DE10250000B3

DE10250000B3 - Vorlage- und Dosierbehälter für pulverförmige Medien

Info

Publication number: DE10250000B3
Application number: DE2002150000
Authority: DE
Inventors: Erwin Hihn; Jan Dipl.-Ing. Reichler (FH)
Original assignee: Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Eisenmann SE
Priority date: 2002-10-26
Filing date: 2002-10-26
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2022-10-27
Also published as: FR2846258B1; CH696484A5; FR2846258A1

Abstract

Ein Vorlage- und Dosierbehälter für pulverförmige Medien, insbesondere für Lackpulver, weist in an und für sich bekannter Weise ein Gehäuse (1) mit einem Einlaß und einem Auslaß (12) für das pulverförmige Medium auf. Mit Hilfe eines Blasbodens (4), der im Abstand vom Boden (3) des Gehäuses (1) angeordnet ist, wird das in dem Gehäuse (1) bevorratete pulverförmige Medium fluidisiert. Dem Auslaß (12) des Gehäuses (1) ist ein Auslaßventil (8) vorgeschaltet, das einen zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verlagerbaren Ventilkörper (14) besitzt. Um den Ventilkörper (14) mit geringer Kraft gegen das fluidisierte pulverförmige Medium bewegen zu können, besteht er selbst aus einem luftdurchlässigen Material und weist eine innere Bohrung (15) auf, die mit einer Druckluftquelle derart in Verbindung gebracht werden kann, daß der Ventilkörper (14) von der inneren Bohrung (15) zumindest zu einem Teil seiner Außenfläche von Druckluft durchströmt werden kann. Die Entnahme von pulverförmigem Medium aus dem derart ausgestalteten Vorlage- und Dosierbehälter kann sehr trägheitsfrei gesteuert und somit den jeweiligen Anforderungen angepaßt werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorlage- und Dosierbehälter für pulverförmige Medien nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Vorlage- und Dosierbehälter der hier interessierenden Art werden beispielsweise bei der Pulverlackierung von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, eingesetzt. Es ist bekannt, daß bei der Beschichtung von Gegenständen mit Pulver Überschußpulver (sog. "Overspray") anfällt, welcher nicht an den zu beschichtenden Gegenständen anhaftet und aus Kostengründen wiedergewonnen werden muß. Dieses wiedergewonnene Überschußpulver wird in einem Mischbehälter in einem bestimmten Verhältnis mit frischem Pulver vermischt, danach in einer Siebmaschine gesiebt und einem Vorlage- und Dosierbehälter zugeführt, aus dem dann die Applikationseinrichtung das von ihr abzugebende Pulver entnimmt.
Die Entnahme des Lackpulvers aus dem Vorlage- und Dosierbehälter geschieht mit Hilfe einer Saugpumpe, deren Saugseite bisher dauernd mit dem das fluidisierte Lackpulver enthaltenden Innenraum des Vorlage- und Dosierbehälters verbunden ist. Die Pulverentnahme beginnt, wenn die Saugpumpe in Funktion gesetzt wird, und endet, wenn die Saugpumpe wieder abgestellt wird. Auf diese Weise läßt sich jedoch die Pulverentnahme aus dem Vorlage- und Dosierbehälter nur verhältnismäßig träge steuern. Für viele Anwendungsfälle ist es jedoch wichtig, daß die Pulverentnahme auf ein entsprechendes Steuersignal hin rasch und zu einem wohl definierten Zeitpunkt eingeleitet und auch zu einem wohl definierten Zeitpunkt wieder beendet werden kann. Auf diese Weise werden Überwachungs-, Anzeige- und Steuerfunktionen möglich.

Ein Vorlage- und Dosierbehälter der eingangs ganannten Art ist aus der US 3 425 601 A bekannt. Hier läßt sich die Entnahme von pulverförmigem Medium statt durch die Pumpe allein durch ein zusätzliches Auslaßventil steuern. Die dauerhafte Leichtgängigkeit des dem Auslaßventil zugeordneten Ventilkörpers in dem pulverförmigen Medium stellt dabei aber ein Problem dar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Vorlage- und Dosierbehälter der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß die Zeit, innerhalb welcher eine Entnahme des pulverförmigen Mediums erfolgt, und die Abgabemenge präzise vorgebbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Erfindungsgemäß wird der Gedanke, die Auslaßströmung aus dem Vorlage- und Dosierbehälter durch ein Auslaßventil zu steuern, dadurch verbessert, daß der Ventilkörper selbst von innen nach außen mit Druckluft durchströmt werden kann, wodurch an der Außenfläche des Ventilkörpers eine starke Fluidisierung des pulverförmigen Mediums stattfindet. In diesem stark fluidisierten pulverförmigen Medium läßt sich dann der Ventilkörper verhältnismäßig leicht wie in einer Flüssigkeit verschieben. Verschmutzungen des Ventilsitzes und Anhaftungen werden vermieden.

