DE1197790B - Electrostatic rotary atomizer for liquid application devices, especially for spray painting - Google Patents
Electrostatic rotary atomizer for liquid application devices, especially for spray paintingInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. CL:Int. CL:
B44dB44d
Deutsche Kl.: 75 a - 22German class: 75 a - 22
Nummer: 1197790Number: 1197790
Aktenzeichen: G 261981 b/75 aFile number: G 261981 b / 75 a
Anmeldetag: 22. Januar 1959 Filing date: January 22, 1959
Auslegetag: 29. Juli 1965Opening day: July 29, 1965
Die Erfindung betrifft einen elektrostatischen Flüssigkeitsauftragszerstäuber mit einem eine kreisförmige Abgabekante aufweisenden, an einen Pol einer Hochspannungsquelle angeschlossenen Flüssigkeitsverteiler und einem Gebläse für einen am Verteiler vorbeigeführten und gegen die zu behandelnde Werkstückfläche gerichteten Luftstrom.The invention relates to an electrostatic liquid applicator atomizer with a circular output edge to a pole of a high voltage source connected liquid distributor and a blower for one passed by the distributor and air flow directed against the workpiece surface to be treated.
Es ist bereits eine Vorrichtung zur Ausbildung feinverteilter Nebel in Form einer Wolke für die Abscheidung im elektrostatischen Feld unter Anwendung eines Hilf sgasstromes-bekannt, bei der ein hohlkegelförmiger Zentrifugalverteiler verwendet wird, von dessen Vorderkante die zu zerstäubende Flüssigkeit abgesprüht wird. Die tangential abgesprühten Farbteilchen werden dabei durch einen aus einer kurz hinter dieser Tangentiäleb6ne liegenden Luftleitung austretenden Luftstrom in die Achsrichtung des Verteilers umgelenkt. Es sind auch nicht nach dem elektrostatischen Prinzip arbeitende Flüssigkeitszerstäuber bekannt, bei denen von einem umlaufenden Verteiler durch Zentrifugalkraft die Flüssigkeit abgeschleudert wird und dann durch Schaufelkanäle eines umlaufenden Rotors nach außen austritt.It is already a device for training finely divided Fog in the form of a cloud for deposition in the electrostatic field using an auxiliary sgasstromes-known, in which a hollow conical centrifugal distributor is used, from the front edge of which the liquid to be atomized is sprayed off. The tangentially sprayed paint particles are thereby made by an air line lying just behind this tangential plane exiting air flow is deflected in the axial direction of the distributor. It's also not electrostatic Principle working liquid atomizer known, with those of a revolving distributor the liquid is thrown off by centrifugal force and then through a paddle channel rotating rotor emerges to the outside.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines elektrostatischen Flüssigkeitszerstäubers der eingangs genannten Gattung, welcher insbesondere für das Spritzlackieren geeignet ist und mit dem ein einer gewissen Werkstückhöhe entsprechender gleichmäßiger Flüssigkeitsteilchenstrom erzeugt werden kann.The aim of the invention is to create an electrostatic liquid atomizer of the type mentioned at the beginning Type that is particularly suitable for spray painting and with that one a certain Workpiece height corresponding uniform liquid particle flow can be generated.
Hierzu sieht die Erfindung vor, daß der Verteiler mit vertikaler Achse feststehend angeordnet ist und daß das Gebläse aus einem unter dem Verteiler gleichachsig angeordneten Radialgebläse besteht, dessen axialer Eingangsquerschnitt größer als der Durchmesser des Verteilers ist.For this purpose, the invention provides that the distributor is arranged stationary with a vertical axis and that the fan consists of a radial fan arranged coaxially under the distributor, whose axial inlet cross-section is larger than the diameter of the distributor.
