DE4342339A1 - Rotary atomiser for paint spraying - Google Patents

Rotary atomiser for paint spraying

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Abstract

A rotary atomiser (10) has a spray bell (14) driven by a hollow turbine shaft (12), a paint supply tube (16) and holder (18) forming a first annular gap (20) for cleaning agent supply to the bell (14) and a nozzle body (22) fitted to the holder (18). The novelty is that a further annular gap (26), between the nozzle body (22) and the hollow turbine shaft (12), receives part of the cleaning medium from the first annular gap (20) for removing accumulated paint from the periphery of the nozzle body (22) and the shaft (12). Pref. an annular insert (24) is provided on the outlet end of the holder (18) and is made of plastic, pref. PET, PTFE or polyamide.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationszerstäuber mit einem Gehäuse, mit einer von einer Turbine über eine Turbinen­ hohlwelle angetriebenen Sprühglocke, mit einem im Gehäuse befestigten, die Turbinenhohlwelle zentral durchgreifenden hohlzylindrischen Farbrohrträger, in welchem ein für die Einspeisung von Auftragsfluid in die Sprühglocke vorgese­ henes Farbrohr koaxial geführt ist und mit dem Farbrohrträ­ ger einen ersten Ringspalt für die Zufuhr von Reinigungsme­ dium zur Reinigung der Sprühglocke bildet, sowie mit einem am Farbrohrträger austrittsseitig koaxial anschließenden Düsenkörper, welcher erste Ringspalt am Anschluß des Düsen­ körpers am Farbrohrträger endet und über Umlenkkanäle mit einem zweiten Ringspalt zwischen Farbrohr und Düsenkörper verbunden ist.The invention relates to a rotary atomizer with a Housing, with one from a turbine over a turbine hollow shaft driven spray bell, with one in the housing attached, centrally penetrating the turbine hollow shaft hollow cylindrical color tube support, in which one for the Feed of application fluid into the spray bell henes color tube is guided coaxially and with the color tube carrier ger a first annular gap for the supply of cleaning tools dium for cleaning the spray bell, as well as with a connect coaxially to the color tube support on the outlet side Nozzle body, which first annular gap at the connection of the nozzle body ends on the color tube support and with deflection channels a second annular gap between the paint tube and the nozzle body connected is.

Rotationszerstäuber für das Auftragen von Beschichtungs­ fluid, z. B. Lackfarben, sind seit langem bekannt. Ihr Funktionsprinzip beruht darauf, daß zugeführtes Auftrags­ fluid von einer mit hoher Drehzahl, ca. 30 000 bis 60 000 min-1, drehenden Sprühglocke zerstäubt und hierbei auf die zu beschichtende Oberfläche aufgetragen wird. Bei der heute weit verbreiteten Verwendung von elektrisch leit­ fähigem Auftragsfluid, z. B. Wasserlack, wird mittels zu­ sätzlicher Beaufschlagung eines durch Elektroden zwischen dem jeweiligen Rotationszerstäuber und der zu beschichten­ den Oberfläche gebildeten elektrischen Feld die Beschich­ tungsqualität verbessert.Rotary atomizer for the application of coating fluid, e.g. B. paint colors have been known for a long time. Their operating principle is based on the fact that the applied application fluid is atomized by a spray bell rotating at a high speed, approx. 30,000 to 60,000 min -1 , and is thereby applied to the surface to be coated. In today's widespread use of electrically conductive application fluid, for. B. water-based paint, the coating quality is improved by means of an additional application of an electrical field formed by electrodes between the respective rotary atomizer and the surface to be coated.

Unabhängig von der Art des verwendeten Auftragsfluid ist zu beobachten, daß nach einer gewissen Betriebsdauer sich auf der Rückseite der Sprühglocke sowie an der Umfangsfläche des von der mit hoher Drehzahl rotierenden Turbinenhohl­ welle umfaßten Düsenkörpers sich das zerstäubte Auftrags­ fluid niederschlägt. Hierdurch können derart große Schicht­ decken entstehen, daß der ursprünglich ausreichende Ring­ spalt zwischen dem Düsenkörper und der Turbinenhohlwelle vollkommen vom niedergeschlagenen Auftragsfluid angefüllt ist, so daß nach anfänglicher Bremsung der Turbinenwelle diese schließlich zum Stillstand kommt, so daß die Ferti­ gung unterbrochen werden muß, bis diese Betriebsstörung be­ seitigt ist.Regardless of the type of application fluid used, is too observe that after a certain period of operation the back of the spray bell and on the peripheral surface of the turbine hollow rotating at high speed wave atomized the sprayed order fluid precipitates. This allows such a large layer cover arise that the originally sufficient ring gap between the nozzle body and the turbine hollow shaft completely filled with the depressed order fluid is, so that after the initial braking of the turbine shaft this finally comes to a standstill, so that the ferti must be interrupted until this malfunction is sided.

