DE8536339U1

DE8536339U1 - Beschichtungskabine zum Überziehen der Oberfläche von Werkstücken mit Beschichtungspulver

Info

Publication number: DE8536339U1
Application number: DE8536339U
Authority: DE
Original assignee: Esb Elektrostatische Sprueh- und Beschichtungsanlagen Gf Voehringer 7758 Meersburg De GmbH
Current assignee: Esb Elektrostatische Sprueh- und Beschichtungsanlagen Gf Voehringer 7758 Meersburg De GmbH
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1987-05-21

Description

19.12.1985/m

6 E 28Ö0 · VNR.: 100 986

ESB Elektrostatisohe Sprüh- und Eeschichtungsanlagen G.P.Vöhringer GmbH
Dr.Zimmermann-Str. l8

D-7758 Meersburg

Beschichtungskabine zum Überziehen der Oberfläche von Werkstücken mit Beschichtungspulver

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beschichtungskabine zum überziehen einer Oberfläche von Werkstücken mit Beschichtungspulver, das im Beschichtungsraum der Kabine mittels einer Luftströmung zum Werkstück geführt wird, mit einer Saugeinrichtung zum Absaugen der Kabinenluft durch ein Pilteraggregat mit mehreren in Form eines Flächenfilters ausgebildeten Filterelementen hindurch in einen auf deren Strömungsrückseite angeordneten Reingasraum, der eine Abreinigungsvorrichtung zum zwischenzeitigen Abreinigen der Filterelemente während des Sprühbetriebes aufweist.

Mit der Bezeichnung "Flächenfilter" werden hier ebenflächige Filter mit geringer Dicke bzw. geringer wirksamer Filtertiefe bezeichnet j unabhängig davon, in welcher Form das Filtermaterial selbst angeordnet ist. Die einzelnen wirksamen Filterflächen haben dann von einer Grenzebene des Filteraggregates oder auch eines Filterkörpers bzw. eines Filterelementes her einen verhältnismäßig kleinen Abstand. Im Prinzip können Filterplatten zum Einsatz kommen. In der Regel handelt es sich jedoch um Filterbahnen, aus Papier, Kunststoff oder dergleichen dünnem Filtermaterial, das auch zick-zack-förmig oder wellenförmig gelegt sein kann, um die Wirksame Filterfläche zu vergrößern, ohne den Zugang zu Abreinigungszwecken zu behindern.

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Beispielsweise sind zwei Filterplatten (70) nach der US-A-43 03 417 schräg über einer oberen Innenkante des Beschichtungsraumes angebracht, wobei der dadurch abgeteilte Restraum einen Reingasraum bildet, aus welchem die gefilterte Luft herausgesaugt wird. Dabei ist aber die verfügbare Filterfläche ebenso begrenzt wie die qualitative und quantitative Filterleistung,, und das Auswechseln der hochliegenden plattenförmigen Filterelemente ist erschwert. Beim Farbwechsel muß, wie übrigens bei jeder Pulver-Umstellung, dxe Filterplatte herausgenommen und außerhalb der Kabine gereinigt werden.

Eine selbsttätig arbeitende Abreinigungsvorrichtung für Filterelemente zeigt auch die DE-A-25 ^O 91Ö, die Verwendung eines waagerecht verfahrbaren Filterwagens zum Abreinigen von parallel zueinander lotrecht angeordneten Filtertaschen, die taktweife Druckluftstößen ausgesetzt werden.

Eine andere selbsttätige Abreinigungsvorrichtung zeigt die DE-A-14 07 293, wonach waagerecht angeordnete Blasrohre mit mehreren Düsenöffnungen entlang der Oberfläche von V-förmig angeordneten Sieben oder Flächenfiltern für Entstaubungsanlagen verfahrbar angeordnet sind. Beide Vorrichtungen eignen sich jedoch nicht für den Einsatz in VJiedergewinnungsanlagen von Beschichtungskabinen.

Bekannt ist ferner durch die DE-A-19 51 36l eine Beschichtungskabine, von deren Rückwand ein Reingasraum durch ein lotrecht angeordnetes und zickzackartig gefaltetes Filter abgetrennt ist. Dabei ist jedoch die Filterfaltung des dünnen Filtermaterials derart grob, daß die Gesamtdicke über 15 Prozent der gesamten Kabinentiefe ausmacht. Das Filter kann daher nur grob abgereinigt werden und wird bei jeder Farbumstellung ausgebaut. Es ist zudem sehr instabil und kann nur geringer Druckbelastung ausgesetzt werden.

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Em noch gröber gefaltetes Zickzackfilter, dessen Dicke etwa die halbe Kabinentiefe erreicht und das in einem ausfahrbaren Wagen an der Kabinenrückseite angebracht ist, zeigt die US-A-44 01 445. Das Filter muß zur Reinigung mit dem Filterwagen als Ganzes aus der Kabine herausgefahren werden. Auch dabei ist daher die Reinigung nur umständlich und meist unvollständig zu bewerkstelligen.

Die Erfindung geht aus von der eingangs definierten Pulverbeschichtungskabine und befaßt sich mit der Aufgabe, das Filteraggregwt möglichst raumsparend unterzubringen und so zu gestalten und anzuordnen, daß die Filterelemente einerseits leicht gehandhabt., ein- und ausgebaut, zum anderen aber in ihrer Kabinenhalterung einer gründlichen und porentiefen Reinigung unterzogen werden können, um die verfügbare Einsatzzeit der gesamten Kabine auch bei Farbwechselvorgängen onne Filterwechsel zu steigern.

