DE202007018809U1

DE202007018809U1 - Pulversprühbeschichtungsvorrichtung und Beschichtungspulver-Fördervorrichtung dafür

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Publication number: DE202007018809U1
Application number: DE202007018809U
Authority: DE
Original assignee: Gema Switzerland GmbH
Current assignee: Gema Switzerland GmbH
Priority date: 2007-08-31
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2017-09-01
Also published as: WO2009027805A1; DE102007041551A1

Abstract

Pulversprühbeschichtungsvorrichtung, enthaltend ein Pumpenaggregat (2), welches zwei Pulverschubpumpen (4, 6) enthält, von welchen jede eine Pulverkammer (10) aufweist, die einen Pulvereinlass (12) mit einem Pulvereinlassventil (14), und einen Pulverauslass (16) mit einem Pulverauslassventil (18) aufweist, wobei in jeder Pulverschubpumpe (4, 6) mindestens ein Gasweg (20) gebildet ist, durch welchen die Pulverkammer (10) wechselweise mit einer Vakuumleitung (26) zum Einsaugen von Beschichtungspulver in die Pulverkammer (10) durch das offene Pulvereinlassventil (14), während das Pulverauslassventil (18) geschlossen ist, oder mit einer Druckluftleitung (28) zum pneumatischen Ausstoßen einer in der Pulverkammer (10) vorhandenen Pulverportion durch das offene Pulverauslassventil (18), während das Pulvereinlassventil (14) geschlossen ist, verbindbar ist; wobei wechselweise die eine Pulverschubpumpe (4, 6) auf Einsaugen und die andere Pulverschubpumpe (6, 4) auf Ausstoßen und danach die eine Pulverschubpumpe (4, 6) auf Ausstoßen und die andere Pulverschubpumpe (6, 4) auf Einsaugen umschaltbar ist; eine Pulverabgabeleitung (62), von welcher ein Ende mit den Pulverauslasswegen...

Description

Die Erfindung betrifft eine Pulversprühbeschichtungsvorrichtung, enthaltend ein Pumpenaggregat, welches zwei Pulverschubpumpen enthält, von welchen jede eine Pulverkammer aufweist, die einen Pulvereinlass mit einem Pulvereinlassventil, und einen Pulverauslass mit einem Pulverauslassventil aufweist, wobei in jeder Pulverschubpumpe mindestens ein Gasweg gebildet ist, durch welchen die Pulverkammer wechselweise mit einer Vakuumleitung zum Einsaugen von Beschichtungspulver in die Pulverkammer durch das offene Pulvereinlassventil, während das Pulverauslassventil geschlossen ist, oder mit einer Druckluftleitung zum pneumatischen Ausstoßen einer in der Pulverkammer vorhandenen Pulverportion durch das offene Pulverauslassventil, während das Pulvereinlassventil geschlossen ist, verbindbar ist; wobei wechselweise die eine Pulverschubpumpe auf Einsaugen und die andere Pulverschubpumpe auf Ausstoßen und danach die eine Pulverschubpumpe auf Ausstoßen und die andere Pulverschubpumpe auf Einsaugen umschaltbar ist; eine Pulverabgabeleitung, von welcher ein Ende mit den Pulverauslasswegen der Pulverauslassventile und ein anderes Ende mit einer Sprühvorrichtung jeweils verbunden oder verbindbar ist.
Ferner betrifft die Erfindung eine Beschichtungspulver-Fördervorrichtung zur Förderung von Beschichtungspulver, insbesondere für eine Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend ein Pumpenaggregat, welches zwei Pulverschubpumpen enthält, von welchen jede eine Pulverkammer aufweist, die einen Pulvereinlass mit einem Pulvereinlassventil und einen Pulverauslass mit einem Pulverauslassventil aufweist, wobei in jeder Pulverschubpumpe ein Gasweg gebildet ist, durch welchen ihre Pulverkammer wechselweise mit einer Vakuumleitung zum Einsaugen von Beschichtungspulver in die Pulverkammer durch das offene Pulvereinlassventil, während das Pulverauslassventil geschlossen ist, oder mit einer Druckluftleitung zum pneumatischen Ausstoßen einer in der Pulverkammer vorhandenen Pulverportion durch das Pulverauslassventil, während das Pulvereinlassventil geschlossen ist, verbindbar ist, wobei wechselweise die eine Pulverschubpumpe auf Einsaugen und die andere Pulverschubpumpe auf Ausstoßen und danach umgekehrt die eine Pulverschubpumpe auf Ausstoßen und die andere Pulverschubpumpe auf Einsaugen umschaltbar ist.
Pulverschubpumpen und Pumpenaggregate, welche zwei Pulverschubpumpen enthalten, werden teilweise auch als „dense Phase powder Pumps" bezeichnet.
