EP0123967A1 - Sprühkabine für elektrostatische Pulverbeschichtungsanlagen - Google Patents

Sprühkabine für elektrostatische Pulverbeschichtungsanlagen Download PDF

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EP0123967A1
EP0123967A1 EP84103862A EP84103862A EP0123967A1 EP 0123967 A1 EP0123967 A1 EP 0123967A1 EP 84103862 A EP84103862 A EP 84103862A EP 84103862 A EP84103862 A EP 84103862A EP 0123967 A1 EP0123967 A1 EP 0123967A1
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spray booth
booth
booth according
plates
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Gerhard Friedrich Vöhringer
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Esb Elektrostatische Sprueh- und Beschichtungsanlagen Gf Vohringer GmbH
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Esb Elektrostatische Sprueh- und Beschichtungsanlagen Gf Vohringer GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/08—Plant for applying liquids or other fluent materials to objects
    • B05B5/087—Arrangements of electrodes, e.g. of charging, shielding, collecting electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B16/00—Spray booths
    • B05B16/40—Construction elements specially adapted therefor, e.g. floors, walls or ceilings

Definitions

  • the invention relates to a spray booth for electrostatic powder coating systems, the supporting wall of which is composed of individual, possibly attached to a supporting frame, grounded plate elements and provided on the inside with a coating forming a smooth boundary surface.
  • the invention is based on the spray booth specified at the outset and pursues the task of developing this booth in the simplest possible manner in such a way that powder particles are largely prevented from becoming stuck in the corners and cracks of the booth wall, thereby facilitating and accelerating the cleaning of the booth for changing colors.
  • the coating is formed according to the invention by individual sheet-like laminated bodies made of electrically insulating material with a layer thickness of at least 0.5 mm joined together at their edges with a smooth surface.
  • the entire inner surface of the cabin can be designed so smoothly that it can be completely cleaned very quickly with a scraper or vacuum cleaner.
  • Another advantage of the insulating laminate is that the earthing mainly affects the outer surface, but a limited voltage can build up on the inner surface.
  • the inner surface assumes the same polarity of the sprayed powder, with the result that incoming powder particles are repelled, but in any case there is no tendency towards electrostatic adhesion. In this way, the formation of an otherwise up to 10 mm thick powder layer prevented the cabin walls.
  • two otherwise identical powder spray booths 2 and 3 are each rotated by 180 ° to each other eflanscht g. They each have two side walls 5 above a base frame 4 with a spray opening 6 and 7 with a connection opening 8 for a recovery unit 9, each of which has two hanging filter cartridges 11. Like the fan arranged above, these are suspended on one of the two ceiling parts 12, 13. Between these ceiling parts, a slot 14 is formed for the passage of a transport path, on which workpieces can be transported hanging through the two openings 2 and 3 and the connecting shafts 16 within the transport opening 15.
  • the cabin walls are formed by individual metallic profile plate elements 17 which are folded twice at their edges, joined together with their edge parts 18 and through Screws 19 are connected.
  • the plate elements assembled in this way are connected to a plurality of earth connections 21 and together form a self-supporting cabin housing which acts as an earthing cage. However, they can also be attached to a separate support structure.
  • the laterally joined plate elements 17 form a common inner plate 22, which is continuous except for the crack caused by rounding at the connection points, on which a coating 24 of insulating material is applied by means of an adhesive layer 23 made of insulating adhesive.
  • This coating should have a thickness of at least 0.5 mm and can consist of a suitable plastic such as PVC, Teflon, polyethylene or nylon.
  • the overall coating can be formed according to FIG. 4 by foils 25 in the form of individual webs, which either lie close together with their edges along a joint 26, possibly glued, or the edges are connected by a butt weld seam 27.
  • the film itself can also cover unevenness and be rounded in the corners, as can be seen in FIG. 5.
  • There the same film 25 of the coating of a uniform curve 28 is guided along the corner between two plates 171 and 172. In the case of thicker foils, this can possibly be done without support. With thin However, foils should be inserted on the back, separate shaped bodies such as a fillet strip 29, and the adhesive layer 23 is also guided over this curve on the back of the foil.
  • the coating consists of a harder material or has a greater thickness
  • individual flat plates 31 are used, which lie against one another in the same plane in the butt position 26 or are connected by weld seams 27. In the corners, however, they can meet with the end face 32 of a plate as shown in FIG. 6 and be connected by a fillet weld 33.
  • This weld seam like the weld seam 27, can be ground on its exposed outer surface in order to smooth unevenness.
  • fillet strips 34 are used, the ends 35 of which run out in the thickness of the plates 31 and are connected to them by weld seams 36. This is particularly recommended for thicker panels over 1.8 mm, especially in the order of 2.4 mm to 3 mm.
  • the more dimensionally stable the coating itself Under certain circumstances, it can be guided over limited areas without rear support and also contributes to the dimensional stability of the entire cabin housing. Above all, the flatness of the coating increases with its thickness and the dimensional stability of the material used. The more rigid the cabin wall itself, the lower the demands on the dimensional stability of the coating.
  • the actual thickness of the coating changes given the electrical behavior of the layer material, the resistance between the exposed inner surface 37 of the coating and the back of the adhesive layer 23. However, this resistance determines how quickly the voltage absorbed by the inner surface 37 is dissipated to the earth connection 21 'or to what voltage the inner surface 37 can be charged.
  • the inner surface 37 assumes at least to a limited extent the same polarity as the sprayed powder particles during the spraying process. A counter-radiation then builds up on the inner surface 37, which results in a back-spraying, but in any case a rejection of all particles charged with the same polarity or all particles not deposited on the material.
  • the powder deposits thus prevented on the cabin walls in turn contribute to the easier and faster cleaning possibility of the cabin. If all edges are sufficiently rounded, you can get by without a vacuum cleaner and the entire wall can only be cleaned with a scraper, wiper or dgI. clean. But this can be done by a person in a few minutes.

