WO2006103023A1 - Mischvorrichtung und zerstäubereinrichtung - Google Patents

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WO2006103023A1
WO2006103023A1 PCT/EP2006/002703 EP2006002703W WO2006103023A1 WO 2006103023 A1 WO2006103023 A1 WO 2006103023A1 EP 2006002703 W EP2006002703 W EP 2006002703W WO 2006103023 A1 WO2006103023 A1 WO 2006103023A1
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WO
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mixing
mixing chamber
output
components
input
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PCT/EP2006/002703
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Mohr
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
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Publication date
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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
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0408—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing two or more liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/433—Mixing tubes wherein the shape of the tube influences the mixing, e.g. mixing tubes with varying cross-section or provided with inwardly extending profiles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/433—Mixing tubes wherein the shape of the tube influences the mixing, e.g. mixing tubes with varying cross-section or provided with inwardly extending profiles
    • B01F25/4331—Mixers with bended, curved, coiled, wounded mixing tubes or comprising elements for bending the flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/2305—Mixers of the two-component package type, i.e. where at least two components are separately stored, and are mixed in the moment of application
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/30—Mixing paints or paint ingredients, e.g. pigments, dyes, colours, lacquers or enamel

Definitions

  • the invention relates to a device for mixing at least two components, in particular of at least two color components, to a mixed medium, with an inlet, at which the components enter the mixing device, and an outlet, at which the components emerge mixed from the mixing device, wherein the input and the output of the mixing device are connected in a first flow direction through a first mixing chamber.
  • the invention also relates to an atomizer device with supply lines for at least two color components, with at least one valve device for dosing the color components and with an output.
  • From the German patent application DE 32 32 088 Al is a color mixing device with at least one color source, with a plurality of valve devices for the components of the paint liquid, with channels that each extend between a source and a valve device, with a spray device, which via a feed line with at least one of the valve devices is connected, and with a control device for selectively actuating the valve devices known.
  • the feed line is mainly formed by means of a static mixer.
  • Each valve device has a check valve which opens into a chamber, to which the static mixer is connected.
  • a device for sequential application of different coating liquids is known.
  • From the German patent application DE 198 17 377 Al a device for supplying paint to at least two atomizers is known.
  • From the German patent DE 195 43 548 C2, a system for providing and changing the materials for spray painting is known.
  • the object of the invention is to provide a compact apparatus for mixing at least two components, in particular at least two color components, into a mixed medium, with an inlet at which the components enter the mixing apparatus, and an outlet at which the components are mixed the mixing device, wherein the input and the output of the mixing device are connected in a first flow direction through a mixing chamber, which allows a better mixing of the components than conventional mixing devices.
  • the object is in a device for mixing at least two components, in particular of at least two color components, to a mixed medium, with an inlet, at which the components enter the mixing device, and an outlet, at which the components are mixed out of the mixing device , wherein the input and the output of the mixing device are connected in a first flow direction through a first mixing chamber, achieved in that the mixing device in the region of the output has a first deflection point, at which the emerging from the first mixing chamber medium is deflected into a second mixing chamber , wherein the first deflection point is connected via the second mixing chamber in a second flow direction with a second deflection point, which in the region of the input of the Mixing device is arranged and at which the emerging from the second mixing chamber medium is deflected into a third mixing chamber through which the second deflection point is connected in a third flow direction to the outlet of the mixing device.
  • the mixing section is significantly extended.
  • a preferred embodiment of the device is characterized in that the three mixing chambers are elongated in the flow direction.
  • the mixing chambers are substantially in the shape of straight circular cylinders.
  • a further preferred embodiment of the device is characterized in that the three mixing chambers are arranged in a straight line in the flow direction parallel to each other. This allows a particularly compact construction of the mixing device.
  • a further preferred embodiment of the device is characterized in that the three mixing chambers are each formed by a through hole extending in the longitudinal direction of an elongate mixing chamber body.
  • the mixing chamber body has substantially the shape of a right circular cylinder with a plurality of longitudinal through holes.
  • a further preferred embodiment of the device is characterized in that in each case at least one mixing element is arranged in the mixing chambers.
  • the mixing elements ensure a good mixing of the components in the mixing chambers.
  • a further preferred embodiment of the device is characterized in that in the mixing chamber body, a further longitudinal through hole is provided, which serves to perform a flushing medium.
  • the flushing medium is, for example, a flushing liquid. Through the further through hole but also compressed air can be passed.
  • a further preferred embodiment of the device is characterized in that an input sealing body is arranged at one end of the mixing chamber body, in which the second deflection point and an input through-hole is provided, which opens into the first mixing chamber.
  • the input sealing body is preferably formed from a plastic, in particular polytetrafluoroethylene. Through the entrance through-hole, the components to be mixed enter the first mixing chamber.
  • the second deflection point has substantially the shape of a kidney-shaped recess in the input sealing body, which connects the second and the third mixing chamber with each other.
  • a further preferred embodiment of the device is characterized in that at the end of the mixing chamber body with the input sealing body, a centering head is releasably secured.
  • the centering head serves to simplify the assembly of the mixing device to an atomizer.
  • a further preferred embodiment of the device is characterized in that at the other end of the mixing chamber body, the first deflection point is formed.
  • the first deflection point preferably has the shape of a kidney-shaped depression in the other end of the mixing chamber. mer stressess, which connects the first and the second mixing chamber with each other.
