DE4242225C2 - Pulverlackpumpe für die Erzeugung und Dosierung eines unter Überdruck fließenden tribofähigen Pulvers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pulverlackpumpe für die Er­ zeugung und Dosierung eines unter Überdruck fließenden tribofähigen Pulvers mit einem Antrieb für die Pumpe so­ wie einem Einlaß und einem Auslaß für das Pulver-Luft- Gemisch, wobei ein feststehendes oberes Gehäuseteil mit einer an seinem unteren Ende angeordneten Zuteilscheibe und ein feststehendes unteres Gehäuseteil mit einer an seinem inneren Ende angeordneten Lagerscheibe vorgesehen ist.

Für die Erzeugung und Dosierung eines fließenden Pul­ ver-Luft-Gemisches sind Fluidbecken bekannt.

Mittels einer Injektorvorrichtung wird Pulver aus dem Fluidbecken gesaugt und der Spritzpistole zugeführt. Die­ se benötigen einen Mindestvorrat von etwa acht Kilogramm Pulver. Das bedeutet, daß nach Beendigung einer Lackie­ rung ein Rest von acht Kilogramm Pulver verbleibt, der aus dem Vorratsbehälter (Fluidbecken) entfernt werden muß, wenn ein anderes Pulver verwendet werden soll. Die­ ses System ist bei Lackierung jeweils geringer Flächen wirtschaftlich nicht einsetzbar, weil für jedes verschie­ dene Pulver ein Rest von acht Kilogramm im Vorratsbehäl­ ter verbleibt, der gegebenenfalls nicht mehr benutzt wer­ den kann.

Aus der DE-PS 38 31 256 ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Fördern von Pulver in einem Gasstrom bekannt mit einem Vorratsbehälter für das Pulver und einer über den Boden des Vorratsbehälters drehbaren Scheibe mit Lochungen zur Aufnahme von Pulver aus dem Vorratsbehälter sowie mit einer Gaszuführleitung und einer Gas-/Pulverabführleitung, deren Enden an einer von dem Pulveraufnahmebereich der Scheibe entfernt liegenden Stelle auf einander gegenüberliegenden Seiten der Scheibe angeordnet sind. Innerhalb des Vorratsbehälters ist eine trichterförmige bis gegen die Scheibe spitz zulaufende Leitfläche für das Pulver vorgesehen. Des weiteren ist ein senkrechter, zylindrischer, von der Scheibe bis zu seiner Schnittkante mit der Leitfläche reichender Schacht vorgesehen, der die Spitze der trichterförmigen Leitfläche berührt. Der Schacht reicht seitlich bis zur Gehäuseinnenwand des Vorratsbehälters.

In der DE-OS 27 28 386 ist eine Vorrichtung zum Dosieren von Schüttgut in pneumatischem Förderstrom mittels einer um eine Achse umlaufenden Scheibe beschrieben. Diese ist teilweise innerhalb einer Schüttgutsäule in einem Vorratsbehälter und zum anderen Teil außerhalb der Schüttgutsäule angeordnet. Sie nimmt bei ihrem Umlauf das Schüttgut in Aussparungen auf und gibt es nach Passieren eines Abstreifers außerhalb der Schüttgutsäule ab. Die Scheibe ist als Lochscheibe mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern kleinen Durchmessers ausgebildet. Der außerhalb der Schüttgutsäule liegende Teil der Lochscheibe ist nach Art einer Lochblende innerhalb einer pneumatischen Förderleitung zwischen je einem ihrer Unter- und ihrer Oberseite anliegenden, zugleich als Abstreifer wirkenden Dichtring angeordnet. Diese Vorrichtung kann so ausgebildet sein, daß die Lochscheibe nur im Bereich eines äußeren ringförmigen Abschnittes die Durchgangslöcher aufweist und daß die Breite des ringförmigen Abschnittes etwas geringer ist als der Durchmesser der Förderleitung.

