DE2640219A1

DE2640219A1 - Kabine fuer eine elektrostatische pulver-beschichtungsanlage

Info

Publication number: DE2640219A1
Application number: DE19762640219
Authority: DE
Inventors: Robert Prinzing
Original assignee: Gema AG
Current assignee: Gema AG
Priority date: 1975-09-29
Filing date: 1976-09-07
Publication date: 1977-04-07
Also published as: US4094654A; FR2325437B1; GB1519240A; JPS5922585B2; JPS5242536A; FR2325437A1; CH611184A5

Description

A 1819 CH

G 31 74

GEMA AG APPARATEBAU St.Gallen (Schweiz)

Kabine für eine elektrostatische Pulver-Beschichtungsanlage

Die Erfindung betrifft eine Kabine für eine elektrostatische Pulver-Beschichtungsanlage, mit einem mit dem Kabineninnenraum in Verbindung stehenden Filter, dessen dem Kabineninnenraum abgekehrte Seite unter der Wirkung eines Unterdruckes steht, und mit einer dem Filter zugeordneten Reinigungseinrichtung, wobei diese und das Filter relativ zueinander bewegbar sind.

Bei einer bekannten Kabine dieser Art ist das Filter als endlos umlaufendes Filterband ausgebildet, dessen oberes Trum auf seiner einen Seite den Kabinenboden selbst bildet und das auf der anderen Seite über ein an ein Abluft-Sauggebläse angeschlossene Saugwanne läuft. Das Filterband erstreckt

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sich über die Länge der Kabine hinaus und die ausserhalb der Kabine angeordnete Reinigungseinrichtung wirkt auf das zur Kabine herauslaufende Ende des oberen Trumes des Filterbandes ein. Die Reinigungseinrichtung dient hauptsächlich zur Rückgewinnung des auf den Boden der Kabine abgelagerten, überschüssigen Beschichtungspulvers. Diese Kabine bedarf wegen ihres Aufbaues eines erheblichen Einbauraumes und eignet sich daher vor allem für Beschichtungsstrassen mit mehreren, längs der Strasse angeordneten Sprühstationen, an denen die zu beschichtenden Gegenstände mittels eines Förderers vorbeigeführt werden. Eine Verkleinerung der Kabine auf jenes Mass, das z.B. für eine von Hand bediente Sprühpistole geeignet ist, wäre zwar möglich, hätte aber - abgesehen vom Platzbedarf Nachteile anderer Art zur Folge. Insbesondere ist die Menge des in Umlauf zu bringenden Beschichtungspulvers im Vergleich der für die eigentliche Beschichtung der Gegenstände aufgewendeten Menge gross, so dass bei nur kurz dauerndem Betrieb mit einem Beschichtungspulver einer bestimmten Qualität (z.B. einer Farbe) mit einer erheblichen Restmenge Pulver zu rechnen ist, die beim Wechseln auf eine andere Qualität aus der Kabine und den zugeordneten Bauteilen zu entfernen ist. Daraus ergibt sich, dass die bekannte Kabine für eine Betriebsweise, die relativ häufige Qualitätswechsel des Beschichtungspulvers verlangt kaum geeignet ist, sondern eher für eine Betriebsweise in Frage kommt, die über längere Zeiträume die Benützung derselben Pulverqualität erlaubt.

.Es ist daher ein Zweck der Erfindung, eine Kabine der eingangs genannten Art zu schaffen, die besonders, jedoch ausdrücklich nicht ausschliesslich, für kleinere Beschichtungsanlagen, namentlich für solche mit von Hand bedienten Sprühpistolen, geeignet ist, und bei der der Qualitätswechsel des Beschichtungspulvers mit einem Mindestaufwand an Reinigungs-

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arbeit bewerkstelligt werden kann.

Zu diesem Zweck wird eine Kabine der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass das Filter als in einer an den Kabineninnenraum angrenzenden und mit diesem verbundenen Kammer angeordnete, drehende Filtertrommel ausgebildet ist, wobei eine ortsfeste, die Filtertrommel längs einer Mantellinie überspannende Saugdüse angeordnet ist, die über einen Abscheider an ein Sauggebläse angeschlossen ist.