Stand der Technik
Die JP 09071325 A (Anmeldenr. 07 264 608 ) zeigt eine Schubpulverpumpe und einen Pumpenaggregat mit zwei Schubpulverpumpen, welche wechselweise betrieben werden. Jede Schubpulverpumpe enthält eine Pulverkammer, deren Umfang durch ein Filterrohr begrenzt ist und an deren Pulvereingang und Pulverausgang jeweils ein Ventil in Form eines Einwegventiles oder eines schaltbaren Ventiles angeordnet ist. Das Filterrohr ist für Luft, jedoch nicht für Beschichtungspulver durchlässig, und von einer Ringkammer umgeben, an die wechselweise Unterdruck oder Druckluft auschließbar ist. Dadurch kann wechselweise Beschichtungspulver in die Papierkammer eingesaugt oder mittels Druckluft aus der Pulverkammer ausgestoßen werden.
Pumpenaggregate mit zwei parallel zueinander geschalteten Pulverschubpumpen sind auch aus der WO 2005/005060 A2 ( US 2006/0193704 A1 ), DE 199 59 473 A1 ( US 2001/0003568 A1 ) und der EP 1 752 399 A1 bekannt.
Die Verwendung von Pulverschubpumpen zur Förderung von Beschichtungspulver zu Sprühvorrichtungen ist aus der DE 196 11 533 B4 , der WO 2004/087331 A1 und der EP 1 566 352 A2 bekannt.
Bevor die Verwendung von Pulverschubpumpen zur Förderung von Beschichtungspulver bekannt wurde, wurden als Injektoren ausgebildete Pulverpumpen verwendet, welche auch heute noch verwendet werden. Solche Injektoren und mit ihnen versehene Pulversprühbeschichtungsvorrichtungen wurden unter anderem dadurch optimiert, dass in den Pulverströmungsweg mündende Druckluftwege mit einem Filter aus mikroporösem Material versehen wurden, beispielsweise aus Sintermaterial, z. B. aus gesinnerter Bronze oder gesinnertem Aluminium oder Kunststoff, welche für Luft, jedoch nicht für die kleinen Partikel von Beschichtungspulver durchlässig sind. Solche Injektoren mit Filtern aus Sintermaterial sind beispielsweise aus der US 5,645,380 bekannt. Die Parallelschaltung von Injektoren in Pulversprühbeschichtungsvorrichtungen ist beispielsweise aus der US 4,302,481 bekannt. Um in Pulverströmungswegen keine Pulverablagerungen und Druckänderungen durch Ventile zu haben, ist es aus dieser gleichen US 4,320,481 auch schon bekannt, nicht beliebige Ventile zu verwenden, sondern Quetschventile (pinch valves). Bei ihnen besteht der Ventilkanal aus einem schlauchartigen Körper, welcher radial zusammenquetschbar ist.
Aus der US 4,659,011 ist eine Sprühvorrichtung bekannt, welche eine Pulversprühöffnung am Ende eines Pulverkanals und einen Zusatz-Drucklufteinlass in den Pulverkanal aufweist, durch welchen Zusatz Druckluft tangential in den Pulverkanal einleitbar ist, um einen Zykloneffekt zu erzeugen, durch welchen das Beschichtungspulver stromaufwärts der Pulversprühöffnung radial nach außen und gleichzeitig in Richtung zur Pulversprühöffnung getrieben wird. Aus der US 2003/0042341 A1 ist eine Sprühvorrichtung für Beschichtungspulver bekannt, welche mit mindestens einem Druckluftauslass versehen ist, um Beschichtungspulver im Pulverkanal in das radiale Kanalzentrum stromaufwärts einer Pulversprühöffnung zu konzentrieren.
Beschreibung der Erfindung
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine gleichmäßigere Pulverströmung stromabwärts des Pumpenaggregats zu erzielen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Pulversprühbeschichtungsvorrichtung gemäß Schutzanspruch 1 gelöst.
Ferner wird diese Aufgabe durch Beschichtungspulver-Fördervorrichtungen gemäß weiteren unabhängigen Schutzansprüchen gelöst.
Gemäß der Erfindung wird der Pulverweg auf einem Teil seiner Länge durch ein Filterrohr aus mikroporösem Material hindurch geleitet, welches für Druckluft, jedoch nicht für die Partikel des Beschichtungspulvers durchlässig ist. Das Filterrohr bildet eine Umfangswand um den Pulverweg und damit eine große Fläche, durch welche kleine Mengen Zusatzdruckluft durch das Filterrohr hindurch homogen in den Pulverweg strömen können und Pulverpartikel im Sinne einer Vergleichmäßigung der Pulverkonzentration beeinflussen können. Durch die Erfindung können Strömungspulsationen im Pulverweg reduziert oder vermieden werden. Durch die Erfindung kann mit einer nur geringen Menge an Zusatzdruckluft pro Zeiteinheit die Fließfähigkeit des Beschichtungspulvers stromabwärts des Pumpenaggregats verbessert werden. Durch die Erfindung kann auch die Beschichtungsqualität verbessert werden, da die Erfindung eine gleichmäßigere Pulverförderung von dem Pulveraggregat zu einer Sprühvorrichtung ermöglicht.
