專利名稱：具有柵格式混合器的霧化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及霧化器，特別涉及用于施涂由多種組分組成的涂布劑的旋轉(zhuǎn)式霧化器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代的用于給汽車車體組件上漆的上漆設(shè)備中，旋轉(zhuǎn)式霧化器傳統(tǒng)上用作施涂裝置，旋轉(zhuǎn)式霧化器有時候還可以施涂多組分漆，其中所述多組分漆由諸如底漆和硬化劑的多種涂布劑組分組成。在這里，多組分漆的各種不同組分在霧化器中盡可能良好地互相混合是重要的。為此，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式霧化器具有靜態(tài)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(dǎo)涂布劑流，然后再將所述涂布劑流引回中央。通常，會采用兩個單獨的螺旋混合器，其中第一螺旋混合器在旋轉(zhuǎn)式霧化器的漆管中布置，而第二螺旋混合器在漆管外部、于旋轉(zhuǎn)式霧化器的連接模塊中布置。這種傳統(tǒng)設(shè)計的缺點在于，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沖洗程序的情況下，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(nèi)的輸漆管，其中靜態(tài)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(guān)于現(xiàn)有技術(shù)，還可以參考與專利公開文獻DE3040136A1和US4614440。最后，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于混合高粘稠度液體的靜態(tài)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采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于混合高粘稠度液體。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的旨在提供一種得到相應(yīng)改善的、具有在結(jié)構(gòu)上集成的混合器的霧化器。這一目的通過依照獨立權(quán)利要求的根據(jù)本發(fā)明的霧化器來實現(xiàn)。本發(fā)明包含了采用不同混合器類型、即所謂柵格式混合器的總體技術(shù)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(jié)(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(gòu)造和工作方法方面，該專利公開文獻全文并入本發(fā)明的說明書中。根據(jù)本發(fā)明的新型混合器與傳統(tǒng)螺旋混合器的共同點在于，其在兩種情況下均為靜態(tài)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涂布劑組分的流運動來實現(xiàn)的。 相比之下，根據(jù)本發(fā)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(jié)構(gòu)而與傳統(tǒng)的螺旋混合器相區(qū)分。據(jù)此，傳統(tǒng)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涂布劑流轉(zhuǎn)向，其中沿流方向相鄰的混合元件分別具有相反的轉(zhuǎn)向方向，由此實現(xiàn)混合。相比之下，根據(jù)本發(fā)明使用的柵格式混合器優(yōu)選具有細(xì)長、平直、邊緣銳利且呈桿形的混合元件，所述混合元件由塑料構(gòu)成并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(dǎo)致了一起混合的涂布劑組分的高效混
口 O在本發(fā)明中，各個混合元件以柵格形方式纏結(jié)布置。在根據(jù)本發(fā)明柵格式混合器的優(yōu)選實施例中，多個桿形混合元件分別在一個平面內(nèi)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(jié)設(shè)置?！?br> 此外，應(yīng)指出各個混合元件優(yōu)選具有相對于流方向的傾角(pitchangle)。這意味著，各個混合元件并非與流方向平行地配置，這是因為這只會導(dǎo)致低混合作用。優(yōu)選地，混合元件相對于流方向的傾角大于20°、30°或40°和/或小于70°、60°或50°。在優(yōu)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(yōu)選的示例性實施例中，混合器具有多個沿流方向彼此前后布置的區(qū)段，并且所述流依次經(jīng)過所述多個區(qū)段。不同的區(qū)段可以例如通過混合元件的朝向相區(qū)分。因而例如，混合元件的傾角相對于流方向在各區(qū)段之間能夠變動。在本發(fā)明的優(yōu)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(qū)段。在這里，存在這樣一種可能性，即混合器的緊鄰的區(qū)段分別是以不同方式構(gòu)造的，所述不同例如是關(guān)于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(qū)段還具有與前一個區(qū)段相同的結(jié)構(gòu)。此外，應(yīng)指出混合器優(yōu)選為沿流方向是細(xì)長的，并且具有大致圓柱形橫截面，其中所述混合器優(yōu)選完全在霧化器內(nèi)布置。進一步重要的是，混合器在流向上的全長優(yōu)選為10厘米、8厘米以下或者甚至為6厘米以下。這有利地使混合器能夠完全布置在霧化器的漆管中。因此，混合器的全長小于霧化器漆管的全長。在優(yōu)選的示例性實施例中，根據(jù)本發(fā)明的霧化器(就像傳統(tǒng)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涂布劑流。在主針閥關(guān)閉的情況下，霧化器因而不施涂任何涂布劑，從而主針閥的閥位置決定霧化器是否施涂涂布劑?；旌掀髟谥麽橀y的上游布置，從而已混合的涂布劑在主針閥處出現(xiàn)。在本發(fā)明中，有利的是將混合器朝向主針閥在上游盡可能遠(yuǎn)地移位，以此使混合器的下游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，混合器的下游端與主針閥之間的這段管線的長度優(yōu)選為10厘米、6厘米、5厘米、4厘米、3厘米、2厘米以下或者甚至為I厘米以下。