei verschiedenen Lastpunkten jeweils sehr effizient betrieben werden.
  • Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Turbinenantriebs mit drei Antriebsdüsen 35-37, die über drei getrennte Antriebsgaszuführungen 38-40 mit Druckluft versorgt werden.
  • In den einzelnen Antriebsgaszuführungen 38-40 ist jeweils ein Antriebsgas-Steuerventil 41-43 angeordnet, so dass die Antriebsdüsen 35-37 unabhängig voneinander angesteuert werden. Dabei kann der Gaserhitzer davor oder danach in getrennten Kammern geschaltet sein.
  • Die Antriebsgaszuführungen 38-40 sind eingangsseitig über ein Proportionalventil 44 zusammengeführt und werden aus einer gemeinsamen Druckluftversorgung 45 mit Druckluft versorgt.
  • Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Turbinenantriebs, der weitgehend mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
  • Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass es sich bei den Antriebsgas-Steuerventilen 41-43 um Proportionalventile handelt, die pneumatisch angesteuert werden.
  • Schließlich zeigt Figur 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Turbinenantriebs, der ebenfalls weitgehend mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
  • Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass in der einen Antriebsgaszuführung 6 ein bistabiles Federelement 46 angeordnet ist, das mit der Bremsgaszuführung 12 verbunden ist und bei einem Druckimpuls in der Bremsgaszuführung 12 zwischen zwei stabilen Zuständen umschaltet, nämlich zwischen einem ersten Zustand, in dem das bistabile Federelement 46 die Antriebsgaszuführung 6 sperrt und einem zweiten Zustand, in dem das bistabile Federelement 46 die Antriebsgaszuführung 6 freigibt.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Rotationszerstäuber
    2
    Turbine
    3, 4
    Antriebsdüsen
    5, 6
    Antriebsgaszuführungen
    7
    Lufterhitzer
    8
    Druckluftzuführung
    9, 10
    Antriebsgas-Steuerventile
    11
    Bremsdüse
    12
    Bremsgaszuführung
    13
    Bremsgas-Steuerventil
    14
    Turbine
    15-18
    Gehäuseteile der Turbine
    19
    Turbinenrad
    20
    Turbinenwelle
    21
    Turbinenschaufeln
    22-24
    Antriebsdüsen
    25-27
    Antriebsgaszuführungen
    28
    Bremsdüse
    29
    Bremsgaszuführung
    30-32
    Proportionalventile
    33
    Bremsventil
    34
    Turbinensteuerung
    35-37
    Antriebsdüsen
    38-40
    Antriebsgaszuführungen
    41-43
    Antriebsgas-Steuerventile
    44
    Proportionalventil
    45
    Druckluftzuführung
    46
    Bistabiles Federelement

Claims (15)

  1. Turbinenantrieb für einen Rotationszerstäuber, mit
    a) einem drehbaren Turbinenrad (19) mit mehreren Turbinenschaufeln (21),
    b) einer ersten Antriebsdüse (3; 22) zur Abgabe eines Antriebsgases, insbesondere von Druckluft, auf die Turbinenschaufeln (21) des Turbinenrads (19), um das Turbinenrad (19) anzutreiben, wobei das Antriebsgas optional aus einem Druckluftreservoir, von einem Druckluftkompressor oder aus einem Druckkessel stammt,
    c) einer ersten Antriebsgaszuführung (5; 25) zur Zuführung des Antriebsgases zu der ersten Antriebsdüse (3; 22), und
    d) einer zweiten Antriebsdüse (4; 23) zur Abgabe des Antriebsgases auf die Turbinenschaufeln (21) des Turbinenrads (19), um das Turbinenrad (19) anzutreiben, und
    e) einer zweiten Antriebsgaszuführung (6; 26) zur Zuführung des Antriebsgases zu der zweiten Antriebsdüse (4; 23),
    dadurch gekennzeichnet,
    f) dass die zweite Antriebsgaszuführung (6; 26) von der ersten Antriebsgaszuführung (5; 25) getrennt ist, so dass die zweite Antriebsdüse (4; 23) unabhängig von der ersten Antriebsdüse (3; 22) mit dem Antriebsgas versorgt werden kann.
  2. Turbinenantrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
    a) eine dritte Antriebsdüse (24) zur Abgabe des Antriebsgases auf die Turbinenschaufeln (21) des Turbinenrads (19), um das Turbinenrad (19) anzutreiben, und
    b) eine dritte Antriebsgaszuführung (27) zur Zuführung des Antriebsgases zu der dritten Antriebsdüse (24), wobei die dritte Antriebsgaszuführung (27) von der ersten Antriebsgaszuführung (25) und von der zweiten Antriebsgaszuführung (26) getrennt ist, so dass die dritte Antriebsdüse (24) unabhängig von der ersten Antriebsdüse (22) und unabhängig von der zweiten Antriebsdüse (23) mit dem Antriebsgas versorgt werden kann.