Neben der Aufgabenlösung hat diese Ausbildung noch den Vorteil, daß die infolge des umlaufenden Radialgebläses über die langsam über die Verteiler-Scheibe fließende Farbe strömende Luft einen gewissen Teil des Lösungsmittels bereits verdampft. Dadurch ist weniger Lösungsmittel in der Farbe enthalten, wenn sie auf das Werkstück auftrifft; folglich trocknet die Farbe schneller, so daß in einem Arbeitsgang ein dickerer Farbüberzug aufgebracht werden kann. Die Zerstäubungsgüte kann durch Regelung der Hochspannung unabhängig von der Teilchengeschwindigkeit der Farbe beim Aufspritzen, welche durch Regelung der Drehzahl des Gebläses vorgenommen wird, erfolgen.In addition to solving the problem, this training also has the advantage that as a result of the circulating Radial fan over the slowly over the distributor disc flowing paint flowing air some of the solvent has already evaporated. Through this there is less solvent in the paint when it hits the workpiece; consequently The paint dries faster, so that a thick coat of paint can be applied in one operation can. The atomization quality can be controlled independently of the particle speed by regulating the high voltage the color when spraying, which is done by regulating the speed of the fan will take place.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gebläse in bezug auf den Verteiler isoliert angeordnet.
Am Verteiler kann ein napfförmiges Uberlauf-Elektrostatischer Rotationszerstäuber
für Flüssigkeitsauftragsvorrichtungen,
insbesondere für das SpritzlackierenAccording to a preferred embodiment, the fan is arranged isolated with respect to the distributor. A cup-shaped overflow electrostatic rotary atomizer can be attached to the distributor
for liquid application devices,
especially for spray painting
Anmelder:Applicant:
General Motors Corporation,General Motors Corporation,
Detroit, Mich. (V. St. A.)Detroit, me. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr. W. Müller-Bore und DipL-Ing. H. Gralfs,
Patentanwälte, Braunschweig, Am Bürgerpark 8Dr. W. Müller-Bore and Dipl.-Ing. H. Gralfs,
Patent attorneys, Braunschweig, Am Bürgerpark 8
Als Erfinder benannt: 'Named as inventor: '
Harold Joseph Reindl, Dayton, Ohio (V. St. A).Harold Joseph Reindl, Dayton, Ohio (V. St. A).
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 23. Januar 1958 (710 665)V. St. v. America January 23, 1958 (710 665)
gefäß vorgesehen sein, in das die Flüssigkeitszuführungsleitung mündet.be provided vessel into which the liquid supply line flows out.
Vorzugsweise sind die radialen Austrittsquerschnitte des Gebläses über die axiale Gebläsehöhe hinweg unterschiedlich bemessen. Der untere Teil der Stege der Austrittsquerschnitte ist vorzugsweise gegenüber der Vertikalen um einen Winkel von etwa 15° geneigt.The radial outlet cross-sections of the fan are preferably greater than the axial fan height differently dimensioned across. The lower part of the webs of the outlet cross-sections is preferably opposite inclined to the vertical by an angle of about 15 °.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen im einzelnen beschrieben;
in dieser zeigt
Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung,An embodiment of the invention is described in detail below with reference to the drawings; in this shows
Fig. 1 is a schematic, perspective view of a device according to the invention,
F i g. 2 einen Schnitt eines Teiles der Vorrichtung, F i g. 3 eine schematische Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des in Fig. 1 dargestellten Erfindungsgegenstandes undF i g. 2 shows a section of part of the device, FIG. 3 is a schematic side view of another Embodiment of the subject matter of the invention shown in FIG. 1 and
Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine Fördereinrichtung, die zu der in den F i g. 1 und 3 veranschaulichten Vorrichtung gehört.4 shows a schematic plan view of a conveyor device, the to the in the F i g. 1 and 3 illustrated apparatus.
Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt eine das Werkstück 22 über eine Stange 24 tragende Förderednrichtung 26 und einen Flüssigkeitszerstäuber 20. Dieser wird von einem Motor 30 angetrieben, welcher ein sich nach unten erstreckendes Lager 32 aus Metall aufweist, das eine Motorwelle 34 aufnimmt. Die Motorwelle ist aus Isoliermaterial hergestellt. Das Lager 32 trägt einen runden, plattenförmigen Verteiler 36, der eine scharfe, messerartige Kante 38 Mt. Auf der Oberseite des Verteilers ist ein napf-The in F i g. The apparatus shown in FIG. 1 comprises a the workpiece 22 via a conveyor 26 carrying a rod 24 and a liquid atomizer 20. This is driven by a motor 30 which has a bearing 32 extending downwards made of metal that receives a motor shaft 34. The motor shaft is made of insulating material. The bearing 32 carries a round, plate-shaped manifold 36 which has a sharp, knife-like edge 38 Mt. On the top of the distributor is a bowl
509 628/47509 628/47
förmiges Überlaufgefäß 40 angebracht, in dem eine Farbzuführungsleitung 42 mündet.shaped overflow vessel 40 attached, in which a paint supply line 42 opens.
