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Title:
FLUID APPLICATION DEVICE WITH ROTATING SPRAY DISC
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/034520
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fluid application device (10), for the application of fluids to moving surfaces, comprising a rotor housing (12) in which one or several spray rotors (22) are provided, each spray rotor (22) being fitted with an application device for a spray disc (38). Said spray disc (38) comprises a disc base (46) and the fluid is applied to the disc base (46) by means of a fluid introduction device (30). The fluid is fed to the centre of the disc base (46), or the fluid introduction has a free tube end (52) which opens in the direction of the disc base (46) and said free tube end (52) forms an annular gap (h) with the disc base (46).

Inventors:
HESS GUENTER (DE)
WALZ STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/009626
Publication Date:
May 02, 2002
Filing Date:
August 21, 2001
Export Citation:
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Assignee:
WEITMANN & KONRAD FA (DE)
HESS GUENTER (DE)
WALZ STEFAN (DE)
International Classes:
B05B3/02; B05B3/08; B05B3/10; B41F7/30; B41F23/02; D06B1/02; (IPC1-7): B41F7/30; B05B3/10; B41F23/02; D06B1/02
Foreign References:
EP0022333A11981-01-14
FR2104711A11972-04-21
EP0796662A21997-09-24
DE2058667B11972-05-25
US5778911A1998-07-14
Attorney, Agent or Firm:
Steimle, Josef (Fuhlendorf, Steimle & Becker Postfach 10 37 62 Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Flüssigkeitsauftragsvorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeit (54) auf bewegte Flächen, mit einem Rotorengehäuse (12), in welchem ein oder mehrere Sprührotoren (22) vorgesehen sind und jeder Sprührotor (22) mit einer Antriebseinrichtung für einen Sprühteller (38) ausgestattet ist, wobei der Sprühteller (38) einen Tellerboden (46) aufweist und die Flüssigkeit (54) mittels einer Flüssigkeitszuführeinrichtung (30) auf den Tellerboden (46) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigeit im Zentrum des Tellerbodens (46) zugeführt wird.
2. Flüssigkeitsauftragsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (54) koaxial zur bzw. im Zentrum der Drehachse der Antriebseinrichtung und des Sprühtellers (38) zugeführt wird.
3. Flüssigkeitsauftragsvorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeit (54) auf bewegte Flächen, mit einem Rotorengehäuse (12), in welchem ein oder mehrere Sprührotoren (22) vorgesehen sind und jeder Sprührotor (22) mit einer Antriebseinrichtung für einen Sprühteller (38) ausgestattet ist, wobei der Sprühteller (38) einen Tellerboden (46) aufweist und die Flüssigkeit (54) mittels einer Flüssigkeitszuführung (30) auf den Tellerboden (46) aufgebracht wird, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitszuführung (30) ein freies Rohrende (52) aufweist, welches in Richtung des Tellerbodens (46) zeigt und das freie Rohrende (52) zum Tellerboden (46) einen Ringspalt mit der Höhe (h) bildet.
4. Flüssigkeitsauftragsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (h) des Ringspaltes konstant ist.
5. Flüssigkeitsauftragsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (h) des Ringspaltes einstellbar ist.
6. Flüssigkeitsauftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (h) des Ringspaltes eine Funktion des Innendurchmessers (D) des freien Rohrendes ist.
7. Flüssigkeitsauftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis D : h im Bereich von 1 : 1 bis 4 : 1, insbesondere bei 2 : 1 liegt.
8. Flüssigkeitsauftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt eine kreisrunde Form besitzt.
9. Flüssigkeitsauftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt eine elliptische Form besitzt.
10. Flüssigkeitsauftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Rohrende (52) einen von 90° verschiedenen Winkel zur Ebene des Tellerbodens aufweist.
Description:
FLÜSSIGSKEITAUFTRAGSVORRICHTUNG MIT ROTIERENDEN SPRÜTELLERN Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsauftragsvorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeit auf bewegte Flächen, mit einem Rotorengehäuse in welchem ein oder mehrere Sprührotoren vorgesehen sind und jeder Sprührotor mit einer Antriebseinrichtung für einen Sprühteller ausgestattet ist, wobei der Sprühteller einen Tellerboden aufweist und die Flüssigkeit mittels einer Flüssigkeitseinrichtung auf den Tellerboden aufgebracht wird.

