DE2225492C3 - Pulverbeschichtungskammer zur elektrostatischen Beschichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pulverbeschichtungskammer zur elektrostatischen Beschichtung, mit einer Eintrittsschleuse und einer Austrittsschleuse für die zu beschichtenden Gegenstände, mit einem Pulvereinlaß und mit einer lonisierungseinrichtung zur Ionisierung des Pulvers und /ur Erzeugung eines elektrischen Feldes, sowie mit einer Blaseinrichtung, um das Pulver in der Beschichiungskammer ständig in Bewegung zu halten.

Bei Pulverbeschichtungskammern der eingangs genannten Art wird eine Schicht eines Pulvers auf den zu beschichtenden Gegenstand aufgebracht und anschließend durch Erhitzen zum Schmelzen gebracht, so daß eine dünne, festhaftende Schicl.t entsteht.

Die bekannten Pulverbeschichtungskammern wurden aus dem elektrostatischen Spritzen entwickelt. Dabei wird das Pulver durch einen Luftstrahl einer unter Hochspannung stehenden Düse zugeführt und von dieser auf den zu beschichtenden Gegenstand gesprüht, der sich im allgemeinen auf Erdpotential befindet. Bei automatischen Anlagen werden mehrere Düsen verwendet, die an verschiedenen Seiten des zu beschichtenden Gegenstandes angebracht sind und sich mit diesem in einer Pulverbeschichtungskammer befinden.

Solche Anordnungen weisen nun verschiedene Nachteile auf. Zum einen besteht die Notwendigkeit, eine Anlage zur Wiedergewinnung und Wiederverwendung von nichtverbrauchtem Pulver vorzusehen, da trotz der elektrostatischen Kräfte ein Teil des Pulvers nicht zum Beschichten gelangt, sondern sich auf dem Boden der Pulverbeschichtungskammer ansammelt. Dieses nichtverbrauchte Pulver muß wiederverwendet werden, um die Kosten zu senken. Dazu benötigt man eine Saugeinrichtung, einen oder mehrere Filter und eine Anordnung zum Wiedereinbringen in die Pulverbeschichtungskammer. Mit den für die gegenwärtigen industriellen Anlagen erforderlichen großen Pulvermengen erreichen diese Pulver-Wiedergewinnungsanlagen enorme Ausmaße. Außerdem wurde festgestellt, daß das wiedergewonnene Pulver durch den Luftstrom derart verunreinigt wird, daß die Farbe einer mit diesem Pulver aufgetragenen Schicht von der Farbe einer mit frischem Pulver aufgetragenen Schicht abweicht. Der Einsatz von Luftfiltern ist zu aufwendig und scheidet daher aus.

492 Zum anderen besteht in den Beschichtungskammern ' durch zufällig auftretende Funken Explosionsgefahr, da die verwendeten Pulver aus organischem Material bestehen und in dem Pulver-Luft-Sauerstoff-Gemisch durch einen Funken eine Kettenreaktion ausgelöst werden kann. Auch wenn man sich bemüht, die mittlere Pulverkonzentration, entsprechend den Sicherheitsvorschriften, erheblich unter dem Schwellwert für Explosionen zu halten, so schwankt doch die örtliche Pulverkonzentration erheblich, vor allem in der Nähe der Düsen.

Ein weiterer Nachteil der selbsttätig arbeitenden Anlagen besteht darin, daß sie durch die Verwendung mehrerer Düsen einen komplizierten und störanfälligen Aufbau aufweisen. Es müssen nämlich entweder mehrere Pulver-Vorratsgefäße oder ein Pulver-Vorratsgefäß mit mehreren Verteilwegen vorgesehen werden.

Eine mit Sprühdüsen arbeitende Pulverbeschichtungskammer ist aus der DT-OS 20 37 644 und eine lediglich mit einer Blasvorrichtung arbeitende Anlage aus der DT-OS 19 08 259 bekannt. Bei der letztgenannten Anordnung besieht die Beschichtungskammer aus einem Pulverbehälter, in welchem eine Pulvermenge mittels eines am Boden des Behälters angeordneten Ventilators auf einen zu beschichtenden Gegenstand geschleudert wird.

