Die Erfindung betrifft einen Zerstäuber, insbesondere einen Rotationszerstäuber,
sowie ein zugehöriges Betriebsverfahren.
Bei der Lackierung von Bauteilen (z.B. Kraftfahrzeugkarosserieteilen)
wird das jeweilige Beschichtungsmittel (z.B. Füller, Basislack, Klarlack) in
der Regel durch Zerstäuber (z.B. Hochrotations-Luft- oder Ultraschallzerstäuber)
zerstäubt und mittels Lenkluft und elektrostatischer Aufladung des Beschichtungsmittels
auf das zu beschichtende Bauteil aufgetragen. Bei einer Lackierung mit Nasslack
verliert der Nasslack bei der Zerstäubung und während der Applikation
vor allem leicht flüchtige Bestandteile, wie Lösemittel bei lösemittelbasierten
Lacken oder Wasser bei Wasserlacken, die in die Umgebungsluft abdunsten. Dadurch
verändert sich der prozentuale Festkörperanteil des applizierten Nasslacks
gegenüber dem prozentualen Festkörperanteil des Nasslacks vor der Zerstäubung.
Zum einen wird diese Zunahme des Festkörperanteils bei der Applikation
von den Applikationsparametern bestimmt, wie beispielsweise Drehzahl des Rotationszerstäubers,
Ausflussmenge, Lenkluftmenge und Lackierabstand.
Zum anderen wird die Zunahme des Festkörperanteils bei der Applikation
von den Umgebungsbedingungen beeinflusst, wie beispielsweise Luftfeuchtigkeit, Luftsinkgeschwindigkeit
und Lufttemperatur in der Lackierkabine, da diese Umgebungsbedingungen die Abdunstung
des Lösemittelanteils bzw. des Wasseranteils beeinflussen.
Bei den bekannten Lackieranlagen zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarosserieteilen
wird deshalb ein großer Aufwand betrieben, um den Lufthaushalt in der Lackierkabine
konstant zu halten, damit die Abdunstbedingungen und damit die Zunahme des Festkörperanteils
bei der Applikation möglichst konstant bleiben. Nachteilig an den bekannten
Lackieranlagen ist also der große apparative Aufwand für die Klimatisierung
der Lackierkabine.
In der am häufigsten verwendeten Variante zur Klimatisierung
der Lackierkabinen erfolgt ein Heizen und Befeuchten mittels Heizregister und Wäscher.
Hierbei ist die Abhängigkeit von der Wetterlage nachteilig, aufgrund nicht
zu korrigierender Wetterlagen (z.B. Sommer mit feuchter Luft). Bei ungeeigneten
Umgebungsbedingungen können deshalb Lackierfehler auftreten, wie z.B. Läufer
und stark schwankende Lackierergebnisse. Darüber hinaus erfordert diese Variante
der Klimatisierung einen großen Energieeinsatz.
In einer anderen Variante der Klimatisierung erfolgt dagegen eine
Vollklimatisierung analog üblichen Klimaanlagen mit einer kombinierten Kühlung
und Entfeuchtung, wodurch der Energieaufwand allerdings nochmals steigt.
Aus US2005/0181142A1 ist es bekannt, den Beschichtungsmittelstrahl
eines Rotationszerstäubers mit einem Hüllstrom von klimatisierter Luft
zu umgeben, wobei der Hüllstrom an der Außenseite des Beschichtungsmittelstrahls
definierte Abdunstbedingungen herstellt, so dass der Aufwand für die Klimatisierung
der gesamten Lackierkabine verringert werden kann. Der Hüllstrom wird hierbei
von einem separaten Adapter abgegeben, der ringförmig ausgebildet ist und im
Betrieb außen auf dem Zerstäubergehäuse sitzt. Diese bekannte Art
der Hüllstromerzeugung weist jedoch zahlreiche Nachteile auf.
Zum einen stört der zusätzliche Adapter die ansonsten glatte
Außenkontur des Rotationszerstäubers, wodurch die Verschmutzungsneigung
erhöht und die Reinigung des Rotationszerstäubers erschwert wird.
Zum anderen muss die Zuleitung der klimatisierten Luft zu dem Adapter
über zusätzliche Schläuche erfolgen, die bei häufigen und schnellen
Bewegungen des Lackierroboters durch Materialermüdung belastet werden und schließlich
abreißen können.
