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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Pulverbeschichtung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Die
WO 94/27736 A1 zeigt ein Pulverbeschichtungssystem mit einer ersten
Pulverempfängereinheit,
welche eine Saugkammer mit einem Filter und darunter einen Trichter
aufweist. Eine Vakuumquelle saugt durch den Filter hindurch Pulver
an. Dieses fällt
im Trichter auf ein Dosierrad zur dosierten Abgabe von Pulver. Der
Filter kann periodisch mit Druckluft beaufschlagt werden, um an
ihm haftendes Pulver abzuschütteln.
Ferner zeigt diese Druckschrift eine zweite Pulverfördervorrichtung
und eine dritte Pulverfördervorrichtung,
welche jeweils ein Fluidisierbett aufweist, in welches durch einen
Trichter Pulver fällt
und in welches durch eine poröse
Bodenplatte Druckluft einströmt
zur Fluidisierung des Pulvers im Fluidisierbett. Das fluidisierte
Pulver wird aus dem Fluidisierbett durch Saugrohre abgesaugt.
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Die
DE-OS 26 27 106 zeigt einen Fluidisierbehälter, welchem durch einen porösen Behälterboden
Fluidisierluft zugeführt
wird in und welchen von oben Beschichtungspulver fällt, welches
dem Behälter
durch einen Injektor im oberen Behälterbereich zugeführt wird,
wobei das Pulver durch einen Deflektor nach unten zum porösen Behälterboden
hin abgelenkt wird.
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Eine
Vorrichtung zur Pulverbeschichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 ist aus der DE-A-43 00 832 bekannt. Die bekannte Vorrichtung hat
eine Pulverzufuhreinrichtung zur pneumatischen Förderung von Pulver aus einem
Hauptbehälter
zu einer Sprühvorrichtung.
Eine Pulverrückgewinnungsvorrichtung
zur Rückgewinnung
von versprühtem,
an dem zu beschichtenden Objekt nicht haftenden oder vorbeigesprühten Pulver,
enthält
eine Unterdruckquelle zur Erzeugung eines Unterdruckes zum Absaugen
des versprühten überschüssigen Pulvers
und zur Rückführung dieses überschüssigen Pulvers
in den Hauptbehälter.
Durch den Unterdruck der Unterdruckquelle kann außerdem frisches
Pulver aus einem zweiten Behälter
in den Hauptbehälter
gesaugt. werden. Der Saugstrom der Pulverrückgewinnungsvorrichtung geht
durch einen Zyklon zur Abscheidung des zurückgewonnenen Pulvers vom Saugluftstrom. Das
zurückgewonnene
Pulver fällt
aus dem unteren Ende des Zyklons in eine Schleuse, die oben und
unten je durch ein Quetschventil wechselweise geöffnet und verschlossen werden
kann.
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Elektostatische
Sprühvorrichtungen
oder Sprühpistolen
zur elektrostatischen Sprühbeschichtung
sind aus der
US 4 196 465 bekannt.
Pneumatische Pulverpumpen in Form von Injektoren sind aus der
US 3 504 945 bekannt.
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Bei
der Pulverbeschichtung wird das Beschichtungspulver häufig direkt
aus dem Gebinde (Lieferantenbehälter)
zu einer Sprühvorrichtung
oder in einen anderen Behälter
gefördert.
Sobald das Gebinde während
des Sprühbeschichtungsvorganges leer
wird, muß frisches
Pulver zugegeben werden. Dies geschieht entweder manuell durch Schöpfen oder
durch Austauschen des Gebindes. Es besteht deshalb ein Bedürfnis, die
Frischpulverzufuhr zu automatisieren. Dabei stellt sich das Problem,
daß das Gebinde
mit dem frischen Pulver etwa auf gleicher Höhe wie das benutzte Gebinde
steht. Deshalb kann eine Förderung
mit Gravitation nicht angewendet werden. Bei der Pulverförderung
mit einem Sauggebläse
oder einem Injektor wird eine große Luftmenge zum Ansaugen des
Pulvers benötigt.
Das hierbei gebildete Pulver-Luft-Gemisch muß anschließend in einem Zyklon wieder
in Luft und Pulver getrennt werden. Bei diesem Trennvorgang geht
immer ein kleiner Teil Frischpulver verloren, der für den Verbraucher
nicht wieder zurückgewonnen
werden kann.
