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Die Erfindung betrifft eine Pulverversorgungsvorrichtung für eine Pulverbeschichtungsanlage gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1.
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Demgemäß betrifft die Erfindung insbesondere eine Pulverversorgungsvorrichtung, welche mindestens einen verschlossenen oder verschließbaren Pulverbehälter mit einer im Wesentlichen quaderförmigen Pulverkammer für Beschichtungspulver aufweist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere für die Pulverversorgung einer zur elektrostatischen Sprühbeschichtung von Gegenständen mit Pulver eingesetzten Pulverbeschichtungsanlage, bei welcher sich frisches Beschichtungspulver (nachfolgend auch „Frischpulver” genannt) und ggf. zurückgewonnenes Beschichtungspulver (nachfolgend auch „Recoverypulver” genannt) in dem Pulverbehälter befinden und durch eine Pulverabgabeeinrichtung beispielsweise in Gestalt eines Injektors einer Sprühvorrichtung zugeführt werden. Die Sprühvorrichtung kann beispielsweise eine Handpistole oder eine automatische Pistole sein.
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Dem Pulverbehälter wird je nach Bedarf über eine Frischpulverleitung frisches Pulver aus einem Lieferantenbehälter zugeführt, in welchem der Pulverlieferant das frische Pulver dem Pulveranwender liefert.
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Im Lieferantenbehälter bildet das Pulver eine kompakte Masse. Demgegenüber sollte das Beschichtungspulver im Pulverbehälter in einem fluidisierten Zustand vorliegen, damit es beispielsweise durch die Saugwirkung eines Injektors abgesaugt und in einem Druckluftstrom der Sprühvorrichtung zugeführt werden kann. Eine Pulverversorgungsvorrichtung enthält somit insbesondere einen Pulverbehälter, welcher als Pulverkammer zur Aufbewahrung von Beschichtungspulver dient, wobei üblicherweise das Beschichtungspulver im Pulverbehälter fluidisiert wird, damit es pneumatisch leicht förderbar ist, entweder zu einem anderen Pulverbehälter oder zu einer Pulversprühvorrichtung. Letzteres kann eine manuelle oder eine automatische Pulversprühvorrichtung sein, welche eine Sprühdüse oder einen Rotationszerstäuber aufweisen kann.
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Der Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, dass Pulverbeschichtungsanlagen und die zugehörigen Pulverversorgungsvorrichtungen bei einem Pulverwechsel (Wechsel von einer Pulversorte auf eine Pulversorte), insbesondere bei einem Farbwechsel (Wechsel von Pulver einer Farbe auf ein Pulver mit einer anderen Farbe) sorgfältig gereinigt werden müssen, da bereits einige wenige Pulverpartikel der früheren Pulversorte Beschichtungsfehler bei der Beschichtung mit der neuen Pulversorte zur Folge haben können.
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Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Möglichkeit zu schaffen, durch welche ein Pulverwechsel auf einfache Weise schnell möglich ist.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst.
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Demgemäß wird eine Pulverversorgungsvorrichtung vorgeschlagen, welche einen Pulverbehälter mit einer im Wesentlichen quaderförmigen Pulverkammer für Beschichtungspulver aufweist, wobei in einer Seitenwand des Pulverbehälters mindestens ein Reinigungsdrucklufteinlass vorgesehen ist, an welchem in einem Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage zum Entfernen von Restpulver aus der Pulverkammer eine Druckluftleitung anschließbar ist, um Reinigungsdruckluft in die Pulverkammer einzuleiten. Ferner ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass zusätzlich zu dem mindestens einen Reinigungsdrucklufteinlass mindestens ein Restpulverauslass vorgesehen ist, durch den mit Hilfe der im Reinigungsbetrieb in die Pulverkammer eingeleiteten Reinigungsdruckluft Restpulver aus der Pulverkammer heraustreibbar ist. Im Einzelnen ist dabei vorgesehen, dass der mindestens eine Reinigungsdrucklufteinlass eine Einlassöffnung und der mindestens eine Restpulverauslass eine Auslassöffnung aufweist, wobei die Auslassöffnung des Restpulverauslass in die gleiche Richtung zeigt wie die Einlassöffnung des mindestens einen Reinigungsdrucklufteinlasses.
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Denkbar ist es beispielsweise, dass die Auslassöffnung des mindestens einen Restpulverauslasses in der Seitenwand des Pulverbehälters vorgesehen ist, in welcher auch die Einlassöffnung des mindestens einen Reinigungsdrucklufteinlasses vorgesehen ist.
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Andererseits ist es aber auch denkbar, dass der mindestens eine Restpulverauslass zum Beispiel im Deckel des Pulverbehälters angeordnet ist, wobei dann der Restpulverauslass einen an der Innenseite des Deckels vorgesehenen Stutzen oder dergleichen aufweisen sollte, der derart abgewinkelt ist, dass im geschlossenen Zustand des Pulverbehälters die durch den Stutzen definierte Auslassöffnung des Restpulverauslass in die gleiche Richtung zeigt wie die Einlassöffnung des mindestens einen Reinigungsdrucklufteinlasses.
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Die Einlassöffnung des Reinigungsdrucklufteinlasses kann in vertikaler. Richtung von der Auslassöffnung des Restpulverauslasses beabstandet sein. Es ist selbstverständlich aber auch denkbar, dass die Einlassöffnung des Reinigungsdrucklufteinlasses und die Auslassöffnung des Restpulverauslasses in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet sind.
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Insbesondere mag es aus Platzgründen vorteilhaft sein, wenn die Auslassöffnung des mindestens einen Restpulverauslasses in einem oberen Bereich der Seitenwand des Pulverbehälters und die Einlassöffnung des mindestens einen Reinigungsdrucklufteinlasses in einem unteren Bereich der Seitenwand des Pulverbehälters vorgesehen sind.
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Um im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage in möglichst optimaler Weise Beschichtungspulver (Frischpulver oder Recoverypulver) dem Pulverbehälter zuführen zu können, sollte die Einlassöffnung des mindestens einen Reinigungsdrucklufteinlasses in einem unteren Bereich der Seitenwand des Pulverbehälters und die Einlassöffnung des mindestens einen Pulvereinlasses davon beabstandet, beispielsweise in einem oberen Bereich der Seitenwand des Pulverbehälters, in einer der anderen Seitenwände des Pulverbehälters oder aber in einem Deckel des Pulverbehälters vorgesehen sein.
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Ferner wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch eine Pulverbeschichtungsanlage, welche mindestens eine Pulverversorgungsvorrichtung der vorstehend genannten Art aufweist.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, dass in einer effektiven Weise beispielsweise im Rahmen eines Pulver- oder Farbwechsels der Pulverbehälter der Pulverversorgungsvorrichtung quasi automatisch gereinigt werden kann, d. h. ohne dass ein zeitaufwändiges manuelles Eingreifen zum Reinigen des Pulverbehälters erforderlich ist. Hierzu ist es lediglich erforderlich, der Pulverkammer über die in der Seitenwand des Pulverbehälters vorgesehene Einlassöffnung des mindestens einen Reinigungsdrucklufteinlasses Reinigungsdruckluft zuzuführen, welche – aufgrund der speziellen Anordnung der Einlassöffnung des mindestens einen Reinigungsdrucklufteinlasses einerseits und der Auslassöffnung des mindestens einen Restpulverauslasses andererseits – in der Pulverkammer eine Luftwalze ausbildet. Mit Hilfe dieser während des Reinigungsbetriebes in der Pulverkammer ausgebildeten Luftwalze wird das ggf. noch an den Innenwänden des Pulverbehälters anhaftende Restpulver aufgewirbelt und über die Auslassöffnung des mindestens einen Restpulverauslasses aus der Pulverkammer abgeführt. Die sich zur Reinigung des Pulverbehälters in der Pulverkammer ausbildende Luftwalze entsteht insbesondere deshalb, weil bei der erfindungsgemäßen Lösung die Einlassöffnung des mindestens einen Reinigungsdrucklufteinlasses, über welche im Reinigungsbetrieb Reinigungsdruckluft in die Pulverkammer eingeleitet wird, in der selben Seitenwand der Pulverkammer vorgesehen ist wie die Auslassöffnung des mindestens einen Restpulverauslasses, über welche die Reinigungsdruckluft zusammen mit dem aufgewirbelten Restpulver aus der Pulverkammer abgeführt wird. Hierbei ist es insbesondere zweckmäßig, wenn die Einlass- und Auslassöffnungen in vertikaler Richtung voneinander beabstandet sind.