Vorteilhaft ist, wenn der Ventilkörper aus einem frittenartigen Material besteht. Ein derartiges Material wird im allgemeinen auch für den Blasboden eingesetzt, welcher der Fluidisierung des im Innenraum des Vorlage- und Dosierbehälters befindlichen pulverförmigen Mediums dient.

Vorzugsweise besteht der Ventilkörper aus Kunststoff.

Der Ventilkörper ist bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung zumindest in seiner Schließstellung in einer Führungsbuchse verschiebbar. Taucht der Ventilkörper in die Führungsbuchse ein, ist damit gleichzeitig der Weg des pulverförmigen Mediums zum Auslaß des Gehäuses versperrt.

In seiner Offenstellung dagegen ist der Ventilkörper zweckmäßigerweise von mehreren achsparallelen Stangen verschiebbar geführt. Durch die Zwischenräume zwischen den Stangen kann das pulverförmige Medium aus dem Innenraum des Vorlage- und Dosierbehälters an der unteren Stirnseite des Ventilkörpers vorbei zum Auslaß strömen.

Der Ventilkörper kann beispielsweise durch eine Kolben-Zylinder-Einheit verlagerbar sein.

Bevorzugt wird ferner, wenn der Ventilkörper über eine hohle Betätigungsstange bewegbar ist und über den Innenraum der Betätigungsstange mit der Druckluftquelle kommuniziert. Eine gesondert durch den Innenraum des Vorlage- und Dosierbehälters zu führende Druckluftleitung ist in diesem Fall entbehrlich.

Wird eine Kolben-Zylinder-Einheit zur Verlagerung des Ventilkörpers eingesetzt, empfiehlt sich aus gleichem Grund, daß der Kolben und die Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit von einer axialen Durchgangsbohrung durchsetzt sind, über welche die innere Bohrung des Ventilkörpers mit der Druckluftquelle kommuniziert.

Das pulverförmige Medium kann insbesondere Lackpulver sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

1 schematisch einen axialen Schnitt durch einen Lackpulver-Vorlage- und Dosierbehälter mit steuerbarem Auslaßventil;

2 eine Detailvergrößerung aus 1.

