喷出元件、特别是钟罩杯以及相关操作方法技术

本发明专利技术涉及一种用于旋转式雾化器(2)的喷出元件(1)、特别是钟罩杯(1)，旋转式雾化器用于将喷涂剂施加在部件上、特别是将涂料施加在机动车车身构件上。根据本发明专利技术的喷出元件(1)的特点是，所述喷出元件具有用于自动被动平衡喷出元件(1)的至少一个平衡质量体(9)，平衡质量体(9)可移动地布置在喷出元件(1)中，以便使喷出元件(1)在超临界旋转速度范围内进行自动被动平衡。被动平衡。被动平衡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】喷出元件、特别是钟罩杯以及相关操作方法


[0001]本专利技术涉及一种用于旋转式雾化器的喷出体、特别是钟罩杯或喷盘，该旋转式雾化器用于将喷涂剂施加到构件上、特别是用于将涂料施加到机动车车身构件上。此外，本专利技术还涉及到具有这样的喷出体的旋转式雾化器、具有这样的旋转式雾化器的涂装机器人以及具有这些构件(喷出体、旋转式雾化器、喷涂机器人)之一的喷涂系统。此外，本专利技术还涉及到一种相应的操作方法。

技术介绍

[0002]在用于涂装机动车车身构件的现代涂装装置中，通常使用旋转式雾化器作为施加装置，该雾化器在涂装操作过程中高速旋转钟罩杯。待喷涂的涂料通过中央涂料喷嘴被送入旋转的钟罩杯，然后在旋转的钟罩杯端部通过溢出表面流向环形的喷出边缘，在那里涂料被喷出。由于钟罩杯的旋转速度很高，钟罩杯的不平衡度要尽可能小。因此，现有技术中已知的是在交付前对钟罩杯进行平衡。为此，可以在钟罩杯上开出平衡孔、压型或磨痕，以平衡钟罩杯。然而，这种已知的主动平衡钟罩杯的方法具有各种缺点。
[0003]一方面，生产残余不平衡度很低的钟罩杯是很昂贵的，因为需要精确的制造，主动平衡的成本很高。
[0004]其次，在操作过程中不可能对钟罩杯进行平衡。这是有问题的，因为钟罩杯在涂装操作中获得了不平衡，例如由于损坏或被涂料污染。这些在涂装操作中获得的不平衡到目前为止还不能被消除，因此，如果不平衡超过了允许的水平，通常需要更换钟罩杯。
[0005]这也是有问题的，因为钟罩杯在正常的涂装操作中获得的不平衡会导致不良的操作振动和高操作负荷，甚至包括旋转式雾化器的故障。在涂装操作中，由于获得的不平衡，旋转式雾化器上的这种机械负荷往往只有在旋转式雾化器已经发生故障时才会被发现，例如由于驱动旋转式雾化器的涡轮机被堵塞。这样的涡轮堵塞会导致相应的故障、例如导致研磨，在极端情况下会产生火花，或者钟罩杯从旋转式雾化器上脱落，有火灾和爆炸的危险。
[0006]关于本专利技术的技术背景，还应该参考DE 102010013551 B4。
[0007]最后，DE 3508970 C1披露了旋转式雾化器中的独立被动平衡原理。在这里，独立被动平衡所需的平衡质量体不是布置在喷出体中，而是布置在单独的环形体中，这已被证明是不现实的。