Aus der GB-PS 1 416 165 ist eine Pulverfördereinrichtung bekannt, bei der in einem zylindrischen Pulvervorratsbehälter eine Art Revolverkopf um eine gemeinsame Drehachse in dem Pulvervorratsbehälter angeordnet ist. In dem Revolverkopf sind parallel zu der Drehachse des Revolverkopfes verlaufende Röhren vorgesehen, in die an ihrem offenen Ende von oben Pulver hineinfallen kann. Die Röhren sind nacheinander in eine Pulverübertragungsstellung drehbar, in der das obere Ende von dem Pulverbehälter abgetrennt und mit einer Gasdruckleitung verbunden wird, während das untere Ende des mit Pulver gefüllten Rohres zu einer Pulver- und Gasabführleitung fluchtend angeordnet ist, so daß das mit Pulver gefüllte Rohr praktisch durch den Gasstrom leergeblasen werden kann.

In der US-PS 4 808 042 ist ein Pulverförderer zum Fördern von gesteuerten Mengen von Pulver in einem Gasstrom einer Überschallplasmasprühpistole beschrieben, bei dem sich in dem im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Pulvervorratsbehälter über dem Boden eine Pulvermitnahmescheibe dreht. Über einen geringen Winkelbereich ist diese Pulvermitnahmescheibe abgedeckt durch einen sich gegen das Innere und nach abwärts neigenden Teil der Behälterinnenwand. Dieser Teil der Innenwand endet an einer in den Behälter vorstehenden Drehspindel. Unterhalb dieser geneigten Innenwandfläche ist in dem Boden des Vorratsbehälters eine Öffnung vorgesehen, in die das von den groben Mitnehmern der sich drehenden Scheiben mitgenommene Pulver befördert wird. Das Pulver fällt somit in einen zweiten kleineren Vorratsbehälter und gelangt infolge der Schwerkraft auf eine zweite drehbare Pulverförderscheibe, auf deren Rand radial ausgerichtete Stege im Abstand voneinander angeordnet sind. Die Stege betimmen dabei im wesentlichen die Verbindung mit einem Führungskanal, durch den die Stege beim Drehen der Scheibe geführt werden, den Hohlraum zwischen sich, der mit Pulver füllbar ist. In einer von der Füllstellung abweichenden anderen Drehstellung der Scheibe ist ein in radialer Richtung der Scheibe gerichteter Gasstrahl vorgesehen, der als Pulver in eine Gas-/ Pulvertransportvorrichtung bläst. Die Pulverfördervorrichtung ist verhältnismäßig aufwendig, indem zwei drehbare Scheiben mit entsprechenden Pulverleit- und -zuführvorrichtungen zu diesen Scheiben vorgesehen sein müssen, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Ausfällen erhöht wird. Außerdem muß hierdurch in dem verhältnismäßig großen Raum für Pulver eine entsprechend große Menge an Pulver zur Verfügung stehen, um überhaupt eine Förderung zu ermöglichen. Beim Sprühen von nur kleinen Mengen und häufigem Wechsel der Pulverart geht sodann die gesamte Pulvermenge verloren.

Der Erfindung liegt zum einen die Aufgabe zugrunde, eine Pulverlackpumpe zu entwickeln, die die im Vorratsbehälter enthaltene Menge an Pulver vollständig verarbeiten kann, und zum anderen die Aufgabe, das Pulver-Luftgemisch mit einem Druck von 4 bis 10 bar der Spritzpistole über einen Schlauch aus Polytetrafluoräthylen zuzuführen, um schon auf diesem Wege eine hohe Aufladung des Pulvers zu errei­ chen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß zwischen der Zuteilscheibe des oberen Gehäuse­ teils und der Lagerscheibe des unteren Gehäuseteils eine Dosierscheibe angeordnet ist, die über eine Welle angetrieben ist und mehrere auf einem Kreis verteilt angeordnete Dosierbohrungen aufweist und
daß die Dosierscheibe an ihrer dem oberen Gehäuse­ teil zugewandten Seite eine Gleitscheibe mit Boh­ rungen aufweist, die mit den Dosierbohrungen der Dosierscheibe fluchten.

Auf diese Weise gelangt man zu einer Pulverlackpumpe der vorstehenden genannten Art, die bedienerfreundlich ist und mit der das eingesetzte Pulver insgesamt verbraucht wer­ den kann, die also keinen Vorrat benötigt. Hinzu kommt, daß der Pulverwechsel bzw. der Farbwechsel problemlos mit Hilfe eines Staubsaugers möglich ist.

