DD270476A1

DD270476A1 - Vorrichtung zur pulverbeschichtung von werkstuecken

Info

Publication number: DD270476A1
Application number: DD88314715A
Authority: DD
Inventors: Eberhard Schulze; Tilo Ramm; Dieter Bittkau; Norbert Jaenicke
Original assignee: Oranienburg Infrarot Veb
Priority date: 1988-04-14
Filing date: 1988-04-14
Publication date: 1989-08-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Pulverbeschichtung von Werkstuecken in einer Spruehkabine mittels beweglicher Spruehorgane, die mit Filterelementen zur Luftreinigung, einem Vibrationssiebboden, einer Regenerierungseinrichtung fuer die Filterelemente und einem Pulversammelbehaelter ausgeruestet ist. Es soll als Loesung erzielt werden, eine Kompaktsprueheinheit bei Minimierung des Aufwandes fuer Farbpulverwechsel- und Reinigungsprozesse, fuer Wartungs- und Reparaturprozesse sowie fuer den Platzbedarf bei geringer Bauhoehe zu schaffen. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass beide Seitenwaende der Spruehkabine einschliesslich den Stirnseitenwaenden als bogenfoermige Halbschalen in der Form einer Leichtmetall- bzw. Gitterrahmenkonstruktion mit vorzugsweise Plastfolienbespannung leicht austauschbar gehalten sind. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung Vorrichtung zur Pulverbeschichtung von Werkstücken Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Pulverbeschichtung von Werkstücken in einer Sprühkabine mittels fester oder beweglicher, auf das zu bpschichtende Werkstück gerichteter oder richtbarer Sprühorga..e und mit oiner Anzahl auf der den Sprühorganen gegenüberliegenden Seite befindlicher stehend angeordneter, runder Filterelemente zur Luftreinigung, die zugleich zur Rückgewinnung des nicht am Werkstück haftenden Sprühmaterials nutzbar ist, wobei die Absaugpumpe zur Erzeugung des Unterdrukkes sowie die vorgeschaltete Feinfiltereinheit so in die Vorrichtung integriert sind, daß die Abluft in den Betrieboraum zurückgeführt werden kt.nn, mit einer druckluftwirkenden Regenerierungseinrichtung für die Filterelemente, mit einem elektromagnetisch betriebenen u>-d infolge der integrierten Siebeinrichtung als Sprühmateria· >·.·{bereitungseinrichtung vorliegender Vibrationssiebboden, i-it einem seitlich neben dem Vibrationssiebboden sich in voller Länge erstreckenden geneigten Abführboden sowie mit einem in lotrechter Folge angeordneten verfahrbar ausgeführten Pulversammelbehälter, dem eine Einlesevorrichtung für das Sprühmaterial in eine oder mehrere zu den Sprühorganen führende Leitung zugeordnet ist.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei Vorrichtungen dieser Art sind u. a. aus den Erfindungsbeschreibungen DE-OS 3500005, DE-OS 3318043, DE-OS 2835474 und

DE-OS 3315426 nur Lösungen bekannt, die grundsätzlich geschlossene, tunnelartige Sprühkabinenaufbauvarianten darstellen. Bekanntlich bildet der größte Teil dieser geschlossenen Gehäuse den Sprühraum, der in seinem oberen bzw. deckenseitigen Abschluß von einer geeigneten Transporteinrichtung unterbrochen wird. Diese Lösungen enthalten hinsichtlich des zeitlichen als auch arbeitstechnischen Aufwandes bei Farbpulverwechsel- bzw, Reinigungsprozessen entscheidende Nachteile. So sind beispielsweise die Seitenwär.de einer solchen Sprühkabine beim Umrüsten von einem Farbton auf einen anderen immer noch recht aufwendig zu reinigen, auch wenn es sich um polierte Edelstahl-Sprühkabinen mit einer Anzahl Kantenrundungen handelt. Bei einem Farbpulverwechsel reichen bekanntlich bereits geringe Farbspuren der ausgewechselten Farbe aus, um die neue Farbe fehlerhaft erscheinen zu lassen. Jie auszutauschenden Ausrüstungen beim Farbpulverwechsel bleiben bisher weitestgehend auf den Pulversammelbehälter, auf die Filtereinheiten bzw. Filterelemente selbst und auf die Feinfiltereinheiten beschrankt.