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Vorzugsweise weist die Pulverkammer eine eckige Innenkonfiguration auf, so dass in der Pulverkammer beim Reinigungsbetrieb eine turbulente Strömung ausgebildet wird, infolgedessen besonders effektiv an den Innenwänden des Pulverbehälters ggf. anhaftendes Restpulver gelöst und mit der Reinigungsdruckluft aus der Pulverkammer herausgetrieben werden kann.
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In einer bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung weist der Pulverbehälter mindestens einen Pulvereinlass mit einer Einlassöffnung auf, über welche der Pulverkammer im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage bei Bedarf Beschichtungspulver zugeführt werden kann. Vorzugsweise ist die Einlassöffnung des mindestens einen Reinigungsdrucklufteinlasses identisch mit der Einlassöffnung des mindestens einen Pulvereinlasses. Mit dieser besonderen Ausgestaltung des Pulverbehälters kann im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage die in der Seitenwand des Pulverbehälters vorgesehene Einlassöffnung dazu verwendet, bei Bedarf der Pulverkammer Frischpulver oder Recoverypulver zuzuführen, während im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage diese Einlassöffnung dazu verwendet wird, um der Pulverkammer die zum Ausbilden der Luftwalze erforderliche Reinigungsdruckluft zuzuführen.
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Diese besondere Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung hat den Vorteil, dass der Pulverbehälter einen einfachen Aufbau aufweist. Zusätzlich hierzu wird erreicht, dass die im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage zum bedarfsweisen Zuführen von Beschichtungspulver verwendete Einlassöffnung im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage automatisch von Restpulver befreit wird, da dann durch diese Einlassöffnung der Pulverkammer Reinigungsdruckluft zugeführt wird.
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Wie bereits angedeutet, ist es von Vorteil, wenn das im Pulverbehälter aufgenommene Beschichtungspulver zumindest während des Pulverbetriebes der Pulverbeschichtungsanlage fluidisiert wird, damit das Beschichtungspulver pneumatisch leicht förderbar ist. Zu diesem Zweck ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ferner eine Fluidisiereinrichtung zum Einleiten von Fluidisierdruckluft in die Pulverkammer vorgesehen. Damit sich durch das Einleiten von Fluidisierdruckluft in der Pulverkammer kein nennenswerter Überdruck aufbauen kann, weist der Pulverbehälter zum Zwecke eines Druckausgleiches mindestens einen Fluidisierdruckluftauslass mit einer Auslassöffnung auf, über welche die zum Zwecke der Fluidisierung des Beschichtungspulvers in die Pulverkammer eingeleitete Fluidisierdruckluft wieder aus der Pulverkammer abgeführt wird. Vorzugsweise ist die Auslassöffnung des mindestens einen Restpulverauslasses identisch mit der Auslassöffnung des mindestens einen Fluidisierdruckluftauslasses. Dies vereinfacht nicht nur den Aufbau des Pulverbehälters, sondern erlaubt auch, dass der Fluidisierdruckluftauslass im Reinigungsbetrieb automatisch von der Reinigungsdruckluft gereinigt wird, da die Reinigungsdruckluft über die Auslassöffnung des Fluidisierdruckluftauslasses nach dem Ausbilden der Luftwalze aus der Pulverkammer herausgeführt wird.
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Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung beschrieben.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 schematisch eine Pulverbeschichtungsanlage mit einer Pulverversorgungsvorrichtung nach der Erfindung;
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2a eine Seitenlängsschnittansicht auf einen Pulverbehälter gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pulverversorgungsvorrichtung;
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2b eine Ansicht auf die Stirnseite des Pulverbehälters gemäß 2a;
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3a eine Seitenansicht auf eine exemplarische Ausführungsform eines zum Feinreinigen des Pulverbehälters in die Pulverkammer einsetzbaren Tauchkörpers;
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3b eine Draufsicht auf den Tauchkörper gemäß 3a;
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3c eine Ansicht auf die Stirnseite des Tauchkörpers gemäß 3a; und
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3d eine Querschnittsansicht durch den Tauchkörper gemäß 3a.
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1 zeigt schematisch eine exemplarische Ausführungsform einer Pulverbeschichtungsanlage 1 gemäß der Erfindung zum Sprühbeschichten von Gegenständen 2 mit Beschichtungspulver, welches danach in einem in 1 nicht dargestellten Wärmeofen auf die Gegenstände 2 aufgeschmolzen wird. Für die Steuerung der Funktion der Pulverbeschichtungsanlage 1 sind ein oder mehrere elektronische Steuergeräte 3 vorgesehen.
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Zur pneumatischen Förderung des Beschichtungspulvers sind Pulverpumpen 4 vorgesehen. Dies können Injektoren sein, in welchen Beschichtungspulver mittels als Förderluft dienender Druckluft aus einem Pulverbehälter angesaugt wird, wonach dann das Gemisch aus Förderluft und Beschichtungspulver gemeinsam in einen Behälter oder zu einer Sprühvorrichtung strömt.
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Geeignete Injektoren sind beispielsweise aus der Druckschrift
EP 0 412 289 B1 bekannt.
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Als Pulverpumpe
4 können auch solche Pumpenarten verwendet werden, welche kleine Pulverportionen mittels Druckluft nacheinander fördern, wobei jeweils eine kleine Pulverportion (Pulvermenge) in einer Pulverkammer gespeichert und dann mittels Druckluft aus der Pulverkammer herausgedrückt wird. Die Druckluft bleibt hinter der Pulverportion und schiebt die Pulverportion vor sich her. Diese Pumpenarten werden manchmal als Druckluftschubpumpen oder als Pfropfenförderungs-Pumpen bezeichnet, da die Druckluft die gespeicherte Pulverportion wie einen Pfropfen vor sich her durch eine Pumpenauslassleitung schiebt. Verschiedene Arten solcher Pulverpumpen zum Fördern von dichtem Beschichtungspulver sind beispielsweise aus folgenden Schriften bekannt:
DE 103 53 968 A1 ,
US 6,508,610 B2 ,
US 2006/0193704 A1 ,
DE 101 45 448 A1 oder
WO 2005/051549 A1 .
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Die Erfindung ist nicht auf eine der genannten Arten von Pulverpumpen beschränkt.
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Zur Erzeugung der Druckluft für die pneumatische Förderung des Beschichtungspulvers und zur Fluidisierung des Beschichtungspulvers ist eine Druckluftquelle 6 vorgesehen, welche über entsprechende Druckeinstellelemente 8, zum Beispiel Druckregler und/oder Ventile, an die verschiedenen Geräte angeschlossen ist.
