DE4315328A1

DE4315328A1 - Verfahren zum Fördern von pulverartigem Material

Info

Publication number: DE4315328A1
Application number: DE19934315328
Authority: DE
Inventors: Joachim Pingel
Original assignee: FARB TEC BESCHICHTUNG
Current assignee: FARB TEC BESCHICHTUNG
Priority date: 1993-05-01
Filing date: 1993-05-01
Publication date: 1994-11-03
Also published as: EP0697003A1; CA2161893A1; WO1994025377A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern von pulver artigem Material, insbesondere von Farbpulver zum Beschichten von Gegenständen, aus einem Lager- und/oder Sammelbehältnis mittels Absaugen aus diesem mit Hilfe einer auf das Material einwirkenden Saugeinrichtung zu einer Materialverarbeitungs station, wobei dem Behältnis Material zusätzlich zu- bzw. nachgeführt und das Material im Behältnis insgesamt einer Vibrationsbewegung unterworfen wird sowie eine Einrichtung zum Fördern von pulverartigem Material, bei der das Behältnis als erster, mit einer Vibrationseinrichtung wirkverbundener Materialsammelbereich ausgebildet ist, die Saugeinrichtung mindestens ein Saugrohr umfalt und dem ersten Materialsammel bereich eine Zuführeinrichtung für eine Materialnachfüllung zugeordnet ist. Unter pulverartigem Material ist mindestens schüttfähiges Festkörpergut zu verstehen.

Aus der Praxis sind nach dem genannten Verfahren arbeitende Anlagen allgemein bekannt. Die Zu- oder Nachführung von Material in das Behältnis erfolgt dabei über eine mit Luft impulsen arbeitende Pfropfenförderung, die relativ kompli zierte Ventil- und Steuertechnik erfordert und zudem im Falle eines Materialwechsels nur mit hohem Aufwand gereinigt werden kann.

Es ist auch eine Vorrichtung bekannt (EP 0 103 745), die aus schließlich dem Entleeren eines mit pulverförmigem Material gefüllten Behältnisses dient. Das Behältnis umfaßt einen mit einer Öffnung versehenen Deckel, durch die ein Saugrohr ver schiebbar in das Behältnis eingeführt ist. Das Behältnis ist so in einer Halterung gelagert, daß das untere Ende des Vor schub- bzw. Saugrohres bei seiner Absenkung in das im Behält nis gelagerte Material in die untere Ecke des Behältnisses ragt. Zusätzlich ist das Behältnis zur Auflockerung des darin gelagerten pulverförmigen Materials mit einem Vibrator wirk verbunden. Um das Saugrohr ist im Abstand ein weiteres Füh rungsrohr angeordnet, durch das Umgebungsluft während des Absaugens des Materials gezogen wird. Dadurch wird das im Bereich der Enden der Rohre liegende Pulver zusätzlich auf ge wirbelt.

Eine weitgehend gleichmäßige Materialmengen-Förderung des im Behältnis gelagerten Materials ist allerdings nicht mit aus reichender Sicherheit möglich, da insbesondere Farbpulver zum Verfestigen neigt und selbst bei bestimmten Frequenzen der Vibrationseinrichtung eine Verfestigung anstatt der ange strebten Auflockerung eintritt. Auch das zusätzliche Ansaugen von Luft über den Abstand zwischen beiden Rohren kann eine gleichmäßige Materialmengen-Absaugung nicht mit Sicherheit gewährleisten.

Des weiteren ist die Reinigung der Saugrohr und Führungsrohr umfassenden Saugeinrichtung bei einem Materialwechsel, z. B. einem Wechsel von Farbpulver relativ aufwendig und damit un produktiv.

Häufig entstehen beim Sprühbeschichten von Gegenständen mit Farbpulvern bedeutende Mengen an nicht an den Gegenständen haften gebliebenes Pulver, das in aller Regel wiederverwend bar wäre. Eine Rückführung dieser Pulvermengen zu dem darge stellten Behältnis ist jedoch nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfah ren zum Fördern von pulverartigem Material, insbesondere zum Fördern von Farbpulver zum Beschichten von Gegenständen, zu schaffen, mit dem eine gleichmäßige Materialförderung aus dem Behältnis gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in dem Behältnis ein Unterdruck er zeugt wird, mittels dessen die Förderung des dem Behältnis zusätzlich zu- bzw. nachzuführenden Materials erfolgt. Damit ist in Erfüllung der Aufgabe eine Nachversorgung des Behält nisses mit Material bei geringem gerätetechnischen Aufwand möglich, wodurch das Behältnis einen eine gleichmäßige Mate rialförderung gewährleistenden Materialfüllstand aufweist.

