CN101821016B - 用于为涂敷系统提供颗粒状辅助材料的方法 - Google Patents
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Abstract
为了从流经涂敷系统的涂敷区域的空气流中分离液体涂敷材料的过量喷涂物，空气流中的过量喷涂物用引入到空气流中的颗粒状辅助材料负载。该新的辅助材料从进料容器(10)经由线路装置(12)传送进入位于在涂敷区域下面的气体出口区域中的容器装置中。
Description
根据独立权利要求的前序部分，本发明涉及用于为涂敷系统提供颗粒状辅助材料的方法和设备。其尤其涉及用于车体或其零件的自动涂漆的系统，优选地采用涂漆机器人。
该通用类型的方法和装置尤其可以从WO2007/039276A1和WO2007/039275A1中已知，也可以从DE102005013708A1、DE102005013709A1、DE102005013710A1和DE102005013711A1中已知，它们的整个公开形成本申请的内容。根据这些系统，在可流动的、颗粒状的、所谓预涂敷材料事先已经通过喷嘴装置分配到排气流(exhaust air stream)中之后，来自喷漆室中的排气流与湿涂料过量喷涂物的干式分离在过滤装置中进行。在已知情形下，预涂敷材料的目的是作为阻挡层沉积在过滤器表面上，以防止这些表面因为粘附的过量喷涂颗粒而阻塞。石灰、岩乳、硅酸铝、氧化铝、氧化硅、粉末涂料等尤其用作预涂敷材料，其在过滤装置中与过量喷涂物分离。通过周期地清洗过滤装置，由预涂敷材料和湿涂料过量喷涂物构成的混合物进入到接收容器中，从中其可以部分地用于重新使用为预涂敷材料。所述接收容器分布在涂敷区域的下面，跨越整个水平喷漆室横截面表面。分配预涂敷材料进入到排气流中的喷嘴装置从包含可流动态的预涂敷材料的进料容器中通过喷射器供应。
上述通用类型的另一种方法从DE4211465C2中已知，其用于干式分离，回收和处理在喷射涂敷操作中产生的雾，所述雾由来自排气流的粘性的涂料颗粒构成。该方法包括添加用于回收分离的雾的涂料相容的辅助粉末物质。着色颜料或无机过滤材料用作涂料兼容的辅助粉末物质。为了回收目的，回收的辅助粉末物质的一部分通过喷漆室再次进入到循环中，同时其他部分排出以用于处理该部分而形成新的带有新鲜的涂敷原材料和/或溶剂添加物的涂料，并通过新鲜的辅助粉末物质补充。该辅助粉末物质通过喷嘴喷射到位于涂敷区域下面的混合腔中，在那里粉末颗粒累积在通过混合腔的喷漆室气流中的过量喷涂颗粒上。来自混合腔的排气雾，以这种方式预处理，经由排气线路被供应到过滤分离器，再进入喷漆室循环的辅助粉末物质的部分从那里进入到辅助粉末物质存储箱中，在那里其与新鲜的辅助粉末物质混合，后者已经以计量的方式供应。新鲜的和回收的辅助粉末物质的混合物通过气动传送器压入到通向位于涂敷区域下面的混合腔的喷嘴的传送线路中。
在现有技术的基础上，本发明的任务是提供用于为涂敷系统供应颗粒状辅助材料的方法和设备，其允许用辅助材料改进负载过量喷涂颗粒，同时使辅助材料能够以特殊目的的方式传送。
该任务的方案和本发明的实施方式及进一步的改进提供在权利要求中。
本发明基于这样的认识，湿涂料过量喷涂物的加料和干式分离可以改进，如果辅助材料不是从进料容器传送到预涂敷喷枪，并从该处喷射到喷漆室排气中，如同在已知系统中的预涂敷材料，而是相反，首先传送进入位于喷漆室底部下面的接收容器中，然后在那里新鲜的辅助材料可以引入到含有涂料颗粒的气流中。
优选地，辅助材料(预涂敷)在这种情形下不像在已知系统那样通过喷射器从进料容器经由刚性管路传送，而是特别地通过输料罐或DDF泵或类以设备经由软管线路传送。软管较不昂贵，并且比管路更容易组装，此外如果需要，更容易替换。而且，软管具有这样的优点，它们允许材料在通向单个接收容器的线路装置的分支点处的流动得到更简单的控制，只通过简单、机械的挤压阀。
如果进料容器形成为输料罐，这具有的优点是，接收容器以相对较大的传送速率和相对小的量更精确的定量填充。
输料罐本质上是已知的(例如从JP02123025A或JP06278868A)，实践中在涂敷系统中已经使用，以传送粉末涂料到位于靠近雾化器的涂敷容器。它们是相对小、可关闭的容器，具有透气底部，通过该底部，空气得以供应，以流化粉末和将其传送到容器中。这些容器在已知系统中分部分地填充，同时以不希望的复杂的称重设备监测填充量，然后通常被完全清空(除了少量残余量)。
