噴頭和具有這種噴頭的旋轉式噴霧器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于旋轉式噴霧器的噴頭，該旋轉式噴霧器用于將涂裝材料涂覆到物體上，該噴頭具有:
[0002]a)能夠圍繞旋轉軸旋轉的旋杯/鐘形盤(Glockenteller)，該旋杯具有分流邊緣和流出面，能夠將涂裝材料這樣輸送到該流出面，使得涂裝材料從旋杯的分流邊緣甩出，和
[0003]b)流動路段，通過該流動路段能夠將涂裝材料輸送到流出面。
[0004]本發(fā)明還涉及一種用于借助噴頭將涂裝材料涂覆到物體上的旋轉式噴霧器。
【背景技術】
[0005]配有開頭所述類型的噴頭的旋轉式噴霧器例如應用在汽車工業(yè)中，用于為物體、如車輛車身的部件涂裝或涂敷保護材料。
[0006]旋杯在此用于使涂裝材料霧化，為此，旋杯在運行時以10，000至100，000U min 1的非常高的轉速借助氣動的或電動的驅動裝置圍繞其旋轉軸旋轉。
[0007]向旋轉的旋杯輸送選擇的涂裝材料。由于作用到涂裝材料上的離心力，該涂裝材料在旋杯上被作為薄膜向外推動，直到涂裝材料到達設置在徑向外部的旋杯分流邊緣。在那里，高的離心力這樣作用到涂裝材料上，使涂裝材料以細小的涂裝材料滴點/液滴/小滴的形式切向地甩出。
[0008]在此產生具有不同尺寸的滴點，滴點的尺寸在相對較寬廣的尺寸范圍內延伸。較大的滴點在此與較小的滴點相比徑向向外甩出地更遠。因此借助開頭所述類型的噴頭和旋轉式噴霧器產生了相對較寬的射流，該射流在理想情況下是錐形的并且具有相對較大的錐角。
[0009]在此值得期待的是，滴點的尺寸是相對統(tǒng)一的并且與尺寸相關的滴點譜(Troepfchenspektrum)僅在盡可能小的范圍上延伸。此外，滴點應該盡可能小，因為在滴點更小時實現更均勻的涂敷效果。目標是，產生所謂的涂料霧。通常把由空氣和細小分布的固態(tài)或液態(tài)微粒稱為霧。為了確保將涂裝材料涂布到待涂裝的物體上，需要具有在20至40 μπι范圍內的最小滴點尺寸的濕霧?？梢栽?00 μπι的滴點尺寸平均值的情況下實現良好的結果，其中，偏差理想地為±50 μπι。
[0010]旋杯旋轉得越慢，則平均而言從分流邊緣用出的滴點就越大。相應地在旋杯的轉速較高時，則在旋杯的分流邊緣上產生平均而言較小的滴點。由此，旋杯通常以高轉速運行，這與相應高的能量消耗相關聯(lián)。同時，轉速較高時的射流徑向延展又比轉速較小時更大，因此必須采取措施使得該射流聚焦于待涂敷的物體。
[0011]為此，已知的旋轉式噴霧器例如以靜電方式工作。在此，待涂布的涂裝材料被帶電，而待涂敷的物體被接地。在此，在旋轉式噴霧器與物體之間形成使得帶電的涂裝材料定向地涂布到物體上的電場。然而該電場僅在能夠導電的物體的情況下起作用。
[0012]對于以靜電方式運行，另選地或補充地，在已知的旋轉式噴霧器中設有引導空氣裝置。借助該空氣引導裝置將大多時候為環(huán)形的引導空氣流這樣引導到射流上，使得該射流聚束并且將不同尺寸的滴點引導到待涂敷的物體上。然而對此部分地需要強烈的引導空氣流，產生這種強烈的引導空氣流是相對投入較高的。
[0013]由DE 43 30 602 Al已知了一種用于借助靜止的噴嘴組件以靜電方式涂裝的旋轉式噴霧器，該噴嘴組件具有多個涂裝材料噴嘴，這些涂裝材料噴嘴通過不同的通道與相應的涂裝材料源連通。各個噴嘴和連接在該噴嘴上的通道被用于輸送僅一種特定的涂裝材料。
[0014]這造成旋轉式噴霧器的投入非常高的內部結構并且因此造成提高的生產成本。此外存在這樣的危險，即在較長的時間段內處于單個通道中的涂裝材料形成了通道壁上的沉積物。在重新使用通道時，這些沉積物可能脫落并且導致無用的涂裝結果。

【發(fā)明內容】

[0015]本發(fā)明的目的是，提供一種開頭所述類型的噴頭和旋轉式噴霧器，借助該噴頭和旋轉式噴霧器能夠在盡可能均勻的并聚焦的射流的情況下實現高能效的運行。
[0016]該目的在開頭所述類型的噴頭中由此實現:
