DE102010039473B4

DE102010039473B4 - Pulverversorgungsvorrichtung für eine Pulverbeschichtungsanlage

Info

Publication number: DE102010039473B4
Application number: DE102010039473.4A
Authority: DE
Inventors: Felix Mauchle; Norbert Honegger; Mark Steinemann; Hanspeter Michael
Original assignee: Gema Switzerland GmbH
Current assignee: Gema Switzerland GmbH
Priority date: 2010-08-18
Filing date: 2010-08-18
Publication date: 2014-11-20
Anticipated expiration: 2030-08-19
Also published as: US9657740B2; KR20130045362A; EP2605985A2; WO2012024358A3; US20130209282A1; DE102010039473A1; EP2605985B1; CN106076686B; WO2012024358A2; CA2807953A1; JP2013536070A; CN103108819A; CN106076686A

Abstract

Pulverversorgungsvorrichtung für eine Pulverbeschichtungsanlage mit mindestens einem Pulverbehälter (24), der eine quaderförmige Pulverkammer (22) für Beschichtungspulver aufweist, und mit mindestens einem Pulverinjektor (4), der mit einem über eine Pulverabgabeöffnung (36) in der Pulverkammer (22) mündenden Pulverabgabekanal (13) verbunden oder verbindbar ist, um im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage mit Hilfe von dem Pulverinjektor (4) zugeführter Förderdruckluft aus der Pulverkammer (22) Beschichtungspulver abzusaugen, wobei der mindestens eine Pulverinjektor (4) relativ zu der Pulverkammer (22) an einer Stelle angeordnet ist, welche höher als das höchste in der Pulverkammer (22) einstellbare Pulverniveau liegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulverabgabekanal (13) eine Länge von 160 mm bis 240 mm und einen Durchmesser von höchstens 10 mm und mindestens 3 mm aufweist, und dass wobei die Pulverkammer (22) eine Höhe von 200 mm bis 240 mm aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pulverversorgungsvorrichtung für eine Pulverbeschichtungsanlage gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1.
Demgemäß betrifft die Erfindung eine Pulverversorgungsvorrichtung für eine Pulverbeschichtungsanlage, wobei die Pulverversorgungsvorrichtung mindestens einen Pulverbehälter mit einer quaderförmigen Pulverkammer für Beschichtungspulver und mindestens einen Pulverinjektor aufweist, wobei der mindestens eine Pulverinjektor mit einem Pulverabgabekanal verbunden oder verbindbar ist, welcher über eine Pulverabgabeöffnung in der Pulverkammer mündet. Der mindestens eine Pulverinjektor ist dabei derart ausgebildet, um im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage mit Hilfe von dem Pulverinjektor zugeführter Förderdruckluft Beschichtungspulver aus der Pulverkammer abzusaugen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere für die Pulverversorgung einer zur elektrostatischen Sprühbeschichtung von Gegenständen mit Pulver eingesetzten Pulverbeschichtungsanlage, bei welcher sich frisches Beschichtungspulver (nachfolgend auch „Frischpulver” genannt) und ggf. zurück gewonnenes Beschichtungspulver (nachfolgend auch „Recoverypulver” genannt) in dem Pulverbehälter befinden und durch eine Pulverabgabeeinrichtung beispielsweise in Gestalt eines Pulverinjektors einer Sprühvorrichtung zugeführt werden. Die Sprühvorrichtung kann beispielsweise eine Handpistole oder eine automatische Pistole sein.
Die Druckschrift US 6 024 129 A betrifft eine Ventori-Düse zur Förderung von Beschichtungspulver.
Die Druckschrift WO 01/15813 A2 betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme eines pulverartigen Haufwerks aus einem Behälter und zur Weiterführung des Haufwerks in einem Pulverschlauch oder dergleichen Förderleitung zu einer Verteileinrichtung, insbesondere einer Pulverpistole.
Die Druckschrift DE 195 38 926 A1 betrifft eine Vorrichtung zur Pulverbeschichtung mit mehreren Pulverfördervorrichtungen, welche nebeneinander in einem Gehäuse pulverdicht untergebracht sind, mit Ausnahme von je einem Pulverabsaugeinlass zum Einsaugen von Pulver aus einem Pulverbehälter.
Die Druckschrift DE 2 020 055 A betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum elektrostatischen Überziehen von Gegenständen mit pulverförmigen Stoffen, wobei das Pulver aus einem Vorratsbehälter über Rohrleitungen zu zumindest einer Druckluft betriebenen Sprühpistole geleitet und dort verstreut wird.
Die Druckschrift DE 4319726 A1 betrifft eine Pulverfördereinrichtung mit einer Strahlpumpe, welche einen Unterdruckkammerabschnitt zum Ansaugen von Pulver aufweist.
Die Druckschrift DE 10 2007 005 306 A1 betrifft eine Pulverzufuhrvorrichtung von einer Pulversprühbeschichtungsanlage, wobei in einem Pulverweg von einer Siebvorrichtung zu einem Zwischenbehälter eine Pumpe angeordnet ist.
Die Druckschrift DE 10 2005 060 833 A1 betrifft eine Pulversprühbeschichtungsvorrichtung und Pulverversorgungsvorrichtung hierfür. Die Pulverversorgungsvorrichtung enthält einen geschlossenen oder verschließbaren Pulverbehälter, welcher mit einer Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von Restpulver aus einer Pulverkammer des Pulverbehälters mittels Reinigungsdruckluft versehen ist.
Die Pulverabgabeeinrichtung, welche im Folgenden auch als Pulverinjektor bezeichnet wird, fördert das Beschichtungspulver mit Hilfe von Förderdruckluft aus dem Pulverbehälter. Dabei strömt im Inneren des Pulverinjektors das Gemisch aus Förderdruckluft und Pulver durch einen Pulverkanal einer Fangdüse, wobei mit Hilfe der Fangdüse dem Pulver-Förderluftgemisch zusätzlich Dosierluft beigemischt wird, um einen definierten Gesamtluftstrom zu erreichen.
Dem Pulverbehälter wird je nach Bedarf über eine Frischpulerleitung frisches Pulver aus einem Lieferantenbehälter zugeführt, in welchem der Pulverlieferant das frische Pulver dem Pulveranwender liefert.
Im Lieferantenbehälter bildet das Pulver eine kompakte Masse. Dem gegenüber sollte das Beschichtungspulver im Pulverbehälter in einem fluidisierten Zustand vorliegen, damit es beispielsweise durch die Saugwirkung eines Pulverinjektors abgesaugt und in einem Druckluftstrom der Sprühvorrichtung zugeführt werden kann. Eine Pulverversorgungsvorrichtung enthält somit insbesondere einen Pulverbehälter, welcher als Pulverkammer zur Aufbewahrung von Beschichtungspulver dient, wobei üblicherweise das Beschichtungspulver im Pulverbehälter fluidisiert wird, damit es pneumatisch leicht förderbar ist, entweder zu einem anderen Pulverbehälter oder zu einer Pulversprühvorrichtung. Wie bereits angedeutet, kann die Pulversprühvorrichtung eine manuelle oder eine automatische Pulversprühvorrichtung sein, welche eine Sprühdüse oder einen Rotationszerstäuber aufweisen kann.
Der Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, dass Pulverbeschichtungsanlagen und die zugehörigen Pulverversorgungsvorrichtungen bei einem Pulverwechsel (Wechsel von einer Pulversorte auf eine andere Pulversorte), insbesondere bei einem Farbwechsel (Wechsel von Pulver einer ersten Farbe auf ein Pulver mit einer anderen zweiten Farbe) sorgfältig gereinigt werden müssen, da bereits einige wenige Pulverpartikel der früheren Pulversorte Beschichtungsfehler bei der Beschichtung mit der neuen Pulversorte zur Folge haben können.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Möglichkeit zu schaffen, durch welche ein Pulverwechsel auf einfache Weise schnell möglich ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Pulverversorgungsvorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Demgemäß wird eine Pulverversorgungsvorrichtung für eine Pulverbeschichtungsanlage vorgeschlagen, wobei die Pulverversorgungsvorrichtung mindestens einen Pulverbehälter mit einer quaderförmigen Pulverkammer für Beschichtungspulver und mindestens eine Pulverabgabeeinrichtung in Gestalt eines Pulverinjektors aufweist, wobei die Pulverabgabeeinrichtung mit einem über eine Pulverabgabeöffnung in der Pulverkammer mündenden Pulverabgabekanal verbunden oder verbindbar ist, um im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage Beschichtungspulver aus der Pulverkammer abzusaugen. Das Absaugen des Beschichtungspulvers aus der Pulverkammer erfolgt durch geregeltes Zuführen von Förderdruckluft zu dem Pulverinjektor. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Pulverabgabekanal, über den der Pulverinjektor mit der Pulverkammer verbunden ist, eine Länge von 160 mm bis 240 mm aufweist.
Im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen wird demgemäß vorgeschlagen, dass der Pulverinjektor über einen relativ kurzen Pulverabgabekanal mit der Pulverkammer in Fluidverbindung steht. Durch die bewusst gewählte Verkürzung des Pulverabgabekanals kann bei gleichem effektiven Durchmesser des Pulverabgabekanals der durch den Pulverabgabekanal bewirkte Druckverlust merklich verringert werden, da die geodätische Druckdifferenz, welche einen Anteil des Gesamt-Druckverlustes darstellt, durch die Verkürzung des Pulverabgabekanals verringert wird.