Das Filterrohr ist vorzugsweise ein steifer Körper aus Sintermaterial, vorzugsweise aus gesinnertem Metall, z. B. Bronze oder Aluminium, oder gesinnertem Kunststoff oder einer gesinterten Materialmischung.
Die Mikroporen des Filterrohres können derart ausgebildet sein, dass die Zusatzdruckluft aus der Rohrwand in den Rohrkanal perlt, oder derart, dass die Druckluft in Form von dünnen Druckluftstrahlen aus der Rohrwand in den Rohrkanal strömt.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung wird mit folgendem Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
1 eine Pulversprühbeschichtungsvorrichtung mit einer Beschichtungspulver-Fördervorrichtung jeweils gemäß der Erfindung, wobei mehrere Varianten der Erfindung gezeichnet sind,
2 eine gegenüber 1 vergrößerte Darstellung von einer Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung nach der Erfindung,
3 eine weitere Ausführungsform einer Pulversprühbeschichtungsvorrichtung mit einer Beschichtungspulver-Fördervorrichtung jeweils nach der Erfindung,
4 schematisch eine weitere Ausführungsform einer Pulverschubpumpe, welche für eine Pulversprühbeschichtungsvorrichtung oder eine Beschichtungspulver-Fördervorrichtung gemäß der Erfindung verwendbar ist.
Die in 1 schematisch dargestellte Pulversprühbeschichtungsvorrichtung enthält ein Pumpenaggregat 2, welches zwei Pulverschubpumpen 4 und 6 enthält, von welchen jede ein Pulverkammer 10 aufweist, die einen Pulvereinlass 12 mit einem Pulvereinlassventil 14 und einen Pulverauslass 16 mit einem Pulverauslassventil 18 aufweist. Jede Pulverschubpumpe 4 und 6 enthält mindestens einen Gasweg 20, durch welchen die Pulverkammer 10 wechselweise mit einer Vakuumleitung 26 zum Einsaugen von Beschichtungspulver in die Pulverkammer 10 durch das offene Pulvereinlassventil 14, während das Pulverauslassventil 18 geschlossen ist, oder mit einer Druckluftleitung 28 zum pneumatischen Ausstoßen einer in der Pulverkammer 10 vorhandenen Pulverportion durch das offene Pulverauslassventil 18, während das Pulvereinlassventil 14 geschlossen ist, verbindbar ist. Die beiden Pulverschubpumpen 4 und 6 sind wechselweis auf Einsaugen und auf Ausstoßen von Pulver umschaltbar, wobei wechselweise in einer ersten Betriebsphase die eine auf Einsaugen und die andere im Wesentlichen gleichzeitig auf Ausstoßen schaltbar ist, und danach in einer zweiten Betriebsphase die eine auf Ausstoßen und die andere im Wesentlichen gleichzeitig auf Einsaugen schaltbar ist.
Bei der Ausführungsform von 1 enthält der Gasweg 20 eine Saugluftöffnung 30 und eine Druckluftöffnung 32 in einer Gehäuseumfangswand 34, ein mikroporöses Filterrohr 36, welches mindestens auf einer Teillänge oder vorzugsweise der gesamten Länge der Pulverkammer 10 die Umfangswand der Pulverkammer 10 zwischen dem Pulvereinlass 12 und dem Pulverauslass 16 bildet und die Pulverkammer 10 von einer Ringkammer 38 trennt. Die Ringkammer 38 ist zwischen dem Außenumfang des Filterrohres 36 und dem Innenumfang der Gehäuseumfangswand 34 gebildet und umgibt das Filterrohr 36. Das Filterrohr 36 ist für Luft, jedoch nicht für Beschichtungspulver durchlässig aufgrund seiner kleinen Porengröße. Es besteht vorzugsweise aus einem Sintermaterial. Die Saugluftöffnung 30 mündet bevorzugweise nahe bei dem Pulverauslass 16 in die Ringkammer 38, und die Druckluftöffnung 32 mündet vorzugsweise nahe bei dem Pulvereinlass 12 in die Ringkammer 38.
Zur Verbindung der Saugluftöffnung 30 und der Druckluftöffnung 32 mit der Saugluftleitung 26 bzw. der Druckluftleitung 26, und zur Verbindung des Pulvereinlassventils 14 und des Pulverauslassventils 18 der beiden Pulverschubpumpen 4 und 6 wechselweise mit der Druckluftleitung 28 und der Außenatmosphäre/oder einer Saugleitung, kann eine Ventilvorrichtung 40 mit beispielsweise zwei Ventilen 42 und 44 vorgesehen werden, welche von einer Steuereinrichtung 46 steuerbar ist. Die Entlüftungsluft (oder Saugluft) der Pulvereinlass- und Pulverauslassventile 14 und 18 ist schematisch durch einen Pfeil 45 dargestellt.