先前已經(jīng)提到，根據(jù)本發(fā)明的霧化器(就像傳統(tǒng)的霧化器那樣)具有中空的漆管，以供送待施涂的涂布劑。在這里，根據(jù)本發(fā)明柵格式混合器的優(yōu)點提供了將混合器完全布置在漆管內(nèi)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(shù)中描述的傳統(tǒng)霧化器中是必需的。在這里，應(yīng)指出漆管還可以形成傳統(tǒng)圓柱形混合器的外殼，從而使省卻用于包封混合器的附加的混合管成為可能。此外，應(yīng)指出在示例性實施例中混合器的直徑大致對應(yīng)于漆管的直徑，從而使得混合器完全充滿漆管的橫截面。然而，在本發(fā)明的上下文內(nèi)還有一種可能性，即在霧化器的漆管中并列布置多個混合器，對此下文將詳細(xì)描述。這例如可以使得霧化器適于施涂不同的涂漆體系，其中，兩個涂漆體系中的每個涂漆體系具有多種組分，具體地具有底漆和硬化劑?？梢詾閮蓚€涂漆體系中的每個涂漆體系配置混合器，以使涂漆體系的各組分相互混合。在這里，存在這樣一種可能性(如上文已簡要描述的)，即把用于不同涂漆體系的混合器一起布置在漆管中，其中用于不同涂漆體系的混合器優(yōu)選相對于流方向一個接一個地分布。這里，用于不同涂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(yōu)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(yīng)指出，用于不同涂漆體系的混合器具有適于各自涂漆體系特性的不同混合性能，以實現(xiàn)盡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，即不把用于不同涂漆體系的各混合器一 起布置在漆管中。由此，可以將用于一個涂漆體系的混合器布置在漆管內(nèi)，而用于另一個涂漆體系的混合器位于漆管之外、例如位于在漆管上游的霧化器的閥座或連接模塊中。大體上，應(yīng)指出根據(jù)本發(fā)明的霧化器可以具有多個混合器，這大體上還可以有利于混合結(jié)果的最優(yōu)化。最后，本發(fā)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(jié)的多個混合元件，用于在霧化器中、特別是在旋轉(zhuǎn)式霧化器中混合涂布劑的多種組分。


本發(fā)明的其它有利方案在從屬權(quán)利要求中限定或者在下文中更詳細(xì)地說明，該說明參考了附圖以及本發(fā)明優(yōu)選示例性實施例的描述。附圖示出如下圖I :根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式霧化器的示意性剖視圖，其中所述旋轉(zhuǎn)式霧化器具有集成的柵格式混合器，圖2 :根據(jù)圖I的旋轉(zhuǎn)式霧化器的柵格式混合器的立體圖，圖3 :指明應(yīng)用兩個不同涂漆系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式霧化器的結(jié)構(gòu)的簡化圖，其中兩個混合器集成在所述旋轉(zhuǎn)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(nèi)布置，而另一個混合器位于閥座中。
具體實施例方式圖I示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式霧化器1，其可以例如用于給汽車車體組件上漆，其中旋轉(zhuǎn)式霧化器I大致以傳統(tǒng)方式構(gòu)造，從而可以省卻旋轉(zhuǎn)式霧化器I的結(jié)構(gòu)和功效的詳細(xì)描述。對于本發(fā)明的說明書而言，重要的僅是旋轉(zhuǎn)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與鐘杯軸4的旋轉(zhuǎn)軸線同軸地對正，以供送待施涂的涂布劑。本發(fā)明設(shè)置成，柵格式混合器5在漆管2中布置，以使得涂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(xì)長的、桿形的、邊緣銳利的混合元件6，這些混合元件以柵格形方式纏結(jié)布置，其中混合元件6在漆管2中生成紊流/湍流，這導(dǎo)致了良好的混合。在本發(fā)明中，柵格式混合器總共包括十二個區(qū)段7、8，這些區(qū)段沿流的方向前后布置，并且涂布劑流依次流經(jīng)這些區(qū)段。柵格式混合器5的各種區(qū)段7、8在這里借由各個混合元件6的朝向相區(qū)別，如圖2中的立體圖所示。圖3示出一簡化圖表，用于表明根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式霧化器9的結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)式霧化器適于兩個不同的涂漆體系，其中第一涂漆體系包括第一底漆SLl和第一硬化劑H1，而第二涂漆體系包括第一底漆SL2和第二硬化劑H2。為了施涂不同的涂漆體系，旋轉(zhuǎn)式霧化器相應(yīng)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(zhuǎn)式霧化器9的漆管14中一起相鄰地設(shè)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(jié)構(gòu)和功能方面與根據(jù)圖I和圖2的柵格式混合器相同。此外，旋轉(zhuǎn)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以小于5厘米的非常短的間隔I布置在相關(guān)的主針閥10、11的上游。這是有利的，這造成在柵格式混合器12、13與相關(guān)主針閥10、11之間的待清洗的管線區(qū)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(yīng)地變小。圖4示出針對圖3中示例性實施例的改型，因此為避免重復(fù)引用上文的描述，其中同樣的參考標(biāo)記用于對應(yīng)的內(nèi)容。這一示例性實施例的特別的特征在于兩個柵格式混合器12、13的布置結(jié)構(gòu)。由此，在該不例性實施例中，柵格式混合器12同樣位于漆管14的內(nèi)部,而另一個柵格式混合器13集成到連接模塊15中。本發(fā)明不限于上述優(yōu)選的示例性實施例。相反，多種采用本發(fā)明的思路且落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)的變型和改型都是可能的。此外，應(yīng)指出本發(fā)明除了獨立權(quán)利要求的特征以外還要求對從屬權(quán)利要求的主題進行保護。參考標(biāo)記列表I旋轉(zhuǎn)式霧化器2 漆管3連接模塊4鐘杯軸5柵格式混合器6混合元件7柵格式混合器區(qū)段8柵格式混合器區(qū)段9旋轉(zhuǎn)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(quán)利要求
