DE4446798A1 - Luftzufuhrgerät einer Pulverbeschichtungsanlage - Google Patents
Luftzufuhrgerät einer PulverbeschichtungsanlageInfo
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/14—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
- B05B7/1404—Arrangements for supplying particulate material
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- B05B7/14—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
- B05B7/1404—Arrangements for supplying particulate material
- B05B7/1472—Powder extracted from a powder container in a direction substantially opposite to gravity by a suction device dipped into the powder
Description
Die Erfindung betrifft ein Luftzufuhrgerät in einer
Pulverbeschichtungsanlage gemäß Anspruch 1.
Aus der EP 0 184 994 B2 ist die Verwendung eines
Schalldämpfers als Luftzerstäuberdüse in einem
Pulverbehälter bekannt. Die EP 0 452 635 B1 zeigt eine
Injektorvorrichtung in einer Pulverbeschichtungsanlage.
Bei Injektoren gelangt oft Beschichtungspulver,
insbesondere während der Reinigung mittels Druckluft
und bei pulsierendem Pulverförderbetrieb, entgegen der
Luftströmungsrichtung rückwärts in die Luftleitungen.
Dieses Pulver kann bis zu einem Steuergerät des
Injektors zurückverfolgt werden. Das
Beschichtungspulver lagert sich in Nischen und an
scharfen Ecken ab. Solche Pulververschmutzungen
innerhalb der Kanäle der Injektorvorrichtung und der
daran angeschlossenen Luftleitungen sowie der an die
Luftleitungen angeschlossenen Geräte sind unerwünscht,
da sie die Funktionsfähigkeit beeinträchtigen.
Pulverablagerungen in den Luftkanälen und Luftleitungen
können sich von Zeit zu Zeit lösen und werden dann von
der Druckluft als Pulverbatzen auf das zu beschichtende
Objekt gesprüht und bilden dort Beschichtungsfehler.
Die Injektorvorrichtungen müssen bei einem
Pulverwechsel (Wechsel von einer Pulversorte auf eine
andere Pulversorte) sehr sorgfältig gereinigt werden,
da sonst Pulverreste des ersten Pulvers das später
verwendete andere Pulver verunreinigen. Für eine solche
Reinigung muß normalerweise die ganze
Injektorvorrichtung auseinandergenommen und mit
Druckluft gereinigt werden. Für einen schnellen
Farbwechsel ist es wünschenswert, daß nur noch der
Injektor ausgeblasen zu werden braucht, ohne daß die
ganze Injektorvorrichtung auseinandergenommen wird.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein
Eindringen von Beschichtungspulver in
Luftzufuhrleitungen entgegen der Luftzufuhrrichtung
derart zu verhindern, daß ein schneller Farbwechsel
möglich ist und keine Beschichtungsfehler auftreten.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die
Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den
Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die
Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform
als Beispiel beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 schematisch eine Injektorvorrichtung
teilweise im Axialschnitt, mit zwei
Luftzufuhrgeräten nach der Erfindung, im
folgenden "Pulversperre" genannt,
Fig. 2 einen vergrößerten Axialschnitt durch
eine der beiden Pulversperren, welche in
Pulverkanäle oder Pulverleitungen als
Zwischenstück eingesetzt werden kann, um
ein Eindringen von Pulver entgegen der
Luftzufuhrrichtung zu verhindern.
Anstelle von "Pulversperre" ist auch die Bezeichnung
"Rückflußbarriere" möglich. In der vorliegenden
Beschreibung wird das Wort "Kanäle" stellvertretend für
jede Art von Strömungsweg verwendet, beispielsweise
auch für Bohrungen, Rohre, Schläuche.
