DE2608132A1 - Verfahren und vorrichtung zur aenderung der pulverfarbe in einem pulverspruehueberzugsvorgang - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur aenderung der pulverfarbe in einem pulverspruehueberzugsvorgangInfo
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CHAMPION SPARK PLUG COMPANY
900 Upton Avenue
Toledo, Ohio (USA)
900 Upton Avenue
Toledo, Ohio (USA)
Verfahren und Vorrichtung zur Änderung der Pulverfarbe in einem Pulversprühüberzugsvorgang
Die Erfindung bezieht sich auf Pulversprühvorrichtungen zum Aufsprühen einer Vielzahl unterschiedlicher Pulverüberzüge
ohne Verschmutzung des aufgesprühten Pulvers durch ein vorher durch die gleiche Sprühpistole aufgesprühten Pulvers.
Das Überziehen von Gegenständen durch Besprühen derselben mit einem trockenen Pulver ist Stand der Technik. Die bekannten
Verfahren weisen bereits Vorteile gegenüber dem älteren Verfahren des Sprühüberziehens von Gegenständen durch Aufbringen
eines flüssigen Überzugsmaterials auf die Oberfläche auf. Ein
bemerkenswerter Vorteil liegt dabei in der Beseitigung der Notwendigkeit, das Überzugsmaterial in einem Lösungsmittel
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zu suspendieren. Werden organische Lösungsmittel verwendet, dann muß man dafür sorgen, daß das Lösungsmittel aus der
Sprühkabine entfernt wird. Umweltsüberiegungen diktieren die
sorgfältige Entfernung und Beseitigung oder Wiedergewinnung solcher Lösungsmittel. Außerdem erzeugt die Ausgabe von Überzugsverbindungen
in einem flüssigen System eine Suspension der Teilchen in einem feinen Nebel in der Sprühkabine. Vfill
man die Farben ändern, kann eine Farbverschmutzung der Teilchen durch Kontakt mit dem Neben oder mit in das Sprühgehäuse
während des Reinigens des Systems eingeblasenen Teilchen auftreten.
Obwohl die Pulversprühvorgänge Probleme, die im Zusammenhang mit Lösungsmitteln auftreten, beseitigen, ist es notwendig,
das Sprühsystem zu reinigen, wenn man die Farben ändern und mit der gleichen Sprühpistole weitersprühen will. Bei einem
bekannten Verfahren erfolgt das Reinigen durch Abschalten der Pulverzuführung zu der Sprühpistole und Verwendung der normalen
in der Leitung vorhandenen Luftzuführung zur Reinigung der Pulverzuführungsleitung und der Sprühpistole. Alternativ dazu
wird die Pulverzuführung bei dem bekannten Verfahren abgeschaltet
und das System mit Hilfe von auf hoher Geschwindigkeit befindlicher Luft gereinigt. Die normale Luftgeschwindigkeit
liegt im Bereich von 1000 bis 3000 m/min. (3000 bis 10.000 ft/min.), während eine mit auf hoher Geschwindigkeit
befindlicher Luft durchgeführte Reinigung mit einer Luftgeschwindigkeit von 7000 bis 8000 m/min, (ca. 20.000 ft./min.)