Dies ist bei besonders niedrigem gerätetechnischen Aufwand dadurch erreichbar, daß der im Behältnis angelegte Unterdruck von der Saugeinrichtung erzeugt wird und die Nachführung von Material in das Behältnis durch einen auf den zweiten Ma terialsammelbereich wirkenden Abflußstrom erfolgt.

Der zweite Materialsammelbereich kann mit einem zusätzlichen, zu dem Behältnis hingerichteten Luftstrom beaufschlagt wer den, der die Nachführung des Materials bei lang ausgeführten Rückführungsleitungen unterstützt, ohne dabei den im Behält nis herrschenden Unterdruck aufzuheben. Dazu muß dieser Druckluftstrom in seinem Volumen entsprechend geringer di mensioniert sein als der über die Saugeinrichtung erzeugte Unterdruck-Luftstrom im Behältnis. Damit ist auch dann eine Nachführung von Material zum Behältnis erreicht, wenn die Widerstände innerhalb der Rückführungsleitungen, z. B. durch große Länge derselben, erhöht sind.

Um eine gleichmäßige Materialförderung aus dem Behältnis zu unterstützen, kann die vertikale Komponente der Vibrations bewegung eine vertikale, im Resonanzbereich, und zwar im so genannten statistischen Resonanzbereich, des beschleunigten Materials liegende Beschleunigung auf das Material ausüben, durch die das Material ohne Agglomeratbildung hervorragend aufgelockert bzw. fluidisiert, d. h. zum Fließen gebracht wird. Dadurch ist nicht nur eine kontinuierliche Absaugung gewährleistet, sondern auch das Einbringen des Saugrohres in das Behältnis ist gegenüber bekannten Fördereinrichtungen maßgeblich erleichtert. Ein weiterer, sich aus genannter Maß nahme ergebender Vorteil besteht darin, daß die Saugeinrich tung, speziell das Saugrohr konstruktiv einfach und ohne zu sätzliche Hilfsvorrichtungen ausgeführt werden kann, wodurch eine Reinigung der Saugeinrichtung bei einem Materialwechsel, insbesondere einem Farbwechsel von Farbpulver, besonders schnell, einfach und problemlos möglich ist, so daß sich er forderliche Umrüstzeiten maßgeblich verringern lassen.

Vorteilhafterweise kann die vertikale Komponente der Vibra tion das Material mit Beschleunigungswerten im Bereich von 1,5 bis 5 g beschleunigen. Damit ist eine besonders "fließen de" Auflockerung der maßgeblichen, d. h. der die Saugöffnung des Saugrohres direkt umgebenden Bereiche des im Behältnis gelagerten Materials möglich, wodurch die gleichmäßige und kontinuierliche Förderung von Material aus dem Behältnis unter praktischen Gesichtspunkten noch sicherer und somit z. B. eine qualitativ hochwertige Beschichtung von Gegenstän den mit Farbpulver erreichbar ist, da eine Förderung von Material bei geringem Luftanteil und ohne zusätzliche Zer stäuberluft und damit eine wesentlich verbesserte Aufladung möglich wird.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis über die Zuführeinrichtung mit mindestens einem zweiten Materialsammelbereich wirkverbunden ist, von dem infolge eines im Behältnis herrschenden Unterdruckes Material in dieses nachgeführt wird. Somit wird das Behältnis ständig mit Material nachversorgt, so daß immer ausreichend Material vorhanden ist, insbesondere um die Ansaugöffnung der Saugeinrichtung herum, wodurch eine gleichmäßige Material förderung mit hoher Sicherheit gewährleistet ist, da das An saugen von Nebenluft praktisch ausgeschlossen ist.

Der zweite Materialsammelbereich kann ein Material-Rückge winnungssammelbereich zur Aufnahme von von der Materialverar beitungsstation nicht benötigten Materialien und/oder ein Frischmaterialsammelbereich, d. h. ein weiteres, z. B. als Originalgebinde bereitgestelltes Behältnis sein.