Dabei erstreckt sich die Kammer und die darin angeordnete Filtertrommel vorzugsweise im wesentlichen über die ganze Länge der Kabine und ist mit Vorteil unter deren Boden angeordnet. Die Kammer kann ausserdem über einen sich im wesentlichen ebenfalls über die ganze Länge der Kabine sich erstreckenden Schlitz mit dem Kabinenraum verbunden sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Kabinenboden durch zwei nach unten und zueinander hin konvergierend angeordnete Leitflächen gebildet ist, wobei die untere Längskante der ersten Leitfläche im Abstand oberhalb der unteren Längskante der zweiten Leitfläche angeordnet ist, so dass diese beiden Längskanten den Schlitz begrenzen, durch den die Kammer mit dem Kabineninnenraum verbunden ist, wobei die Kammer selbst unter die erste Leitfläche zu liegen kommt.

Mit Vorteil wird die Unterkante der genannten ersten Leitfläche im Höhenbereich zwischen der Achse und der untersten Mantellinie der Filtertrommel angeordnet, so dass der durch diese Unterkante oben begrenzte Schlitz hauptsächlich dem unteren Bereich der Mantelfläche der Filtertrommel gegenüberliegt. In diesem Falle ist die Drehrichtung der Filter-

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trommel vorteilhaft so zu wählen, dass deren dem Schlitz zugekehrte Abschnitt sich im wesentlichen von unten nach oben bewegt. In diesem Falle ist es zweckmässig, die die Filtertrommel überspannende Saugdüse auf einer Höhe zwischen deren Achse und deren höchsten Mantellinie anzuordnen.

Weitere Einzelheiten sind aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung zu entnehmen. Es zeigt :

Fig. 1 : in vereinfachter perspektivxscher Darstellung mit teilweise weggebrochener Stirnwand eine Ausführungsform, und

Fig. 2 : einen vereinfachten Schnitt längs der Linie H-II der Fig. 1.

Die in Fig. 1 mit 10 bezeichnete Kabine ist in der Länge im wesentlichen durch zwei Stirnwände 11, 12 begrenzt. Zwischen den Stirnwänden 11, 12 sind eine Anzahl - hier zweimal vier Wandelemente 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 und 20 angeordnet und an ihren abgekanteten Rändern auf nicht näher dargestellte Weise aneinander sowie an der Stirnwand 11 bzw. 12 befestigt. Jedes der Wandelemente bildet einen Teil einer Seitenwand und einen Teil der Decke des mit 21 bezeichneten Kabineninnenraumes. Diese Decke ist in diesem Falle nicht geschlossen, sondern weist ein über die ganze Länge der Kabine sich erstreckenden Durchgang 22 auf, durch den die Gehänge eines Förderers (beides nicht dargestellt), an welchem die zum Beschichten in die Kabine zu, bringenden Gegenstände aufgehängt sind, hindurchtreten können.

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In der Stirnwand 11 (und allenfalls auch in der Stirnwand 12) ist ein Eintritts- bzw. Austrittsfenster 23 ausgeschnitten, und in den dem Betrachter abgekehrten, lotrechten Abschnitten der Wandelemente 15, 17 ist ein weiteres Fenster 24 ausgeschnitten, das z.B. einer Bedienungsperson erlaubt, von der Seite der Kabine 10 her, einen darin befindlichen Gegenstand mittels einer elektrostatischen Pulver-Spritzpistole zu beschichten.

Wie auch aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Boden der Kabine 10 im wesentlichen durch zwei nach unten aufeinander zu konvergierend angeordnete Leitflächen 25, 26 gebildet, deren untere Kanten 27 bzw. 28 sich nicht berühren sondern in einem Abstand übereinander angeordnet sind, so dass ein schlitzförmiger Durchlass 29 entsteht. Dieser Durchlass 29 führt zu einer unter der Leitfläche 25 liegenden Kammer 30, die in axialer Richtung durch die Stirnwände 11, 12 und im übrigen durch weitere Blechteile 31, 32, 33 und 34 begrenzt ist, wobei ein abgebogener Abschnitt 35 des Blechteiles 34 zugleich einen Teil der Leitfläche 25 und ein abgebogener Abschnitt 37 des Blechteiles 31 den unteren Bereich der Leitfläche 26 bildet. Die Kammer 30 erstreckt sich somit über die ganze Länge der Kabine 10 und steht über den Durchlass 29 ebenfalls über die ganze Länge mit deren Innenraum 21 in Verbindung .