Der in der Zeichnung dargestellte Vorlage- und Dosierbehälter für Lackpulver umfaßt ein Gehäuse 1 mit einer zylindrischen Umfangswand 2 und einem Boden 3. Das Gehäuse 1 ist oben normalerweise durch einen nicht dargestellten Deckel verschlossen, in dem sich ein Einlaß für das Lackpulver und eine Druckausgleichsöffnung befinden.
Parallel zum Boden 3 und im Abstand von diesem erstreckt sich durch den Innenraum des Gehäuses 1 ein Blasboden 4, der aus frittenartigem Kunststoffmaterial besteht, also luftdurchlässig ist. Der Blasboden 4 ist mit seinem äußeren Rand an der Innenfläche der Seitenwand 2 des Gehäuses 1 befestigt und liegt im mittleren Bereich auf einem zylindrischen Distanzstück 5 auf, das sich seinerseits am Boden 3 abstützt. Über einen Anschlußstutzen 6 kann Druckluft in den Zwischenraum 27 zwischen dem Boden 3 und dem Blasboden 4 eingebracht werden, welche den Blasboden 4 von unten nach oben durchsetzt und das darüber befindliche Lackpulver in einen fluidisierten Zustand versetzt, wie dies an und für sich bekannt ist.
In einer mittleren Durchgangsbohrung 7 des Blasbodens 4 ist ein steuerbares Auslaßventil angeordnet, das insgesamt mit dem Bezugszeichen 8 gekennzeichnet ist und nachfolgend anhand der 2 näher erläutert wird. Es umfaßt eine zylindrische Führungsbuchse 9, welche sich – durch einen O-Ring 10 abgedichtet – durch die Durchgangsbohrung 7 des Blasbodens 4 und eine hierzu koaxiale Durchgangsbohrung 11 des Bodens 3 des Gehäuses 1 hindurch erstreckt. Die Führungsbuchse 9 steht über den Boden 3 nach unten über und ist dort in einen Auslaßstutzen 12 des Gehäuses 1 eingeschraubt.
In die obere Stirnseite der Führungsbuchse 9 sind mehrere über den Umfang verteilte achsparallele Führungsstangen 13 eingeschraubt, deren Funktion später deutlich wird.
In der Durchgangsbohrung der Führungsbuchse 9 ist ein kolbenartiger Ventilkörper 14 verschiebbar geführt. Der Ventilkörper 14 besteht aus einem ähnlichen frittenartigen Material wie der Blasboden 4, ist also luftdurchlässig.
In eine mittlere, axiale Gewindebohrung 15 des Ventilkörpers 14 ist das untere, mit Außengewinde versehene Ende einer hohlen Betätigungsstange 16 eingeschraubt. Die Betätigungsstange 16 verläuft koaxial zur Führungshülse 9 durch den Innenraum des Gehäuses 1 nach oben und ist an ihrem oberen Ende mit der Kolbenstange 18 einer Kolben-Zylinder-Einheit 17 verschraubt (vgl. 1). Die Kolbenstange 18 durchsetzt die untere Stirnseite 24 des Zylinders 19 und ist mit einem im Inneren des Zylinders 19 der Kolben-Zylinder-Einheit 17 verschiebbaren Betätigungskolben 20 verbunden. Sie ragt nach oben aus dem Betätigungskolben 20 heraus und ist durch die obere Stirnseite 21 des Zylinders 19 hindurchgeführt. Durch die gesamte Kolbenstange 18 sowie durch den Kolben 20 verläuft eine axiale Durchgangsbohrung 22.
Das obere Ende der Kolbenstange 18 befindet sich in einem Anschlußstutzen 23, dem Druckluft zugeführt werden kann.
Die beiden Zylinderräume, die durch den Kolben 20 innerhalb des Zylinders 19 von einander getrennt sind, können in bekannter Weise wahlweise mit einem unter Druck stehenden Fluid beaufschlagt werden, so daß der Kolben 20 von der in 1 dargestellten Position, in der er der unteren Stirnseite 24 des Zylinders 19 benachbart ist, in eine Position bewegt werden kann, in der er der oberen Stirnseite 21 des Zylinders 19 benachbart ist.
Ein Faltenbalg 25 erstreckt sich zwischen der unteren Stirnseite 24 des Zylinders 19 und der Mantelfläche der Betätigungsstange 16.
An dem Auslaßstutzen 12 des Gehäuses 1 ist ein Auslaßrohr 26 befestigt, über welche das Lackpulver bei geöffnetem Auslaßventil 8 den Vorlage- und Dosierbehälter verläßt. In das Auslaßrohr 26 mündet ein seitlicher Entlüftungsstutzen 27, der wahlweise auch mit Druckluft beaufschlagt werden kann, um die untere Stirnseite 24 des Zylinders 19 mit ihren Durchgangsbohrungen und Dichtungen pulverfrei zu halten.
Der oben beschriebene Vorlage- und Dosierbehälter wird wie folgt betrieben:
Über die Einlaßöffnung im nicht dargestellten Deckel wird in den Innenraum des Gehäuses 1 oberhalb des Blasbodens 4 Lackpulver zugegeben und chargenweise oder kontinuierlich nachgespeist, je nach dem, in welchem Ausmaß Lackpulver über den Auslaßstutzen 12 abgeführt wird. Der zwischen dem Boden 3 des Gehäuses 1 und dem Blasboden 4 befindliche Druckraum 27 wird über den Einlaßstutzen 6 mit Druckluft beaufschlagt, welche das Frittenmaterial des Blasbodens 4 durchdringt und das darüber befindliche Lackpulver fluidisiert.
Zunächst sei angenommen, daß sich der Ventilkörper 14 durch entsprechende Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit 17 in der in den Figuren dargestellten Schließstellung befindet, in welcher er in die Führungsbuchse 9 eintaucht. Der Ventilkörper 14 verschließt auf diese Weise den Weg für das fluidisierte Lackpulver in die Führungsbuchse 9 und von dort in das Auslaßrohr 26.
Soll aus dem Vorlage- und Dosierbehälter Lackpulver abgezogen werden, wird mit Hilfe der Kolben-Zylinder-Einheit 17 der Ventilkörper 14 über die Betätigungsstange 16 nach oben gezogen, so daß er in den Bereich der Führungsstangen 13 gelangt. Die Bewegung des Ventilkörpers 14 durch das fluidisierte Lackpulver wird dadurch unterstützt, daß über den Druckluft-Einlaßstutzen 23, der auf der Kolben-Zylinder-Einheit 17 aufgesetzt ist, durch die Durchgangsbohrung 22 der Kolbenstange 18 sowie des Kolbens 20 und durch den Innenraum der hohlen Betätigungsstange 16 Druckluft bis in den Ventilkörper 14 eingeführt wird. Diese Druckluft durchsetzt das frittenartige Material des Ventilkörpers 14 und tritt an den Außenflächen des Ventilkörpers 14 aus, so daß hier eine zusätzliche fluidisierende Wirkung auf das Lackpulver entsteht.
Der Ventilkörper 14 wird durch die Führungsstangen 13 so weit nach oben geführt, bis die obere Mündung der Führungshülse 9 freigegeben ist. Nunmehr kann das fluidisierte Lackpulver aus dem Innenraum des Gehäuses 1 in die Führungshülse 9 eintreten und von dort über das Auslaßrohr 26 einem Verbraucher, beispielsweise einer Lackapplikationseinrichtung, zugeführt werden.
Soll die Entnahme von Lackpulver aus dem Vorlage- und Dosierbehälter unterbrochen werden, wird durch Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit 17 der Ventilkörper 14 wieder nach unten gefahren, bis er erneut in die Führungsbuchse 9 eintaucht. Auch diese Bewegung wird durch die fluidisierende Wirkung der Druckluft unterstützt, die durch das Material des Ventilkörpers 14 gedrückt wird. Sobald die Führungsbuchse 9 durch den Ventilkörper 14 verschlossen ist, ist die weitere Entnahme von Lackpulver aus dem Vorlage- und Dosierbehälter nicht mehr möglich. Das Öffnen und Schließen des Auslaßventils 8 kann also den Lackpulverstrom aus dem Vorlage- und Dosierbehälter rasch und weitgehend trägheitsfrei steuern.

