DE102007046738A1 - Pulversprühbeschichtungsverfahren und -vorrichtung - Google Patents
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Abstract
Pulversprühbeschichtungsverfahren und Pulversprühbeschichtungsvorrichtung. Es ist eine Pulverdichtstrompumpe (10) (dense phase powder pump) vorgesehen. Gemäß einer vorbestimmten Transportluft-Funktion in einer Steuereinrichtung (42) können für verschiedene Pulverströmungsmengen pro Zeiteinheit entsprechend verschiedene Transportdruckluftströmungsmengen pro Zeiteinheit definiert werden. Gemäß einer vorbestimmten Gesamtluft-Funktion in der Steuereinrichtung (42) kann die Gesamtluftströmungsmenge aus Transportdruckluftströmungsmenge und einer Zusatzdruckluftströmungsmenge auch bei Änderung der Transportdruckluftströmungsmenge konstant gehalten werden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Pulversprühbeschichtungsverfahren und eine Pulversprühbeschichtungsvorrichtung gemäß den Patentansprüchen, welche eine Pulverdichtstrompumpe verwenden.
- Pulverdichtstrompumpen (dense Phase powder Pumps) enthalten mindestens eine Förderkammer, welche mit einem Pulvereinlassventil und einem Pulverauslassventil versehen ist. Die Förderkammer ist alternativ mit einer Vakuumquelle oder mit einer Transportdruckluftquelle verbindbar. Mittels des Vakuums der Vakuumquelle wird Pulver durch das offene Pulvereinlassventil in die Förderkammer eingesaugt, während das Pulverauslassventil geschlossen ist. Mittels der Transportdruckluft der Transportdruckluftquelle wird das in der Förderkammer befindliche Pulver durch das offene Pulverauslassventil abgegeben, während das Pulvereinlassventil geschlossen ist. Die Pulverdichtstrompumpen haben meistens zwei Förderkammern, welche zeitlich phasenversetzt arbeiten, so dass wechselweise jeweils in eine Förderkammer Beschichtungspulver eingesaugt wird, während aus der betreffenden anderen Förderkammer Beschichtungspulver abgegeben wird.
- Verschiedene Arten von Beschichtungspulver-Fördervorrichtungen, welche eine Pulverdichtstrompumpe enthalten, sind beispielsweise aus folgenden Schriften bekannt:
JP 09/071325 A DE 196 11 533 B4 ,US 2006/0193704 A1 EP 1 644 131 A2 ),US 7,150,585 B2 (=WO 2004/087331 A1 US 2005/0178325 A1 EP 1 566 352 A2 ). Ein Vakuumeinlass der mindestens einen Förderkammer, bei einigen Ausführungsformen auch der Drucklufteinlass der Förderkammer, ist mit einem Filter versehen, welcher für Luft durchlässig, jedoch für Beschichtungspulver undurchlässig ist. Als Filtermaterial wird vorzugsweise Sintermaterial verwendet. Das Pulvereinlassventil und das Pulverauslassventil sind meistens Quetschventile (pinch valves). - Die von einer Pulverdichtstrompumpe pro Zeiteinheit geförderte Pulvermenge ist abhängig von der Größe (Volumen) der Förderkammer, von der Frequenz, mit welcher Beschichtungspulver in die Förderkammer eingesaugt und dann wieder abgegeben wird, und von der Öffnungszeitdauer des Pulvereinlassventils. Die Transportdruckluft vermischt sich nur wenig mit dem Beschichtungspulver und schiebt das Beschichtungspulver vor sich her aus der Förderkammer durch das Pulverauslassventil.