In der Kammer 30 ist eine sich zwischen den Stirnwänden 11, erstreckende und auf nicht näher dargestellte Weise in diesen drehbar gelagerte Filtertrommel 36 angeordnet, deren in Fig. 1 dem Betrachter näher erscheinendes stirnseitiges Ende an einen Getriebmotor 38 gekoppelt ist, der die Filtertrommel 36 mit einer geringen Drehzahl stets im Sinne des Pfeiles

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(Fig. 2) dreht. Das andere stirnseitige Ende der z.B. aus einem Filter 40 (Tuch oder Vlies) aussen belegten, durchlässigen Stützzylinder 41 (beispielsweise aus Drahtgewebe oder gelochtem Blech) aufgebauten Filtertrommel 36 ist über einen in der Stirnwand 12 ausgebildeteten Durchlass 42 an die Saugleitung 43 (Fig. 1) eines durch einen Elektromotor 44 angetriebenen Abluft-Sauggebläses 45 angeschlossen. Der Innenraum 46 der Filtertrommel 36 und somit die eine Seite des Filters 40 steht daher stets unter der Wirkung des vom Abluft-Sauggebläses 45 entwickelten Unterdruckes, während die Aussenseite des Filters 40 der Kammer 30 und über diese sowie den Durchlass 29 dem Innenraum 21 der Kabine zugekehrt ist. Das Abluft-Sauggebläse 45 saugt - wie mit den Pfeilen 47 in Fig. 2 angedeutet ist - daher ununterbrochen durch den Filter 40 hindurch Luft aus dem Innenraum 21, wobei sich die höchste Strömungsgeschwindigkeit etwa im Bereich des Durchlasses 29 einstellt. Das von dieser Abluft mitgeförderte, überschüssige Beschichtungspulver gelangt indessen nicht in das Abluft-Sauggebläse 45 sondern bleibt auf der Aussenseite des Filters 40 haften und bildet dort eine ziemlich lockere, wenn gleich auch haftende Schicht 48.

Der Filtertrommel 36 ist eine sich über deren ganze Länge sich erstreckende Saugdüse 49 zugeordnet, deren Saugspalt 50 praktisch dicht oder mit sehr geringem Spiel auf dem Filter 40 aufliegt. Die Saugdüse 49 ist über eine zum Einlass 50 eines Zyklonabscheiders 51 führende Leitung 52, sowie über eine von diesem ausgehende Leitung 53 an ein kräftiges Sauggebläse 54 angeschlossen. Im vorliegenden Falle ist das Sauggebläse 54 als druckluftbetriebenes Injektorgebläse ohne bewegliche Teile, vorzugsweise als ein den bekannten Coanda-Effekt ausnützendes und im Handel z.B. unter dem Begriff

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"Air-Mover" erhältliches Gebläse ausgebildet. Der Druckluftanschluss des Gebläses 54 ist mit 55 bezeichnet. Die Charakteristik des Sauggebläses 54 ist im Vergleich zu jener des Abluft-Sauggebläses 45 so gewählt, dass ersteres bei einer um etwa eine Zehnerpotenz kleineren Fördermenge im Düsenraum

56 der Saugdüse 49 einen mindestens etwa zehnmal grösseren Unterdruck (Grössenordnung etwa 2OOmmWS) entwickelt als letztere im Innenraum 46 der Filtertrommel 36 (Grössenordnung etwa lO-15mmWS). Dadurch wirkt die Saugdüse 49 wie jene eines Staubsaugers auf die Aussenseite des Filters 40, entfernt von dieser die Schicht 48 und führt das überschüssige, vom Filter 40 gesammelte und vorübergehend festgehaltene Pulver dem Zyklonabscheider 51 zu.