Die in Fig. 1 dargestellte Injektorvorrichtung hat ein
Injektorgehäuse 2, in welchem ein Pulverkanal 4 und ein
Pulveransaugkanal 6 rechtwinkelig zueinander gebildet
sind, welche an ihren einander zugewandten Enden durch
einen winkelförmigen Übergangskanal 8 strömungsmäßig
miteinander verbunden sind. Die radial äußere Wand 10
des winkelförmigen Übergangskanals 8 verläuft
bogenförmig stufenlos von seinem einem Winkelschenkel
12 zu seinem anderen Winkelschenkel 14. In den einen
Winkelschenkel 12 mündet stufenlos ein sich in
Strömungsrichtung stufenlos verengender
kegelstumpfförmiger Endabschnitt 16 des
Pulveransaugkanals 6. Der Pulverkanal 4 hat an seinem
stromaufwärtigen Anfang einen in Strömungsrichtung
stufenlos konisch enger werdenden Anfangsabschnitt 18,
welcher sich stufenlos an den anderen Winkelschenkel 14
anschließt. An den Anfangsabschnitt 18 schließt sich
axial und stufenlos ein zylindrischer Kanalabschnitt 20
des Pulverkanals 4 an, dessen Querschnitt gleich groß
ist wie der Querschnitt des sich konisch verengenden
Anfangsabschnitts 18 an seinem stromabwärtigen Ende. An
den zylindrischen Abschnitt 20 schließt sich
stromabwärts ein in Strömungsrichtung stufenlos
kegelförmig weiter werdender Kanalabschnitt 22 des
Pulverkanals 4 an. Der Pulverkanal 4 ist durch ein Rohr
24 gebildet, welches in das Injektorgehäuse 2
eingeschraubt ist und bei Verschleiß ausgetauscht
werden kann.
In den Übergangskanal 8 ragt eine axial gegen den
stromaufwärtigen Anfangsabschnitt 18 des Pulverkanals 4
gerichtete Injektordüse 26, die über eine Pulversperre
28 an eine nicht dargestellte Druckluftleitung zur
Zufuhr von Druck-Förderluft 30 strömungsmäßig
angeschlossen ist. Diese Förderluft 30 strömt von der
Injektordüse 26 in den Pulverkanal 2 und erzeugt dabei
im Übergangskanal 8 einen Unterdruck oder Sog, durch
welchen Pulver aus einem nicht dargestellten
Pulverbehälter durch den Pulveransaugkanal 6 in den
Pulverkanal 4 gesaugt wird und dann zusammen mit der
Förderluft 30 durch den Pulverkanal 4 zu einer nicht
dargestellten Pulversprühvorrichtung strömt.
In dem Rohr 24 sind mehrere Durchgangsbohrungen 32
gebildet, welche schräg zur Pulverströmungsrichtung in
den sich erweiternden Kanalabschnitt 22 des
Pulverkanals 4 münden und radial außerhalb des Rohres
24 durch einen Ringraum 34 miteinander in
Strömungsverbindung sind, welcher durch ein
Filterelement 36 aus mikroporösem Material gefüllt ist,
das als Pulversperre dient. Das mikroporöse Material
kann Sinterbronze, gesintertes Aluminium oder
gesinterter Kunststoff, z. B. Polyäthylen, oder ein
anderes Material sein. Das Filterelement 36 umgibt den
Pulverkanal 4 koaxial. Die Durchgangsbohrungen 32 sind
am stromabwärtigen Ende des Ringraumes 34 gebildet. Der
stromaufwärtige Anfang des Ringraumes 34 ist durch eine
zu ihm radiale Bohrung 38 im Injektorgehäuse 2 direkt
oder über eine zweite Pulversperre 28 an eine nicht
dargestellte Druck-Zusatzluftleitung für die Zufuhr von
Zusatzluft 42 strömungsmäßig angeschlossen. Der
Ringkanal 34 und damit auch das Filterelement 36 haben
die hohlzylindrische Form einer Buchse. Die Zusatzluft
42 strömt radial und axial durch das Material des
Filterelements 36.
Die beiden Pulversperren 28 und das ebenfalls als
Pulversperre verwendete Filterelement 36 verhindern,
daß Pulver entgegen der Strömungsrichtung der
Förderluft 30 und der Zusatzluft 42 aus dem Pulverkanal
4 einschließlich des Übergangskanals 8 in die
Luftkanäle der Förderluft 30 und der Zusatzluft 42
stromaufwärts des Injektorgehäuses 2 gelangt. Die
Pulversperre 28 der Zusatzluft 42 und das Filterelement
36 sind als zwei alternative Möglichkeiten gedacht, da
eines von beiden bereits ausreicht, ein Eindringen von
Pulver aus dem Pulverkanal 4 in den Zusatzluft-
Luftkanal zu verhindern. Da kein Pulver in die
Zufuhrkanäle oder Zufuhrleitungen der Förderluft 30
oder Zusatzluft 42 gelangen kann, braucht die
Injektorvorrichtung bei einem Pulverwechsel nicht
auseinander genommen zu werden, sondern es genügt ein
Spülen der komplett montierten Injektorvorrichtung
mittels Druckluft, bevor von einer Pulversorte auf eine
andere Pulversorte gewechselt wird. Da alle Kanäle,
welche von Pulver durchströmt werden, stufenlos und
ohne Nischen ausgebildet sind, können sich in der
Injektorvorrichtung keine Pulverpartikel ansammeln,
welche das Reinigen der komplett montierten
Injektorvorrichtung erschweren oder verhindern könnten.