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Auf
anderen Gebieten als der Pulverbeschichtung ist es bereits bekannt,
Pulver durch eine sog. "Pfropfenförderung" zu fördern. Die
bekannte Pfropfenförderung
arbeitet in zwei Phasen, einer Saugphase und einer Druckphase. Während der Saugphase
wird Pulver aus dem Pulverbehälter
in eine Speicherleitung gesaugt. Bei der anschließenden Druckphase
wird das Pulver durch Druckluft aus der Speicherleitung in eine
Pulverleitung getrieben. Dabei treibt die Druckluft das Pulver ähnlich wie
einen Pfropfen vor sich her. Die Speicherleitung ist durch Ventile
gegenüber
dem Pulverbehälter
und gegenüber
der Pulverleitung wechselweise abschließbar beziehungsweise anschließbar. Dieses
bekannte Pfropfenförderungs- Verfahren kann nicht
ohne weiteres für
die Förderung
von Beschichtungspulver verwendet werden, weil bei Kompression die
Gefahr von Verklebungen der Pulverpartikel miteinander und mit Leitungswänden besteht
und weil bei einem Pulverwechsel (Wechsel von einer Pulversorte
auf eine andere Pulversorte) keine Pulverrückstände des vorher verwendeten
Pulvers vorhanden sein dürfen,
weil dies zu Farbfehlern auf dem zu beschichtenden Objekt führt.
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Durch
die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die bekannte Methode
der Pfropfenförderung
bei Vorrichtungen zur Pulverbeschichtung anzuwenden, ohne daß nachteilige
Pulverablagerungen und Pulverpartikel-Verklebungen entstehen, und ohne daß bei einem
Farbwechsel lange Betriebungsunterbrechungszeiten für Reinigungsarbeiten
erforderlich werden.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch
die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Weitere
Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Demgemäß beinhaltet
die Erfindung folgende Gedanken: Das Beschichtungspulver wird mit
einem Vakuum, das in einem Zylinder erzeugt wird, luftarm in einen
Zwischenbehälter
gesaugt. Das Pulver-Luft-Gemisch wird bereits im Zwischenbehälter an
einem Filter, bespielsweise einer Filterplatte, getrennt. Die Vorrichtung
gemäß der Erfindung
kann wie folgt funktionieren: Während
des gesamten Pumpbetriebes strömt
Luft durch Luftverteilerelemente (Fluidisierplatte) in einen Beschichtungspulver,
beispielsweise frisches Beschichtungspulver, enthaltenden Behälter oder
Gebinde und fluidisiert darin das Beschichtungspulver. "Fluidisieren" bedeutet, daß das Pulver
in der Luft schwebt, damit es pneumatisch leicht gefördert werden
kann. Dieses Fluidisiersystem hat die Aufgabe, das Beschichtungspulver,
zumindest der Teil davon, welcher jeweils für einen "Pfropfen" notwendig ist, aufzubereiten (transportfähig zu machen).
Bei einer zu kleinen Fluidisierleistung entsteht sehr bald nach
dem Einschalten des Vakuums ein Luftkanal durch das Beschichtungspulver,
so daß dann
durch diesen Luftkanal nur Luft hindurchgesaugt wird, ohne Pulver
anzusaugen. Anstelle oder zusätzlich
zu der genannten Fluidisierung durch Fluidisier-Luft kann der Behälter (Gebinde)
vibriert werden, um das Beschichtungspulver darin zu lockern und
die Bildung des genannten unerwünschten
Luftkanales zu unterdrücken.
Der Pumpbetrieb oder Förderprozeß arbeitet
wechselweise in einer Saugphase und einer Druckphase. Während der
Saugphase wird Beschichtungspulver aus dem Pulverbehälter in
den Zwischenbehälter
gesaugt. Während
der anschließenden
Druckphase wird das Beschichtungspulver mittels Druckluft aus dem
Zwischenbehälter
in eine Pulverleitung getrieben, wobei die Druckluft das Beschichtungspulver wie
einen "Pfropfen" aus dem Zwischenbehälter hinaus
vor sich herschiebt.
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Die
Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung
anhand einer bevorzugten Ausführungsform
als Beispiel beschrieben. In der Zeichnung zeigt
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1 schematisch
und unmaßstäblich eine Vorrichtung
zur Pulverbeschichtung gemäß der Erfindung.
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2 einen
vertikalen Axialschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Zwischenbehälters der Vorrichtung
von 1 in einem anderen Maßstab,
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3 schematisch
und unmaßstäblich eine weitere
Ausführungsform
einer Vorrichtung zur Pulverbeschichtung gemäß der Erfindung.
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Die
in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung nach der Erfindung zur
elektrostatischen Pulverbeschichtung enthält einen Zwischenbehälter 2.