- Andere Verhältnisse sind bei der Pulverdünnstromförderung gegeben, bei welcher ein Injektor als Pulverpumpe zur Förderung von Beschichtungspulver verwendet wird. In den Injektor wird durch einen Förderdruckluftstrom ein Unterdruck erzeugt. Mittels des Untedruckes wird Beschichtungspulver in den Förderdruckluftstrom eingesaugt. Das Gemisch aus Förderdruckluftstrom und Pulver strömt dann vom Injektor zu einer Zielstelle, beispielsweise einem Behälter oder einem Sprühgerät. Die vom Injektor geförderte Pulvermenge pro Zeiteinheit ist abhängig von der pro Zeiteinheit durch den Injektor strömenden Förderdruckluftmenge. Eine Pulversprühbeschichtungsvorrichtung mit einem Injektor ist beispielsweise aus der
US 4,284,032 bekannt. DieUS 4,357,900 zeigt eine Pulversprühbeschichtungsvorrichtung, bei welcher zu beschichtende Objekte durch eine Kabine transportiert und in der Kabine mittels automatischen Sprühgeräten in Abhängigkeit von Sensoren beschichtet werden, von welchen ein Sensor dazu dient, an die Steuereinrichtung zu melden, wann ein zu beschichtendes Objekt in die Kabine hineintransportiert wird, damit das Sprühgerät aktiviert wird, wenn das Objekt in den Sprühbereich des Sprühgerätes gelangt. Ein anderer Sensor dient zur Erkennung der Art des Objektes, wobei in Abhängigkeit von elektrischen Signalen dieses Sensors automatisch die Pulvermenge pro Zeiteinheit eingestellt werden kann, die auf das Objekt gesprüht wird. DieEP 0 412 289 B1 zeigt eine elektrostatische Pulversprühbeschichtungseinrichtung mit einem Injektor und mit einer Einrichtung zur Konstanthaltung der Gesamtluftmenge, welche dem Sprühgerät zugeführt wird und aus der Förderdruckluft sowie Zusatzluft besteht, welch Letztere dem Pulverstrom hinzugefügt wird. DieEP 0 636 420 A2 zeigt eine Pulversprühbeschichtungsvorrichtung mit einem Steuergerät, an welchem die Pulverfördermenge pro Zeiteinheit einstellbar ist und welches abhängig von dieser Einstellung und anhand von gespeicherten Funktionen die für die Pulverfördermenge erforderliche Förderdruckluftmenge pro Zeiteinheit und eine Zusatzdruckluftmenge pro Zeiteinheit einstellt. Die Funktionen sind in Form eines Diagrammes hinterlegt. - Durch die Erfindung soll bei Verfahren und bei Vorrichtungen zur Pulversprühbeschichtung, welche eine Pulverdichtstrompumpe (dense Phase powder pump) enthalten, eine Möglichkeit geschaffen werden, durch welche der Wirkungsgrad verbessert werden kann.
- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst.
- Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Pulversprühbeschichten, enthaltend
- – Verwenden einer Pulverdichtstrompumpe, welche mindestens zwei Förderkammern enthält, wobei wechselweise Pulver aus einer Pulverzuleitung in eine Förderkammer mittels Vakuum eingesaugt wird, während Pulver aus einer anderen der Förderkammern mittels Transportdruckluft in eine Pulverabgabeleitung zum Versprühen durch ein Sprühgerät abgegeben wird;
- – Speichern eine Transportluft-Funktion in einer Steuereinrichtung, welche in Abhängigkeit von zu fördernden Pulverströmungsmengen pro Zeiteinheit der Pulverdichtstrompumpe hierzu vorteilhafte Transportdruckluftströmungsmengen pro Zeiteinheit definiert, wobei die Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit mit zunehmender Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit zunimmt, und die Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit mit abnehmender Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit abnimmt;
- – Manuelles oder gesteuertes Einstellen einer von der Pulverdichtstrompumpe zu fördernden Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit an der Steuereinrichtung;
- – Automatisches Einstellen der vorteilhaften Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit für die eingestellte Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit durch die Steuereinrichtung mittels der gespeicherten Transportluft-Funktion;
- – Fördern der eingestellten Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit mit der durch die gespeicherte Transportluft-Funktion definierten vorteilhaften Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit von der Pulverdichtstrompumpe durch die Pulverabgabeleitung zu dem Sprühgerät.
- Durch die erfindungsgemäße Anpassung der Transportdruckluftströmungsmenge an die Pulverströmungsmenge wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass einerseits für verschiedene Pulverströmungsmengen immer eine ausreichende Menge an Transportdruckluft verwendet wird, und dass andererseits nicht mehr als die für den Transport der Pulverströmungsmenge erforderliche Transportdruckluftströmungsmenge verwendet wird. Dadurch wird vermieden, dass mehr Transportdruckluft verwendet wird, als für den Transport des Beschichtungspulvers nötig ist. Dadurch kann Energie zur Erzeugung von unnötiger Transportdruckluft vermieden werden.
- Durch die Erfindung wird auch in vorteilhafter Weise vermieden, dass zu viel Transportdruckluft aus dem Sprühgerät ausströmt und dadurch Pulverpartikel aus dem Sprühstrahl heraustreibt.
- Die Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit, welche benötigt wird, ist von der Größe der Pulversprühbeschichtungsvorrichtung, von der Art des verwendeten Beschichtungspulvers, und der zu erzielenden Beschichtungsdicke auf einem zu beschichtenden Objekt abhängig. Sie liegt beispielsweise im Bereich zwischen 0,3 bis 3,0 Nm3/h (Norm-Kubikmeter pro Stunde).
- Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
- Gemäß einer weiteren Erfindung, die unabhängig oder in Kombination mit der erstgenannten Erfindung vorteilhaft verwendbar ist, ist vorgesehen, dass dem Pulver auf dem Pulverweg von der Pulverdichtstrompumpe bis zu einer Pulversprühöffnung des Sprühgerätes mindestens an einer Stelle des Pulverweges Zusatzdruckluft zugeführt wird; dass in der Steuereinrichtung eine Gesamtluft-Funktion gespeichert wird, gemäß welcher die Summe aus Sollwert der Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit und Sollwert der Zusatzdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit immer einem vorbestimmten Gesamtluft-Sollwert entspricht, wobei von der Steuereinrichtung anhand der gespeicherten Gesamtluft-Funktion, wenn eine Änderung des Sollwertes der Transportdruckluftströmung pro Zeiteinheit auftritt, der Sollwert der Zusatzdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit automatisch derart eingestellt wird, dass die Summe aus dem geänderten Sollwert für die Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit und dem Sollwert für die Zusatzdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit immer dem gleichen vorbestimmten Gesamtluft-Sollwert entspricht.
- Die Gesamtluft-Funktion ist vorzugsweise in Form eines Kurvendiagramms oder in Form einer mathematischen Additionsformel oder in Form einer Tabelle gespeichert und von einem Computer-Prozessor oder Steuereinrichtung ausführbar.
- Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Pulverförderung und der Pulversprühstrahl optimiert werden können. Dadurch kann auch Energie eingespart werden. Ferner besteht hierbei die vorteilhafte Möglichkeit, den Pulversprühstrahl (Pulverwolke) bezüglich Strömungsgeschwindigkeit derart zu beeinflussen, dass möglichst alle Pulverpartikel auf das zu beschichtende Objekt gelangen, ohne aus dem Sprühstrahl herausgetrieben zu werden oder wegen zu geringer Flugenergie aus dem Sprühstrahl herauszufallen oder von dem zu beschichtenden Objekt abzufallen.
- Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die beiligenden Zeichnungen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
-
1 schematisch eine Pulversprühbeschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung, -
2 schematisch im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform eines Details einer Pulverdichtstrompumpe (dense Phase powder pump) von1 , -
3 eine Pulversprühbeschichtungsanlage, welche eine Pulversprühbeschichtungsvorrichtung von1 enthält. - Die in
1 schematisch dargestellte Pulversprühbeschichtungsvorrichtung zum elektrostatischen Sprühbeschichten von Objekten mit Beschichtungspulver enthält eine Pulverdichtstrompumpe10 (dense Phase powder pump) mit beispielsweise zwei Pumpenteilen oder -Zylindern A und B. In jedem Zylinder A und B befindet sich jeweils eine Förderkammer12 bzw.14 . Jede Förderkammer12 bzw.14 hat ein Pulvereinlassventil Q1 bzw. Q2, vorzugsweise in Form eines Quetschventiles, an einem Pulvereinlass12.1 bzw.14.1 und ein Pulverauslassventil Q3 bzw. Q4, vorzugsweise in Form eines Quetschventils, an einem Pulverauslass12.2 bzw.14.2 . Die Pulvereinlassventile Q1 und Q2 und die Pulverauslassventile Q3 und Q4 sind in1 lediglich wegen der besseren Übersicht mit Abstand von der Förderkammer12 bzw.14 angeordnet, sie befinden sich jedoch in Wirklichkeit direkt am Pulvereinlass12.1 bzw.14.1 bzw. am Pulverauslass12.2 bzw.14.2 . - Die Pulvereinlassventile Q1 und Q2 werden über Steuerventile
1.1 ,1.2 und1.9 , vorzugsweise auch über Druckregler2.2 und2.1 , alternativ mit Steuerdruckluft zum Schließen dieser Pulvereinlassventile versorgt oder entlüftet zum Öffnen dieser Pulvereinlassventile. Die Pulverauslassventile Q3 und Q4 werden durch Steuerventile1.3 und1.4 und das bereits genannte Steuerventil1.9 , gegebenenfalls über die genannten Druckregler2.2 bzw.2.1 , mit Steuerdruckluft zum Schließen dieser Pulverauslassventile Q3 und Q4 versorgt oder entlüftet zum Öffnen dieser Pulverauslassventile Q3 und Q4. - Die Steuerventile werden von einer Druckluftversorgungsleitung
48 über Druckluftleitungen46 mit Druckluft versorgt. - Das Steuerventil
1.9 , und zwei Druckregler2.2 und2.1 sind dafür vorgesehen, um die Pulvereinlassventile Q1 und Q2 und die Pulverauslassventile Q3 und Q4 alternativ mit einem von zwei verschiedenen Drücken schließen zu können. Dadurch kann beispielsweise zum Schließen der Pulverventile Q1, Q2, Q3 und Q4 ein niedriger Schließdruck beim Förderbetrieb der Pulverdichtstrompumpe10 verwendet werden, jedoch ein höherer Schließdruck dann, wenn die Förderkammern12 und14 mit Druckluft gespült werden. Wenn nur ein Druck gewünscht wird, dann können das Steuerventil1.9 und der Druckregler2.1 weggelassen werden. - Die Förderkammern