当粉末定量泵被连接到进料容器的下游时，关于精确定量填充的类似优点例如通过输料罐得以实现，进料容器的形成仅仅用于流化目的，其中优选地，称为DDF的泵或其他定量泵适合于该目的，其根据稠密流动原理传送物质，具有吸入/压力改变，如同例如从EP1427536B1、WO2004/087331A1或DE10130173A1的图3中所已知的。这样的泵，特别是DDF泵，具有特别的粉末友好的和可精确定量粉末传送相对较长距离的优点，尤其作为用于至多24m长的喷漆室的中心供应单元。
如果进料容器设置在用于辅助材料的存储容器下面，并且在这些容器之间设置密封、机械传送设备，例如旋转分批计量单元或螺杆传送器，那么就具有持续再填充、同时传送辅助材料到接收容器的可能性的优点。
下面采用示例在附图中的具体实施方式对本发明进行更加详细的解释，其中：
图1表示根据本发明的容器和线路配置的示意图；
图2表示图1中示例的实施方式的变形；和
图3表示适合于图1和图2中的配置的进料容器。
示例在图1中的配置用于传送辅助材料，该辅助材料用于接收和/或粘合湿涂料过量喷涂物，后者已经进入涂敷系统的喷漆室中和在过滤装置中其干式分离的情形中的排气流中。优选地，采用在专利申请DE102007040153.3中描述的辅助颗粒，其特征在于空穴结构及相对于它们的外部尺寸的大内部表面，和/或与过量喷涂物的化学反应。然而，本发明还适合于例如从WO2007/039276A1中已知的预涂颗粒。除了颗粒状材料，其他的颗粒和/或液体或气体辅助剂可以用于加料过量喷涂物，如在同时进行的专利申请PCT……(对应于前述DE102007040153.3)中所描述的，所述公开包含在本申请中。该喷漆室和分离原理可以对应于WO2007/039276A1，除了下面所述的区别，这意味着对这方面更加详细的描述是多余的。
示例的配置包括用于辅助材料的容器10，该辅助材料是新鲜的，也即其还没有与湿涂料过量喷涂物接触，下文中称其为预涂材料。该预涂材料没有像在已知系统中那样通过喷嘴装置喷射进入喷漆室的排气流中，而是经由主线路12和支线路13直接传送到接收容器14中，其示例为漏斗的形状，所述容器可以分布在涂敷区和喷漆室底下面，例如在喷漆室的整个水平横截表面上，这方面类似于从WO2007/039276A1已知的系统采用预涂材料的接收容器。
进料容器10可以优选以本身已知的方式形成为输料罐，或者为简单的流化容器，如将在下面参考图3更加详细地说明的那样。当输料罐可以通过流动气体的压力清空的时候，另外地，粉末计量泵15连接到流化容器的下游用于传送材料，该计量泵例如是WO03/024612A1中所述的DDF泵，或者另一种已知的上述类型的稠流泵。
为填充进料容器10，设置了用于新鲜预涂材料的较大存储容器(桶)17，例如在进料容器的垂直上面，其中在最简单的情形下，该材料可以从存储容器经由可以通过挡板关闭的开口滴流到进料容器10中。然而，该进料容器10优选能够持续地被再填充，甚至在材料传送过程中，以防止运行过程中产生时间损失。为此目的，机械传送设备18，例如螺杆传送器或尤其是旋转分批计量单元，可以位于两个容器10和17之间。当采用这样的传送设备时，在采用经由每单元预定填充量的旋转分批计量单元的情形下，可以有利地调整想要的填充量。
主线路12优选由软管构成，并在图1所示的例子中，终止在支线路13，每个支线路13通向容器14。在本发明实施方案的情形下，其在实际中有目的地具有DDF泵，可以使用具有最大至约14mm内径的软管，尤其可以采用6-12mm。在可选地可能采用输料罐的情形下，软管的内径优选是约12mm到约42mm。支线路13可以是管状，并且根据示例连接到粉末分配器19上，所述粉末分配器19沿着主线路12顺序分布，所述粉末分配器可以是现有技术本身已知的机械挤压分配器。代替挤压分配器19，也可以在支线路或主线路上游或支线路下游提供两个类似的简单的挤压阀。对于排列中最后的接收容器14，无需分支，因为其可以经由主线路13的端部直接填充。两个或更多个容器也可以同时填充，例如图中的最后和倒数第二个容器。
主线路12可以以有目的的方式分为不同的分支，例如分为两个延伸在喷漆室的两侧上的分支。
运行中，首先清空主线路12和所有支线路13。当专门的接收容器14将要填充时，主线路在相对的分支点后面通过挤压而阻塞，相关的支线路13打开，然后预涂材料从进料容器10传送进入到相关的接收容器14中。