Der Zwischenbehälter 2 hat
ein Einlaßende 4,
ein Auslaßende 6,
ein Vakuum-Druckluft-Anschlußmittel 8 in Form
eines Nippels in einer Öffnung 10 eines
Deckels 12 am Einlaßende 4 des
Zwischenbehälters 2, einen
Pulverauslaß 14 am
Auslaßende 6 des
Zwischenbehälters 2,
einen Pulvereinlaß 16 zwischen dem
Vakuum-Druckluft-Anschlußmittel 8 und
dem Pulverauslaß 14,
je ein wahlweise zu öffnendes
und zu schließendes
Verschlußelement 18 im
Strömungsweg
des Pulverauslasses 14 und ein Verschlußelement 20 im Strömungsweg
des Pulvereinlasses 16, einen für Luft durchlässigen,
jedoch für Beschichtungspulver
weitgehend undurchlässigen Filter 22 in
Form einer Filterplatte auf der dem Zwischenbehälter 2 zugewandten
Seite des Vakuum-Druckluft-Anschlußmittels 8 im Vakuum-Druckluft-Strömungsweg
zwischen dem Vakuum-Druckluft-Anschlußmittel 8 einerseits
und dem Pulvereinlaß 16 und
dem Pulverauslaß 14 andererseits,
und eine Blende 24, welche gegenüber vom Pulvereinlaß 16 mit
Abstand von ihm angeordnet ist und sich zwischen diesem Pulvereinlaß 16 und
dem Vakkum-Druckluft-Anschlußmittel 8 befindet,
so daß sie den
Strömungsweg
zwischen dem Pulvereinlaß 16 und
den Vakuum-Druckluft-Anschlußmittel 8 in
Richtung zum Pulverauslaß 14 hin
um diese Blende herum umlenkt. Die Blende 24 hat die Form
einer Zylinderwand, welche sich vom Vakuum-Druckluft-Anschluß 8 und
dem Filter 22 weg am Pulvereinlaß 16 vorbei in Richtung
zum Pulverauslaß 14 erstreckt. Dadurch
erstreckt sich der Strömungsweg
zwischen dem Pulvereinlaß 16 und
dem Vakuum-Druckluft-Anschlußmittel 8 um
das von diesen Vakuum-Druckluft-Anschlußmitteln 8 entfernte
Stirnende der Blenden-Zylinderwand 24 herum. Das andere
Stirnende der Blende 24 ist als nach außen ringförmig abstehender Flansch ausgebildet,
welcher zwischen dem Deckel 12 und einem benachbarten Flansch
des Zwischenbehälters 2 eingespannt
ist. Der plattenförmige Filter 22 ist
zwischen dem Flansch der Blende 24 und dem Deckel 12 eingespannt.
Der Filter 22 und der Deckel 12 bilden zwischen
sich eine Verteilerkammer 26, in welcher sich das Vakuum
oder die Druckluft des Vakuum-Druckluft-Anschlußmittels 8 über dem gesamten
Filter 22 ausbreiten kann. Der Querschnitt der Verteilerkammer 26 ist
ungefähr
gleich groß wie der
Innenquerschnitt der als Zylinderwand ausgebildeten Blende 24 und
fluchtet mit ihm. Der Zwischenbehälter 2 hat die Form
eines vertikal stehenden kreisrunden Zylinders mit einer vertikalen
Mittelachse 30, auf welcher die Vakuum-Druckluft-Anschlußmittel 8 und
der Pulverauslaß 14 angeordnet
sind und zu welcher die als Zylinderwand ausgebildete Blende 24 koaxial
angeordnet ist. Damit befindet sich das Einlaßende 4 oben und das
Auslaßende 6 unten.
Der Zwischenbehälter 4 kann über die
gesamte Höhe
eine trichterartig nach unten enger werdende Querschnittsform haben
und hat zumindest im unteren Abschnitt eine zum Pulverauslaß 14 hin
trichterförmig enger
werdenden Abschnitt 32.
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An
den Pulvereinlaß 16 ist
ein Schlauch als Saugleitung 34 angeschlossen, dessen stromaufwärtiges Ende 36 durch
das Verschlußelement 20 des Pulvereinlasses 16 an
ein Kopfstück 38 eines
Saugrohres 40 angeschlossen ist. Gemäß einer nicht dargestellten
Ausführungsform
kann das Verschlußelement 20 des
Pulvereinlasses 16 auch am stromabwärtigen Ende 42 der
Saugleitung 34 unmittelbar am Pulvereinlaß 16,
oder an einer anderen Stelle der Saugleitung 34 angeordnet
sein.
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Das
Saugrohr 40 kann in einen ersten Pulverbehälter, beispielsweise
ein Gebinde oder Lieferanten-Behälter 44 eingetaucht
werden, um daraus Pulver 46 abzusaugen. Am unteren Ende
des Saugrohres 40 ist mindestens ein Fluidisierluft-Verteilerkörper 48 (Filter)
angeordnet, aus welchem Fluidisierluft in den ersten Behälter 44 strömt, um darin
Beschichtungspulver 46 zu fluidisieren. Die Fluidisierluft wird
von einer Fluidisierluft-Druckluftleitung 50 durch das
Kopfstück 38 hindurch
zugeführt.