Zur Lösung dieser Aufgabe sitzen die Filterelemente auswechselbar in einzelnen Rahmenfeldern eines formsteifen Rahmenwerkes, das in einer Aussparung einer zwischen Beschichtungsraum und Reingasraum etwa lotrecht angeordneten Seitenwand angebracht ist, vor der im Beschichtungsraum auf dem Kabinenboden eine Abräumvorrichtung zum Abräumen und Zuführen vcn Uberschußpulver zu einem Pulverbehälter angeordnet ist.

Hier nimmt das Flächenfilter selbst praktisch keinen zusätzlichen Raum ein, versperrt keinen solchen Raum und kann nahezu beliebig groß und widerstandsfähig ausgebildet sein, dadurch läßt sich die Strömungsbelastung steigern und damit auch die Filterleistung. Durch die Anordnung in einzelnen Feldern des Rahmenwerkes wird die Handhabung erleichtert, so daß nach Bedarf ausgewechselt öder für eine besonders gründliche Tiefenreinigung auch die einzelnen Filterelemente zwischenzeitig ausgebaut werden können* Grundsätzlich kann jedoch in den Rahmenfeldern einmal

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während des Betriebes und zum anderen auch in den Betriebspausen die Abreinigung so gestaltet werden, daß die Umstellung auf anderes Pulvermaterial, insbesondere andere Farbtöne ohne Füterausbau vonstatten gehen kann. Dadurch werden die Rüstzeiten beim Farbwechsel ebenso herabgesetzt wie die gesamten Investitionskosten«

Die großflächige Ausbildung des Filteraggregates in einer Seitenwand, insbesondere der Rückwand des Beschichtungsraumes führt zu einer Vergleichmäßigung und Stabilisierung der Strömung des vom Fördergas getragenen Pulvers in der Kabine. Dadurch wird die Pulverkonzentration in der Kabinenluft ebenso vergleichmäßigt wie die schließlich damit erzeugte Pulverdichte der Werkstück-Oberfläche. Da auch die Abräumvorrichtung am Kabinenbodiv/ keinen wesentlichen Raum in Anspruch nimmt, ergibt sich eine besonders raumsparende Bauweise, die lediglich durch eine gewisse Tiefe des hinter der Rückwand vorzusehenden Reingasraumes beeinflußt wird.

Die Handhabung der Filterelemente wie des ganzen Filteraggregates wird ebenso verbessert, wie die Filterleistung gesteigert wird, sofern jedes Filterelement in einer Wechselkassette gefaßt ist. Auf diese Weise wird das Filterelement gegen Beschädigung von außen., auch gegen überlastung durch übergroße Druckdifferenz geschützt. Es kann dann gegebenenfalls vom Beschichtungsraum her quer zu seiner Ebene in ein Feld des Rahmenwerkes eingesetzt und durch Riegelvorrichtungen verspannt im Rahmenwerk festgelegt werden. Durch zickzackförmige oder wellenförmige Faltung der Flächenfilterbahn läßt sich so die wirksame Filterfläche ohne Uberlastungsgefahr außerordentlich steigern.

Eine solche Steigerung wird erfindungsgemäß ferner dadurch erreicht, daß Filterelemente mit Oberfläehen-Membranfiltern eingesetzt werden, die eine luftdurchlässige aussteifende Tragschicht und eine wenigstens einseitig auf dieser angebrachte Oberflächen-Membran aus flexiblem elastisch

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Verformbaren Kunststoff aufweisen, in die eine Vielzahl langgestreckter Durchbrechungen eingeformt sind. Als zweckmäßig hat es sich hierbei erwiesen, wenn die Oberflächen-Membran zur Bildung dünner langgestreckter Fäden zwischen schlitzartigen Durchbrechungen wenigstens eindimensional gereckt ist.

Das hier eingesetzte Oberflächen-Filtermaterial hat den besonderen Vorzugj daß einmal die lichten Weiten der

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Schließlich liegt noch ein Vorteil der

Oberflächen-Membranfilterbahn darin, daß die zum Beschichtungsraum hin liegende Fläche sehr glatt, aber auch gegen mechanische Beanspruchung unempfindlich ist. Das wirkt sich zunächst dahingehend aus, daß größere Pulverkörner fast ausnahmslos abgewiesen werden und an der vornehmlich lotrechten Fläche herabfallen, während kleine Pulverpartikel nur relativ geringen Haft- und Haltekräften ausgesetzt werden. Dies erleichtert wieder die Abreinigung und verbessert die V/irkung der Impuls-Abreinigung, die an sich durch eingangs erwähnte US-PS ¹O 03 &Iacgr;17 für Filterplatten bekannt ist. Dieser gegenüber bringen aber Membranfilter einen neuartigen Effekt dadurch mit, daß die Oberflächenmembran auf den auslösenden Impuls folgenden Nachschwingungen ausgesetzt wird, die zusätzliche Ablöseeffekte mit sich bringen. Vornehmlich durch die verringerten Haftkräfte und die bessere

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Ablösbarkeit der Pulverpartikel ist es daher grundsätzlich möglich, nach der jetzt eingesetzten Impuls-Abreinigung beim ?ärbwechsel auch auf kontrastierende Farben überzugehen.

Zwar ist die Oberflächen-Membran verhältnismäßig widerstandsfähig gegen Verschleiß durch das aufprallende Pulver, der Verschleiß läßt sich aber nach langdauernder Benutzung nicht völlig ausschließen, ebensowenig die Veränderung der Oberflächenstruktur durch Aufrauhen. Um dom entgegenzuwirken verwendet man besonders hochwertige Kunststoffe wie Polytetrafluorethylen (PTFE). Andererseits kann sich die Haftwirkung für kleinere Pulverpartikel mit der Zeit steigern. Damit sich trotz solcher Verschleißerscheinungen die Nutzlebensdauer der einzelnen Filterelemente steigern läßt_ä wird im Beschichtungsraum vor der das Filteraggregat aufnehmenden Rückwand eine zweite Abreinigungsvorrichtung zur Grundreinigung der Filterelemente angebracht.