Indem im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen somit die Widerstandszahl des Pulverabgabekanals bei gleichbleibendem Durchmesser des Pulverabgabekanals verringert ist, wird im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage eine geringere pro Zeiteinheit dem Pulverinjektor zugeführte Förderluftmenge benötigt, um eine hinreichende Menge an Beschichtungspulver aus der Pulverkammer abzusaugen. Dies führt zu einer Einsparung der im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage insgesamt benötigten Gesamtluft (Förder- und Dosierluft) und somit zu Kosteneinsparungen im Betrieb der Pulverbeschichtungsanlage.
Darüber hinaus hat die Reduzierung der Widerstandszahl des Pulverabgabekanals insbesondere den Vorteil, dass im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage, insbesondere bei einem Farb- oder Pulverwechsel, die über den Förderdruckluftan schluss des mindestens einen Pulverinjektors zugeführte Druckluft sowohl zum Spülen des Pulverabgabekanals als auch zum Spülen der mit dem mindestens einen Pulverinjektor verbundenen Pulverleitung verwendet werden kann.
Selbstverständlich wäre es grundsätzlich denkbar, zur Reduzierung der Widerstandszahl des Pulverabgabekanals den effektiven Strömungsquerchnitt des Pulverabgabekanals zu erhöhen. Dies hätte allerdings die negative Auswirkung, dass im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage die pro Zeiteinheit dem mindestens einen Pulverinjektor zuzuführende Förderluftmenge erhöht werden müsste, um eine hinreichende Menge von Beschichtungspulver aus der Pulverkammer absaugen zu können. Von daher wird gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung bewusst davon abgesehen, den effektiven Strömungsquerschnitt des Pulverabgabekanals zu erhöhen. Vielmehr ist es bevorzugt, wenn der Pulverabgabekanal einen Durchmesser von etwa 10 mm aufweist, wie es bei aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen üblich ist.
Überraschend wurde sogar festgestellt, dass im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage auch dann noch eine effektive Spülung des Pulverabgabekanals mit über den Förderdruckluftanschluss des mindestens einen Pulverinjektors zugeführter Druckluft möglich ist, wenn der Pulverabgabekanal einen Durchmesser aufweist, der in einem Bereich zwischen 3 mm und 10 mm liegt, wobei im Rahmen der Erfindung ein Durchmesser von 8 mm bis 5 mm bevorzugt ist.
Der mindestens eine Pulverinjektor weist vorzugsweise einen mit einer Druckluftquelle verbundenen oder verbindbaren Förderdruckluftanschluss zum geregelten Zuführen von Förderdruckluft und einen ebenfalls mit einer oder derselben Druckluftquelle verbundenen oder verbindbaren Dosierdruckluftanschluss zum geregelten Zuführen von Dosierdruckluft auf. Bei dieser Ausführungsform ist insbesondere vorgesehen, dass die dem Pulverinjektor zugeführte Förderdruckluft in einem Unterdruckbereich des Pulverinjektors einen Unterdruck erzeugt. Dieser Unterdruck ermöglicht es, dass Beschichtungspulver über den dem Pulverinjektor zugeordneten Pulverabgabekanal aus der Pulverkammer absaugbar ist.
Ein derartiger Pulverinjektor kann im Prinzip einen aus dem Stand der Technik bekannten Aufbau aufweisen, wobei er insbesondere einen mit einer Druckluftquelle verbundenen oder verbindbaren Förderdruckluftanschluss zum geregelten Zuführen von Förderdruckluft, einen mit einer Druckluftquelle verbundenen oder verbindbaren Dosierluftanschluss zum geregelten Zuführen von Dosierluft sowie eine Venturidüse und eine Fangdüse aufweist. Dabei ist die Fangdüse des Pulverinjektors mit einer Pulverleitung, insbesondere mit einem Pulverschlauch oder dergleichen, verbunden oder verbindbar zur Förderung des mit Hilfe des Pulverinjektors aus der Pulverkammer abgesaugten Beschichtungspulvers zu einer Sprühvorrichtung.
Im Einzelnen wird bei einer bevorzugten Ausführungsform des bei der erfindungsgemäßen Lösung zum Einsatz kommenden Pulverinjektors in geregelter Weise Druckluft über den Förderdruckluftanschluss des Pulverinjektors durch die Venturidüse in die Fangdüse gepresst Der kleine Durchmesser der Venturidüse sorgt für eine hohe Luftgeschwindigkeit, infolgedessen gemäß dem Gesetz von Bernoulli ein dynamischer Druckabfall entsteht. Dieser im Pulverinjektor erzeugte Unterdruck wird ausgenutzt, um über den Pulverabgabekanal Beschichtungspulver aus der Pulverkammer abzusaugen.
In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn der Pulverinjektor einen mit dem Pulverabgabekanal verbundenen oder verbandbaren Saugrohrstutzen aufweist. Das aufgrund des Venturieffekts angesaugte Beschichtungspulver vermischt sich im Pulverinjektor mit der Förderdruckluft und fließt mit hoher Geschwindigkeit weiter durch die Fangdüse des Pulverinjektors in die an dem Pulverinjektor angeschlossene Pulverleitung (Pulverschlauch) und schließlich zur Sprühvorrichtung, welche beispielsweise eine Sprühpistole sein kann.
Die Menge der pro Zeiteinheit im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage dem mindestens einen Pulverinjektor zugeführten Förderdruckluft beeinflusst die Größe der mit der Sprühvorrichtung erzielbaren Pulverwolke. Die über den Dosierluftanschluss dem mindestens einen Pulverinjektor pro Zeiteinheit zugeführte Dosierluftmenge beeinflusst hingegen die Geschwindigkeit, mit welcher das aus der Pulverkammer abgesaugte Beschichtungspulver über die Pulverleitung der Sprühvorrichtung zugeführt wird.
Üblicherweise kommt als Pulverleitung ein Pulverschlauch zum Einsatz, der mit dem stromabwärts liegenden Endbereich der Fangdüse des Pulverinjektors lösbar verbunden ist. Dieser Pulverschlauch; dessen Innendurchmesser üblicherweise zwischen 8 mm und 14 mm liegt, weist in der Regel eine Länge von bis zu 20 m auf. Für den Fall, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt wird, um eine Sprühvorrichtung, welche über einen derartigen üblicherweise verwendeten Pulverschlauch mit dem Pulverinjektor verbunden ist, mit Beschichtungspulver zu versorgen, sind die im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Dimensionen des Pulverabgabekanals bevorzugt.
Da bei dem Pulverinjektor die über den Dosierdruckluftanschluss dem Pulverinjektor zugeführte Druckluft keinen Beitrag zu dem im Unterdruckbereich des Pulverinjektor erzeugbaren Unterdruckes liefert, sondern vielmehr dazu dient, den Transport des angesaugten Beschichtungspulvers zu einer Empfangsstelle zu ermöglichen bzw. zu unterstützen, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn der Dosierdruckluftanschluss stromabwärts des Unterdruckbereiches des Pulverinjektors vorgesehen ist.
In einer bevorzugten Realisierung der zuletzt genannten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der mindestens eine Pulverinjektor eine Venturidüse aufweist, welche im Hinblick auf den Pulverinjektor derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die über den Förderdruckluftanschluss des Pulverinjektors zugeführte Förderdruckluft durch die Venturidüse strömt, so dass zur Ausbildung des Unterdruckbereiches im Bereich des am verengten Querschnitts der Venturidüse ein dynamischer Druckabfall entsteht.
Insbesondere ist es denkbar, dass der mindestens eine Pulverinjektor eine vorzugsweise austauschbare Fangdüse aufweist, welche zur Ausbildung eines Pulverausganges stromabwärts des Unterdruckbereiches des Pulverinjektors angeordnet und ausgebildet ist, mit einer Pulverleitung, insbesondere mit einem Pulverschlauch, verbunden oder verbindbar zu sein zur Förderung des mit Hilfe des Pulverinjektors aus der Pulverkammer abgesaugten Beschichtungspulvers zu einer Empfangsstelle, insbesondere zu einer Sprühvorrichtung.
In einer bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass der mindestens eine Pulverinjektor ferner einen mit einer Druckluftquelle verbundenen oder verbindbaren Reinigungsdruckluftanschluss aufweist zum geregelten Zuführen von Reinigungsdruckluft im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage. Bei dieser Realisierung ist es ferner bevorzugt, wenn der Reinigungsdruckluftanschluss stromabwärts des Unterdruckbereiches des Pulverinjektors vorgesehen ist. Dann nämlich können die in dem Pulverinjektor realisierbaren Druckverhältnisse derart beeinflusst werden, dass in dem Unterdruckbereich des Pulverinjektors sogar ein Überdruck erzeugbar ist, um insbesondere im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage die dem Pulverinjektor insgesamt pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Druckluft zumindest teilweise als Reinigungsdruckluft zum Reinigen/Spülen des mit dem Unterdruckbereich des Pulverinjektors verbundenen Pulverabgabekanals.
Insbesondere ist es bei der zuletzt genannten Ausführungsform denkbar, dass der Reinigungsdruckluftanschluss über eine Abzweigung, insbesondere ein T-Stück, mit dem Dosierdruckluftanschluss verbunden ist. Selbstverständlich kommen hierbei aber auch andere Lösungen in Frage.
In einer besonderst bevorzugten Realisierung der Erfindung ist eine manuell betätigbare oder automatisch ablaufende Druckregeleinrichtung vorgesehen zum Regeln der im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage pro Zeiteinheit dem Förderdruckluftanschluss zugeführten Menge an Förderdruckluft. Diese Druckregeleinrichtung kann ferner ausgebildet sein zum Regeln der im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage pro Zeiteinheit dem Reinigungsdruckluftanschluss zugeführten Menge an Reinigungsdruckluft und/oder zum Regeln der im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage pro Zeiteinheit dem Dosierdruckluftanschluss zugeführten Menge an Dosierdruckluft.