Am Saugrohr 40, vorzugsweise am unteren Ende, ist ein Sensor 52 befestigt,
welcher ein Signal liefert, wenn sich im Bereich der unteren Ansaugöffnung des
Saugrohres 40 kein Pulver 46 befindet oder wenn
das Saugrohr 40 den Boden des ersten Pulverbehälters 44 erreicht hat.
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Am
Auslaßende
des Verschlußelementes 18 des
Pulverauslasses 14 ist eine Schlauchtülle 54 befestigt,
an welcher ein Schlauch angeschlossen werden kann, der zu einem
zweiten Pulverbehälter
führt. Bei
der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist an die Schlauchtülle 54 kein
Schlauch angeschlossen, sondern unter der Schlauchtülle 54 steht der
zweite Pulverbehälter 56,
so daß aus
dem Zwischenbehälter 2 Beschichtungspulver
durch den Pulverauslaß 14 in
den zweiten Pulverbehälter 56 fallen kann,
wenn das Verschlußelement 18 des
Pulverauslasses 14 geöffnet
wird. Durch Förderung
von Beschichtungspulver aus dem ersten Pulverbehälter 44 in den zweiten
Pulverbehälter 56 kann
im zweiten Pulverbehälter 56 ein
ungefähr
konstantes Pulverniveau aufrechterhalten werden. Im zweiten Pulverbehälter 56 kann
ein zweiter Sensor 58 angeordnet werden, welcher ein Signal
in Abhängigkeit
von dem Pulverniveau erzeugt, so daß in Abhängigkeit von diesem Signal
Pulver vom ersten Pulverbehälter 44 in den
zweiten Pulverbehälter 56 gefördert werden kann.
In den zweiten Pulverbehälter 56 ist
ein Saugrohr 60 einer zweiten Pulverfördervorrichtung 62 eingetaucht.
Das Saugrohr 60 der zweiten Pulverfördervorrichtung 62 ist
an seinem oberen Ende (oder in anderer Ausführungsform an seinem unteren
Ende) mit einem Injektor 64 versehen, welcher durch sein Saugrohr 60 Pulver
aus dem zweiten Pulverbehälter 56 ansaugt
und zu einer Sprühvorrichtung 66 fördert, von
welcher das Beschichtungspulver elektrostatisch auf einen zu beschichtenden
Gegenstand gesprüht wird.
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An
das Vakuum-Druckluft-Anschlußmittel 8 des
Zwischenbehälters 2 ist über eine
Vakuum-Druckluft-Leitung 68 das
eine stirnseitige Ende eines Zylinders 70 angeschlossen,
in welchem durch einen Antrieb 72 wechselweise ein Vakuum
oder Druckluft erzeugt wird. Zu diesem Zwecke kann in dem Zylinder 70 ein
Kolben 74 angeordnet sein, welcher vom Antrieb 72 wechselweise
axial in Richtung zum Stirnende, an welches die Leitung 68 angeschlossen
ist, hin- und herbewegt wird. Der Zylinder 70 mit dem Kolben 74 und
der Antrieb 72 bilden zusammen eine Druckluft-Vakuum-Quelle 75.
Der Antrieb 72 kann eine Kolben-Zylindereinheit sein, die hydraulisch,
elektrisch oder vorzugsweise pneumatisch angetrieben wird. Eine
Druckluftquelle 76, vorzugsweise ein Druckluftnetz einer
Firma, liefert zusätzlich
Druckluft für
den Betrieb der Vorrichtung. In 1 sind die
von der Druckluftquelle 76 über Druckregler oder Ventile
oder andere Strömungseinstellelemente
zu den einzelnen Bauelementen führenden Druckluftleitungs- Abschnitte mit den
gleichen Bezugszahlen versehen wie die Druckluft-Leitungsabschnitte
an den betreffenden Bauelementen, nämlich mit den Bezugszahlen 50, 51, 53, 55, 57, 59 und 61. Für den Fachmann
ist es klar, daß je
nach Art der Bauelemente auch Entlüftungsmittel vorgesehen sein
müssen,
beispielsweise Mittel zur Entlüftung
der als Quetschventile ausgebildeten Verschlußelemente 18 und 20.
Quetschventile sind Elemente, deren Durchgangsöffnung durch ein schlauchartiges
flexibles Element gebildet ist, welches durch Druckluft zusammengedrückt werden
kann, so daß der
Schlauchinnendurchmesser auf Null reduziert wird, womit das Ventil
geschlossen ist.