Darüber hinaus behindert der zusätzliche Adapter die Handhabung
des Rotationszerstäubers, da die Außenabmessungen und die Massenträgheit
des Rotationszerstäubers durch den zusätzlichen Adapter zunehmen. Beispielsweise
kann der Rotationszerstäuber mit dem zusätzlichen Adapter aufgrund der
größeren Außenabmessungen nicht mehr in kleine Öffnungen eingeführt
werden, um dort befindliche Oberflächen zu beschichten.
Ein weiterer Nachteil des zusätzlichen Adapters besteht in dem
relativ großen axialen Abstand zwischen den Hüllstromdüsen in dem
Adapter und der Glockentellerzerstäubungskante, so dass Energie und Menge des
Hüllstroms in der Regel nicht ausreichen, um wirklich definierte Abdunstbedingungen
zu erreichen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die bekannten Lackieranlagen
zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch einen Zerstäuber und ein entsprechendes
Betriebsverfahren gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.
Im Rahmen der Erfindung wird der Hüllstrom jedoch im Gegensatz
zu dem vorstehend diskutierten Stand der Technik nicht durch einen separaten Adapter
abgegeben, sondern durch Hüllstromdüsen, die in den Zerstäuber baulich
integriert sind.
Diese bauliche Integration der Hüllstromdüsen in den Zerstäuber
bietet den Vorteil, dass die glatte Außenkontur des Zerstäubergehäuses
durch die Hüllstromtechnik nicht gestört wird, so dass die Verschmutzungsneigung
und die Reinigungsfreundlichkeit des Zerstäubers nicht beeinträchtigt
wird.
Darüber hinaus ermöglicht es die bauliche Integration der
Hüllstromdüsen in den Zerstäuber, dass die klimatisierte Luft für
den Hüllstrom über den normalen Anschlussflansch des Zerstäubers
zugeführt wird. Dadurch können die im Stand der Technik vorgesehenen separaten
Schläuche zur Zuleitung der klimatisierten Luft entfallen, wodurch das Problem
der Schlauchabrisse entfällt.
Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung vorteilhaft eine
Verringerung des axialen Abstands zwischen den Hüllstromdüsen und der
Glockentellerabsprühkante, so dass Energie und Menge des Hüllstroms ausreichen,
um wirklich definierte Abdunstbedingungen herzustellen.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Integration der
Hüllstromdüsen in den Zerstäuber besteht in der besseren Handhabung,
da die Außenabmessungen und die Massenträgheit des erfindungsgemäßen
Zerstäubers gegenüber einem herkömmlichen Zerstäuber ohne Hüllstromtechnik
kaum oder gar nicht erhöht sind.
Die bauliche Integration der Hüllstromdüsen in den Zerstäuber
kann im Rahmen der Erfindung beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Hüllstromdüsen
in dem Zerstäubergehäuse angeordnet sind. Es besteht jedoch alternativ
auch die Möglichkeit, dass die Hüllstromdüsen in einem Lenkluftring
oder einem sonstigen integralen Bauteil des Zerstäubers angeordnet sind.
Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, die Abdunstbedingungen
und damit die Veränderung des Festkörperanteils bei der Applikation dadurch
zu beeinflussen, dass in der Umgebung des Beschichtungsmittelstrahls ein definiertes
Mikroklima erzeugt wird, so dass eine aufwendige Klimatisierung der gesamten Lackierkabine
weniger wichtig ist oder sogar entfallen kann.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche Lackieranlagen beschränkt,
bei denen auf eine herkömmliche Klimatisierung der Lackierkabine verzichtet
wird, sondern umfasst auch Lackieranlagen, bei denen zusätzlich zu der Schaffung
eines definierten Mikroklimas in der Umgebung des Beschichtungsmittelstrahls eine
Klimatisierung der gesamten Lackierkabine erfolgt.