Claims

Vorlage- und Dosierbehälter für pulverförmige Medien mit a) einem Gehäuse, das einen Einlaß und einen Auslaß für das pulverförmige Medium aufweist, b) einem im Abstand von dem Boden des Gehäuses parallel zu diesem verlaufenden Blasboden aus luftdurchlässigem Material und c) einem dem Auslaß des Gehäuses vorgeschalteten Auslaßventil, das einen zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verlagerbaren Ventilkörper besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass d) der Ventilkörper (14) aus einem luftdurchlässigen Material besteht und eine innere Bohrung (15) aufweist, die mit einer Druckluftquelle derart in Verbindung gebracht werden kann, daß der Ventilkörper (14) von der inneren Bohrung (15) zumindest zu einem Teil seiner Außenfläche von Druckluft durchströmt werden kann.
Vorlage- und Dosierbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (14) aus einem frittenartigen Material besteht.
Vorlage- und Dosierbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (14) aus Kunststoff besteht.
Vorlage- und Dosierbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (14) zumindest in seiner Schließstellung in einer Führungsbuchse (9) verschiebbar geführt ist.
Vorlage- und Dosierbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (14) in seiner Offenstellung von mehreren achsparallelen Stangen (13) verschiebbar geführt ist.
Vorlage- und Dosierbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (14) durch eine Kolben-Zylinder-Einheit (17) verlagerbar ist.
Vorlage- und Dosierbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (14) über eine hohle Betätigungsstange (16) bewegbar ist und über den Innenraum der Betätigungsstange (16) mit der Druckluftquelle kommuniziert.
Vorlage- und Dosierbehälter nach Anspruch 7 bei Rückbeziehung auf Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (20) und die Kolbenstange (18) der Kolben-Zylinder-Einheit (17) von einer axialen Durchgangsbohrung (22) durchsetzt sind, über welche die innere Bohrung (15) des Ventilkörpers (14) mit der Druckluftquelle kommuniziert.
Vorlage- und Dosierbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das pulverförmige Medium Lackpulver ist.