In der DE-OS 2835474 wird ausgeführt, daß alle den Pulverkreislauf beeinflussenden Aggregate der Vorrichtung zu einer· geschlossenen, in sich funktionsfähigen und als Ganzes transportablen Baueinheit zusammengefügt sind. Dabei sind der Pulversammelbehälter und die komplexe Filtereinrichtung separat abkoppelbar ausgeführt. Die Sprühkabine ist ortsunveränderlich gestaltet und bildet ein geschlossenes Gehäuse, wobei beim Farbpulverwechsel eine zeitaufwendige und mit einem hohen arbeitstechnischen Aufwand verbundene Reinigung durchgeführt werden muß.

Bestandteil der DE-OS 3318043 bzw. des Gebrauchsmusters G 8314662.8 stellt eine Sprühkabine dar, die ebenfalls als ein geschlossenes Gehäuse ausgeführt ist, wobei nur der Pulversammelbehälter austauschbar vorliegt. Die Filtereinrichtungen befinden s:\ch direkt ir. der Sprühkabinp, wobei ein über die gesamte Sprühkabinenrückseite sich erstreckendes Flächenfilter den einen Teil der Filtereinrichtung ausmacht, den zweiten Teil bildet eine Anzahl von nachgeschalteten Filterelementen auf der

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Relativreingasseite. Eine düsenbestückte, fahrbar auf Rollen gelagerte Abblasvorrichtung bewirkt die Abreinigung des Flächenfilters, wobei diese Abblasvorrichtung im Sprühraum vor dem Flächenfilter angeordnet ist.

Zum ersten wird es sehr fraglich sein, das Flächenfilter durch die Abblasvorrichtung in hinreichender Weise abzurelnigen und zum zweiten stellt die Abblasvorrichtung eine zusätzliche Quelle für Pulverablagerungen während des Sprühprozesaes dar. Demzufolge werden sich erhöhte Aufwände für die Farbpulverwechselprozesse sowie für eine Sprühkabinenreinigiing ergeben. Einen weiteren Nachteil hinsichtlich der Zeit für den Farbpulverwechsel stellt eben der konstruktive Aufbau infolge des Fehlens von abkoppelbaren Austauscheinheitsn dar.

Die in der DE-OS 3500005 beschriebene Vorrichtung weist ebenfalls den tunnelförmigen, geschlossenen Gehäuseaufbau auf und enthält ebenfalls ein im Sprühraum angeordnetes Flächenfilter. Für die Abreinigung des Flächenfilters sorgt ein Abreinigungswagen, der vertikal am Flächenfilter beweglich ausgeführt ist. Der Abreinigungswagen ist mit Düsen bestückt, die als Blasdüsen die Abreinigung des Flächenfilters während des Sprühvorganges vornehmen und die als Saugdüsen die komplette Filterreinigung beim Farbpulverwechsel bewirken. Abkoppelbar und austauschbar ist nur der Pulversammelbehälter gestaltet.

Es ist zu bezweifeln, daß die Praxis dieser beschriebenen Abreinigungsweise hinreichende Abreinigungsparameter beim Farbpulverwechsel garantieren soll. Es liegt gleichzeitig wieder der Nachteil des Feh?.ens von verschiedenen abkoppeibaren bzw. austauschbaren Aggregaten für die Durchführung eines zügigen Farbpulver-Wechsels vor.

