Einrichtung zum Vernebeln flüssiger Farbe

Abstract

 Um bei einer Einrichtung zum Vernebeln flüssiger Farbe, mit einer rotierbaren Zerstäuberglocke (10) und einem in dieser befestigten Umlenkteil (28), welche zusammen einen spaltartigen Zwischenraum (32) mit einem axial nach vorn divergierenden Ringspalt (34) bilden, Farbablagerungen (agglomerierte Metallpigmente) in diesem Zwischenraum beim Betrieb der Einrichtung zu vermeiden bzw. herausspülen zu können, wird vorgeschlagen, die Grundlinie des bisher trapezförmigen Profils des axial längsgeschnittenen Zwischenraumes (32) durch eine stumpfwinklig gekröpfte Grundlinie (26.1) zu ersetzen und am Umlenkteil (28) eine scharfe Umlenkkante (28.1) auszubilden, die dem radial innersten gerundeten Profilknick zwischen dem ebenen Grund (26.1.1) der Glocke (10) und deren anschließender konischer, axial nach vorn divergierender Bodenfläche (26.1.2) axial gegenübersteht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Vernebeln flüssiger Farbe, mit einer um eine zentrale Achse rotierbaren Zerstäuberglocke, die an ihrem Grund einen axialen Durchbruch und eine axial nach vorn und radial nach innen weisende, profilierte, ringförmige, koaxiale Uberströmungsfläche aufweist, deren radial innerer Rand mit dem axial vorderen Rand des Durchbruches mittels einer den Grund axial vorn begrenzenden, profilierten, ringförmigen, koaxialen Übergangsfläche verbunden ist; und mit einem koaxialen, zentral durchbrochenen Umlenkteil, das mit dem Zentrum seiner axialen Rückfläche dem vorderen Durchbruchende der Glocke axial gegenüberliegt und dessen radial äußerer Rand zusammen mit der Glocke einen Ringspall bildet, der den Übergang von einer axialen Vorderfläche des Umlenkteiles auf die Überströmungsfläche der Glocke unterbricht, wobei die Übergangsfläche der Glocke einerseits und axiale Rückfläche sowie radiale Randfläche des Umlenkteiles andererseits einen spaltartigen Raum zwischen Glocke und Umlenkteil begrenzen, welcher nur durch axiale Abstandshalter zwischen Glocke und Umlenkteil örtlich unterbrochen ist.

[0002] Bei den aus der DE-GS 82 24 329 bzw. aus der DE-OS 35 09 874 bekannten Einrichtungen dieser Art sind der Grundteil der Übergangsfläche der Glocke sowie die ihm axial gegenüberliegende Rückfläche des Umlenkteiles eben und der Spaltteil der übergangsfläche der Glocke sowie die ihm radial gegenüberliegende Randfläche des Umlenkteiles konisch geformt, sodaß der spaltartige Raum zwischen Glocke und Umlenkteil,von seinen örtlichen Unterbrechungen durch die Abstandshalter abgesehen, die Gestalt eines im zentralen Axialschnitt trapezförmigen Luftraumes hat, der abwechselnd von Farbe und flüssigem Spülmittel zum Entfernen von Restfarbe im Falle eines Farbwechsels oder der Endreinigung der Einrichtung am Beginn einer Betriebspause durchflossen wird.

[0003] Bei der aus der DE-GS 82 24 329 bekannten Einrichtung kann es vorkommen, daß in der flüssigen Farbe enthaltene Metallpigmente in dem spaltartigen Raum zwischen Glocke und Umlenkteil agglomerieren und dort auch durch Herausspülen von Farbresten nicht in ausreichendem Grade entfernt werden können. Die aus der DE-OS 35 09 874 bekannte Einrichtung vermeidet diesen Nachteil, indem sie mittels lokaler Spaltbreitenanomalien selbsttätig dafür sorgt, daß sich in ihrem spaltartigen Raum insbesondere Metallpigmentagglomerate oder andere Pigmentabsonderungen aus der zu vernebelnden Farbe nicht festsetzen können, widrigenfalls herausgespült werden. Es hat sich jedoch in der Praxis erwiesen, daß trotz dieser absichtlich herbeigeführten, in bestimmter Weise verteilten Anomalien des spaltartigen Raumes dort immer noch Farbablagerungen vorkommen, die nur mit Schwierigkeiten zu beseitigen sind.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art mit besserer Farbstromführung im spaltartigen Raum zwischen Glocke und Umlenkteil der Einrichtung und verbesserter Spülbarkeit derselben in diesem Raum zu schaffen.

