具有柵格式混合器的霧化器的製作方法

2023-06-04 14:00:51

專利名稱：具有柵格式混合器的霧化器的製作方法
技術領域：
本發明涉及霧化器，特別涉及用於施塗由多種組分組成的塗布劑的旋轉式霧化器。
背景技術：
在現代的用於給汽車車體組件上漆的上漆設備中，旋轉式霧化器傳統上用作施塗裝置，旋轉式霧化器有時候還可以施塗多組分漆，其中所述多組分漆由諸如底漆和硬化劑的多種塗布劑組分組成。在這裡，多組分漆的各種不同組分在霧化器中儘可能良好地互相混合是重要的。為此，傳統的旋轉式霧化器具有靜態螺旋混合器，所述固定螺旋混合器也被稱為Kenies" 混合器。螺旋混合器具有多個螺旋形混合元件，其中所述螺旋形混合元件徑向向外地引導塗布劑流，然後再將所述塗布劑流引回中央。通常，會採用兩個單獨的螺旋混合器，其中第一螺旋混合器在旋轉式霧化器的漆管中布置，而第二螺旋混合器在漆管外部、於旋轉式霧化器的連接模塊中布置。這種傳統設計的缺點在於，混合器必須具有相對大的全長，從而使得在換色的情況下或者在衝洗程序的情況下，會引起漆或清洗劑的大量損失。此外，專利公開文獻DE8231663U1公開一種霧化器內的輸漆管，其中靜態混合器在該輸漆管中布置。然而，即使是這種已知混合器也需要相對大的全長。關於現有技術，還可以參考與專利公開文獻DE3040136A1和US4614440。最後，專利公開文獻US2004/0114461A1公開一種所謂柵格式混合器，其中所述柵格式混合器是用於混合高粘稠度液體的靜態混合器，例如用在注射成型機中。迄今為止，在霧化器中仍然沒有採用過這種類型的柵格式混合器，特別是因為人們曾以為這種柵格式混合器僅適用於混合高粘稠度液體。

發明內容
因此，本發明的目的旨在提供一種得到相應改善的、具有在結構上集成的混合器的霧化器。這一目的通過依照獨立權利要求的根據本發明的霧化器來實現。本發明包含了採用不同混合器類型、即所謂柵格式混合器的總體技術啟示，所述柵格式混合器具有多個混合元件，所述多個混合元件以柵格形方式纏結(intertwined)布置。這種柵格式混合器例如由專利公開文獻US2004/0114461A1可知，因此，針對柵格式混合器的構造和工作方法方面，該專利公開文獻全文併入本發明的說明書中。根據本發明的新型混合器與傳統螺旋混合器的共同點在於，其在兩種情況下均為靜態混合器。這意味著，混合器本身不具有任何能夠移動的部件，這是因為混合是通過待互相混合的塗布劑組分的流運動來實現的。 相比之下，根據本發明的新型柵格式混合器通過各個混合元件的布置和成形結構而與傳統的螺旋混合器相區分。據此，傳統上使用的螺旋混合器具有螺旋形混合元件，所述螺旋形混合元件以螺旋形方式使塗布劑流轉向，其中沿流方向相鄰的混合元件分別具有相反的轉向方向，由此實現混合。相比之下，根據本發明使用的柵格式混合器優選具有細長、平直、邊緣銳利且呈杆形的混合元件，所述混合元件由塑料構成並且分別具有大致矩形的橫截面。由此，混合元件分別形成紊流，所述紊流導致了一起混合的塗布劑組分的高效混
口 O在本發明中，各個混合元件以柵格形方式纏結布置。在根據本發明柵格式混合器的優選實施例中，多個杆形混合元件分別在一個平面內一起布置，因而形成一柵格，其中由多個混合元件組成的多個這種類型的柵格以柵格形方式纏結設置。·
此外，應指出各個混合元件優選具有相對於流方向的傾角(pitchangle)。這意味著，各個混合元件並非與流方向平行地配置，這是因為這只會導致低混合作用。優選地，混合元件相對於流方向的傾角大於20°、30°或40°和/或小於70°、60°或50°。在優選的示例性實施例中，所有混合元件的傾角大致相同。然而，作為替代方式，混合元件具有不同的傾角也是可行的。在優選的示例性實施例中，混合器具有多個沿流方向彼此前後布置的區段，並且所述流依次經過所述多個區段。不同的區段可以例如通過混合元件的朝向相區分。因而例如，混合元件的傾角相對於流方向在各區段之間能夠變動。在本發明的優選示例性實施例中，混合器總共具有5、6、7、8、9、10個以上或者甚至11個以上不同的區段。