Die DE-OS 3315426 beinhaltet die konstruktive Beschreibung einer Sprühkabine mit einem ebenfalls geschlossenen Gehäuse, wobei in erster Linie Wert auf die Erhöhung der Glätte der Sprühkabinenwände gelegt wurde. Dementsprechend sollen die Kabinenwände mit geeigneten Plaststoffen bzw. Plastfolien zusätzlich überzogen werden. Es werden vor allem Schweißnähte und Metallplattenstöße damit verkleidet, wodurch eine für Farbpulverwechsel- bzw. Rei-

nigungsprozesse glatte und damit günstige Oberfläche der Kabi-

nenvvände erreicht wird. Trotzdem bleibt aber der Aufwand in

zeitlicher und arbeitetechnischer Hinsicht erhalten, was letzt· lic') 'iinen Nachteil darstellt.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung soll es ermöglichen, eine Vorrichtung zur Pulverbeschichtung von Werkstücken zu schaffen, die eine Kompaktbaueinheit bei minimaler Bauhöhe und damit verbundener Bedien- und Wartungsfreundlichkeit, bei minimalem Platzbedarf für die Pulveraufbereitung, für die Aggregate der Luftführung, des Pulvertransportes und der Pulverabreinlgung sowie bei Minimierung des Gesamtaufwandes für die Durchführung der Farbpulverwechsel- und Reinigungsprozesse in zeitlicher als auch arbeitstechnischer Hinsicht darstellt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pulversprühkabine in der Weise auszuführen, daß die Seitenwände der Sprühkabine von jeweils bogenförmig geformten Halbschalen gebildet werden, wobei die Kabinenstirnseiten einen Bestandteil der Kabinenseitenwände darstellt und diese in kompletter Weise vom KabinenuntergesteZl leicht abnehmbar ausgeführt sind. Es entsteht somit eine kompakte Baueinheit, die die Vorteile von minimalem Fertigungs- und Montageaufwand, von niedriger Bauhöhe, von minimalem Platzbedarf, von günstigen Bedien- und Wartungsparametern sowie von minimalem Aufwand zum Farbpulverwechsel bzw. für die Reinigung in sich vereint.

Erfindungsgemäß ist der Einsatz von jeweils bogenförmig ausgebildeten Halbschalen, die in ihrem jeweils unteren Bereich

steckbar bz^;. klappbar ausgeführt sind, für die Seitenwände der Sprühkabine in der Weise vorgesehen, daß diese leicht austauschbar sind.

Den unteren Teil der Sprühkabine bildet im wesentlichen der Vibrationasiebboden, der in der Form einer Förderrinne mit sich vorzugsweise am unteren Ende dieser Rinne befindlichen 4 Stück Siebeinsätzen des Durchmessers ca. 200 mm und der Siebmaschenweite von vorzugsweise 200 um vorliegt und im Prinzip die Pulveraufbereitungseinrichtung darstellt. Dabei sind diese Siebeinsätze austauschbar ausgeführt. Die schwingungstechnische Erregung der Förderrinne zur kontinuierlichen Pulverförderung in die Siebeinrichtung und zum Betrieb derselben bei Maximalamplitudenwerten von 0,2 mm übernimmt ein elektromagnetisch betriebener Antrieb, der seine erzeugten Schwingungen direkt in den Masseschwerpunkt der Förderrinne einleitet. Zur Vermeidung unerwünschter Resonanzeffekte ist die Förderrinne an ihren äußeren Böden bzw. Wänden mit Winkelprofilen versteift und mit ca. 3 mm dickem Blech ausgeführt. Die stufenlose Regelung der Schwingverhältnisse (Amplitudeneinstellung) und der damit direkt in Verbindung stehenden Pulvertransportgeschwindigkeit übernimmt ein dem Schwingsystem angepaßter Thyristorstromrichter, Die Förderrinne ist auf Druckfedern stabil gelagert auf den Längsprofilträgern des Sprühkabinenuntergestells, das gleichzeitig als Traggestell der darüber angeordneten Sprühkabine dient. Der gesamte Vibrationssiebboden hat etwa eine Neigung von 3 Grad und ist aus poliertem Edelstahl ausgeführt. Aus Gründen der verfahrenstechnischen Dimensionierung bildet der Vibrationssiebboden nur etwa zwei Drittel der gesamten Kabinenbodenflache. Ein in Längsrichtung direkt neben dem Vibrationssiebboden angeordneter, mit mindestens 40 Grad geneigter Abführboden aus ebenfalls poliertem Edelstahl übernimmt einerseits die Förderung (Rutschvorgang) zum Vibrationssiebboden hin und dient andererseits auch dem Zweck der Halterung der Filterelemente in Verbindung mit den zylindrischen Metallhülsen,