Die Erfindung sieht einen Zerstäuber vor, der zusätzlich
zu einem Applikationselement (z.B. einem Glockenteller) zur Applikation eines Beschichtungsmittelstrahls
auf ein zu beschichtendes Bauteil mindestens eine Hüllstromdüse aufweist,
über die ein klimatisierter Hüllstrom abgegeben wird, der den Beschichtungsmittelstrahl
mindestens teilweise umgibt und dadurch in der Umgebung des Beschichtungsmittelstrahls
ein definiertes Mikroklima erzeugt, was für vorgegebene Abdunstbedingungen
sorgt. Vorzugsweise umgibt der klimatisierte Hüllstrom den Beschichtungsmittelstrahl
mantelförmig auf seinem gesamten Umfang und/oder auf seiner gesamten Länge
zwischen dem Applikationselement und dem zu beschichtenden Bauteil.
Im Rahmen der Klimatisierung des Hüllstroms besteht die Möglichkeit,
dass der Hüllstrom gegenüber der Umgebungsluft erwärmt, gekühlt,
getrocknet oder befeuchtet ist. Weiterhin besteht die Möglichkeit einer Kombination
einer Erwärmung bzw. Kühlung einerseits und einer Trocknung bzw. Befeuchtung
des Hüllstroms andererseits.
Die Erwärmung des Hüllstroms erfolgt vorzugsweise durch
einen Lufterhitzer, der vorzugsweise von dem Zerstäuber baulich getrennt ist.
Alternativ besteht auch die Möglichkeit, den Hüllstrom durch Heizschläuche
oder elektrische Heizelemente aufzuheizen, wobei die Heizelemente auch austrittsnah
im Bereich der Hüllstromdüse angeordnet sein können, was zu geringen
thermischen Verlusten führt. Bei einem elektrostatischen Zerstäuber erfolgt
die Erwärmung des Hüllstroms jedoch aus Gründen des Explosionsschutzes
vorzugsweise nicht durch elektrische Heizelemente in dem Zerstäuber, sondern
durch den vorstehend erwähnten separaten Lufterhitzer.
Vorzugsweise weist der Hüllstrom unmittelbar an der Hüllstromdüse
eine Austrittstemperatur von mehr als +40°C und/oder weniger als +100°C
auf, wobei beliebige Zwischenwerte innerhalb dieses Wertebereichs möglich sind.
Die Austrittstemperatur des Hüllstroms kann hierbei in Abhängigkeit
von dem verwendeten Beschichtungsmittel variiert werden. Beispielsweise dunstet
Wasser als Lösemittel weniger ab als organische Lösemittel, so dass die
Austrittstemperatur des Hüllstroms bei der Applikation von Wasserlack gegenüber
der Applikation von Lösemittellack angehoben werden kann.
Vorzugsweise weist der Hüllstrom einen Volumenstrom von mehr
als 500 l/min und/oder weniger als 2500 l/min auf, wobei beliebige Zwischenwerte
innerhalb dieses Intervalls möglich sind.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Hüllstrom vorzugsweise
aus Luft besteht, die in Lackieranlagen ohnehin in Form von Druckluft
zur Verfügung stehen. Im Rahmen der Erfindung besteht jedoch auch die Möglichkeit,
ein anderes Gas als Luft für den Hüllstrom zu verwenden. Hierzu bieten
sich besonders Gase an, die eine größere Wärmekapazität, ein
größeres elektrisches Isolationsvermögen und/oder eine höhere
Feuchtigkeitssättigungsgrenze aufweisen als Luft. Die größere Wärmekapazität
bietet hierbei den Vorteil, dass der Hüllstrom nach dem Austreten aus der Hüllstromdüse
nur geringfügig an Temperatur verliert, was für definierte Abdunstbedingungen
sorgt. Ein größeres elektrisches Isolationsvermögen ist dagegen bei
einem elektrostatischen Zerstäuber vorteilhaft, da das Isolationsvermögen
des Hüllstroms eine Endladung der elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungsmittelteilchen
verhindert und dadurch für einen hohen Auftragswirkungsgrad sorgt. Eine hohe
Feuchtigkeitssättigungsgrenze des für den Hüllstrom verwendeten Gases
ist dagegen vorteilhaft, wenn der Hüllstrom viel Lösemittel aus dem Beschichtungsmittelstrahl
aufnehmen soll. Der Hüllstrom kann also beispielsweise auch aus Schwefelhexafluorid
(SF6) oder inerten Gasen (z.B. Kohlendioxid (CO2) und Stickstoff)
bestehen.