Erfindungsgemäß bevorzugt wird für diese zweite Abreinigungsvorrichtung die Verwendung eines im Beschichtungsraum längs der Ebene des Filteraggregates hin- und hergehend geführten Abreinigungswagens mit einer Führung für einen lotrecht hin- und hergehend bewegbaren Schlitten mit einer Abreinigungsdüse, deren Bewegungsraum durch eine Leitschale überdeckt ist, die ebenso wie eine vor dem Filteraggregat angeordnete Abschirmung und gegebenenfalls eine besondere Absaugeinrichtung den Abtransport des vom Filter abgelösten Pulvers begünstigt.

Für viele Anwendungen ist eine Grundreinigung durch die zweite Abreinigungsvorrichtung in der Kabine durchaus hinreichend. Diese Grundreinigung erfordert aber einige Zeit, während welcher keine Werkstücke beschichtet werden können. Aus diesem Grunde ist es oftmals zweckmäßig, die Filterelemente mit ihren Schnellwechsel-Kassetten auszutauschen und die ausgebauten Kassetten einer intensiven Reinigung außerhalb der Filterkabine zuzuführen.

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Der Einsatz der ßberflä>h,efi-Meinb*;asi£ilter in Vfechselkassetten hat zudem noch ddn'Votftteiiriitiae'clifc' wenig formsteife Membran in der Kassette abgestützt werden kann, um den großen Anströmdruck von ca. 4 bis 7 bar zu widerstehen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den ünteransprüchen festgehalten und sollen nun ausführlicher erläutert Werden, Die Zeichnung gibt die Erfindung beispielsweise wieder. Es zeigen

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Fig.	2
Fig.	3
Fig.	4
Fig.	5

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ausgebildeter Doppclkabinen_e diese Kabinen in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1 von vorn gesehen, &ldquor;-eine Ansicht dieser Kabinen von links in Fig. 2 gesehen,

einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2, eine Ansicht eines für vier Filterelemente eingerichteten Filteraggregates, die

Fig,6+7 Schnitte durch dieses Filteraggregat nach den Linien VI-VI und VII-VII in Fig. 5 , in größerem Maßstab eine Stelle aus Fig. 7, einen Teilschnitt durch das Filteraggregat und eine vor diesem angebrachte Abschirmung, einen Teilschnitt nach der Linie IX-IX ;n Fig.4, einen weiteren Teilschnitt längs der Linie X-X in Fig.il _mit einer Grundreinigungsvorrichtung, den Antrieb einer Bodenreinigungseinrichtujig und eine vergrößerte Schnittdarstellung nach der Linie XII-XII in Fig. 12.

Die Fig.l bis ¹I zeigen zwei in Längsrichtung aneinandergefügte Kabineneinheiten (1, 2), die jeweils einen Sockelteil (3), einen tunnelförmigen Aufbau (4), einen Gebläseanbau (5) und einen in einer Ausnehmung (6) des Sockelteils (3) angeordneten Pulverbehälter (7) aufweisen.

Fig.	8
Fig.	9
Fig.	10
Fig.	11
Fig.	12
Fig.	13

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Der 'i'unne lauf bau (4) kann an seinen Stirnseiten (10) durch | Schwenktüren (11) ganz oder beiderseitig eines j"

DurchlaufSchlitzes (8) teilweise verschlossen werden.

Jede Kabineneinheit (1,2) weist eine Vorderwand (13) und %

eine Rückwand (I²I) auf, die mit den Stirnseiten (10) den 1

Beschichtungsraum (l8) begrenzen. Eine in der Vorderwand £

(13) vorgesehene Prontöffnung (Ib) ist durch einzelne, Ii

insbesondere verstellbare Wandteile (19,20) unterteilt in 1

einen breiteren Einsprühschlitz (4l) für eine von Hand J

geführte Sprühpistole (42) und zwei schmale Einsprühschlitze \

(43) für automatische Sprühpistolen (44) Fig.H. |

An die Rückwand (14) schließt sich außen der Gebläseanbau |

(5) an, der durch Trennwände (¹Ib) unterteilt ist in einen *

mittleren Reingasnaum (47) und zwei seitliche Gebläseräume | (48). Jeder dieser Gebläseräume (48) ist von außen durch
eine Tür (49) zugängig und nimmt wenigstens ein Sauggebläse
(50) auf» das saugseitig mit dem Reingasraum (47) und

druckseitig mit der Umgebungsluft durch Gitter (51»52) in &iacgr;

Verbindung steht. Der Reingasraum (47) selbst ist durch |

eine weitere Schwenktür (53) von außen zugängig. _e*

In der Rückwand (14) wenigstens einer Kabine ist eine sich |

über deren größten Teil erstreckende Filteraussparung (21) pj

angebracht, die ein plattenförmiges Filteraggregat (35) mit j vier Filterelementen (25) aufweist, die jeweils in durch

den Außenrahmen (17) und Rahmenholme (23) begrenzten I

rechteckförmigen Rahmenfeldern (24) eines Rahmenwerkes (22) ]

angeordnet sind. \

Jedes dieser Filterelemente (25) sitzt in einer als &Iacgr;

Wechselkassette (26) ausgebj". !en Rahmenfassung, die durch i

Riegelvorrichtungen (27) mitofcls einer Randdichtung (28) | abdichtend am Außenrahmen (17) und an den Rahmenhölmen (23)
gehalten wird* Mit einem Rahmenwinkel (29) umschließt die

Kassette jeweils eine wellenförmig gefaltete Filterbahn 1

(30) und hält deren Räder mittels einer Lage (3&Oacgr; eines Vergusses aus aushärtbarem Kunststoff abdichtend und zuverlässig.