  • a further preferred embodiment of the device is characterized in that at the other end of the mixing chamber body, an output sealing body is arranged, in which an output through-hole is provided, in which the third mixing chamber opens. Through the exit through-hole, the mixed components exit from the third mixing chamber.
  • a further preferred embodiment of the device is characterized in that at the other end of the mixing chamber body, a nozzle holder is releasably secured.
  • the nozzle holder comprises at least one outlet opening with a nozzle for the mixed color components.
  • an atomizer device with supply lines for at least two color components, with at least one valve device for metering and / or merging of the color components and with an outlet, the object stated above is achieved in that a device described above is connected to the outlet of the atomizer device.
  • Showing: 1 shows a mixing chamber body of an inventive
  • Fig. 2 is a sectional view taken along the line II-II in Fig. 1; 3 shows the view of a section along the line III-
  • Fig. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in Fig. 2; 5 shows the view of a section along the line V-V in FIG
  • Figure 2; 6 shows an input sealing body of a device according to the invention
  • FIG. 9 shows a centering head of a mixing device according to the invention in plan view
  • Fig. 10 is a sectional view taken along the line X-X in Fig. 9;
  • Fig. 11 is a sectional view taken along the line XI-XI in Fig. 9;
  • FIG. 12 shows a foot seal of a mixing device according to the invention in plan view
  • Fig. 13 is a sectional view taken along the line XIII-XIII in Fig. 12;
  • FIG. 14 shows an outlet sealing body of a mixing device according to the invention in plan view
  • Fig. 15 is a sectional view taken along the line XV-XV in Fig. 14;
  • Fig. 16 is a sectional view taken along the line XVI-XVI in Fig. 14;
  • FIG. 17 shows a nozzle holder of a mixing device according to the invention in longitudinal section and Fig. 18, the nozzle holder of Figure 17 in a side view from the left.
  • FIG. 1 shows a mixing chamber body 1 in plan view.
  • the mixing chamber body 1 has substantially the shape of a straight circular cylinder 2.
  • the mixing chamber body 1 has an output-side end 3 with an external thread 4, which is bounded by a collar 5.
  • the mixing chamber body 1 has an input-side end 6 with an external thread 8, which is bounded by a collar 9.
  • the collars 5 and 9 form stops when screwing other components on the external threads 4 and 8.
  • FIG. 1 In the sectional views of Figures 2 to 5 it can be seen that in the interior of the mixing chamber 1, three mixing chambers 11, 12, 13 are provided.
  • the mixing chambers 11 to 13 have the shape of through-holes, which extend in the longitudinal direction of the mixing chamber body 1 parallel to each other.
  • a flushing chamber 14 extends in the form of a through hole through the mixing chamber body 1.
  • a blind hole 15 for receiving a dowel pin is provided in the output-side end 3 of the mixing chamber body 1.
  • a blind hole 16 is provided for a further dowel pin.
  • a kidney-shaped depression 18 is recessed in the outlet-side end 3 of the mixing chamber body 1.
  • the kidney-shaped depression 18 creates a flow connection between the first mixing chamber 11 and the second mixing chamber 12 at the outlet-side end 3 of the mixing chamber body 1.
  • the kidney-shaped depression 18 forms a first deflection point at the outlet-side end 3 of the mixing chamber body 1.
  • a receiving space 20 is provided in the mixing chamber body 1 at the input-side end 6.
  • the receiving space 20 has substantially the shape of a straight circular cylinder. In the receiving space 20 open the three mixing chambers 11 to 13 and the washing chamber 14th
  • the inlet seal body 24 has substantially the shape of a circular cylindrical stopper 25 which is inserted into the receiving space (20 in FIGS. 4 and 5) at the input end of the mixing chamber body.
  • the input seal body 24 has a blind hole 26 which serves to receive one end of a dowel pin, the other end of which is arranged in the installed state of the input seal body 24 in the blind hole (16 in Figure 4) at the input end of the mixing chamber body.
  • the input seal body 24 is positioned in the receiving space (20 in FIG. 4) such that an opening 28 is positioned precisely at the input end of the first mixing chamber (11 in FIG. 4).
  • the opening 28 belongs to a through hole 29, which, as can be seen in Figure 7, extends obliquely through the input sealing body 24.
  • the through hole 29 has at its end opposite the opening 28 an opening 36 which is arranged centrally in the input sealing body 24.
  • the input sealing body 24 has an opening 31 which belongs to a through hole 32, which, as can be seen in Figure 8, also passes through the input sealing body 24 and at its other end has an opening 38.
  • the input sealing body 24 has a substantially kidney-shaped recess 34, which is the second Deflection point at the input end 6 of the mixing chamber body 1 forms.
  • the kidney-shaped recess 34 comes in the installed state of the input sealing body 24 in the receiving space 20 at the output-side end 3 of the mixing chamber body 1 to the plant that the second mixing chamber 12 is connected at the input side end 6 of the mixing chamber body 1 with the third mixing chamber 13.
  • FIGS. 9 to 11 a centering head 40 of a mixing device according to the invention is shown in different views.
  • the centering head 40 has an internal thread 41 at one end, which serves to screw the centering head 40 onto the external thread 8 at the input-side end 6 of the mixing chamber body 1.
  • Radially inside the internal thread 41, the centering head 40 has an annular channel 42, which is connected in the screwed-on state of the centering head 40 with the opening 38 of the through-hole 32 in the input sealing body 24.