在這裡，存在這樣一種可能性，即混合器的緊鄰的區段分別是以不同方式構造的，所述不同例如是關於混合元件的傾角或者混合元件的定向與成形的不同，其中所述混合器的緊鄰下一個區段還具有與前一個區段相同的結構。此外，應指出混合器優選為沿流方向是細長的，並且具有大致圓柱形橫截面，其中所述混合器優選完全在霧化器內布置。進一步重要的是，混合器在流向上的全長優選為10釐米、8釐米以下或者甚至為6釐米以下。這有利地使混合器能夠完全布置在霧化器的漆管中。因此，混合器的全長小於霧化器漆管的全長。在優選的示例性實施例中，根據本發明的霧化器(就像傳統的霧化器那樣)具有能夠控制的主針閥，所述能夠控制的主針閥選擇性地允許或阻擋塗布劑流。在主針閥關閉的情況下，霧化器因而不施塗任何塗布劑，從而主針閥的閥位置決定霧化器是否施塗塗布劑。混合器在主針閥的上遊布置，從而已混合的塗布劑在主針閥處出現。在本發明中，有利的是將混合器朝向主針閥在上遊儘可能遠地移位，以此使混合器的下遊端與主針閥之間的距離最小化。這是有利的，因為這樣一來，在換色的情況下或者在清洗的情況下減小了漆或溶劑的消耗。因此，混合器的下遊端與主針閥之間的這段管線的長度優選為10釐米、6釐米、5釐米、4釐米、3釐米、2釐米以下或者甚至為I釐米以下。先前已經提到，根據本發明的霧化器(就像傳統的霧化器那樣)具有中空的漆管，以供送待施塗的塗布劑。在這裡，根據本發明柵格式混合器的優點提供了將混合器完全布置在漆管內的可能性，從而使得在特定情況下，在霧化器連接模塊中可以省卻附加的混合器，否則的話這種附加的混合器在背景技術中描述的傳統霧化器中是必需的。在這裡，應指出漆管還可以形成傳統圓柱形混合器的外殼，從而使省卻用於包封混合器的附加的混合管成為可能。此外，應指出在示例性實施例中混合器的直徑大致對應於漆管的直徑，從而使得混合器完全充滿漆管的橫截面。然而，在本發明的上下文內還有一種可能性，即在霧化器的漆管中並列布置多個混合器，對此下文將詳細描述。這例如可以使得霧化器適於施塗不同的塗漆體系，其中，兩個塗漆體系中的每個塗漆體系具有多種組分，具體地具有底漆和硬化劑。可以為兩個塗漆體系中的每個塗漆體系配置混合器，以使塗漆體系的各組分相互混合。在這裡，存在這樣一種可能性(如上文已簡要描述的)，即把用於不同塗漆體系的混合器一起布置在漆管中，其中用於不同塗漆體系的混合器優選相對於流方向一個接一個地分布。這裡，用於不同塗漆體系的每個混合器僅填充漆管的部分橫截面。此外，不同的混合器因而優選地分別由一個混合管包封，以使不同混合器彼此分開。另外，應指出，用於不同塗漆體系的混合器具有適於各自塗漆體系特性的不同混合性能，以實現儘可能理想的混合效果。作為替代方式，還存在這樣一種可能性，即不把用於不同塗漆體系的各混合器一 起布置在漆管中。由此，可以將用於一個塗漆體系的混合器布置在漆管內，而用於另一個塗漆體系的混合器位於漆管之外、例如位於在漆管上遊的霧化器的閥座或連接模塊中。大體上，應指出根據本發明的霧化器可以具有多個混合器，這大體上還可以有利於混合結果的最優化。最後，本發明還包含一種柵格式混合器的新用途，該柵格式混合器具有以柵格形方式纏結的多個混合元件，用於在霧化器中、特別是在旋轉式霧化器中混合塗布劑的多種組分。


本發明的其它有利方案在從屬權利要求中限定或者在下文中更詳細地說明，該說明參考了附圖以及本發明優選示例性實施例的描述。附圖示出如下圖I :根據本發明的旋轉式霧化器的示意性剖視圖，其中所述旋轉式霧化器具有集成的柵格式混合器，圖2 :根據圖I的旋轉式霧化器的柵格式混合器的立體圖，圖3 :指明應用兩個不同塗漆系統的旋轉式霧化器的結構的簡化圖，其中兩個混合器集成在所述旋轉式霧化器的漆管中。圖4:圖3的改型圖，其中，一個混合器在漆管內布置，而另一個混合器位於閥座中。