  3. Turbinenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass die erste Antriebsdüse (3; 22), die zweite Antriebsdüse (4; 23) und/oder die dritte Antriebsdüse (24) unterschiedlich sind und zwar vorzugsweise hinsichtlich ihrer Düsenform und/oder hinsichtlich ihres Düsenquerschnitts, und/oder
    b) dass die erste Antriebsdüse (3; 22) und/oder die zweite Antriebsdüse (4; 23) und/oder die dritte Antriebsdüse (24) einen konvergent-divergenten Düsenquerschnitt aufweist, insbesondere in Form einer Laval-Düse.
  4. Turbinenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
    a) mindestens eine Bremsdüse (11; 28) zur Abgabe eines Bremsgases, insbesondere von Druckluft, auf die Turbinenschaufeln (21) des Turbinenrads (19), um das Turbinenrad (19) abzubremsen, wobei die Bremsdüse (11; 28) entgegensetzt zu der mindestens einen Antriebsdüse (3, 4; 22-24) ausgerichtet ist, und
    b) vorzugsweise ein Bremsgas-Steuerventil (13) zur Steuerung des Bremsgasstroms zu der Bremsdüse (11; 28), wobei das Bremsgas-Steuerventil (13) vorzugsweise außerhalb des Rotationszerstäubers (1) angeordnet ist,
    c) vorzugsweise eine Bremsgaszuführung (12) zur Zuführung des Bremsgases.
  5. Turbinenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
    a) ein erstes Antriebsgas-Steuerventil (30; 41), insbesondere als vorzugsweise pneumatisch gesteuertes Proportionalventil, zur Steuerung des Antriebsgasstroms durch die erste Antriebsgaszuführung (25) zu der ersten Antriebsdüse (22), wobei das erste Antriebsgas-Steuerventil (30; 41) vorzugsweise außerhalb des Rotationszerstäubers (1) angeordnet ist, und/oder
    b) ein zweites Antriebsgas-Steuerventil (31; 42), insbesondere als vorzugsweise pneumatisch gesteuertes Proportionalventil, zur Steuerung des Antriebsgasstroms durch die zweite Antriebsgaszuführung (26) zu der zweiten Antriebsdüse (23), wobei das zweite Antriebsgas-Steuerventil (31; 42) vorzugsweise außerhalb des Rotationszerstäubers (1) angeordnet ist, und/oder
    c) ein drittes Antriebsgas-Steuerventil (32; 43), insbesondere als vorzugsweise pneumatisch gesteuertes Proportionalventil, zur Steuerung des Antriebsgasstroms durch die dritte Antriebsgaszuführung (32; 43) zu der dritten Antriebsdüse (24), wobei das dritte Antriebsgas-Steuerventil (32; 43) vorzugsweise außerhalb des Rotationszerstäubers (1) angeordnet ist.
  6. Turbinenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
    a) dass in mindestens einer der Antriebsgaszuführungen ein bistabiles Federelement (46) angeordnet ist, das die jeweilige Antriebsgaszuführung in Abhängigkeit von seinem Zustand entweder freigibt oder sperrt,
    b) dass das bistabile Federelement (46) vorzugsweise mit der Bremsgaszuführung (12) verbunden und bei einem Druckimpuls in der Bremsgaszuführung seinen Zustand wechselt.
  7. Turbinenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Gaserhitzer (7) zur Erhitzung des Antriebsgases und/oder des Bremsgases stromaufwärts vor den Antriebsdüsen und/oder stromaufwärts vor der Bremsdüse, wobei der Gaserhitzer (7) vorzugsweise außerhalb des Rotationszerstäubers (1) angeordnet ist.
  8. Turbinenantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass der Gaserhitzer (7)
    a1) nur das Antriebsgas in einer der Antriebsgaszuführungen (5, 6) erhitzt, während das Antriebsgas in der oder den anderen Antriebsgaszuführungen (5, 6) von dem Gaserhitzer (7) nicht erhitzt wird, oder
    a2) das Antriebsgas in mehreren und vorzugsweise allen Antriebsgaszuführungen (5, 6) erhitzen, und/oder
    b) dass der Gaserhitzer (7)
    b1) stromaufwärts vor dem mindestens einen Antriebsgas-Steuerventil (9, 10) angeordnet ist oder
    b1) stromabwärts hinter dem mindestens einen Antriebsgas-Steuerventil (9, 10) angeordnet ist, insbesondere in getrennten Luftkammern.