Zu derartigen Anlagerungen von Rückständen des Auftrags­ fluids kommt es insbesondere infolge Überspeisung, d. h. wenn die der Sprühglocke zugeführte Menge an Auftragsfluid größer ist, als von der Sprühglocke auf die zu beschichten­ de Oberfläche übertragen werden kann. Begünstigt wird die­ ser Effekt überdies durch eine Art Venturi-Effekt der mit hoher Drehzahl rotierenden Turbinenhohlwelle, indem eine Sogwirkung entgegen der Beschichtungsrichtung entsteht, wo­ durch ein Teil des zerstäubten Auftragsfluids in die rück­ wärtige Richtung abgelenkt wird und sich dort nieder­ schlägt.Such deposits of backlogs from the order fluids occur particularly as a result of overfeeding, i.e. H. when the amount of application fluid supplied to the spray bell is larger than to coat from the spray bell de surface can be transferred. The is favored This effect is also due to a kind of Venturi effect with high speed rotating turbine hollow shaft by a Suction against the coating direction arises where through part of the atomized application fluid into the back direction is distracted and settles down there beats.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung einen Rotationszerstäuber der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, bei welchem der Aufbau solcher zu Betriebsstörungen führenden Schichten verhindert ist. Based on this state of the art, it is therefore a task the invention a rotary atomizer of the beginning ge named type, in which the structure of such Shifts leading layers is prevented.  

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist vor­ gesehen, daß der zwischen dem Düsenkörper und der Turbinen­ hohlwelle bestehende dritte Ringspalt strömungsmäßig mit dem ersten Ringspalt verbunden ist und daß ein Teil des Reinigungsmediums aus dem ersten Ringspalt in den dritten Ringspalt einströmt und die Umfangsfläche des Farbrohrträ­ gers sowie der Turbinenhohlwelle reinigt, d. h. dort ange­ lagertes Auftragsfluid entfernt.According to the invention, this object is characterized by the solved the features of claim 1. After that is before seen that between the nozzle body and the turbines Hollow shaft existing third annular gap in terms of flow the first annular gap is connected and that part of the Cleaning medium from the first annular gap to the third Annular gap flows and the peripheral surface of the Farbrohrträ gers and the hollow turbine shaft cleans d. H. there stored application fluid removed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein ringförmi­ ger Einsatz vorgesehen, der axial am Farbrohrträger an­ schließt und so einen durch einen Rücksprung der Innenkon­ tur der Turbinenhohlwelle gebildeten Ringraum zwischen dem Farbrohrträger und der Turbinenhohlwelle weitestgehend aus­ füllt und so ein rückwärtiges Abströmen von Fluid, z. B. zum Turbinenlager hin verhindert.According to a preferred embodiment, an annular ger use provided, the axially on the color tube support closes and so one by a return of the inner con tur of the turbine hollow shaft formed between the Paint tube carrier and the turbine hollow shaft as far as possible fills and so a backward outflow of fluid, for. B. to the turbine bearing prevented.

Vorteilhafterweise kann dieser Einsatz, der axial an den Farbrohrträger anschließt, einen Stutzen aufweisen, der in eine hierfür vorgesehene Ausnehmung an der Stirnseite des Farbrohrträgers eingreift. Dabei ist es im Hinblick auf eine einfache Montage vorteilhaft, wenn der Einsatz in den Farbrohrträger eingepreßt ist. In bevorzugter Weise ist der ringförmige Einsatz aus einer Kunststoffmasse gefertigt, wobei vorzugsweise Kunststoffe mit guten Gleiteigenschaf­ ten, z. B. Polyamid (PA), Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Polyethylenterephthalat (PET) zur Anwendung kommen.This insert, which is axially connected to the Color tube support connects, have a nozzle that in a recess provided for this purpose on the end face of the Color tube carrier engages. It is with regard to a simple assembly is advantageous when used in the Color tube support is pressed. The is preferably ring-shaped insert made of a plastic mass, preferably plastics with good sliding properties ten, e.g. B. polyamide (PA), polytetrafluoroethylene (PTFE) or Polyethylene terephthalate (PET) are used.

Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Bildung der strömungsmäßigen Ver­ bindung des ersten Ringspalts mit dem dritten Ringspalt we­ nigstens eine axiale Nut im Anschlußbereich des Farbrohr­ trägers mit dem Düsenkörper in den Farbrohrträger einge­ formt ist. According to a preferred embodiment of the invention it is provided that for the formation of the flow Ver binding of the first annular gap with the third annular gap we at least one axial groove in the connection area of the paint tube carrier with the nozzle body in the paint tube carrier is formed.  

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin­ dung sind Gegenstand der Unteransprüche.These and other advantageous refinements of the Erfin are subject of the subclaims.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spieles sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen sowie besondere Vorteile und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Based on an exemplary embodiment shown in the drawing game should be the invention, advantageous embodiments as well as special advantages and improvements of the invention are explained and described in more detail.

Es zeigt die einzige Figur einen auszugsweisen Längsschnitt durch den vorderen Teil eines Rotationszerstäubers gemäß der Erfindung.The only figure shows a partial longitudinal section through the front part of a rotary atomizer according to the invention.

Ein Rotationszerstäuber 10, von dem hier nur der vordere Teil gezeigt ist, besitzt eine Turbinenhohlwelle 12, an welche stirnseitig eine Sprühglocke 14 angesetzt ist, wel­ che über ein zentral angeordnetes Farbrohr 16 mit Farb­ auftragsfluid gespeist wird. Die Anschlußstellen, über wel­ che das Farbrohr 16 mit dem betreffenden Farbauftragsfluid versorgt wird, sind ebensowenig wie die Einzelheiten der Sprühglocke 14 dargestellt, da diese im Stand der Technik allgemein bekannt sind. Im Hinblick auf die vorliegende Er­ findung ist jedoch von Bedeutung, daß das Farbrohr 16 von einem Farbrohrträger 18 koaxial umfaßt ist, wobei zwischen dem Farbrohr 16 und dem Farbrohrträger 18 ein erster Ringspalt 20 gebildet ist, welcher zur Einspeisung von Rei­ nigungsmedium in die Sprühglocke 14 dient, um dort vorhan­ dene Farbreste im Falle eines Farbwechsels entfernen zu können und so die Sprühglocke 14 zu reinigen.A rotary atomizer 10 , of which only the front part is shown here, has a turbine hollow shaft 12 , to which a spray bell 14 is attached on the face side, which surface is supplied with paint application fluid via a centrally arranged paint tube 16 . The connection points via which the paint tube 16 is supplied with the relevant paint application fluid are just as little as the details of the spray bell 14 , since these are generally known in the art. In view of, the present invention, however, is important that the ink tube 16 comprises coaxially from an ink tube support 18, wherein between the paint tube 16 and the ink tube support 18 is formed a first annular gap 20, which for feeding Rei nigungsmedium in the spraying bell 14 is used to remove existing paint residues in the event of a color change and to clean the spray bell 14 .

Austrittsseitig, d. h. am Sprühglockenseitigen Ende des Farbrohrträgers 18 ist ein Düsenkörper 22 mit dem Farbrohr­ träger 18 verbunden, der dessen Führungsfunktion für das zentral angeordnete Farbrohr 16 übernimmt. Dieser Düsenkör­ per 22 ist leicht auswechselbar, was einer Anpassung bezüg­ lich der jeweiligen Durchmesser von Vorteil ist. Darüber­ hinaus kann auch im Falle von Beschädigungen, z. B. infolge Verschleiß, ein rascher Austausch erfolgen, ohne daß der komplette Farbrohrträger 18 ausgewechselt werden muß.On the outlet side, ie at the spray bell-side end of the paint tube carrier 18 , a nozzle body 22 is connected to the paint tube carrier 18 , which takes over its guiding function for the centrally arranged paint tube 16 . This nozzle body by 22 is easy to replace, which is an adjustment bezüg Lich the respective diameter is advantageous. In addition, even in the event of damage, e.g. B. due to wear and tear, a quick exchange can take place without the complete paint tube support 18 having to be replaced.

Ferner ist in der Schnittdarstellung ein ringförmiger Ein­ satzkörper 24 gezeigt, der stirnseitig an den Farbrohrträ­ ger 18 anschließt und in diesen eingepreßt ist. Dieser ringförmige Einsatz 24 umfaßt unter Bildung eines Ringspal­ tes den Düsenkörper 22. Sinn und Zweck des Einsatzkörpers 24 ist vornehmlich, stirnseitig anstehenden Fluidnebel des Auftragsfluids daran zu hindern, in den zwischen dem Farb­ rohrträger 18 und der Turbinenwelle 12 gebildeten Ringraum und von diesem in das hier nicht gezeigte unterhalb des Zeichnungsausschnittes angeordnete Turbinenlager einzu­ dringen.Furthermore, in the sectional view, an annular A set body 24 is shown, the front end of the Farbrohrträ ger 18 and is pressed into this. This annular insert 24 comprises the nozzle body 22 to form an annular gap. The purpose of the insert body 24 is primarily to prevent fluid mist of the application fluid from the front from penetrating into the annular space formed between the color tube carrier 18 and the turbine shaft 12 and from this penetrating into the turbine bearing (not shown here) arranged below the drawing section.