具體實施例方式圖I示出根據本發明的旋轉式霧化器1，其可以例如用於給汽車車體組件上漆，其中旋轉式霧化器I大致以傳統方式構造，從而可以省卻旋轉式霧化器I的結構和功效的詳細描述。對於本發明的說明書而言，重要的僅是旋轉式霧化器I具有在連接模塊3上固定的漆管2，其中漆管2與鍾杯軸4的旋轉軸線同軸地對正，以供送待施塗的塗布劑。本發明設置成，柵格式混合器5在漆管2中布置，以使得塗布劑的各種不同的組分(例如底漆和硬化劑/固化劑)相互混合。柵格式混合器5具有多個細長的、杆形的、邊緣銳利的混合元件6，這些混合元件以柵格形方式纏結布置，其中混合元件6在漆管2中生成紊流/湍流，這導致了良好的混合。在本發明中，柵格式混合器總共包括十二個區段7、8，這些區段沿流的方向前後布置，並且塗布劑流依次流經這些區段。柵格式混合器5的各種區段7、8在這裡藉由各個混合元件6的朝向相區別，如圖2中的立體圖所示。圖3示出一簡化圖表，用於表明根據本發明的旋轉式霧化器9的結構，所述旋轉式霧化器適於兩個不同的塗漆體系，其中第一塗漆體系包括第一底漆SLl和第一硬化劑H1，而第二塗漆體系包括第一底漆SL2和第二硬化劑H2。為了施塗不同的塗漆體系，旋轉式霧化器相應地具有兩個主針閥10、11以及柵格式混合器12、13，其中兩個柵格式混合器12、13在旋轉式霧化器9的漆管14中一起相鄰地設置。在這種情況中，柵格式混合器12將第一底漆SLl與第一硬化劑Hl混合，而另一個柵格式混合器13將第二底漆SL2與第二硬化劑H2混合。這兩個柵格式混合器12、13在結構和功能方面與根據圖I和圖2的柵格式混合器相同。此外，旋轉式霧化器9在本示例性實施例中還包括集成有閥的連接模塊15。此外還可以從圖中看出，兩個柵格式混合器12、13以小於5釐米的非常短的間隔I布置在相關的主針閥10、11的上遊。這是有利的，這造成在柵格式混合器12、13與相關主針閥10、11之間的待清洗的管線區段的體積非常小，從而使得清洗劑的損失或油漆的損失也相應地變小。圖4示出針對圖3中示例性實施例的改型，因此為避免重複引用上文的描述，其中同樣的參考標記用於對應的內容。這一示例性實施例的特別的特徵在於兩個柵格式混合器12、13的布置結構。由此，在該不例性實施例中，柵格式混合器12同樣位於漆管14的內部,而另一個柵格式混合器13集成到連接模塊15中。本發明不限於上述優選的示例性實施例。相反，多種採用本發明的思路且落入本發明的保護範圍內的變型和改型都是可能的。此外，應指出本發明除了獨立權利要求的特徵以外還要求對從屬權利要求的主題進行保護。參考標記列表I旋轉式霧化器2 漆管3連接模塊4鍾杯軸5柵格式混合器6混合元件7柵格式混合器區段8柵格式混合器區段9旋轉式霧化器10主針閥11主針閥12柵格式混合器
13柵格式混合器14 漆管15連接模塊Hl第一硬化劑H2第二硬化劑I柵格式混合器與主針閥之間的管線長度SLl 第一底漆
SL2 第二底漆
權利要求
1.一種霧化器(I ;9)、尤其旋轉式霧化器，所述霧化器用於施塗包含多種組分的塗布齊U，所述霧化器包括 a)靜態混合器(5;12、13)，所述靜態混合器使得所述塗布劑的各種不同的組分(SL1、Hl、SL2、H2)彼此相互混合，其中所述混合器(5 ; 12、13)具有多個固定的混合元件(6)並且在結構上集成到所述霧化器(I ；9)中， 其特徵在於， b)所述混合器(5;12、13)是柵格式混合器，所述混合元件(6)在所述柵格式混合器中以柵格形方式纏結布置。
2.根據權利要求I所述的霧化器(I;9)，其特徵在於， a)各個混合元件(6)分別具有大致矩形的橫截面；和/或 b)各個混合元件(6)分別為細長形；和/或 c)各個混合元件(6)分別是直的；和/或 d)各個混合元件(6)分別是邊緣銳利的；和/或 e)各個混合元件(6)分別呈杆形；和/或 f)各個混合元件(6)由塑料構成。
3.根據前述權利要求任一所述的霧化器(I;9)，其特徵在於， a)各個混合元件(6)具有相對於流方向的特定的傾角，和/或 b)混合元件(6)的傾角大於20°、30°或40°和/或小於70°、60°或50°;和/或 c)所有混合元件(6)的傾角是大致相同的。