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Eine
computerisierte elektronische Steuereinrichtung 80 zur
Steuerung der einzelnen Elemente und zur Steuerung des Pumpbetriebes
oder Pulverförderprozesses
ist in 1 schematisch dargestellt.
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Die
Vorrichtung arbeitet wie folgt: Während des ganzen Pumpbetriebes
oder Pulverförderprozesses
strömt
Luft durch das Luftverteilerelement 48 in den ersten Pulverbehälter 44 und
fluidisiert darin das frische Beschichtungspulver 46. Das
Luftverteilerelement kann eine sog. Fluidkerze sein, welche einen porösen Filterkörper aufweist,
durch welchen die Fluidisierluft feinst-verteilt in das Pulver 46 strömt. Als Fluidisierkerzen
eignen sich insbesondere handelsübliche
Schalldämpferelemente.
Anstelle von Fluidkerzen können
auch andere Fluidisiersysteme verwendet werden. Die Aufgabe des
Fluidisiersystems ist die Aufbereitung des frischen Beschichtungspulvers 46 mindestens
in der Menge, die für
einen "Pfropfen" notwendig ist, was
die Menge ist, welche bei einem Saughub in den Zwischenbehälter 2 gesaugt
wird und welche anschließend
durch einen Druckhub aus dem Zwischenbehälter 2 in den zweiten
Pulverbehälter 56 gefördert wird.
Der Pumpbetrieb und Förderprozeß läuft somit
wechselweise in einer Saugphase und einer Druckphase ab.
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Saugphase:
Während
der Saugphase ist das Quetschventil 20 des Pulvereinlasses 16 offen
und das Quetschventil 18 des Pulverauslasses 14 ist
geschlossen. Der Antrieb 72 zieht den Kolben 74 des Zylinders 70 nach
links und erzeugt dadurch im Zylinder 70 ein Vakuum. Das
Vakuum pflanzt sich über den
Schlauch 68 und das Vakuum-Druckluft-Anschlußmittel 8 und den
Filter 22 in den Zwischenbehälter 2 fort und von
dort über
die Pulveransaugleitung 34 und dessen Quetschventil 20 in
den ersten Pulverbehälter 44.
Dadurch wird fluidisiertes Beschichtungspulver 46 aus dem
ersten Pulverbehälter 44 angesaugt
und in den Zwischenbehälter 2 gefördert. Die
Filterplatte 22 verhindert den Weitertransport des Beschichtungspulvers
in die Vakuum-Druckluft-Leitung 68.
Nach dem Abfallen des Vakuums wird auf die Druckphase umgeschaltet.
Die Saugphase dauert beispielsweise 10 bis 12 Sekunden.
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Druckphase:
Während
der Druckphase ist das Quetschventil 18 des Pulverauslasses 14 offen und
das Quetschventil 20 des Pulvereinlasses 16 ist geschlossen.
Der Antrieb 72 bewegt den Kolben 74 im Zylinder 70 mit
Bezug auf 1 nach rechts und erzeugt dadurch
im Zylinder 70 einen Überdruck. Dieser Überdruck
und die Schwerkraft fördern
das im Zwischenbehälter 2 befindliche
Beschichtungspulver nach unten durch den Pulverauslaß 14 und
dessen geöffnetes
Quetschventil 18 in den zweiten Pulverbehälter 56.
Die aus dem Zylinder 70 in den Zwischenbehälter 2 strömende Druckluft
reinigt den Filter 22. Die Druckphase dauert beispielsweise
ca. 3 Sekunden. Sofort nach dem Druckhub des Kolbens 74 im Zylinder 70 wird
wieder auf die Saugphase umgeschaltet. Die Steuerung und Umschaltung
erfolgt durch die Steuereinrichtung 80. Mit jedem Hub des Kolbens 74 im
Zylinder 70 wird je nach Fluidisierzustand und je nach
Füllungsniveau
des frischen Beschichtungspulvers 46 im ersten Pulverbehälter 44 eine
bestimmte Menge Beschichtungspulver, beispielsweise bis zu 700 Gramm/Hub
gefördert.
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Der
Filter 22 kann aus einem luftdurchlässig porösem, vorzugsweise gesintertem,
Material bestehen oder ein Körper
sein, in welchem eine sehr große Vielzahl
von sehr engen Bohrungen gebildet ist. Der Filter 22 darf
nur für
Luft, jedoch nicht für
die Pulverpartikel des Beschichtungspulvers durchlässig sein. Der
Filter 22 verhindert eine Verschmutzung der Vakuum-Druckluft-Verbindungsleitung 68 und
des an sie angeschlossenen Zylinders 70 mit Pulver.