Jede Riegelvorrichtung (27) am Außenrahmen (17) und an einem Rahmenholm (23) weist einen Schwenkriegel (3D auf, der mit wenigstens einer seiner beiden Riegelnasen (32) in eine Riegelaussparung (33) der Wechselkassette (26) unter einer Vorspannung eingreift, wie sie durch die elastisch verformbare Randdichtung (28) aufgebracht wird. Dessin einzelne Filterelemente (25) können daher bequem eingesetzt und ausgewechselt werden.

Die hier eingesetzte Filterbahn (30) besitzt nach Fig.8 eine dickere Tragschicht (36; aus Sinterkunststoff, Filz, Vlies, Papier oder dergleichen, auf der einseitig zum Rohgasraum bzw. zum Beschichtungsraum (lö) hin eine dünne Oberflächenmembran (37) aus elastisch verformbarem Kunststoff angebracht ist. Diese Oberflächenmembran ist mit zahlreichen langgestreckten Durchbrechungen versehen, die insgesamt einen verhältnismäßig großen Oberflächenanteil der Filterbahn (30) ausmachen _} aber so eng sind, daß sie auch sehr feine Staubpartikel auffangen können.

Die Tragschicht (36) muß mindestens die gleiche Gasdurchlässigkeit wie die Oberflächenmembran (37) aufweisen, in der Regel ist sie vielfach größer, da ihre Funktion sich im wesentlichen darauf beschränkt, die Oberflächenmembran abzustützen. Die Oberflächenmembran (37) wird in der Regel durch eine Kunststoffolie gebildet, die zunächst mit feinen, etwa kreisförmigen Durchbrechungen versehen und dann übermäßig stark in einer oder mehreren zueinander geneigten Richtungen gereckt wird, so daß sich die Anfangsdurchbrechungen in die Länge ziehen und schlitzartig ausgebildet sind. Die Membran kann nachträglich auf der Tragschicht (36) angebracht werden. Im Prinzip ist es jedoch auch möglich, den Reckvorgang und auch die Lochungsvorgänge auf oder mit der Tragschicht durchzuführen.

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Wenn sich auch grundsätzlich beide Schichten aus den gleichen Grundmaterial herstellen lassen, so kann die Tragschicht doch in der Regal aus weniger hochwertigem Material bestehen. Beide Schichten müssen den von außen einwirkenden Einflüssen widerstehen können, wie sie durch die Verwendung unterschiedlichen Beschiehtungsmaterials und dergleichen bei der Pulverbesehichtung auftreten. Bedeutsam ist aber vor allem die Werkstoffwahl für die Oberflächenmembran (37)j wobei neben der Widerstandsfähigkeit die Festigkeit und Dehnbarkeit von erheblicher Bedeutung sind, um das Recken in zahlreiche sehr feine Pasern zu ermöglichen. Auf diese Weise wird eine besonders hohe Luftdurchlässigkeit bei relativ kleinen lichten öffnungsweiten erzielt. Als bevorzugter Werkstoff für die Oberflächenmembran (37) hat sich Polytetrafluorethylen (PTFE) bewährt.

D'e wellenförmig gefaltete Filterbahn (30) wird gemäß Fig.7 in Richcung des Pfeiles (40) angeströmt. Sie sollte möglichst so versteift und innerhalb der Wechselkassette (26)zusätzlich abgestützt werden, daß keine luftdurchlässigen Teile unmittelbar gegen die Kassettenwandung gedrückt werden.

Zu diesem Zweck sind einmal die in Fig.Y untenliegenden Bogenteile der Wellenbahn durch schalenartige Verstärkungen (38) ausgesteift. Zudem ist zwischen der Filterbahn und der Innenseite der Wechselkassette (2b) ein siebartiges Stützgitter (39) aus Drahtgeflecht oder dergleichen zwischengefügt. Das Stützgitter soll einmal möglichst geringen Strömungswiderstand bieten, und zum anderen aber so formsteif sein, daß die vornehmlich in der Mitte des Filterelementes (25) aufgebrachte Abreinigungskraft geringere Durchbiegung aufnehmen kann.

Wie vor allem die Fig. b und 8 erkennen lassen, ist im normalen Sprühbetrieb auf der Kabinehseite vor dem Filteraggregat (35) eine Abschirmung (55) vorgehängt_} die wenigstens zwei seitliche Randstege (56) und zwischen diesen eingefügte Lamellenblätter (57) aufweist* Deren zum

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Beschichtungsraum (18) hin liegende untere Enden (58) gehen tangential in die lotrechte Grenzebene (59) der Abschirmung über, ihr oberes Ende (60) bildet zur Lotrechten dagegen einen Winkel a von ca. 40°. Zweckmäßigerweise sind jedoch die oberen Endteile (60) entweder in sich verformbar oder um ein Gelenk (6l) schwenkeinstellbar vorgesehen, um diesen Winkel den jeweils herrschenden Betriebsbedingungen anpassen zu können.