Im Zyklonabscheider 51 wird dieses Pulver aus der Luftströmung abgeschieden und sammelt sich im unteren, konisch nach unten zulaufenden Sammelbehälter 57 an. Der Auslauf 58 des Sammelbehälters 57 ist über eine Schleuse - im vorliegenden Falle über eine durch einen kleinen Motor 59 angetriebene Zellenradschleuse 60 (in Fig. 1 ist nur ihr Gehäuse sichtbar) - an einen Förderkanal 61 angeschlossen, in dem mit Vorteil ein nicht dargestelltes Rüttelsieb angeordnet ist. Die Zellenradschleuse 60 bietet Gewähr dafür, dass der im Inneren des Zyklonabscheiders 51 herrschende, vom Sauggebläse 54 erzeugte und in der Saugdüse 49 wirksame Unterdruck trotz der Entnahme des im Sammelbehälter 57 vorhandenen, zurückgewonnenen Pulvers aufrechterhalten bleibt. Ausserdem kann durch die Anordnung des Rüttelsiebes im Förderkanal 61 aus dem dem Sammelbehälter

57 kontinuierlich entnommenen Pulver gleichzeitig eine zur Wiederverwendung bereite Fraktion abgetrennt und in einem Behälter 62 aufgefangen werden, während der nicht mehr verwendbare, grobkörnigere Abfall in ein Abfallgefäss 63 gelangt.

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44 26kO21d

Der Zyklonabscheider 51 vermag nicht alles aus der Saugdüse 49 anfallende Pulver abzuscheiden. Ein geringer Prozentsatz gelangt durch das Sauggebläse 54 zu dessen Auslass 64. Dieser Auslass 64 ist, wie der Fig. 1 nur andeutungsweise zu entnehmen ist, in die Kammer 30 zurückgeführt, so dass die vom Sauggebläse 54 geförderte und mit einer geringen Restmenge Pulver versetzte Luft wieder die Aussenseite der Filtertrommel 36 und damit des Filters 40 beaufschlagt.

Aus dem Gesagten geht hervor, dass die beschriebene Kabine einen einfachen und kompakten Aufbau aufweist, der sich in seiner Länge mit geringem Aufwand den Gegebenheiten des Aufstellungsortes anpassen lässt. Es genügt, ein oder mehrere zusätzliche Paare von Wandelementen in der Art der Wandelemente 15 - 18 einzufügen und die Filtertrommel 36 sowie die Saugdüse 49, die beide vorzugsweise ebenfalls aus axial aneinander stossenden Elementen aufgebaut sind, entsprechend zu verlängern. Ausserdem trifft die aus dem Kabineninnenraum 21 durch das Abluft-Sauggebläse 45 abgesaugte Luft unabhängig davon, ob sie aus dem Bereich der einen oder anderen Stirnwand, d.h. des einen oder anderen Endes der Kabine stammt, immer auf einen fortlaufend am Durchlass 29 vorbeibewegten, frisch durch die Saugdüse 49 gereinigten Abschnitt des Filters 40.

Auch die mit einem Wechsel des verwendeten Pulvers notwendige Reinigungsarbeit ist auf ein Mindestmass beschränkt. Man lässt das Abluft-Sauggebläse 45, das Sauggebläse 54, sowie die Motoren 38 und 59 für eine kurze Zeitdauer eingeschaltet,

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nachdem die Beschichtungsarbeit beendet und die Innenseiten der Kabine z.B. mit einem Pressluftstrahl gereinigt wurden. Sodann lässt sich die Innenseite des Zyklonabscheiders 51, dessen Deckel zur leichteren Entfernung beispielsweise mit Schnellverschlüssen 65 versehen ist, und ebenso das Innere des Sauggebläses 54 reinigen, von dem sowohl die Leitung 53 als auch die Auslassleitung 64 mittels Schnellverschlüssen bzw. 66 leicht abtrennbar sind.