Aus der DE-A-20 58 667 ist eine Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeit auf bewegte Flächen bekannt geworden, welche ein Rotorengehäuse aufweist, in welchem eine Vielzahl von Sprühtellern angeordnet sind. Diese Sprühteller besitzen jeweils eine vertikale Drehachse, wobei die Drehachsen mit ihrem oberen Ende in einer Keilriemenscheibe enden. Diese Keilriemenscheiben werden über einen einzigen Keilriemen angetrieben. Unterhalb dieses Antriebs befindet sich eine Lagerbox, über welche die gesamte Dreheinheit am Rotorengehäuse gelagert ist. Unterhalb dieser Lagerbox befindet sich der nach oben offene, napfförmige Sprühteller, in welchen die zu versprühende Flüssigkeit über eine Leitung eingeleitet wird.

Es hat sich herausgestellt, dass nicht nur die Reinigung der gesamten Sprühvorrichtung relativ kompliziert und aufwendig ist, da der Ausbau des Sprühtellers einen Abbau der Riemenscheibe sowie der gesamten Lagerung erfordert, sondern auch das Sprühbild unbefriedigend ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsauftragsvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei welcher zum einen die Reinigung des Sprühtellers wesentlich vereinfacht ist, zum anderen ein besseres Sprühbild erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Flüssigkeitsauftragsvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Flüssigeit im Zentrum des Tellerbodens zugeführt wird.

Aus dem oben genannten Stand der Technik sowie aus der EP-A-0 796 662 ist ein Sprühteller bekannt, dessen Tellerboden einen eingezogenen Bereich aufweist, in welchen ein Rohrende einer Flüssigkeitszuführung einmündet. Über dieses Rohrende wird die zu versprühende Flüssigkeit dezentral zugeführt. Um diese Flüssigkeit nun möglichst gleichmäßig innerhalb des Sprühtellers zu verteilen, ist dieser zweistufig aufgebaut und besitzt zwischen den beiden Tellerhälften Führungskanäle zum Verteilen der Flüssigkeit.

Ein derartiger Aufbau ist nicht nur kompliziert, sondern es setzt sich auch leicht Schmutz an, der nicht mehr oder nur mit großem Aufwand entfernt werden kann. Selbst wenn das Sprühbild bei einem neuen Sprühteller relativ homogen ist, so wird es schon nach kürzester Zeit durch die Ablagerungen am Sprühteller und an den Verteilerkanälen verändert und gestört. Ein derartiger Aufbau garantiert also nicht, dass die Flüssigkeit über einen längeren Zeitraum über den Umfang gleichmäßig verteilt und abgeschleudert wird.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Flüssigkeit zentral auf den Tellerboden aufgegeben, so dass sich eine spezielle Vorrichtung zum Verteilen der Flüssigkeit erübrigt.

Aufgrund der zentralen Aufgabe wird die Flüssigkeit stetig in Richtung des Randes geleitet und gleichmäßig verteilt, beschleunigt und abgeschleudert.

Durch die zentrale Wasserzuführung können sowohl Minimalmengen als auch Maximalmengen gleichmäßig auf dem Tellerboden verteilt werden, d. h. es kann eine Flüssigkeitsmenge zwischen 4 ml/min und 4.000 ml/min, insbesondere 10 ml/min bis 2.700 ml/min Wasser gleichmäßig verteilt und somit auch gleichmäßig abgeschleudert und versprüht werden. Innerhalb dieses Mengenbereichs ist sichergestellt, dass am Tellerrand keine Tropfenablösung entsteht, die zu einem unregelmäßigen Sprühbild führt. Auch eine Lamellenablösung, die in der Regel bei zu großen zugeführten Flüssigkeitsmengen entsteht, tritt nicht auf. Im o. a. Flüssigkeitsmengenbereich erfolgt eine regelmäßige Fadenablösung, die zu einem gleichmäßigen Sprühbild führt.

Dadurch, dass die Flüssigkeit koaxial zur Drehachse der Antriebseinrichtung und des Sprühtellers zugeführt wird, wird das Wasser ähnlich wie bei einer Kapillare aus dem Rohrende abgesaugt.