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Frischpulver von einem Pulverlieferanten wird aus einem Lieferantenbehältnis, was beispielsweise ein Kleinbehältnis 12 zum Beispiel in Form eines formstabilen Behälters oder eines Sackes mit einer Pulvermenge von beispielsweise zwischen 10 bis 50 kg, zum Beispiel 25 kg, oder zum Beispiel ein Großbehältnis 14, beispielsweise ebenfalls ein formstabiler Behälter oder ein Sack, mit einer Pulvermenge zwischen beispielsweise 100 kg und 1.000 kg sein kann, mittels einer Pulverpumpe 4 in einer Frischpulverleitung 16 oder 18 einer Siebvorrichtung 10 zugeführt. Die Siebvorrichtung 10 kann mit einem Vibrator 11 versehen sein. In der folgenden Beschreibung bedeuten die Ausdrücke „Kleinbehälter” und „Großbehälter” jeweils sowohl „formstabiler Behälter” als auch „nicht-formstabiler, flexibler Sack”, ausgenommen wenn ausdrücklich auf die eine oder die andere Behältnisart verwiesen wird.
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Das von der Siebvorrichtung 10 gesiebte Beschichtungspulver wird durch Schwerkraft oder vorzugsweise jeweils durch eine Pulverpumpe 4 über eine oder mehrere Pulverzufuhrleitungen 20, 20' durch Pulvereinlassöffnungen 26 in eine Pulverkammer 22 eines formstabilen Pulverbehälters 24 gefördert. Das Volumen der Pulverkammer 22 ist vorzugsweise wesentlich kleiner als das Volumen des Frischpulver-Kleinbehälters 12.
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Gemäß einer denkbaren Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung ist die Pulverpumpe 4 der mindestens einen Pulverzufuhrleitung 20, 20' zu dem Pulverbehälter 24 eine Druckluftschubpumpe. Hierbei kann der Anfangsabschnitt der Pulverzufuhrleitung 20 als Pumpenkammer dienen, in welche von der Siebvorrichtung 10 gesiebtes Pulver durch ein Ventil, zum Beispiel ein Quetschventil, fällt. Nachdem diese Pumpenkammer eine bestimmte Pulverportion enthält, wird die Pulverzufuhrleitung 20 durch Schließen des Ventils von der Siebvorrichtung 10 strömungsmäßig getrennt. Danach wird die Pulverportion mittels Druckluft durch die Pulverzufuhrleitung 20, 20' in die Pulverkammer 22 gestoßen.
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An ein oder vorzugsweise mehrere Pulverauslassöffnungen 36 des Pulverbehälters 24 sind Pulverpumpen 4, zum Beispiel Injektoren, zur Förderung von Beschichtungspulver durch Pulverleitungen 38 zu Sprühvorrichtungen 40 angeschlossen. Die Sprühvorrichtungen 40 können Sprühdüsen oder Rotationszerstäuber zum Sprühen des Beschichtungspulvers 42 auf den zu beschichtenden Gegenstand 2 aufweisen, welcher sich vorzugsweise in einer Beschichtungskabine 43 befindet.
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Die Pulverauslassöffnungen 36 können sich – wie in 1 dargestellt – in einer Wand des Pulverbehälters 24 befinden, welche der Wand gegenüberliegt, in welcher sich die Pulvereinlassöffnungen 26 befinden. Bei der in 2a und 2b dargestellten Ausführungsform des Pulverbehälters 24 sind die Pulverauslassöffnungen 36 jedoch in einer Wand angeordnet, welche angrenzend zu der Wand ist, in welcher sich die Pulvereinlassöffnungen 26 befinden. Die Pulverauslassöffnungen 36 sind vorzugsweise nahe dem Boden der Pulverkammer 22 angeordnet.
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Die Pulverkammer 22 hat vorzugsweise eine Größe, die im Bereich eines Fassungsvermögens an Beschichtungspulver zwischen 1,0 kg und 12,0 kg liegt, vorzugsweise zwischen 2,0 kg und 8,0 kg. Gemäß anderen Gesichtspunkten beträgt die Größe der Pulverkammer 22 vorzugsweise zwischen 500 cm3 und 30.000 cm3, vorzugsweise zwischen 2.000 cm3 und 20.000 cm3. Die Größe der Pulverkammer 22 wird in Abhängigkeit von der Anzahl der Pulverauslassöffnungen 36 und der daran angeschlossenen Pulverleitungen 38 derart gewählt, dass ein kontinuierlicher Sprühbeschichtungsbetrieb möglich ist, jedoch die Pulverkammer 22 in Beschichtungspausen für einen Pulverwechsel schnell gereinigt werden kann, vorzugsweise automatisch.
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Die Pulverkammer 22 kann mit einer Fluidisiereinrichtung 30 zum Fluidisieren des im Pulverbehälter 24 aufgenommenen Beschichtungspulvers versehen werden. Die Fluidisiereinrichtung 30 enthält mindestens eine Fluidisierwand aus einem offenporigen oder mit engen Bohrungen versehenen Material, welches für Druckluft, jedoch nicht für Beschichtungspulver durchlässig ist. Obwohl in 1 nicht gezeigt, ist es von Vorteil, wenn bei dem Pulverbehälter 24 die Fluidisierwand den Boden des Pulverbehälters 24 ausbildet und zwischen der Pulverkammer 22 und einer Fluidisier-Druckluftkammer angeordnet ist. Die Fluidisier-Druckluftkammer sollte über ein Druckeinstellelement 8 mit der Druckluftquelle 6 verbindbar sein.
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Beschichtungspulver 42, welches nicht an dem zu beschichtenden Gegenstand 2 haftet, wird als Überschusspulver über eine Überschusspulverleitung 44 mittels eines Saugluftstromes eines Gebläses 46 in einen Zyklonabscheider 48 gesaugt. Das Überschusspulver wird im Zyklonabscheider 48 soweit wie möglich vom Saugluftstrom getrennt. Der getrennte Pulveranteil wird dann als Rückgewinnungspulver bzw. Recoverypulver vom Zyklonabscheider 48 über eine Pulverrückgewinnungsleitung 50 zu der Siebvorrichtung 10 geleitet, wo es durch die Siebvorrichtung 10 hindurch, entweder allein oder vermischt mit Frischpulver über die Pulverzufuhrleitungen 20, 20' wieder in die Pulverkammer 22 gelangt.
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Je nach Pulversorte und/oder Pulververschmutzungsgrad kann auch die Möglichkeit vorgesehen werden, die Pulverrückgewinnungsleitung 50 von der Siebvorrichtung 10 zu trennen und das Rückgewinnungspulver (Recoverypulver) in einen Abfallbehälter zu leiten, wie dies in 1 durch eine gestrichelte Linie 51 schematisch dargestellt ist. Die Pulverrückgewinnungsleitung 50 kann, damit sie nicht von der Siebvorrichtung 10 getrennt zu werden braucht, mit einer Weiche 52 versehen werden, an welche sie alternativ mit der Siebvorrichtung 10 oder mit einem Abfallbehälter verbindbar ist.
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Der Pulverbehälter 24 kann einen oder mehrere, beispielsweise zwei Sensoren S1 und/oder S2 aufweisen, um die Zufuhr von Beschichtungspulver in die Pulverkammer 22 mittels des Steuergerätes 3 und der Pulverpumpen 4 in den Pulverzuleitungen 20, 20' zu steuern. Beispielsweise detektiert der untere Sensor S1 ein unteres Pulverniveaulimit und der obere Sensor S2 ein oberes Pulverniveaulimit.