Vorzugsweise ist dabei die Druckregeleinrichtung ausgebildet, im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage, insbesondere bei einem Farb- oder Pulverwechsel, die dem Förderdruckluftanschluss pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Förderdruckluft und/oder die dem Reinigungsdruckluftanschluss pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Reinigungsdruckluft und/oder die pro Zeiteinheit dem Dosierdruckluftanschluss zugeführte Menge an Dosierdruckluft derart einzustellen, dass mindestens 20%, und vorzugsweise zwischen 25% bis 50%, der pro Zeiteinheit dem mindestens einen Pulverinjektor insgesamt zugeführten Druckluft als Spülluft durch den Pulverabgabekanal in die Pulverkammer strömt, und dass der Rest der dem mindestens einen Pulverinjektor insgesamt pro Zeiteinheit zugeführten Druckluft als Spülluft durch die Pulverleitung zu der Sprühvorrichtung strömt.
In einer Weiterbildung der zuletzt genannten Ausführungsform ist es insbesondere denkbar, dass mit Hilfe der Druckregeleinrichtung die im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage dem Pulverinjektor insgesamt zugeführte Menge an Druckluft dem Pulverinjektor mit einer Volumenstromrate von mindestens 10 m³/h bis 17 m³/h zugeführt wird, wobei die Druckregeleinrichtung ferner ausgebildet ist, im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage die dem Förderdruckluftanschluss pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Förderdruckluft und/oder die dem Reinigungsdruckluftanschluss pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Reinigungsdruckluft und/oder die pro Zeiteinheit dem Dosierdruckluftanschluss zugeführte Menge an Dosierdruckluft derart einzustellen, dass Druckluft mit einer Volumenstromrate von mindestens 3 m³/h durch den Pulverabgabekanal strömt, und dass Druckluft mit einer Volumenstromrate von mindestens 9 m³/h durch die Pulverleitung strömt im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen:
1 schematisch eine Pulverbeschichtungsanlage mit einer Pulverversorgungsvorrichtung nach der Erfindung;
2a eine Seitenlängsschnittansicht auf einen Pulverbehälter gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pulverversorgungsvorrichtung; und
2b eine Ansicht auf die Stirnseite des Pulverbehälters gemäß 2a mit einem Pulverinjektor, welcher an einem Pulverabgabekanal des Pulverbehälters angeschlossen ist.
1 zeigt schematisch eine exemplarische Ausführungsform einer Pulverbeschichtungsanlage 1 gemäß der Erfindung zum Sprühbeschichten von Gegenständen 2 mit Beschichtungspulver, welches danach in einem in 1 nicht dargestellten Wärmeofen auf die Gegenstände 2 aufgeschmolzen wird. Für die Steuerung der Funktion der Pulverbeschichtungsanlage 1 sind ein oder mehrere elektronische Steuergeräte 3 vorgesehen.
Zur pneumatischen Förderung des Beschichtungspulvers sind Pulverpumpen 4 vorgesehen. Dies können Pulverinjektoren sein, in welchen Beschichtungspulver mittels als Förderdruckluft dienender Druckluft aus einem Pulverbehälter angesaugt wird, wonach dann das Gemisch aus Förderdruckluft und Beschichtungspulver gemeinsam in einen Behälter oder zu einer Sprühvorrichtung strömt.
Geeignete Pulverinjektoren sind beispielsweise aus der Druckschrift EP 0 412 289 B1 bekannt.
Als Pulverpumpe 4 können auch solche Pumpenarten verwendet werden, welche kleine Pulverportionen mittels Druckluft nacheinander fördern, wobei jeweils eine kleine Pulverportion (Pulvermenge) in einer Pulverkammer gespeichert und dann mittels Druckluft aus der Pulverkammer herausgedrückt wird. Die Druckluft bleibt hinter der Pulverportion und schiebt die Pulverportion vor sich her. Diese Pumpenarten werden manchmal als Druckluftschubpumpen oder als Pfropfenförderungs-Pumpen bezeichnet, da die Druckluft die gespeicherte Pulverportion wie einen Pfropfen vor sich her durch eine Pumpenauslassleitung schiebt. Verschiedene Arten solcher Pulverpumpen zum Fördern von dichtem Beschichtungspulver sind beispielsweise aus folgenden Schriften bekannt: DE 103 53 968 A1 , US 6 508 610 B2 , US 2006/0193704 A1 , DE 101 45 448 A1 oder WO 2005/051549 A1 .
Die Erfindung ist nicht auf eine der genannten Arten von Pulverpumpen beschränkt.
Zur Erzeugung der Druckluft für die pneumatische Förderung des Beschichtungspulvers und zur Fluidisierung des Beschichtungspulvers ist eine Druckluftquelle 6 vorgesehen, welche über entsprechende Druckeinstellelemente 8, zum Beispiel Druckregler und/oder Ventile, an die verschiedenen Geräte angeschlossen ist.
Frischpulver von einem Pulverlieferanten wird aus einem Lieferantenbehältnis, was beispielsweise ein Kleinbehältnis 12 zum Beispiel in Form eines formstabilen Behälters oder eines Sackes mit einer Pulvermenge von beispielsweise zwischen 10 bis 50 kg, zum Beispiel 25 kg, oder zum Beispiel ein Großbehältnis 14, beispielsweise ebenfalls ein formstabiler Behälter oder ein Sack, mit einer Pulvermenge zwischen beispielsweise 100 kg und 1.000 kg sein kann, mittels einer Pulverpumpe 4 in einer Frischpulverleitung 16 oder 18 einer Siebvorrichtung 10 zugeführt. Die Siebvorrichtung 10 kann mit einem Vibrator 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.
Das von der Siebvorrichtung 10 gesiebte Beschichtungspulver wird durch Schwerkraft oder vorzugsweise jeweils durch eine Pulverpumpe 4 über eine oder mehrere Pulverzufuhrleitungen 20, 20' durch Pulvereinlassöffnungen 26, 26' in eine Pulverkammer 22 eines formstabilen Pulverbehälters 24 gefördert. Das Volumen der Pulverkammer 22 ist vorzugsweise wesentlich kleiner als das Volumen des Frischpulver-Kleinbehälters 12.
Gemäß einer denkbaren Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung ist die Pulverpumpe 4 der mindestens einen Pulverzufuhrleitung 20, 20' zu dem Pulverbehälter 24 eine Druckluftschubpumpe. Hierbei kann der Anfangsabschnitt der Pulverzufuhrleitung 20 als Pumpenkammer dienen, in welche von der Siebvorrichtung 10 gesiebtes Pulver durch ein Ventil, zum Beispiel ein Quetschventil, fällt. Nachdem diese Pumpenkammer eine bestimmte Pulverportion enthält, wird die Pulverzufuhrleitung 20 durch Schließen des Ventils von der Siebvorrichtung 10 strömungsmäßig getrennt. Danach wird die Pulverportion mittels Druckluft durch die Pulverzufuhrleitung 20, 20' in die Pulverkammer 22 gestoßen.
An ein oder vorzugsweise mehrere Pulverauslassöffnungen 36 des Pulverbehälters 24 sind Pulverpumpen 4, zum Beispiel Pulverinjektoren, zur Förderung von Beschichtungspulver durch Pulverleitungen 38 zu Sprühvorrichtungen 40 angeschlossen. Die Sprühvorrichtungen 40 können Sprühdüsen oder Rotationszerstäuber zum Sprühen des Beschichtungspulvers 42 auf den zu beschichtenden Gegenstand 2 aufweisen, welcher sich vorzugsweise in einer Beschichtungskabine 43 befindet.
Die Pulverauslassöffnungen 36 können sich – wie in 1 dargestellt – in einer Wand des Pulverbehälters 24 befinden, welche der Wand gegenüberliegt, in welcher sich die Pulvereinlassöffnungen 26, 26' befinden. Bei der in 2a und 2b dargestellten Ausführungsform des Pulverbehälters 24 sind die Pulverauslassöffnungen 36 jedoch in einer Wand angeordnet, welche angrenzend zu der Wand ist, in welcher sich die Pulvereinlassöffnungen 26, 26' befinden. Die Pulverauslassöffnungen 36 sind vorzugsweise nahe dem Boden der Pulverkammer 22 angeordnet.
Die Pulverkammer 22 hat vorzugsweise eine Größe, die im Bereich eines Fassungsvermögens an Beschichtungspulver zwischen 1,0 kg und 12,0 kg liegt, vorzugsweise zwischen 2,0 kg und 8,0 kg. Gemäß anderen Gesichtspunkten beträgt die Große der Pulverkammer 22 vorzugsweise zwischen 500 cm³ und 30.000 cm³, vorzugsweise zwischen 2.000 cm³ und 20.000 cm³. Die Größe der Pulverkammer 22 wird in Abhängigkeit von der Anzahl der Pulverauslassöffnungen 36 und der daran angeschlossenen Pulverleitungen 38 derart gewählt, dass ein kontinuierlicher Sprühbeschichtungsbetrieb möglich ist, jedoch die Pulverkammer 22 in Beschichtungspausen für einen Pulverwechsel schnell gereinigt werden kann, vorzugsweise automatisch.
Die Pulverkammer 22 kann mit einer Fluidisiereinrichtung 30 zum Fluidisieren des im Pulverbehälter 24 aufgenommenen Beschichtungspulvers versehen werden. Die Fluidisiereinrichtung 30 enthält mindestens eine Fluidisierwand aus einem offenporigen oder mit engen Bohrungen versehenen Material, welches für Druckluft, jedoch nicht für Beschichtungspulver durchlässig ist. Obwohl in 1 nicht gezeigt, ist es von Vorteil, wenn bei dem Pulverbehälter 24 die Fluidisierwand den Boden des Pulverbehälters 24 ausbildet und zwischen der Pulverkammer 22 und einer Fluidisier-Druckluftkammer angeordnet ist. Die Fluidisier-Druckluftkammer sollte über ein Druckeinstellelement 8 mit der Druckluftquelle 6 verbindbar sein.