Am unteren Ende der Welle 34 ist ein Radialgebläse 50 befestigt. In der oberen Stirnseite des Radialgebläses befindet sich eine Öffnung 52, die etwas unterhalb des Verteilers 36 liegt und größer ist als der Durchmesser des Verteilers. Die untere axiale Stirnseite des Gebläses 50 ist mit einer Platte 56 verschlossen. A radial fan 50 is attached to the lower end of the shaft 34. In the upper face of the Radial fan is an opening 52 which is slightly below the manifold 36 and is larger than the diameter of the manifold. The lower axial end face of the fan 50 is closed with a plate 56.
Der Verteiler 36 ist durch eine Leitung 43 mit dem einen Pol einer Stromquelle 44 von hoher Spannung verbunden, während die Fördereinrichtung 26 über eine Leitung 60 mit dem anderen Pol der Stromquelle verbunden ist. Im Betrieb füllt sich das Überlaufgefäß 40 mit Farbe. Diese fließt dann auf den Verteiler 36 über und anschließend durch die Schwerkraft an die Kante 38 des Verteilers. Während die Farbe von der Kante 38 abtropft, wird sie elektrostatisch geladen und in feinste Teilchen versprüht.The distributor 36 is through a line 43 to one pole of a power source 44 of high voltage connected, while the conveyor device 26 via a line 60 to the other pole of the power source connected is. The overflow vessel fills during operation 40 with color. This then flows over to the distributor 36 and then by gravity to the Edge 38 of the distributor. As the paint drips off the edge 38, it becomes electrostatically charged and sprayed into the finest particles.
Das Radialgebläse 50 wird durch den Motor vorzugsweise mit einer Drehzahl von 3000 U/min angetrieben. Die geladenen Farbteilchen werden dabei durch die Einlaßöffnung 52 nach unten in das Gebläse hineingezogen und dann durch die senkrechten Austrittsschlitze 54 herauegeblasen. Da die Welle 34 aus Isoliermaterial hergestellt ist, wird das Gebläse nicht direkt durch die Leitung 43, aber durch die ständige Berührung mit den geladenen Farbteilchen aufgeladen. Das Gebläse nimmt daher sehr bald nach Beginn des Betriebes die gleiche Ladung wie die Farbteilchen an, was dazu führt, daß nur sehr wenig Farbe auf das Gebläse selbst auftrifft. Diese Farbe kann nach Beendigung des Betriebes dadurch wieder entfernt werden, daß man dem Überlaufgefäß 40 ein Lösungsmittel zuführt, das die geringe, auf dem Rotor abgesetzte Farbmenge wieder entfernt.The radial fan 50 is preferably driven by the motor at a speed of 3000 rpm. The charged paint particles are thereby through the inlet opening 52 down into the blower drawn in and then blown out through the vertical outlet slots 54. As the shaft 34 Made of insulating material, the fan is not driven directly by the pipe 43, but by the constant Contact charged with the charged color particles. The fan therefore slows down very soon Start operating the same charge as the paint particles, which results in very little paint hits the fan itself. This color can be removed again after the end of the operation be that the overflow vessel 40 is supplied with a solvent that has deposited the small amount on the rotor Amount of paint removed again.
Die Fördereinrichtung 26 läuft gemäß F i g. 4 in einer quadratischen Bahn, deren Ecken außerhalb der Farbsprühzone liegen, die in Fig.4 in gestrichelten Linien angedeutet ist. Die Farbe auf dem Werkstück hat daher Zeit, etwas zu trocknen, wenn sich das Werkstück in den Ecken des Quadrates befindet. Das trägt dazu bei, die Nasenbildung in dem Farbauftrag zu vermindern.The conveyor 26 runs according to FIG. 4 in a square path, the corners of which are outside the Paint spray zone, which is indicated in Figure 4 in dashed lines. The color on the workpiece therefore has time to dry a little when the workpiece is in the corners of the square. That helps to reduce the formation of noses in the paint application.