1.一種霧化器(I ;9)、尤其旋轉(zhuǎn)式霧化器，所述霧化器用于施涂包含多種組分的涂布齊U，所述霧化器包括 a)靜態(tài)混合器(5;12、13)，所述靜態(tài)混合器使得所述涂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)并且在結(jié)構(gòu)上集成到所述霧化器(I ；9)中， 其特征在于， 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(jié)布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的霧化器(I;9)，其特征在于， 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(xì)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)分別呈桿形；和/或 f)各個混合元件(6)由塑料構(gòu)成。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的霧化器(I;9)，其特征在于， a)各個混合元件(6)具有相對于流方向的特定的傾角，和/或 b)混合元件(6)的傾角大于20°、30°或40°和/或小于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(jù)前述權(quán)利要求任一所述的霧化器(I;9)，其特征在于， a)所述混合器(5;12、13)具有多個沿流方向前后布置的區(qū)段(7、8)，并且所述流依次流經(jīng)所述多個區(qū)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(qū)段中被不同地配置；和/或 c)所述混合器(5;12、13)的區(qū)段數(shù)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(xì)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厘米、8厘米或6厘米以下；和/或 g)所述混合器(5;12、13)完全布置在所述霧化器(I ；9)內(nèi)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的霧化器(I;9)，其特征在于， 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(jù)其閥位置決定所述霧化器(I ;9)是否施涂所述涂布劑；并且 b)所述混合器(5;12、13)在所述主針閥(10、11)的上游布置，以及 c)一段長度的管線(I)位于所述混合器(5;12、13)的下游端部與所述主針閥(10、11)之間，該段長度為10厘米、6厘米或5厘米以下。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的霧化器(I;9)，其特征在于， a)所述霧化器(1;9)具有中空的漆管(14)，以供送所述涂布劑；并且 b)所述混合器(5;12、13)完全布置在所述漆管(14)內(nèi)；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(yīng)于所述漆管(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(jù)前述權(quán)利要求任一所述的霧化器(I;9)，其特征在于， a)所述霧化器(I;9 )適于施涂至少兩個不同的涂漆體系，其中所述兩個涂漆體系中的每個涂漆體系具有多種組分、具體地具有底漆(SL1、SL2)和硬化劑(H1、H2);并且 b)所述霧化器(I；9)分別針對所述兩個涂漆體系中的每個涂漆體系具有混合器(5 ；12、13)，其中所述混合器(5 ;12、13)結(jié)構(gòu)上集成到所述霧化器(I ；9)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6和7所述的霧化器(I;9)，其特征在于， a)針對不同涂漆體系的混合器(5;12、13)—起布置在所述漆管(14)內(nèi)；和/或 b)針對不同涂漆體系的混合器(5;12、13)相對于流方向相鄰地布置；和/或 c)針對不同涂漆體系的混合器(5;12、13)分別僅填充所述漆管(14)的部分橫截面；和/或 d)針對不同涂漆體系的混合器(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)針對不同涂漆體系的混合器(5;12、13)具有適于各自涂漆體系屬性的不同混合特性。
9.根據(jù)權(quán)利要求6和7所述的霧化器(I;9)，其特征在于，針對一個涂漆體系的混合器(5 ;12、13)在所述漆管(14)內(nèi)布置，而針對另一個涂漆體系的混合器(5 ;12、13)位于所述漆管(14)之外、例如位于在所述漆管(14)上游的所述霧化器(I ；9)的閥座中。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的霧化器(I;9)，其特征在于，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(jié)的混合元件(6)，用于使得涂布劑的多種組分(SLl、Hl、SL2、H2)在霧化器(I ;9)中、特別是在旋轉(zhuǎn)式霧化器中混合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種霧化器(1)，特別涉及一種旋轉(zhuǎn)式霧化器，其用于施涂由數(shù)個組分組成的涂布劑，該霧化器帶有能夠?qū)⑼坎紕┑亩喾N組分混合在一起的靜態(tài)混合器(5)，其中混合器(5)具有若干固定的混合元件(6)并且在結(jié)構(gòu)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(jié)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(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者B·塞茨, F·赫勒, M·鮑曼 申請人:杜爾系統(tǒng)有限責(zé)任公司