Hierdurch gelangt man außerdem zu einer Pulverlackpumpe, mit der ein unter Überdruck von 4 bis 10 bar stehendes Pulver-Luftgemisch erzeugt werden kann, wodurch bereits im Zuführungsschlauch zur Spritzpistole eine hohe Aufla­ dung des Pulvers bewirkt wird. Somit wird das Pulver nicht mehr angesaugt und weitgehend drucklos und kaum aufgeladen sondern unter Druck und bereits teilweise auf­ geladen der Spritzpistole zugeführt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Einlaß des oberen Gehäuseteiles mit einem Vorratsbehälter für das tribofähige Pulver und der Auslaß des oberen Gehäuseteiles mit einer Spritzpistole verbun­ den ist.

Des weiteren empfiehlt es sich, daß die Zuteilscheibe im Bereich der Einlaßbohrung einen sich über einen Bereich von etwa 80° erstreckenden nierenförmigen Zuteilschlitz und diesem gegenüberliegend eine Auslaßbohrung aufweist.

Die Zuteilscheibe kann aus Keramik, insbesondere Silici­ um-Carbid bestehen. Die Gleitscheibe kann ähnlich der Zu­ teilscheibe aus Keramik, insbesondere Aluminium-Oxid be­ stehen.

Zweckmäßig ist das untere Gehäuseteil mit einem Druck­ luftanschluß und einem Druckluftkanal versehen, der mit einer Druckluftbohrung der Dosierscheibe fluchtet.

Die Pumpe kann auch so ausgebildet sein, daß der Zuteil­ schlitz und die Abströmbohrung der Zuteilscheibe sowie die Druckluftbohrung der Lagerscheibe und der Druckluft­ kanal des unteren Gehäuseteiles auf Kreisen mit jeweils dem gleichen Durchmesser liegen wie die Dosierbohrungen der Dosierscheibe.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß mit Abstand vom oberen Ende des oberen Gehäuse­ teiles eine Stützscheibe vorgesehen ist und im oberen Ge­ häuseteil in einem Zylinder ein Stützkolben axial beweg­ lich angeordnet ist, der sich gegen die Stützscheibe ab­ stützt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispieles des näheren er­ läutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt längst der Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt längst der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Dosierscheibe,

Fig. 4 eine Ansicht auf die Dosierscheibe gemäß Fig. 3 in Richtung des Pfeiles IV und

Fig. 5 eine Ansicht auf die Dosierscheibe gemäß Fig. 3 in Richtung des Pfeiles V.

Die in der Zeichnung dargestellte Pulverlackpumpe hat ei­ nen oberen Gehäuseteil 1, einen unteren Gehäuseteil 2 und eine zwischen den beiden Gehäuseteilen 1 und 2 angeordne­ te Dosierscheibe 3.

In dem oberen Gehäuseteil 1 ist eine mit dem oberen Ge­ häuseteil 1 fest verbundene Zuteilscheibe 4 vorgesehen, die auf einem Lochkreis einen nierenförmig ausgebildeten Zuteilschlitz 5 aufweist, der sich im dargestellten Aus­ führungsbeispiel über etwa 80° auf dem Teilkreis er­ streckt. Dem nierenförmigen Zuteilschlitz 5 gegenüberge­ lagert ist eine Abströmbohrung 47. Oberhalb des Zuteil­ schlitzes 5 ist eine zylindrische Bohrung 6 vorgesehen, in die ein Vorratsbehälter 7 mit seinem unteren Teil 8 eingesetzt ist. Der Bohrung 6 gegenüberliegend ist eine Auslaßbohrung 9 vorgesehen, an der ein Auslaß 10 angeord­ net ist, der über einen Schlauch 11 zu einer in der Zeichnung nicht dargestellten Spritzpistole führt.

Mit Abstand oberhalb des oberen Gehäuseteiles 1 ist eine Stützscheibe 12 vorgesehen, gegen die sich ein Stützkol­ ben 13 abstützt, der in einer Bohrung 14 axial verschieb­ lich geführt ist und über eine Querbohrung 15 mit Druck zu beaufschlagen ist.

In einer Bohrung 16 am unteren Ende des oberen Gehäuse­ teiles 1 ist die Zuteilscheibe 4 drehfest angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht sie aus Kera­ mik, insbesondere Silicium-Carbid.