[0005] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die axiale Rückfläche des Umlenkteiles und der ihr gegenüberliegende Grundteil der Übergangsfläche im Profil je eine stumpfwinklige Stufe aufweisen, die unter Erhaltung des spaltartigen Zwischenraumes derart angeordnet sind, daß die Farbe in einem mittleren Abschnitt dieses Zwischenraumes gleichzeitig axial nach vorn und radial nach außen strömt; und daß das axial nach hinten vorspringende Zentrum der axialen Rückfläche des Umlenkteiles radial außen durch eine scharfe Umlenkkante der Stufe dieser Rückfläche begrenzt ist, während die anderen Profilknicke der zwei komplementären Stufen gerundet sind. Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, daß der radiale Farbstrom auf dem Zentrum der axialen Rückfläche des Umlenkteiles an dessen scharfer Umlenkkante in Teilströme entlang Kegelmänteln mit verschiedenen Öffnungswinkeln umgewandelt wird und daß diese Teilströme im mittleren Abschnitt des spaltartigen Raumes zwischen Umlenkteil und Glocke an Stellen auf diese treffen, wo bisher Farbablagerungen am häufigsten vorkamen. Die Erfindung bewirkt also eine gezielte, örtlich unterschiedliche Selbstreinigungswirkung einer Einrichtung der eingangs genannten Art.

[0006] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, die wie die Einrichtung gemäß DE-GS 82 24 329 (Fig. 1) mit einer einen engen Kegelstrahl erzeugenden, eine ebene Stirnfläche aufweisenden Düse versehen ist, deren axial vorderes Ende in den am Glockengrund befindlichen Durchbruch koaxialeingreift, welcher als sich axial nach vorn im Profil konvex erweiternde Bohrung ausgebildet ist, ist nun vorteilhafterweise vorgesehen, daß das Zentrum der axialen Rückfläche des Umlenkteiles mit einer kreisrunden, vorzugsweise scharfkantigen Vertiefung versehen ist, deren axiale Länge wesentlich geringer ist als ihr Durchmesser; und daß die Stirnfläche der Düse mit der zentralen Achse einen vom rechten Winkel abweichenden Winkel von vorzugsweise 15° bildet. Die flache Vertiefung und die schiefe Stirnfläche bewirken zusammen, daß der achsparallele Teil des Farbstrahles der Düse in einem nicht zu hohen Ausmaß zur schrägen Düsenstirnfläche zurückgeworfen und dort erneut reflektiert wird, wobei ein Teilstrom der Farbe radial außerhalb der Vertiefung auf das Zentrum der axialen Rückfläche des Umlenkteiles und ein anderer Teilstrom der Farbe auf den trompetenförmigen axial vorderen Endabschnitt der Bohrung des Grundes der Glocke gelangt, die sich im Bereich der scharfen Umlenkkante des Zentrumsrandes wieder vereinigen. Auch hierdurch werden die Farbführung in der Einrichtung und deren Spülbarkeit merklich verbessert.

[0007] Bei der bevorzugten Ausführungsform, deren Zerstäuberglocke wie im Falle der bekannten Einrichtungen einen den axialen Durchbruch aufweisenden Boden mit dem Grundteil der Übergangsfläche, einen anschließenden Ring mit dem Spaltteil der Übergangsfläche und eine ringförmige Lippe mit dem axial vordersten sowie radial äußersten Teil der Überströmungsfläche besitzt, ist nun an die Lippe axial nach hinten ein dorthin schwach konvergierender, konischer Mantel angeformt, der axial hinter dem Boden endet. Dieser angenähert kreiszylindrische Mantel verkleidet insbesondere den Glockenring, der bisher konisch gestaltet war und deshalb als radial äußerer Glockenteil zu starker Divergenz axialanströmender Lenkluft geführt hat, und vermag die gewünschte Lenkluftströmung herbeizuführen, und zwar unabhängig davon, wie der Glockenring gestaltet ist. Der Glockenmantel ermöglicht also eine zweckmäßige Profilierung der Glocke, beispielsweise so, daß ihre Überströmungsfläche zwischen Lippe und Umlenkteil eine verhältnismäßig große radiale Erstreckung aufweist, ohne daß dadurch die Masse des Glockenringes zwangsläufig zunimmt, denn es kann ein radial zwischen dem Mantel einerseits und dem Glockenboden sowie einem Teil des Glockenringes andererseits liegender Hohlraum gebildet werden, der axial hinten mittels einer Ringscheibe geschlossen ist, sodaß Lenkluft nicht in den Hohlraum eindringen kann.