  • FIG. 11 shows that a flushing bore 44 opens into the annular channel 42, which serves, for example, to conduct a flushing liquid or compressed air via the annular channel 42 and the through-hole 32 in the inlet sealing body 24 into the flushing chamber 14 of the mixing chamber body 1.
  • the centering head 40 has a central through hole 46.
  • the inner thread 41 facing the opening 47 of the through hole 46 comes in the screwed-on state of the centering 40 at the opening 36 of the input sealing body 24 to the plant.
  • the components to be mixed pass into the first mixing chamber 11.
  • the flow at the first deflection point 18 in the second Mixing chamber 12 deflected.
  • the flow is deflected into the third mixing chamber 13.
  • the centering head 40 has a receiving space 48 for a foot seal (see FIGS. 12 and 13).
  • the shape of the receiving space 48 is adapted to the shape of the foot seal.
  • Radially outward, the centering head 40 has two circumferential annular grooves 49 and 50, which serve for the maximum positioning of (not shown) O-rings.
  • the centering head 40 can be attached to an atomizer (not shown).
  • the O-rings received in the annular grooves 49 and 50 serve to seal against the environment.
  • the axial fixation of the mixing device according to the invention on the (not shown) atomizer can be done by means of a pressure plate, which is brought to the collar 9 of the mixing chamber body 1 to the plant.
  • FIGS. 12 and 13 show a foot seal 52 in different views.
  • the foot seal 52 is inserted into the receiving space 48, which is recessed in one end of the centering head 40.
  • the foot seal 52 serves to seal the through hole 46 in the centering head 40 to the outside.
  • FIGS. 14 to 16 show an outlet sealing body 58 in different views.
  • the outlet sealing body 58 essentially has the shape of a circular-cylindrical plug 59. When installed, the outlet sealing body 58 is arranged at the outlet-side end 3 of the mixing chamber body 1.
  • the output sealing body 58 has a central opening 60 which belongs to a through hole 61 which, as can be seen in FIG. 15, extends obliquely through the outlet sealing body 58 in the axial direction. running.
  • the through hole 61 has an opening 62 at its end opposite to the opening 60. The opening 62 comes in the installed state of the output sealing body 58 at the output-side end 3 of the third mixing chamber 13 to the plant.
  • the output sealing body 58 has an annular channel 64, which is arranged concentrically to the central opening 60. At its other end, the output sealing body 58 has a blind hole 66 which serves to receive one end of a dowel pin (not shown) whose other end is arranged in the installed state of the output sealing body 58 in the blind hole 15 in the outlet-side end 3 of the mixing chamber body 1 ( see Figures 1 and 2).
  • the annular channel 64 opens a through hole 68, which is also referred to as Spülbohrung and extends in the longitudinal direction through the output sealing body 58 therethrough.
  • the through hole 68 has an opening 69 which is arranged in the annular channel 64.
  • the through hole 68 has an opening 70, which is arranged in the installed state of the output sealing body 58 at the output-side end of the flushing bore 14.
  • a nozzle holder 72 is shown in various views.
  • the nozzle holder 72 has an internal thread 73 at one end, by means of which the nozzle holder 72 can be screwed onto the external thread 4 at the outlet-side end 3 of the mixing chamber body 1.
  • the nozzle holder 72 has a central outlet bore 75 for the mixed medium.
  • the opening 60 of the through hole 61 comes to the inner thread 73 facing the end of the outlet bore 75 to the plant.
  • a (not shown) nozzle can be mounted in the outlet bore 75.
  • Radial except half of the outlet bore 75, the centering head 40 has three smaller outlet holes 77, 78, 79 for a flushing medium.
  • the outlet holes 77 to 79 are arranged in the installed state of the output sealing body 58 in the region of the annular channel 64.
  • the color components to be mixed pass through the through hole 46 in the centering head 40 and the through hole 29 in the input sealing body 24 in the first mixing chamber 11.
  • the flow emerging from the first mixing chamber 11 is deflected at the first deflection point 18 into the second mixing chamber 12.
  • the flow emerging from the second mixing chamber 12 is deflected at the second deflection point 34 into the third mixing chamber 13.
  • the flow at the outlet-side end 3 of the mixing chamber body 1 passes via the through-hole 61 of the outlet sealing body 58 into the outlet bore 75 of the nozzle holder 72.
  • the mixing device according to the invention is also referred to as a three-chamber mixer with replaceable plastic mixing elements and allows a better cleaning of the individual components in the disassembled state.
  • the plastic mixing elements can be replaced in a cost effective manner. Due to the three mixing chambers arranged in parallel and connected in series, the mixing section is extended by two thirds in the smallest space.
  • the mixing device according to the invention is used in particular for mixing two components of a new, scratch-resistant clearcoat.
  • the two components of the clearcoat have different viscosities than conventional clearcoat components.
  • the components in the mixed state have a different reaction behavior than conventional clearcoat components.
  • the mixing section is arranged directly on a two-component control valve device.
  • the mixing device according to the invention allows significantly shorter pressing and rinsing times. This can shorten the cycle times in industrial series applications.
  • the paint and solvent consumption can be restricted.
