DE3538800A1 - Pulverspruehkabine fuer die pulverbeschichtung von werkstuecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pulversprühkabine für die Pulverbeschichtung von Werkstücken, mit einem Boden, einer seitlichen Umgrenzung und einer Decke, mit Applikationsorganen zum Versprühen des Pulvers, mit Mitteln zur Erzeugung eines dem Pulversprüh­ strahl gleichgerichteten Luftstromes, mit einer Luftabsaugvorrichtung mit Restpulverabscheidung und mit einer Restpulver-Rückgewinnungsvorrichtung.

Pulversprühkabinen dieser Art sind bekannt und weisen im allgemeinen einen quadratischen oder recht­ eckigen Grundriß und einen trichterförmigen Boden auf, in dessen tiefster Stelle ein Zulauf zu der Restpulver- Rückgewinnungsvorrichtung angeordnet ist. Nachteilig bei diesen bekannten Pulversprühkabinen ist, daß es durch die kantige Form insbesondere in den Ecken des Inneren der Kabine zu unerwünschten Wirbelbildungen des Pulver-Luft-Stromes kommt, was einer einwandfreien Beschichtung des Werkstückes abträglich ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Wände des trichter­ förmigen Bodens sehr steil geneigt sein müssen, um ein Abrutschen des Restpulvers zu gewährleisten. Dies hat eine unerwünscht große Bauhöhe zur Folge.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Pulversprühkabine der eingangs genannten Art zu schaffen, die die aufgeführ­ ten Nachteile vermeidet, und die insbesondere eine möglichst ungestörte Strömung des Pulver-Luft- Gemisches gewährleistet, die eine zuverlässige und möglichst vollständige Rückführung des Rest­ pulvers in die Restpulver-Rückgewinnungsvorrichtung bietet, und die zugleich eine kompakte Bauform auf­ weist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Pulversprühkabine der eingangs genannten Art, deren seitliche Umgrenzung die Form eines aufrecht stehenden Hohlzylinders hat. Bei dieser Bauform der Kabine kommt es im Bereich der seitlichen Umgrenzung bei einem etwa horizontalen Einströmen des Luft-Pulver-Gemisches in den Hohlzylinder im Bereich der seitlichen Umgrenzung zu einer weitgehend wirbelfreien, etwa tangential verlaufenden Strömung. Diese ergibt eine gleichmäßigere Beschichtung des Werkstückes und vermindert unerwünschte Ablagerungen von Pulver an den Innenseiten und auf dem Boden der Kabine. Zugleich ergibt sich eine sehr stabile Kabine, die sich aus der einem Hohlzylinder eigenen Steifigkeit ergibt. Zugleich ist eine derartige Form relativ einfach herzustellen.

Eine weitere Vereinfachung der Herstellung einer Pulversprühkabine ergibt sich daraus, daß vorgesehen ist, daß der Boden die Form eines flachen Kreisscheibe hat. Die Rückführung des Restpulvers, das sich nicht auf dem zu beschichtenden Werkstück abgesetzt hat, wird erreicht durch einen um den Mittelpunkt des Bodens rotierbaren, ein- oder mehrflügeligen Bodenkratzer zur Förderung des Restpulvers in einen Zulauf der Restpulver-Rückgewinnungsvorrichtung im Boden der Kabine. Hierdurch ergibt sich zum einen eine günstige, geringe Bauhöhe der Kabine und zum anderen eine sehr weitgehende Rückförderung von Restpulver in die Rück­ gewinnungsvorrichtung. Auch das von der oben bereits erwähnten Restpulverabscheidung im Zuge der Luft­ absaugvorrichtung in bekannter Weise durch Abklopfen oder -schütteln auf den Kabinenboden fallende Rest­ pulver wird durch den Bodenkratzer zuverlässig der Rückgewinnungsvorrichtung zugeführt.