Eine Aufnahmeeinrichtung, die eine in einem Rahmen gelagerte Abstellfläche für das Behältnis umfaßt, kann nach Art eines Zwei-Masse-Systems aufgebaut sein, wobei die Abstellfläche federnd am Rahmen und die Vibrationseinrichtung federnd an der Abstellfläche gelagert ist. Durch diese spezielle Ausbil dung der Lagerung für das Behältnis lassen sich die zur Auf lockerung benötigten vertikalen Beschleunigungswerte über die vertikale Vibrationskomponente mit hoher Sicherheit erreichen und die während der Förderung des Materials aus dem Behältnis entstehenden Masseunterschiede des gefüllten Behältnisses weitgehend kompensieren. Vorzugsweise erfolgt die federnde Lagerung zwischen Vibrationseinrichtung und Abstellfläche über im wesentlichen vertikal ausgerichtete Gummipuffer und die federnde Lagerung zwischen Abstellfläche und Rahmen über im wesentlichen horizontal ausgerichtete Gummipuffer.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen oder -möglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung des in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles hervor. Die dargestellte Figur zeigt eine Seitenansicht einer Einrichtung zum Fördern von pulverartigem Material aus einem Behältnis.

Eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver fahrens umfaßt eine Aufnahmeeinrichtung 7 für ein mit pulver artigem Material 12 gefülltes Behältnis 1. Das Behältnis 1 ist mit einem Deckel 13 dichtend verschlossen. Durch den Deckel 13 ist abgedichtet ein Saugrohr 4 einer Saugeinrich tung 3 in das Behältnis 1 eingebracht, und zwar so, daß die Ansaugöffnung des Saugrohres 4 vollständig von Material 12 umgeben ist. Weiterhin ist im Deckel 13 mindestens eine Zuführeinrichtung 2 dichtend eingebracht, deren Öffnung in das Behältnis 1 ragt und deren anderes Ende mit mindestens einem zweiten nicht dargestellten Materialsammelbereich 6 wirkverbunden ist. Dieser kann zum Beispiel ein Material- Rückgewinnungsbehältnis und/oder aber ein weiteres, Frisch material enthaltendes Behältnis sein.

Das Behältnis 1 ist mit seiner Bodenfläche auf eine Abstell fläche 9 der Aufnahmeeinrichtung 7 gestellt wobei die Ab stellfläche 9 in einem Rahmen 8 federnd gelagert ist. Die Abstellfläche 9 ist ebenfalls federnd mit einer Vibrations einrichtung 10 verbunden. Die federnde Anordnung der Vibra tionseinrichtung 10 an der Abstellfläche 9 wird über im we sentlichen vertikal ausgerichtete Gummipuffer 11 realisiert, wogegen die federnde Lagerung zwischen Abstellfläche 9 und Rahmen 8 über im wesentlichen horizontal ausgerichtete Gummi puffer 14 erfolgt. Somit ergibt sich eine Aufnahmeeinrichtung 7, die nach Art eines Zwei-Masse-Systems aufgebaut ist, wobei von der Vibrationseinrichtung 10, vorzugsweise ein vertikal eingebauter Kolbenvibrator, auf das Behältnis 1 und damit das Material 12 eine vertikale Beschleunigung auf das Material 12 übertragen wird. Die Beschleunigungswerte der vertikalen Kom ponente der Vibration auf das Material erreichen Werte im Bereich von 1,5 bis 5 g, so daß das im Behältnis 1 gelagerte Material 12 hervorragend aufgelockert wird. Diese Beschleuni gungswerte liegen im Resonanzbereich des beschleunigten Ma terial, speziell dem sogenannten statistischen Resonanzbe reich. Somit wird ein "Fliesen" des Material 12 erreicht. Dadurch ist es möglich, daß im Behältnis ausschließlich Un terdruck anliegt, der über die Saugeinrichtung 3 erzeugt wird. Diese Unterdruck ermöglicht die Nachförderung von Ma terial aus dem zweiten Materialsammelbereich 6, so daß eine gleichmäßige Entnahme von Material 12 aus dem Behältnis 1 ge währleistet ist.

Ein weitere Vorteil besteht darin, daß das Saugrohr 4 sehr einfach ausgeführt werden kann, da durch die ausgezeichnete Auflockerung des Materials 12 zusätzliche Einrichtungen zum Fluidisieren des Materials 12 nicht erforderlich sind. Somit ist insbesondere bei einem Materialwechsel die Saugeinrich tung 3 und das Saugrohr 4 schnell und problemlos zu reinigen.