Im Sprühbetrieb wird die Luft aus dem Beschichtungsraum (18) gemäß den Strömungslinien (62) durch die Abschirmung (55) hindurchgesaugt und dann annähernd senkrecht auf die Oberfläche der Filterbahn (30) umgelenkt. Dadurch wird einmal die Strömung innerhalb des Beschichtungsraumes leicht ansteigend gestaltet, sodaß nicht am Werkstück haften bleibendes Überschußpulver weit getragen

wird, um die Gleichmäßigkeit des Auftrages zu verbessern. Der verhältnismäßig scharfen Aufwärts-Umlenkung beim Eintritt in die Abschirmung (55) kann jedoch der überwiegende Teil der mitgeführten Pulverpartikel nicht folgen. Diese Teilchen prallen daher vornehmlich auf die Lamellen (57) und fallen von diesen auf den Kabinenboden (67).

Diejenigen Pulverteile, welche die Abschirmung (55) passiert haben, gelangen auf die Außenseite (64) der Oberflächenmembran (37). Diese Partikel können die Oberi'lächenmembran (37) nicht durchdringen, da auch die dort belassenen Durchbrechungen zu eng sind. Sie werden jedoch in der Regel aufgrrnd einer gewissen Oberflächenrauhigkeit und teilweise auch eines formschlüssigen Eingriffs in die Oberfläche angehalten und müssen durch einen zwischenzeitigen Abreinigungsvorgang gelöst werden. Die dabei von rechts in Pig* 8 durch die Filtefbahn (30) hindurch geblasene Abreinigungsluft strömt im wesentlichen gemäß. Pfeil (65) senkrecht durch die Filterbahn hindurch, wird aber in der

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Abschirmung (55) gemäß den Strömungsbahnen (66) nach unten abgelenkt, sodaß die von der Oberfläche (64) abgelösten Pulverteilchen unmittelbar nach unten zum Kabinenboden hin getragen werden»

V/ie Pig. 9 erkennen läßt, dient zur periodischen zwischenzeitigen Abreinigung eine jedem Rahmenfeld zugeordnete Impuls-Abreinigungsvorrichtung (68). Dabei ist jedem Rahmenfeid eine Schirmhäube (69) zugeordnet und aiii Rahmenwerk (22), insbesondere den Rahmenhulmen (23) dicht befestigt. Grundsätzlich können mehrere Schirmhauben (69), etwa durch Trennwände von einem wannenfÖrmigen Teil abgeteilt werden. Es sollte jedoch der den Impulsdruck übertragende Haubenraum (70) möglichst klein gehalten werden. Dieser Raum wird daher durch eine etwa unter 30° zur Filterebene geneigte Seitenwand (71) und eine etwa unter 60° zur Pilterebene geneigte Kopfwand (72) begrenzt. Diese Kopfwand wird zweckmäßigerweise möglichst klein gehalten und über schräge Wände an den Rand des jeweiligen Rahmenfeldes (24) angeschlossen.

Über einer öffnung der Kopfwand (72) ist ein Venturirohr (73) angebracht, das senkrecht zur Kopfwand in den Haubenraum (70) gerichtet ist. Zentrisch zur Achse des Venturirohres (73) ist außen im Reingasraum (47) eine Hochdruck-Blasdüse (74) angeordnet, die über ein Elektromagnetventil (75) an einen Druckluftbehälter (77) angeschlossen ist. Die einzelnen Magnetventile (75) werden zudem durch eine gemeinsame Steuerung in zyklischer Folge betätigt, sodaß mit gleichbleibenden Zeitabständen folgend jeweils eines der Ventile (75) eine vorgegebene Zeitspanne geöffnet wird und rechtzeitig einen Druckluftstoß in das jeweilige Venturirohr (73) gibt. Dieser Druckluftstoß reißt Sekundärluft aus dem Reingasraum (47) mit und erzeugt dadurch einen schlagartigen Druckanstieg im Haubenraum (70), der sich voll auf die einzig begrenzt nachgiebige Wandung,

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nämlich das Filterelement (25) auswirkt. Dank der dargestellten assymmetrischen Konfiguration der Schirmhaube (69) wird auch etwa gleichzeitig auf der ganzen Fläche des Filterelementes (25) maximale Druckbelastung erreicht.

Dieser schlagartige Druckanstieg hat zur Folge, daß neben mehr oder weniger geringer Deformation des Filterelementes auch durch die kleinsten Luftkanäle der Filterbahn eine Vielzahl enger Strömungswege stoßartig durchpustet und durchfegt werden. Dadurch wird das an der der Abschirmung (55) zugewandten Oberfläche (6*1) haftende Pulver losgerissen Und vor oder hinter der Abschirmung (55) in Richtung auf den Kabinenboden (67) nach unten befördert, wo es durch eine Bodenöffnung (78) und eine darunter angebrachte Siebeinrichtung (79) in den Pulverraum (80) des Pulverbehälters (7) fällt. Nach Auflockerung durch eine am Boden des Pulverbehälters angebrachte Fluidisierungseinrichtung (8l) kann unmittelbar von dort das gesiebte und aufgelockerte Pulver durch eine Fördereinrichtung (83) den Sprühpistolen (42, 44) zugeführt werden. Der Pulverbehälter (7) ist auf Rollen verfahrbar und kann insbesondere zum Farbwechsel ausgetauscht werden.

Oberhalb des Filteraggregates (35) und der zugehörigen Filteraussparung (21) ist an der Rückwand (14) eine waagerechte zylindrische Laufschiene (Ö5) angebracht, an der normalerweise die Abschirmung (55) aufgehängt ist. Um eine Grundreinigung zu ermöglichen, wie sie nach langdauernder starker Belastung des Filtermaterials durchgeführt werden sollte, wird an dieser Laufschiene nach Fig. 10 durch oben und unten an dieser angreifende Rollen ein Laufwagen (86) mit einer hängenden Tragarmschale (87) aufgehängt. Diese hat etwa U- oder C-förmigen Querschnitt und ist mit ihrer offenen Seite dem Filteraggregat leicht abdichtend zugewandt. Am unteren Ende dieser etwa U-förmigen Tragarmschale ist ein Saugstutzen (8ö) angebracht, der sich an eine Saugeinrichtung, z. B. einen üblichen Staubsauger anschließen läßt, um den

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Druck in den Raum zwischen der Tragarmschale (87) und dem Filteraggregat (35) unter dem atmosphärischen Druck zu halten. Dadurch läßt sich innerhalb der Tragarmschale (U¹J) herabfallendes Pulver absaugen und weiterfördern.