[0008] Im folgenden ist die Erfindung anhand der durch die Zeichnung beispielhaft dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung im einzelnen erläutert.

[0009] Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen zentralen Axialschnitt der Ausführungsform mit abgebrochen dargestelltem Farbzuführungsrohr und ohne Glockenantrieb.

[0010] Eine hauptsächlich rotationssymmetrische rotierbare Zerstäuberglocke (10) mit einem axial von vorn eingesetzten, hauptsächlich rotationssymmetrischen Umlenkteil (28) der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht aus einem kreisscheibenförmigen Boden (12) mit zentraler, axial nach vorn konvex aufgeweiteter Bohrung (14) als Durchbruch, deren Achse die Glockenachse (16) bestimmt; aus einem an den Rand des Bodens (12) axial schräg nach vorn angeformten konischen Ring (18), der axial nach vorn, d. h. in der Figur nach links, divergiert; und aus einer an den Ring (18) angeformten, axial nach vorn vorspringenden, kreisringförmigen Lippe (20).

[0011] Auf ihrer axial vorderen Stirnseite weist die Zerstäuberglocke (10) eine kreisringförmige, koaxiale Überströmungsfläche (24) mit ungefähr kreisbogenförmigem, konkavem, radial nach innen in die Länge gezogenem Profil auf, deren radial innerer Rand mit dem axial vorderen Ende der Bohrung (14) mittels einer kreisringförmigen, koaxialen Übergangsfläche (26) verbunden ist, deren teilweise in radialen Ebenen liegender axial hinterer Grundteil (26.1) den in den Boden (12) eingelassenen, radial-ebenen Grund (26.1.1) der Glocke (10), anschließend eine konische und axial nach vorn divergierende Bodenfläche (26.1.2) sowie eine den Bodenrand vorn begrenzende, radial-ebene Schulter (26.1.3) bildet, sodaß Grund (26.1.1), divergierende Bodenfläche (26.1.2) und Schulter (26.1.3) im Profil eine stumpfwinklige Stufe mit zwei abgerundeten Kanten darstellen, mit der eine fast gleich profilierte axiale Rückfläche (29) korrespondiert, deren dem Grund (26.1.1) und der Bohrung (14) axial gegenüberliegendes radialebenes Zentrum aber eine scharfe Umlenkkante (28.1) aufweist; und deren in einer axial nach vorn divergierender Kegelmantelfläche mit der Achse (16) liegender axial vorderer Spaltteil (26.2) die radiale Innenseite des Glockenringes (18) bildet, der aus einem axial nach vorn schwächer divergierenden, hinteren Teil (18.1) und aus einem axial nach vorn stärker, nämlich fast radial divergierenden, vorderen Teil (18.2) besteht.

[0012] Die Zerstäuberglocke (10) ist mit dem im zentralen Längsschnitt angenähert doppelt trapezförmigen Umlenkteil (28) versehen, dessen nur schwach konische, also fast radialebene, konkave axiale Vorderfläche (30) mit dem radial inneren, axial nach vorn weisenden, ebenfalls fast radialebenen Teil (24.1) der Überströmungsfläche (24) der Glocke (10) in geringem Abstand bündig liegt und dessen axiale Rückfläche (29) sowie radial äußere, konische, axial nach vorn wie der Ringteil (18.1) divergierende Randfläche (31) mit der gestuften und an der Randfläche (31) gewinkelten Übergangsfläche (26) der Glocke einen spaltartigen Zwischenraum (32) bildet, dessen Breite von vorzugsweise 0,5 bis 0,7 mm überwiegend konstant ist und welcher radial zwischen der Überströmungsfläche (24) und der Übergangsfläche (26) einen Ringspalt (34) bildet. Der Zwischenraum (32) erscheint in der Figur, den komplementären Profilstufen des hinteren Teiles (26.1) der ubergangsfläche (26) bzw der Rückfläche (29) entsprechend, als gekröpfter Kanal mit sich radial nach innen erweiterndem Anfangsabschnitt bei der Glockenbohrung (14) und abgewinkeltem Endabschnitt beim Spalt (34). An mindestens drei gleichmäßig um die Achse (16) verteilten Stellen ist das Umlenkteil (28) mittels je eines Abstandshalters (36) gehalten, die je als Außenbund einer zylindrischen, achsparallel angeordneten Hülse (37) ausgebildet und zwischen der hier radialebenen Rückfläche (29) des Umlenkteiles 828) und der Schulter (26.1.3) des hinteren Teiles (26.1) der Übergangsfläche (26) eingeklemmt sind, wobei in jeder Hülse (37) eine Schraube (56) steckt, deren Schaft in die Glocke (10) geschraubt ist und welche auch (je von axial hinten her) in das Umlenkteil (28) geschraubt ist.