Die Pulvereinlass- und Pulverauslassventile 14 und 16 können von beliebiger Art sein. Es sind vorzugsweise Quetschventile (pinch valves).
Die Pulvereinlassseite 48 der beiden Pulvereinlassventile 14 können über getrennte Pulverzufuhrleitungen mit einem oder mit zwei verschiedenen Pulverbehältern verbunden werden oder entsprechend 1 über Zufuhrleitungszweige 50 eines Y-Verbindungsstücks 51 mit einer Pulverzuleitung 52 verbunden sein, zur Entnahme von Pulver aus einem Pulverbehälter 54 (nur schematisch stark verkleinert gezeichnet).
Die Pulverauslässe 58 der beiden Pulverauslassventile 18 sind durch Abgabeleitungszweige 60, beispielsweise eines Y-förmigen Leitungsverbindungsstückes 61, mit dem einen Ende eines Pulverabgabeschlauches 62 verbunden, dessen anderes Ende an eine Sprühvorrichtung 46 angeschlossen ist. Die Sprühvorrichtung 46 enthält ein Sprühelement 66 zum Versprühen von Beschichtungspulver auf ein zu beschichtendes Objekt. Das Sprühelement 66 kann beliebig ausgebildet sein, beispielsweise eine Pulversprühdüse oder ein rotierendes Pulversprühelement aufweisen.
Die Pulverabgabeleitung 62 kann eine steife Rohrleitung sein, ist jedoch vorzugsweise ein flexibler Schlauch.
Gemäß der Erfindung ist an mindestens einer Stelle des Pulverweges zwischen den Pulverauslässen 58 der beiden Pulverauslassventile 18 und dem Sprühelement 66 mindestens eine Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung 71, 72, 73, 74, 75, 76 und/oder 77 angeordnet, welche in den Pulverweg mündet.
Die Abgageleitungszweige 60 der beiden Pulverabgabeventile 18 und der mit ihnen verbundene stromaufwärtige Anfang der Pulverabgabeleitung 62 bilden vorzugsweise das Y-Leitungsverbindungsstück 61, wobei der Y-Stamm durch das stromaufwärtige Anfangsstück der Pulverabgabeleitung 62 und jede der beiden Y-Gabeln durch jeweils einen der beiden Abgabeleitungszweige 60 gebildet ist.
1 zeigt die beiden Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtungen 71 bzw. 72 jeweils an einem der beiden Pulverauslässe 58 der beiden Pulverauslassventile 18; die Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtungen 73 und 74 jeweils am stromabwärtigen Ende von einem der beiden Abgabeleitungszweige 60 am Leitungsverbindungsstück 61; die Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung 75 am stromaufwärtigen Anfang der Pulverabgabeleitung 62 bei dem Leitungsverbindungsstück 61; die Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung 76 an der Sprühvorrichtung 64 zwischen dem stromabwärtigen Ende der Pulverabgabeleitung 62 und einem Pulverkanal 78, welcher in der Sprühvorrichtung 64 das Beschichtungspulver zu dem Sprühelement 66 leitet; und die Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung 77 in dem Druckluftkanal 78 der Sprühvorrichtung 64.
Die Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtungen 71 bis 77 können alle gleich oder verschieden ausgebildet sein.
2 zeigt schematisch eine mögliche Ausführungsform einer der Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtungen 71 bis 77, wobei stellvertretend für alle lediglich die Bezugszahl 75 für die Vorrichtung zwischen dem Leitungsverbindungsstück 61 und der Pulverabgabeleitung 62 dargestellt ist. Die Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung 75 (und/oder 71, 72, 73, 74, 76 und/oder 77) enthält jeweils ein Filterrohr 80, welches den Pulverweg auf einer Teillänge um 360° umgibt, so dass das Beschichtungspulver durch den Filterrohrkanal 82 hindurchströmen kann. Eine Druckluftringkammer 84 umgibt das Filterrohr 80 auf seinem Außenumfang. Die Druckluftringkammer 84 wird an ihrem radial inneren Umfang von dem Filterrohr 80 und mit Abstand von dem Filterrohr 80 an ihrem radial äußeren Umfang von einem Gehäuse 86 umgeben. Druckluft kann von einer Druckluftleitung 88 über ein Ventil 90 durch eine im Gehäuse 86 gebildete Druckluft-Einlassöffnung 92 in die Druckluftringkammer 84 und von dort durch das Filterrohr 80 in den Filterrohrkanal 82 strömen. Das Filterrohr 80 besteht aus mikroporösem Material derart, dass es für Luft, jedoch nicht für Beschichtungspulver durchlässig ist.