12 und14 sind über Steuerventile1.5 und1.6 wechselweise mit Transportdruckluft über ein elektronisches Steuergerät42 aus der Druckluftversorgungsleitung48 versorgbar oder mit Vakuum bzw. Unterdruck einer Vakuumquelle44 beaufschlagbar, beispielsweise einem Injektor zur Erzeugung des Vakuums. Dem Injektor44 kann Injektordruckluft von der Druckluftversorgungsleitung48 beispielsweise über einen Druckregler2.3 und ein weiteres Steuerventil1.7 zugeführt werden. Alle Steuerventile1.1 ,1.2 ,1.3 ,1.4 ,1.5 ,1.6 ,1.7 ,1.8 ,1.9 werden von dem elektronischen Steuergerät42 gesteuert. - Das Steuerventil
1.8 ist nur dann nötig, wenn die Förderkammern12 und14 zum Zwecke des Spülens mit Druckluft nicht über die Steuereinrichtung42 an die Druckluftversorgungsleitung48 angeschlossen werden soll, sondern direkt, um dadurch einen höheren Luftdruck als die Transportdruckluft zu haben, die den Förderkammern12 und14 über die Steuereinrichtung42 und eine Leitung52 zugeführt wird. - Die Förderkammern
12 und14 sind zwischen ihrem Pulvereinlass12.1 bzw.14.1 und ihrem Pulverauslass12.2 bzw.14.2 durch die zylindrische Wand eines rohrartigen Filters12.4 bzw.14.4 gebildet, welcher für Luft, jedoch nicht für Beschichtungspulver durchlässig ist und beispielsweise aus Sintermaterial bestehen kann. Der Filter12.4 bzw.14.4 ist von einer Zwischenkammer12.5 bzw.14.5 umgeben, die auf ihrer Außenseite von einem Gehäuse12.6 bzw.14.6 begrenzt ist, durch welches eine Luftaustauschöffnung12.3 bzw.14.3 in die Zwischenkammer12.5 bzw.14.5 mündet. Die Luftaustauschöffnung12.3 der einen Förderkammer12 ist an das eine Steuerventil1.5 angeschlossen. Die Luftaustauschöffnung14.3 der anderen Förderkammer14 ist an das andere Steuerventil1.6 angeschlossen. - Die Pulvereinlassseiten der Pulvereinlassventile Q1 und Q2 sind durch Zufuhrleitungszweige
16.1 und16.2 und ein sie miteinander verbindendes Kreuzungselement20 mit einer Pulverzufuhreitung16 verbunden, durch welche Beschichtungspulver17 aus einem Pulverbehälter18 saugbar ist. Gemäß einer anderen Ausführungsform können das Kreuzungselement20 und die Pulverzufuhrleitung16 weggelassen werden, und stattdessen die beiden Zufuhrleitungszweige16.1 und16.2 sich direkt in den Pulverbehälter18 oder in zwei getrennte Pulverbehälter erstrecken. - Die Pulverauslassseiten der beiden Pulverauslassventile Q3 und Q4 sind über Abgabeleitungszweige
22.1 und22.2 und ein Kreuzungselement24 mit einer Pulverabgabeleitung22 , vorzugsweise einem Schlauch, verbunden, an dessen stromabwärtigen Ende ein Pulversprühgerät26 anschließbar ist. - Das Pulversprühgerät
26 kann eine Handpistole oder ein automatisches Sprühgerät sein. Es enthält vorzugsweise einen Hochspannungserzeuger30 und mindestens eine vom Hochspannungserzeuger mit elektrischer Energie versorgte Hochspannungselektrode28 zur elektrostatischen Aufladung des Beschichtungspulvers. - Der Hochspannungserzeuger
30 kann von der Steuereinrichtung42 mit Spannung versorgt werden. - Die elektronische Steuereinrichtung
42 steuert die Steuerventile1.1 ,1.2 ,1.3 ,1.4 ,1.5 und1.6 derart, dass abwechselnd während einer Betriebsphase in die eine Förderkammer, z. B.12 , Beschichtungspulver aus dem Pulverbehälter18 durch das offene Pulvereinlassventil Q1 eingesaugt wird, während aus der anderen Förderkammer, z. B.14 , Beschichungspulver mittels Transportdruckluft durch das offene Pulverauslassventil Q4 ausgestoßen wird, und dass danach während einer folgenden Betriebsphase in die andere Förderkammer, z. B.14 , Beschichtungspulver aus dem Pulverbehälter18 durch das offene Pulvereinlassventil Q2 eingesaugt wird, während aus der einen Förderkammer, z. B.12 , Beschichtungspulver durch das offene Pulverauslassventil Q3 mittels der Transportdruckluft ausgestoßen wird. Dieser Wechsel der Betriebsphasen wiederholt sich ständig. Während des Einsaugens von Beschichtungspulver in die Förderkammer12 bzw.14 is ihr Pulverauslassventil Q3 bzw. Q4 geschlossen. Während des Ausstoßens von Beschichtungspulver aus der Förderkammer12 bzw.14 ist ihr Pulvereinlassventils Q1 bzw. Q2 geschlossen. - In der elektronischen Steuereinrichtung
42 ist in einem Speicher oder in einer Software eine Transportluft-Funktion gespeichert, welche in Abhängigkeit von der mittels der Pulverdichtstrompumpe10 zu fördernden Pulverströmungsmengen pro Zeiteinheit vorteilhafte Transportdruckluftströmungsmengen pro Zeiteinheit definiert, wobei gemäß dieser Funktion die Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit mit zunehmender Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit ebenfalls zunimmt, und die Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit mit abnehmender Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit ebenfalls abnimmt. - Die Erfindung ermöglicht zusätzlich auch die Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit über einen definierten Bereich von verschiedenen Pulverströmungsmengen pro Zeiteinheit konstant zu halten, beispielsweise in einem unteren, mittleren oder hohen Bereich von Pulverströmungsmengen pro Zeiteinheit.
