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Die
Erfindung betrifft eine Beschichtungspulver-Filtervorrichtung gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1, insbesondere zur Verwendung in einer
Pulversprühbeschichtungsanlage.
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Bekannte
Filtervorrichtungen enthalten mindestens ein Filterelement, welches
für einen Luftstrom, jedoch nicht für im Luftstrom
enthaltene Pulverpartikel durchlässig ist. Das Filterelement
kann ein Filtersack, eine Filterpatrone oder eine Filterplatte oder
ein sonstiges Filterelement sein. Wenn das Filterelement ein Festkörper
ist, besteht er vorzugsweise aus einem Material, welches luftdurchlässige
Poren aufweist.
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Durch
die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, Beschichtungspulver-Filtervorrichtungen derart
auszubilden, dass sie vielseitiger verwendbar sind.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale
von Anspruch 1 gelöst.
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Demgemäß betrifft
die Erfindung eine Beschichtungspulver-Filtervorrichtung, enthaltend
ein Gehäuse; einen Luftstromauslass im oberen Gehäuseteil
für den Luftstrom eines Gebläses; einen Pulver-Luft-Gemischstrom-Einlass
im oberen Gehäuseteil; mindestens ein Filterelement im
oberen Gehäuseteil in einem Strömungsweg zwischen
dem Pulver-Luft-Gemischstrom-Einlass und dem Luftstromauslass, welches
für Beschichtungspulver undurchlässig ist zum
Zurückhalten von Beschichtungspulver aus dem Pulver-Luft-Gemischstrom,
jedoch für Luft durchlässig ist; einen Pulverauslass
im unteren Gehäuseteil für den Auslass von Pulver,
welches von dem mindestens einem Filterelement zurückgehalten
wird und in den unteren Gehäuseteil fällt; wobei
der Pulverauslass tiefer angeordnet ist als das untere Ende des
mindestens einen Filterelements;
dadurch gekennzeichnet,
dass
eine Fluidisiervorrichtung vorgesehen ist zur Fluidisierung von
Beschichtungspulver im unteren Gehäuseteil stromaufwärts
des Pulverauslasses.
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Die
Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand
von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen
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1 ein
Beispiel einer Pulversprühbeschichtungsanlage mit einer
Filtervorrichtung gemäß der Erfindung,
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2 einen
Vertikalschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer
Filtervorrichtung nach der Erfindung,
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3 einen
Vertikalschnitt durch eine weitere bevorzugte Ausführungsform
einer Filtervorrichtung nach der Erfindung,
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4 eine
zur Außenatmosphäre offene Filtervorrichtung gemäß der
Erfindung,
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5 eine
weitere Ausführungsform einer zur Außenatmosphäre
offenen Filtervorrichtung gemäß der Erfindung.
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1 zeigt
schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer Pulversprühbeschichtungsanlage
gemäß der Erfindung zum Sprühbeschichten von
Objekten 2 mit Beschichtungspulver, welches danach in einem
nicht gezeigten Wärmeofen auf das Objekt aufgeschmolzen
wird. Für die Steuerung der Funktionen der Pulversprühbeschichtungsanlage sind
ein oder mehrere elektronische Steuergeräte 3 vorgesehen.
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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Als
Pulverpumpe 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 ,
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, z. B. 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 z. B.
in Form eines formstabilen Behälters oder eines Sackes
mit einer Pulvermenge von beispielsweise zwischen 10 bis 50 kg, z.
B. 25 kg, oder z. B. ein Großbehältnis 14,
beispielsweise ebenfalls ein formstabiler Behälter oder
ein Sack, mit einer Pulvermenge zwischen beispielsweise 100 kg und
1000 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 durch Pulvereinlassöffnungen 26 in
eine Zwischenbehälterkammer 22 eines formstabilen
Zwischenbehälters 24 gefördert. Das Volumen
der Zwischenbehälterkammer 22 ist vorzugsweise
wesentlich kleiner als das Volumen des Frischpulver-Kleinbehälters 12.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Pulverpumpe 4 der
mindestens einen Pulverzufuhrleitung 20 zu dem Zwischenbehälter 24 eine
Druckluftschubpumpe. Hierbei kann der Anfangsabschnitt der Pulverzufuhrleitung 20 als Pumpenkammer
dienen, in welche von der Siebvorrichtung 10 gesiebtes
Pulver durch ein Ventil, z. B. 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 in die Zwischenbehälterkammer 20 gestoßen.