Unter dem Vibrationssiebboden, direkt unter der Siebeinrichtung, ist der fahrbar gestaltete Pulversammelbehälter angeordnet,

auf welchem 2 Stück Injektoren für die Pulverförderi!r₍g zu den Sprühorganen hin steckbar vorliegen. Der Pulversarcmelbehältsr ist mit einer automatischen Füllstandsmeßeinrichtung und einem Fluidboden ausgestattet und mittels einer Weich-PVC-Manschette sowie einer Schnellverschlußöffnung mit dem Vibrationssiebboden verbunden.

Neben dem Pulversammelbehälter, unter dem geneigten Abführboden, befinden sich die Absaugpumpe zur Erzeugung des Unterdruckes im Sprühraum der Sprühkabine, die vorgeschaltete Feinfiltereinheit, die Magnetventile und Injektordüsen der Regenerierungseinrichtung für die Filterelemente sowie die als Druckluftpuffer dienenden Verbindungsrrhrleitungen. Diese sind so dimensioniert, daß die enthaltene Luftn' je für jeweils einen Druckluftstoß bei paarweiser Abreinigi/ng der Filterelemente ausreichend ist. Die Feinflltereinheit ist mit einer dem Luftdurchsatz angemessenen Anzahl von Chemiefaserfiitern bestückt, die austauschbar vorliegen. Um günstige Wartungs- und Reparaturgegebenheiten zu garantieren, sind die"genannten Aggregate an einer äußeren Seite des Sprühkabinenuntergestells untergebracht und sind mittels einer Wartungsklappe, die leicht abnehmbar gestaltet ist und einen Teil der einen Seitenwand der Sprühkabine unterhalb der betreffenden einen Halbschale bildet. Durch den geneigten Abführboden ragen je nach Sprühkabinenbaugröße eine entsprechende Anzahl von Filterelementen. Diese sind dabei stehend versetzt angeordnet und sind mittels zylindrischer Metallhülsen im geneigten Abführboden so arretiert, daß infolge dieses konstruktiven Aufbaus kaum Pulverablagerungen zwischen den Filterelementen entstehen. Die Filterelemente werden mittels Druckluftimpulsen abgereinigt. Die Steuerung des Abreinigungszyklus' übsrnimmt eine hinsichtlich Taktzeit und Druckluftimpulsdauer frei einstellbare mikroelektronische Steuereinheit. Es können als Filterelemente runde Papier-Patronenfilter oder auch runde Textil-Patronenfilter zum Einsatz gelangen.

Am oberen Ende der Wartungsklappe und des Sprühkabinenuntergestells, die gegenüberliegende Seitenwand der Sprühkabine betreffend, befinden sich Befestigungselemente, die es gestatten,

beide Seitenwände der Sprühkabine abzunehmen und bei Farbpulverwechsel- bzw. Reinigungsprozessen gegen neue Seitenwände auszutauschen. Gleichzeitig stellen die Befestigungselemente auch Dichtverbindunger zwischen den Halbschalen und dem Sprühkabinenuntergestell im geschlossenen Zustand hör. Als Dichtmateriel wird vorzugsweise Weich-PVC oder Profilgummi eingesetzt. Den oberen Teil der Sprühkabine bildet der Sprühraum, in den die Sprür?garäte zur Beschichtung der Werkstücke durch die eine Seitenwand ragen und an dessen beiden Stirnseiten die Durchlauföffnungen vorhsnden sind. Oeckenseitig ist ein Schlitz zur Fahrbahnführung vorhanden.

Der Aufbau der beiden Seitenwände der Sprühkabine ist in der Weise ausgeführt, daß die Stirnseiten Bestandteil der Seitenwände während des Abklappvorganges sind. Beide Seitenwände sind in der Form von Halbschalen vorliegend, bestehen aus einer Leichtmetall- bzw. GitterrahmenkonstruktJon mit vorzugsweise Plastfolienbesptnnung und sind in ihrem jeweils geschlossenen Zustand untereinander und mit Sprühkabinenuntergestell und Einbeziehung einer geoigneten Transporteinrichtung arretiert.