Beschichtungspulver 42, welches nicht an dem zu beschichtenden Gegenstand 2 haftet, wird als Überschusspulver über eine Überschusspulverleitung 44 mittels eines Saugluftstromes eines Gebläses 46 in einen Zyklonabscheider 48 gesaugt. Das Überschusspulver wird im Zyklonabscheider 48 soweit wie möglich vom Saugluftstrom getrennt. Der getrennte Pulveranteil wird dann als Rückgewinnungspulver bzw. Recoverypulver vom Zyklonabscheider 48 über eine Pulverrückgewinnungsleitung 50 zu der Siebvorrichtung 10 geleitet, wo es durch die Siebvorrichtung 10 hindurch, entweder allein oder vermischt mit Frischpulver über die Pulverzufuhrleitungen 20, 20' wieder in die Pulverkammer 22 gelangt.
Je nach Pulversorte und/oder Pulververschmutzungsgrad kann auch die Möglichkeit vorgesehen werden, die Pulverrückgewinnungsleitung 50 von der Siebvorrichtung 10 zu trennen und das Rückgewinnungspulver (Recoverypulver) in einen Abfallbehälter zu leiten, wie dies in 1 durch eine gestrichelte Linie 51 schematisch dargestellt ist. Die Pulverrückgewinnungsleitung 50 kann, damit sie nicht von der Siebvorrichtung 10 getrennt zu werden braucht, mit einer Weiche 52 versehen werden, an welche sie alternativ mit der Siebvorrichtung 10 oder mit einem Abfallbehälter verbindbar ist.
Der Pulverbehälter 24 kann einen oder mehrere, beispielsweise zwei Sensoren S1 und/oder S2 aufweisen, um die Zufuhr von Beschichtungspulver in die Pulverkammer 22 mittels des Steuergerätes 3 und der Pulverpumpen 4 in den Pulverzuleitungen 20, 20' zu steuern. Beispielsweise detektiert der untere Sensor S1 ein unteres Pulverniveaulimit und der obere Sensor S2 ein oberes Pulverniveaulimit.
Der untere Endabschnitt 48-2 des Zyklonabscheiders 48 kann als Vorratsbehälter für Rückgewinnungspulver ausgebildet und verwendet werden und hierfür mit einem oder mehreren, beispielsweise zwei Sensoren S3 und/oder S4 versehen werden, welche funktionsmäßig mit dem Steuergerät 3 verbunden sind. Dadurch kann beispielsweise automatisch die Frischpulverzufuhr durch die Frischpulverzuleitungen 16 und 18 gestoppt werden, solange im Zyklonabscheider 48 ausreichend Rückgewinnungspulver vorhanden ist, um der Pulverkammer 22 durch die Siebvorrichtung 10 hindurch Rückgewinnungspulver in ausreichender Menge zuzuführen, welche für den Sprühbeschichtungsbetrieb mittels der Sprühvorrichtungen 40 erforderlich ist. Wenn im Zyklonabscheider 48 hierfür nicht mehr ausreichend Rückgewinnungspulver vorhanden ist, kann automatisch auf die Zufuhr von Frischpulver durch die Frischpulverzuleitungen 16 oder 18 umgeschaltet werden. Ferner besteht auch die Möglichkeit, Frischpulver und Rückgewinnungspulver gleichzeitig der Siebvorrichtung 10 zuzuführen, so dass sie miteinander vermischt werden.
Die Abluft des Zyklonabscheiders 48 gelangt über eine Abluftleitung 54 in eine Nachfiltervorrichtung 56 und darin durch ein oder mehrere Filterelemente 58 zu dem Gebläse 46 und nach diesem in die Außenatmosphäre. Die Filterelemente 58 können Filtersäcke oder Filterpatronen oder Filterplatten oder ähnliche Filterelemente sein. Das mittels der Filterelemente 58 vom Luftstrom getrennte Pulver ist normalerweise Abfallpulver und fällt durch Schwerkraft in einen Abfallbehälter oder kann, wie in 1 gezeigt, über eine oder mehrere Abfallleitungen 60, welche jeweils eine Pulverpumpe 4 enthalten, in einen Abfallbehälter 62 an einer Abfallstation 63 gefördert werden.
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 Welchen 59 und Zweigleitungen 61 der Abfallleitungen 60 schematisch dargestellt.
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, weich letzter ohne Abfallleitungen 60 direkt unter einer Auslassöffnung der Nachfiltervorrichtung 56 gestellt werden kann.
Das untere Ende des Zyklonabscheiders 48 kann ein Auslassventil 64, beispielsweise ein Quetschventil aufweisen. Ferner kann oberhalb von diesem Auslassventil 64, im oder am unteren Ende des als Vorratsbehälter ausgebildeten unteren Endabschnittes 48-2 des Zyklonabscheiders 48 eine Fluidisiereinrichtung 66 zum Fluidisieren des Beschichtungspulvers vorgesehen sein. Die Fluidisiereinrichtung 66 enthält mindestens eine Fluidisierwand 80 aus einem offenporigen oder mit engen Bohrungen versehenen Material, welches für Druckluft, jedoch nicht für Beschichtungspulver durchlässig ist. Die Fluidisierwand 80 ist zwischen dem Pulverweg und einer Fluidisier-Druckluftkammer 81 angeordnet. Die Fluidisier-Druckluftkammer 81 ist über ein Druckeinstellelement 8 mit der Druckluftquelle 6 verbindbar.
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.
1 zeigt als Frischpulver-Kleinbehälter einen Frischpulver-Pulversack 12 in einem Sackaufnahmetrichter 74. Der Pulversack 12 wird von dem Sackaufnahmetrichter 74 in einer definierten Form gehalten, wobei die Sacköffnung sich am oberen Sackende befindet. Der Sackaufnahmetrichter 74 kann auf einer Waage oder Wägesensoren 76 angeordnet werden. Diese Waage oder die Wägesensoren 76 können, je nach Art, eine optische Anzeige und/oder ein elektrisches Signal erzeugen, welches nach Abzug des Gewichts des Sackaufnahmetrichters 74 dem Gewicht und damit auch der Menge des Beschichtungspulvers in dem Kleinbehälter 12 entspricht. Am Sackaufnahmetrichter 74 ist vorzugsweise mindestens ein in vibrierender Vibrator 78 angeordnet.
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.
Obwohl in 1 nicht dargestellt, ist es grundsätzlich denkbar, dass die Siebvorrichtung 10 in dem Pulverbehälter 24 integriert ist. Ferner kann die Siebvorrichtung 10 weggelassen werden, wenn das Frischpulver eine ausreichend gute Qualität hat. In diesem Fall besteht ferner die Möglichkeit, zum Sieben des Rückgewinnungspulvers der Leitungen 44 und 54 ein separates Sieb zu verwenden, zum Beispiel stromaufwärts oder stromabwärts des Zyklonabscheiders 48 oder im Zyklonabscheider 48 selber. Auch das Rückgewinnungspulver benötigt dann kein Sieb, wenn seine Pulverqualität für eine Wiederverwendung ausreichend gut ist.
Die Pulvereinlassöffnungen 26, 26' sind in einer Seitenwand des Pulverbehälters 24, vorzugsweise nahe des Bodens der Pulverkammer 22 angeordnet. Bei der in den 2a und 2b dargestellten exemplarischen Ausführungsform des Pulverbehälters 24 ist in der selben Seitenwand des Pulverbehälters 24 ferner mindestens ein Restpulverauslass 33 vorgesehen, durch den beim Reinigungsbetrieb mit Hilfe von in die Pulverkammer 22 eingeleiteter Reinigungsdruckluft Restpulver aus der Pulverkammer 22 heraustreibbar ist.
Um im Reinigungsbetrieb die Reinigungsdruckluft in die Pulverkammer 22 einleiten zu können, weist der Pulverbehälter 24 in einer Seitenwand mindestens einen Reinigungsdrucklufteinlass 32-1, 32-2 auf. Im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 werden die Reinigungsdrucklufteinlässe 32-1, 32-2 über Reinigungsdruckluft-Zufuhrleitungen 101-1, 101-2, 101-3 strömungsmäßig mit einer Druckluftquelle 6 verbunden, um Reinigungsdruckluft der Pulverkammer 22 zuzuführen. Vorzugsweise weist jeder Reinigungsdrucklufteinlass 32-1, 32-2 eine Einlassöffnung in der Seitenwand des Pulverbehälters 24 auf, die identisch ist mit einer Pulvereinlassöffnung 26, 26', über welche im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 bei Bedarf der Pulverkammer 22 Beschichtungspulver zugeführt wird.
Der Vorgang des Reinigens der Pulverkammer 22 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf den in 2a und 2b dargestellten Pulverbehälter 24 näher beschrieben.
In der Seitenwand des Pulverbehälters 24, in welcher die Einlassöffnungen der Reinigungsdrucklufteinlässe 32-1, 32-2 vorgesehen sind, kann ferner mindestens eine Auslassöffnung eines Restpulverauslasses 33 vorgesehen sein, durch welche im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 mit Hilfe der in die Pulverkammer 22 eingeleiteten Reinigungsdruckluft Restpulver aus der Pulverkammer 22 herausgetrieben wird.