最后，通到相关容器内的所述线路通道被清空和冲洗。该示例的实施方案的“终端原理”是有利之处在于填充量总是准确地被确定和可计量，并且线路通道不能阻塞，因为冲洗总是在接收容器中发生。
图2中所示的改进的示例的实施方案不同于图1的地方基本上只在于主线路22没有终止在最后的接收容器24，而是返回通到存储容器17。结果，新鲜的预涂材料从存储容器17经由进料容器10并通过主线路22回到存储容器17的持续的循环传送是可能的。有利地，当接收容器中的一个需要填充时，预涂材料立即可以到达其支线路，而没有冲洗和填充主线路引起的时间上的损失。
图3所示为进料容器10的有目的的实施方案。其基本上由具有任意横截面形状和顶部具有填充开口31的圆筒30和在容器底部32上的底面处的透气流化底部33构成，所述开口31可以以密封的形式关闭。在流化底部33下面，容器具有用于流化空气的连通34。在容器下面区域，同样地具有用于预涂材料的容器出口35，其可以通过挤压阀QV进行控制。
对于采用进料容器10作为简单流化容器的情形，通风口36提供在上面区域，从而预涂材料可以通过计量泵15从容器中吸出。当采用进料容器10作为输料罐时，相反地，通风口36通过提供在该位置的挤压阀QV关闭，从而通过来自连通34的流化空气的压力，预涂材料可以经由出口35传送出容器。在任何情形下，在作为输料罐运行时，容器10以压密方式在其上侧关闭，这尤其可以通过采用上述旋转分批计量单元而实现，所述旋转分批计量单元在填充过程中也密封。然而，代替地，也可以通过采用其他机械传送设备实现密封，如同采用实质上同样已知的双挡板结构。
为了控制填充容积，进料容器10可以包括用于连续地测量在整个容器高度上的填充水平的填充水平探针38，，和/或置于不同高度以在专门的点上进行测量的填充水平传感器39。用于测量填充水平的这些设备允许精确地计量填充，并避免不希望的过量填充，而比提供在已知输料罐和类似容器情形下的称重设备，其费用要相当地低。
作为与从WO2007/039276A1中已知的系统的区别，分布在喷漆室的横截面上的涂敷区域下面的接收容器14自身可以用于将新鲜的预涂材料引入到包含过量喷涂物的喷漆室空气的排气流中。为此，含有涂料的排出气体可以直接供应到接收容器中，例如采用阻挡板等，其中排出空气混合有流化预涂材料，然后其从中经由过滤设备(未示出)排出，所述过滤设备可以设置在接收容器14正上方的涂敷区域的垂直下方。适用于该目的过滤设备本身是已知的，例如在上面已经提到的WO2007/039276A1中。可以有目的地在接收容器14中通过压缩空气另外地分散流化辅助材料，该压缩空气通过喷嘴装置来自顶部，从而辅助材料被流经该位置的喷漆室空气流带走并进料到过滤器中。如在上面所述的同时进行的专利申请PCT……中所述的，这些分散的喷嘴可以有利地用于喷射液体的或气体的另外的辅助流体。
如在上面的说明中可以看到的，在本发明的示例性实施方案中，经由喷漆室底部排出涂敷区域的气体流可以紧接在接收容器14的顶侧上，直接抽吸到设置在该位置的过滤设备中，而不是通过位于涂敷区域下方的混合腔的底部排出，如在上面所述的DE4211465C2中所述的那样。而且，在本发明中，优选地只有来自进料容器10的新鲜辅助材料直接传送到接收容器14中，而不是如在已知情形下那样与同时在过滤设备中回收的辅助材料混合。
Claims (22)
1.一种用于为涂敷系统供应颗粒状辅助材料的方法，所述辅助材料用于负载过量喷涂物，当用液体涂敷材料涂敷工件时，所述过量喷涂物进入到流经涂敷系统的涂敷区域的空气或其他气流中，
其特征在于：新鲜的辅助材料从至少一个进料容器(10)经由线路装置(12)传送进入装置，该装置位于气流的区域中，具有一个或多个接收容器(14)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述新鲜的辅助材料在所述过量喷涂物负载过程中在接收容器(14)中流化。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述辅助材料通过输料罐或通过粉末泵(15)经由所述线路装置(12)泵抽，所述输料罐或粉末泵依照稠密流动原理和/或吸入/压力原理传送物质。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述线路装置包括主线路(12)，支线路(13)从所述主线路(12)通向连接的接收容器(14)或其中的每一个，