Bei einer weiteren bekannten Anordnung befindet sich in einem oben offenen Behälter ein Pulvervorrat auf einem perforierten Zwischenboden des Behälters und wird von unten mittels Druckluft angeblasen (OE-PS 2 47 997).

Es ist ferner aus der Anordnung der US-PS 11 95 561 bekannt, innerhalb einer Beschichtungskammer Ventilatoren unterhalb der Oberseite der Beschichtungskammer vorzusehen, wobei die Pulverzuführung zur Beschichtungskammer nicht kontinuierlich, sondern schubweise erfolgt. Bei allen vorausgehend genannten Anlagen ändert sich die Menge des jeweils in der Pulverbeschichtungskammer vorhandenen Pulvervorrats, womit die Gleichmäßigkeit der Beschichtung im gewissen Umfang von der Materialmenge in der Pulverbeschichtungskammer abhängig ist, da bei großem Vorrat eine andere Teilchenkonzentration in der durch die Blaseinrichtung erzeugten Wirbelschicht als bei geringem Vorrat zu erwarten ist.

Zur Erzielung einer möglichst gleichmäßigen Beschichtung wurde deshalb ferner bereits eine ebenfalls mit elektrostatischer Aufladung arbeitende Pulverbeschichtungskammer vorgesehen, an deren Boden eine mit einem Filter versehene Pulverabzugsleitung vorhanden ist, die zur Abführung überschüssigen Pulvers dient, und die in ein Vorratsgefäß mündet, welches über einem perforierten Zwischenboden eine Pulvermenge sowie einen Dosiermischer aufnimmt. Dabei wird dem unler dem Zwischenboden angeordneten Raum Luft unter schwachem Druck zugeführt, während der Dosiermischer aus einer Druckluftleitung besteht, die in eine offene Hülse eingreift, welche über eine Rohrleitung mit einer Sprühdüse verbunden ist. Mittels einer Verschiebung der Hülse auf der von der Hülse wegführenden Rohrleitung ist eine Einstellung der angesaugten Pulvermenge möglich, jedoch weist die bekannte Anordnung den Nachteil auf, daß infolge der Rückführung überschüssigen Pulvers in das Vorratsgefäß Farbungleichmäßigkeiten durch das Wiedergewonnene Pulver auftreten können (DT-OS 20 54 242).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in bekannter Weise mit einer Ionisierung-

kammer und mindestens teilweise mit einer inerten Gasfüllung arbeitende Beschichtungskammer zu schaffen, bei welcher eine gleichmäßige Beschichtungsdichte der behandelten Gegenstände erreicht wird, ohne daß irgendwelche Farbänderungen i:>. der Beschichtung als Folge von wiedergewonnenem Beschichtungspulver auftreten können.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreich,, daß un ter Wegfall eines Pulvervorratsgefäßes die der Pulverbeschichtungskammer durch den Pulvereinlaß zügeführte vorgegebene Pulvermenge pro Zeiteinheit gleich der Pulvermenge ist, die in derselben Zeiteinheit als Beschichtung die mindestens teilweise mit inertem Gas gefüllte Pulverbeschichtungskammer verläßt.

Die Verwendung eines inerten Gases an Stelle von Druckluft ist bei Wirbelsintergeräten zur Herstellung von Kunststoffüberzügen auf Metallen an sich bekannt (Technische Rundschau, I.Juni 1956, Nr. 24, »Kunststoffüberzüge auf Metalien«, S. 2. Bild 8).

Die Erfindung wird an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht und

F i g. 2 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Pulverbeschichtungskammer.

In den Figuren bezeichnet 1 die zu beschichtenden Gegenstände, die auf einem Transportband 2 der elektrostatischen Pulverbeschichtungskammer 3 zugeführt werden und in diese durch eine Eintrittsschleuse 4 gelangen, um sie nach erfolgter Beschichtung durch eine Austrittsschleuse 5 zu verlassen.

Besonders günstig ist es, wenn die Eintritts- und die Austrittsschleuse geneigte, schwingende Böden aufweisen.