Wie bereits erwähnt, ist der Pulverbehälter 24 mit einer Fluidisiereinrichtung 30 ausgerüstet, um zumindest im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 in die Pulverkammer 22 Fluidisierdruckluft einzuleiten. Ferner weist der Pulverbehälter 24 mindestens einen Fluidisierdruckluftauslass 31 mit einer Auslassöffnung auf, über welche die in die Pulverkammer 22 eingeleitete Fluidisierdruckluft zum Zwecke eines Druckausgleiches wieder abgeführt werden kann. Vorzugsweise ist die Auslassöffnung des Fluidisierdruckluftauslasses 31 identisch mit der Auslassöffnung des Restpulverauslasses 33.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den 2a und 2b detailliert eine exemplarische Ausführungsform eines Pulverbehälters 24 einer Pulverversorgungsvorrichtung für eine Pulverbeschichtungsanlage 1 beschrieben. Der in den 2a und 2b gezeigte Pulverbehälter 24 eignet sich insbesondere als Bestandteil der zuvor unter Bezugnahme auf die Darstellung in 1 beschriebenen Pulverbeschichtungsanlage 1.
Wie in 2a dargestellt, handelt es sich bei der exemplarischen Ausführungsform um einen verschlossenen bzw. mit einem Deckel 23 verschließbaren Pulverbehälter 24, wobei der Deckel 23 vorzugsweise über eine schnell lösbare Verbindung mit dem Pulverbehälter 24 verbindbar ist.
Der in 2a dargestellte Pulverbehälter 24 weist eine im Wesentlichen quaderförmige Pulverkammer 22 auf zur Aufnahme von Beschichtungspulver. In einer Seitenwand 24-3 des Pulverbehälters 24 ist mindestens ein Reinigungsdrucklufteinlass 32-1, 32-2 vorgesehen, an welchem in einem Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 zum Entfernen von Restpulver aus der Pulverkammer 22 über eine Druckluftleitung eine Druckluftquelle 6 anschließbar ist, um Reinigungsdruckluft in die Pulverkammer 22 einzuleiten. Ferner ist an der bereits genannten Seitenwand 24-3 des Pulverbehälters 24 ein Restpulverauslass 33 vorgesehen, welcher eine Auslassöffnung aufweist, über die mit Hilfe der in die Pulverkammer 22 eingeleiteten Reinigungsdruckluft im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 Restpulver aus der Pulverkammer 22 heraustreibbar ist.
Wie es insbesondere der Darstellung in 2b entnommen werden kann, sind bei der exemplarischen Ausführungsform des Pulverbehälters 24 insgesamt zwei Reinigungsdrucklufteinlässe 32-1, 32-2 vorgesehen, wobei jeder der beiden Reinigungsdrucklufteinlässe 32-1, 32-2 eine Einlassöffnung aufweist. Andererseits ist genau ein Restpulverauslass 33 mit genau einer Auslassöffnung vorgesehen, wobei die beiden Einlassöffnungen der Reinigungsdrucklufteinlässe 32-1, 32-2 in vertikaler Richtung von der Auslassöffnung des Restpulverauslasses 33 beabstandet sind.
Im Einzelnen, und wie es insbesondere der Darstellung in 2b entnommen werden kann, ist bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Auslassöffnung des Restpulverauslasses 33 in einem oberen Bereich der Seitenwand 24-3 des Pulverbehälters 24 und die beiden Einlassöffnungen der Reinigungsdrucklufteinlässe 32-1, 32-2 in einem unteren Bereich der Seitenwand 24-3 des Pulverbehälters 24 vorgesehen sind. Durch diese spezielle Anordnung der Einlassöffnungen einerseits und der Auslassöffnung andererseits wird erreicht, dass beim Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 von der in die Pulverkammer 22 eingeführten Reinigungsdruckluft zunächst das an der Bodenwand 24-2 des Pulverbehälters 24 ggf. noch anhaftende Restpulver aufgewirbelt und mit der Reinigungsdruckluft über die Auslassöffnung des Restpulverauslasses 33 aus der Pulverkammer 22 herausgetragen wird.
Andererseits wird in der Pulverkammer 22 eine Luftwalze 35 ausgebildet, wie es in 2a angedeutet ist. Durch diese Luftwalze 35 kann in effektiver Weise das an den Wänden 24-1, 24-2, 24-3, 24-4, 24-5 des Pulverbehälters 24 und an dem Deckel 23 des Pulverbehälters 24 ggf. noch anhaftende Restpulver beim Reinigungsvorgang gelöst und aus der Pulverkammer 22 herausgetragen werden. Dadurch, dass die Auslassöffnung des Restpulverauslasses 33 im oberen Bereich derjenigen Seitenwand 24-3 des Pulverbehälters 24 angeordnet ist, in welcher auch die Einlassöffnungen der beiden Reinigungsdrucklufteinlässe 32-1, 32-2 vorgesehen sind, kann die in die Pulverkammer 22 eingeleitete Reinigungsdruckluft – nachdem sie die Seitenwände 24-1, 24-3, 24-4, 24-5 sowie die Bodenwand 24-2 und die Innenwand des Deckels des Pulverbehälters 24 umströmt hat, ohne größere Richtungsänderung aus der Pulverkammer 22 wieder herausgeführt werden. Dies hat zur Folge, dass das mit der Reinigungsdruckluft mittransportierte Restpulver zumindest zum größten Teil zusammen mit der Reinigungsdruckluft aus der Pulverkammer 22 abgeführt werden kann.
Bei der in den 2a und 2b dargestellten exemplarischen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Einlassöffnungen der beiden Reinigungsdrucklufteinlässe 32-1, 32-2 im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 als Pulvereinlassöffnungen dienen, an welche außerhalb der Pulverkammer 22 Pulverzufuhrleitungen 20, 20' anschließbar sind zum bedarfsweisen Zuführen von Beschichtungspulver in die Pulverkammer 22. Demnach kommt bei der dargestellten Ausführungsform jedem Reinigungsdrucklufteinlass 32-1, 32-2 im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 die Funktion eines Pulvereinlasses 20-1, 20-2 zu, welche bei Bedarf strömungsmäßig mit den Pulverzufuhrleitungen 20, 20' verbunden werden. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, zusätzlich zu den Reinigungsdrucklufteinlässen 32-1, 32-2 separate Pulvereinlässe 20-1, 20-2 vorzusehen.
Bei der in den 2a und 2b dargestellten Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 die Einlassöffnung von einer der beiden Pulvereinlässe 20-1, 20-2 zum bedarfsweisen Zuführen von Frischpulver und die Einlassöffnung von der anderen der beiden Pulvereinlässe 20-2, 20-1 zum bedarfsweisen Zuführen von Recoverypulver dient Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 über die Einlassöffnung von ein und demselben Pulvereinlass 20-2, 20-1 bedarfsweise sowohl Recovery- als auch Frischpulver zuführbar ist.
Vorzugsweise ist bei der in 2a und 2b dargestellten Ausführungsform eine Fluidisiereinrichtung 30 zum Einleiten von Fluidisierdruckluft in die Pulverkammer 22 vorgesehen. Die Fluidisierdruckluft kann durch eine Stirnwand, Seitenlängswand, Bodenwand oder Deckwand in die Pulverkammer 22 eingeleitet werden. Gemäß der darstellten Ausführungsform ist die Bodenwand 24-2 der Pulverkammer 22 als Fluidisierboden ausgebildet. Er weist eine Vielzahl von offenen Poren oder kleinen Durchgangsöffnungen auf, durch welche Fluidisierdruckluft aus einer unterhalb der Bodenwand angeordneten Fluidisierdruckluftkammer nach oben in die Pulverkammer 22 strömen kann, um darin das Beschichtungspulver beim Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 in einen Schwebezustand zu versetzen (zu fluidisieren), damit es mit Hilfe von einer Pulverabgabeeinrichtung leicht absaugbar ist. Die Fluidisierdruckluft wird der Fluidisierdruckluftkammer durch einen Fluidisierdrucklufteinlass zugeführt.
Damit bei Betrieb der Fluidisiereinrichtung 30 der Druck innerhalb der Pulverkammer 22 nicht einen vorab festgelegten Maximaldruck überschreitet, weist die Pulverkammer 22 mindestens einen Fluidisierdruckluftauslass 31 mit einer Auslassöffnung auf zum Abführen der in die Pulverkammer 22 eingeleiteten Fluidisierdruckluft und zum Bewirken eines Druckausgleiches. Insbesondere sollte die Auslassöffnung des mindestens einen Fluidisierdruckluftauslasses 31 derart dimensioniert sein, dass beim Betrieb der Fluidisiereinrichtung 30 in der Pulverkammer 22 gegenüber dem Atmosphärendruck maximal ein Überdruck von 0,5 bar herrscht.
Bei der in den 2a und 2b dargestellten Ausführungsform ist die Auslassöffnung des Restpulverauslasses 33 identisch mit der Auslassöffnung des Fluidisierdruckluftauslasses 31. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, dass der Fluidisierdruckluftauslass 31 beispielsweise in dem Deckel 23 des Pulverbehälters 24 vorgesehen ist.
Wie es insbesondere der Darstellung in 2a entnommen werden kann, weist der Fluidisierdruckluftauslass 31 bei der gezeigten Ausführungsform eine Entlüftungsleitung auf, welche außerhalb der Pulverkammer 22 mit einem Steigrohr 27 verbunden oder verbindbar ist, um einen Pulveraustrag aus der Pulverkammer 22 im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 zu verhindern.