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Der untere Endabschnitt 48-2 des Zyklonabscheiders 48 kann als Vorratsbehälter für Rückgewinnungspulver ausgebildet und verwendet werden und hierfür mit einem oder mehreren, beispielsweise zwei Sensoren S3 und/oder S4 versehen werden, welche funktionsmäßig mit dem Steuergerät 3 verbunden sind. Dadurch kann beispielsweise automatisch die Frischpulverzufuhr durch die Frischpulverzuleitungen 16 und 18 gestoppt werden, solange im Zyklonabscheider 48 ausreichend Rückgewinnungspulver vorhanden ist, um der Pulverkammer 22 durch die Siebvorrichtung 10 hindurch Rückgewinnungspulver in ausreichender Menge zuzuführen, welche für den Sprühbeschichtungsbetrieb mittels der Sprühvorrichtungen 40 erforderlich ist. Wenn im Zyklonabscheider 48 hierfür nicht mehr ausreichend Rückgewinnungspulver vorhanden ist, kann automatisch auf die Zufuhr von Frischpulver durch die Frischpulverzuleitungen 16 oder 18 umgeschaltet werden. Ferner besteht auch die Möglichkeit, Frischpulver und Rückgewinnungspulver gleichzeitig der Siebvorrichtung 10 zuzuführen, so dass sie miteinander vermischt werden.
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Die Abluft des Zyklonabscheiders 48 gelangt über eine Abluftleitung 54 in eine Nachfiltervorrichtung 56 und darin durch ein oder mehrere Filterelemente 58 zu dem Gebläse 46 und nach diesem in die Außenatmosphäre. Die Filterelemente 58 können Filtersäcke oder Filterpatronen oder Filterplatten oder ähnliche Filterelemente sein. Das mittels der Filterelemente 58 vom Luftstrom getrennte Pulver ist normalerweise Abfallpulver und fällt durch Schwerkraft in einen Abfallbehälter oder kann, wie in
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1 gezeigt, über eine oder mehrere Abfallleitungen 60, welche jeweils eine Pulverpumpe 4 enthalten, in einen Abfallbehälter 62 an einer Abfallstation 63 gefördert werden.
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Je nach Pulverart und Pulverbeschichtungsbedingungen kann das Abfallpulver auch wieder zurückgewonnen werden zur Siebvorrichtung 10, um erneut in den Beschichtungskreislauf zu gelangen. Dies ist in 1 durch Weichen 59 und Zweigleitungen 61 der Abfallleitungen 60 schematisch dargestellt.
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Beim Mehrfarbenbetrieb, bei welchem verschiedene Farben jeweils nur kurze Zeit versprüht werden, werden üblicherweise der Zyklonabscheider 48 und die Nachfiltervorrichtung 56 verwendet und das Abfallpulver der Nachfiltervorrichtung 56 gelangt in den Abfallbehälter 62. Der Pulverabscheide-Wirkungsgrad des Zyklonabscheiders 48 ist zwar meistens geringer als der der Nachfiltervorrichtung 56, jedoch kann er schneller gereinigt werden als die Nachfiltervorrichtung 56. Beim Einfarbenbetrieb, bei welchem für lange Zeit das gleiche Pulver verwendet wird, ist es möglich, auf den Zyklonabscheider 48 zu verzichten und die Überschusspulverleitung 44 anstelle der Abluftleitung 54 an die Nachfiltervorrichtung 56 anzuschließen und die Abfallleitungen 60, welche in diesem Fall zurückzugewinnendes Pulver enthalten, als Rückgewinnungspulverleitungen an die Siebvorrichtung 10 anzuschließen.
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Beim Einfarbenbetrieb wird üblicherweise nur dann der Zyklonabscheider 48 in Kombination mit der Nachfiltervorrichtung 56 verwendet, wenn es sich um ein problematisches Beschichtungspulver handelt. In diesem Fall wird nur das Rückgewinnungspulver des Zyklonabscheiders 48 über die Pulverrückgewinnungsleitung 50 der Siebvorrichtung 10 zugeführt, während das Abfallpulver der Nachfiltervorrichtung 56 als Abfall in den Abfallbehälter 62 oder in einen anderen Abfallbehälter gelangt, welch letzter ohne Abfallleitungen 60 direkt unter einer Auslassöffnung der Nachfiltervorrichtung 56 gestellt werden kann.
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Das untere Ende des Zyklonabscheiders 48 kann ein Auslassventil 64, beispielsweise ein Quetschventil aufweisen. Ferner kann oberhalb von diesem Auslassventil 64, im oder am unteren Ende des als Vorratsbehälter ausgebildeten unteren Endabschnittes 48-2 des Zyklonabscheiders 48 eine Fluidisiereinrichtung 66 zum Fluidisieren des Beschichtungspulvers vorgesehen sein. Die Fluidisiereinrichtung 66 enthält mindestens eine Fluidisierwand 80 aus einem offenporigen oder mit engen Bohrungen versehenen Material, welches für Druckluft, jedoch nicht für Beschichtungspulver durchlässig ist. Die Fluidisierwand 80 ist zwischen dem Pulverweg und einer Fluidisier-Druckluftkammer 81 angeordnet. Die Fluidisier-Druckluftkammer 81 ist über ein Druckeinstellelement 8 mit der Druckluftquelle 6 verbindbar.
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Die Frischpulverleitung 16 und/oder 18 kann an ihrem stromaufwärtigen Ende, entweder direkt oder durch die Pulverpumpe 4, mit einem Pulverförderrohr 70 strömungsmäßig verbunden sein, welches in den Lieferantenbehälter 12 oder 14 eintauchbar ist zum Absaugen von frischem Beschichtungspulver. Die Pulverpumpe 4 kann am Anfang, am Ende oder dazwischen in der Frischpulverleitung 16 bzw. 18 oder am oberen oder unteren Ende des Pulverförderrohres 70 angeordnet werden.
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1 zeigt als Frischpulver-Kleinbehälter einen Frischpulver-Pulversack 12 in einem Sackaufnahmetrichter 74. Der Pulversack 12 wird von dem Sackaufnahmetrichter 74 in einer definierten Form gehalten, wobei die Sacköffnung sich am oberen Sackende befindet. Der Sackaufnahmetrichter 74 kann auf einer Waage oder Wägesensoren 76 angeordnet werden. Diese Waage oder die Wägesensoren 76 können, je nach Art, eine optische Anzeige und/oder ein elektrisches Signal erzeugen, welches nach Abzug des Gewichts des Sackaufnahmetrichters 74 dem Gewicht und damit auch der Menge des Beschichtungspulvers in dem Kleinbehälter 12 entspricht. Am Sackaufnahmetrichter 74 ist vorzugsweise mindestens ein in vibrierender Vibrator 78 angeordnet.
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Es können zwei oder mehr Kleinbehälter 12 jeweils in einem Sackaufnahmetrichter 74 und/oder zwei oder mehr Großbehältnisse 14 vorgesehen werden, die alternativ benutzbar sind. Dadurch ist ein schneller Wechsel von einem auf einen anderen Kleinbehälter 12 oder Großbehältnis 14 möglich.
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Obwohl in 1 nicht dargestellt, ist es grundsätzlich denkbar, dass die Siebvorrichtung 10 in dem Pulverbehälter 24 integriert ist. Ferner kann die Siebvorrichtung 10 weggelassen werden, wenn das Frischpulver eine ausreichend gute Qualität hat. In diesem Fall besteht ferner die Möglichkeit, zum Sieben des Rückgewinnungspulvers der Leitungen 44 und 55 ein separates Sieb zu verwenden, zum Beispiel stromaufwärts oder stromabwärts des Zyklonabscheiders 48 oder im Zyklonabscheider 48 selber. Auch das Rückgewinnungspulver benötigt dann kein Sieb, wenn seine Pulverqualität für eine Wiederverwendung ausreichend gut ist.