Das untere Gehäuseteil 2 hat eine zentrale Bohrung 17, durch die eine Welle 18 geführt ist, die in zwei Lagern 19 und 20 gelagert und in Richtung des Pfeiles c ange­ trieben ist. Am inneren Ende hat die Welle einen Kopf 21 mit zwei Mitnehmerbohrungen 22 und 23, in denen zwei Mit­ nehmerstifte 24 und 25 angeordnet sind. Außerdem ist in dem unteren Gehäuseteil 2 ein Durchlaßkanal 26 mit einem Druckanschluß 27 vorgesehen, der mit Druckluft zu versor­ gen ist.

In einer Bohrung 29 am inneren Ende des unteren Gehäuse­ teiles 2 ist eine Lagerscheibe 30 mit einer Durchlaßboh­ rung 48 drehfest verbunden.

Zwischen der Zuteilscheibe 4 des oberen Gehäuseteiles 1 und der Lagerscheibe 30 des unteren Gehäuseteiles 2 ist die Dosierscheibe 3 mit zwölf Dosierbohrungen 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 angeordnet. Die Dosierscheibe 3 bildet mit der Lagerscheibe 30 eine Gleitfläche 39.

Am oberen Ende der Dosierscheibe 3 ist eine Gleitscheibe 40 angeordnet, die zwölf mit den zwölf Dosierbohrungen 31 bis 38 fluchtende Bohrungen 41, 42 hat. Die Gleitscheibe 40 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Keramik, insbesondere aus Silicium-Carbid.

Die Pumpe ist durch vier auf den Ecken der beiden Pumpen­ gehäuse 1 und 2 angeordnete Schrauben 43, 44, 45, 46 zusam­ mengeschraubt.

Der Stützkolben 13 steht ständig unter einem bestimmten Druck, der durch die Querbohrung 15 unter den Stützkolben 13 gebracht wird, so daß der Stützkolben 13 ständig mit einer bestimmten Kraft in Richtung des Pfeiles d gegen die Stützscheibe 12 drückt und dadurch die Gleitebene 49 zwischen der Zuteilscheibe 4 und der Gleitscheibe 40 so­ wie die Gleitebene 39 zwischen der Lagerscheibe 30 und der Dosierscheibe 3 ständig gegeneinander gepreßt und da­ durch abgedichtet sind.

Der nach dem jeweiligen Abtransport des Pulvers in den Dosierbohrungen 31 bis 38 befindliche Überdruck entweicht in den Zuteilschlitz 5 und bewirkt von hier aus eine Fluidi­ sation des Pulvers 43 im Vorratsbehälter 7.

In Fig. 3 ist die Dosierscheibe 3 in vergrößertem Maß­ stab dargestellt, wobei weitere Einzelheiten veranschau­ licht sind, die in Fig. 1 aus Übersichtsgründen wegge­ lassen sind.

Die Dosierscheibe 3 hat eine zentrale Bohrung 50 zur Auf­ nahme eines im einzelnen nicht dargestellten Zapfens der Welle 18. Außerdem sind in der Dosierscheibe 3 die zwei Mitnehmerbohrungen 22 und 23 dargestellt. Die Dosierboh­ rung 31 hat in ihrem oberen Bereich eine engere Bohrung 31a und in ihrem unteren Bereich eine weitere Bohrung 31b. Die Dosierbohrung 31 ist so ausgebildet, daß von oben her bis etwa in mittlerer Höhe ein rohrförmiger Vor­ sprung 51 gebildet ist. In die untere weitere Dosierboh­ rung 31b ist ein Dosiereinsatz 52 eingesetzt, der an sei­ nem oberen Ende einen rohrförmigen Ansatz 53 hat und in den zylinderförmigen Raum 54 zwischen dem rohrförmigen Vorsprung 51 und der gegenüberliegenden Wand 55 der Do­ sierscheibe 3 unter Belassung eines allseitigen Abstandes hineinragt. In dem Dosiereinsatz 52 ist eine zentrale Einlaßbohrung 56 vorgesehen, von der aus zwei Querbohrun­ gen 57, 58 in den zylinderförmigen Raum 59 zwischen dem rohrförmigen Ansatz 53 und der unteren Dosierbohrung 31b gebildet ist.

Alle zwölf Dosierbohrungen 31 bis 38 sind wie vorstehend dargestellt ausgebildet und haben wie vorstehend be­ schriebene Dosiereinsätze 52.