durchgeführt wird. Beide bekannten Reinigungsverfahren führen dazu, daß es zur Abgabe von 5 bis 10 g Pulver in die Sprühkabine,
abhängig vom spezifischen Gewicht des Materials kommt. Um eine Farbverschmutzung der zu besprühenden Gegenstande zu vermeiden,
ist es erforderlich, eine·· lange Zeitdauer verstreichen zu lassen, bis sich das Pulver abgesetzt hat, bevor man mit der
zweiten Farbe zu sprühen beginnt. Selbst wenn sich das heraus-
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geblasene Pulver absetzen kann, bevor man die Arbeit mit dem zweiten Pulver aufnimmt, besteht immer noch die Möglichkeit
der Verschmutzung wegen der Abgabe bedeutender Pulvermengen in die Sprühkabine.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Farbänderung des Sprühpulvers bei einem Pulversprühüberzugsvorgang
vorgeschlagen, bei dem eine Farbverschmutzung der besprühten Gegenstände vermieden ist. Nach Einsprühen
eines Pulvers der ersten Farbe durch Einführen von Luft in einer ersten Richtung durch eine Pulverzuführungsieitung
zu einer Luftpistole wird die Luftzufuhr und die Pulverzufuhr zur Pistole angehalten und die Zuführungsleitung wird
zuerst in einer Richtung entgegengesetzt zur Richtung der ersten Luftströmung durchgeblasen und gereinigt. Die Vorrichtung
wird dann durch Anlegen von Luftdruck in der gleichen Richtung wie der ersten Richtung der Luftströmung durchgeblasen
und gereinigt. Dann wird ein Pulver der zv/eiten Farbe in die Sprühpistole zugeführt.
Somit erstrebt die Erfindung die Schaffung eines verbesserten Verfahren und einer vervollkommneten Vorrichtung zum Versprühen
einer Vielzahl unterschiedlich farbiger Pulver in einer gewünschten Aufeinanderfolge ohne Farbverschmutzung
der Gegenstände.
Vielter richtet sich die Erfindung auf ein verbessertes Verfahren
und auf eine vervollkommnete Vorrichtung zum Sprühen von Pulver, die dadurch gekennzeichnet sind, daß ein erstes
Durchblasen in einer Richtung entgegengesetzt zur Richtung der Luftströmung durch die Sprühpistole beim Sprühvorgang
und ein zweites Durchblasen bzw. eine zweite Reinigung in der gleichen Richtung wie der ersten Richtung der Luftströmung
durchgeführt werden.
Fig. 1 ein schematisches Strömungsschaubild der hauptsächlichen
Bauteile einer Pulversprühvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und in
Fig. 2 eine detaillierte schematische Wiedergabe des Systems nach Fig. 1 bei Verwendung beim PulversprUhen zweier
unterschiedlich eingefärbter Pulver.
Die vorliegende Erfindung ist sowohl auf Hand- als auch auf automatischen Betrieb des Pulverfarbänderungsvorganges anwendbar. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf eine bevorzugte automatische und programmierte Arbeitsweise mit einer
Pulversprühüberzugsvorrichtung und einem Verfahren, bei dem
unter Verwendung einer einzigen Sprühpistole zwei Pulver unterschiedlicher Farbe verwendet werden. Während ein System mit
zwei unterschiedlich eingefärbten Pulvern und nur einer Sprühpistole im nachfolgenden beschrieben ist, lassen sich die
erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren auch in Systemen anwenden, bei denen mehrere Sprühpistolen und
mehrere unterschiedlich eingefärbte Pulver zum Einsatz kommen. Auch solche Einrichtungen und Verfahren fallen in den Rahmen
der Erfindung.
In Fig. 1 ist eine Pulversprühvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet.
Die Pulversprühvorrichtung 10 enthält ein Steuerpult 11, das
die verschiedensten VentilanOrdnungen, Ein- Ausschalter, Handüberlaufschalter
und andere Bauteile, wie Pulverfarbanzeiger trägtο Ein Zeitschaltglied 12 ist auf dem Steuerpult 11 montiert.
Das Zeitglied 12 kann entweder ein elektronisches Folgezeitglied, ein pneumatisches Folgezeitglied oder ein mechanisches
Folgezeitglied sein. Beispielsweise ist das Zeitglied 12 ein mechanisches Zeitglied, das an sich bekannt ist und
beispielsweise unter dem Handelsnamen"Eagle töultiflex Reset Timer"
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erhältlich ist. Dieses Zeitglied erregt in vorbestimmten aufeinanderfolgenden
zeitlichen Abständen die üolenoide einer Vielzahl von Ventilen, die in dem Steuerpult 11 montiert sind.