- Die elektronische Steuereinrichtung
42 ist mit einer Pulvermenge-Einstellvorrichtung60 zum Einstellen einer gewünschten, von der Pulverdichtstrompumpe10 zu fördernden Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit versehen. Der Einstellbereich der Einstellvorrichtung60 entspricht vorzugsweise 0% bis 100% der Pulverförderkapazität der Pulverdichtstrompumpe10 . - Die Steuereinrichtung
42 ist zum automatischen Einstellen der vorteilhaften Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit für die eingestellte Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit mittels der gespeicherten Transportluft-Funktion ausgebildet, vorzugsweise mit einem Computer versehen. Die Transportluft-Funktion kann in Form einer Tabelle gespeichert sein, welche für eine Vielzahl von Pulverströmungsmengen pro Zeiteinheit eine gleiche Vielzahl von Transportdruckluftströmungsmengen pro Zeiteinheit enthält. - Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Transportluft-Funktion in Form eines Diagrammes oder in Form einer mathematischen Formel gespeichert werden oder gespeichert sein.
- Die Pulvermenge-Einstellvorrichtung
60 kann ein manuell einstellbares Element sein, oder ein gesteuertes Element, beispielsweise ein von einem Beschichtungsprogramm programmabhängig gesteuertes Element oder ein von einem Sensor gesteuertes Element sein, wobei es sich bei diesem Sensor um einen Sensor zur Detektion von verschiedenen zu beschichtenden Objekttypen handeln kann, oder um einen Sensor zur Detektion von Erkennungsmerkmalen, beispielsweise eines Etiketts oder eines Codes, welcher einem zu beschichtenden Objekt beigegeben ist auf dem Weg des Objekts, beispielsweise an einer Sprühbeschichtungskabine, zu einem Sprühgerät, um von dem Sprühgerät mit Beschichtungspulver beschichtet zu werden (siehe3 ). - Gemäß einer weiteren Erfindung ist auf dem Pulverweg von der Pulverdichtstrompumpe
10 bis zu einer Pulversprühöffnung62 des Sprühgerätes26 mindestens eine Zusatzdruckluftvorrichtung63 ,64 ,65 ,66 ,67 ,68 und/oder69 vorgesehen, durch welche mindestens an einer Stelle des Pulverweges Zusatzdruckluft in den Pulverstrom zuführbar ist. Eine solche Zusatzdruckluftvorrichtung kann beispielsweise an den Stellen vorgesehen sein, die in1 schematisch dargestellt ist, beispielsweise auf der Auslassseite der Pulverauslassventile Q3 und Q4, am Kreuzungselement24 stromaufwärts oder stromabwärts davon, am Übergang der Pulverabgabeleitung22 in das Sprühgerät26 , innerhalb des Sprühgerätes, beispielsweise benachbart zur Pulversprühöffnung62 , in letzterem Falle beispielsweise zur Unterstützung der Zerstäuberfunktion, wie dies in1 durch die Bezugszahlen63 ,64 ,65 ,66 ,67 ,68 und69 bezeichnet ist. Eine Zusatzdruckluftvorrichtung kann anstatt an den angegebenen Stellen, oder zusätzlich, auch an anderen Stellen vorgesehen werden, beispielsweise zur Zufuhr von Zusatzdruckluft in die Förderkammern12 und14 (nicht gezeigt). Die Versorgung der mindestens einen Zusatzdruckluftvorrichtung, z. B.63 bis69 , erfolgt durch die Steuereinrichtung42 . - In der Steuereinrichtung
42 ist, vorzugsweise in Form eines Kurvendiagramms oder in Form einer Tabelle oder in Form einer mathematischen Formel, eine Gesamtluft-Funktion gespeichert, welche definiert, dass die Summe aus Sollwert der Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit und Sollwert der Zusatzdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit der mindestens einen Zusatzdruckluftvorrichtung63 bis69 konstant immer einem gleichen vorbestimmten Sollwert der Gesamtluftströmungsmenge pro Zeiteinheit entspricht, die an dem Sprühgerät26 zusammen mit dem Pulver versprüht wird. Die Steuereinrichtung42 hält die Gesamtluftströmungsmenge pro Zeiteinheit entsprechend der Gesamtluft-Funktion automatisch konstant auf dem vorbestimmten Sollwert, auch dann, wenn einer der beiden anderen Sollwerte manuell oder gesteuert verändert wird, indem die Steuereinrichtung42 den betreffenden unveränderten Sollwert automatisch ebenfalls verändert. Wenn beispielsweise der Sollwert der Transportdruckluftströmung pro Zeiteinheit manuell oder von einem Programm oder Sensor gesteuert verändert wird, dann wird von der Steuereinrichtung42 automatisch anhand der Gesamtluft-Funktion der Sollwert der Zusatzdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit derart eingestellt, dass die Summe aus dem geänderten Sollwert für die Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit und dem geänderten Sollwert für die Zusatzdruckluftmenge pro Zeiteinheit immer gleich dem Sollwert der Gesamtluftströmungsmenge pro Zeiteinheit bleibt. - Der Sollwert der Gesamtluftströmungsmenge pro Zeiteinheit kann variabel sein, beispielsweise an der Steuereinrichtung