技术实现思路

[0008]因此，本专利技术的任务是解决已知钟罩杯中的不平衡问题。
[0009]这一任务由根据本专利技术的主权利要求的喷出体(例如钟罩杯)或根据独立方法权利要求的相应操作方法来解决。
[0010]关于本专利技术，首先应该指出，根据本专利技术的原理一般适用于平衡旋转式雾化器的喷出体。因此，本专利技术在喷出体的类型方面不限于钟罩杯，也可用于例如盘雾化器的喷盘。
[0011]此外，应该提到的是，本专利技术在待应用的喷涂剂的类型方面不限于涂料。相反，根据本专利技术的原理也可以与施加其它类型喷涂剂的旋转式雾化器一起使用。
[0012]此外，还应该提到的是，就喷涂构件而言，本专利技术不限于机动车车身构件。相反，根据本专利技术的原理也可以用于其它类型构件的喷涂。
[0013]本专利技术是基于一般的技术认识，即在操作中旋转的喷出体的不仅可以如开头所述主动地进行平衡，例如通过在喷出体中引入平衡孔。相反，本专利技术包括一般的技术实现，即在操作中旋转的喷出体也可以被动地自行平衡，这在现有技术中是已知的。为此，有必要在喷出体中设置平衡质量体，该平衡质量体可以在喷出体中沿周向方向自由移动。如果喷出体现在被加速到超临界速度，平衡质量体就会自动移动，使喷出体得到平衡。在这个意义上，临界速度是指轴承系统发生共振效应的速度。
[0014]在本专利技术的背景下使用的术语平衡并不要求喷出体在平衡后完全平衡，不再表现出任何不平衡。相反，在本专利技术的背景下，这个术语还包括减少喷出体的不平衡，使喷出体在平衡后仍有少量剩余的不平衡。
[0015]上述旋转体的独立被动平衡技术本身在现有技术中是已知的，上面已经简要地提到了。例如，这里应参考以下出版物：
[0016]‑
Makram,M.等人："Effect of Automatic ball balancer on unbalanced rotor vibration"，第17届国际航空航天科学与航空技术会议，2017年4月11
‑
13日；
[0017]‑
Kim,T.,Na,S.:"New automatic ball balancer design to reduce transient
‑
response in rotor system",机械系统与信号处理，2013年，第37卷，265
‑
275页；
[0018]‑
Green K,Champneys A.R,Friswell M.I和 A.M,2008,"Investigation of a multi
‑
ball,automatic dynamic balancing mechanism for eccentric rotors",Phil.Trans.R.Soc.A.366705
‑
728；
[0019]‑
Adolfsson,J.:"Passive Control of Mechanical Systems Bipedal Walking and Autobalanc
‑
ing"ISSN 0348
‑
467X；
[0020]‑
B.Hredzak和Guoxiao Guo，"Adjustable balancer with electromagnetic release of bal
‑
ancing members"，IEEE Transactions on Magnetics，第42卷，第5期，1591
‑
1596页，2006年5月，doi:10.1109/TMAG.2005.863619；
[0021]‑
Hwang,C.,Chung,J.:"Dynamic analysis of an automatic ball balancer with two races"，JSME国际期刊，1999年，C系列，第42卷，第2期，265
‑
272页；
[0022]‑
US 8286453B2。
[0023]但是，到目前为止，以可移动的平衡质量体进行自动被动平衡的技术还没有被用于平衡旋转式雾化器的喷出体(例如钟罩杯)，因为专家们有一种偏见，认为旋转式雾化器的具体条件(例如速度、扭矩等)不允许进行自动被动平衡。
[0024]根据本专利技术的喷出体包括用于自动被动平衡喷出体的至少一个平衡质量体，该平衡质量体可移动地布置在喷出体中。