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Die
Pulvereinlassöffnungen 26 sind vorzugsweise in
einer Seitenwand des Zwischenbehälters 24, vorzugsweise
nahe des Bodens der Zwischenbehälterkammer 22 angeordnet,
sodass beim Durchspülen der Zwischenbehälterkammer 22 mittels Druckluft
auch am Boden befindliche Pulverreste durch die Pulvereinlassöffnungen 26 hinausgetrieben
werden können, zu welchem Zwecke die Pulverzufuhrleitungen 20 vorzugsweise
von der Siebvorrichtung 10 getrennt und in einen Abfallbehälter
gerichtet werden, wie dies in 1 schematisch
durch einen gestrichelten Pfeil 28 angedeutet ist. Zum
Reinigen der Zwischenbehälterkammer 22 ist beispielsweise
ein mit Druckluftdüsen versehener Tauchkolben 30 durch
die Zwischenbehälterkammer 22 hindurch bewegbar.
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An
ein oder vorzugsweise mehrere Pulverauslassöffnungen 36 sind
Pulverpumpen 4, z. B. 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
das zu beschichtende Objekt 2 aufweisen, welches sich vorzugsweise
in einer Beschichtungskabine 43 befindet. Die Pulverauslassöffnungen 36 befinden
sich vorzugsweise in einer Wand, welche der Wand gegenüberliegt,
in welcher sich die Pulvereinlassöffnungen 26 befinden. Die
Pulverauslassöffnungen 36 sind vorzugsweise ebenfalls
nahe des Bodens der Zwischenbehälterkammer 22 angeordnet.
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Die
Zwischenbehälterkammer 22 hat vorzugsweise eine
Größe, die im Bereich eines Fassungsvermögens
an Beschichtungspulver zwischen 1,0 kg und 12 kg liegt, vorzugsweise
zwischen 2,0 kg und 8,0 kg. Gemäß anderen Gesichtspunkten
beträgt die Größe der Zwischenbehälterkammer 22 vorzugsweise
zwischen 500 cm3 und 30 000 cm3,
vorzugsweise zwischen 2000 cm3 und 20 000
cm3. Die Größe der Zwischenbehälterkammer 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 Zwischenbehälterkammer 22 in Beschichtungspausen
für einen Pulverwechsel schnell gereinigt werden kann, vorzugsweise
automatisch. Die Zwischenbehälterkammer 22 kann
mit einer Fluidisiervorrichtung zum Fluidisieren des Beschichtungspulvers
versehen werden.
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Beschichtungspulver 42,
welches nicht an dem Objekt 2 haftet, wird als Überschusspulver über eine Überschusspulverleitung 44 mittels
eines Saugluftstroms eines Gebläses 46 in einen
Zyklonabscheider 48 gesaugt. Das Überschusspulver
wird im Zyklonabscheider 48 so weit wie möglich
vom Saugluftstrom getrennt. Der getrennte Pulveranteil wird dann
als Rückgewinnungspulver 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 wieder
in die Zwischenbehälterkammer 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
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 welcher
sie alternativ mit der Siebvorrichtung 10 oder mit einem
Abfallbehälter verbindbar ist.
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Der
Zwischenbehälter 24 kann einen oder mehrere, beispielsweise
zwei Sensoren S1 und/oder S2 aufweisen, um die Zufuhr von Beschichtungspulver
in die Zwischenbehälterkammer 22 mittels des Steuergerätes 3 und
der Pulverpumpen 4 in den Pulverzuleitungen 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 Zwischenbehälterkammer 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, dann 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,
sodass 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 1 zeigt, 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. 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 letzterer ohne Abfallleitungen 60 direkt
unter eine Auslassöffnung der Nachfiltervorrichtung 56 gestellt
werden kann.
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Das
untere Ende der Zyklonvorrichtung 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 Fluidisiervorrichtung 66 zur
Fluidisierung des Beschichtungspulvers vorgesehen sein. Die Fluidisiervorrichtung 66 enthält
mindestens eine Fluidisierwand 80 aus einem offenporigem
oder mit engen Bohrungen versehenen Material, welches für
Druckluft, jedoch nicht für Beschichtungspulver durchlässig ist.