Da sich ein wenn auch geringer Teil des Restpulvers an der seitlichen Umgrenzung, d.h. an der Innenwandung und an der Kabinendecke absetzt, ist in einer erweiter­ ten Ausführung ein um die Mittelachse der Kabine rotierbarer, ein- oder mehrflügeliger Decken-, Wand- und Bodenkratzer vorgesehen. Dieser Kratzer ist zweckmäßig jeweils im Mittelpunkt des Bodens und der Decke gelagert und so ausgebildet, daß er bei Rotation um die Mittelachse der Kabine deren sämtliche Wandungen gerade berührt. Um den Beschich­ tungsvorgang nicht zu stören, wird ein derartiger Kratzer vorzugsweise in den ohnehin vorhandenen Beschichtungspausen aktiviert. Das dabei von der Decke und der seitlichen Umgrenzung gelöste Restpulver fällt auf den Boden der Kabine und wird von dort wie oben bereits beschrieben zum Zulauf der Rück­ gewinnungsvorrichtung geführt.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Bodenkratzer bzw. der über den Boden kratzende Teil des allseits wirkenden Kratzers Flügel mit einem gegen die Rotationsrichtung weisen­ den Knick oder Bogen aufweist und daß der Zulauf zu der Reststaub-Rückgewinnungsvorrichtung im Über­ streichungsbereich des Knicks oder Bogens im Boden liegt. Ein derartiger Flügel sammelt das Restpulver, das er vor sich her transportiert, in einem relativ geringen Radiusbereich, so daß ein verhältnismäßig klein bemessener Zulauf zur Rückgewinnungsvor­ richtung völlig ausreichend für eine zuverlässige Funktion ist. Auch hierdurch wird wiederum der Bau­ aufwand für die Kabine vorteilhaft verringert.

Um auch Werkstücke, die sehr unausgeglichene Dimensionen haben, d.h. z.B. sehr lange Werkstücke, in günstiger Weise beschichten zu können, ohne auf die besonderen Vorteile der im Vorangehenden beschriebenen Kabine verzichten zu müssen, kann die seitliche Umgrenzung der Kabine die Form des Außenumrisses mehrerer sich überschneidender Hohlzylinder haben, wobei die Über­ schneidungslänge maximal der Hälfte des Hohlzylinder­ durchmessers entspricht. Dieses bedeutet, daß praktisch mehrere zylindrische Kabinen unter teilweiser Weglassung ihrer seitlichen Umgrenzungen nebeneinander geschaltet werden. Aufgrund dieser Formgebung kann dann auch ohne weiteres jedem hohlzylinderförmigen Teil der Kabine je ein Bodenkratzer oder Decken-Wand- und Bodenkratzer zugeordnet sein, wodurch auch bei einer Nebeneinander­ schaltung wie oben beschrieben eine weitest­ gehende Rückführung von Restpulver in die Rück­ gewinnungsvorrichtung gewährleistet ist. Zu einer Kollision der verschiedenen Kratzer kann es aufgrund des ausreichenden Versatzes der hohlzylinderförmigen Teile und bei entsprechender synchroner Rotation der Flügel nicht kommen.

Zur weiteren Vereinfachung und Verbilligung der Herstellung der Kabine ist vorgesehen, daß der Boden, die seitliche Umgrenzung und die Decke aus einem elektrisch leitenden, einem mit elektrisch leitenden Einlagerungen versehenen oder einem mit einer elektrisch leitenden Oberflächenbeschichtung ver­ sehenen Kunststoff besteht. Einerseits wird so eine wesentliche Verringerung von Kosten und Gewicht der Kabine erreicht, andererseits aber durch die elek­ trisch leitfähige Ausgestaltung aller Wände ein gleich­ bleibend hohes Sicherheitsniveau gewährleistet.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zei­ gen im einzelnen:

Fig. 1 eine Pulversprühkabine gemäß der vorliegenden Er­ findung im horizontalen Schnitt,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Boden der Pulverspühka­ bine,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch die Pulversprühkabine und