Die eingangs genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Flüssigkeitsauftragsvorrichtung der eingangs genannten Art auch dadurch gelöst, dass die Flüssigkeitszuführung ein freies Rohrende aufweist, welches in Richtung des Tellerbodens zeigt und das freie Rohrende zum Tellerboden einen Ringspalt mit der Höhe h bildet. Diese Lösung kann in Kombination mit der eingangs genannten Lösung, jedoch auch als selbständige Lösung gesehen werden. Durch die Ausbildung eines Ringspaltes mit einer konstanten Höhe h wird der Vorteil erzielt, dass das Wasser unmittelbar nach dem Austritt aus der Öffnung des Rohrendes nach allen Seiten gleichmäßig verteilt wird und auf den Tellerboden abströmen kann. Durch den Ringspalt mit konstanter Höhe h wird vermieden, dass das Wasser in eine bevorzugte Richtung ausläuft, was z. B. bei der Vorrichtung der EP-A-0 796 662 der Fall ist. Die Fläche der Auslassöffnung des freien Rohrendes ist bevorzugt parallel zur Tellerebene.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Höhe des Ringspaltes einstellbar ist. Durch diese Maßnahme kann die Flüssigkeitsauftragsvorrichtung optimal an die aufzutragende Flüssigkeitsmenge angepasst werden. Insbesondere bei sehr geringen aufzutragenden Mengen wird die Höhe des Ringspaltes verringert und bei großen aufzutragenden Flüssigkeitsmengen vergrößert. Dadurch wird ein laminares Abströmen der Flüssigkeit aus der Öffnung des Rohrendes sichergestellt.

Diese Einstellung erfolgt vorzugsweise automatisch und in Abhängigkeit der zugeführten Flüssigkeitsmenge und/oder der Flüssigkeitsart.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Höhe h des Ringspaltes eine Funktion des Innendurchmessers D des freien Rohrendes ist. Insbesondere bei Rohrenden mit großem Innendurchmesser D wird die Höhe h gering gehalten und bei Rohrenden mit kleinem Innendurchmesser D relativ groß gehalten. Selbstverständlich spielt auch die Viskosität der zu versprühenden Flüssigkeit eine Rolle, die jedoch möglichst konstant gehalten wird. Das Verhältnis von D : h liegt im Bereich von 1 : 1 bis 4 : 1, insbesondere bei 2 : 1.

Bei Ausführungsvarianten ist vorgesehen, dass der Ringspalt eine kreisrunde Form oder eine elliptische Form aufweist. Bei orthogonal zur Ebene des Tellerbodens stehenden freien Rohrenden weist der Ringspalt in der Regel eine kreisrunde Form auf, wohingegen bei schräg, d. h. unter einem von 90° verschiedenen Winkel zur Ebene des Tellerbodens ausgerichteten freien Rohrenden der Ringspalt eine elliptische Form besitzt.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Dabei zeigen : Figur 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Flüssigkeitsauftragsvorrichtung mit horizontal ausgerichtetem Sprühteller ; und Figur 2 einen Schnitt durch ein Rohrende sowie einen Teil des Tellerbodens.

Die Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine insgesamt mit 10 bezeichnete Flüssigkeitsauftragsvorrichtung, die z. B. in Druckereimaschinen benutzt wird, um Papierbahnen zu befeuchten. Derartige Vorrichtungen werden jedoch auch in der Textilindustrie benutzt, um Stoffbahnen mit Flüssigkeiten zu besprühen. Die Flüssigkeitsauftragsvorrichtung 10 weist ein in der Regel aus Blech bestehendes Rotorengehäuse 12 auf, welches aus einem Oberteil 14 und einem Unterteil 16 besteht.

Das Unterteil 16 ist im Wesentlichen als Auffangwanne ausgebildet und besitzt einen Ablauf 18, durch welchen angesammelte Flüssigkeit 54 abströmen kann. Das Oberteil 14 ist mit einer Trennwand 20 versehen, an welcher eine Vielzahl von Sprührotoren 22 befestigt sind. Das Oberteil 14 weist ebenfalls einen Ablauf 24 auf, welcher in den Ablauf 18 mündet. Auch die Trennwand 20 ist als Flüssigkeitswanne 26 ausgebildet, wobei eine Seitenwand der Flüssigkeitswanne 26 von einer Schieberleiste 28 gebildet wird. Über die Schieberleiste 28 kann die Größe einer Blendenöffnung eingestellt werden, durch welche die zu versprühende Flüssigkeit 50 aus der Flüssigkeitsauftragsvorrichtung 10 ausgesprüht wird. Innerhalb des Oberteils 14 befindet sich noch eine Flüssigkeitszuführung 30, die von einer Speiseleitung 32 gespeist wird. Aus Figur 1 ist deutlich erkennbar, dass die Trennwand 20 den mit Flüssigkeit 54 beaufschlagten Innenraum des Oberteils 14 von einem flüssigkeitsfreien Raum, der sich unterhalb der Trennwand 20 befindet, trennt. Die Trennwand 20 trennt also einen Sprühbereich 34 von einem Antriebsbereich 36.