Die Fludisierwand 80 ist zwischen dem Pulverweg und einer
Fluidiesier-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 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 ihn 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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Mögliche
Varianten der Erfindung, ohne darauf beschränkt zu sein:
die Siebvorrichtung 10 kann in den Zwischenbehälter 24 integriert
werden. 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 50 ein
separates Sieb zu verwenden, z. B. stromaufwärts oder stromabwärts
des Zyklonabschalters 48 oder im Zyklonabschalter 48.
Auch das Rückgewinnungspulver benötigt dann kein
Sieb, wenn seine Pulverqualität für eine Wiederverwendung
ausreichend gut ist.
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2 zeigt
im Vertikalschnitt eine besondere Ausführungsform einer
Filtervorrichtung 156, welche anstatt der Filtervorrichtung 56 von 1 oder
auch für andere Zwecke verwendbar ist. 2 zeigt
schematisch nur einen Pulverauslass 102 für Rückgewinnungspulver
oder für Abfallpulver, während 1 schematisch
zwei solche Pulverauslässe zeigt. Jedoch können
alle Ausführungsformen einen, zwei oder mehr Pulverauslässe
haben.
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Die
Ausführungsform von 2 enthält
ein Gehäuse 104, welches eine Pulverrückgewinnungskammer 103 begrenzt.
Die Pulverrückgewinnungskammer 103 ist gegen die
Außenatmosphäre vorzugsweise pulverdicht geschlossen.
Die Pulverrückgewinnungskammer 103 hat einen Filterkammerbereich 103-1 in
einem oberen Gehäuseteil 104-1 und, als untere
Fortsetzung des Filterkammerbereiches 103-1, einen Pulversammelbereich 103-2 mit
einem Kammerboden in einem unteren Gehäuseteil 104-2. Das
mindestens eine Filterelement 58 ist in dem Filterkammerbereich 103-1 angeordnet.
Am unteren Ende des Pulversammelbereiches 103-2 ist in
einer Seitenwand des unteren Gehäuseteils 104-2 mindestens
ein Pulverauslass 102, welcher an den Kammerboden angrenzt,
zum Ableiten von Beschichtungspulver gebildet, welches von dem mindestens
einen Filterelement 58 aus dem Pulver-Luft-Gemischstrom zurückgehalten
wird und in den Pulversammelbereich 103-2 des unteren Gehäuseteils 104-2 fällt.
Der Pulversammelbereich 103-2 ist eine unterbrechungsfreie
untere Verlängerung des Filterkammerbereiches 103-1.
Die Innenflächen dieser Bereiche sind von oben nach unten
derart stufenfrei, dass Beschichtungspulver von dem Filterkammerbereich 103-1 in
den Pulversammelbereich 103-2 fallen und auch an den Innenflächen
nach unten abrutschen kann.
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Ferner
enthält das Gehäuse 104 im oberen Gehäuseteil 104-1 im
Filterkammerbereich 103-1 einen Pulver-Luft-Gemischstrom-Einlass 106,
an welchen die Abluftleitung 54 des Zyklonabscheiders 48 oder
das stromabwärtige Ende der Überschusspulverleitung 44 anschließbar
ist.
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In 2 sind
als Beispiel zwei Filterelemente 58 in Form von Filterpatronen
oder in Form von Filtersäcken dargestellt. Es könnten
auch nur ein Filterelement 58 oder mehr als zwei Filterelemente 58 vorgesehen
werden. Diese Filterelemente 58 sind beispielsweise rohrförmige
oder sackförmige oder taschenförmige Hohlkörper.
Sie sind im oberen Gehäuseteil 104-1 an einer
luftdichten Zwischendecke 108 aufgehängt sind,
wobei der Innenraum der Filterelemente 58 jeweils durch
eine Öffnung 110 der Zwischendecke 108 hindurch
mit einer Luftstromauslasskammer 112 strömungsmäßg
verbunden ist. Die Luftstromauslasskammer 112 ist mit einer
Luftstromauslassöffnung 114 versehen, an welche
die Saugseite des Gebläses 46 angeschlossen ist.
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Gemäß der
Erfindung ist eine Fluidisiervorrichtung 120 zur Fluidisierung
von Beschichtungspulver im unteren Gehäuseteil 104-2 im
Pulversammelbereich 103-2 nahe bei der stromaufwärtigen
Seite des Pulverauslasses 102 vorgesehen.