Fig. 2 zeigt im Axialschnitt und in einem größeren
Maßstab als Fig. 1 eine vorteilhafte Ausführungsform
der Pulversperre 28. Sie hat ein rohrartiges
Pulversperre-Gehäuse 50, welches aus einem rohrartigen
ersten Gehäuseteil 52 und einem rohrartigen zweiten
Gehäuseteil 54 besteht, die axial zueinander angeordnet
und mittels einer Gewindeverbindung 56 lösbar
miteinander verschraubt sind. Der erste Gehäuseteil 52
ist mit einer axialen ersten Durchgangsbohrung 58
versehen, die ein Innengewinde 60 hat. Der äußere Teil
der Durchgangsbohrung 58 dient als Kanalanschlußmittel
zum Anschluß einer Schlauchleitung oder einer
Rohrleitung, über welche von einer Druckluftwelle die
Förderluft 30 oder die Zusatzluft 42 zugeführt wird.
Der zweite Gehäuseteil 54 ist becherförmig und hat eine
zylindrische Gehäusemantelwand 70 und an deren einen
Stirnende einen Gehäuseboden 62. Der Gehäuseboden 62
ist mit einer axialen zweiten Durchgangsbohrung 64
versehen, welche sich auch durch einen axialen
Anschlußstutzen 66 des Gehäusebodens 62 hindurch
erstreckt, auf welchem sich ein Außengewinde 68
befindet. Das Außengewinde 68 dient als zweites
Kanalanschlußmittel zum Anschluß des mit Bezug auf die
Strömungsrichtung der Förderluft 30 oder der Zusatzluft
42 stromabwärtigen Endes der Pulversperre 28 an Kanäle
(Injektordüse 26 und/oder Zusatzluftkanäle 38, 34, 32)
im Injektorgehäuse 2.
Im becherförmigen zweiten Gehäuseteil 54 befindet sich
mit Abstand zum Gehäuseboden 62 und zur
zylinderförmigen Gehäusemantelwand 70 ein
becherförmiges Filterelement 36.2 aus mikroporösem
Material. Das mikroporöse Material kann Sinterbronze,
gesintertes Aluminium oder gesinterter Kunststoff, zum
Beispiel Polyäthylen, oder ein anderes Material sein.
Seine Porengröße kann beispielsweise im Bereich
zwischen 5 µm und 80 µm liegen. Die Poren erstrecken
sich durch das gesamte Filterelement 36.2 hindurch,
damit es nur für Druckluft, jedoch nicht für
Beschichtungspulver durchlässig ist. In das
Filterelement 36.2 erstreckt sich axial, von seiner vom
Filterboden 71 abgewandten Stirnseite her, ein Träger
72. Der Träger 72 trägt das Filterelement 36.2 und hat
einen Gewindesockel 74, welcher in das stromabwärtige
Ende des Innengewindes 60 eingeschraubt ist. Der Träger
72 ist mit einer axialen Durchgangsbohrung 78 und mit
von ihr abzweigenden radialen Bohrungen 80 versehen,
welche in einen zylinderförmig länglichen Ringraum 82
münden, welcher zwischen dem Träger 72 und einer
zylindrischen Filtermantelwand 84 des Filterelements
36.2 gebildet ist. Dadurch kann die Förderluft 30 oder
die Zusatzluft 42 über eine sehr große innere
Oberfläche des becherförmigen Filterelements 36.2 in
dieses Filterelement 36.2 eindringen und sowohl radial
als auch axial durch das Material des Filterelements
36.2 hindurchströmen und anschließend aus der gesamten
Außenfläche des Filterelements 36.2 in den Innenraum
des stromabwärtigen Gehäuseteils 54 austreten. Das
becherförmige Filterelement 36.2 ist ohne Träger 72 als
Druckluft-Schalldämpfer im Handel erhältlich und damit
ein preisgünstiger Massenartikel.