4.根據前述權利要求任一所述的霧化器(I;9)，其特徵在於， a)所述混合器(5;12、13)具有多個沿流方向前後布置的區段(7、8)，並且所述流依次流經所述多個區段；和/或 b)所述混合元件(6)在所述混合器(5;12、13)的沿流方向相鄰的區段中被不同地配置；和/或 c)所述混合器(5;12、13)的區段數量為5、6、7、8、9、10或11個以上；和/或 d)所述混合器沿流方向是細長的；和/或 e)所述混合器(5;12、13)大致呈圓柱形；和/或 f)所述混合器(5;12、13)的全長為10釐米、8釐米或6釐米以下；和/或 g)所述混合器(5;12、13)完全布置在所述霧化器(I ；9)內。
5.根據前述權利要求任一所述的霧化器(I;9)，其特徵在於， a)所述霧化器(I;9)具有能夠控制的主針閥(10、11)，所述能夠控制的主針閥根據其閥位置決定所述霧化器(I ;9)是否施塗所述塗布劑；並且 b)所述混合器(5;12、13)在所述主針閥(10、11)的上遊布置，以及 c)一段長度的管線(I)位於所述混合器(5;12、13)的下遊端部與所述主針閥(10、11)之間，該段長度為10釐米、6釐米或5釐米以下。
6.根據前述權利要求任一所述的霧化器(I;9)，其特徵在於， a)所述霧化器(1;9)具有中空的漆管(14)，以供送所述塗布劑；並且 b)所述混合器(5;12、13)完全布置在所述漆管(14)內；和/或 c)所述混合元件(6)在所述漆管(14)中沒有附加混合管地布置；和/或d)所述混合器(5 ;12、13)的直徑大致對應於所述漆管(14)的直徑，以使所述混合器(5 ;12、13)完全充滿所述漆管(14)的橫截面。
7.根據前述權利要求任一所述的霧化器(I;9)，其特徵在於， a)所述霧化器(I;9 )適於施塗至少兩個不同的塗漆體系，其中所述兩個塗漆體系中的每個塗漆體系具有多種組分、具體地具有底漆(SL1、SL2)和硬化劑(H1、H2);並且 b)所述霧化器(I；9)分別針對所述兩個塗漆體系中的每個塗漆體系具有混合器(5 ；12、13)，其中所述混合器(5 ;12、13)結構上集成到所述霧化器(I ；9)中。
8.根據權利要求6和7所述的霧化器(I;9)，其特徵在於， a)針對不同塗漆體系的混合器(5;12、13)—起布置在所述漆管(14)內；和/或 b)針對不同塗漆體系的混合器(5;12、13)相對於流方向相鄰地布置；和/或 c)針對不同塗漆體系的混合器(5;12、13)分別僅填充所述漆管(14)的部分橫截面；和/或 d)針對不同塗漆體系的混合器(5;12、13)分別具有混合管，混合元件(6)在所述混合管中布置，其中所述混合管使所述混合器(5 ;12、13)相互分開；和/或 e)針對不同塗漆體系的混合器(5;12、13)具有適於各自塗漆體系屬性的不同混合特性。
9.根據權利要求6和7所述的霧化器(I;9)，其特徵在於，針對一個塗漆體系的混合器(5 ;12、13)在所述漆管(14)內布置，而針對另一個塗漆體系的混合器(5 ;12、13)位於所述漆管(14)之外、例如位於在所述漆管(14)上遊的所述霧化器(I ；9)的閥座中。
10.根據前述權利要求任一所述的霧化器(I;9)，其特徵在於，在所述霧化器(I ；9)中布置多個混合器(5 ;12、13)。
11.一種柵格式混合器(5 ;12、13)的用途,該柵格式霧化器具有多個以柵格形方式纏結的混合元件(6)，用於使得塗布劑的多種組分(SLl、Hl、SL2、H2)在霧化器(I ;9)中、特別是在旋轉式霧化器中混合。
全文摘要
本發明涉及一種霧化器(1)，特別涉及一種旋轉式霧化器，其用於施塗由數個組分組成的塗布劑，該霧化器帶有能夠將塗布劑的多種組分混合在一起的靜態混合器(5)，其中混合器(5)具有若干固定的混合元件(6)並且在結構上集成在霧化器(1)中。提出混合器(5)為柵格式混合器，混合元件(6)在該柵格式混合器中以柵格狀方式纏結布置。
文檔編號B01F5/06GK102883818SQ201180022213
公開日2013年1月16日 申請日期2011年5月4日 優先權日2010年5月7日
發明者B·塞茨, F·赫勒, M·鮑曼 申請人:杜爾系統有限責任公司