[0013] Der radial äußere,radial nach innen weisende Teil (24.2) der Überströmungsfläche (24) der Glocke (10) sorgt dafür, daß die am Spalt (34) vereinigten Farbteilströme auf dem vorderen Übergangsflächenteil (26.2) bzw auf der Vorderfläche (30) nach radialer Ausbreitung in achsparallele Richtung umgelenkt werden.

[0014] Auf seiner dem Glockenboden (12) zugewandten Rückseite ist das Umlenkteil (28) mit einem Einsatz (38) in einer auf die Vorderseite des Umlenkteiles durchgehenden Ausnehmung (40) desselben versehen, die mittels des Einsatzes ein teilweises Verlangsamen und Umleiten des axial nach vorn gerichteten Teiles der Farbströmung durch die Glockenbohrung (14) auf die Vorderfläche (30) des Umlenkteiles (28) bewirkt. Dazu weist der Einsatz (38) u.a. eine der Bohrung (14) axial folgende axiale Sackbohrung (42) auf, die im Zentrum des Grundes einer scharfkantigen kreiszylindrischen Vertiefung (43) geringer axialer Tiefe ausmündet, deren Durchmesser kleiner ist als der überwiegende Durchmesser der Glockenbohrung (14).

[0015] Die Zerstäuberglocke (10) ist auf ihrer axialen Rückseite mit einem an ihren Boden (12) angeformten kreiszylindrischen Stutzen (48) versehen, in dessen Gewindeeinsatz (49) das axial vordere Ende einer nicht dargestellten Hohlwelle zur Rotation der Glocke (10) um ihre Achse (16) einschraubbar ist. Innerhalb der Hohlwelle liegt koaxial ein bei Drehung der Zerstäuberglocke (10) stillstehendes Farbzuführrohr (45), an dessen axial vorderem Ende eine Farbdüse (51) zentral angeordnet ist, die in der Bohrung (14) an deren Übergang in den trompetenförmigen Endabschnitt Farbe axial nach vorn gegen den im Zentrum des Umlenkteiles (28) sitzenden Einsatz (38) in einem engen Kegelstrahl austreten läßt, wobei ein Teil der Farbe auf den ringförmigen Grund der Einsatzvertiefung (43) gelangt und dort zur Düse (51) zurückgeworfen wird, deren schiefe ebene Stirnfläche (51.1) diesen Farbteil tangential zur Rundung des vorderen Abschnittes der Bohrung (14) reflektiert, während ein anderer Teil der Farbe schräg auf die Umgebung der Vertiefung (43) trifft und auf der Rückfläche (29) zur Kante (28.1) gelangt, wo jener Farbteil dadurch unterteilt wird, daß er zum Teil auf die gegenüberliegende Übergangsfläche (26) wechselt, wo er insoweit mit dem zuerst genannten Farbteil vereinigt wird, der schon auf dieser Ubergangsfläche strömt. Der Hauptstrom der Farbe wird also in den spaltartigen Zwischenraum (32) abgelenkt, von dem aus die Farbe durch den Ringspalt (34) auf die Überströmungsfläche (24) zur Lippe (20) gelangt Die dort an einer Sprühkante (60) mechanisch abgeschleuderten Farbtröpfchen werden mittels einer Ladekante (62) elektrostatisch geladen und im elektrostatischen Feld zu einem zu färbenden Gegenstand, beispielsweise einer Automobilkarosserie, transportiert.

[0016] Eine stufenförmige radiale Erweiterung (15) der Bohrung (14) des Glockenbodens (12) ergibt eine rückwärtig mit einem Innengewinde zum Einschrauben des Gewindeeinsatzes (49) versehene Bohrung (47) des Stutzens (48) Dabei münden mehrere auf den Achsumfang verteilte Schrägbohrungen (66) in die Bohrung (47), die sich durch den Stutzen (48) und eine radiale kreisringförmige Scheibe (78) erstrecken, die auf dem Gewindeeinsatz (49) sitzt und die Schrauben (56) aufnimmt.