  • the components clear coat and hardener can be better mixed with the mixing device according to the invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von mindestens zwei Komponenten, insbesondere von mindestens zwei Farbkomponenten, zu einem vermischten Medium, mit einem Eingang, an dem die Komponenten in die Mischvorrichtung eintreten, und einem Ausgang, an dem die Komponenten vermischt aus der Mischvorrichtung austreten, wobei der Eingang und der Ausgang der Mischvorrichtung in einer ersten Strömungsrichtung durch eine erste Mischkammer (11) verbunden sind. Um eine kompakte Mischvorrichtung zu schaffen, weist die Mischvorrichtung im Bereich des Ausgangs eine erste Umlenkstelle (18) auf, an welcher das aus der ersten Mischkammer (11) austretende Medium in eine zweite Mischkammer (12) umgelenkt wird, wobei die erste Umlenkstelle (18) über die zweite Mischkammer (12) in einer zweiten Strömungsrichtung mit einer zweiten Umlenkstelle verbunden ist, die im Bereich des Eingangs der Mischvorrichtung angeordnet ist und an der das aus der zweiten Mischkammer (12) austretende Medium in eine dritte Mischkammer (13) umgelenkt wird, durch welche die zweite Umlenkstelle in einer dritten Strömungsrichtung mit dem Ausgang der Mischvorrichtung verbunden ist.

Description

Mischvorrichtung und Zerstäubereinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von mindestens zwei Komponenten, insbesondere von mindestens zwei Farbkomponenten, zu einem vermischten Medium, mit einem Eingang, an dem die Komponenten in die Mischvorrichtung eintreten, und einem Ausgang, an dem die Komponenten vermischt aus der Mischvorrichtung austreten, wobei der Eingang und der Ausgang der Mischvorrichtung in einer ersten Strömungsrichtung durch eine erste Mischkammer verbunden sind. Die Erfindung betrifft auch eine Zerstäubereinrichtung mit Zuleitungen für mindestens zwei Farbkomponenten, mit mindestens einer Ventileinrichtung zum Dosieren der Farbkomponenten und mit einem Ausgang.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 32 32 088 Al ist eine Farbmischeinrichtung mit mindestens einer Farbquelle, mit mehreren Ventilvorrichtungen für die Komponenten der Farbflüssigkeit, mit Kanälen, die sich je zwischen einer Quelle und einer Ventilvorrichtung erstrecken, mit einer Absprühvorrichtung, die über eine Zuführstrecke mit mindestens einer der Ventilvorrichtungen verbunden ist, und mit einer Steuervorrichtung zum wahlweisen Betätigen der Ventilvorrichtungen bekannt. Die Zuführstrecke ist hauptsächlich mittels eines statischen Mischers gebildet. Jede Ventilvorrichtung weist ein Sperrventil auf, das in eine Kammer mündet, an welche der statische Mischer angeschlossen ist. Aus der deutschen Patentschrift DE 31 51 929 C2 ist eine Vorrichtung zum aufeinander folgenden Auftragen verschiedener Überzugsflüssigkeiten bekannt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 17 377 Al ist eine Vorrichtung zum Zuführen von Lack zu mindestens zwei Zerstäubern bekannt. Aus der deutschen Patentschrift DE 195 43 548 C2 ist ein System zur Bereitstellung und zum Wechseln der Materialien zum Spritzlackieren bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kompakte Vorrichtung zum Mischen von mindestens zwei Komponenten, insbesondere von mindestens zwei Farbkomponenten, zu einem vermischten Medium, mit einem Eingang, an dem die Komponenten in die Mischvorrichtung eintreten, und einem Ausgang, an dem die Komponenten vermischt aus der Mischvorrichtung austreten, wobei der Eingang und der Ausgang der Mischvorrichtung in einer ersten Strömungsrichtung durch eine Mischkammer verbunden sind, zu schaffen, die eine bessere Vermischung der Komponenten ermöglicht als herkömmliche Mischvorrichtungen.
Die Aufgabe ist bei einer Vorrichtung zum Mischen von mindestens zwei Komponenten, insbesondere von mindestens zwei Farbkomponenten, zu einem vermischten Medium, mit einem Eingang, an dem die Komponenten in die Mischvorrichtung eintreten, und einem Ausgang, an dem die Komponenten vermischt aus der Mischvorrichtung austreten, wobei der Eingang und der Ausgang der Mischvorrichtung in einer ersten Strömungsrichtung durch eine erste Mischkammer verbunden sind, dadurch gelöst, dass die Mischvorrichtung im Bereich des Ausgangs eine erste Umlenkstelle aufweist, an welcher das aus der ersten Mischkammer austretende Medium in eine zweite Mischkammer umgelenkt wird, wobei die erste Umlenkstelle über die zweite Mischkammer in einer zweiten Strömungsrichtung mit einer zweiten Umlenkstelle verbunden ist, die im Bereich des Eingangs der Mischvorrichtung angeordnet ist und an der das aus der zweiten Mischkammer austretende Medium in eine dritte Mischkammer umgelenkt wird, durch welche die zweite Umlenkstelle in einer dritten Strömungsrichtung mit dem Ausgang der Mischvorrichtung verbunden ist. Durch die beiden zusätzlichen Mischkammern, die über die Umlenkstellen in Reihe zu der ersten Mischkammer geschaltet sind, wird die Mischstrecke deutlich verlängert .