In Fig. 1 ist die Gesamtventilausrüstung 13 schcna tisch benachbart
einer Sammlerexnrichtung 14 angedeutet, die in Verbindung mit einer Pulversprühpistole 15 steht. Eine Luftzuführung 18,
beispielsweise ein Luftkompressor oder eine Luftzuführungsleitung
von einer entfernt liegenden Stelle in einer Fabrik, steht in Verbindung mit der Ventilausrüstung 13 und der Sammeleinrichtung
14. Außerdem steht sie in Verbindung mit den Pulverpumpen 19 und 20 und einer Vakuumpumpe 21. Die Eehälter oder
Pulvertöpfe 23 und 24 stehen entsprechend mit den Pulverpumpen 19 und 20 in Verbindung. Der Beheiter 25 steht mit der
Vakuumpumpe 21 in Verbindung und sammelt das durchgeblasene
Pulver, sobald eine Farbe geändert wird. Die Luftzuführung ist eine regulierte Luftzuführung, die Luft mit einem Leitungsdruck
von ca. 4,2 bis 556 kg /cm (60 bis 80 psi) liefert.
Um nach Fig. 2 von einem zu versprühenden und mit A bezeichneten Pulver einer ersten Farbe auf ein mit B bezeichnetes Pulver
einer zweiten Farbe überzugehen, wird ein pneumatisches Druckknopfventil 30 eingerückt. Dadurch wird unmittelbar ein
Anzeigegerät 31 auf dem Steuerpult 11 aktiviert, das anzeigt,
daß die Farbe B vorgewählt ist. Ein ähnliches Anzeigegerät 32 in der Nähe des Druckknopfventiles 33 bleibt gelöscht und
zeigt dadurch an, daß die Farbe "A" nicht vorgewählt ist. Unmittelbar vor diesem Zeitpunkt während des Sprühens der
Farbe "A" ist ein Anzeigegerät 34 aktiv und zeigt an, daß im Augenblick die Farbe "A" durch das System aufgebracht wird,
während zur gleichen Zeit ein Anzeigegerät 35 gelöscht ist, was anzeigt, daß die F*rbe "B" im Augenblick nicht durch die
Sprühpistole 15 zum Einsatz kommt. Während der Anwendung der Ursprungsfarbe "A" zieht die Pumpe 19 Pulver mit der Farbe "A"
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aus dem Behälter 23 ab und fördert das Pulver- und Luftgemisch
durch eine Leitung 37> durch ein offenes Abschaltventil
3S und durch eine Leitung 39 zur Sprühpistole 15.
Nachdem das Drucknopfventil 30 betätigt ist, um die zweite Farbe "B" vorzuwählen, wird das Zeitglied 12 betätigt, und
der Farbige chs el vor gang vollzieht sich automatisch. Es ist
darauf hinzuweisen, daß es bei nicht gezeichneten anderen Ausführungsformen möglich ist, den Farbwechselvorgang manuell
zu betätigen, falls dies erwünscht ist.
In Fig. 2 ist allgemein mit dem Bezugszeichen 40 ein Sicherheitskreis
bezeichnet. Ein Druckfühlmembranventil 41 steht
mit der Luftzuführung 18 über einen Druckregler 42 in Verbindung. Das Ventil ist an sich bekannt. Beispielsweise
handelt es sich um ein unter dem Handelsnamen "Clippard pressure sensing diaphragm valve" bekanntes Ventil. Das Ventil 41
tastet den Arbeitsdruck über eine Leitung 43 ab. ¥enn der abgetastete Druck zu niedrig ist, dann schließt ein normalerweise
offenes Ventil 44. Dies führt zu einem Drucksignal über ein VJechselventil 45 und eine Leitung 46 zu dem pneumatischen
Speieherventilen 48 und 49. Die Ventile 48 und 49 werden zurückgestellt
und das ganze System wird abgestellt.