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Die Pulvereinlassöffnungen 26 sind in einer Seitenwand des Pulverbehälters 24, vorzugsweise nahe des Bodens der Pulverkammer 22 angeordnet, während in der selben Seitenwand des Pulverbehälters 24 ferner mindestens ein Restpulverauslass 33 vorgesehen ist, durch den beim Reinigungsbetrieb mit Hilfe von in die Pulverkammer 22 eingeleiteter Reinigungsdruckluft Restpulver aus der Pulverkammer 22 heraustreibbar ist.
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Zu diesem Zweck weist der Pulverbehälter 24 in einer Seitenwand mindestens einen Reinigungsdrucklufteinlass 32-1, 32-2 auf. Im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 werden die Reinigungsdrucklufteinlässe 32-1, 32-2 über Reinigungsdruckluft-Zufuhrleitungen 101-1, 101-2, 101-3 strömungsmäßig mit einer Druckluftquelle 6 verbunden, um Reinigungsdruckluft der Pulverkammer 22 zuzuführen. Vorzugsweise weist jeder Reinigungsdrucklufteinlass 32-1, 32-2 eine Einlassöffnung in der Seitenwand des Pulverbehälters 24 auf, die identisch ist mit einer Pulvereinlassöffnung 26, über welche im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 bei Bedarf der Pulverkammer 22 Beschichtungspulver zugeführt wird.
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Der Vorgang des Reinigens der Pulverkammer 22 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf den in 2a und 2b dargestellten Pulverbehälter 24 näher beschrieben.
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In der Seitenwand des Pulverbehälters 24, in welcher die Einlassöffnungen der Reinigungsdrucklufteinlässe 32-1, 32-2 vorgesehen sind, ist ferner mindestens eine Auslassöffnung eines Restpulverauslasses 33 vorgesehen, durch welche im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 mit Hilfe der in die Pulverkammer 22 eingeleiteten Reinigungsdruckluft Restpulver aus der Pulverkammer 22 herausgetrieben wird.
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Wie bereits erwähnt, ist der Pulverbehälter 24 mit einer Fluidisiereinrichtung 30 ausgerüstet, um zumindest im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 in die Pulverkammer 22 Fluidisierdruckluft einzuleiten. Ferner weist der Pulverbehälter 24 mindestens einen Fluidisierdruckluftauslass 31 mit einer Auslassöffnung auf, über welche die in die Pulverkammer 22 eingeleitete Fluidisierdruckluft zum Zwecke eines Druckausgleiches wieder abgeführt werden kann. Vorzugsweise ist die Auslassöffnung des Fluidisierdruckluftauslasses 31 identisch mit der Auslassöffnung des Restpulverauslasses 33.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den 2a und 2b detailliert eine exemplarische Ausführungsform eines Pulverbehälters 24 einer Pulverversorgungsvorrichtung für eine Pulverbeschichtungsanlage 1 beschrieben. Der in den 2a und 2b gezeigte Pulverbehälter 24 eignet sich insbesondere als Bestandteil der zuvor unter Bezugnahme auf die Darstellung in 1 beschriebenen Pulverbeschichtungsanlage 1.
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Wie dargestellt in 2a dargestellt, handelt es sich bei der exemplarischen Ausführungsform um einen verschlossenen bzw. mit einem Deckel 23 verschließbaren Pulverbehälter 24, wobei der Deckel 23 vorzugsweise über eine schnell lösbare Verbindung mit dem Pulverbehälter 24 verbindbar ist.
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Der in 2a dargestellte Pulverbehälter 24 weist eine im Wesentlichen quaderförmige Pulverkammer 22 auf zur Aufnahme von Beschichtungspulver. In einer Seitenwand 24-3 des Pulverbehälters 24 ist mindestens ein Reinigungsdrucklufteinlass 32-1, 32-2 vorgesehen, an welchem in einem Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 zum Entfernen von Restpulver aus der Pulverkammer 22 über eine Druckluftleitung eine Druckluftquelle 6 anschließbar ist, um Reinigungsdruckluft in die Pulverkammer 22 einzuleiten. Ferner ist an der bereits genannten Seitenwand 24-3 des Pulverbehälters 24 ein Restpulverauslass 33 vorgesehen, welcher eine Auslassöffnung aufweist, über die mit Hilfe der in die Pulverkammer 22 eingeleiteten Reinigungsdruckluft im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 Restpulver aus der Pulverkammer 22 heraustreibbar ist.
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Wie es insbesondere der Darstellung in 2b entnommen werden kann, sind bei der exemplarischen Ausführungsform des Pulverbehälters 24 insgesamt zwei Reinigungsdrucklufteinlässe 32-1, 32-2 vorgesehen, wobei jeder der beiden Reinigungsdrucklufteinlässe 32-1, 32-2 eine Einlassöffnung aufweist. Andererseits ist genau ein Restpulverauslass 33 mit genau einer Auslassöffnung vorgesehen, wobei die beiden Einlassöffnungen der Reinigungsdrucklufteinlässe 32-1, 32-2 in vertikaler Richtung von der Auslassöffnung des Restpulverauslasses 34 beabstandet sind.
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Im Einzelnen, und wie es insbesondere der Darstellung in 2b entnommen werden kann, ist bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Auslassöffnung des Restpulverauslasses 33 in einem oberen Bereich der Seitenwand 24-3 des Pulverbehälters 24 und die beiden Einlassöffnungen der Reinigungsdrucklufteinlässe 32-1, 32-2 in einem unteren Bereich der Seitenwand 24-3 des Pulverbehälters 24 vorgesehen sind. Durch diese spezielle Anordnung der Einlassöffnungen einerseits und der Auslassöffnung andererseits wird erreicht, dass beim Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 von der in die Pulverkammer 22 eingeführten Reinigungsdruckluft zunächst das an der Bodenwand 24-2 des Pulverbehälters 24 ggf. noch anhaftende Restpulver aufgewirbelt und mit der Reinigungsdruckluft über die Auslassöffnung des Restpulverauslasses 33 aus der Pulverkammer 22 herausgetragen wird.
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Andererseits wird in der Pulverkammer 22 eine Luftwalze 35 ausgebildet, wie es in 2a angedeutet ist. Durch diese Luftwalze 35 kann in effektiver Weise das an den Wänden 24-1, 24-2, 24-3, 24-4 des Pulverbehälters 24 und an dem Deckel 23 des Pulverbehälters 24 ggf. noch anhaftende Restpulver beim Reinigungsvorgang gelöst und aus der Pulverkammer 22 herausgetragen werden. Dadurch, dass die Auslassöffnung des Restpulverauslasses 33 im oberen Bereich derjenigen Seitenwand 24-3 des Pulverbehälters 24 angeordnet ist, in welcher auch die Einlassöffnungen der beiden Reinigungsdrucklufteinlässe 32-1, 32-2 vorgesehen sind, kann die in die Pulverkammer 22 eingeleitete Reinigungsdruckluft – nachdem sie die Seitenwände 24-1, 24-3, 24-4 sowie die Bodenwand 24-2 und die Innenwand des Deckels des Pulverbehälters 24 umströmt hat, ohne größere Richtungsänderung aus der Pulverkammer 22 wieder herausgeführt werden. Dies hat zur Folge hat, dass das mit der Reinigungsdruckluft mittransportierte Restpulver zumindest zum größten Teil zusammen mit der Reinigungsdruckluft aus der Pulverkammer 22 abgeführt werden kann.