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die drei Mischkammern in Strömungsrichtung länglich ausgebildet sind. Vorzugsweise haben die Mischkammern im Wesentlichen die Gestalt von geraden KreisZylindern.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die drei Mischkammern geradlinig in Strömungsrichtung parallel zueinander angeordnet sind. Dadurch wird eine besonders kompakte Bauweise der Mischvorrichtung ermöglicht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die drei Mischkammern von jeweils einem Durchgangsloch gebildet werden, das in Längsrichtung eines länglichen Mischkammerkörpers verläuft. Vorzugsweise hat der Mischkammerkörper im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylinders mit mehreren in Längsrichtung verlaufenden Durchgangsbohrungen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in den Mischkammern jeweils mindestens ein Mischelement angeordnet ist. Die Mischelemente sorgen für eine gute Vermischung der Komponenten in den Mischkammern. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Mischkammerkörper ein weiteres in Längsrichtung verlaufendes Durchgangsloch vorgesehen ist, das zum Durchführen eines Spülmediums dient. Bei dem Spülmedium handelt es sich beispielsweise um eine Spülflüssigkeit. Durch das weitere Durchgangsloch kann aber auch Druckluft geleitet werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende des Mischkammerkörpers ein Eingangsdichtkörper angeordnet ist, in dem die zweite Umlenkstelle und ein Eingangsdurchgangsloch vorgesehen ist, das in die erste Mischkammer mündet. Der Eingangsdichtkörper ist vorzugsweise aus einem Kunststoff, insbesondere aus Polytetrafluorethylen, gebildet. Durch das Eingangsdurchgangsloch gelangen die zu mischenden Komponenten in die erste Mischkammer. Die zweite Umlenkstelle hat im Wesentlichen die Gestalt einer nierenförmigen Vertiefung in dem Eingangsdichtkörper, welche die zweite und die dritte Mischkammer miteinander verbindet .
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ende des Mischkammerkörpers mit dem Eingangsdichtkörper ein Zentrierkopf lösbar befestigt ist. Der Zentrierkopf dient dazu, die Montage der Mischvorrichtung an einer Zerstäubereinrichtung zu vereinfachen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem anderen Ende des Mischkammerkörpers die erste Umlenkstelle ausgebildet ist. Vorzugsweise hat die erste Umlenkstelle die Gestalt einer nierenförmigen Vertiefung in dem anderen Ende des Mischkam- merkörpers, welche die erste und die zweite Mischkammer miteinander verbindet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,, dass an dem anderen Ende des Mischkammerkörpers ein Ausgangsdichtkörper angeordnet ist, in dem ein Ausgangsdurchgangsloch vorgesehen ist, in das die dritte Mischkammer mündet. Durch das Ausgangsdurchgangsloch treten die vermischten Komponenten aus der dritten Mischkammer aus .
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem anderen Ende des Mischkammerkörpers ein Düsenhalter lösbar befestigt ist. Der Düsenhalter umfasst mindestens eine Austrittsöffnung mit einer Düse für die vermischten Farbkomponenten.
Bei einer Zerstäubereinrichtung mit Zuleitungen für mindestens zwei Farbkomponenten, mit mindestens einer Ventileinrichtung zum Dosieren und/oder zum Zusammenführen der Farbkomponenten und mit einem Ausgang, ist die oben angegebene Aufgabe dadurch gelöst, dass eine vorab beschriebene Vorrichtung an den Ausgang der Zerstäubereinrichtung angeschlossen ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Dabei zeigen: Fig. 1 einen Mischkammerkörper einer erfindungsgemäßen
Mischvorrichtung in der Draufsicht; Fig. 2 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie II-II in Figur 1; Fig. 3 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie III-
III in Figur 1; Fig. 4 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie IV-IV in Figur 2; Fig. 5 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie V-V in
Figur 2; Fig. 6 einen Eingangsdichtkörper einer erfindungsgemäßen
Mischvorrichtung in der Draufsicht; Fig. 7 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie VII-
VII in Figur 6;
Fig. 8 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie VIII-
VIII in Figur 6;
Fig. 9 einen Zentrierkopf einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung in der Draufsicht;
Fig. 10 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie X-X in Figur 9;
Fig. 11 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie XI-XI in Figur 9;
Fig. 12 eine Fußdichtung einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung in der Draufsicht;
Fig. 13 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie XIII- XIII in Figur 12;
Fig. 14 einen Ausgangsdichtkörper einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung in der Draufsicht;
Fig. 15 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie XV-XV in Figur 14;
Fig. 16 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie XVI- XVI in Figur 14;
Fig. 17 einen Düsenhalter einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung im Längsschnitt und Fig. 18 den Düsenhalter aus Figur 17 in einer Seitenansicht von links.
In Figur 1 ist ein Mischkammerkörper 1 in der Draufsicht dargestellt. Der Mischkammerkörper 1 hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylinders 2. Der Mischkammerkörper 1 weist ein ausgangsseitiges Ende 3 mit einem Außengewinde 4 auf, das durch einen Bund 5 begrenzt ist. Des Weiteren weist der Mischkammerkörper 1 ein eingangsseitiges Ende 6 mit einem Außengewinde 8 auf, das durch einen Bund 9 begrenzt wird. Die Bunde 5 und 9 bilden Anschläge beim Aufschrauben von weiteren Bauteilen auf die Außengewinde 4 und 8.