42 mittels eines Gesamtlufteinstellelements70 manuell einstellbar sein und/oder durch ein Beschichtungsprogramm oder durch Signale eines Objekt-Erkennungs-Sensors veränderbar sein. Zur Datenübertragung, z. B. von Sollwerten und/oder Steuersignalen, können auch Bus-Systeme verwendet werden, z. B. CAN, Profi-Bus oder andere. - Die Einstellvorrichtung
60 kann entweder zur Einstellung der Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit in gr/min oder zur Einstellung in Prozent der maximal möglichen Pulvereinstellmenge pro Zeiteinheit ausgebildet sein. In letzterem Falle bedeuten z. B. 10% des Einstellbereiches oder 50% des Einstellbereiches auch entsprechend 10% bzw. 50% der maximal möglichen Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit. -
2 zeigt anhand der Förderkammer12 , dass anstatt einer gemeinsamen Luftaustauschöffnung12.3 (oder14.3 für die andere Förderkammer14 ) für Druckluft und Vakuum, zwei getrennte Öffnungen vorgesehen seien können.2 zeigt eine Vakuumanschlussöffnung12.31 und eine davon getrennte Druckluftanschlussöffnung12.32 . Die Vakuumanschlussöffnung12.31 ist über ein Steuerventil1.6 mit der Vakuumquelle44 verbindbar, und die Druckluftanschlussöffnung12.32 ist über das andere Steuerventil1.5 über die Steuereinrichtung42 , beispielsweise durch einen darin angeordneten Druckregler, mit der Vakuumzufuhrleitung48 verbindbar. -
3 zeigt schematisch eine Transportvorrichtung72 , welche in Transportrichtung74 das zu beschichtende Objekt76 , beispielsweise in einer Pulverbeschichtungskabine, an einem Sprühgerät26 vorbei transportiert, so dass das Objekt76 von dem Sprühgerät26 mit Beschichtungspulver beschichtet werden kann. Ein Sensor78 informiert die Steuereinrichtung42 , wann ein Objekt76 eine bestimmte Transportposition erreicht hat. Ein weiterer Sensor80 ist entweder zum Lesen eines die Objekte76 identifizierenden Etiketts82 ausgebildet oder zum Lesen eines auf dem Objekt76 angebrachten Codes ausgebildet oder zur Erkennung der Art des Objektes76 anhand von dessen Struktur ausgebildet. Der weitere Sensor80 teilt die Art des Objektes76 einer Zusatzsteuereinrichtung82 mit, welche ihrerseits der Steuereinrichtung42 die für den Beschichtungsvorgang des Objektes76 erforderliche Pulverstrommenge pro Zeiteinheit mitteilt. Die Funktionen der Zusatzsteuereinrichtung82 können auch in die Steuereinrichtung42 integriert sein. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Etikett82 oder der Objekt-Code Beschichtungsinformation, beispielsweise die Pulverströmungsmenge und/oder die Pulversorte und/oder einen Hochspannungswert enthalten, welcher vom Sensor80 der Zusatzsteuereinrichtung82 oder der Steuereinrichtung42 mitgeteilt wird. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
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- - JP 09/071325 A [0003]
- - DE 19611533 B4 [0003]
- - US 2006/0193704 A1 [0003]
- - EP 1644131 A2 [0003]
- - US 7150585 B2 [0003]
- - WO 2004/087331 A1 [0003]
- - US 2005/0178325 A1 [0003]
- - EP 1566352 A2 [0003]
- - US 4284032 [0005]
- - US 4357900 [0005]
- - EP 0412289 B1 [0005]
- - EP 0636420 A2 [0005]
Claims (14)
- Pulversprühbeschichtungsverfahren, enthaltend – Verwenden einer Pulverdichtstrompumpe (
