DE4121455C2

DE4121455C2 - Einrichtung zum Speisen von Pulverbeschichtungsgeräten mit einem Pulver-Luft-Gemisch

Info

Publication number: DE4121455C2
Application number: DE4121455A
Authority: DE
Inventors: Radovan Dipl Ing Talacko; Maximilian Matt
Original assignee: Wagner International AG
Current assignee: Wagner International AG
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1994-10-27
Anticipated expiration: 2011-06-29
Also published as: EP0525303B1; US5294217A; DE59202680D1; DE4121455A1; EP0525303B2; JPH05192630A; EP0525303A1; JPH0817997B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Speisen von Pulver beschichtungsgeräten mit einem Pulver-Luft-Gemisch, wie aus der DE 37 29 728 A1 bekannt.

Bei elektrostatischen Pulverbeschichtungsgeräten muß den Applikatoren, also den Pulversprühpistolen, das Pulver in Form eines Pulver-Luft-Gemisches zugeführt werden, wobei eine möglichst gleichmäßige Verteilung und eine genaue und konstante Dosierung der Pulverpartikel im Pulver-Luft-Strom für eine gleichmäßige Beschichtung von besonderer Bedeutung sind.

Üblicherweise wird hierfür das Beschichtungspulver in spe ziellen Vorratsbehältern aufbereitet. Diese Vorratsbehälter weisen eine Fluidisier- und Fördereinrichtung auf. Ein sol cher Vorratsbehälter ist aus der DE 36 11 039 C1 bekannt. Bei der dort beschriebenen Art von Fluidisier- und Förder einrichtung ist es schwierig, eine genaue Förderung und Dosierung vorzunehmen. Dieser Nachteil wird durch in der Regel lange Förderleitungen vom im allgemeinen sehr großen Pulvervorratsbehälter zum entfernten Pulverbeschichtungs gerät verstärkt. Weiterhin ist es bei dieser und ähnlichen bekannten Einrichtungen nicht möglich, beim Anschluß von mehreren Beschichtungsgeräten an einen einzigen Vorratsbe hälter für jedes Pulverbeschichtungsgerät eine gesonderte Anpassung vorzunehmen, das heißt, Menge und Zusammensetzung des Pulver-Luft-Gemisches auf die jeweiligen Anforderungen abzustimmen.

Aus der DE-OS 21 02 667 ist bei einer Pulver-Rückgewinnungseinrichtung für eine elektrostatische Pulverbeschichtungsanlage die Pulverabscheidung mittels Zyklon bei gleichzeitiger Luftausscheidung bekannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Einrichtung zum Speisen von Pulverbeschich tungsgeräten zu schaffen, mit deren Hilfe es gelingt, Fördergleichmäßigkeit und Dosiergenauigkeit wesentlich zu ver bessern und von einem einzigen Vorratsbehälter aus mehrere Pulverbeschichtungsgeräte bezüglich Durchsatzmenge und Luft anteil des Pulver-Luft-Gemisches voneinander unabhängig zu versorgen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 37 29 705 A1 war zwar bereits bekannt, zur Auf rechterhaltung eines Feuchtigkeits-Sollwertes von Emailpul ver, das bezüglich seiner Temperatur und Feuchtigkeit kon ditioniert ist, dann, wenn dieser Feuchtigkeitsgehalt ab fällt, dem vom Aufbereitungsbehälter kommenden konditionier ten Pulver-Luft-Gemisch in einem Beschichtungsbehälter noch weitere anfeuchtende Fluidisierluft zuzusetzen. Die dort beschriebene Anlage dient jedoch ausschließlich der Einstel lung des Feuchtigkeitsgehaltes und der Temperatur von Email pulver. Im Beschichtungsbehälter erfolgt somit keine Aus scheidung der Luft aus dem zugeführten konditionierten Pul ver-Luft-Gemisch.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß durch Ausscheiden der Luft aus dem ankommenden Pulver-Luft-Gemisch, Fluidisieren und Dosieren des verblei benden Pulvers in einem einem einzelnen Pulverbeschichtungs gerät zugeordneten Dosierbehälter Zusammensetzung und Volu men des Pulver-Luft-Stromes der jeweils gewünschten Be schichtungsqualität angepaßt werden können, trotz dem für mehrere Pulverbeschichtungsgeräte nur ein einziger Vorrats behälter vorgesehen ist. Dabei ist für die Dosiergenauigkeit wesentlich, daß aus dem vom Vorratsbehälter ankommenden Pulver-Luft-Gemisch zunächst die Fluidisierluft ausgeschie den wird, und daß das verbleibenden Pulver dann definiert erneut fluidisiert und dosiert wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus dem relativ kurzen Förderweg vom Dosierbehälter, der bei kleiner Bauform in räumlicher Nähe zum Beschichtungsgerät vorgesehen ist, zum Beschichtungsgerät, wodurch die Förder gleichmäßigkeit wesentlich weniger als bei herkömmlichen langen Förderleitungen beeinträchtigt wird. Nicht zuletzt ermöglicht die Verwendung eines Dosierbehälters den Betrieb eines diesem zugeordneten Pulverbeschichtungsgerätes selbst bei nicht förderndem Vorratsbehälter, zumindest für eine be grenzte, vom Volumen des Dosierbehälters abhängige Zeitspanne.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines bevorzugten, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Speisen von Pulverbeschichtungsgeräten mit einem Pulver-Luft-Gemisch,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Dosierbehälter von Fig. 1,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch den um 90° gedrehten Dosierbehälter von Fig. 2 und

Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch den Dosierbehälter von Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Einrichtung mit einem Vorratsbehälter 1, Förderleitungen 2 und 4, einem Dosierbehälter 3 und einem Pulverbeschichtungsgerät 5. In der Darstellung nach Fig. 1 sind lediglich ein Dosierbehäl ter 3 und ein Pulverbeschichtungsgerät 5 gezeigt, es können jedoch selbstverständlich mehrere solche Dosierbehälter/Be schichtungsgerät-Paare an den Vorratsbehälter 1 angeschlos sen sein. Dabei ist die Förderleitung 4 von Dosierbehälter zu Pulverbeschichtungsgerät in der Regel kurz gegenüber der Förderleitung 2 von Vorratsbehälter 1 zu Dosierbehälter 3.

Kernstück der Einrichtung zum Speisen von Pulverbeschich tungsgeräten mit einem Pulver-Luft-Gemisch ist der in Fig. 2 bis 4 dargestellte Dosierbehälter 3. Fig. 2 bis 4 zeigen verschiedene Ansichten des Dosierbehälters mit Vor richtungen zum

- Ausscheiden der Luft aus dem ankommenden Pulver-Luft Gemisch 10,
- Fluidisieren des verbleibenden Pulvers 11,
- Dosieren des neu erzeugten Pulver-Luft-Gemisches 12 und Weiterfördern des dosierten Pulver-Luft-Gemisches 13.

Im Ausführungsbeispiel ist im Behälterdeckel 14 ein Zyklon 15 untergebracht, mit einer horizontalen Zuführung 16 für das vom Vorratsbehälter kommende Pulver-Luft-Gemisch und einer oberen, eine Verbindung zur Atmosphäre bildenden Öff nung 17 zum Abführen der Luftbestandteile des Pulver-Luft- Gemisches. Der Dosierbehälter 3 weist weiterhin eine Pulver kammer 20 mit einem unteren Pulverauslaß 28 auf, welcher von einer Abdeckglocke 29 überdeckt ist. Der Boden der Pulver kammer 20 wird von der Fluidisiervorrichtung 11 gebildet, die einen Fluidisierboden 31 mit Fluidisierlufteingang 32 an dessen Unterseite umfaßt. Unterhalb dieser Fluidisierein richtung ist eine Dosierkammer 34 mit seitlichem Dosierluft eingang 35 vorgesehen, in deren Innerem eine feinporige, gasdurchlässige Dosierpatrone 36 untergebracht ist. Der Dosierkammer nachfolgend ist die Fördereinrichtung 13 an geordnet, die einen Injektor 38 mit Injektorlufteingang 39 und Austritt 40 für das dosierte Pulver-Luft-Gemisch zum zugeordneten Pulverbeschichtungsgerät aufweist. In der Pul verkammer 20 ist eine Pulverfüllstandsanzeige 21 vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel als pneumatische Höhenüberwachung mit einem Druckrohr 22 und einer Blende 23 im Querschnitt dieses Rohres, an seinem unteren freien Ende ausgeführt ist. Zusätzlich ist der Dosierbehälter 3 mit Halterungen 25, 26 versehen, um ihn in der Nähe des Arbeitsplatzes, beispiels weise an einer Kabinenwand, befestigen zu können.

Die beschriebene Einrichtung arbeitet folgendermaßen:

Das vom Vorratsbehälter 1 kommende Pulver-Luft-Gemisch strömt tangential in den Zyklon 15 ein. Dabei entsteht an der inneren Zyklonwand ein Primärwirbel, durch den unter Einfluß der Zentrifugalbeschleunigung die schweren Pulver teilchen nach unten abgeschieden werden, während die leich ten Luftteilchen in einem engen, aufsteigenden Sekundärwir bel nach oben getragen und durch die Öffnung 17 ausgeschie den werden. Das Pulver wird nachfolgend in der Pulverkammer 20 gesammelt und durch die den Fluidisierboden 31 durchströ mende Fluidisierluft fluidisiert. Das erzeugte Pulver-Luft- Gemisch wird durch die Sogwirkung des Injektors 38 durch den Pulverauslaß 28 nach unten abgezogen. Das Pulver-Luft-Ge misch durchströmt dabei die Dosierkammer 34 entlang der Dosierpatrone 36, durch deren feinporige, gasdurchlässige Wand dem Pulver-Luft-Gemisch über den Dosierlufteingang 35 weitere Luft beigemengt werden kann; das heißt, das Pulver- Luft-Gemisch kann weiter "verdünnt" werden. Die durch den Injektorlufteingang 39 eintretende Förderluft bestimmt die Fördermenge des Pulver-Luft-Gemisches zum zugeordneten Pul verbeschichtungsgerät, und der Pulver-Luft-Strom wird in bekannter Weise zum nahe benachbarten Beschichtungsgerät weitergefördert.