An dem Laufwagen (86), insbesondere der Tragarmschale (87) sind ferner eine lotrechte Stabführung (89) und ein Druckluftzylinder (90) angebracht, mittels welcher ein Düsenschlitfcen (91) mit einer Hochäruck-Biasdüse (92) ständig auf lotrechter Bahn gemäß Doppelpfeil (9¹O hin- und hergehend gefahren werden kann. Diese Hochdruck-Blasdüse ist an das Betriebs-Druckluftnetz angeschlossen und wird zusätzlich mit dem Laufwagen (86) schrittweise oder kontinuierlich waagerecht hin- und hergehend bewegt. Sie beschreibt also eine Meander-Rechteckbahn oder eine Zickzackbahn. Normalerweise ist die Druckluftdüse (92) senkrecht auf die Pilterbahn gerichtet und spült dann zur Seite hin. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, sie etwas nach schräg unten und damit in Richtung des Hohlraumes der Tragarmschale (87) blasen zu lassen, wodurch das Zusammenwirken mit der Strömung am Saugstutzen (88) gemäß Pfeil (8*1) verbessert wird.

Diese Grundabreinigung kann im Prinzip auch ausschließlich vom Beschichtungsraum (18) her betrieben werden. Die Reinigungswirkung wird aber noch weiterhin verbessert, wenn diese kontinuierliche Grundabreinigung mit der Impuls-Abreinigung aus dem Reingasraum (47) kombiniert wird, da sich dann die periodischen Impuls-Ausstoß- und Lösevorgänge mit dem Abfegen durch die Blasdüse (92) überlagern. Hierzu können auch Impulsdauer und -pausen jeweils unterschiedlich zu den normalen Betriebswerten vorgesehen werden. Auch diese Faktoren lassen sich wiederum selbsttätig periodisch variieren, was ohne weiteres durch eine elektronische Steuerung bewirkt werden kann. Diese läßt sich ebenso wie vergleichbare pneumatische Steuerungen im Reingasraum (47) unterbringen, der durch die Schwenktür (53) von außen zugängig ist.

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Wie Pig* 12 erkennen läßt, ist in dem Pulverbehälter (7) ein Vibrationssieb (79) eingebaut und durch ein Gitter (95) überdeckt j an das sich seitlich zwei luftdurchlässige

§ Platten (96) aus porösem Sinterwerkstoff oder dgl.

anschließen, die eine Fluidisierung des vor den Randbereichen des Filteraggregates (35) herabfallenden Pulvers ermöglichen* Seitlich der beiden Platten (96) ist durch den Kabinenboden hindurch jeweils eine Schwenkwelle (97) hochgeführt, deren Schwenkarm (98) auf der Unterseite eine auswechselbare Steifenbürste (99) trägt.

An jeder Schwenkwelle (97) greifen ein Hubzylinder (101) und ein Schwenkzylinder (102) an, die abwechselnd so betätigt werden, daß die einzelnen Schwenkarme (9H) mit ihren Streifenbürsten (99) im Absenkzustand gemäß Bogenpfeil (100) nach innen geschwenkt, dann angehoben und im Lüftzustand nach außen geschwenkt werden. Die Steuerungen der Zylinder

beider Schwenkwellen (97) sind zudem so aufeinander

abgestimmt, daß sich die beiden Schwenkarme (98) nicht

behindern.

Auf diese Weise wird das ganze sich auf dem Kabinenboden (67) f ansammelnde Sprühpulver über die Bodenöffnung (78) &iacgr;·<&Lgr; den

Pulverbehälter (7) eingebracht. Die Betätigung der Schwenkarme (98) kann grundsätzlich während des gesamten Sprühbetriebes abwechselnd erfolgen. Die Bodenfläche läßt sich also in der Regel dauernd freihalten.

Anstatt mechanisch zu fegen, kann dies auch pneumatisch erfolgen. So läßt sich der ohnehin normalerweise als Hohlkörper ausgebildete Schwenkarm an eine Druckgasquelle anschließen und dann an seiner Unterseite oder auch seitlich der Bürstenstreifen mit einer luftdurchlässigen Wandung, etwa nach Art des Sintermaterials der Platten (96) versehen.

Claims

ESB Elektrostatische Sprüh- und Beschichtungsanlagen G.P. Vöhringer GmbH Dr. Zimmermann-Str. Ib

D-775Ö Meersburg

Beschichtungskabine zum überziehen der Oberfläche von Werkstücken mit Beschichtungspulver

Ansprüche

1.Beschichtungskabine zum überziehen der Oberfläche von Werkstücken mit Beschichtungspulver, das im Beschichtungsraum (18) der Kabine mittels einer Luftströmung zum Werkstück geführt wird, mit einer Saugeinrichtung (50) zum Absaugen der Kabinenlaft aurch ein Filteraggregat (35) mit mehreren in Form eines Fl".chenfilters ausgebildeten Filterelementen (25) hindurch in einen auf deren Strömungsrückseite angeordneten Reingasraum (47), der eine Abreinigungsvorrichtung (73~76) zum zwischenzeitigen Abreinigen der Filterelenente (25) während des Sprühbetriebes aufweist, wobei die Filterelemente (?5) auswechselbar in einzelnen Rahmenfeldern (24) eines formsteifen Rahmenwerkes (22) sitzen, das in einer Aussparung (21) einer zwischen Beschichtungsraum C18) und Reingasraum (47) etwa lotrecht angeordneten Seitenwand (Rückwand 14) angebracht ist, vor der im Beschichtungsraum (18) auf dem Kabinenboden (67) eine Abräumvorrichtung (97-102) zum Abräumen und Zuführen von Überschußpulver zu einem Pulverbehälter (80) angeordnet ist.

2. Beschichtungskabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Filterelement (25) in einer durch Riegelvorrichtungen (31-33) verspannt im Rahmenwerk (?2) festlegbaren Wechselkassette (26) gefaßt ist, die insbesondere vom Beschichtungsraum her quer zu ihrer Ebene in ein Feld (24) des Rahmenwerkes (22) einsetzbar ist*

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3. Beschiehtungskabine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet j daß wenigstens einige Riegelvorrichtungen (31-33) jeweils einen, in einem Rahmenstab (17) gelagerten Schwenkriegel (31) aufweisen, der in eine Aussparung (33) der Filterkassette (26) mindestens eines Fi It ere leine nt es (25) eingreift und vorzugsweise vom Beschichtungsraum (18) her verstellbar ist.

4. Beschiehtungskabine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterkassette (26) einri Rahmenfassung mit U-förmigem Querschnitt hat und den Rand einer zick-zack-förmig gefalteten Flächenfilterbahn (30) insbesondere mittels einer aushärtbaren Masse (3¹O abdichtend umgreift.

5. Beschiehtungskabine zum überziehen der Oberfläche von Werkstücken mit Beschichtungspulver, das im Beschichtungsraum (l8) der Kabine mittels einer Luftströmung zum Werkstück geführt wird, mit einer Saugeinrichtung (50)

\ zum Absaugen der Kabinenluft durch ein Filteraggregat (35)

mit mehreren in Form eines Flächenfilters ausgebildeten Filterelementen (25) hindurch in einen auf deren Strömungsrückseite angeordneten Reingasraum (^7), der eine Abreinigungsvorrichtung (73-76) zum zwischenzeitigen Abreinigen der Filterelemente (25) während des Sprünbetriebes aufweist, wobei die Filterelemente (25) Oberfiächen-Membranfilter (30) mit einer luftdurchlässigen aussteifenden Tragschicht (36) und einer wenigstens einseitig auf dieser angebrachten O'oerflächen-Membran (37) aus flexiblem elastisch verformbaren Kunststoff aufweisen, in die eine Vielzahl langgestreckter Durchbrechungen eingeformt rind.

6* Beschiehtungskabine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen-Mernbran (37) zur Bildung dünner langgestreckter Fäden zwischen schlitzart igen Durchbrechungen wenigstens eindimensional gereckt ist.

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7. Beschichtuhgskabine zum Überziehen der Oberfläche von Werkstücken mit Beschiöhtungspulver, das im Beschichtungsraüm (18) der Kabine mittels einer Lüftströmung zum tferkstück geführt wird, mit einer Saugeinrichtung (50) zum Absaugen der Kabinenluft durch ein Filteraggregät (35) mit mehreren in Form eines Flächenfilters ausgebildeten Filterelementen (25) hindurch in einen auf deren Strömungsrückseite angeordneten Reingasraum &iacgr; i|7 1 _ der eine inrouls-Abreinigung-SYorriohtung (73-76) zum zwischenzeitigen Abreinigen der Filterelemente (25) während des Sprühbetriebes aufweist, wobei die durch jeweils eine zick-zack^förmig gefaltete Oberflächen-Membranfilterbahn (30) gebildeten filterelemente (25) in Wechselkassetten (26) gefaßt sind, die auswechselbar in einzelnen Rahmenfeldern (24) eines formsteifen Rahmenwerkes (22) sitzen, das in einer Filteraussparung (21) einer zwischen Beschichtungsraüm (Ib) und Reingasraum (47) etwa lotrecht angeordneten Rückwand (14) angebracht ist.

8. Beschichtungskabine nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Abreinigungsvorrichtung (69-76) eine das Filter bzw. ein Filterelement (25) auf dessen Reingasseite (47) randdicht und druckfest umschließende Schirmhaube (69) aufweist und dieser eine Vorricntung (73-76) zum intermittierenden Erzeugen eines Druckstoßes innerhalb des zwischen der Schirmhaube (69) und dem Filterelement (25) gebildeten Druckraumes (70) zugeordnet ist.

9. Beschichtungskabine nach Anspruch U₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmhaube (69) zum Einleiten eines mittels einer Druckgasdüse erzeugten verstärkten Druckimpulses in dem Druckraum (70) eine Wandöffnung aufweist, die mit einem zentrisch zur Druekgasdüse (74) angeordneten Venturirohr (73) besetzt ist.

10« Beschichtungskabine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet -, daß die Wandöffnung an der oberen Begrenzung (72) der Schirmhaube (70) angeordnet und die Druckgasdüse (7^) von schräg oben wenigstens auf den mittleren Teil des Filterelementes (25) gerichtet ist*

11. Beschichtungskabine nach einem der Ansprüche B bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmhaube (70) den Querschnitt eines asymmetrischen Firstdaches mit zu seinem oberen Rand hin versetzter Firstkante hat.

12. Beschichtungskabine nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere für eine Zeile oder Reihe nebeneinander angeordnete Schirmhauben (70) durch Querunterteilung einer längslaufenden Schale gebildet sind.