10 ), welche mindestens zwei Förderkammern (12 ,14 ) enthält, wobei wechselweise Pulver aus einer Pulverzuleitung (16.1 ,16.2 ) in eine der Förderkammern (12 ,14 ) mittels Vakuum eingesaugt wird, während Pulver aus einer anderen der Förderkammern (12 ,14 ) mittels Transportdruckluft in eine Pulverabgabeleitung (22 ) zum Versprühen durch ein Sprühgerät (26 ) abgegeben wird; – Speichern einer Transportluft-Funktion in einer Steuereinrichtung (42 ), welche in Abhängigkeit von zu fördernden Pulverströmungsmengen pro Zeiteinheit der Pulverdichtstrompumpe (10 ) hierzu vorteilhafte Transportdruckluftströmungsmengen pro Zeiteinheit definiert, wobei die Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit mit zunehmender Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit zunimmt, und die Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit mit abnehmender Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit abnimmt; – Manuelles oder gesteuertes Einstellen einer von der Pulverdichtstrompumpe (10 ) zu fördernden Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit an der Steuereinrichtung (42 ); – Automatisches Einstellen der vorteilhaften Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit für die eingestellte Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit durch die Steuereinrichtung (42 ) mittels der gespeicherten Transportluft-Funktion; – Fördern der eingestellten Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit mit der durch die gespeicherte Transportluft-Funktion definierten vorteilhaften Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit von der Pulverdichtstrompumpe (10 ) durch die Pulverabgabeleitung (22 ) zu dem Sprühgerät (26 ). - Pulversprühbeschichtungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportluft-Funktion in Form einer Tabelle gespeichert wird, welche von einem Computer auswertbar ist und für eine Vielzahl von Pulverströmungsmengen pro Zeiteinheit eine gleiche Vielzahl von Transportdruckluftströmungsmengen pro Zeiteinheit enthält.
- Pulversprühbeschichtungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportluft-Funktion in Form eines Kurvendiagrammes oder in Form einer mathematischen Formel gespeichert wird, welche von einem Computer ausführbar ist.
- Pulversprühbeschichtungsverfahren vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Pulver auf dem Pulverweg von der Pulverdichtstrompumpe (
10 ) bis zu einer Pulversprühöffnung (62 ) des Sprühgerätes (26 ) mindestens an einer Stelle63 ,64 ,65 ,66 ,67 ,68 ,69 des Pulverweges Zusatzdruckluft zugeführt wird; dass in der Steuereinrichtung (42 ) eine Gesamtluft-Funktion gespeichert wird, gemäß welcher die Summe aus Sollwert der Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit und Sollwert der Zusatzdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit auch dann einem vorbestimmten Gesamtluft-Sollwert entspricht, wenn der Sollwert von einer der beiden Druckluftströmungsmengen verändert wird, wobei von der Steuereinrichtung (42 ) anhand der gespeicherten Gesamtluft-Funktion, wenn eine Änderung des Sollwertes der Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit auftritt, der Sollwert der Zusatzdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit automatisch derart eingestellt wird, dass die Summe aus dem geänderten Sollwert für die Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit und dem Sollwert für die Zusatzdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit dem vorbestimmten Gesamtluft-Sollwert entspricht. - Pulversprühbeschichtungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtluft-Funktion in Form eines Kurvendiagramms oder in Form einer mathematischen Additionsformel gespeichert wird, wonach sich der Sollwert für die Zusatzdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit aus dem Gesamtluft-Sollwert minus dem Sollwert der Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit ergibt, oder dass die Gesamtluft-Funktion in Form einer Tabelle gespeichert wird, welche für eine Vielzahl von Sollwerten von Transportdruckluftströmungsmengen pro Zeiteinheit eine gleichgroße Vielzahl von Sollwerten von Zusatzdruckluftströmungsmengen pro Zeiteinheit enthält, wobei jeweils die Summe aus dem Sollwert für eine bestimmte Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit und dem Sollwert der zugeordneten Zusatzdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit zusammen den vorbestimmten Gesamtluft-Sollwert ergibt.