Die Sprühkabine kann als Automatikkabine sowie auch als Handsprühkabine ausgelegt werdf;n, wobei Kombinationsvarianten möglich sind. Diese Lösung ha" vor allem den Vorteil, daß Aggregate und Baugruppen der Sprüh<abine, wie beispielsweise Pulversammelbehälter, Filterelemente, Seitenwände der Sprühkabine einschließlich den Stirnwänden, Feinfiltereinheit, Injektoren und Sprühorgane, als komplexe Einheiten beim Farbpulverwechsel ausgetauscht werden können, wodurch sich der zeitliche und ar» beitstechnische Aufwand auf Minimalwerte reduziert. Das System hat weiterhin noch den entscheidenden Vorteil, daß sich War» tungs- und Reparaturprozesse leicht gestalten und minimale Aufwände bei der Fertigung und Montage vorliegen. Die geringe Bauhöhe der Sprühkabine bringt Vorteile hinsichtlich der Einordnung in vorhandene. Betriebsräume mit sich.

Ausführungsbeispiel

Zur näheren Erläuterung der Erfindung «vird im folgenden ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung Fig. 1 beschrieben.

Diese zeigt in Fig. 1 die Darstellung des prinzipiellen Aufbaus der Sprühkabine als Stirnseitenansicht,

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur PulverbeschichtuP'j von Werkstücken besteht nach Fig. 1 im wesentlichen aus den Baugruppen Gehäuse mit den abnehmbaren Seitenwänden der Sprül'ikabine 2, dem Vibrationssiebboden 3, dem Pulversammelbehälter 4, der Fein· filtereinheit 7, der Absaugpumpe 6, der Regenerierungseinrichtung für die Filterelemente IO und Sprühkabinenuntergestell i6. Die eine Seitenwand der Sprühkabine 2 hat rechteckige Beschichtungsöffnungen 8 zur Durchführung der Automatiksprühorgane oder kann eine Handbeschichtungsöffnung definierter Größen in Abhängigkeit vom zu beschichtenden Werkstücksortiment aufweisen. Die Stirnseiten als direkter Bestandteil der Seitenwände der Sprühkabr.ne 2 enthalten Werkstückdurchlauföffnungen definierter Größen. Die beiden Seitenwände der Sprühkabine 2 sind so ausgelegt, daß sie abgenommen und beim Farbpulverwechsel und bei Reinigungen ausgetauscht werden können. Befestigungselemente 20 sorgen für die Arretierung der Seitenwände der Sprühkabine 2 in ihren unteren Bereichen in der Weise, daß eine Dichtverbindung zwischen dem Sprühkabinenuntergestell 16 und den Seitenwänden der Spn":hkabine 2 komplex gegeben ist. Die Transporteinrichtung 17 wird zwischen beiden Soitenwänden der Sprühkabine 2 im geschlossenen Zustand geführt. Die Seitenwände der Sprühkabine 2 bilden zwei Halbtchalen und liegen in der Forn; einer Leichtmetall- oder Gitterrahmenkonstruktion mit vorzugsweise Plastfolienbespannung vor. Im Sprühraum, gegenüber den Beschichtungsöffnungen 8 sind die Filterelemente 5 stehend versetzt auf der Schräge des geneigten Abführbodens 11 angeordnet, wobei zylindrische Metallhülsen 12