In den Schnittdarstellungen der Figuren 2 bis 5 sieht man, dass im Inneren des Mischkammerkörpers 1 drei Mischkammern 11, 12, 13 vorgesehen sind. Die Mischkammern 11 bis 13 haben die Gestalt von Durchgangslöchern, die in Längsrichtung des Mischkammerkörpers 1 parallel zueinander verlaufen. Zusätzlich zu den drei Mischkammern 11 bis 13 verläuft eine Spülkammer 14 in Form eines Durchgangslochs durch den Mischkammerkörper 1. Darüber hinaus ist in dem ausgangsseitigen Ende 3 des Mischkammerkörpers 1 ein Sackloch 15 zur Aufnahme eines Passstifts vorgesehen. In ähnlicher Weise ist in dem ein- gangsseitigen Ende 6 des Mischkammerkörpers 1 ein Sackloch 16 für einen weiteren Passstift vorgesehen.
In dem ausgangsseitigen Ende 3 des Mischkammerkörpers 1 ist, wie man in Figur 2 sieht, eine nierenförmige Vertiefung 18 ausgespart. Die nierenförmige Vertiefung 18 schafft an dem ausgangsseitigen Ende 3 des Mischkammerkörpers 1 eine Strömungsverbindung zwischen der ersten Mischkammer 11 und der zweiten Mischkammer 12. Die nierenförmige Vertiefung 18 bildet an dem ausgangsseitigen Ende 3 des Mischkammerkörpers 1 eine erste Umlenkstelle. In den Figuren 4 und 5 sieht man, dass an dem eingangsseiti- gen Ende 6 in dem Mischkammerkörper 1 ein Aufnahmeraum 20 vorgesehen ist. Der Aufnahmeraum 20 hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylinders. In den Aufnahmeraum 20 münden die drei Mischkammern 11 bis 13 und die Spülkammer 14.
In den Figuren 6 bis 8 ist ein Eingangsdichtkörper 24 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Der Eingangsdichtkörper 24 hat die im Wesentlichen die Gestalt eines kreiszylinderförmi- gen Stopfens 25, der in den Aufnahmeraum (20 in den Figuren 4 und 5) am eingangsseitigen Ende des Mischkammerkörpers eingesetzt wird. Der Eingangsdichtkörper 24 weist ein Sackloch 26 auf, das zur Aufnahme eines Endes eines Passstiftes dient, dessen anderes Ende im eingebauten Zustand des Eingangsdichtkörpers 24 in dem Sackloch (16 in Figur 4) an dem eingangsseitigen Ende des Mischkammerkörpers angeordnet wird.
Durch den (nicht dargestellten) Passstift wird der Eingangsdichtkörper 24 so in dem Aufnahmeraum (20 in Figur 4) positioniert, dass eine Öffnung 28 genau an dem eingangsseitigen Ende der ersten Mischkammer (11 in Figur 4) positioniert wird. Die Öffnung 28 gehört zu einem Durchgangsloch 29, das, wie in Figur 7 zu sehen ist, schräg durch den Eingangsdichtkörper 24 verläuft. Das Durchgangsloch 29 weist an seinem der Öffnung 28 entgegengesetzten Ende eine Öffnung 36 auf, die zentral in dem Eingangsdichtkörper 24 angeordnet ist.
Des Weiteren weist der Eingangsdichtkörper 24 eine Öffnung 31 auf, die zu einem Durchgangsloch 32 gehört, das, wie in Figur 8 zu sehen ist, ebenfalls durch den Eingangsdichtkörper 24 verläuft und an seinem anderen Ende eine Öffnung 38 aufweist.
Darüber hinaus weist der Eingangsdichtkörper 24 eine im Wesentlichen nierenförmige Vertiefung 34 auf, welche die zweite Umlenkstelle am eingangsseitigen Ende 6 des Mischkammerkörpers 1 bildet. Die nierenförmige Vertiefung 34 kommt im eingebauten Zustand des Eingangsdichtkörpers 24 in dem Aufnahmeraum 20 so an dem ausgangsseitigen Ende 3 des Mischkammerkörpers 1 zur Anlage, dass die zweite Mischkammer 12 an dem eingangsseitigen Ende 6 des Mischkammerkörpers 1 mit der dritten Mischkammer 13 verbunden wird.
In den Figuren 9 bis 11 ist ein Zentrierkopf 40 einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung in verschiedenen Ansichten dargestellt. Der Zentrierkopf 40 weist an einem Ende ein Innengewinde 41 auf, das dazu dient, den Zentrierkopf 40 auf das Außengewinde 8 am eingangsseitigen Ende 6 des Mischkammerkörpers 1 aufzuschrauben. Radial innerhalb des Innengewindes 41 weist der Zentrierkopf 40 einen Ringkanal 42 auf, der im aufgeschraubten Zustand des Zentrierkopfs 40 mit der Öffnung 38 des Durchgangslochs 32 in dem Eingangsdichtkörper 24 verbunden ist.
In Figur 11 sieht man, dass eine Spülbohrung 44 in den Ringkanal 42 mündet, die dazu dient, zum Beispiel eine Spülflüssigkeit oder Druckluft über den Ringkanal 42 und das Durchgangsloch 32 in dem Eingangsdichtkörper 24 in die Spülkammer 14 des Mischkammerkörpers 1 zu leiten. Darüber hinaus weist der Zentrierkopf 40 ein zentrales Durchgangsloch 46 auf. Die dem Innengewinde 41 zugewandte Öffnung 47 des Durchgangslochs 46 kommt im aufgeschraubten Zustand des Zentrierkopfs 40 an der Öffnung 36 des Eingangsdichtkörpers 24 zur Anlage.