- Pulversprühbeschichtungsvorrichtung, enthaltend – eine Pulverdichtstrompumpe (
10 ), welche mindestens zwei Förderkammern (12 ,14 ) enthält, wobei wechselweise Pulver aus einer Pulverzuleitung (16.1 ,16.2 ) in eine der Förderkammern (12 ,14 ) mittels Vakuum eingesaugt wird, während Pulver aus einer anderen der Förderkammern (12 ,14 ) mittels Transportdruckluft in eine Pulverabgabeleitung (22 ) zum Versprühen durch ein Sprühgerät (26 ) abgegeben wird; – eine Steuereinrichtung (42 ), in welcher eine Transportluft-Funktion gespeichert ist, welche in Abhängigkeit von mittels der Pulverdichtstrompumpe (10 ) zu fördernden Pulverströmungsmengen pro Zeiteinheit hierzu vorteilhafte Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit definiert, wobei die Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit mit zunehmender Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit zunimmt, und die Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit mit abnehmender Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit abnimmt; – wobei die Steuereinrichtung (42 ) mit einer Einstellvorrichtung (60 ) versehen ist zum Einstellen einer von der Pulverdichtstrompumpe (10 ) zu fördernden Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit; – wobei die Steuereinrichtung (42 ) ausgebildet ist zum automatischen Einstellen der vorteilhaften Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit für die eingestellte Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit mittels der gespeicherten Transportluft-Funktion; – Ventile (1.1 ,1.2 ,1.3 ,1.4 ,1.5 ,1.6 ), welche von der Steuereinrichtung (42 ) derart steuerbar sind, dass automatisch die eingestellte Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit mit der durch die gespeicherte Transportluft-Funktion definierten vorteilhaften Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit von der Pulverdichtstrompumpe (10 ) durch die Pulverabgabeleitung (22 ) zu dem Sprühgerät (26 ) förderbar ist. - Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportluft-Funktion in Form einer Tabelle gespeichert ist, welche von einem Computer in der Steuereinrichtung (
42 ) auswertbar ist und für eine Vielzahl von Pulverströmungsmengen pro Zeiteinheit eine gleiche Vielzahl von Transportdruckluftströmungsmengen pro Zeiteinheit enthält. - Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportluft-Funktion in Form eines Kurvendiagrammes oder in Form einer mathematischen Formel gespeichert ist, das bzw. die von einem Computer der Steuereinrichtung (
42 ) ausführbar ist. - Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Pulverweg von der Pulverdichtstrompumpe (
10 ) bis zu einer Pulversprühöffnung (62 ) des Sprühgerätes (26 ) mindestens eine Zusatzdruckluftvorrichtung (63 –69 ) vorgesehen ist, durch welche mindestens an einer Stelle des Pulverweges Zusatzdruckluft in den Pulverweg zuführbar ist; dass in der Steuereinrichtung (42 ) eine Gesamtluft-Funktion gespeichert ist, gemäß welcher die Summe aus Sollwert der Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit und Sollwert der Zusatzdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit einem vorbestimmten Sollwert der Gesamtluft entspricht, die an dem Sprühgerät (26 ) zusammen mit dem Pulver pro Zeiteinheit versprüht wird, wobei von der Steuereinrichtung (42 ) anhand der gespeicherten Gesamtluft-Funktion, wenn eine Änderung des Sollwertes der Transportdruckluftströmung pro Zeiteinheit eintritt, der Sollwert der Zusatzdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit automatisch derart eingestellt wird, dass die Summe aus dem geänderten Sollwert für die Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit und dem geänderten Sollwert für die Zusatzdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit einem vorbestimmten Sollwert der Gesamtluftströmungsmenge pro Zeiteinheit entspricht. - Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtluft-Funktion in Form eines Kurvendiagrammes oder in Form einer mathematischen Additionsformel gespeichert ist, wonach sich der Sollwert für die Zusatzdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit aus dem Gesamtluft-Sollwert minus dem Sollwert der Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit ergibt.
- Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtluft-Funktion in Form einer Tabelle gespeichert ist, welche für eine Vielzahl von Sollwerten von Transportdruckluftströmungsmengen pro Zeiteinheit eine gleich große Vielzahl von Sollwerten von Zusatzdruckluftströmungsmengen pro Zeiteinheit enthält, wobei jeweils die Summe aus dem Sollwert für eine bestimmte Transportdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit und dem Sollwert der zugeordneten Zusatzdruckluftströmungsmenge pro Zeiteinheit immer den gleichen Gesamtluft-Sollwert ergibt.
- Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert der Gesamtluftströmungsmenge pro Zeiteinheit variabel einstellbar ist.
- Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (
42 ) mit einem Gesamtlufteinstellelement (70 ) versehen ist zur manuellen Einstellung des Sollwertes für die Gesamtluftströmungsmenge pro Zeiteinheit. - Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (
60 ) zum Einstellen der zu fördernden Pulverströmungsmenge pro Zeiteinheit einen Einstellbereich von 0% bis 100% aufweist, wobei die 100% der maximal förderbaren Pulvermenge pro Zeiteinheit der Pulverdichtstrompumpe (10 ) entsprechen.
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