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch eine geänderte Aus­ führung der Pulversprühkabine.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist die seitliche Umgrenzung 10 des dargestellten Ausführungsbeispieles der Pulverspüh­ kabine 1 im Querschnitt kreisrund. In der seitlichen Um­ grenzung 10 ist eine seitliche Luftzuführung 5 angeordnet, in deren Mitte ein Applikationsorgan 4 zum Versprühen eines Pulerstrahls 70 liegt. Das Pulver-Luft-Gemisch 6 strömt gegen und um ein zu beschichtendes Werkstück 3, wobei sich in bekannter Weise ein Teil des Pulvers auf dem Werkstück 3 absetzt. Ein anderer Teil des Pulvers ge­ langt zu einer Restpulverabscheidung 2, durch welche Ab­ luft unter Rückhaltung des Restpulvers abgefördert wird. Wegen des Fehlens von dem Innenraum 13 der Kabine 1 zu­ gewandten Ecken oder Kanten der seitlichen Umgrenzung 10 kommt es zu einer vorteilhaften, weitgehend wirbelfreien Strömung des Pulver-Luft-Gemisches.

In Fig. 2 ist wiederum die kreisförmige seitliche Umgren­ zung 10 der Kabine 1 zu erkennen, die nach unten von einem Boden 12 abgeschlossen wird. Unmittelbar über dem Boden 12 rotiert ein Bodenkratzer 91, der aus zwei um den Mittel­ punkt 12′ des Bodens 12 rotierbaren Flügeln besteht. Jeder der beiden Flügel oder Arme des Bodenkratzer 91 ist mit einem Bogen bzw. Knick 91′ versehen, der dazu dient, daß vom Kratzer 91 transportierte Restpulver zu konzen­ trieren und in einen unter dem Überstreichungsbereich des Knicks 91′ im Boden 12 gelegenen Zulauf 83 zur Rückgewin­ nungsvorrichtung zu bringen. Selbstverständlich kann der Bodenkratzer 91 auch mit nur einem oder mehr als zwei Flügeln versehen sein.

Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt durch die Sprühka­ bine 1, aus dem zu ersehen ist, daß der Innenraum 13 der Kabine 1 von einer seitlichen Umgrenzung 10 sowie einer Decke 11 und dem Boden 12 umgeben ist. Im Innenraum 13 der Kabine 1 ist das Werkstück 3 an einer Aufhängung 31 etwa mittig in der Kabine 1 aufgehängt. Durch das Appli­ kationsorgan 4 sowie den Lufteintritt 5 wird der Pulver­ strahl 70 bzw. das Pulver-Luft-Gemisch 6 für die Beschich­ tung des Werkstückes 3 zugeführt, wie bereits oben be­ schrieben. Zur Zurückhaltung von Staub aus der Abluft dient ein Staubabscheider 2, der hier in Form eines von der Decke 11 in den Innenraum 13 der Kabine 1 ragenden Filters realisiert ist. Die staubfreie Abluft wird durch einen Luftauslaß 21 abgefördert. Reststaub 71, der sich auf der Außenseite des Filters 2 abgesetzt hat, wird in bekannter Weise durch intermittierendes Erschüttern des Filters 2 von diesem gelöst und fällt auf den Boden 12, wo er von dem Bodenkratzer 91 erfaßt und zum Zulauf 83 der Rückgewinnungsvorrichtung 8 geführt wird. In der Rück­ gewinnungsvorrichtung 8 wird das Restpulver zunächst in einem Sieb 81 von gröberen Fremdstoffen und Verklumpungen befreit und gelangt dann in einen Sammel- und Vorratsbe­ hälter 82. Von dort wird es über eine Pulverleitung 41 wieder dem Applikationsorgan 4 zugeführt. Der Antrieb des Bodenkratzer 91 erfolgt vorzugsweise durch einen Elektro­ motor 92.