Die Größe und Lage des Verteilers 36 mit Bezug auf die Einlaßöffnung 52 ist so gewählt, daß an der Kante des Verteilers ein erheblicher Sog entsteht, der durch den Rotor erzeugt wird. Wenn beispielsweise ein Gebläserotor von ungefähr 150 mm Durchmesser mit einer Höhe von 65 mm und mit einer Einlaßöffnung 52 von 145 mm Durchmesser verwendet wird, sollte der Verteiler im Falle einer Rotordrehzahl von 3000 U/min einen Durchmesser von etwa 100 mm haben und so angeordnet sein, daß seine Oberseite ungefähr 3 mm über der Oberseite des Gebläserotors liegt. Liegt der Verteiler tiefer als die Oberseite des Rotors, so wird die Tiefe des vom Gebläse abgeschleuderten Sprühstrahles enger, während dann, wenn der Verteiler über dem Gebläse liegt, der Sog ungenügend ist und ein Teil der Farbe nicht in das Gebläse hineingezogen wird.The size and location of the manifold 36 with respect to the inlet port 52 is chosen so that at the The edge of the distributor creates a significant suction that is generated by the rotor. For example, if a fan rotor approximately 150 mm in diameter with a height of 65 mm and with an inlet opening 52 of 145 mm diameter is used, the distributor should be used in the case of a rotor speed of 3000 rpm have a diameter of about 100 mm and be arranged so that its top is approximately 3 mm above the top of the fan rotor. If the distributor is lower than the top of the Rotor, the depth of the spray jet thrown off by the fan becomes narrower, while then, if the distributor is above the fan, the suction is insufficient and some of the paint does not get into that Fan is drawn in.
Bei der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform weist der Zerstäuber 20 einen halbrunden Schild 70 auf, der in der Nähe des äußeren Gebläseumfanges angeordnet ist. Der Schild 70 ist aus Metall und mit der Leitung 43 verbunden. Er hat daher die gleiche Ladung wie der Verteiler 36 und die Farbteilchen. Der Schild stößt also die geladenen Farbteilchen ab, die infolgedessen aus den vom Schild abgewandten Austrittsschlitzen 54 herausgeblasen werden. Etv/as Farbe kann trotzdem durch die in der Nähe des Schildes liegenden Austrittsschlitze hindurchgehen und trifft auf den Schild auf. Dieser Teil der Farbe fließt nach unten durch den Abfluß 72 in den Farbvorratsbehälter zurück.In the case of the in FIG. In the embodiment shown in FIG. 3, the atomizer 20 has a semicircular shield 70 on, which is arranged in the vicinity of the outer circumference of the fan. The shield 70 is made of metal and with the line 43 connected. It therefore has the same charge as the manifold 36 and the paint particles. The shield therefore repels the charged paint particles, which as a result, from those facing away from the shield Outlet slots 54 are blown out. Etv / as color can still be due to the nearness of the shield pass through the exit slots and hit the shield. This part of the paint flows back down through the drain 72 into the paint reservoir.
ίο Wie in F i g. 3 angedeutet ist, besteht die Neigung, daß von dem Boden des Gebläses eine größere Farbmenge 80 abgeschleudert wird als von seinem Oberteil. Dieser Neigung kann man dadurch entgegenwirken, daß man den unteren Teil der Stege der Austrittsschlitze 54 gegen die Senkrechte um ungefähr 15° neigt. Die Stege der Austrittsschlitze können von oben in der einen Richtung und von unten in der anderen Richtung geneigt sein. Der Scheitel der verschieden geneigten Teile kann in einer Ebene liegenίο As in F i g. 3 is indicated, there is a tendency that a greater amount of paint 80 is thrown off from the bottom of the fan than from its top. This tendency can be counteracted by the lower part of the webs of the outlet slots 54 inclines from the vertical by about 15 °. The webs of the outlet slots can from be inclined at the top in one direction and at the bottom in the other direction. The crown of the different inclined parts can lie in one plane
ao oder um den Rotor herum gewellt sein; oder man kann, um eine größere Sprühzone zu erhalten, einige Stege in einer Richtung und die anderen in der entgegengesetzten Richtung neigen.ao or be corrugated around the rotor; or you can use a few to get a larger spray zone Tilt ridges in one direction and the others in the opposite direction.
Claims (6)
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1000 747;
deutsche Auslegeschrift M13557IVc/75c (bekanntgemacht am 15. 3.1956);Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1000 747;
German interpretation document M13557IVc / 75c (published on 15.3.1956);
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