Zur Zuführung des Hüllstroms weist der erfindungsgemäße
Zerstäuber vorzugsweise ein Innengehäuse und ein Außengehäuse
auf, wobei zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse eine Hüllstromdurchführung
zur Durchleitung des klimatisierten Hüllstroms zu der Hüllstromdüse
verläuft. Dies bietet den Vorteil, dass der Hüllstrom bei der Durchleitung
durch den Zerstäuber nur relativ geringfügig abgekühlt wird und deshalb
an der Hüllstromdüse noch eine ausreichende Temperatur aufweist.
Es ist jedoch im Rahmen der Erfindung auch alternativ möglich,
den Hüllstrom aus der Lenkluftzuführung zu speisen, so dass der Anschlussflansch
des Zerstäubers mit den dort vorgesehenen Flanschanschlüssen nicht verändert
werden muss.
Weiterhin besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass
der erfindungsgemäße Zerstäuber Lenkluftdüsen zur Abgabe eines
Lenkluftstrahls aufweist, wobei der Lenkluftstrahl den Beschichtungsmittelstrahl
formt. In einer Variante der Erfindung wird hierbei nur ein einziger Lenkluftstrahl
abgegeben. In einer anderen Variante der Erfindung sind dagegen ein innerer Lenkluftstrahl
und ein äußerer Lenkluftstrahl vorgesehen, was bei der Formung des Beschichtungsmittelstrahls
eine größere Flexibilität bietet. Bei der letzteren Variante besteht
die Möglichkeit, dass die äußeren Lenkluftdüsen gleichzeitig
die Hüllstromdüsen bilden.
Vorzugsweise sind die Hüllstromdüsen jedoch zusätzlich
zu den Lenkluftdüsen vorgesehen und von diesen getrennt.
Die Anzahl der Hüllstromdüsen ist vorzugsweise größer
als 20 und/oder kleiner als 60, wobei beliebige Zwischenwerte innerhalb dieses Intervalls
möglich sind.
Weiterhin weisen die Hüllstromdüsen vorzugsweise jeweils
Düsenöffnungen mit einer Breite bzw. mit einem Durchmesser von mehr als
1 mm und/oder weniger als 8 mm auf. Die Hüllstromdüsen weisen also vorzugsweise
größere Düsenöffnungen auf als die Lenkluftdüsen.
In einer Variante der Erfindung ist die Hüllstromdüse als
ringförmig umlaufende Spaltdüse ausgebildet. Die Spaltdüse weist
hierbei vorzugsweise eine Spaltbreite im Bereich von 0,1-1 mm auf, während
der Spaltdurchmesser vorzugsweise im Bereich von 50-100 mm liegt. Derartige Spaltdüsen
sind als Lenkluftdüsen beispielsweise aus EP
0 092 043 A2 bekannt. Der Inhalt dieser Druckschrift ist deshalb hinsichtlich
der konstruktiven Gestaltung der Spaltdüse der vorliegenden Beschreibung zuzurechnen.
Bei dem eingangs erwähnten Applikationselement zur Applikation
des Beschichtungsmittelstrahls kann es sich beispielsweise um eine feststehende
Sprühdüse handeln. Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines
Applikationselements ist jedoch allgemein zu verstehen und umfasst beispielsweise
auch Ultraschallzerstäuber, Airless-Geräte und Airmix-Geräte.
Vorzugsweise ist das Applikationselement jedoch ein drehbarer Glockenteller,
der eine vorgegebene Glockentellerkante aufweist. Hierbei liegt zwischen der Hüllstromdüse
und der Glockentellerkante vorzugsweise ein axialer Abstand von mehr als 5 mm und/oder
weniger als 100 mm.
Weiterhin können die Hüllstromdüsen in Umfangsrichtung
des Glockentellers angewinkelt sein und somit einen vorgegebenen Drallwinkel aufweisen,
wobei die Hüllstromdüsen entweder in Drehrichtung des Glockentellers oder
entgegen der Drehrichtung des Glockentellers angewinkelt sein können. Der Drallwinkel
der Hüllstromdüsen kann hierbei im Bereich von 0-45° liegen, wobei
wiederum beliebige Zwischenwerte möglich sind.
Ferner ist zu erwähnen, dass es sich bei dem erfindungsgemäßen
Zerstäuber wahlweise um einen Pulverzerstäuber oder einen Nasslackzerstäuber
handeln kann.