Während des Betriebes wird die Pulverfüllstandshöhe in der Pulverkammer 20 von der Pulverfüllstandsanzeige 21 angege ben. Dabei wird im Falle einer pneumatischen Füllstandsüber wachung von der Blende 23 im Ende des Druckrohres 22 die Füllstandshöhe entsprechend der auf sie einwirkenden Ge wichtskraft des Pulvers erfaßt. Mit vorgegebenen Werten für minimale und maximale Füllhöhe und aufgrund der gemessenen Pulverfüllstandshöhe kann die Förderung des Pulver-Luft- Gemisches vom Vorratsbehälter 1 zum Dosierbehälter 3 ent sprechend der berechneten Differenzen aus gemessener Höhe und Höhengrenzwerten geregelt werden.

In der bisherigen Beschreibung wurde beispielhaft eine be vorzugte Ausführung der Erfindung näher erläutert. Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen der Erfindung denkbar.

Die Reihenfolge, nach dem Ausscheiden der Luft verbleibendes Pulver zuerst zu fluidisieren und daraufhin das erzeugte Pulver-Luft-Gemisch zu dosieren kann durch eine entsprechen de Anordnung der Dosiervorrichtung 12 nach der Ausscheide vorrichtung 10 und vor der Fluidisiervorrichtung 11 umge kehrt werden. Diese Anordnung ergibt für bestimmte Anwen dungszwecke eine besonders exakte Dosierung.

Ferner kann die Pulverfüllstandsanzeige 21 in der Pulver kammer 20 auch kapazitiv, induktiv, mechanisch oder opto elektrisch durch einen transparenten Behälterzylinder erfol gen. Desweiteren kann das dosierte Pulver-Luft-Gemisch an statt mit einem Injektor auch mechanisch mittels Schnecke, Zellenrad oder dergleichen zum zugeordneten Pulverbeschich tungsgerät gefördert werden.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Dosierbehälter 3 unmittelbar ohne eine zwischengeschaltete Förderleitung 4 mit dem Pulverbeschichtungsgerät verbunden. Dies bietet sich besonders bei fest installierten Beschich tungsgeräten an. In diesem Falle ist es auch möglich, den Hochspannungserzeuger des elektrostatischen Pulverbeschich tungsgerätes in oder an dem Dosierbehälter 3 unterzubringen.

Darüberhinaus können alle Bestandteile des Dosierbehälters steck- oder schraubbar miteinander verbunden sein.

Claims

1. Einrichtung zum Speisen von Pulverbeschichtungsgeräten mit einem Pulver-Luft-Gemisch, bei dem das Pulver in einem Pulvervorratsbehälter fluidisiert und das dabei entstehende Pulver-Luft-Gemisch über ein ebenfalls mit einer Fluidisier-Vorrichtung ausgestatteten Zwischen behälter zum Pulverbeschichtungsgerät gefördert wird, wobei der Zwischenbehälter als dem Beschichtungsgerät nahe benachbarter Dosierbehälter (3) ausgebildet ist, der einen Luftausscheider (10), eine Fluidisiervorrichtung (11) und eine Dosiervorrichtung (12) zum Erzeugen eines dosierten Pulver-Luft-Gemisches und eine Fördervorrich tung (13) zum Weiterfördern dieses Pulver-Luft-Gemisches zum Pulverbeschichtungsgerät aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die dem Fluid isierboden (31) nachgeschaltete Dosiervorrichtung (12) eine Pulverdosierkammer (34) aufweist, in der eine Do sierpatrone (36) mit Dosierlufteingang (35) und feinver teiltem Dosierluftauslaß zum Anreichern des Pulver-Luft- Gemisches mit zusätzlicher Luft angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftausscheider (10) ein im Behälter deckel (14) ausgebildeter Zyklon (15) ist, mit einer Zuführung (16) für das vom Vorratsbehälter (1) kommende Pulver-Luft-Gemisch und einer Öffnung (17) zur Atmo sphäre für ausgeschiedene Luft.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidisiervorrichtung (11) im Boden bereich des Behälters (3) untergebracht ist und einen Fluidisierboden (31) mit Fluidisierlufteingang (32) von unten her aufweist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Dosierkammer (34) und dem Fluidisierboden (31) nachgeschaltete Förder vorrichtung (13) aus einem Injektor (38) mit Injektorluft eingang (39) und Austritt (40) besteht, und über diesen Austritt (40) das dosierte Pulver-Luft-Gemisch zum zuge ordneten Pulverbeschichtungsgerät (5) weitergefördert wird.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein den Pulverfüll stand anzeigendes Gerät (22) in einer Pulverkammer (20) zwischen Deckel und Boden des Dosierbehälters (3).

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gerät für die Pulverfüllstands anzeige (22) eine Min/Max-Regeleinrichtung für die För derung des vom Vorratsbehälter (1) kommenden Pulvers auf weist.