Während einer normalen Far-bwechs el folge betätigt das Zeitglied
12 anfänglich ein Solenoidzeitgliedventil 36. Wenn die Prüfung
des Sicherheitskreises 40 normalen Luftdruck bei Beginn der Farbwechselfolge feststellt, wird ein Vakuumventil 47 geöffnet.
Dies öffnet wiederum ein Abschaltventil 51. Es ist darauf hinzuweisen,
daß bei dem beschriebenen pneumatischen System die Ausdrücke Chormalerweise offen" und"normalerweise geschlossen")
gegensätzliche Bezeichnung als in elektrischen Kreisen haben. Infolge dessen bedeutet es beim Gegenstand der vorliegenden Anmeldung,
wenn ein Ventil "normalerweise offen" ist, daß Luft oder Pulver frei durch dieses Ventil hindurch treten kann..
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Gleichzeitig betätigt das Öffnen des Ventils 36 die pneumatischen Speicherventile 48 und 49 und ein Ventil 50, welches
die' Wirbelluft zu der Sprühpistole 15 anschaltet. Das Rückstellen des Speicherventils 49 öffnet ein Ventil 29 zur Zuführung
von Luft zu dem Abschaltventil 38, wodurch das Abschaltventil 38 geschlossen wird. Dadurch wird die Strömung
von Pulver der Farbe "AM zum Kanal 39 und zur Sprühpistole
15 unterbrochen. Das Zeitgliedventil 36 betätigt außerdem ein
Ventil 52, wodurch Pumpenversorgungsluft zur Vakuumpumpe 21 geführt wird.
Ein Kopfstück 53 steht in Verbindung mit dem Leitungskanal
39 und der Sprühpistole 15. Das Kopfstück 53 enthält drei Zweige 54, 55 und 56.Der Zweig 54 steht in Verbindung mit einem
Abschaltventil 57 und einer Leitung 58, die zur Pulverpumpe 20 führt. Der Zweig 55 steht in Verbindung mit dem Abschaltventil
38 und der Leitung 37, die zur Pulverpumpe 19 führt, während der Zweig 56 mit dem Abschaltventil 51 und einer
Leitung 59 in Verbindung steht, die mit der Vakuumpumpe 21 verbunden ist. Die Vakuumpumpe 21 legt ein Vakuum an das
Kopfstück 53 an und der Großteil des Pulvers mit der Farbe
"A", der im Kopf stück system und im Kanal 39 verbleibt,.wird
in den Behälter 25 verbracht. Die erste Reinigung oder das erste Durchblasen erfolgt in einer Richtung entgegengesetzt
zur normalen Strömungsrichtung durch die benachbarten Kanäle und die Sprühpistole. Die Vakuumpumpe 19 wird bei einem Vakuumspiegel
von ca. 482 mm Hg (10 Zoll Hg) für eine erste Vakuumreinigungszeit von 1 bis 5 Sekunden betätigt.
Bei einer anderen Ausführungsform ei'folgt die erste Reinigung
in einer Strömungsrichturig entgegengesetzt der normalen Strömungsrichtung durch die benachbarten Kanäle und die Sprühpistole,
jedoch findet eine Uberdruckpumpe anstelle der Vakuumpumpe
21 Verwendung.
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Das Zeitglied 12 betätigt als nächstes ein Zeitgliedventil 61, welches ein normalerweise geschlossenes Steuerventil 62 öffnet,
welches sekundär Reinigungsluft zu der Kopfgliedanordnung
53, dem Kanal 39 und der Sprühpistole 15 richtet. Das Entfernen überschüssigen Pulvers mit der Farbe "A" aus dem Kopfstück 53
und dem zugeordneten Kanal 39 in einer Richtung entgegengesetzt
zur Strömungsrichtung durch die Sprühpistole 15 während des
Sprühvorganges durch die anfängliche oben beschriebene Vakuumreinigung
reduziert in weitem Ausmaße die Menge des Pulvers, die durch die Sprühpistole 15 beim zweiten Reinigungsvorgang
abgegeben wird, der eine Dauer von 1 bis 5 "ekunden aufweist.