Zwischen dem Düsenkörper 22 und dem Farbrohr 16 befindet sich ein zweiter Ringraum 21, der mit dem ersten Ringraum über nicht näher dargestellte Umlenkkanäle strömungsmäßig verbunden ist und das Reinigungsfluid aus dem ersten Ring­ spalt 20 zur Sprühglocke 14 leitet.Between the nozzle body 22 and the paint tube 16 there is a second annular space 21 , which is fluidly connected to the first annular space via deflection channels, not shown, and the cleaning fluid from the first ring gap 20 leads to the spray bell 14 .

Entsprechend der Erfindung ist ferner vorgesehen, an der Anschlußstelle des Düsenkörpers 22 an den Farbrohrträger 18 eine weitere strömungsmäßige Verbindung anzuordnen, über welche Reinigungsfluid aus dem ersten Ringspalt 20 in einen zwischen dem Düsenkörper 22 und der Turbinenwelle 12 be­ findlichen dritten Ringspalt 26 einzuspeisen, um hier sowie auf der Rückseite der Sprühglocke 14 angelagerte Rückstände von Niederschlägen von zerstäubtem Auftragsfluid zu entfer­ nen. Auf diese Weise wird sicher verhindert, daß Störungen infolge von derartigen Anlagerungen, die zum Stillstand der Turbinenwelle 12 führen können, auftreten.According to the invention it is further provided to arrange a further flow connection at the junction of the nozzle body 22 to the paint tube support 18 , via which cleaning fluid from the first annular gap 20 into a be between the nozzle body 22 and the turbine shaft 12 be sensitive third annular gap 26 , to feed here and on the back of the spray bell 14 deposits of deposits of nebulized application fluid to remove NEN. In this way it is reliably prevented that faults occur as a result of such deposits which can lead to the turbine shaft 12 coming to a standstill.

Das Einsatzstück 24 ist vorzugsweise aus einem Kunststoff mit günstigen Gleiteigenschaften gefertigt. Dies ist inso­ fern von Bedeutung, als zum Zwecke einer möglichst weitge­ henden Verhinderung des Einströmens von Farbauftragfluidne­ bel in Richtung Turbinenlager die Spaltweiten zwischen dem Einsatzstück 24 und der Turbinenwelle 12 sehr eng gehalten werden. Dabei kann sich unter Umständen im Betrieb, z. B. bei zu großem Lagerspiel der Turbinenwelle, die Spaltweite bis auf 0 reduzieren, so daß es örtlich zu Kontakt zwischen der Turbinenwelle 12 und dem Einsatzstück 24 kommen kann. Gute Gleiteigenschaften können hierbei weitergehende Aus­ wirkungen, insbesondere Zerstörung der Turbinenwelle, be­ grenzen.The insert 24 is preferably made of a plastic with favorable sliding properties. This is of importance insofar as the gap widths between the insert 24 and the turbine shaft 12 are kept very narrow for the purpose of preventing the inflow of paint application fluids in the direction of the turbine bearing as far as possible. Under certain circumstances, this can occur during operation, e.g. B. with too large bearing play of the turbine shaft, reduce the gap width to 0, so that there may be local contact between the turbine shaft 12 and the insert 24 . Good sliding properties can limit further effects, in particular destruction of the turbine shaft.

Claims (7)