Besonders vorteilhaft ist es außerdem, die Ansaugöffnung des Saugrohres 3 in geringem Abstand über den Behältnisboden an zuordnen, so daß die erforderlichen Vibrationskräfte klein gehalten werden können und demzufolge relativ klein dimen sionierte preisgünstigere Vibratoren eingesetzt werden können.

Bezugszeichenliste

1 - Behältnis
2 - Zuführeinrichtung
3 - Saugeinrichtung
4 - Saugrohr
5 - erster Vertikalsammelbereich
6 - zweiter Vertikalsammelbereich
7 - Aufnahmeeinrichtung
8 - Rahmen
9 - Abstellfläche
10 - Vibrationseinrichtung
11 - Vertikal ausgerichtete Gummipuffer/Federelemente
12 - Material
13 - Deckel
14 - Horizontal ausgerichtete Gummipuffer/Federelemente

Claims

1. Verfahren zum Fördern von pulverartigem Material, insbe sondere von Farbpulver zum Beschichten von Gegenständen, aus einem Lager- und/oder Sammelbehältnis mittels Absau gen aus diesem mit Hilfe einer auf das Material einwir kenden Saugeinrichtung zu einer Materialverarbeitungs station, wobei dem Behältnis Material zusätzlich zu- bzw. nachgeführt und das Material im Behältnis insgesamt einer Vibrationsbewegung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behältnis (1) ein Unterdruck erzeugt wird, mittels dessen die Förderung des dem Behältnis (1) zusätzlich zu- bzw. nachzuführenden Materials erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der im Behältnis (1) an gelegte Unterdruck von der Saugeinrichtung (3) erzeugt wird und die Nachführung von Material (12) in das Behält nis (1) kontinuierlich durch einen auf einen zweiten Ma terialsammelbereich (6) wirkenden Abflußstrom erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der zweite Materialsammelbereich (6) mit einem zusätzlichen, zu dem Behältnis (1) gerich teten Luftstrom beaufschlagt wird, der die Nachführung des Materials ohne Beeinträchtigung des im Behältnis (1) herrschenden Unterdrucks unterstützt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die ver tikale Komponente der Vibrationsbewegung eine vertikale, im Resonanzbereich des beschleunigten Materials (12) liegende Beschleunigung auf das Material ausübt, durch die das Material (12) aufgelockert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die vertikale Komponente der Vi bration das Material (12) mit Beschleunigungswerten im Bereich von 1,5 bis 5 g beschleunigt.

6. Einrichtung zum Fördern von pulverartigem Material, ins besondere von Farbpulver zum Beschichten von Gegenstän den, aus einem Lager- und/oder Sammelbehältnis mittels Absaugen aus diesem mit Hilfe einer auf das Material ein wirkenden Saugeinrichtung zu einer Materialverarbeitungs station, wobei das Behältnis als erster, mit einer Vibra tionseinrichtung wirkverbundener Materialsammelbereich ausgebildet ist, die Saugeinrichtung mindestens ein Saug rohr umfaßt und dem ersten Materialsammelbereich eine Zu führeinrichtung für eine Materialnachfüllung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis (1) über die Zuführeinrichtung (2) mit mindestens einem zweiten Materialsammelbereich (6) wirk verbunden ist, von dem infolge eines im Behältnis (1) herrschenden Unterdruckes Material (12) in dieses nach führbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß der zweite Materialsammel bereich (6) ein Material-Rückgewinnungssammelbereich und/oder ein Frischmaterialsammelbereich ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufnahmeeinrich tung (7), die eine in einem Rahmen (8) gelagerte Abstell fläche (9) für das Behältnis (1) umfaßt nach Art eines Zwei-Masse-System aufgebaut ist, wobei die Abstellfläche (9) federnd am Rahmen (8) und die Vibrationseinrichtung (10) federnd an der Abstellfläche (9) gelagert ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die federnde Lagerung zwischen Vibrationseinrichtung (10) und Abstellfläche (9) über im wesentlichen vertikal ausgerichtete, als Gummipuffer (11) ausgebildete Federelemente und die federnde Lagerung zwischen Abstellfläche (9) und Rahmen (8) über im we sentlichen horizontal ausgerichtete, als Gummipuffer (14) ausgebildete Federelemente erfolgt.