Zum Abführen der in die Pulverkammer 22 eingeführten Fluidisierdruckluft ist es ferner denkbar, eine Entlüftungsleitung vorzusehen, die vorzugsweise in den oberen Bereich der Pulverkammer 22 hineinragt. Das herausragende Ende der Entlüftungsleitung kann in einen Ansaugtrichter einer Absauganlage ragen. Diese Absauganlage kann beispielsweise als Luftmengenverstärker (Air Mover) ausgeführt sein. Ein Luftmengenverstärker, der auch als Air Mover bekannt ist, arbeitet nach dem Coanda-Effekt und benötigt zu seinem Antrieb gewöhnliche Druckluft, die in kleiner Menge zugeführt werden muss. Diese Luftmenge hat einen höheren Druck als der Umgebungsdruck. Der Luftmengenverstärker erzeugt in dem Ansaugtrichter eine Luftströmung hoher Geschwindigkeit, mit großem Volumen und niedrigem Druck. Deshalb eignet sich ein Luftmengenverstärker besonders gut in Verbindung mit der Entlüftungsleitung bzw. dem Fluidisierdruckluftauslass 31.
Bei der in 2a dargestellten exemplarischen Ausführungsform weist der Pulverbehälter 24 einen berührungslos arbeitenden Niveausensor S1, S2 auf, um das maximal zulässige Pulverniveau in der Pulverkammer 22 zu detektieren. Denkbar hierbei ist es, einen weiteren Niveausensor vorzusehen, welcher im Hinblick auf den Pulverbehälter 24 derart angeordnet ist, um ein minimales Pulverniveau zu detektieren und, sobald dieses minimale Pulverniveau erreicht bzw. unterschritten wird, eine entsprechende Meldung an ein Steuergerät 3 abzugeben, um der Pulverkammer 22 vorzugsweise automatisch Frischpulver oder Recoverypulver über die Einlassöffnung des mindestens einen Pulvereinlasses 20-1, 20-2 zuzuführen.
Vorzugsweise ist der Niveausensor S1, S2 zum Detektieren des Pulverniveaus in der Pulverkammer 22 ein berührungslos arbeitender Niveausensor und außerhalb der Pulverkammer 22 getrennt von ihr angeordnet. Dadurch wird eine Verschmutzung des Niveausensors S1, S2 verhindert. Der Niveausensor S1, S2 erzeugt ein Signal, wenn das Pulverniveau eine bestimmte Höhe erreicht hat. Es können auch mehrere solche Pulverniveausensoren S1, S2 auf verschiedenen Höhen angeordnet sein, beispielsweise zum Detektieren vorbestimmten maximalen Niveaus und zum Detektieren eines vorbestimmten minimalen Niveaus.
Die Signale des mindestens einen Niveausensors S1, S2 werden vorzugsweise zum Steuern einer automatischen Pulverzufuhr von Beschichtungspulver durch die Pulvereinlässe 20-1, 20-2 in die Pulverkammer 22 verwendet, um darin ein vorbestimmtes Niveau oder einen vorbestimmten Niveaubereich auch während der Zeitdauer aufrechtzuerhalten, während die Pulverinjektoren 4 Beschichtungspulver aus der Pulverkammer 22 absaugen und pneumatisch zu Sprühvorrichtungen 40 (oder in anderen Behältern) fördern.
Während eines solchen Pulversprühbeschichtungsbetriebs wird Reinigungsdruckluft nicht oder nur mit reduziertem Druck in die Pulverkammer 22 geleitet.
Zum Reinigen der Pulverkammer 22 in Beschichtungspausen, zum Beispiel beim Wechsel von einer Pulversorte auf eine andere Pulversorte, wird Reinigungsdruckluft durch den mindestens einen Reinigungsdrucklufteinlass 32-1, 32-2 der Pulverkammer 22 zugeführt. Die Reinigungsdruckluft erzeugt im Inneren des Pulverbehälters 24 eine Luftwalze 35, welche ggf. an der Innenwand des Pulverbehälters 24 anhaftendes Restpulver löst und dieses durch den Restpulverauslass 34 aus der Pulverkammer 22 heraustreibt.
Obwohl in den Zeichnungen nicht explizit dargestellt, ist es ferner denkbar, eine Einrichtung zum Messen des in der Pulverkammer 22 herrschenden Luftdruckes vorzusehen. Dies ist insofern wichtig, inwiefern Sorge zu tragen ist, dass sich im Inneren des Pulverbehälters 24 durch das Einleiten von Fluidisierdruckluft im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 bzw. durch Einleiten von Reinigungsdruckluft im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 kein zu hoher Überdruck aufbauen kann, da in der Regel der Pulverbehälter 24 nicht als Hochdruckbehälter ausgeführt ist. Insofern ist es bevorzugt, wenn der maximal in der Pulverkammer 22 zulässige Überdruck den Wert von 0,5 bar nicht überschreitet.
Bei der zuletzt genannten Ausführungsform ist es insbesondere denkbar, dass der in der Pulverkammer 22 gemessene Luftdruck kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen einem Steuergerät 3 zugeführt wird, wobei vorzugsweise automatisch die Menge der pro Zeiteinheit der Pulverkammer 22 zugeführte Fluidisierdruckluft und/oder die Menge der pro Zeiteinheit aus der Pulverkammer 22 über den mindestens einen Fluidisierdruckluftauslass 31 abgeführten Fluidisierdruckluft in Abhängigkeit von dem in der Pulverkammer 22 herrschenden Luftdruck eingestellt werden/wird. Im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 hingegen ist es bevorzugt, wenn mit Hilfe des Steuergerätes 3 die Menge der pro Zeiteinheit der Pulverkammer 22 zugeführten Reinigungsdruckluft und/oder die Menge der pro Zeiteinheit über den mindestens einen Restpulverauslass 33 abgeführten Reinigungsdruckluft in Abhängigkeit von dem in der Pulverkammer 22 herrschenden Luftdruck vorzugsweise automatisch eingestellt werden/wird.
Wie es der Darstellung in 2a entnommen werden kann, ist bei der exemplarischen Ausführungsform vorgesehen, dass in der Bodenwand 24-2 des Pulverbehälters 24 ein Pulverauslass 25 vorgesehen ist, welcher mit Hilfe eines Quetschventils 21 geöffnet werden kann, um bedarfsweise Beschichtungspulver vorzugsweise durch Schwerkraft aus der Pulverkammer 22 zu entfernen. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn bei einem Farb- oder Pulverwechsel noch Beschichtungspulver der alten Sorte in der Pulverkammer 22 vorhanden ist.
Besonders bevorzugt weist die Pulverkammer 22 eine eckige Innenkonfiguration auf, bei welcher die Grundfläche und die Seitenflächen der Pulverkammer 22 über Kanten, insbesondere rechtwinklige Kanten, miteinander verbunden sind. Durch diese eckige Innenkonfiguration der Pulverkammer 22 ist sichergestellt, dass im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 die sich im Inneren der Pulverkammer 22 ausbildende Luftwalze 35 keine laminare, sondern turbulente Grenzschicht aufbaut, was den Abtrag von an der Innenwand des Pulverbehälters 24 anhaftendem Restpulver erleichtert.
Um beim Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 eine möglichst ideale Luftwalze 35 im Inneren des Pulverbehälters 24 ausbilden zu können, hat es sich in der Praxis gezeigt, dass es bevorzugt ist, wenn die Pulverkammer 22 eine Höhe von 180 mm bis 260 mm, vorzugsweise von 200 mm bis 240 mm, und noch bevorzugter von 220 mm aufweist, wobei die Pulverkammer 22 eine Breite von 140 mm bis 220 mm, vorzugsweise von 160 mm bis 200 mm, und noch bevorzugter von 180 mm aufweist, und wobei die Pulverkammer 22 eine Länge von 510 mm bis 590 mm, vorzugsweise von 530 mm bis 570 mm, und noch bevorzugter von 550 mm aufweist. Bei diesen angegebenen Dimensionen der Pulverkammer 22 sollten ferner der mindestens eine Reinigungsdrucklufteinlass 32-1, 32-2 und der mindestens eine Restpulverauslass 33 in einer gemeinsamen Stirnwand 24-3 des Pulverbehälters 24 vorgesehen sein.
Die in 2a und 2b gezeigte Pulverversorgungsvorrichtung weist ferner mindestens eine Pulverabgabeeinrichtung auf, um Beschichtungspulver mittels eines, vorzugsweise mehreren Pulverinjektoren 4 über Pulverschläuche 38 zu Sprühvorrichtungen 40 fördern und durch Letztere auf einen zu beschichtenden Gegenstand 2 sprühen zu können.
Wie in 2a dargestellt, sind in den Kammerwänden 24-4 und 24-5 des Pulverbehälters 24 entsprechende Pulverabgabeöffnungen 36 vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist vorgesehen, dass jede der Pulverabgabeöffnungen 36 strömungsmäßig mit einem zugehörigen Pulverinjektor 4 verbunden ist, um im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage 1 Beschichtungspulver aus der Pulverkammer 22 absaugen und den Sprühvorrichtungen 40 zuführen zu können. Vorzugsweise weisen die Pulverabgabeöffnungen 36 eine elliptische Form auf, so dass der effektive Bereich zum Ansaugen von fluidisiertem Beschichtungspulver vergrößert ist.
Die Pulverabgabeöffnungen 36 sind in der Pulverkammer 22 so tief wie möglich angeordnet, um möglichst alles Beschichtungspulver aus der Pulverkammer 22 mittels der Pulverinjektoren 4 absaugen zu können. Die Pulverinjektoren 4 befinden sich vorzugsweise an einer höher als das höchste Pulverniveau gelegenen Stelle und sind jeweils über einen (in den 2a und 2b gestrichelt dargestellten) Pulverabgabekanal 13 mit einer der Pulverabgabeöffnungen 36 verbunden. Dadurch, dass die Pulverinjektoren 4 höher angeordnet sind als das maximale Pulverniveau, wird vermieden, dass das Beschichtungspulver aus der Pulverkammer 22 in die Pulverinjektoren 4 hochsteigt, wenn die Pulverinjektoren 4 nicht eingeschaltet sind.