Nach Öffnen des Steuerventils 62 wird die zweite Reinigungsluft durch das Kopfstück 53 und die Leitung in der ersten
Richtung der Luftströmung durch die Sprühpistole 15 gedruckt, bei der es sich um die gleiche Richtung handelt wie die
Strömungsrichtung während der normalen Sprühvorgänge. Die zweite Reinigung liegt häufig bei annähernd einer bis fünf Sekundendauer.
Als nächstes betätigt bei der /usführungsform nach Fig. 2 das
Zeitglied 12 ein Zeitgliedventil 64. Dieses öffnet ein normalerweise
geschlossenes Steuerventil 65, welches mit einem zweiten
Kopfglied oder Verteiler 66 in Verbindung steht. Der Verteiler
66 enthält drei Leitungen 67, 68 und 69, die mit dem Kopfglied 53 an Stellen unmittelbar stromab der Abschaltventile 51, 38
und 57 in Verbindung stehen. Das Steuerventil 65 ist für annähernd eine bis fünf Sekundendauer geöffnet, um diese zweiten
Kanäle durchzublasen oder zu reinigen. Wiederum erfolgt dieser dritte Reinigungsvorgang beim bevorzugten Verfahren in einer
Richtung, die die gleiche wie die normale Sprührichtung durch die Sprühpistole 15 ist. Es hat sich gezeigt, daß bei Anwendung
des ersten Vakuumdurchblasens in entgegengesetzter
Richtung diese beiden zweiten Luftreinigungen in der Hauptlaufrichtung
zu nur geringen Mengen an Pulver führen, die in die Sprühkabine austreten können.
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In der Folge der Arbeitsvorgänge betätigt nunmehr das Zeitglied
12 ein Zeitgliedventil 71, bei dem e~ sich um das "Fnrbwahl"-Ventil
handelt. Durch Betätigen des Ventiles 71 wird ein Paar
von Blockierungsventilen 72 und 73 vorübergehend betätigt, wodurch das pneumatische Speicherventil 43 verschoben vdrd.
Dieses wiederum betätigt das Anzeigegerät 35, das nunmehr die neue Pulverfarbe "B" anzeigt.
Die Betätigung des Zeitgliedventiles 71 betätigt ferner ein
Ventil 75, welches das Ventil in einen Entlüftungszustand bewegt.
Dadurch wird das Abschaltventil 57 drucklos, wodurch sich der Verbindungsweg zwischen der Leitung 58 der Farbe "B"
und der Sprühpistole 15 öffnet. Gleichzeitig wird auch das Ventil 75 drucklos und es öffnet ein Ventil 77 in der Nachbarschaft
der Pumpe 20 für das Pulver mit der Farbe "B". Das Pulver kann dann von dem Pulvertopf 24 für das Pulver mit der
Farbe "B" durch die Pumpe 20 und über das Abschaltventil 57 zur Sprühpistole 15 überführt werden.
Schließ lieh betätigt während eines normalen Arbeitsablaufes
das Zeitglied 12 ein Zeitgliedventil 79 und die Druckknopfventile
30 und 33 werden für einen weiteren Auswahlvorgang zurückgestellt.
Die im System verwendeten Ventile sind solche bekannter Bauart. Beispielsweise handelt es sich bei den Ventilen 30, 33,
48 und 49 um vier Kanal-Vierweg-Ventile der Reihe Nr. 1400 Fabco-Air.
Die Abschaltventile 38, 51, 57 und 58 sind DeVilbiss PCC-403-Ventile.
Das Wechselventil 44 ist ein Humphrey-Wechselventil, während die Ventile 29, 44, 47, 50, 52, 62, 65, 72, 73 und 75
Dreiwegventile der Reihe Nr. 1800 Fabco-Air sein können.