in erster Linie für die Arretierung der Filterelemente 5 sorgen. Über die gesamte Länge ist der geneigte Abführboden 11 über Manschetten mit dem daneben angeordneten Vibrationssiübboden 3 verbunden. Zur schwingungstechnischen ürregung dient ein unter dem Vibrationesiebboden 3 befindlicher elektromagnetischer Antrieb 9. Am unteren Ende des Vibrationssiebbodens 3 ist eine Siebeinrichtung 15 integriert, die das Pulver aufbereitet, von der es in den darunter befindlichen Pulversammelbehälter 4 fällt, über die Injektoren 13 gelangt und den Sprühorganen 14 wieder zugeführt wird. Unterhalb der Filterelemente 5 befinden sich die Injektordüsen der Regenerierungseinrichtung für die Filterelemente 10. In lotrechter Folge sind darunter die Absaugpumps 6 und die vorgeschaltete Feinfiltereinheit 7 mit der RegenerierungQeinrichtung für die Filterelemente IO über Rohrleitungen verbunden. Die seitlich angebrachte Wartungsklappe 19 ermöglicht eine leichte Zugänglichkeit aor Aggregate Absaugpumpe 6, Feinfiltereinhf.it 7 und der Regenerierungseinrichtung Tür die Filterelemente 10»

Das am Werkstück 18 nicht haftende Pulver gelangt zum Teil mit HiVre der Absaugpumpe 6 in die Filterelemente 5, scheidet sich dort ab und wird mittels DruckluftstöPsn der Regenerierungseinrichtung für die Filterelemente 10 auf den geneigten Abführboden 11 befördert. Von dort rutscht es auf den Vibrationssiebboden 3. Ein weiterer Teil des nicht am Werkstück 18 haftenden Pulvers fällt auf Grund der Schwerkraftwirkung auf den Vibrationssiebboden 3 und gelangt infolge der Förder- und t'ulver.^ufbereitungscharakteristik dieses Bodens über die Siebeinrichtung 15 in den Pulversammelbehälter 4. Die Injektoren 13 saugen das Pulver wieder an und es gelangt über Schlauchverbindungen wieder in die Sprühorgane 14, wo es für eine erneute Beschichtung wieder zur Verfügung steht.

Claims

2704

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Pulverbeschichtung von Werkstücken (18) in einer Sprühkabine (1) mittels fester oder beweglicher, auf das zu beschichtende Werkstück (18) gerichteter oder richtbarer Sprühorgane (14) und mit einer Anzahl auf der den Sprühorganen (14) gegenüberliegenden Seite befindlicher stehend angeordneter, runder Filterelemente (5) zur Luftreinigung, die zugleich zur Rückgewinnung des nicht am Werkstück (18) haftenden Sprühmaterials nutzbar sind, wobei die Absaugpumpe (6) zur Erzeugung des Unterdruckes sowie die vorgeschaltete Feinfiltereinheit (7) so in die Vorrichtung integriert sind, daß die Abluft in den Betriebsraum zurückgeführt werden kann, mit einer druckluftwirkenden Regenerierungseinrichtung für die Filterelemente (10), mit einem elektromagnetisch betriebenen und infolge der integrierten Siebeinrichtung (15) als Sprühmaterialaufbereitungseinrichtung vorliegender Vibrationssiebboden (3), mit einem seitlich neben dem Vibrationssiebboden (3) sich in voller Länge erstreckenden geneigten Abführboden (11) sowie mit einem in lotrechter Folge angeordneten verfahrbar ausgeführten Pulvereammelbehälter (4), dadurch gekennzeichnet, daß beide Seitenwände der Sprühkabine (1) die Form von jeweils bogenförmig ausgebildeten Halbs^.halen aufweisen, die im jeweils unteren Teil steckbar bzw. klappbar ausgeführt sind.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiren der Sprühkabine (1) Bestandteil der Halbschalen für die Seitenwände sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen am Sprühkabinenuntergestell (16) lösbar bzw. leicht abnehmbar und damit austauschbar gehalten sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen in der Form einer Leichtmetallkonstruktion oder einer Gitterrahmenkonstruktion mit vorzugsweise Plastfolienbespannung vorliegen.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen in ihrem jeweils geschlossenen Zustand untereinander und mit dem Sprühkabinenuntergestell (16) so arretiert werden, daß eine Dichtverbindung vorliegt und im oberen Teil die Möglichkeit der Anordnung einer geeigneten Transporteinrichtung (17) besteht.

Hierzu A Selten Zeichnung