Der Pulverabgabekanal 13 kann beispielsweise in einem in die Pulverkammer 22 hineinragenden Tauchrohr oder – wie in der Ausführungsform gemäß den 2a und 2b vorgesehen – in einer Seitenwand 24-4, 24-5 des Pulverbehälters 24 gebildet sein. Unabhängig davon, wie der Pulverabgabekanal 13 tatsächlich realisiert wird, ist es bevorzugt, wenn der Pulverabgabekanal 13 einen Durchmesser von höchstens 10 mm und mindestens 3 mm, und vorzugsweise einen Durchmesser von 8 mm bis 5 mm aufweist. Damit weist der Pulverabgabekanal 13 einen im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen reduzierten Durchmesser auf.
Wie in 2b dargestellt, weist jeder Pulverinjektor 4 einen Förderdruckluftanschluss 5 auf, welcher mit einer Druckluftquelle verbindbar ist zum geregelten Zuführen von Förderdruckluft, welche in einem Unterdruckbereich des Injektors 4 einen Unterdruck erzeugt und dadurch Beschichtungspulver über den Pulverabgabekanal 13 aus der Pulverkammer 22 ansaugt und dann durch einen Pulverausgang (Fangdüse 9) durch einen Pulverschlauch 38 zu einer Empfangsstelle fördert, was die genannte Sprühvorrichtung 40 oder ein weiterer Pulverbehälter 24 sein kann. Der Pulverinjektor 4 kann zur Unterstützung der Pulverförderung mit einem Zusatzdruckluft- oder Dosierlufteingang 7 versehen sein zur Zufuhr von Zusatzdruckluft in den Förderdruckluft-Pulverstrom am Pulverausgang 9.
Obwohl aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt, kommt bei der in 2a und 2b dargestellten Ausführungsform eine Vielzahl von Pulverinjektoren 4 zum Einsatz, wobei die jeweiligen Pulverabgabekanäle 13 der Vielzahl der Pulverinjektoren 4 innerhalb zwei gegenüberliegender Seitenwände 24-4, 24-5 des Pulverbehälters 24 ausgebildet sind. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass die Pulverabgabekanäle 13 nicht in Seitenwänden des Pulverbehälters 24 ausgebildet sind, sondern als Pulveransaugrohre ausgebildet sind.
Wie es der Darstellung in 2b entnommen werden kann, weist bei dieser exemplarischen Ausführungsform der mindestens eine Pulverinjektor 4 einen mit einer Druckluftquelle verbundenen oder verbindbaren Förderdruckluftanschluss 5 zum geregelten Zuführen von Förderdruckluft und einen ebenfalls mit einer Druckluftquelle 6 verbundenen oder verbindbaren Dosierdruckluftanschluss 7 zum geregelten Zuführen von Dosierdruckluft auf, wobei die dem Pulverinjektor 4 zugeführte Förderdruckluft in einem Unterdruckbereich des Pulverinjektors 4 einen Unterdruck erzeugt derart, dass Beschichtungspulver über den dem Pulverinjektor 4 zugeordneten Pulverabgabekanal 13 aus der Pulverkammer 22 absaugbar ist, und wobei der Dosierdruckluftanschluss 7 stromabwärts des Unterdruckbereiches des Pulverinjektors 4 vorgesehen ist.
Obwohl der Darstellung in 2b nicht entnehmbar, weist in bevorzugter Weise der mindestens eine Pulverinjektor 4 ferner eine Venturidüse auf, welche derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die über den Förderdruckluftanschluss 5 des Pulverinjektors 4 zugeführte Förderdruckluft durch die Venturidüse strömt, so dass zur Ausbildung des Unterdruckbereiches im Bereich des am verengten Querschnitts der Venturidüse ein dynamischer Druckabfall entsteht.
Bei der in 2b dargestellten Ausführungsform weist der mindestens eine Pulverinjektor 4 eine austauschbare Fangdüse 9 auf, welche zur Ausbildung eines Pulverausganges stromabwärts des Unterdruckbereiches des Pulverinjektors 4 angeordnet und ausgebildet ist, mit einer Pulverleitung 38, insbesondere mit einem Pulverschlauch, verbunden oder verbindbar zu sein zur Förderung des mit Hilfe des Pulverinjektors 4 aus der Pulverkammer 22 abgesaugten Beschichtungspulvers zu einer Sprühvorrichtung 40.
Bei der speziellen in 2b dargestellten Ausführungsform weist der mindestens eine Pulverinjektor 4 ferner einen mit einer Druckluftquelle verbundenen oder verbindbaren Reinigungsdruckluftanschluss 17 auf zum geregelten Zuführen von Reinigungsdruckluft im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage, wobei der Reinigungsdruckluftanschluss 5 stromabwärts des Unterdruckbereiches des Pulverinjektors 4 vorgesehen ist.
Wie in 2b dargestellt, kann der Reinigungsdruckluftanschluss 17 über eine Abzweigung, insbesondere ein T-Stück, mit dem Dosierdruckluftanschluss 7 verbunden sein, obwohl selbstverständlich auch andere Realisierungen denkbar sind.
Insbesondere ist es bevorzugt, wenn eine manuell betätigbare oder automatisch ablaufende Druckregeleinrichtung vorgesehen ist zum Regeln der im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage pro Zeiteinheit dem Förderdruckluftanschluss 5 zugeführten Menge an Förderdruckluft. Vorzugsweise sollte die Druckregeleinrichtung ausgebildet sein zum Regeln der im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage pro Zeiteinheit dem Reinigungsdruckluftanschluss 17 zugeführten Menge an Reinigungsdruckluft.
Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es bevorzugt, wenn die Druckregeleinrichtung ausgebildet ist zum Regeln der im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage pro Zeiteinheit dem Dosierdruckluftanschluss 7 zugeführten Menge an Dosierdruckluft. Insbesondere kann die Druckregeleinrichtung dabei ausgebildet sein, im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage, insbesondere bei einem Farb- oder Pulverwechsel, die dem Förderdruckluftanschluss 5 pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Förderdruckluft und/oder die dem Reinigungsdruckluftanschluss 17 pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Reinigungsdruckluft und/oder die pro Zeiteinheit dem Dosierdruckluftanschluss 7 zugeführte Menge an Dosierdruckluft derart einzustellen, dass mindestens 20%, und vorzugsweise zwischen 25% bis 50%, der pro Zeiteinheit dem mindestens einen Pulverinjektor 4 insgesamt zugeführten Druckluft als Spülluft durch den Pulverabgabekanal 13 in die Pulverkammer 22 strömt, und dass der Rest der dem mindestens einen Pulverinjektor 4 Insgesamt pro Zeiteinheit zugeführten Druckluft als Spülluft durch die Pulverleitung 38 zu der Sprühvorrichtung 40 strömt.
Insbesondere kann dabei die Druckregeleinrichtung derart ausgebildet sein, dass die im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage dem Pulverinjektor 4 insgesamt zugeführte Menge an Druckluft dem Pulverinjektor 4 mit einer Volumenstromrate von mindestens 10 m³/h bis 17 m³/h zugeführt wird, wobei die Druckregeleinrichtung vorzugsweise ferner ausgebildet ist, im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage die dem Förderdruckluftanschluss 5 pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Förderdruckluft und/oder die dem Reinigungsdruckluftanschluss 17 pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Reinigungsdruckluft und/oder die pro Zeiteinheit dem Dosierdruckluftanschluss 7 zugeführte Menge an Dosierdruckluft derart einzustellen, dass Druckluft mit einer Volumenstromrate von mindestens 3 m³/h durch den Pulverabgabekanal 13 strömt, und dass Druckluft mit einer Volumenstromrate von mindestens 9 m³/h durch die Pulverleitung 38 strömt.
Zum Entfernen von Restpulver aus dem mindestens einen Pulverinjektor 4 und dem zugehörigen Pulverabgabekanal 13 bzw. der zugehörigen Pulverabgabeöffnung 36 sowie zum Entfernen von Restpulver aus einer (in 2a und 2b nicht explizit dargestellten) Pulverleitung 38, welche mit dem Pulverausgang 9 des Pulverinjektors 4 strömungsmäßig verbunden ist, kann der Förderdruckluftanschluss 5 des mindestens einen Pulverinjektors 4 mit einer Druckluftquelle verbunden werden, um über den Förderdruckluftanschluss 5 Druckluft dem Pulverinjektor 4 zuzuführen. Da bei der exemplarischen Ausführungsform der dem Pulverinjektor 4 zugeordnete Pulverabgabekanal 13 im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Ansätzen verkürzt ausgebildet ist, teilt sich die pro Zeiteinheit im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage dem mindestens einen Pulverinjektor 4 zugeführte Menge an Druckluft im Pulverinjektor 4 auf, wobei ein Teilstrom durch den Pulverabgabekanal 13 in die Pulverkammer 22 und der andere Teilstrom durch die Fangdüse 9 des Pulverinjektors 4, die daran angeschlossene Pulverleitung 38 sowie beispielsweise eine mit der Pulverleitung 38 verbundene Sprühvorrichtung 40 strömt. Beide Teilströme der dem Pulverinjektor 4 insgesamt zugeführten Druckluft dienen als Spülluft und reinigen die entsprechenden Komponenten der Pulverversorgungsvorrichtung.