并且在于：在充满接收容器(14)之后，其支线路(13)还有主线路(12)在每种情况下被清空而进入该接收容器并冲洗。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述线路装置包括主线路
(12)，支线路(13)从该主线路(12)通向连接的接收容器(14)或其中的每一个，
并且在于：所述辅助材料从进料容器(10)连续地循环经由主线路(12)到达支线路(13)的连接点，并从该处回到进料容器(10)或回到连接进料容器上游的存储容器(17)。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述接收容器(14)按时间顺序填充。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在用辅助材料负载后，排出涂敷区域的气流被进料到在该接收容器装置(14)上面的过滤设备中。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：仅来自进料容器(10)的新鲜的辅助材料被传送到接收容器装置(14)中。
9.一种用于为涂敷系统提供颗粒状辅助材料的设备，所述颗粒状辅助材料用于负载过量喷涂物，当用液体涂敷材料涂敷工件时，该过量喷涂物进入到流经涂敷系统的涂敷区域的空气或其他气流中，
具有至少一个用于新鲜的辅助材料的进料容器(10)，
并且具有一装置，其具有一个或多个用于辅助材料的接收容器(14)，
其特征在于：新鲜的辅助材料从该进料容器(10)通过线路装置(12)传送到接收容器装置(14)。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于：所述具有一个或多个用于辅助材料的接收容器(14)的装置位于该涂敷区域的下面。
11.根据权利要求9所述的设备，其特征在于：所述接收容器装置(14)位于气流的区域中。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于：用辅助材料负载的气流被进料到过滤设备中，该过滤设备设置在接收容器装置(14)上面的涂敷区域的下面。
13.根据权利要求9-12中任一项所述的设备，其特征在于：所述进料容器(10)形成为输料罐或粉末泵(15)，所述输料罐或粉末泵(15)依照稠密流动原理和域吸入/压力原理传送物质，并连接到线路装置(12)中。
14.根据权利要求9-12中任一项所述的设备，其特征在于：所述辅助材料在接收容器(14)中流化。
15.根据权利要求9-12中任一项所述的设备，其特征在于：所述线路装置包括主线路(12)，支线路(13)从主线路(12)通向连接的接收容器(14)或其中的每一个。
16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于：线路设备(12)从接收容器装置(14)通回到所述进料容器(10)或返回到连接该进料容器的上游的存储容器(17)。
17.根据权利要求9-12中任一项所述的设备，其特征在于：线路装置(12)由软管装置形成。
18.根据权利要求9-12中任一项所述的设备，其特征在于：线路装置(12)包括挤压分配器(19)，用于控制流到支线路(13)的材料。
19.根据权利要求9-12中任一项所述的设备，其特征在于：进料容器(10)设置在用于辅助材料的存储容器(17)的下面，并且在这些容器(10、17)之间设置有可关闭的挡板装置和/或机械送设备(18)。
20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于：所述可关闭的挡板装置和/或机械传送设备(18)为旋转分批计量单元或螺杆传送器。
21.根据权利要求9-12中任一项所述的设备，其特征在于：进料容器(10)包括用于测量填充水平的设备(38、39)。
22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于：提供有用于连续地测量在容器高度上的填充水平的探针(38)和/或放置在不同高度上用于在专门的点处测量的填充水平传感器(39)。
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