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Die
beiden Pulverbehälter 44 und 56 können, wie
bereits genannt, Gebinde oder Lieferantenbehälter sein, beispielsweise in
Form von selbsttragend steifen Behältern oder von Säcken oder
die Form eines Wagens haben oder auf einem Wagen stehen.
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Die
Vorrichtung eignet sich auch zur Förderung von Beschichtungspulver über größere Distanzen.
Zu diesem Zwecke kann an das Verschlußelement oder Quetschventil 18 des
Pulverauslasses 14 ein Schlauch angeschlossen werden und/oder
an das Verschlußelement 20 des
Pulvereinlasses 16 kann anstelle des Saugrohres 40 ein
Schlauch angeschlossen werden, welcher direkt zu dem ersten Pulverbehälter 44 führt oder
an seinem vom Verschlußelement
entfernten Ende an ein Saugrohr 40 angeschlossen ist.
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Die
maximale Pulvermenge, die während
eines Pumpzyklusses gefördert
werden kann, ist die Menge, die im Innenvolumen des Zwischenbehälters 2 maximal
Platz finden kann. Da das Beschichtungspulver in den Zwischenbehälter 2 wechselweise
angesaugt und ausgestoßen
wird, handelt es sich um einen diskontinuierlichen Pulver-Förderbetrieb.
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Die
Steuereinrichtung 80 kann die Saugphasen und Druckphasen
in vorbestimmten Zeitperioden und in Abhängigkeit vom Pulverniveau oder
von der Pulvermenge in den Pulverbehältern 44 und 56 und/oder
in Abhängigkeit
vom Pulverniveau im Zwischenbehälter 2 steuern
und regeln. Das Füllungsniveau
im Zwischenbehälter 2 kann
durch die genannten Zeitperioden zeitabhängig oder in Abhängigkeit von
Niveausonden oder Gewichtssonden im Zwischenbehälter 2 gesteuert oder
geregelt werden.
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Der
Zwischenbehälter 2 wird
von seinem Deckel 12 luftdicht verschlossen, damit sich
in ihm das von Zylinder 70 erzeugte Vakuum oder die vom
Zylinder 70 erzeugte Druckluft auswirken kann.
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2 zeigt
einen Zwischenbehälter 2,
dessen Behälterboden 84 aus
einer trichterartig oder flachen Zwischenwand besteht, welche mikroporöse Durchgangsöffnungen
hat und zwischen sich und einer unteren Behälterstirnwand 86 eine
Druckluftkammer 87 begrenzt. Von der Druckluftquelle 76 von 1 strömt Druckluft über einen
Fluidisierlufteinlaß 88 in
die Druckluftkammer 87 und dann durch die poröse Zwischenwand 84 in
den darüberliegenden
Innenraum des Zwischenbehälters 2.
Diese Druckluft wird durch die poröse Zwischenwand 84 fein
verteilt und hält
das Pulver über
der porösen
Zwischenwand 84 in einem Schwebezustand, durch welchen
das Pulver wie eine Flüssigkeit
leicht durch den Pulverauslaß 14 strömen kann,
der im radialen Zentrum der Zwischenwand 84 gebildet ist.
Der Deckel 12 des Zwischenbehälters 2 ist vorzugsweise
durch Schnellverschlußmittel 89 lösbar auf
dem Zwischenbehälter 2 befestigt.
Die poröse
Zwischenwand 84, welche den Behälterboden bildet, wird auch
als "Fluidboden" bezeichnet. Ihre
Poren oder Durchgangsöffnungen sind
so eng, daß nur
Druckluft, jedoch kein Pulver hindurch kann. Sie besteht vorzugsweise
aus einem gesinderten Material, und kann gleich ausgebildet sein
wie der Filter 22, welcher den Vakuum-Druckluft-Anschluß 8 gegenüber dem
zur Pulveraufnahme dienenden Innenraum des Zwischenbehälters 2 trennt.
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Bei
der Ausführungsform
nach 2 kann das Einlaß-Verschlußelement 20 entsprechend 2 entweder
direkt am Pulvereinlaß 16 oder
entsprechend 1 stromaufwärts davon angeordnet sein.
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Die
in 3 dargestellte weitere Ausführungsform einer Vorrichtung
nach der Erfindung enthält
den Behälter 2 von 2 und
eine Vakuum-Druckluft-Quelle 85. Die Vakuum-Druckluft-Quelle 85 enthält einen
Druckluftnetz-Anschluß 90 zum Anschluß an ein
in einer Firma vorhandenes Druckluftnetz, eine Vakuum-Quelle oder
Vakuumpumpe 92 und eine Ventilanordnung 94 bestehend
aus einem ersten 2/2-Wegeventil 96 in einer vom Druckluftnetz-Anschluß 90 zum
Druckluft-Anschlußmittel 8 des
Zwischenbehälters 2 führenden
ersten Druckluftleitung 97 und einem zweiten 2/2-Wegeventil 98 in
einer von der Vakuumpumpe 92 zum Druckluft-Anschlußmittel 8 des
Zwischenbehälters 2 führenden Vakuumleitung 99.