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Die
Fluidisiervorrichtung 120 enthält mindestens eine
Fluidisierwand 122, welche den Pulversammelbereich 103-2 nahe
bei der stromaufwärtigen Seite des Pulverauslasses 102 von
einer Fluidisierdruckluftkammer 124 trennt und nur für
Fluidisierdruckluft, jedoch nicht für die Pulverpartikel
von Beschichtungspulver durchlässig ist. Die Fluidisierwand 122 besteht
vorzugsweise aus einem offenporigen Material oder einer luftdurchlässigen
Membran. Die Fluidisierdruckluftkammer 124 kann über
einen Fluidisierdrucklufteinlass 126 mit Fluidisierdruckluft
versorgt werden.
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Die
Fluidisiervorrichtung 120 kann auf verschiedene Arten ausgeführt
werden. Die Fluidisierwand 122 kann die Form einer geraden
oder gekrümmten Wand oder die Form einer Haube haben, wobei
der Haubeninnenraum die Fluidisierdruckluftkammer 124 bildet.
Die Fluidisierwand und die Fluidisierdruckluftkammer können
an einem Rohrende vorgesehen sein, welches in den Pulversammelbereich
der Pulverrückgewinnungskammer 103 ragt.
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Bei
der in 2 gezeigten Filtervorrichtung 156 der
Erfindung bildet die Fluidisierwand 122 den Kammerboden
des Pulversammelbereiches 103-2 im unteren Gehäuseteil 104-2,
unterhalb und direkt benachbart zu dem Pulverauslass 102.
Die Fluidisierwand 122 ist als Zwischenwand zwischen der Pulverrückgewinnungskammer 103 und
der Fluidisierdruckluftkammer 124 angeordnet. Letztere
ist unten durch einen Gehäuseboden 132 begrenzt.
Die Fluidisierdruckluftkammer 124 ist mit dem Fluidisierdrucklufteinlass 126 versehen,
an welchem über ein oder mehrere Steuerelemente 8,
beispielsweise Ventile und/oder Druckregler, die Druckluftquelle 6 anschließbar
ist.
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Die
Fluidisierwand 122 kann den Kammerboden vollständig
oder nur teilweise bilden oder einen Teil einer Seitenwand des unteren
Gehäuseteils 104-2 bilden.
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An
den Pulverauslass 102 kann die Saugseite einer Pulverpumpe 4 der
Pulverabfallleitung 60 oder der Pulverrückgewinnungsleitung 61 angeschlossen
werden.
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Mindestens
ein Sensor S5 und/oder S6 oder beide oder mehr Sensoren sind unterhalb
der Höhe des unteren Endes des mindestens einen Filterelements 58, jedoch
oberhalb der Höhe des Pulverauslasses 102 angeordnet
zur Detektion des Pulverniveaus. Die Sensoren S5 und S6 geben in
Abhängigkeit davon ein Signal, ob das Pulverniveau im untern Gehäuseteil 104-2 mindestens
so hoch wie der betreffende Sensor ist oder nicht. Das elektrische
Signal kann ein optisches oder akustisches Signal sein und/oder
ein elektrisches Spannungssignal oder ein elektrisches Stromsignal
sein. Ein solches Signal kann auch dadurch gebildet werden, dass
der Sensor ein Schalter ist, welcher in Abhängigkeit vom
detektierten Pulverniveau öffnet oder schließt.
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Der
mindestens eine Sensor S5 und/oder S6 ist vorzugsweise mit dem Steuergerät 3 verbunden. Das
Steuergerät 3 ist zur Ausführung von
mindestens einer vorbestimmten Funktion in Abhängigkeit
von dem mindestens einen Sensorsignal ausgebildet.
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Die
mindestens eine Funktion des Steuergerätes kann beispielsweise
darin bestehen, die Pumpe 4 der Abfallleitung 60 oder
der Pulverrückgewinnungsleitung 61 zu steuern.
Diese Steuerung kann darin bestehen, diese Pumpe 4 in Abhängigkeit
von unteren und oberen Pulverniveaus, welche von den beiden Sensoren
S5 und S6 detektiert werden, einzuschalten bzw. auszuschalten. Die
Pumpe 4 kann beispielsweise eingeschaltet werden, wenn
das Niveau mindestens den oberen Sensor S5 erreicht, und ausgeschaltet
werden, wenn das Niveau auf den unteren Sensor S6 abgefallen ist.
Dieses Einschalten und Ausschalten kann ferner davon abhängig
gemacht werden, ob dem Steuergerät 3 von anderen
Sensoren weitere Sensorsignale gemeldet werden, beispielsweise ein
Pulverbedarfsignal von dem Sensor S1 des Zwischenbehälters 24.