  9. Turbinenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    a) dass der Turbinenantrieb eine Turbinensteuerung (34) aufweist,
    b) dass die Turbinensteuerung (34) eingangsseitig einen Lastpunkt aufnimmt, wobei der Lastpunkt die Drehzahl und/oder das Drehmoment des Turbinenantriebs bestimmt, und
    c) dass die Turbinensteuerung (34) ausgangsseitig die Antriebsgas-Steuerventile (30-32) in Abhängigkeit von dem Lastpunkt ansteuert,
    d) dass die Turbinensteuerung (34) vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Lastpunkt eine unterschiedliche Zahl der Antriebsgas-Steuerventile (30-32) öffnet und die restlichen Antriebsgas-Steuerventile (30-32) schließt.
  10. Turbinenantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinensteuerung in Abhängigkeit von dem Lastpunkt einen der folgenden Betriebszustände einstellt:
    a) nur das erstes Antriebsgas-Steuerventil (30) ist geöffnet, so dass nur die erste Antriebsdüse das Antriebsgas abgibt,
    b) nur das zweite Antriebsgas-Steuerventil (31) ist geöffnet, so dass nur die zweite Antriebsdüse das Antriebsgas abgibt,
    c) nur das dritte Antriebsgas-Steuerventil (32) ist geöffnet, so dass nur die dritte Antriebsdüse das Antriebsgas abgibt,
    d) nur das erste Antriebsgas-Steuerventil (30) und das zweite Antriebsgas-Steuerventil (31) sind geöffnet, so dass nur die erste Antriebsdüse und die zweite Antriebsdüse das Antriebsgas abgeben,
    e) nur das erste Antriebsgas-Steuerventil (30) und das dritte Antriebsgas-Steuerventil (32) sind geöffnet, so dass nur die erste Antriebsdüse und die dritte Antriebsdüse das Antriebsgas abgeben,
    f) nur das zweite Antriebsgas-Steuerventil (31) und das dritte Antriebsgas-Steuerventil (32) sind geöffnet, so dass nur die zweite Antriebsdüse und die dritte Antriebsdüse das Antriebsgas abgeben,
    g) alle Antriebsgas-Steuerventile (30-32) sind geöffnet, so dass alle Antriebsdüsen das Antriebsgas abgeben.
  11. Turbinenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
    a) mehrere Antriebsgas-Absperrventile (41-43) zur getrennten Freigabe oder Sperrung der einzelnen Antriebsgasströme unabhängig voneinander, und
    b) ein gemeinsames Antriebsgas-Proportionalventil (44) zur Einstellung der Summe der einzelnen Antriebgasströme, wobei das Antriebsgas-Proportionalventil (44) stromaufwärts vor den Antriebsgas-Absperrventilen (41-43) angeordnet ist.
  12. Rotationszerstäuber (1) mit einem Turbinenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  13. Betriebsverfahren für einen Turbinenantrieb eines Rotationszerstäubers (1), insbesondere für einen Turbinenantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den folgenden Schritten:
    a) Abgabe eines ersten Antriebsgasstroms eines Antriebsgases aus einer ersten Antriebsdüse (3; 22) auf Turbinenschaufeln (21) eines Turbinenrads (19) einer Zerstäuberturbine (14), und
    b) Abgabe eines zweiten Antriebsgasstroms des Antriebsgases aus einer zweiten Antriebsdüse (4; 23) auf die Turbinenschaufeln (21) des Turbinenrads (19) der Zerstäuberturbine (14),
    gekennzeichnet durch folgenden Schritt:
    c) Getrennte Steuerung des ersten Antriebsgasstroms unabhängig von dem zweiten Antriebsgasstrom.
  14. Betriebsverfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    a) Abgabe eines dritten Antriebsgasstroms des Antriebsgases aus einer dritten Antriebsdüse (24) auf die Turbinenschaufeln (21) des Turbinenrads (19) der Zerstäuberturbine, und
    b) getrennte Steuerung des dritten Antriebsgasstroms unabhängig von dem ersten Antriebsgasstrom und unabhängig von dem zweiten Antriebsgasstrom.
  15. Betriebsverfahren nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    a) Ermittlung eines Lastpunkts des Turbinenantriebs, wobei der Lastpunkt die Drehzahl und/oder das Drehmoment des Turbinenantriebs bestimmt, und
    b) Einstellung des ersten Antriebsgasstroms und des zweiten Antriebsgasstroms und optional auch des dritten Antriebsgasstroms in Abhängigkeit von dem Lastpunkt, wobei vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Lastpunkt eine unterschiedliche Zahl der Antriebsgasströme eingeschaltet wird.
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