[0025]此外，根据本专利技术的喷出体优选地在喷出体中具有至少一个环形周向接收室，用于在其中可移动地接收平衡质量体。例如，该接收室可以形成为环形槽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于旋转式雾化器(2)的喷出体(1)、特别是钟罩杯(1)或喷盘，所述旋转式雾化器用于将喷涂剂施加到构件上、特别是将涂料施加到机动车车身构件上，其特征在于，所述喷出体具有用于所述喷出体(1)的自动被动平衡的至少一个平衡质量体(9)，所述平衡质量体(9)可移动地布置在所述喷出体(1)中，以便使所述喷出体(1)在超临界速度范围内进行自动被动平衡。2.根据权利要求1所述的喷出体(1)，其特征在于，在所述喷出体(1)中具有用于接收所述平衡质量体(9)的至少一个环形周向接收室(8)、特别是作为环形槽或环形周向腔。3.根据权利要求2所述的喷出体(1)，其特征在于，a)所述喷出体(1)具有用于所述平衡质量体(9)的多个接收室(8)；b)所述接收室(8)可选地相互分离或相互连接；c)所述接收室(8)可选地在轴向上相互偏移；d)所述接收室(8)可选地在径向上相互偏移。4.根据前述权利要求中任一项所述的喷出体(1)，其特征在于，所述平衡质量体(9)能够在所述喷出体(1)中沿预定的路径移动，特别是a)在周向方向移动；b)径向地移动；和/或c)轴向地移动。5.根据前述权利要求中任一项所述的喷出体(1)，其特征在于，所述平衡质量体(9)设计如下：a)设计成流体，特别是a1)设计成液体，可选地作为水或油；或a2)设计成树脂、特别是紫外线固化树脂，通过紫外线照射将树脂固定在所述喷出体(1)中；b)设计成粉末；c)设计成由许多固体微粒、特别是球体组成的颗粒；或d)设计成固体微粒在流体中的混合物、特别是球体在油中的形式，这种组合优选地调整成使得微粒只能在超临界速度范围内在流体中移动；e)设计成蜡状物。6.根据权利要求5所述的喷出体(1)，其特征在于，所述平衡质量体(9)的流体具有粘度，所述粘度与下列影响变量中的至少一项有关：a)流体的温度；b)作用在流体上的磁场；c)作用在流体上的电场；或d)流体上的机械应力，特别是由于流体的剪切率而产生的应力。7.根据权利要求5或6所述的喷出体(1)，其特征在于，所述平衡质量体(9)的流体是非牛顿流体，例如：a)卡森流体；b)宾汉姆流体；或c)博格流体。
8.根据前述权利要求中任一项所述的喷出体(1)，其特征在于，所述平衡质量体(9)重到足以使得在所述平衡质量体(9)位于所述喷出体(1)内的空间位置时能够实现所述喷出体(1)的自动被动平衡。9.根据前述权利要求中任一项所述的喷出体(1)，其特征在于，所述喷出体具有：a)结构上预定的操作速度范围，其中，在喷涂操作中施加喷涂剂期间，所述喷出体(1)以所述操作速度范围内的操作速度(n
LACKIER
)旋转；b)与设计有关的临界速度(n
KRIT
)，在所述临界速度下，所述喷出体(1)的轴承系统开始产生共振；c)与设计有关的亚临界速度范围，其速度低于所述轴承系统的临界速度(n
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)；以及d)与设计有关的超临界速度范围，其速度高于所述轴承系统的临界速度(n
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)；e)其中，所述临界速度(n
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)e1)低于所述操作速度范围，使得喷涂操作在超临界速度范围内进行，平衡质量体(9)因此导致所述喷出体(1)的自动被动平衡；或e2)高于所述操作速度范围，使得在喷涂操作中不会发生所述喷出体(1)的自动平衡。10.根据前述权利要求中任一项所述的喷出体(1)，其特征在于，a)固定机构(11)被提供用于将所述平衡质量体(9)部分或完全地固定在所述喷出体(1)中、特别是在经过亚临界速度范围或自动被动平衡之后进行固定；b)所述固定机构(11)可选地b1)集成在所述喷出体(1)中；或b2)集成在所述旋转式雾化器(2)中，但与所述喷出体(1)分离；或b3)布置成与所述喷出体(1)分离，并与所述旋转式雾化器(2)分离。11.根据权利要求10所述的喷出体(1)，其特征在于，a)在临界速度(n
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)以上，所述固定机构释放所述平衡质量体(9)，使得所述平衡质量体(9)此时能够在所述喷出体(1)中移动，以实现所述喷出体(1)的自动被动平衡；和/或b)在低于临界速度(n
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)和/或从超临界速度范围制动到非临界速度范围时，所述固定机构固定所述平衡质量体(9)，使得所述平衡质量体(9)此时不能在所述喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：杜尔系统股份公司，
类型：发明
国别省市：