Die Pulversperre 28 kann auch in umgekehrter Richtung
verwendet werden, derart, daß nicht die Außenseite,
sondern die Innenseite des becherförmigen
Filterelements 36.2 den abzuschirmenden Pulverraum
(Übergangskanal 8 mit Unterdruckbereich oder
Pulverkanal 4) begrenzt und die Förderluft 30 oder die
Zusatzluft 42 von außen her durch die zweite
Durchgangsbohrung 64 in den zweiten Gehäuseteil 54
einströmt und durch die erste Durchgangsbohrung 58 aus
dem ersten Gehäuseteil 52 ausströmt.
Gemäß einer nicht dargestellten anderen Ausführungsform
kann die Zusatzluft 42 oder eine andere Zusatzluft
durch eine Pulversperre 28 und/oder ein Pulversperren-
Filterelement 36 oder 36.2 hindurch in den Saugbereich
8, welcher durch den Übergangskanal 8 gebildet ist,
eingeleitet werden.
Claims (7)
1. Luftzufuhrgerät einer Pulverbeschichtungsanlage
zur Zufuhr von Luft in einen Raum, der
strömungsfähiges Beschichtungspulver enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Luftzufuhrgerät eine Pulversperre (28) ist,
die ein rohrartiges Gehäuse (50) und mindestens
ein Filterelement (36.2) hat, daß das
Filterelement (36.2) im Gehäuse (50) zwischen zwei
Kanalanschlußmitteln (58, 60, 64, 68) angeordnet
ist, die nur durch das Filterelement (36.2)
hindurch miteinander Strömungsverbindung haben,
und daß das Filterelement (36.2) aus einem
mikroporösen Material besteht, welches nur für
Luft, jedoch nicht für Beschichtungspulver
durchlässig ist und dadurch ein Eindringen von
Pulver, von dem mit Bezug auf die
Pulverzufuhrrichtung stromabwärtigen
Kanalanschlußmittel (64, 66, 68) in das
stromaufwärtige Kanalanschlußmittel (58, 60),
entgegen der Luftzufuhrrichtung verhindert.
2. Luftzufuhrgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Filterelement (36.2) eine zylindrische
Mantelwand (84) hat, deren Material von der Luft
radial und axial durchströmt wird.
3. Luftzufuhrgerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Filterelement (36.2) becherförmig hohl ist und
einen Becherboden (71) hat, der von der Luft im
wesentlichen in Gehäuse-Axialrichtung durchströmt
wird.
4. Luftzufuhrgerät nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Filterelement (36.2) an einem Träger (72)
befestigt ist, welcher im Gehäuse (50) lösbar
befestigt ist und Durchgangsöffnungen (78, 80)
hat, die eine Seite des Filterelements (36.2) mit
nur einem der Kanalanschlußmittel (58, 60)
strömungsmäßig verbinden.
5. Luftzufuhrgerät nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Filterelement (36.2) ein handelsüblicher
Druckluft-Schalldämpfer ist.
6. Luftzufuhrgerät nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse (50) aus zwei axial zueinander
angeordneten und miteinander lösbar verbundenen
Gehäuseteilen (52, 54) besteht, daß das
Filterelement (36.2) von der Gehäuseinnenseite her
an einen der beiden Gehäuseteile (52) angeschraubt
ist und dadurch nur nach Trennung der beiden
Gehäuseteile (52, 54) ausgetauscht werden kann,
daß jeder der beiden Gehäuseteile (52, 54) mit
einem der beiden Kanalanschlußmittel (58, 60, 64,
66, 68) versehen ist.
7. Verwendung des Luftzufuhrgerätes nach einem der
vorhergehenden Ansprüche als Pulversperre im
Luftzufuhrweg (30, 26, 42, 38, 34, 32) einer
Injektorvorrichtung in einer
Pulverbeschichtungsanlage, um zu verhindern, daß
Beschichtungspulver entgegen der
Luftzufuhrrichtung in den Luftzufuhrweg eindringen
kann.
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