Ferner kann das Einschalten und Abschalten der Pumpe 4 davon
abhängig gemacht werden, ob gemäß einem
Sensor oder einer Waage oder einer Wägezelle 76 noch
viel oder wenig oder kein Frischpulver mehr im Frischpulverbehälter 21 enthalten
ist.
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Ferner
kann das Steuergerät 3 funktionsmäßig
mit einer Signalleuchte und/oder mit einem akustischen Signalgerät
verbunden sein, um ein Alarmsignal zu erzeugen, wenn das Pulverniveau
im Gehäuse 104 ein kritische Höhe erreicht,
beispielsweise nach Einschalten der Pumpe 4 der Abfallleitung 60 oder
der Pulverrückgewinnungsleitung 61 der obere Sensor
S5 immer noch anzeigt, dass das Pulverniveau immer noch auf oder über
der Höhe des oberen Sensors S5 ist. Ferner kann das Steuergerät 3 beispielsweise
derart ausgebildet sein, dass es ein Alarmsignal auslöst,
wenn vom unteren Sensor S1 des Zwischenbehälters 4 ein
Pulverbedarfssignal vorliegt, jedoch der untere Sensor S6 der Filtervorrichtung 56 meldet,
dass auch er kein bis zu ihm reichendes Pulverniveau detektiert
und auch der Sensor oder Waage oder Wägezelle 76 des
Frischpulverbehälters 12 anzeigt, dass die im
Frischpulverbehälter 12 vorhandene Frischpulvermenge
unter einen vorbestimmten Mindestwert abgesunken ist. Diese Aufzählung
von möglichen Steuerungsvarianten ist nicht abschließende,
sondern lässt weiter Kombinationsmöglichkeiten
offen.
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Die
Innenflächen des Gehäuses 104 sind von
der Höhe am oberen Ende des mindestens einen Filterelements 58 bis
zum Pulverauslass 102 von oben nach unten abfallend derart
ausgebildet, dass Pulver von ihnen abrutschen kann. Hierfür
haben die Innenflächen des Gehäuses 104 zu
einer Horizontalebene vorzugsweise einen Abfallwinkel von 90°,
mindestens von 60°. Der Abfallwinkel α ist beispielsweise
in 3 dargestellt.
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Der
obere Gehäuseteil 104-1 und der unter Gehäuseteil 104-2 können
zusammen ein einstückiges Teil sein oder unlösbar
oder vorzugsweise lösbar, beispielsweise durch einen Schnellverschluss 130, miteinander
verbunden sein. In 2 kann ähnlich wie
in 3 zwischen dem Pulverauslass 102 und der
daran angeschlossenen Pumpe 4 ein Ventil angeordnet werden,
beispielsweise ein Quetschventil.
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Die
in 3 gezeigte weitere Ausführungsform einer
Filtervorrichtung 256 ist identisch mit der Filtervorrichtung 156 von 2,
mit der Ausnahme, dass der untere Gehäuseteil 104-2,
mindestens über einen Teil seiner Höhe, nach unten
trichterartig enger werdend ausgebildet ist. In 3 sind
Teile, welche die gleiche Funktion wie in 2 haben,
mit den gleichen Bezugszahlen wie in 2 versehen.
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Der
untere Gehäuseteil 104-2 von 3 kann
auf seiner gesamten Höhe trichterförmig sein oder
entsprechend 3 einen kreiszylindrischen oberen Abschnitt 104-4 und
einen trichterförmigen unteren Abschnitt 104-5 aufweisen.
Das untere Ende des trichterförmigen unteren Abschnittes 104-5 ist mit
einem Pulverauslass 102 versehen, welcher nach unten zeigt.
Von den Filterelementen 58 abfallendes Beschichtungspulver
kann im trichterförmigen unteren Abschnitt 104-5 gesammelt
werden. An den Pulverauslass 102 ist die Pumpe 4 der
Abfallleitung 60 oder der Pulverrückgewinnungsleitung 61 anschließbar,
entweder direkt wie in 2 oder über ein Ventil 134,
welches schematisch als Quetschventil dargestellt ist.