Das Filterrohr 80 besteht vorzugsweise aus einem Sinterkörper, beispielsweise aus Metall oder Kunststoff, oder aus einer Metall oder Kunstoff enthaltenden Materialmischung. Ferner kann es aus einem anderen Material bestehen und/oder durch eine Filtermembran gebildet sein.
Die Filterporen des Filterrohres 80 sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass Druckluft, welche in 2 schematisch durch Pfeile 94, 95, 96, 97, 98, 99 dargestellt ist, über einen sowohl in Umfangsrichtung als auch in Längsrichtung des Pulverweges großen Pulverwegbereich in den Pulverweg geleitet wird. Diese Mikroporen des Pulverrohres 80 können radial oder in axialer Richtung zum Pulverweg geneigt sein und/oder tangential zum Pulverwegumfang aus dem Pulverrohr 80 in den Pulverrohrkanal 80 ausmünden und die Druckluft entsprechend richten. Durch die große Oberfläche des Filterrohres 80 an seinem Innenumfang kann mit einer geringen Menge von Druckluft die axiale Pulververteilung im Filterrohrkanal 82 und damit im Pulverweg homogenisiert werden. Dadurch können Pulsationen der Pulverströmung im Pulverweg vermieden oder zumindest reduziert werden. Ferner kann eine Homogenisierung der Pulverdichte in Längsrichtung und über den Querschnitt des Pulverweges erzielt werden. Die Pulverdruckluftmenge pro Zeiteinheit kann so gering gehalten werden, dass sie keinen oder nur einen geringen Einfluss auf die Strömungsgeschwindigkeit des Beschichtungspulvers im Strömungsweg hat. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, durch Erhöhung des Druckluftdruckes die Strömungsmenge zu erhöhen, um die Strömungsgeschwindigkeit des Beschichtungspulvers zu beeinflussen.
Die Druckluft kann in Form von Strahlen oder in Form von kleinen Luftblasen von dem Filterrohr 80 in den Filterrohrkanal 82 strömen, abhängig von der Art der Filterporen und dem Luftdruck.
In 1 sind alle Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtungen 71 bis 77 über ein gemeinsames steuerbares Ventil 90 mit der Druckluftleitung 88 verbindbar. Gemäß einer nicht gezeigten Ausführungsform kann für jede Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung 71 bis 77 ein eigenes steuerbares Ventil vorgesehen sein.
Gemäß der Erfindung genügt eine der Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtungen 71 bis 77. Durch Verwendung von zwei oder mehr kann ihre vorteilhafte Wirkung im Pulverweg verbessert werden.
Das Filterrohr 80 der Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung 71 bis 77 sollte sich über mindestens 270° des Pulverwegumfanges, vorzugsweise über die vollen 360° des Pulverwegumfanges, um den Pulverweg herum erstrecken.
Die Länge des Pulverrohres 80 erstreckt sich vorzugsweise über mindestens 5 mm der Länge des Pulverweges.
Das Filterrohr 80 der Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung 71 bis 77 ist vorzugsweise ein steifer Körper. Es könnte aber auch ein flexibler Körper sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Zusatzdruckluft mindestens einer der mindestens einen Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung 71 bis 77 pulsierend mit einer Pulsfrequenz zugeführt, welche gleich groß oder vorzugsweise größer als die Frequenz des Pumpenaggregats 2 ist, mit welcher das Pumpenaggregat 2 durch seine Pulverschubpumpen 4 und 6 Pulverportionen abgibt. Zu diesem Zweck kann eine pulsierende Druckluftquelle oder ein Druckluftpulsgeber 102 für die einzige oder eine oder für mehrere oder für alle Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtungen 71, 72, 73, 74, 75, 76 und/oder 77 vorgesehen werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinrichtung 46 derart ausgebildet, dass die Pulsfrequenz der Zusatzdruckluft der mindestens einen Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung 71, 72, 73, 74, 75, 76 und/oder 77 in Abhängigkeit von der Pumpenaggregat-Pulverabgabefrequenz nach mindestens einer der folgenden Arten einstellbar ist: beispielsweise manuell einstellbar ist und/oder vorzugsweise automatisch steuerbar oder vorzugsweise regelbar ist. In vorteilhafter Weise kann dadurch die Zusatzdruckluft-Pulsfrequenz mit zunehmender Pulverabgabefrequenz erhöht und mit abnehmener Pulverabgabefrequenz reduziert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Steuereinrichtung 46 in vorteilhafter Weise derart ausgebildet sein, dass mittels ihr die pro Zeiteinheit durch die Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung 71, 72, 73, 74, 75, 76 und/oder 77 hindurchströmende Zusatzdruckluftmenge in Abhängigkeit von der geförderten Pulvermenge nach mindestens einer der folgenden Arten einstellbar ist: beispielsweise manuell einstellbar ist und/oder vorzugsweise automatisch steuerbar oder vorzugsweise regelbar ist.