Die Böden der Eintrittsschleuse 4 und der Austrittsschleuse 5 sind gegen die Horizontale geneigt und werden von einem Vibrator 6 zum Schwingen gebracht.

Im Inneren der Pulverbeschichtungskammer 3 befindet sich eine Blaseinrichtung, die vorteilhaft aus umlaufenden Propellern 7 besteht, sowie eine vorteilhaft aus metallischen Spitzen oder Drähten 8 bestehenden lonisierungseinrichtung, die mit einem nicht dargestellten Hochspannungsgenerator verbunden ist, ein Gaseinlaß 9 sowie ein Pulvereinlaß 10.

Die Anordnung arbeitet wie folgt:

Durch den Gaseinlaß 9 wird der Pulverbeschichtungskammer 3 ein inertes Gas. z. B. Stickstoff, zugeführt, so daß ein leichter Überdruck in der Kammer 3 entsteht. Eine regelbare Menge des Pulvers wird der Pulverbeschichtungskammer durch den Pulvereiniaß 10 zugeführt, durch die metallischer Spitzen oder Drähte 8 ionisiert und durch das zwischen diesen Spitzen oder Drähten 8 und den geerdeten Gegenständen 1 herrschende elektrische Feld in Richtung der zu beschichtenden Gegenstände 1 beschleunigt. Die Propeller 7 erzeugen eine sich ständig in Bewegung befindliche Pulverwolke und verhindern so größere Pulveransammiungen auf dem Boden der Kammer. Durch das von den Vibratoren 6 erzeugte Schwingen der geneigten Böden der Eintrittsschleuse 4 und der Austrittsschleuse 5 wird erreicht, daß möglicherweise dort niederschlagendes Pulver auf den Boden der Pulverbeschichtungskammer 3 fällt. Das Pulver wird der Puiverbeschichtungskammer 3 durch den Pulvereiniaß 10 mittels eines strömenden Gases zugeführt, wobei das Gas ein inertes Gas sein kann, so daß sich der eigene Gaseinlaß 9 in diesem speziellen Fall erübrigt. Allerdings muß dann vor Inbetriebnahme der Anordnung die Pulverbe.chichtungskammer 3 mit einer ausreichenden Menge des inerten Gases gefüllt sein.

Die Dicke der auf die Gegenstände aufgebrachten Pulverschichl hängt ab von der Pulverkonzentration in der Pulverbeschichtungskammer, der Hochspannung und der Geschwindigkeit, mit der die Gegenstände die Kammer durchlaufen, wobei die pro Zeiteinheit der Pulverbeschichtungskammer zugeführte Pulvermenge gleich der Pulvermenge ist, die in derselben Zeiteinheit die Pulverbeschichtungskammer als aufgebrachte Schicht verläßt.

Dabei konnte festgestellt werden, daß ein einziger Pulvereinlaß ausreichend ist, um die Gegenstände auf allen Seiten gleichmäßig in einer explosionsfreien Atmosphäre zu beschichten.

Nach Durchlaufen der Pulverbeschichtungskammer 3 werden die Gegenstände 1, wie üblich, in einen Ofen eingebracht, um das Schmelzen des Pulvers zu ermöglichen, so daß eine dauerhafte Schicht entsteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

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   Pulverbeschichtungskammer zur elektrostatischen Beschichtung, mit einer Eintrittsschleuse und einer Austrittsschleuse für die zu beschichtenden Gegenstände, mit einem Pulvereinlaß und mit einer lonisierungseinrichtung zur Ionisierung des Pulvers und zur Erzeugung eines elektrischen Feldes, sowie mit einer Blaseinrichtung, um das Pulver in der Be-Schichtungskammer ständig in Bewegung zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß unter Wegfall eines Pulvervorratsgefäßes die der Pulverbeschichtungskammer (3) durch den Pulvereinlaß (10) zugeführte vorgegebene Pulvermenge pro Zeiteinheit gleich der Pulvermenge ist, die in derselben Zeiteinheit als Beschichtung die mindestens teilweise mit inertem Gas gefüllte Pulverbeschichtungskammer (3) verläßt.