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Bei
der Ausführungsform von 3 befindet sich
die Fluidisierwand 122 der Fluidisiervorrichtung 120 wie
in 1 auf der stromaufwärtigen Seite des Pulverauslasses 102,
jedoch nicht unterhalb, sondern oberhalb von ihm. Die Fluidisierwand 122 kann in 3 zusammen
mit der trichterförmigen Wand die Fluidisierdruckluftkammer 124 begrenzen.
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Bei
der Ausführungsform von 3 bildet die
trichterförmige Umfangswand des unteren Gehäuseteils 104-2 zusammen
mit dem Ventil 134 am Pulverauslass 102 einen
Kammerboden, auf welchem von den Filterelementen 54 aus
dem Pulver-Luft-Gemischtrom herausgefiltertes und nach unten fallendes
Beschichtungspulver gesammelt und gespeichert werden kann.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform kann die Fluidisierwand 122 einen
Teil der trichterförmigen Wand des trichterförmigen
unteren Abschnittes 104-5 bilden. Gemäß einer
nochmals anderen Ausführungsform der Erfindung kann der
trichterförmige untere Gehäuseteil 104-2 oder
der trichterförmige untere Abschnitt 104-5 durch
einen kreiszylindrischen Endabschnitt nach unten verlängert
sein. Die Fluidisierwand 122 kann in den kreiszylindrischen Endabschnitt
integriert sein oder ihn bilden. Eine andere Ausführungsform
der Erfindung kann ein Rohr aufweisen, welches in den trichterförmigen
unteren Abschnitt 104-5 hineinragt und an seinem hineinragenden
Ende mit mindestens einer Fluidisierwand 122 und einer
Fluidisierdruckluftkammer 124 versehen ist.
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Alle
beschriebenen Merkmale sind auch in anderer Weise als beschrieben
miteinander kombinierbar. Die Filtervorrichtungen 56, 156 und 256 der 1, 2 und 3 sind
auch für andere Anlagen als die in 1 dargestellte
Pulversprühbeschichtungsanlage verwendbar.
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Alle
Beschichtungspulver-Filtervorrichtungen nach der Erfindung können
auch ohne eine Pulverpumpe 4 am Pulverauslass 102 verwendet
werden. In diesem Falle kann der Pulverauslass 102 Beschichtungspulver
durch Schwerkraft anstatt durch eine Pulverpumpe abgeben.
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Bei
den Filtervorrichtungen 56, 156 und 256 der 1, 2 und 3 ist
die Pulverrückgewinnungskammer 103 gegen die Außenatmosphäre
vorzugsweise pulverdicht geschlossen. Bei ihnen hat der Pulver-Luft-Gemischstrom-Einlass 106 die
Form einer Anschlussöffnung für den Anschluss
eines Schlauches oder eines Rohres 54 oder 44.
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Die 4 und 5 zeigen
offene Ausführungsformen 156-2 bzw. 256-2 der
Filtervorrichtungen 156 und 256 der 2 bzw. 3.
Bei den offenen Ausführungsformen 156-2 und 256-2 ist
die Pulverrückführungskammer 103 im Höhenbereich,
wo sich das mindestens eine Filterelement 58 erstreckt, mindestens
auf einer Kammerseite mindestens teilweise zur Außenatmosphäre
offen in Form einer offenen Gehäuseseite 106-2 oder
in Form einer darin gebildeten großen Öffnung
zum Ansaugen von Außenluft und in der Außenluft
enthaltenen Pulverpartikeln mittels des Gebläses 46 durch
das mindestens eine Filterelement 58 hindurch. Dadurch
können solche offenen Filtervorrichtungen 156-2 und 256-2 dazu verwendet
werden, pulverhaltige Luft aus der Außenatmosphäre
abzusaugen und zu reinigen, beispielsweise beim Umfüllen
von Beschichtungspulver von einem Behälter in einen anderen
Behälter oder bei offenen Sprühbeschichtungsplätzen.
Die 4 und 5 zeigen beispielsweise einen
offenen Sprühbeschichtungsplatz mit einer der Filtervorrichtungen 156-2 bzw. 256-2.
Sie sind gegenüber von einer oder mehreren Sprühvorrichtungen 40 hinter
einem zu beschichtenden Objekt 2 angeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 3918641 [0003]
- - DE 4239496 A1 [0003, 0003]
- - EP 0412289 B1 [0014]
- - DE 10353968 A1 [0015]
- - US 6508610 B2 [0015]
- - US 2006/0193704 A1 [0015]
- - DE 10145448 A1 [0015]
- - WO 2005/051549 A1 [0015]