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Bei der in den 2a und 2b dargestellten exemplarischen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Einlassöffnungen der beiden Reinigungsdrucklufteinlässe 32-1, 32-2 im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 als Pulvereinlassöffnungen dienen, an welche außerhalb der Pulverkammer 22 Pulverzufuhrleitungen 20, 20' anschließbar sind zum bedarfsweisen Zuführen von Beschichtungspulver in die Pulverkammer 22. Demnach kommt bei der dargestellten Ausführungsform jedem Reinigungsdrucklufteinlass 32-1, 32-2 im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 die Funktion eines Pulvereinlasses 20-1, 20-2 zu, welche bei Bedarf strömungsmäßig mit den Pulverzufuhrleitungen 20, 20' verbunden werden. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, zusätzlich zu den Reinigungsdrucklufteinlässen 32-1, 32-2 separate Pulvereinlässe 20-1, 20-2 vorzusehen.
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Bei der in den 2a und 2b dargestellten Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 die Einlassöffnung von einer der beiden Pulvereinlässe 20-1, 20-2 zum bedarfsweisen Zuführen von Frischpulver und die Einlassöffnung von der anderen der beiden Pulvereinlässe 20-2, 20-1 zum bedarfsweisen Zuführen von Recoverypulver dient. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 über die Einlassöffnung von ein und demselben Pulvereinlass 20-2, 20-1 bedarfsweise sowohl Recovery- als auch Frischpulver zuführbar ist.
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Vorzugsweise ist bei der in 2a und 2b dargestellten Ausführungsform eine Fluidisiereinrichtung 30 zum Einleiten von Fluidisierdruckluft in die Pulverkammer 22 vorgesehen. Die Fluidisierdruckluft kann durch eine Stirnwand, Seitenlängswand, Bodenwand oder Deckwand in die Pulverkammer 22 eingeleitet werden. Gemäß der darstellten Ausführungsform ist die Bodenwand 24-2 der Pulverkammer 22 als Fluidisierboden ausgebildet. Er weist eine Vielzahl von offenen Poren oder kleinen Durchgangsöffnungen auf, durch welche Fluidisierdruckluft aus einer unterhalb der Bodenwand angeordneten Fluidisierdruckluftkammer nach oben in die Pulverkammer 22 strömen kann, um darin das Beschichtungspulver beim Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 in einen Schwebezustand zu versetzen (zu fluidisieren), damit es mit Hilfe von einer Pulverabgabeeinrichtung leicht absaugbar ist. Die Fluidisierdruckluft wird der Fluidisierdruckluftkammer durch einen Fluidisierdrucklufteinlass zugeführt.
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Damit bei Betrieb der Fluidisiereinrichtung 30 der Druck innerhalb der Pulverkammer 22 nicht einen vorab festgelegten Maximaldruck überschreitet, weist die Pulverkammer 22 mindestens einen Fluidisierdruckluftauslass 31 mit einer Auslassöffnung auf zum Abführen der in die Pulverkammer 22 eingeleiteten Fluidisierdruckluft und zum Bewirken eines Druckausgleiches. Insbesondere sollte die Auslassöffnung des mindestens einen Fluidisierdruckluftauslasses 31 derart dimensioniert sein, dass beim Betrieb der Fluidisiereinrichtung 30 in der Pulverkammer 22 gegenüber dem Atmosphärendruck maximal ein Überdruck von 0,5 bar herrscht.
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Bei der in den 2a und 2b dargestellten Ausführungsform ist die Auslassöffnung des Restpulverauslasses 33 identisch mit der Auslassöffnung des Fluidisierdruckluftauslasses 31. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, dass der Fluidisierdruckluftauslass 31 beispielsweise in dem Deckel 23 des Pulverbehälters 24 vorgesehen ist.
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Wie es insbesondere der Darstellung in 2a entnommen werden kann, weist der Fluidisierdruckluftauslass 31 bei der gezeigten Ausführungsform eine Entlüftungsleitung auf, welche außerhalb der Pulverkammer 22 mit einem Steigrohr 27 verbunden oder verbindbar ist, um einen Pulveraustrag aus der Pulverkammer 22 im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 zu verhindern.
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Zum Abführen der in die Pulverkammer 22 eingeführten Fluidisierdruckluft ist es ferner denkbar, eine Entlüftungsleitung vorzusehen, die vorzugsweise in den oberen Bereich der Pulverkammer 22 hineinragt. Das herausragende Ende der Entlüftungsleitung kann in einen Ansaugtrichter einer Absauganlage ragen. Diese Absauganlage kann beispielsweise als Luftmengenverstärker (Air Mover) ausgeführt sein. Ein Luftmengenverstärker, der auch als Air Mover bekannt ist, arbeitet nach dem Coanda-Effekt und benötigt zu seinem Antrieb gewöhnliche Druckluft, die in kleiner Menge zugeführt werden muss. Diese Luftmenge hat einen höheren Druck als der Umgebungsdruck. Der Luftmengenverstärker erzeugt in dem Ansaugtrichter eine Luftströmung hoher Geschwindigkeit, mit großem Volumen und niedrigem Druck. Deshalb eignet sich ein Luftmengenverstärker besonders gut in Verbindung mit der Entlüftungsleitung bzw. dem Fluidisierdruckluftauslass 31.
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Bei der in 2a dargestellten exemplarischen Ausführungsform weist der Pulverbehälter 24 einen berührungslos arbeitenden Niveausensor S1, S2 auf, um das maximal zulässige Pulverniveau in der Pulverkammer 22 zu detektieren. Denkbar hierbei ist es, einen weiteren Niveausensor vorzusehen, welcher im Hinblick auf den Pulverbehälter 24 derart angeordnet ist, um ein minimales Pulverniveau zu detektieren und, sobald dieses minimale Pulverniveau erreicht bzw. unterschritten wird, eine entsprechende Meldung an ein Steuergerät 3 abzugeben, um der Pulverkammer 22 vorzugsweise automatisch Frischpulver oder Recoverypulver über die Einlassöffnung des mindestens einen Pulvereinlasses 20-1, 20-2 zuzuführen.
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Vorzugsweise ist der Niveausensor S1, S2 zum Detektieren des Pulverniveaus in der Pulverkammer 22 ein berührungslos arbeitender Niveausensor und außerhalb der Pulverkammer 22 getrennt von ihr angeordnet. Dadurch wird eine Verschmutzung des Niveausensors S1, S2 verhindert. Der Niveausensor S1, S2 erzeugt ein Signal, wenn das Pulverniveau eine bestimmte Höhe erreicht hat. Es können auch mehrere solche Pulverniveausensoren S1, S2 auf verschiedenen Höhen angeordnet sein, beispielsweise zum Detektieren vorbestimmten maximalen Niveaus und zum Detektieren eines vorbestimmten minimalen Niveaus.
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Die Signale des mindestens einen Niveausensors S1, S2 werden vorzugsweise zum Steuern einer automatischen Pulverzufuhr von Beschichtungspulver durch die Pulvereinlässe 20-1, 20-2 in die Pulverkammer 22 verwendet, um darin ein vorbestimmtes Niveau oder einen vorbestimmten Niveaubereich auch während der Zeitdauer aufrechtzuerhalten, während die Injektoren 4 Beschichtungspulver aus der Pulverkammer 22 absaugen und pneumatisch zu Sprühvorrichtungen 40 (oder in anderen Behältern) fördern.
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Während eines solchen Pulversprühbeschichtungsbetriebs wird Reinigungsdruckluft nicht oder nur mit reduziertem Druck in die Pulverkammer 22 geleitet.
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Zum Reinigen der Pulverkammer 22 in Beschichtungspausen, zum Beispiel beim Wechsel von einer Pulversorte auf eine andere Pulversorte, wird Reinigungsdruckluft durch den mindestens einen Reinigungsdrucklufteinlass 32-1, 32-2 der Pulverkammer 22 zugeführt. Die Reinigungsdruckluft erzeugt im Inneren des Pulverbehälters 24 eine Luftwalze 35, welche ggf. an der Innenwand des Pulverbehälters 24 anhaftendes Restpulver löst und dieses durch den Restpulverauslass 34 aus der Pulverkammer 22 heraustreibt.