Die Pulversprühbeschichtungsvorrichtung kann zur genannten Einstellung der Zusatzdruckluft-Pulsfrequenz oder zu der genannten Einstellung der Zusatzdruckluftmenge, oder für beide Einstellungen ausgebildet sein. Die Steuereinrichtung 46 kann alle Steuerelemente enthalten oder es können zwei oder mehr Steuereinrichtungen vorgesehen werden. Falls es erwünscht ist, die Zusatzdruckluft-Pulsfrequenz oder die Zusatzdruckluft-Strömungsmenge manuell einzustellen, kann hierfür jeweils ein manuelles Einstellelement vorgesehen werden, das in 1 schematisch durch ein Einstellelement 104 dargestellt ist.
Die Pulvereinlassventile 14 und die Pulverauslassventile 18 sind vorzugsweise Queschventile (pinch valves), da sich in ihnen weniger Beschichtungspulver ablagern kann als in anderen Ventilarten und weil sich Pulverablagerungen durch die Luftströmung in ihnen leicht reinigen lassen. Quetschventile sind mittels Druckluft oder mittels Unterdruck steuerbare Ventile. Vom Prinzip her sind jedoch auch andere steuerbare Ventile verwendbar. Ferner besteht auch die Möglichkeit, anstelle von steuerbaren Ventilen selbsttätige Ventile zu verwenden, beispielsweise Kugelventile oder Klappenventile, welche durch den Differenzdruck zwischen der Ventileinlassseite und der Ventilauslassseite und damit automatisch von dem Überdruck und Unterdruck gesteuert werden, welcher in der Pulverkammer 10 herrscht.
Die Pulvereinlassventile 14 und die Pulverauslassventile 18 sind von der Ventilvorrichtung 40 alternativ mit Druckluft beaufschlagbar oder in die Atmosphäre entlüftbar. Alternativ können die Ventile auch derart ausgebildet sein, dass sie altenativ mit Unterdruck beaufschlagbar oder in die Außenatmosphäre entlüftbar sind. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind sie derart ausgebildet, dass sie alternativ an eine Druckluftquelle oder an eine Saugluftquelle anschließbar sind. Der Abluftstrom in Form von Entlüftungsluft oder Saugluft ist in 1 durch einen Pfeil 45 schematisch dargestellt.
3 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer Beschichtungspulverfördervorrichtung nach der Erfindung und einer damit ausgerüsteten Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach der Erfindung. Gleiche Teile wie in 1 sind in 3 mit den gleichen Bezugszahlen versehen und haben die gleiche Funktion. Ein Unterschied besteht darin, dass in 3 nicht eine Saugluftöffnung 30 und eine Druckluftöffnung 32 vorgesehen sind, sondern eine einzige Luftöffnung 30/32, welche über eine Ventilvorrichtung 40-2 mit beispielsweise zwei Ventilen 42-2 und 4-2 wechselweise mit einer Saugluftleitung 26 oder einer Druckluftleitung 28 verbindbar ist. Die Steuerung der Ventilvorrichtung 40-2 erfolgt über eine entsprechend ausgebildete Steuereinheit 46, welche wiederum ein manuelles Einstellelement 104 aufweisen kann.
Die Pulverschubpumpen 4 und 6 von 1 und 3 können auch anders ausgebildet sein. 4 zeigt als Beispiel eine Pulverschubpumpe 304, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszahlen wie in 1 verwendet wurden. Bei der Ausführungsform von 4 ist die Pulverkammer 10 durch eine luftdichte Kammerwand 334 umgeben, in welcher die Druckluftöffnung 32 nahe beim Pulvereinlass 12 und die Saugluftöffnung 32 nahe beim Pulverauslass 16 der Pulverkammer 10 gebildet sind. Die Saugluftöffnung 30 ist mit einem mikroporösen Filter 336 versehen, welcher für Luft, jedoch nicht für Beschichtungspulver durchlässig ist. Vorzugsweise besteht er aus einem Sinterkörper oder aus einer Filtermembran. Eine Saugluftanschlussöffnung 330 ist durch den mikroporösen Filter 336 von der Saugluftöffnung 30 getrennt und durch ein steuerbares Ventil 342 mit einer Saugleitung 26 verbindbar. Die Druckluftöffnung 32 ist über ein steuerbares Ventil 343 mit einer Druckluftleitung 28 verbindbar. Damit ist die Pulverkammer 10 alternativ mit Druckluft oder Unterdruck beaufschlagbar. Die beiden Ventile 342 und 343 können durch ein einziges Mehrwegventil ersetzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 09071325 A [0004]
- JP 07264608 [0004]
- WO 2005/005060 A2 [0005]
- US 2006/0193704 A1 [0005]
- DE 19959473 A1 [0005]
- US 2001/0003568 A1 [0005]
- EP 1752399 A1 [0005]
- DE 19611533 B4 [0006]
- WO 2004/087331 A1 [0006]
- EP 1566352 A2 [0006]
- US 5645380 [0007]
- US 4302481 [0007]
- US 4320481 [0007]
- US 4659011 [0008]
- US 2003/0042341 A1 [0008]

Claims