Auch .der Unterhalt der Kabine benötigt keinen grossen Aufwand. Der einzige Bestandteil der Kabine, der der Wartung bedarf, und bei der dargestellten Ausführungsform nicht von aussen zugänglich ist (obwohl dies durch Ausbildung des Blechteiles 32 als Klapptüre ohne weiteres möglich wäre), ist die Filtertrommel 36. Der grösste Teil der Leitfläche 25 ist durch eine Klappe 68 gebildet, die mittels eines Scharnieres 69 an der freien Endkante des abgebogenen Abschnittes 35 angelenkt ist und sich somit im Sinne des Pfeiles 70 hochschwenken lässt. Damit wird die Filtertrommel 36, z.B. zum Ersatz des Filters 40, zugänglich. In Betriebslage ruht die Klappe 68 auf von den Stirnwänden 11 bzw. 12 nach innen vorkragenden Anschlägen 71 auf, die ihrerseits in einem Schlitzsegment 72 verschiebbar und feststellbar sein können. Dadurch lässt sich auch die Breite des Durchlasses 29 auf die Förderleistung des Abluft-Sauggebläses 45 und/oder auf die Durchlässigkeit des Filters 40 derart abstimmen, dass die Strömungsgeschwindigkeit im Durchlass 29 ausreichend hoch ist, um Gewähr für das Ausbleiben einer unerwünschten Pulverablagerung im unteren Bereich der Leitfläche 26 zu bieten.

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Claims

Patentansprüche

1. Kabine für eine elektrostatische Pulver- Beschichtungsanlage, mit einem mit dem Kabineninnenraum in Verbindung stehenden Filter, dessen dem Kabineninnenraum abgekehrte Seite unter der Wirkung eines Unterdruckes steht, und mit einer dem Filter zugeordneten Reinigungseinrichtung, wobei diese und das Filter relativ zueinander bewegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter als in einer an den Kabineninnenraum (21) angrenzenden und mit diesem verbundenen Kammer (30) angeordnete, drehende Filtertrommel (36) ausgebildet ist, wobei eine ortsfeste, die Filtertrommel (36) längs einer Mantellinie überspannende Saugdüse (49) vorgesehen ist, die über einen Abscheider (51) an ein Sauggebläse (54) angeschlossen ist.

2. Kabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (30) und die darin angeordnete Filtertrommel (36) sich im wesentlichen über die Länge der Kabine (10) erstrecken.

3. Kabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (30) unter dem Kabinenboden (25, 26) angeordnet ist.

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4. Kabine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (30) über einen sich im wesentlichen über die Länge der Kabine (10) erstreckenden Durchlass (29) mit dem Kabineninnenraum (21) verbunden ist.

5. Kabine nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabinenboden zwei nach unten zueinander hin konvergierend angeordnete Leitflächen (25, 26) aufweist, dass die untere Längskante (27) der ersten Leitfläche (25) im Abstand oberhalb der unteren Längskante (28) der zweiten Leitfläche (26) angeordnet ist, wobei diese beiden Längskanten (27, 28) den Durchlass (29) begrenzen, und wobei die Filtertrommel (36) unter der ersten Leitfläche (25) angeordnet ist.

6. Kabine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Längskante (27) der ersten Leitfläche (25) im Höhenbereich zwischen der Achse und der untersten Mantellinie der Filtertrommel (36) angeordnet ist.

7. Kabine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung (39) der Filtertrommel (36) derart gewählt ist, dass deren dem Durchlass (29) zugekehrter Abschnitt sich von unten nach oben bewegt.

8. Kabine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugdüse (49) die Filtertrommel (36) auf einer Höhe zwischen deren Achse und deren höchsten Mantellinie überspannt .

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9. Kabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck in der Saugdüse (49) zehn bis zwanzigmal grosser ist als der Unterdruck im Inneren (46) der Filtertrommel (36).

10. Kabine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil (68) der ersten Leitfläche (25)
aufklappbar ausgebildet ist.

11. Kabine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Durchlasses (29) einem Bruchteil des
Durchmessers der Filtertrommel (36) entspricht.

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