[0017] Zwischen dem radial äußeren Rand der Scheibe (78) und der Lippe (20) der Glocke (10) erstreckt sich ein schwach konischer, ein wenig nach vorn divergierender Mantel (80), der an die Lippe (20) angeformt ist und einen ringförmigen Hohlraum (82) radial außen begrenzt, der radial innen durch den Glockenring (18), den Glockenboden (10) sowie den Stutzen (48) begrenzt ist und rückwärtig mittels der Scheibe (78) geschlossen ist. In der Figur von rechts axial anströmende Lenkluft wird vom Mantel zu nur geringer Divergenz gebracht.

Ansprüche

1.) Einrichtung zum Vernebeln flüssiger Farbe, mit einer um eine zentrale Achse (16) rotierbaren Zerstäuberglocke (10), die an ihrem Grund (26.1) einen axialen Durchbruch (Bohrung 14) und eine axial nach vorn und radial nach innen weisende, profilierte, ringförmige, koaxiale Überströmungsfläche (24) aufweist, deren radial innerer Rand mit dem axial vorderen Ende des Durchbruches mittels einer den Grund axial vorn begrenzenden, profilierten, ringförmigen, koaxialen Übergangsfläche (28) verbunden ist; und mit einem koaxialen, zentral durchbrochenen Umlenkteil (28), das mit dem Zentrum seiner axialen Rückfläche (29) dem vorderen Durchbruchende der Glocke axial gegenüberliegt und dessen radial äußerer Rand zusammen mit der Glocke einen Ringspalt (34) bildet, der den ubergang von einer axialen Vorderfläche (30) des Umlenkteiles auf die uberströmungsfläche der Glocke unterbricht, wobei die Übergangsfläche der Glocke einerseits und die axiale Rückfläche sowie radiale Randfläche (31) des Umlenkteiles andererseits einen spaltartigen Raum (32) zwischen Glocke und Umlenkteil begrenzen, welcher nur durch axiale Abstandshalter (36) zwischen Glocke und Umlenkteil örtlich unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Rückfläche (29) des Umlenkteiles (28) und der ihr gegenüberliegende Grundteil (26.1) der Übergangsfläche (26) im Profil je eine stumpfwinklige Stufe aufweisen, die unter Erhaltung des spaltartigen Zwischenraumes (32) derart angeordnet sind, daß die Farbe in einem mittleren Abschnitt (bei 26.1.2) dieses Zwischenraumes gleichzeitig axial nach vorn und radial nach außen strömt; und daß das axial nach hinten vorspringende Zentrum der axialen Rückfläche (29) des Umlenkteiles (28) radial außen durch eine scharfe Umlenkkante (28.1) der Stufe dieser Rückfläche (29) begrenzt ist, während die anderen Profilknicke der zwei komplementären Stufen gerundet sind.

2.) Einrichtung nach Anspruch 1, mit einer einen engen Kelgelstrahl erzeugenden, einen ebene Stirnfläche (51.1) aufweisenden Düse (51), deren axial vorderes Ende in den am Glockengrund (26.1) befindlichen Durchbruch koaxial eingreift, welcher als sich axial nach vorn im Profil konvex erweiternde Bohrung (14) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrum der axialen Rückfläche (29) des Umlenkteiles (28) mit einer kreisrunden, vorzugsweise scharfkantigen Vertiefung (43) versehen ist, deren axiale Länge wesentlich geringer ist als ihr Durchmesser; und daß die Stirnfläche (51.1) der Düse (51) mit der zentralen Achse (16) einen vom rechten Winkel abweichenden Winkel von vorzugsweise 15° bildet.

3.) Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, deren Zerstäuberglocke (10) einen den axialen Durchbruch (14) aufweisenden Boden (12) mit dem Grundteil (26.1) der Übergangsfläche (26), einen anschließenden Ring (18) mit dem Spaltteil (26.2) der Übergangsfläche (26) und eine ringförmige Lippe (20) mit dem axial vordersten sowie radial äußersten Teil(24.2) der Überströmungsfläche (24) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß an die Lippe (20) axial nach hinten ein dorthin schwach konvergierender konischer Mantel (80) angeformt ist, der axial hinter dem Boden (12) endet

Zeichnung