In der Druckluftleitung 97 befindet sich zwischen dem Druckluftnetz-Anschluß 90 und dem
ersten Wegeventil 96 ein Druckregler 100 und ein
seinen Ausgangsdruck anzeigendes Druckmeßgerät 102. In der Vakuumleitung 99 befindet
sich zwischen ihrem zweiten Wegeventil 98 und der Vakuumpumpe 92 ein Vakuum-Speichergefäß 104,
dessen inneres Volumen wesentlich größer ist als das Volumen der
Vakuumleitung 99 und dessen Vakuum durch ein weiteres Druckmeßgerät 106 angezeigt wird.
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Eine
zweite Druckluftleitung 108 verbindet den Druckluftnetz-Anschluß 90 mit
der Eingangsseite eines 4/2-Wegeventils 110, welches zwei
Ausgänge hat,
von welchen einer durch eine dritte Druckluftleitung 112 mit
einem Steuerlufteinlaß 53 des
Auslaß-Verschlußelements 18 am
Pulverauslaß 14 des Zwischenbehälters 2 verbunden
ist, und von welchen der andere Ausgang über eine vierte Druckluftleitung 114,
die eine Strömungsdrossel 116 enthält, mit
dem Fluidisierlufteinlaß 88 des
Zwischenbehälters 2 verbunden
ist. Auf der Eingangsseite des 4/2-Wegeventils 110 befindet sich
in der zweiten Druckleitung 108 ein Druckregler 118 und
ein seinen Ausgangsdruck anzeigendes Druckmeßgerät 120.
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Die
Auslaßseite
des Auslaß-Verschlußelements 18 ist
durch die Schlauchtülle 54 und
einen daran angeschlossenen Pulverschlauch 122 mit dem zweiten
Pulverbehälter 56 in
Strömungsverbindung, so
daß aus
dem Zwischenbehälter 2 Pulver
durch den Pulverschlauch 122 in diesen zweiten Pulverbehälter 56 pneumatisch
gefördert
werden kann. Der Pulverschlauch 122 kann geradlinig nach
unten führen
oder bogenförmig
verlaufen. Ein Transportlufteinlaß 124 ist nahe beim
Auslaß-Verschlußelement 18 auf
seiner Ausgangsseite gebildet, um Transportluft in den Pulver-Strömungsweg
des Pulverschlauches 122 einzubringen, welche den Transport
des Pulvers durch den Pulverschlauch 122 unterstützt und
Pulverablagerungen darin verhindert oder den Pulvertransport übernimmt.
Der Transportlufteinlaß 124 ist über eine
Strömungsdrossel 126 und
ein stromaufwärts
davon angeordnetes drittes 2/2-Wegeventil 128 in einer
Transportluft-Druckluftleitung 130 mit dem Druckluftnetz-Anschluß 90 verbunden.
In der Transportluft-Druckluftleitung 130 befindet sich stromaufwärts seines
2/2-Wegeventils 128 ein Druckregler 132 und ein
Druckmeßgerät 134 zur Messung
seines Ausgangsdruckes. Die Transportluft kann in Form von Wirbelluft
in den Pulverschlauch 122 eingebracht werden.
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Alle
Ventile oder Verschlußelemente 18, 20, 96, 98, 110 und 128 werden
von der Steuereinrichtung 80 derart gesteuert, daß sich automatisch
nacheinander und wiederholt folgende Betriebsphasen ergeben.
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Erste Phase:
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Alle
Wegeventile 96, 98 und 110, mit Ausnahme
des immer offenen dritten Wegeventils 128 für die Transportluft,
haben die in 3 dargestellten Schaltstellungen,
bei welchen die beiden 2/2-Wegeventile 96 und 98 geschlossen
sind. Die beiden Verschlußelemente 18 und 20 sind
Quetschventile. Das Auslaß-Quetschventil 18 ist
geschlossen, da seine Steuerdruckkammer über das 4/2-Wegeventil 110 Druckluft erhält. Das
Einlaß-Quetschventil 20 ist
offen, weil seine Steuerdruckkammer durch das 4/2-Wegeventil 110 entlüftet ist.