Pulversprühbeschichtungsvorrichtung, enthaltend ein Pumpenaggregat (2), welches zwei Pulverschubpumpen (4, 6) enthält, von welchen jede eine Pulverkammer (10) aufweist, die einen Pulvereinlass (12) mit einem Pulvereinlassventil (14), und einen Pulverauslass (16) mit einem Pulverauslassventil (18) aufweist, wobei in jeder Pulverschubpumpe (4, 6) mindestens ein Gasweg (20) gebildet ist, durch welchen die Pulverkammer (10) wechselweise mit einer Vakuumleitung (26) zum Einsaugen von Beschichtungspulver in die Pulverkammer (10) durch das offene Pulvereinlassventil (14), während das Pulverauslassventil (18) geschlossen ist, oder mit einer Druckluftleitung (28) zum pneumatischen Ausstoßen einer in der Pulverkammer (10) vorhandenen Pulverportion durch das offene Pulverauslassventil (18), während das Pulvereinlassventil (14) geschlossen ist, verbindbar ist; wobei wechselweise die eine Pulverschubpumpe (4, 6) auf Einsaugen und die andere Pulverschubpumpe (6, 4) auf Ausstoßen und danach die eine Pulverschubpumpe (4, 6) auf Ausstoßen und die andere Pulverschubpumpe (6, 4) auf Einsaugen umschaltbar ist; eine Pulverabgabeleitung (62), von welcher ein Ende mit den Pulverauslasswegen (58) der Pulverauslassventile (18) und ein anderes Ende mit einer Sprühvorrichtung (64) jeweils verbunden oder verbindbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung (71, 72, 73, 74, 75) an mindestens einer Stelle in den Pulverweg zwischen den Pulverauslassventilen (18) und einem Sprühelement (66) der Sprühvorrichtung (64) mündet; dass die Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung (71, 72, 73, 74, 75, 76, 77) ein Filterrohr (80) aufweist, welches einen Umfang von mindestens 270° hat und auf einer Teillänge des Pulverweges eine Kanalwandinnenfläche auf mindestens 270° des Pulverwegumfanges bildet; dass das Filterrohr (80) aus mikroporösem Material besteht und für Druckluft, jedoch nicht für Beschichtungspulver durchlässig ist; dass das Filterrohr (80) von einer Druckluftkammer (84) umgeben ist, die mit einer Druckluftquelle verbindbar ist.
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterrohr (80) und die von ihm gebildete Kanalwandinnenfläche sich über 360° des Pulverwegumfanges erstrecken.
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroporen in der Innenumfangsfläche des Filterrohres (80) in einer Vielzahl von mindestens vier verschiedenen Richtungen, davon mindestens in zwei verschiedenen schrägen Rohrlängsrichtungen, in den Rohrkanal münden, um die Zusatzdruckluft in einer entsprechenden Vielzahl von verschiedenen Richtungen (94, 95, 96, 97, 98, 99) in Form von mikrodünnen Strömen in den Rohrkanal (82) zu leiten.
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterrohr (80) eine Länge von mindestens 5 mm hat und die von ihm gebildete Kanalwandinnenfläche eine Länge von mindestens 5 mm in Pulverweglängsrichtung hat.
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterrohr (80) ein Sinterkörper ist, vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff oder aus einer Metall oder Kunststoff enthaltenden Materialmischung.
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterrohr (80) ein steifer Körper ist.
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterrohr (80) ein flexibler Körper ist.
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine (71, 72) der mindestens einen Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung (71, 72, 73, 74, 75, 76, 77) benachbart zu mindestens einem der Pulverauslassventile (18) auf dessen Pulverauslassseite (58) angeordnet ist.
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine (73) der mindestens einen Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung (71, 72, 73, 74, 75, 76, 77) an einer stromabwärts von einer Verbindungsstelle, benachbart zu dieser Verbindungsstelle angeordnet ist, an welcher die Pulverauslässe (58) der beiden Pulverauslassventile (18) miteinander verbunden sind.
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine (76, 77) der mindestens einen Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtungen (71, 72, 73, 74, 75, 76, 77) in mindestens einem von zwei Abgabeleitungszweigen (60) angeordnet ist, durch welche die Pulverauslässe (58) der beiden Pulverauslassventile (18) miteinander verbunden sind.
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine (76) der mindestens einen Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung zwischen der Pulverabgabeleitung (62) und der Sprühvorrichtung (64) an der Sprühvorrichtung (64) angeordnet ist.
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine (77) der mindestens einen Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung (71, 72, 73, 74, 75, 76, 77) innerhalb der Sprühvorrichtung (64) stromaufwärts eines Sprühelements (66) angeordnet ist.