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Obwohl in den Zeichnungen nicht explizit dargestellt, ist es ferner denkbar, eine Einrichtung zum Messen des in der Pulverkammer 22 herrschenden Luftdruckes vorzusehen. Dies ist insofern wichtig, inwiefern Sorge zu tragen ist, dass sich im Inneren des Pulverbehälters 24 durch das Einleiten von Fluidisierdruckluft im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 bzw. durch Einleiten von Reinigungsdruckluft im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 kein zu hoher Überdruck aufbauen kann, da in der Regel der Pulverbehälter 24 nicht als Hochdruckbehälter ausgeführt ist. Insofern ist es bevorzugt, wenn der maximal in der Pulverkammer 22 zulässige Überdruck den Wert von 0,5 bar nicht überschreitet.
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Bei der zuletzt genannten Ausführungsform ist es insbesondere denkbar, dass der in der Pulverkammer 22 gemessene Luftdruck kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen einem Steuergerät 3 zugeführt wird, wobei vorzugsweise automatisch die Menge der pro Zeiteinheit der Pulverkammer 22 zugeführte Fluidisierdruckluft und/oder die Menge der pro Zeiteinheit aus der Pulverkammer 22 über den mindestens einen Fluidisierdruckluftauslass 31 abgeführten Fluidisierdruckluft in Abhängigkeit von dem in der Pulverkammer 22 herrschenden Luftdruck eingestellt werden/wird. Im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 hingegen ist es bevorzugt, wenn mit Hilfe des Steuergerätes 3 die Menge der pro Zeiteinheit der Pulverkammer 22 zugeführten Reinigungsdruckluft und/oder die Menge der pro Zeiteinheit über den mindestens einen Restpulverauslass 33 abgeführten Reinigungsdruckluft in Abhängigkeit von dem in der Pulverkammer 22 herrschenden Luftdruck vorzugsweise automatisch eingestellt werden/wird.
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Wie es der Darstellung in 2a entnommen werden kann, ist bei der exemplarischen Ausführungsform vorgesehen, dass in der Bodenwand 24-2 des Pulverbehälters 24 ein Pulverauslass 25 vorgesehen ist, welcher mit Hilfe eines Quetschventils 21 geöffnet werden kann, um bedarfsweise Beschichtungspulver vorzugsweise durch Schwerkraft aus der Pulverkammer 22 zu entfernen. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn bei einem Farb- oder Pulverwechsel noch Beschichtungspulver der alten Sorte in der Pulverkammer 22 vorhanden ist.
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Besonders bevorzugt weist die Pulverkammer 22 eine eckige Innenkonfiguration auf, bei welcher die Grundfläche und die Seitenflächen der Pulverkammer 22 über Kanten, insbesondere rechtwinklige Kanten, miteinander verbunden sind. Durch diese eckige Innenkonfiguration der Pulverkammer 22 ist sichergestellt, dass im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 die sich im Inneren der Pulverkammer 22 ausbildende Luftwalze 35 keine laminare, sondern turbulente Grenzschicht aufbaut, was den Abtrag von an der Innenwand des Pulverbehälters 24 anhaftendem Restpulver erleichtert.
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Um beim Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 eine möglichst ideale Luftwalze 35 im Inneren des Pulverbehälters 24 ausbilden zu können, hat es sich in der Praxis gezeigt, dass es bevorzugt ist, wenn die Pulverkammer 22 eine Höhe von 180 mm bis 260 mm, vorzugsweise von 200 mm bis 240 mm, und noch bevorzugter von 220 mm aufweist, wobei die Pulverkammer 22 eine Breite von 140 mm bis 220 mm, vorzugsweise von 160 mm bis 200 mm, und noch bevorzugter von 180 mm aufweist, und wobei die Pulverkammer 22 eine Länge von 510 mm bis 590 mm, vorzugsweise von 530 mm bis 570 mm, und noch bevorzugter von 550 mm aufweist. Bei diesen angegebenen Dimensionen der Pulverkammer 22 sollten ferner der mindestens eine Reinigungsdrucklufteinlass 32-1, 32-2 und der mindestens eine Restpulverauslass 33 in einer gemeinsamen Stirnwand 24-3 des Pulverbehälters 24 vorgesehen sein.
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Die in 2a und 2b gezeigte Pulverversorgungsvorrichtung weist ferner mindestens eine Pulverabgabeeinrichtung auf, um Beschichtungspulver mittels eines, vorzugsweise mehreren Injektoren 4 über Pulverschläuche 38 zu Sprühvorrichtungen 40 fördern und durch Letztere auf einen zu beschichtenden Gegenstand 2 sprühen zu können. Anstatt Injektoren 4 können andere Arten von Pulverabgabeeinrichtung verwendet werden, zum Beispiel Pulverpumpen.
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Wie in 2a dargestellt, sind in den Kammerwänden 24-3 und 24-4 des Pulverbehälters 24 entsprechende Pulverabgabeöffnungen 36 vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist vorgesehen, dass jede der Pulverabgabeöffnungen 36 strömungsmäßig mit einem zugehörigen Injektor 4 verbunden ist, um im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 Beschichtungspulver aus der Pulverkammer 22 absaugen und den Sprühvorrichtungen 40 zuführen zu können. Vorzugsweise weisen die Pulverabgabeöffnungen 36 eine elliptische Form auf, so dass der effektive Bereich zum Ansaugen von fluidisiertem Beschichtungspulver vergrößert ist.
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Die Pulverabgabeöffnungen 36 sind in der Pulverkammer 22 so tief wie möglich angeordnet, um möglichst alles Beschichtungspulver aus der Pulverkammer 22 mittels der Injektoren 4 absaugen zu können. Die Injektoren 4 befinden sich vorzugsweise an einer höher als das höchste Pulverniveau gelegenen Stelle und sind jeweils durch ein Pulverabgabekanal mit einer der Pulverabgabeöffnungen 36 verbunden. Dadurch, dass die Injektoren 4 höher angeordnet sind als das maximale Pulverniveau, wird vermieden, dass das Beschichtungspulver aus der Pulverkammer 22 in die Injektoren 4 hochsteigt, wenn die Injektoren 4 nicht eingeschaltet sind.
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Wie in 2b dargestellt, weist jeder Injektor 4 einen Eingang 5 für Förderdruckluft auf, welche in einem Unterdruckbereich des Injektors 4 einen Unterdruck erzeugt und dadurch Beschichtungspulver an einem Pulveransaugeingang aus der Pulverkammer 22 heraus ansaugt und dann durch einen Pulverausgang 9 durch einen Pulverschlauch 38 zu einer Empfangsstelle fördert, was die genannte Sprühvorrichtung 40 oder ein weiterer Pulverbehälter 24 sein kann. Der Injektor 4 kann zur Unterstützung der Pulverförderung mit einem Zusatzdrucklufteingang 7 versehen sein zur Zufuhr von Zusatzdruckluft in den Förderluft-Pulverstrom am Pulverausgang 9.
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Bei der in 2a und 2b dargestellten Ausführungsform kommen eine Vielzahl von Pulverabgabeeinrichtungen zum Einsatz, wobei die Pulverabgabekanäle der Vielzahl der Pulverabgabeeinrichtungen innerhalb zwei gegenüberliegender Seitenwände 24-3, 24-4 des Pulverbehälters 24 ausgebildet sind. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass die Pulverabgabekanäle nicht in Seitenwänden des Pulverbehälters 24 ausgebildet sind, sondern als Pulveransaugrohre ausgebildet sind.