Über das zentrale Durchgangsloch 46 in dem Zentrierkopf 40 und das Durchgangsloch 29 in dem Eingangsdichtkörper 24 gelangen die zu vermischenden Komponenten in die erste Mischkammer 11. Am ausgangsseitigen Ende der ersten Mischkammer 11 wird die Strömung an der ersten Umlenkstelle 18 in die zweite Mischkammer 12 umgelenkt. An der zweiten Umlenkstelle 34 wird die Strömung in die dritte Mischkammer 13 umgelenkt.
An dem dem Innengewinde 41 entgegengesetzten Ende weist der Zentrierkopf 40 einen Aufnahmeraum 48 für eine Fußdichtung (siehe Figuren 12 und 13) auf. Die Gestalt des Aufnahmeraums 48 ist an die Gestalt der Fußdichtung angepasst. Radial außen weist der Zentrierkopf 40 zwei umlaufende Ringnuten 49 und 50 auf, die zur aximalen Positionierung von (nicht dargestellten) O-Ringen dienen. Der Zentrierkopf 40 kann an eine (nicht dargestellte) Zerstäubereinrichtung angebaut werden. Dabei dienen die in den Ringnuten 49 und 50 aufgenommenen O-Ringe zur Abdichtung gegenüber der Umgebung. Die axiale Fixierung der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung an der (nicht dargestellten) Zerstäubereinrichtung kann mit Hilfe einer Anpressplatte erfolgen, die an dem Bund 9 des Mischkammerkörpers 1 zur Anlage gebracht wird.
In den Figuren 12 und 13 ist eine Fußdichtung 52 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Die Fußdichtung 52 wird in den Aufnahmeraum 48 eingesetzt, der in einem Ende des Zentrierkopfs 40 ausgespart ist. Die Fußdichtung 52 dient dazu, das Durchgangsloch 46 in dem Zentrierkopf 40 nach außen hin abzudichten.
In den Figuren 14 bis 16 ist ein Ausgangsdichtkörper 58 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Der Ausgangsdichtkörper 58 hat im Wesentlichen die Gestalt eines kreiszylinderförmi- gen Stopfens 59. Im eingebauten Zustand wird der Ausgangsdichtkörper 58 an dem ausgangsseitigen Ende 3 des Mischkammerkörpers 1 angeordnet. Der Ausgangsdichtkörper 58 weist eine zentrale Öffnung 60 auf, die zu einem Durchgangsloch 61 gehört, das, wie in Figur 15 zu sehen ist, in axialer Richtung schräg durch den Ausgangsdichtkörper 58 hindurch ver- läuft. Das Durchgangsloch 61 weist an seinem der Öffnung 60 entgegengesetzten Ende eine Öffnung 62 auf. Die Öffnung 62 kommt im eingebauten Zustand des Ausgangsdichtkörpers 58 an dem ausgangsseitigen Ende 3 der dritten Mischkammer 13 zur Anlage .
Des Weiteren weist der Ausgangsdichtkörper 58 einen Ringkanal 64 auf, der konzentrisch zu der zentralen Öffnung 60 angeordnet ist. An seinem anderen Ende weist der Ausgangsdichtkörper 58 ein Sackloch 66 auf, das zur Aufnahme eines Endes eines (nicht dargestellten) Passstiftes dient, dessen anderes Ende im eingebauten Zustand des Ausgangsdichtkörpers 58 in das Sackloch 15 in dem ausgangsseitigen Ende 3 des Mischkammerkörpers 1 angeordnet wird (siehe Figuren 1 und 2) . In den Ringkanal 64 mündet ein Durchgangsloch 68, das auch als Spülbohrung bezeichnet wird und in Längsrichtung durch den Ausgangsdichtkörper 58 hindurch verläuft. Das Durchgangsloch 68 weist eine Öffnung 69 auf, die in dem Ringkanal 64 angeordnet ist. An seinem entgegengesetzten Ende weist das Durchgangsloch 68 eine Öffnung 70 auf, die im eingebauten Zustand des Ausgangsdichtkörpers 58 an dem ausgangsseitigen Ende der Spülbohrung 14 angeordnet ist.
In den Figuren 17 und 18 ist ein Düsenhalter 72 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Der Düsenhalter 72 weist an einem Ende ein Innengewinde 73 auf, mit Hilfe dessen der Düsenhalter 72 auf das Außengewinde 4 an dem ausgangsseitigen Ende 3 des Mischkammerkörpers 1 aufschraubbar ist. Des Weiteren weist der Düsenhalter 72 eine zentrale Austrittsbohrung 75 für das vermischte Medium auf. Im eingebauten Zustand des Ausgangsdichtkörpers 58 kommt die Öffnung 60 des Durchgangslochs 61 an dem dem Innengewinde 73 zugewandten Ende der Austrittsbohrung 75 zur Anlage. In der Austrittsbohrung 75 kann eine (nicht dargestellte) Düse montiert werden. Radial außer- halb der Austrittsbohrung 75 weist der Zentrierkopf 40 drei kleinere Austrittsbohrungen 77, 78, 79 für ein Spülmedium auf. Die Austrittsbohrungen 77 bis 79 sind im eingebauten Zustand des Ausgangsdichtkörpers 58 im Bereich des Ringkanals 64 angeordnet.