1. Rotationszerstäuber (10) mit einem Gehäuse, mit einer von einer Turbine über eine Turbinenhohlwelle (12) angetriebenen Sprühglocke (14), mit einem im Gehäuse befe­ stigten, die Turbinenhohlwelle (12) zentral durchgreifenden hohlzylindrischen Farbrohrträger (18), in welchem ein für die Einspeisung von Auftragsfluid in die Sprühglocke (14) vorgesehenes Farbrohr (16) koaxial geführt ist und mit dem Farbrohrträger (18) einen ersten Ringspalt (20) für die Zu­ fuhr von Reinigungsmedium zur Reinigung der Sprühglocke (14) bildet, mit einem austrittsseitig am Farbrohrträger (18) koaxial anschließenden Düsenkörper (22), welcher erste Ringspalt (20) am Anschluß des Düsenkörpers (22) am Farb­ rohrträger (18) endet und über Umlenkkanäle mit einem zwei­ ten Ringspalt (21) zwischen Farbrohr (16) und Düsenkörper (22) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Ringspalt (26) zwischen dem Düsenkörper (22) und der Turbi­ nenhohlwelle (12) mit dem ersten Ringspalt (20) strömungs­ mäßig verbunden ist, daß ein Teil des Reinigungsmediums aus dem ersten Ringspalt (20) in den dritten Ringspalt (26) einströmt und angelagertes Auftragsfluid von der Umfangs­ fläche des Düsenkörpers (22) und der Turbinenhohlwelle (12) entfernt.1. rotary atomizer (10) having a housing with a shaft driven by a turbine through a turbine sleeve shaft (12) spray bell (14), with a BEFE in the housing stigten, the turbine sleeve shaft (12) centrally penetrating hollow cylindrical ink pipe carrier (18) in which a provided for the supply of application fluid in the spray bell ( 14 ) provided paint tube ( 16 ) is coaxial and forms a first annular gap ( 20 ) for supplying cleaning medium for cleaning the spray bell ( 14 ) with the paint tube carrier ( 18 ), with an outlet side on the color tube carrier ( 18 ) coaxially adjoining nozzle body ( 22 ), which first annular gap ( 20 ) ends at the connection of the nozzle body ( 22 ) on the color tube carrier ( 18 ) and via deflection channels with a two-th annular gap ( 21 ) between the color tube ( 16 ) and the nozzle body ( 22 ) is connected, characterized in that a third annular gap ( 26 ) between the nozzle body ( 22 ) and the turbine is hollow shaft ( 12 ) with the first annular gap ( 20 ) is connected in terms of flow that part of the cleaning medium flows from the first annular gap ( 20 ) into the third annular gap ( 26 ) and accumulated application fluid from the peripheral surface of the nozzle body ( 22 ) and Hollow turbine shaft ( 12 ) removed. 2. Rotationszerstäuber nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am austrittsseitigen Ende des Farbrohr­ trägers (18) ein ringförmiger Einsatz (24) vorgesehen ist, welcher einen durch einen Rücksprung der Innenkontur der Turbinenhohlwelle (12) gebildeten Ringraum zwischen dem Farbrohrträger (18) und der Turbinenhohlwelle (12) weitest­ gehend ausfüllt und ein rückwärtiges Abströmen von Fluid, z. B. zum Turbinenlager hin, verhindert. 2. Rotary atomizer according to claim 1, characterized in that at the outlet end of the color tube carrier ( 18 ) an annular insert ( 24 ) is provided, which is formed by a recess of the inner contour of the turbine hollow shaft ( 12 ) annular space between the color tube carrier ( 18 ) and the turbine hollow shaft ( 12 ) fills as far as possible and a backward outflow of fluid, for. B. to the turbine bearing prevented. 3. Rotationszerstäuber nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der ringförmige Einsatz (24) aus Kunst­ stoff gefertigt ist.3. Rotary atomizer according to claim 2, characterized in that the annular insert ( 24 ) is made of plastic. 4. Rotationszerstäuber nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der ringförmige Einsatz (24) aus Poly­ ethylenterephthalat (PET) besteht.4. Rotary atomizer according to claim 3, characterized in that the annular insert ( 24 ) consists of polyethylene terephthalate (PET). 5. Rotationszerstäuber nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der ringförmige Einsatz (24) aus Polyte­ trafluorethylen (PTFE) besteht.5. Rotary atomizer according to claim 1, characterized in that the annular insert ( 24 ) consists of Polyte trafluorethylene (PTFE). 6. Rotationszerstäuber nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der ringförmige Einsatz (24) aus Polyamid (PA) besteht.6. Rotary atomizer according to claim 3, characterized in that the annular insert ( 24 ) consists of polyamide (PA). 7. Rotationszerstäuber nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur strömungsmäßigen Verbindung des ersten Ringspalts (20) mit dem dritten Ringspalt (26) wenigstens eine axiale Nut vorgesehen ist, die im Anschlußbereich des Farbrohrträgers (18) mit dem Dü­ senkörper (22) in den Farbrohrträger (18) eingeformt ist.7. Rotary atomizer according to one of the preceding claims, characterized in that for the fluid connection of the first annular gap ( 20 ) with the third annular gap ( 26 ) at least one axial groove is provided which in the connection region of the paint tube carrier ( 18 ) with the nozzle lower body ( 22 ) is molded into the paint tube support ( 18 ).
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