In Fig. 3 ist in der Dosierbohrung 32 durch die dort eingezeichneten und nicht weiter bezeichneten Pfeile die Strömung der von unten her in Richtung des Pfeiles 60 in den Dosiereinsatz 61 eintretenden Druckluft dargestellt. Diese tritt weiter oben aus dem Labyrinthgang aus und nimmt das in der Bohrung 42 befindliche Pulver 43 mit in Richtung des Pfeiles d durch den Auslaß 10 und den Schlauch 11 zu einer im einzelnen nicht dargestellten Spritzpistole.

Beim Betrieb der in der Zeichnung dargestellten Pumpe rieselt das Pulver 43 aus dem Vorratsbehälter bzw. Fluidbehälter 7 durch die Bohrung 6 des oberen Gehäuseteiles 1, durch den Zuteilschlitz 5 der Zuteilscheibe 4 in die Dosierbohrung 32 der Dosierscheibe 3. Das in der Dosier­ bohrung 32 enthaltene Pulver wird bei Rotieren der Do­ sierscheibe 3 auf dem Teilkreis um einen Bogen von 180° mitgenommen und dann, wenn die Bohrung 32 an die Stelle der Bohrung 31 getreten ist, durch den in der Druckluft­ bohrung 26 herrschenden Druck in Richtung des Pfeiles b nach oben durch die Abströmbohrung 47, die Auslaßbohrung 9 und den Auslaß 10 sowie den Schlauch 11 aus der Pumpe heraus zu einer nicht näher dargestellten Spritzpistole geblasen, während die Welle 18 mittels eines nicht näher dargestellten Antriebes in Richtung des Pfeiles c gedreht wird.

Claims (10)

1. Pulverlackpumpe für die Erzeugung und Dosierung eines unter Überdruck fließenden tribofähigen Pulvers mit einem Antrieb für die Pumpe sowie einem Einlaß und ei­ nem Auslaß für das Pulver-Luft-Gemisch, wobei
ein feststehendes oberes Gehäuseteil mit einer an seinem inneren Ende angeordneten Zuteil­ scheibe und
ein feststehendes unteres Gehäuseteil mit einer an seinem inneren Ende angeordneten Lager­ scheibe vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Zuteilscheibe (4) des oberen Ge­ häuseteils (1) und der Lagerscheibe (30) des unte­ ren Gehäuseteils (2) eine Dosierscheibe (3) ange­ ordnet ist, die über eine Welle (18) angetrieben ist und mehrere auf einem Kreis verteilt angeordne­ te Dosierbohrungen (31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38) auf­ weist und
daß die Dosierscheibe (3) an ihrer dem oberen Ge­ häuseteil (1) zugewandten Seite eine Gleitscheibe (40) mit Bohrungen (41, 42) aufweist, die mit den Dosierbohrungen (31-38) der Dosierscheibe (3) fluchten.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß des oberen Gehäuseteiles (1) mit einem Vorrats­ behälter (7) für das tribofähige Pulver (43) und der Auslaß des oberen Gehäuseteiles (1) mit einer Spritz­ pistole verbunden ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuteilscheibe (4) im Bereich der Einlaßbohrung einen sich über einen Bereich von etwa 80° erstrecken­ den nierenförmigen Zuteilschlitz (5) und diesem gegen­ überliegend eine Auslaßbohrung (9) aufweist.

4. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuteilscheibe (4) aus Keramik besteht.

5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuteilscheibe (4) aus Silicium-Carbid besteht.

6. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitscheibe (40) aus Keramik besteht.

7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitscheibe (40) aus Aluminium-Oxid besteht.

8. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Gehäuseteil (2) mit einem Druckluftanschluß (27) und einem Druckluftkanal (26) versehen ist, der mit einer Druckluftbohrung (31-38) der Dosierscheibe (3) fluchtet.

9. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuteilschlitz (5) und die Ab­ strömbohrung (47) der Zuteilscheibe (4) sowie die Druckluftbohrung (48) der Lagerscheibe (30) und der Druckluftkanal (26) des unteren Gehäuseteiles (2) auf Kreisen mit jeweils dem gleichen Durchmesser liegen wie die Dosierbohrungen (31-38) der Dosierscheibe (3).

10. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit Abstand vom oberen Ende des oberen Gehäuseteiles (1) eine Stützscheibe (12) vorge­ sehen ist und im oberen Gehäuseteil (1) in einem Zy­ linder (14) ein Stützkolben (13) axial beweglich ange­ ordnet ist, der sich gegen die Stützscheibe (12) ab­ stützt.