13. Beschichtungskabine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Filterkassette (26) mit ihrem weitgehend starren Einsatzrahmen den Rand der in ihr gehaltenen Filterbahn (30) abdichtend umschließt und Stützelemente zum wenigstens linienweisen Abstützen der Filterbahn (30) aufweist.

1&Iacgr;. Beschichtungskabine nach Anspruch 5, mit einer Mehrzahl insbesondere in Reihen und Zeilen angeordneten Filterelementen (25), dadurch gekennzeichnet, daß die Impuls-Abreinigungseinrichtungen (69-77) der einzelnen Filterelemente (30) zur zyklischen Folgesteuerung an eine gemeinsame Steuereinrichtung angeschlossen sind.

15. Beschichtungskabine nach einem der Ansprüche 5 bis Ik, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Pulverseite vor dem Filteraggregat eine Pulver-Abschirmung (55) angebracht ist, deren insbesondere lamellenförmige Abschirmelemente (57) zusätzlich als Leitelemente zum Ableiten des Reinigungsstosses nach unten insbesondere einstellbar gekrümmt ausgebildet sind.

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l6d Beschichtungskabine zum überziehen der Oberfläche von V/orkstücken mit Beschichtungspulver, das im Beschichtungsraum (l8) der Kabine mittels einer Luftströmung zum Werkstück geführt wird, mit einer Saugeinrichtung (50) zum Absaugen der Käbinenluft durch ein Filteraggregat (35) mit mehreren in Vorm eines Flächenfilters ausgebildeten Filterelementen (25) hindurch in einen auf deren Strömungsrückseite angeordneten Reingasraum (47)> der eine Abreinigungsvorrichtung (69-77) zum zwischenzeitigen Abreinigen der Filterelemente (25) während des Sprühbetriebes aufweist, wobei die Filterelemente auswechselbar in einzelnen Rahmenfeldern (2'0 eines formsteifen Rahmenwerks (22) sitzen, das in einer Aussparung (21) einer zwischen Beschichtungsraum (lö) und Reingasraum (47) etwa lotrecht angeordneten Seitenwand (Rückwand 14) angebracht ist, vor der im Beschichtungsraum (18) eine zweite Abreinigungsvorrichtung (86-92) zur Grundreinigung der Filterelemente (25) und eine Abräumvorrichtung (97-"102) zum Abräumen und Zuführen von Uberschußpulver zu einem Pulverbehälter (80) angeordnet sind.

17. BesohichtUiigskabine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Beschichtungsraum (Ib) längs der Ebene des Filteraggregates (35) hin- und hergehend ein Abreinigungswagen (86) geführt ist und eine Führung (89) für einen lotrecht hin- und hergehend bewegbaren, eine Abreinigungsdüse (92) aufweisenden Schlitten (90) aufweist.

18. Beschichtungskabine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dicht an insbesondere der Kabinenseite des Filteraggregates (35) eine schalenförmige Begrenzung (b7) für den Einwirkungsbereich der bzw. einer Abreinigungsdüse (92) angebracht ist.

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19. BeschichtdngskaMne nach Anspruch 7j dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. einer Abreinigungsdüse (92) eine synchron mit dieser waagerecht verstellbare und deren Bewegungsraum überdeckende lotrechte Leitschale (87) zugeordnet ist, die z,u den jeweils unter Düseneinv/irkung stehenden Flächen, insbesondere lotrechten Palten bzw. Wellen des Filteraggregates (35) hin geöffnet ist,

Üü. Beschichtungskaoine zum überziehen der oberfläche von Werkstücken mit Beschichtungspulver, das im Beschichtungsraum (18) der Kabine mittels einer Luftströmung zum Werkstück geführt wird, mit einer Saugeinrichtung (50) zum Absaugen der Kabinenluft durch ein in Form eines Flächenfilters ausgebildetes Filteraggregat (35) hindurch in einen auf dessen Strömungsrückseite angeordneten Reingasraum (&Iacgr;7), der eine Abreinigungsvorrichtung (73-76) zum zwischenzeitigen Abreinigen des Filteraggregates (35) während des Sprühbetriebes aufweist, wobei das Filteraggregat (35) in einer Aussparung (21) einer zwischen Beschichtungsraum (18) und Reingasraum (47) angeordneten Rückwand (lH) angebracht ist, der zu ihren beiden Seiten im Beschichtungsraum (18) über dem Kabinenboden (67) bewegbare Schwenkarme (98) zum Abräumen und Zuführen von Uberschußpulver zu einem zwischen den Schwenkarmen (9ö) vorgesehenen Pulverbehälter (80) zugeordnet sind.

21. Beschichtungskabine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schwenkarm (9Ö) mit einem inneren Ende an einer dicht an einem Rand der Filteranordnung (35) angeordneten lotrechten Schwenkwelle (97) angebracht ist, die derart motorisch heb- und senkbar vorgesehen ist, daß jeder Schwenkarm (98) beim Einwärtsschwenken über den Kabinenboden (67) streift, von diesem aber beim Rückwärtsschwenken abgehoben ist.

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22. Beschichtungskabine nach Anspruch 20 oder 21, dadurch | gekennzeichnet, daß die Antriebe (101, 102) der Schwenkarme \ (98) periodisch abwechselnd selbsttätig steuerbar ] vorgesehen sind. |

23. Beschichtungskabine nach einem der Ansprüche 20 bis 22, \ dadurch gekennzeichnet, daß jeder biegesteif ausgebildete j Schwenkarm (9Ö) eine Aufnahme für einen auswechselbaren j. Bürstenstreifen (99) aufweist.

24. Beschichtungskabine nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schwenkarm (98) eine
pneumatische Fegeeinrichtung, insbesondere mit einer durch
Druckgas beaufschlagten porösen Wandung aufweist.