Hierbei ist es bevorzugt, dass die Länge und der effektive Durchmesser des Pulverabgabekanals 13 im Hinblick auf die Länge und den effektiven Durchmesser der Pulverleitung 38 derart angepasst ist, dass mindestens 20%, und vorzugsweise zwischen 25% und 50%, der über den Förderdruckluftanschluss 5 im Reinigungsbetrieb dem mindestens einen Pulverinjektor 4 pro Zeiteinheit zugeführten Förderluft als Spülluft durch den Pulverabgabekanal 13 strömt. Insbesondere ist eine Volumenstromrate von 3 m³/h bis 4 m³/h bevorzugt, um eine effektive Reinigung des Pulverabgabekanals 13 zu ermöglichen.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass der Förderdruckluftanschluss 5 des mindestens einen Pulverinjektors 4 im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage mit einer Reinigungsdruckluftquelle verbindbar ist, welche dem Pulverinjektor 4 Druckluft mit einer Volumenstromrate von mindestens 10 m³/h bis 15 m³/h zuführt.
Wenn – wie bei der in den 2a und 2b dargestellten Ausführungsform vorgesehen – je Pulverbehälter 24 eine Vielzahl von Pulverinjektoren 4 vorgesehen ist, ist es bevorzugt, wenn zumindest im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage die Vielzahl der Pulverinjektoren 4 einzeln oder in Gruppen mit Hilfe der Steuereinrichtung 3 derart ansteuerbar ist, dass den einzelnen Förderdruckluftanschlüssen 5 der Pulverinjektoren 4 wahlweise Druckluft vorzugsweise mit einer Volumenstromrate von 10 m³/h bis 15 m³/h zugeführt wird.
Schließlich ist es bevorzugt, wenn die Pulverkammer 22 mit einem entfernbaren Deckel 23 versehen ist, wobei dieser Deckel 23 mit Hilfe einer schnell lösbaren Verbindung mit der Pulverkammer 22 verbindbar ist, um einen raschen Zugang zu der Pulverkammer 22 zu ermöglichen, was beispielsweise dann erforderlich ist, wenn eine manuelle Nachreinigung mit Hilfe beispielsweise einer Druckluftpistole von Nöten sein sollte. Die schnell lösbare Verbindung zwischen dem Deckel und der Pulverkammer 22 kann zum Beispiel eine mechanische, magnetische, pneumatische oder hydraulische Verbindung sein.
Die Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen exemplarischen Ausführungsformen beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.

Claims

Pulverversorgungsvorrichtung für eine Pulverbeschichtungsanlage mit mindestens einem Pulverbehälter (24), der eine quaderförmige Pulverkammer (22) für Beschichtungspulver aufweist, und mit mindestens einem Pulverinjektor (4), der mit einem über eine Pulverabgabeöffnung (36) in der Pulverkammer (22) mündenden Pulverabgabekanal (13) verbunden oder verbindbar ist, um im Pulverbeschichtungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage mit Hilfe von dem Pulverinjektor (4) zugeführter Förderdruckluft aus der Pulverkammer (22) Beschichtungspulver abzusaugen, wobei der mindestens eine Pulverinjektor (4) relativ zu der Pulverkammer (22) an einer Stelle angeordnet ist, welche höher als das höchste in der Pulverkammer (22) einstellbare Pulverniveau liegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulverabgabekanal (13) eine Länge von 160 mm bis 240 mm und einen Durchmesser von höchstens 10 mm und mindestens 3 mm aufweist, und dass wobei die Pulverkammer (22) eine Höhe von 200 mm bis 240 mm aufweist.
Pulverversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Pulverinjektor (4) einen mit dem Pulverabgabekanal (13) verbundenen oder verbindbaren Ansaugrohrstutzen (19) aufweist, und wobei der Pulverabgabekanal (13) in einem in die Pulverkammer (22) hineinragenden Tauchrohr gebildet ist.
Pulverversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Pulverinjektor (4) einen mit dem Pulverabgabekanal (13) verbundenen oder verbindbaren Ansaugrohrstutzen (19) aufweist, und wobei der Pulverabgabekanal (13) in einer Seitenwand (24-4, 24-5) des Pulverbehälters (24) gebildet ist.
Pulverversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Pulverabgabeöffnung (36), über welche der Pulverabgabekanal (13) mit der Pulverkammer (22) verbunden ist, eine elliptische Form aufweist.
Pulverversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Pulverabgabekanal (13) einen Durchmesser von 8 mm bis 5 mm aufweist.
Pulverversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Vielzahl von Pulverinjektoren (4) vorgesehen ist, wobei die Pulverabgabekanäle (13) der Vielzahl der Pulverinjektoren (4) in zwei gegenüberliegenden Seitenwänden (24-4, 24-5) der Pulverkammer (22) ausgebildet sind.
Pulverversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der mindestens eine Pulverinjektor (4) folgendes aufweist: – einen mit einer Druckluftquelle (6) verbundenen oder verbindbaren Förderdruckluftanschluss (5) zum geregelten Zuführen von Förderdruckluft; und – einen mit einer Druckluftquelle (6) verbundenen oder verbindbaren Dosierdruckluftanschluss (7) zum geregelten Zuführen von Dosierdruckluft, wobei die dem Pulverinjektor (4) zugeführte Förderdruckluft in einem Unterdruckbereich des Pulverinjektors (4) einen Unterdruck erzeugt derart, dass Beschichtungspulver über den dem Pulverinjektor (4) zugeordneten Pulverabgabekanal (13) aus der Pulverkammer (22) absaugbar ist, und wobei der Dosierdruckluftanschluss (7) stromabwärts des Unterdruckbereiches des Pulverinjektors (4) vorgesehen ist.
Pulverversorgungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der mindestens eine Pulverinjektor (4) ferner eine Venturidüse aufweist, welche derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die über den Förderdruckluftanschluss (5) des Pulverinjektors (4) zugeführte Förder-druckluft durch die Venturidüse strömt, so dass zur Ausbildung des Unterdruckbereiches im Bereich des am verengten Querschnitts der Venturidüse ein dynamischer Druckabfall entsteht.
Pulverversorgungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei der mindestens eine Pulverinjektor (4) ferner eine austauschbare Fangdüse (9) aufweist, welche zur Ausbildung eines Pulverausganges stromabwärts des Unterdruckbereiches des Pulverinjektors (4) angeordnet und ausgebildet ist, mit einer Pulverleitung (38), insbesondere mit einem Pulverschlauch, verbunden oder verbindbar zu sein zur Förderung des mit Hilfe des Pulverinjektors (4) aus der Pulverkammer (22) abgesaugten Beschichtungspulvers zu einer Sprühvorrichtung (40).
Pulverversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der mindestens eine Pulverinjektor (4) ferner folgendes aufweist: – einen mit einer Druckluftquelle verbundenen oder verbindbaren Reinigungsdruckluftanschluss (17) zum geregelten Zuführen von Reinigungsdruckluft im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage, wobei der Reinigungsdruckluftanschluss (5) stromabwärts des Unterdruckbereiches des Pulverinjektors (4) vorgesehen ist.
Pulverversorgungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Reinigungsdruckluftanschluss (17) über eine Abzweigung mit dem Dosierdruckluftanschluss (7) verbunden ist.
Pulverversorgungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei ferner eine manuell betätigbare oder automatisch ablaufende Druckregeleinrichtung vorgesehen ist zum Regeln der im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage pro Zeiteinheit dem Förderdruckluftanschluss (5) zugeführten Menge an Förderdruckluft.
Pulverversorgungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Druckregeleinrichtung ferner ausgebildet ist zum Regeln der im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage pro Zeiteinheit dem Reinigungsdruckluftanschluss (17) zugeführten Menge an Reinigungsdruckluft.
Pulverversorgungsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Druckregeleinrichtung ferner ausgebildet ist zum Regeln der im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage pro Zeiteinheit dem Dosierdruckluftanschluss (7) zugeführten Menge an Dosierdruckluft.
Pulverversorgungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Druckregeleinrichtung ausgebildet ist, im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage, bei einem Farb- oder Pulverwechsel, die dem Förderdruckluftanschluss (5) pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Förderdruckluft und/oder die dem Reinigungsdruckluftanschluss (17) pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Reinigungsdruckluft und/oder die pro Zeiteinheit dem Dosierdruckluftanschluss (7) zugeführte Menge an Dosierdruckluft derart einzustellen, dass zwischen 25% bis 50%, der pro Zeiteinheit dem mindestens einen Pulverinjektor (4) insgesamt zugeführten Druckluft als Spülluft durch den Pulverabgabekanal (13) in die Pulverkammer (22) strömt, und dass der Rest der dem mindestens einen Pulverinjektor (4) insgesamt pro Zeiteinheit zugeführten Druckluft als Spülluft durch die Pulverleitung (38) zu der Sprühvorrichtung (40) strömt.
Pulverversorgungsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Druckregeleinrichtung ausgebildet ist, dass die im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage, bei einem Farb- oder Pulverwechsel, dem Pulverinjektor (4) insgesamt zugeführte Menge an Druckluft dem Pulverinjektor (4) mit einer Volumenstromrate von mindestens 10 m³/h bis 17 m³/h zugeführt wird, und wobei die Druckregeleinrichtung ferner ausgebildet ist, im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage die dem Förderdruckluftanschluss (5) pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Förderdruckluft und/oder die dem Reinigungsdruckluftanschluss (17) pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Reinigungsdruckluft und/oder die pro Zeiteinheit dem Dosierdruckluftanschluss (7) zugeführte Menge an Dosierdruckluft derart einzustellen, dass Druckluft mit einer Volumenstromrate von mindestens 3 m³/h durch den Pulverabgabekanal (13) strömt, und dass Druckluft mit einer Volumenstromrate von mindestens 9 m³/h durch die Pulverleitung (38) strömt.
Pulverversorgungsvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei eine Vielzahl von Pulverinjektoren (4) vorgesehen ist, und wobei zumindest im Reinigungsbetrieb der Pulverbeschichtungsanlage die Vielzahl der Pulverinjektoren (4) einzeln oder in Gruppen mit Hilfe der Druckregeleinrichtung ansteuerbar ist.