[0017]c)流動路段在輸出區(qū)域中借助分別一個相對于旋杯的旋轉軸偏心布置的輸出口分成子路段，能夠由該輸出口輸出涂裝材料，該涂裝材料從輸出口到達流出面。
[0018]在通過同軸布置的通道中央輸送涂裝材料到轉向體時，該涂裝材料可以根據涂裝材料的粘度具有沿徑向和沿周向的過低的速度，以便在流出面上形成期待的材料膜。
[0019]本發(fā)明基于這樣的認識:當涂裝材料通過多個子路段經由輸出區(qū)域借助關于旋轉軸徑向錯位的輸出口引導時，能夠比在唯一一個中央輸送通道的情況下更均勻地輸出到流出面。
[0020]特別可以規(guī)定，輸出口圍繞旋轉軸可旋轉地支承。在這種情況下，涂裝材料通過輸出口圍繞旋轉軸的旋轉運動經歷了沿徑向和沿周向的額外加速，使得該涂裝材料以相應的額外速度分量撞擊到轉向體上并且到達流出面。該額外的動能也在沿流出面朝向分流邊緣流動的情況下提供給涂裝材料。由此涂裝材料能夠以較大的速度從分流邊緣脫離，而不必提高旋轉式噴霧器的運行轉速。
[0021]由于流動路段分成子路段，因此在各個子路段中較小的橫截面起作用。如果子路段的整個橫截面小于流動路段的橫截面，那么在不可壓縮的涂裝材料的情況下由于質量守恒，流動速度成比例地提高。由此還可以進一步提高涂裝材料的絕對速度。
[0022]這樣可以有效地減小所產生的滴點尺寸，而不必提高旋轉式噴霧器的轉速。
[0023]優(yōu)選地，輸出區(qū)域具有至少兩個輸出口，所述至少兩個輸出口布置在相對于旋轉軸同軸的圓形結構(Kreis)上。為了防止在涂裝結果中與運行轉速相關聯(lián)的周期性明顯可見，適宜的是，子路段以及輸出口均勻地分布在周邊上。由此可以實現，當旋杯旋轉時可以在流出面上形成沿周向連續(xù)的涂裝材料膜，使得可以在單位時間從盡可能大的周邊區(qū)域甩出滴點。
[0024]在一個設計方案中規(guī)定，流動路段包括同軸的中央通道，該中央通道沿涂裝材料的流動方向布置在輸出區(qū)域上游。
[0025]在此有利的是，至少同軸的中央通道被接納在驅動軸中，旋杯與該驅動軸耦合。
[0026]從輸出口輸出的涂裝材料可以通過以下方式到達流出面，即該涂裝材料能夠在轉向體上引導。轉向體優(yōu)選相對于旋轉軸同軸地布置并且與旋杯不能運動地連接。此外，轉向體是旋轉對稱的且包括位于輸出口對面的碰撞面和基本上平行于旋杯的流出面延伸的外表面。
[0027]為了使得轉向體盡可能輕地構造，轉向體優(yōu)選設計為空心截錐體。
[0028]在旋杯的內部區(qū)域中在運行時產生負壓，因此存在以下危險，即涂裝材料被從分流邊緣吸到旋杯中心處。這又影響了射流的幾何形狀。為了防止由此涂裝結果變差，有利的是，設置穿過定義了碰撞面的轉向體的、用于實現壓力平衡的連續(xù)空氣通過孔。
[0029]轉向體被接納在由旋杯的流出面界定的空間中，該空間同樣具有截錐體的形狀。在此有利的是，轉向體的直徑小于分流邊緣直徑的60%。特別有利的是，轉向體直徑大約為分流邊緣直徑的三分之一。分流邊緣直徑可以處于20到90mm之間的范圍內，其中，在分流邊緣較大的情況下相應提供更多的流出面。由此可以形成薄的涂裝材料膜，這引起較小且較均勻的滴點。
[0030]為了節(jié)省能量而適宜的是，將旋轉部件構造得盡可能輕。噴頭可以由鐘形部件一一該鐘形部件包括旋杯和輸出區(qū)域一一以及由錐形側壁這樣形成，從而在鐘形部件與側壁之間產生空腔。側壁和鐘形部件例如可以借助于粘接、焊接、螺紋連接、鉚接或收縮配合相互不能運動地連接。
[0031]有利的是，將具有小厚度的材料用作鐘形部件、側壁和轉向體的材料，從而將運動質量保持盡可能小。合適的材料根據涂裝材料和通過涂裝材料中顆粒的磨損而定，例如是鈦、鋁或合金，如 T1-6A1-4V、6A1-4V 或 6Al-25N-4Zr_2Mo。
[0032]此外可以規(guī)定，流出面在環(huán)形區(qū)域中具有溝槽、特別是徑向溝槽。特別是可以規(guī)定，溝槽布置在流出面的、終止于分流邊緣中的徑向最外側的環(huán)形區(qū)域中。由此產生了用于形成滴點的初始位置。
[0033]另選地或額外地