Darüber hinaus umfasst die Erfindung nicht nur den vorstehend
beschriebenen erfindungsgemäßen Zerstäuber als einzelnes Bauteil,
sondern auch eine Lackiereinrichtung (z.B. einen Lackierroboter oder eine Lackieranlage)
mit einem derartigen Zerstäuber.
Die erfindungsgemäße Lackiereinrichtung weist zusätzlich
zu dem Zerstäuber vorzugsweise eine Klimatisierungseinrichtung zur Klimatisierung
des Hüllstroms auf, wobei die Klimatisierungseinrichtung stromabwärts
mit der bzw. den Hüllstromdüsen verbunden ist. Beispielsweise kann die
Klimatisierungseinrichtung einen herkömmlichen Lufterhitzer aufweisen, um den
Luftstrom zu erwärmen. Weiterhin kann die Klimatisierungseinrichtung eine Kühleinrichtung
aufweisen, die den Hüllstrom kühlt. Darüber hinaus besteht auch die
Möglichkeit, dass die Klimatisierungseinrichtung eine Entfeuchtungseinrichtung
aufweist, welche den Hüllstrom entfeuchtet. Die Klimatisierungseinrichtung
kann also wie eine herkömmliche Klimaanlage aufgebaut sein.
Weiterhin umfasst die Erfindung ein Betriebsverfahren für einen
erfindungsgemäßen Zerstäuber, bei dem zusätzlich zu der Abgabe
eines Beschichtungsmittelstrahls ein klimatisierter Hüllstrom abgegeben wird,
der den Beschichtungsmittelstrahl mindestens teilweise umgibt.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens besteht
die Möglichkeit, den Hüllstrom in Abhängigkeit von der räumlichen
Lage der zu beschichtenden Bauteiloberfläche zu beeinflussen. So kann der applizierte
Lack bei der Lackierung von vertikalen Bauteiloberflächen leichter verlaufen
als bei der Lackierung von waagerechten Bauteiloberflächen, so dass der Festkörperanteil
bei der Lackierung von vertikalen Bauteiloberflächen gegenüber der Lackierung
von waagerechten Bauteiloberflächen erhöht werden sollte. Im Rahmen des
erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens wird deshalb vorzugsweise die räumliche
Lage der zu beschichtenden Bauteiloberfläche ermittelt und der Hüllstrom
in Abhängigkeit von der ermittelten räumlichen Lage beeinflusst. Anstelle
der räumlichen Lage der zu beschichtenden Bauteiloberfläche kann auch
die räumliche Lage des Zerstäubers ermittelt werden, da der Zerstäuber
in der Regel entsprechend der räumlichen Lage der zu beschichtenden Bauteiloberfläche
geführt wird.
Bei einer Verwendung eines mehrachsigen Lackierroboters kann die räumliche
Lage des Zerstäubers wiederum aus den Positions-Steuersignalen der Robotersteuerung
ermittelt werden.
In Abhängigkeit von der räumlichen Lage der zu beschichtenden
Bauteiloberfläche und/oder des Zerstäubers kann dann die Temperatur, der
Feuchtigkeitsgehalt und/oder der Volumenstrom des Hüllstroms beeinflusst werden.
Vorzugsweise wird hierbei bei einer Beschichtung einer im Wesentlichen
vertikalen Bauteiloberfläche ein Hüllstrom mit einem geringeren Feuchtigkeitsgehalt,
einer größeren Temperatur und/oder einem größeren Volumenstrom
abgegeben als bei einer Beschichtung einer im Wesentlichen waagerechten Bauteiloberfläche.
Der Hüllstrom kann hierbei so eingestellt werden, dass der Festkörperanteil
des Beschichtungsmittelstrahls zwischen der Abgabe an dem Applikationselement und
dem Auftreffen auf der zu beschichtenden Bauteiloberfläche um mehr als 5%,
10%, 25% oder gar 50% zunimmt.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Rotationszerstäubers mit zahlreichen Hüllstromdüsen,
2a und 2b schematische
Darstellungen zur Variation des Hüllstroms bei einer Lackierung von vertikalen
und waagerechten Bauteiloberflächen, sowie
3 ein stark vereinfachtes Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Lackiereinrichtung.