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Durch die vorliegende Erfindung wird erkennbar ein Pulverfarbwechselsystem
geschaffen, das in weitestem Umfang den Niederschlag unterschiedlich eingefärbter Pulver in einer Sprühkabinenatmosphäre
herabsetzt, wo Gegenstände, wie Kraftfahrzeuge, mit Hilfe des Sprühverfahrens mit Farbe versehen
werden.
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Claims (10)
1. Verfahren zur änderung der Pulverfarbe in einem Pulversprühüberzugsvorgang,
"bei dem das Pulver mit Hilfe eines das Pulver in einer ersten Richtung durch eine an eine Sprühpistole
angeschlossene Zuführungsleitung tragenden Luftstromes
niedergeschlagen wird^ dadurch g e k e η η zei
cn net , daß die Pulverzufuhr und der Luftstrom zur
Sprühpistole in der ersten Richtung angehalten v/erden, daß eine erste Reinigung in einer Richtung entgegengesetzt zur
ersten Luftstromrichtung zur Entfernung von Pulver in der
Zuführungsleitung durchgeführt wird, daß eine zweite Reinigung in Richtung der ersten Luftstromrichtung vorgenommen wird und
dann Pulver einer zweiten Farbe der Sprühpistole zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Reinigung durch AnIegenvon
Unterdruck an die Zuführungsleitung zur Entfernung des Pulvers aus ihr durchgeführt ward.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Reinigung durch Anlegen
einer unter Druck stehenden Luftströmung an die Zuführungsleitung in einer Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung
zur Entfernung des Pulvers aus der Zuführungsleitung durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigen oder Durchblasen für einen
Zeitraum zwischen 1 und 5 Sekunden durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Reinigung durch Anlegen einer
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unter Druck stehenden Luftströmung an die Zuführungsleitung
in der ernten Richtung der Luftströmung zur Entfernung verbliebenen Pulvers aus der Zuführungsleitung durchgeführt wird.
6. Verfaliren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Reinigung annähernd eine bis fünf Sekunden dauert.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet,
daß zur v/eiteren Entfernung von Pulver ein dritter Reinigungs- oder Durchblasevorgang durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet,
daß die dritte Reinigung für die Deuer von annähernd einer bis fünf Sekunden durchgeführt wird.
9. Vorrichtung zur Änderung der Farbe eines Pulvers bei einem Sprühvorgang, gekennze ichnet durch eine Pulversprühpistole,
eine mit der Pulversprühpistole in Verbindung stehende Leitung, wobei während des normalen Versprühens das
Pulver durch die Leitung und die Sprühpistole in einer ersten Richtung wandert, durch eine mit der Leitung für die Zuführung
unterschiedlich eingefärbter Pulver zur Leitung und zur Sprühpistole in Verbindung stehende Pumpe, durch Einrichtungen zum
Anhalten der Zufuhr eines die erste Farbe aufweisenden Pulvers zur Leitung und zur Sprühpistole, durch Einrichtungen zum Anlegen
einer Strömung in umgekehrter Richtung gegenüber der ersten Richtung zum anfänglichen Durchblasen oder Reinigen
der Leitung von dem Pulver der ersten Farbe, durch Einrichtungen zum Zuführen von Luft zur Leitung und zur Sprühpistole
in der ersten Richtung, zur zusätzlichen Reinigung von Leitung und Sprühpistole von dem Pulver erster Farbe und
durch Einrichtungen zur Zuführung von Pulver zweiter Farbe zur Leitung und zur Sprühpistole.
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10. Vorrichtung nach Anspruch 9> dadurch g e k e η η zei
chnet , daß die Einrichtungen zum Anlegen einer Strömung in umgekehrter Richtung aus einer Vakuumpumpe bestehen,
die in Verbindung mit der Leitung steht.
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