Fig. 4 schließlich zeigt eine erweiterte Ausführung der Sprühkabine gemäß der vorliegenden Erfindung. Zur Verein­ fachung der Darstellung sind alle Einbauten aus dem Innen­ raum 13 der Kabine 1 entfernt. Der wesentliche Unterschied gegenüber dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel be­ steht darin, daß ein Kratzer 93 im Innenraum 13 der Kabine 1 um deren Mittelachse 95 rotierbar angeordnet ist, der zugleich über den Boden 12, die seitliche Umgrenzung 10 und die Decke 11 der Kabine 1 kratzt. Hierdurch werden sämtliche Flächen, an denen sich Restpulver unerwünscht ab­ setzen kann, zuverlässig und gründlich gesäubert. Zugleich wird das gelöste Restpulver wie bereits beschrieben, am Boden 12 der Kabine 1 in den Zulauf 83 zur Rückgewinnungs­ vorrichtung 8 gefördert. Der Kratzer 93 ist zweckmäßig zu­ sätzlich in der Mitte der Decke 11 in einem Lager 94 ge­ lagert und wird vorzugsweise ebenfalls über einen Elek­ tromotor 92 angetrieben. Um einen hindernisfreien Betrieb des Kratzer 93 zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß der bzw. die Filter 2 nach oben durch die zugleich als Luftab­ führung zu verwendende Öffnung 21 aus dem Innenraum 13 der Kabine 1 zu verfahren sind, bzw. daß die Filterflächen in die seitliche Umgrenzung 10 integriert sind.

Claims (8)

1. Pulversprühkabine für die Pulverbeschichtung von Werk­ stücken, mit einem Boden, einer seitlichen Umgrenzung und einer Decke, mit Applikationsorganen zum Versprühen des Pulvers, mit Mitteln zur Erzeugung eines dem Pulver­ sprühstrahl gleichgerichteten Luftstromes, mit einer Luftabsaugvorrichtung mit Restpulverabscheidung und mit einer Restpulver-Rückgewinnungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Umgrenzung (10) der Pulversprühkabine (1) die Form eines aufrechtstehenden Hohlzylinders hat.

2. Pulversprühkabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Boden (12) der Kabine (1) die Form einer flachen Kreisscheibe hat.

3. Pulversprühkabine nach den Ansprüchen 1 und 2, gekenn­ zeichnet durch einen um den Mittelpunkt des Bodens (12) rotierbaren, ein- oder mehrflügeligen Bodenkratzer (91) zur Förderung von Restpulver in einen Zulauf (83) der Restpulver-Rückgewinnungsvorrichtung (8).

4. Pulversprühkabine nach den Ansprüchen 1 und 2, gekenn­ zeichnet durch einen um die Mittelachse (95) der Kabine (1) rotierbaren, ein- oder mehrflügeligen Decken-, Wand­ und Bodenkratzer (93).

5. Pulversprühkabine nach den Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Bodenkratzer (91, 93) Flügel mit einem gegen die Rotationsrichtung weisenden Knick oder Bogen (91′) aufweist, und daß der Zulauf (83) zu der Restpulver-Rückgewinnungsvorrichtung (8) im Über­ streichungsbereich des Knicks oder Bogens (91′) im Boden (12) liegt.

6. Pulversprühkabine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Umgrenzung (10) der Kabine (1) die Form des Außenumrisses mehrerer sich über­ schneidender Hohlzylinder hat, wobei die Überschneidungs­ länge maximal der Hälfte des Hohlzylinderdurchmessers entspricht.

7. Pulversprühkabine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß jedem hohlzylinderförmigen Teil der Kabine je ein Bodenkratzer oder Decken-, Wand- und Bodenkratzer zu geordnet ist.

8. Pulversprühkabine nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (12), die seitliche Um­ grenzung (10) und die Decke (11) aus einem elektrisch leitenden, einem mit elektrisch leitenden Einlagerungen versehenen oder einem mit einer elektrisch leitenden Oberflächenbeschichtung versehenen Kunststoff besteht.