1 zeigt in vereinfachter Form einen Rotationszerstäuber
1, der weitgehend herkömmlich aufgebaut ist und beispielsweise zur
Lackierung von Kraftfahrzeugkarosserieteilen eingesetzt werden kann.
Als Applikationselement weist der Rotationszerstäuber
1 einen herkömmlichen Glockenteller 2 auf, der um eine Glockentellerachse
3 drehbar gelagert ist und von einer Turbine 4 angetrieben wird.
An der Glockentellerkante gibt der Glockenteller 2 einen Beschichtungsmittelstrahl
5 ab, wobei der Beschichtungsmittelstrahl 5 hier nur schematisch
dargestellt ist.
Weiterhin weist der Rotationszerstäuber 1 zahlreiche
innere Lenkluftdüsen 6 auf, die konzentrisch um die Glockentellerachse
3 angeordnet sind und einen inneren Lenkluftstrahl 7 auf die äußere
Mantelfläche des Glockentellers 2 abgeben, wobei der innere Lenkluftstrahl
7 den Beschichtungsmittelstrahl 5 formt.
Darüber hinaus weist der Rotationszerstäuber 1
mehrere äußere Lenkluftdüsen 8 auf, über die ein äußerer
Lenkluftstrahl 9 abgegeben wird, der den Beschichtungsmittelstrahl
5 zusätzlich formt.
Weiterhin weist der Rotationszerstäuber 1 zahlreiche
Hüllstromdüsen 10 auf, die ebenfalls konzentrisch
um die Glockentellerachse 3 angeordnet sind und einen klimatisierten Hüllstrom
11 abgeben, der den Beschichtungsmittelstrahl 5 mantelförmig
umgibt und dadurch für definierte Abdunstbedingungen sorgt.
Beim Austreten aus den Hüllstromdüsen 10 reißt
der austretenden Hüllstrom 11 einen Nebenstrom 12 von Umgebungsluft
mit, wobei der mitgerissene Nebenstrom 12 0-50% des aus den Hüllstromdüsen
10 austretenden Hüllstroms 11 ausmacht.
Die Zuführung des Hüllstroms 11, des Beschichtungsmittels
und der Lenkluft erfolgt durch einen Anschlussflansch 13, an den zwei getrennte
Lenkluftleitungen 14, 15 angeschlossen werden können. Darüber
hinaus können an den Anschlussflansch 13 Hüllstromleitungen
16, 17, 18 und eine optionale Hüllstromleitung
19 angeschlossen werden, um den klimatisierten Hüllstrom
11 dem Rotationszerstäuber 1 zuzuführen. Die Hüllstromleitungen
16-19 sind hierzu mit einem Lufterhitzer 20 und einem
Luftmengenregler 21 verbunden, so dass der Volumenstrom und die Temperatur
des Hüllstroms 11 variiert werden kann.
Die Zuführung des Hüllstroms 11 von dem Anschlussflansch
13 zu den Hüllstromdüsen 10 erfolgt durch eine Hüllstromdurchleitung
zwischen einem Innengehäuse 22 und einem Außengehäuse
23 des Rotationszerstäubers 1.
In diesem Ausführungsbeispiel kann die Anzahl der Hüllstromdüsen
10 im Bereich von 20 bis 60 liegen, wobei die einzelnen Hüllstromdüsen
10 jeweils Düsenöffnungen mit einer Breite von 1-8 mm aufweisen.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass der axiale Abstand zwischen den
Hüllstromdüsen 10 und der Glockentellerkante des Glockentellers
2 zwischen 5 und 100 mm liegen kann.
2a zeigt schematisch die Lackierung einer vertikalen
Bauteiloberfläche 24 durch den Rotationszerstäuber
1. Aufgrund der vertikalen Ausrichtung der Bauteiloberfläche
24 besteht aufgrund der auf die aufgebrachten Lackteilchen wirkenden Schwerkraft
g die Gefahr von Läufern. Zur Vermeidung derartiger Läufer wird der Festkörperanteil
des auf die vertikale Bauteiloberfläche 24 auftreffenden Beschichtungsmittelstrahls
5 gezielt erhöht, in dem die Temperatur T1 des Hüllstroms
11 von dem Lufterhitzer 20 (vgl. 1)
gezielt erhöht wird. Dadurch enthält der auf die vertikale Bauteiloberfläche
24 auftreffende Beschichtungsmittelstrahl 5 weniger flüssige
Lösemittelanteile und neigt deshalb weniger zum Verlaufen. Die stärkere
Abdunstung der Lösemittelanteile aus dem Beschichtungsmittelstrahl
5 in den umgebenden Hüllstrom 11 ist hierbei durch Blockpfeile
dargestellt.