Die Vakuumpumpe 92 ist eingeschaltet und erzeugt in dem
großen
Vakuum-Speichergefäß 104 ein
großvolumiges
Vakuum, welches dann bei der zweiten Phase schlagartig in großer Menge
zur Verfügung
steht, um in den Zwischenbehälter 2 Beschichtungspulver
einzusaugen.
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Zweite Phase:
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Das
erste 2/2-Wegeventil 96 und das Auslaß-Quetschventil 18 bleiben geschlossen;
das dritte 2/2-Wegeventil 128 bleibt
offen. Das 4/2-Wegeventil 110 bleibt in seiner in 1 dargestellten
Schaltstellung wie bei der ersten Phase. Die Vakuumpumpe 92 bleibt
eingeschaltet. Das zweite 2/2-Wegeventil 98 der Ventilanordnung 94 wird
in seine Offenstellung umgeschaltet. Dadurch kommt das große Vakuumvolumen
des Vakuumspeichergefäßes 104 im
Zwischenbehälter 2 zur
Wirkung und saugt schnell eine große Menge Beschichtungspulver
aus dem ersten Pulverbehälter 44 in
den Zwischenbehälter 2.
Nach einer vorbestimmten Zeitdauer, welche so bemessen ist, daß eine vorbestimmte
Pulvermenge in den Zwischenbehälter 2 gesaugt
wurde, wird von der Steuereinrichtung 80 auf die dritte
Phase umgeschaltet.
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Dritte Phase:
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Das
zweite 2/2-Wegeventil 98 wird geschlossen und dadurch wird
der Zwischenbehälter 2 von dem
Vakuum-Speichergefäß 104 und
der Vakuumpumpe 92 getrennt. Die Vakuumpumpe 92 bleibt
weiterhin eingeschaltet. Das 4/2-Wegeventil 110 wird
in seine in 3 nicht dargestellte zweite Schaltstellung umgeschaltet.
Dadurch wird von dem 4/2-Wegeventil 110 Druckluft in die
Steuerdruckkammer des Einlaß-Quetschventils 20 geleitet,
so daß das
Einlaß-Quetschventil 20 geschlossen
wird. Gleichzeitig wird die Steuerdruckkammer des Auslaß-Quetschventils 18 durch
das 4/2-Wegeventil 110 entlüftet, so daß es öffnet. Gleichzeitig strömt Druckluft
vom Druckluftnetz-Anschluß 90 durch
das 4/2-Wegeventil in die Druckluftkammer 87 und dann durch
den Fluidisierboden 84 nach oben in den Zwischenbehälter 2. Das
dritte 2/2-Wegeventil 128 bleibt
in seiner in 3 dargestellten Offenstellung.
Dadurch strömt Transportluft
von ihm durch die Transportluft-Strömungsdrossel 126 und
den Transportlufteinlaß 124 in den
Pulverschlauch 122, welcher das Auslaß-Verschlußelement 18 des Zwischenbehälters 2 mit
dem zweiten Pulverbehälter 56 verbindet.
Das erste 2/2-Wegeventil 96 der Ventilanordnung 94 wird
geöffnet.
Dadurch strömt
Druckluft vom Druckluftnetz-Anschluß 90 über dieses
geöffnete
erste 2/2-Wegeventil in den Zwischenbehälter 2 und diese Druckluft
treibt das im Zwischenbehälter 2 vorhandene
Pulver wie einen "Pfropfen" vor sich her durch
den Pulverschlauch 122 in den zweiten Pulverbehälter 56.
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Nach
einer vorbestimmten Zeitdauer, welche so bemessen ist, daß der Zwischenbehälter 2 im
wesentlichen vollständig
entleert wird, wird wieder auf die zweite Phase und dann wechselweise
auf die dritte Phase und zweite Phase umgeschaltet. Bei Betriebsende
wird auf die in 3 dargestellte erste Phase umgeschaltet, bei
welcher im Zwischenbehälter 2 weder Überdruck
noch Unterdruck herrscht.
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Das
dritte 2/2-Wegeventil 128 bleibt immer geöffnet, damit
die Transportluft den Pulverschlauch 122 spült und damit
sauber hält.
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Die
in den 1 und 2 dargestellten beiden Ausführungsformen
eines Zwischenbehälters 2 können sowohl
für die
Vorrichtung von 1 als auch für die Vorrichtung von 3 verwendet
werden.
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An
die Vakuum-Druckluft-Quelle 85 und an die Steuereinrichtung 80 können mehrere
Zwischenbehälter 2 und
deren Steuerelemente angeschlossen sein.
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Der
Strömungsdurchtrittsquerschnitt
des Pulverauslasses 14 ist bei allen Ausführungsformen ein
Vielfaches kleiner als der Querschnitt des Zwischenbehälters 2 im
Bereich seines höchsten
Pulver-Füllungsniveaus.