Im montierten Zustand der in den Figuren 1 bis 18 dargestellten Einzelteile der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung gelangen die zu mischenden Farbkomponenten durch das Durchgangsloch 46 in dem Zentrierkopf 40 und das Durchgangsloch 29 in dem Eingangsdichtkörper 24 in die erste Mischkammer 11. Auf der Ausgangsseite 3 des Mischkammerkörpers 1 wird die aus der ersten Mischkammer 11 austretende Strömung an der ersten Umlenkstelle 18 in die zweite Mischkammer 12 umgelenkt. Am ein- gangsseitigen Ende 6 des Mischkammerkörpers 1 wird die aus der zweiten Mischkammer 12 austretende Strömung an der zweiten Umlenkstelle 34 in die dritte Mischkammer 13 umgelenkt. Aus der dritten Mischkammer 13 gelangt die Strömung am aus- gangsseitigen Ende 3 des Mischkammerkörpers 1 über das Durchgangsloch 61 des Ausgangsdichtkörpers 58 in die Austrittsbohrung 75 des Düsenhalters 72.
Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung wird auch als Dreikammermischer mit wechselbaren Kunststoffmischelementen bezeichnet und ermöglicht eine bessere Reinigung der einzelnen Bauteile im demontierten Zustand. Die Kunststoffmischelemente können auf kostengünstige Art und Weise ausgewechselt werden. Durch die parallel zueinander angeordneten und in Reihe geschalteten drei Mischkammern wird die Mischstrecke auf kleinstem Raum um zwei Drittel verlängert .
Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung wird insbesondere zum Vermischen von zwei Komponenten eines neuen, kratzfesten Klarlacks eingesetzt. Die beiden Komponenten des Klarlacks weisen andere Viskositäten auf als herkömmliche Klarlackkomponenten. Außerdem weisen die Komponenten im vermischten Zustand ein anderes Reaktionsverhalten auf als herkömmliche Klarlackkomponenten. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Mischstrecke direkt an einer Zweikomponenten- Steuerventileinrichtung angeordnet. Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung ermöglicht deutlich kürzere Andrück- und Spülzeiten. Dadurch können die TaktZeiten in der industriellen Serienanwendung verkürzt werden. Darüber hinaus kann der Lack- und Lösungsmittelverbrauch eingeschränkt werden. Außerdem können mit der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung die Komponenten Klarlack und Härter besser vermischt werden.

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche
1. Vorrichtung zum Mischen von mindestens zwei Komponenten, insbesondere von mindestens zwei Farbkomponenten, zu einem vermischten Medium, mit einem Eingang, an dem die Komponenten in die Mischvorrichtung eintreten, und einem Ausgang, an dem die Komponenten vermischt aus der Mischvorrichtung austreten, wobei der Eingang und der Ausgang der Mischvorrichtung in einer ersten Strömungsrichtung durch eine erste Mischkammer (11) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung im Bereich des Ausgangs eine erste Umlenkstelle (18) aufweist, an welcher das aus der ersten Mischkammer (11) austretende Medium in eine zweite Mischkammer (12) umgelenkt wird, wobei die erste Umlenkstelle (18) über die zweite Mischkammer (12) in einer zweiten Strömungsrichtung mit einer zweiten Umlenkstelle (34) verbunden ist, die im Bereich des Eingangs der Mischvorrichtung angeordnet ist und an der das aus der zweiten Mischkammer (12) austretende Medium in eine dritte Mischkammer (13) umgelenkt wird, durch welche die zweite Umlenkstelle (34) in einer dritten Strömungsrichtung mit dem Ausgang der Mischvorrichtung verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Mischkaπimern (11-13) in Strömungsrichtung länglich ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Mischkammern (11-13) geradlinig in Strömungsrichtung parallel zueinander angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Mischkammern (11-13) von jeweils einem Durchgangsloch gebildet werden, das in Längsrichtung eines länglichen Mischkammerkörpers (1) verläuft.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Mischkammern (11-13) jeweils mindestens ein Mischelement angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Mischkammerkörper (1) ein weiteres in Längsrichtung verlaufendes Durchgangsloch (14) vorgesehen ist, das zum Durchführen eines Spülmediums dient.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende (6) des Mischkammerkörpers (1) ein Eingangsdichtkörper (24) angeordnet ist, in dem die zweite Umlenkstelle (34) und ein Eingangsdurchgangsloch (61) vorgesehen ist, das in die erste Mischkammer (11) mündet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ende (β) des Mischkammerkörpers (1) mit dem Eingangsdichtkörper (24) ein Zentrierkopf (40) lösbar befestigt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem anderen Ende (3) des Mischkammerkörpers (1) die erste Umlenkstelle (18) ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem anderen Ende (3) des Misehkämmerkörpers (1) ein Ausgangsdichtkörper (58) angeordnet ist, in dem ein Ausgangsdurchgangsloch (61) vorgesehen ist, in das die dritte Mischkammer (13) mündet.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem anderen Ende (3) des Mischkammerkörpers (1) ein Düsenhalter (2) lösbar befestigt ist.
12. Zerstäubereinrichtung mit Zuleitungen für mindestens zwei Farbkomponenten, mit mindestens einer Ventileinrichtung zum Dosieren und/oder Zusammenführen der Farbkomponenten und mit einem Ausgang, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche an den Ausgang der Zerstäubereinrichtung angeschlossen ist.
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