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Zum Feinreinigen des Pulverbehälters 24, und insbesondere zum Entfernen von Restpulver aus der mindestens einen Pulverabgabeeinrichtung und dem Pulverabgabekanal bzw. der Pulverabgabeöffnung 36 der mindestens einen Pulverabgabeeinrichtung kann die Pulverversorgungsvorrichtung ferner mit einem mechanisch geführten Tauchkörper 90 versehen sein, wie er in einer exemplarischen Ausführungsform in den 3a bis 3d gezeigt ist.
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Der Tauchkörper 90 weist eine Größe und Konfiguration auf, dass dieser von oben in die Pulverkammer 22 eingesetzt werden kann. Der Tauchkörper 90 weist mindestens einen Spüldrucklufteinlass 95-1, 95-2 mit jeweils einer Einlassöffnung auf, welche im eingesetzten Zustand des Tauchkörpers 90 mit der Einlassöffnung des in der einen Seitenwand 24-3 der Pulverkammer 22 vorgesehenen mindestens einen Reinigungsdrucklufteinlasses 32-1, 32-2 verbindbar ist zum Zuführen von Reinigungsdruckluft zu einem Druckluftleitungssystem 96 des Tauchkörpers 90.
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Ferner weist der Tauchkörper 90 mindestens eine mit dem Druckluftleitungssystem 96 verbundene Spüldruckluftauslassöffnung 93 auf, welche im eingesetzten Zustand des Tauchkörpers 90 mit der Pulverabgabeöffnung 36 der mindestens einen Pulverabgabeeinrichtung verbindbar ist zum Heraustreiben von Restpulver aus der Pulverabgabeeinrichtung mit Hilfe der Reinigungsdruckluft.
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Gemäß der in 2a gezeigten Ausführungsform sind in den Seitenwänden 24-3 und 24-4 des Pulverbehälters 24 die Pulverabgabeöffnungen 36 jeweils in einer Reihe mit Abstand hintereinander angeordnet und die Spüldruckluftauslassöffnungen 93 des Tauchkörpers 90 sind jeweils ebenfalls in einer Reihe mit gleichem Abstand wie die Pulverabgabeöffnungen 36 hintereinander angeordnet.
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Vorzugsweise ist die Einlassöffnung des mindestens einen Spüldrucklufteinlasses 95-1, 95-2 des Tauchkörpers 90 derart im Tauchkörper 90 angeordnet, dass sie im eingesetzten Zustand des Tauchkörpers 90 hinsichtlich der Einlassöffnung des in der einen Seitenwand 24-3 der Pulverkammer 22 vorgesehenen Reinigungsdrucklufteinlasses 32-1, 32-2 zentriert ausgerichtet ist zum automatischen Verbinden der Einlassöffnungen mit den Spüldrucklufteinlässen 95-1, 95-2 des Tauchkörpers 90 beim Einsetzen des Tauchkörpers 90 in die Pulverkammer 22. Gleichzeitig sollte die mindestens eine Spüldruckluftauslassöffnung 93 des Tauchkörpers 90 derart angeordnet sein, dass sie im eingesetzten Zustand des Tauchkörpers 90 hinsichtlich der Pulverabgabeöffnung 36 der mindestens einen Pulverabgabeeinrichtung zentriert ausgerichtet ist zum automatischen Verbinden der Spüldruckluftauslassöffnung 93 des Tauchkörpers 90 mit den Pulverabgabeöffnungen 36 der mindestens einen Pulverabgabeeinrichtung beim Einsetzen des Tauchkörpers 90 in die Pulverkammer 22.
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Im Einzelnen, und wie es insbesondere der Darstellung in 3a entnommen werden kann, ist bei der exemplarischen Ausführungsform vorgesehen, dass der Tauchkörper 90 eine quaderförmige Außenkonfiguration aufweist, wobei in einer ersten Stirnseite 92-2 des Tauchkörpers 90 die Einlassöffnung des mindestens einen Spüldrucklufteinlasses 95-1, 95-2 vorgesehen ist.
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An der gegenüberliegenden Stirnseite 92-3 des Tauchkörpers 90 kann mindestens eine Spannfeder vorgesehen sein, mit welcher der Tauchkörper 90 gegen die Seitenwand 24-3 der Pulverkammer 22, in welcher der Spüldrucklufteinlass 32-1, 32-2 mit seiner Einlassöffnung vorgesehen ist, vorgespannt werden kann, wenn der Tauchkörper 90 in die Pulverkammer 22 eingesetzt ist.
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Um zu verhindern, dass sich im eingesetzten Zustand des Tauchkörpers 90 zwischen dem Tauchkörper 90 und der Bodenwand 24-2 der Pulverkammer 22 ein Überdruck aufbauen kann, ist der Tauchkörper 90 mit Öffnungen 94 zum Druckausgleich versehen.
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Der Tauchköper hat einen Außenumfang, welcher an den Innenumfang der Pulverkammer 22 adaptiert ist.
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Mit Hilfe des Tauchkörpers 90 kann die Spüldruckluft durch die Pulverabgabeöffnungen 36 hindurch und von diesen durch die Pulverabgabekanäle und die Injektoren 4 hindurch getrieben werden. Die Erfindung beinhaltet auch die Möglichkeit, die Pulverabgabeöffnungen 36 in umgekehrter Richtung mit Druckluft zu durchblasen, um daraus Restpulver zu entfernen.
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Besonders bevorzugt sind an der Umfangsfläche des Tauchkörpers 90 Dichtungen vorgesehen, um ein optimales Abdichten des Spaltes zwischen dem Tauchkörper 90 und den Seitenwänden 24-1, 24-3, 24-4, 24-5 des Pulverbehälters 24 im eingesetzten Zustand des Tauchkörpers 90 zu ermöglichen, so dass die dem Tauchkörper 90 zugeführte Spüldruckluft möglichst vollständig zum Reinigen der Pulverabgabeöffnungen 36 bzw. Pulverabgabekanäle verwendet werden können.
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Schließlich ist es bevorzugt, wenn die Pulverkammer 22 mit einem entfernbaren Deckel 23 versehen ist, wobei dieser Deckel 23 mit Hilfe einer schnell lösbaren Verbindung mit der Pulverkammer 22 verbindbar ist, um einen raschen Zugang zu der Pulverkammer 22 zu ermöglichen, was beispielsweise dann erforderlich ist, wenn eine manuelle Nachreinigung mit Hilfe beispielsweise einer Druckluftpistole von Nöten sein sollte. Die schnell lösbare Verbindung zwischen dem Deckel und der Pulverkammer 22 kann zum Beispiel eine mechanische, magnetische, pneumatische oder hydraulische Verbindung sein.
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Die Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen exemplarischen Ausführungsformen beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.
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Insbesondere ist es bevorzugt, wenn bei der Pulverversorgungsvorrichtung die Einlassöffnung 26 des mindestens einen Reinigungsdrucklufteinlasses 32-1, 32-2 in einem unteren Bereich der Seitenwand 24-3 des Pulverbehälters 24 und die Einlassöffnung 26 des mindestens einen Pulvereinlasses 20-1, 20-2 davon beabstandet, beispielsweise in einem oberen Bereich der Seitenwand 24-3 des Pulverbehälters 24, in einer der weiteren Seitenwände 24-1, 24-2, 24-4 oder in dem Deckel 23 des Pulverbehälters 24 vorgesehen ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0412289 B1 [0033]
- DE 10353968 A1 [0034]
- US 6508610 [0034]
- US 2006/0193704 A1 [0034]
- DE 10145448 A1 [0034]
- WO 2005/051549 A1 [0034]