Im Sprühbereich 34 befindet sich ein Sprühteller 38, der mit einem Kupplungselement 40 am oberen Ende einer Antriebswelle 42 befestigt ist. Dies erfolgt entweder mittels einer Madenschraube 44 oder mittels Drehmitnehmer, die entweder am Kupplungselement 40 oder an der Antriebswelle 42 vorgesehen sind. Auf jeden Fall kann der Sprühteller 38 mittels des Kupplungselements 40 einfach auf das obere Ende der Antriebswelle 42 aufgesteckt und befestigt werden. Die Achse des Sprühtellers 38 kann auch einen Winkel zur Vertikalen einschließen.

Der Sprühteller 38 wird über die Flüssigkeitszuführung 30 zentral mit Flüssigkeit 54 versorgt. Die Flüssigkeit 54 wird mittels eines Rohrendes 52 der Flüssigkeitszuführung 30 in die Mitte des Sprühtellers 38 aufgebracht, so dass sie sich gleichmäßig verteilen kann.

Der Sprühteller 38 besitzt einen Tellerboden 46 sowie einen Tellerrand 48, über welche die zu versprühende Flüssigkeit, die mittels der Flüssigkeitszuführung 30 aufgebracht wird, verteilt und, wie bei 50 angedeutet, abgeschleudert wird.

Deutlich zu erkennen ist, dass die Oberfläche des Tellerbodens 46 sowie die Oberfläche des Tellerrandes 48 einen stetigen Verlauf besitzen, insbesondere deshalb, weil das Kupplungselement 40 an der Unterseite des Sprühtellers 38 befestigt ist und somit den die Flüssigkeit 54 verteilenden Tellerboden 46 nicht beeinflusst. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Tellerboden 46 eben ausgebildet und waagerecht ausgerichtet. Es sind jedoch auch Varianten denkbar, bei denen der Tellerboden 46 zwar einen stetigen Verlauf besitzt, jedoch konkav und/oder konvex gewölbt ist und/oder die Antriebswelle 42 einen Winkel zur Vertikalen einschließt, d. h. der Tellerboden 46 geneigt ist.

Die Oberfläche sowohl des Tellerbodens 46 als auch des Tellerrandes 48 ist strukturiert, z. B. sandgestrahlt. Die Oberflächenrauigkeit entspricht dabei einer 40'er bis 400'er, insbesondere einer 80'er Körnung. Es ist jedoch auch denkbar, dass lediglich der Tellerboden 46 sandgestrahlt ist, der Tellerrand 48 jedoch radial verlaufende Nuten bzw.

Einkerbungen aufweist, die dafür sorgen, dass aufgrund der hohen Winkelgeschwindigkeit am Tellerrand die Flüssigkeit 54 noch mit Sicherheit mitgenommen und beschleunigt wird, so dass sie gleichmäßig in Form einer Fadenablösung abgeschleudert wird.

Vorteilhaft ist der Sprühteller 38 als Spritzgussteil bzw. ein Druckgussteil und daher preiswert herzustellen.

Die Figur 2 zeigt andeutungsweise das Rohrende 52, aus welchem die Flüssigkeit 54 austritt und auf den Tellerboden 46 des Sprühtellers 38 auftrifft. Dabei ist das freie Ende des Rohrendes 52 mit der Höhe h vom Tellerboden 46 beabstandet und bildet zu diesem einen Ringspalt, welcher über den gesamten Umfang diese Höhe h aufweist. Der Innendurchmesser des freien Rohrendes 52 beträgt D. Bei der in der Fig. 2 dargestellten Anordnung des Rohrendes 52, welches orthogonal zur Ebene des Tellerbodens 46 ausgerichtet ist, besitzt der Ringspalt eine kreisrunde Form. Ist die Achse des freien Rohrendes geneigt, d. h. zur Ebene des Tellerbodens 46 nicht orthogonal ausgerichtet, dann nimmt der Ringspalt eine Ellipsenform an. Außerdem ist aus der Figur 2 noch ersichtlich, dass das freie Rohrende 52 koaxial zur Drehachse 42 des Sprühtellers 38 ausgerichtet ist.




 
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