In 2b ist dagegen die Lackierung einer
waagerechten Bauteiloberfläche 25 durch den Rotationszerstäuber
1 dargestellt. Aufgrund der waagerechten Ausrichtung der Bauteiloberfläche
25 ist die Gefahr eines Verlaufens des Beschichtungsmittels auf der Bauteiloberfläche
25 geringer, so dass weniger flüssige Lösemittelanteile aus dem
Beschichtungsmittelstrahl 5 in den Hüllstrom 11 abdunsten
müssen. Der Hüllstrom 11 weist deshalb bei der Lackierung der
waagerechten Bauteiloberfläche 25 eine kleinere Temperatur T2 <
T1 als bei der Lackierung der vertikalen Bauteiloberfläche 24 auf.
3 zeigt in stark vereinfachter Form ein Blockschaltbild
einer erfindungsgemäßen Lackiereinrichtung mit einer Robotersteuerung
26, die einen mehrachsigen Lackierroboter 27 mit Positions-Steuerdaten
ansteuert, wobei der Lackierroboter 27 den Rotationszerstäuber
1 führt.
Die Positions-Steuerdaten werden von der Robotersteuerung
26 auch an eine Recheneinheit 28 weiter gegeben, die daraus die
Neigung &agr; der zu beschichtenden Bauteiloberfläche ermittelt.
Die Neigung &agr; der Bauteiloberfläche wird dann an eine Hüllstromsteuerung
29 weiter gegeben, die den Hüllstrom 11 in Abhängigkeit
von der Neigung &agr; der Bauteiloberfläche beeinflusst. Hierzu steuert die
Hüllstromsteuerung 29 einen Hüllstromtrockner 30, einen
Hüllstromerhitzer 31 und ein Hüllstromventil 32 an.
Der Hüllstrom 11 wird hierbei in Abhängigkeit von der Neigung
&agr; der zu beschichtenden Bauteiloberfläche so beeinflusst, dass ein Verlaufen
des Beschichtungsmittels auf der Bauteiloberfläche verhindert wird. Hierzu
wird der Hüllstrom bei einer Beschichtung von vertikal ausgerichteten Bauteiloberflächen
stärker erwärmt und getrocknet als bei einer Beschichtung von waagerecht
ausgerichteten Bauteiloberflächen.
Hierbei ist zu erwähnen, dass die Robotersteuerung
26, die Recheneinheit 28 und die Hüllstromsteuerung
29 in eine gemeinsame elektronische Steuereinheit 33 integriert
sein können. Hierbei besteht auch die Möglichkeit, dass die Robotersteuerung
26, die Recheneinheit 28 und/oder die Hüllstromsteuerung
29 als Software-Module implementiert sind.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten
Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten
und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch
machen und deshalb in den Schutzbereich fallen.
- 1
- Rotationszerstäuber
- 2
- Glockenteller
- 3
- Glockentellerachse
- 4
- Turbine
- 5
- Beschichtungsmittelstrahl
- 6
- Innere Lenkluftdüsen
- 7
- Innerer Lenkluftstrahl
- 8
- Äußere Lenkluftdüsen
- 9
- Äußerer Lenkluftstrahl
- 10
- Hüllstromdüsen
- 11
- Hüllstrom
- 12
- Nebenstrom
- 13
- Anschlussflansch
- 14
- Lenkluftleitung
- 15
- Lenkluftleitung
- 16-19
- Hüllstromleitungen
- 20
- Lufterhitzer
- 21
- Luftmengenregler
- 22
- Innengehäuse
- 23
- Außengehäuse
- 24
- Vertikale Bauteiloberfläche
- 25
- Waagerechte Bauteilober
- 26
- Robotersteuerung
- 27
- Lackierroboter
- 28
- Recheneinheit
- 29
- Hüllstromsteuerung
- 30
- Hüllstromtrockner
- 31
- Hüllstromerhitzer
- 32
- Hüllstromventil
- 33
- Steuereinheit