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (88, 102, 90) zum Zuführen von pulsierender Zusatzdruckluft zu der mindestens einen Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung (71, 72, 73, 74, 75, 76, 77), wobei die Pulsfrequenz der Zusatzdruckluft mindestens gleich groß ist wie die Frequenz des Pumpenaggregats (2), mit welcher Pulverportionen von dem Pumpenaggregat (2) abgegeben werden.
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsfrequenz der Zusatzdruckluft höher ist als die Frequenz des Pumpenaggregats (2), mit welcher Pulverportionen von dem Pumpenaggregat (2) abgegeben werden.
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (46), durch welche die Zusatzdruckluft-Frequenz, vorzugsweise automatisch, in Abhängigkeit von der Pumpenaggregat-Pulverabgabefrequenz einstellbar, vorzugsweise automatisch steuerbar oder regelbar ist.
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (46), mittels welcher die pro Zeiteinheit durch die Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung (71, 72, 73, 74, 75, 76, 77) hindurch strömende Zusatzdruckluftmenge in Abhängigkeit von der geförderten Pulvermenge einstellbar, vorzugsweise automatisch steuerbar oder regelbar ist.
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulvereinlassventile (14) und die Pulverauslassventile (18) Quetschventile sind.
Beschichtungspulver-Fördervorrichtung zur Förderung von Beschichtungspulver, insbesondere für eine Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend ein Pumpenaggregat, welches zwei Pulverschubpumpen (4, 6) enthält, von welchen jede eine Pulverkammer (10) aufweist, die einen Pulvereinlass (12) mit einem Pulvereinlassventil (14) und einen Pulverauslass (16) mit einem Pulverauslassventil (18) aufweist, wobei in jeder Pulverschubpumpe (4, 6) ein Gasweg (20) gebildet ist, durch welchen ihre Pulverkammer (10) wechselweise mit einer Vakuumleitung zum Einsaugen von Beschichtungspulver in die Pulverkammer durch das offene Pulvereinlassventil (14), während das Pulverauslassventil (18) geschlossen ist, oder mit einer Druckluftleitung zum pneumatischen Ausstoßen einer in der Pulverkammer (10) vorhandenen Pulverportion durch das Pulverauslassventil (18), während das Pulvereinlassventil (14) geschlossen ist, verbindbar ist, wobei wechselweise die eine Pulverschubpumpe (4, 6) auf Einsaugen und die andere Pulverschubpumpe (6, 4) auf Ausstoßen und danach umgekehrt die eine Pulverschubpumpe (4, 6) auf Ausstoßen und die andere Pulverschubpumpe (6, 4) auf Einsaugen umschaltbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung (71, 72), welche nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist, an einem Pulverauslass (58) von mindestens einem der Pulverauslassventile (18) angeordnet ist.
Beschichtungspulver-Fördervorrichtung zur Förderung von Beschichtungspulver, insbesondere für eine Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend ein Pumpenaggregat, welches zwei Pulverschubpumpen (4, 6) enthält, von welchen jede eine Pulverkammer (10) aufweist, die einen Pulvereinlass (12) mit einem Pulvereinlassventil (14) und einen Pulverauslass (16) mit einem Pulverauslassventil (18) aufweist, wobei in jeder Pulverschubpumpe (4, 6) ein Gasweg (20) gebildet ist, durch welchen ihre Pulverkammer (10) wechselweise mit einer Vakuumleitung (26) zum Einsaugen von Beschichtungspulver in die Pulverkammer (10) durch das offene Pulvereinlassventil (14), während das Pulverauslassventil (18) geschlossen ist, oder mit einer Druckluftleitung (28) zum pneumatischen Ausstoßen einer in der Pulverkammer (10) vorhandenen Pulverportion durch das Pulverauslassventil (18), während das Pulvereinlassventil (14) geschlossen ist, verbindbar ist, wobei wechselweise die eine Pulverschubpumpe (4, 6) auf Einsaugen und die andere Pulverschubpumpe (6, 4) auf Ausstoßen und danach umgekehrt die eine Pulverschubpumpe (4, 6) auf Ausstoßen und die andere Pulverschubpumpe (6, 4) auf Einsaugen umschaltbar ist; wobei Abgabeleitungszweige (60) der beiden Pulverauslassventile (18) miteinander verbunden sind; dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung (75), welche nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist, stromabwärts von der Verbindungsstelle (61) der beiden Abgeabeleitungszweige (60) angeordnet ist, vorzugweise benachbart zu der Verbindungsstelle (61), und/oder dass mindestens eine Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung (71, 72) in mindestens einem der beiden Abgabeleitungszweige (60) angeordnet ist, vorzugsweise benachbart zu der Verbindungsstelle (61).
Pulversprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 18 und 19, gekennzeichnet durch dass mindestens eine Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung (71, 72), welche nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist, an einem Pulverauslass (58) von mindestens einem der Pulverauslassventile (18) angeordnet ist.