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  • Details Or Accessories Of Spraying Plant Or Apparatus (AREA)
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Abstract

Die Wandung einer Pulver-Sprühkabine zum Pulverbeschichten von Werkstücken ist durch metallische Profilplattenelemente (17, 172) gebildet, die mit Erdungsanschlüssen (21) verbunden sind, so daß die Kabine als Erdungskäfig wirkt. Auf der Kabinen-Innenseite sind mittels einer Klebeschicht (23) eus isolierendem Klebstoff einzelne Folien oder Platten (31) aus wiederum elektrisch isolierendem Werkstoff angebracht, die miteinander und ggf. auch mit in den Ecken anzubringenden Hohlkehlenleisten (34) dus Isolierstoff aneinanderstoßen, etwa durch Schweißnähte (36) verbunden oder glattflächig verklebt sind. Auf diese Weise wird einmal die ganze Innenseite der Kabine gleitflächig ohne Rundungen ausgebildet, was die Reinigung erleichtert, und durch die Isolierung gegenüber dem äusseren geerdeten Kabinenteil wird die Innenseite vom Sprühpulver gleichpolig aufgeladen. Das sich der Kabinenwandung nähernde Pulver wird daher durch elektrostatische Kräfte abgewiesen, bevor es haften kann. Dadurch werden die Ablagerungen an der Kabinenwand stark vermindert.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Sprühkabino für elektrostatische Pulverbeschichtungsanlagen, deren tragende Wandung aus einzelnen, ggf. an einem Traggerüst angebrachten leitfähigen, geerdeten Plattenelementen zusammengesetzt und innen mit einer eine glatte Begrenzungsfläche bildenden Beschichtung versehen ist.
  • Bei elektrostatischen Pulverbeschichtungsanlagen ist es von wesentlicher Bedeutung, daß der Innenraum der Kabine möglichst schnell und gründlich gereinigt werden kann.
  • Dies insbesondere zum Farbwechsel. Man ist daher bestrebt, das Kabinengehäuse aus möglichst glatt aneinandergefügten Blechen zu bilden. Dabei kommen meist an ihren Rändern scharf abgekantete Bleche zur Anwendung, die mit ihren Randflanschen zusammengeschraubt werden. Auch bei noch so scharfer Abkantung bilden sich an den Anschlußstellen stets Ritzen, in welchen sich Restpulver hält. Dies gilt auch für das Zusammennieten und selbst das Anschweißen, da die metallische Schweißstelle verhältnismäßig rauh ist. Die Reinigung der Kabine erfordert dann stets ungewöhnlichen Zeitaufwand. Zwar hat man schon versucht, die Ritzen zwischen den einzelnen Metallteilen ebenso auszuspachteln wie die ganze Innenfläche der Kabine. Da jedoch die Haftfläche zu klein ist, löst sich die Spachtelmasse verhältnismäßig schnell. Dieses Verfahren ist auch insoweit mit einem Unsicherheitsfaktor verbunden, als die Gleichförmigkeit der Beschichtung hinsichtlich ihrer Stärke und ihrer Ebenflächigkeit nur schwer zu gewährleisten ist.
  • Die Erfindung geht aus von der eingangs angegebenen Sprühkabine und verfolgt die Aufgabe, diese Kabine auf möglichst einfache Weise so weiterzubilden, daß ein Festsetzen von Pulverpartikeln in Ecken und Ritzen der Kabinenwandung weitgehend verhindert und dadurch die Reinigung der Kabine zum Farbwechsel erleichtert und beschleunigt wird.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß die Beschichtung durch einzelne an ihren Rändern glattflächig miteinander verbundene flächenhafte Schichtkörper aus elektrisch isolierendem Werkstoff mit einer Schichtstärke von mindestens 0,5 mm gebildet.
  • Es kann so ohne bemerkenswerten Aufwand die ganze Innenfläche der Kabine so glattflächig gestaltet werden, daß sie sich mit Schaber oder Staubsauger sehr schnell vollständig reinigen läßt. Ein weiterer Vorteil der isolierenden Schichtkörper liegt darin, daß die Erdung sich vornehmlich an der Außenfläche auswirkt, an der Innenfläche dagegen sich eine begrenzte Spannung aufbauen kann. Durch das elektrostatische Feld und unmittelbar dort auftreffende Ladungsträger nimmt daher die Innenfläche die gleiche Polarität des versprühten Pulvers an, was zur Folge hat, daß ankommende Pulverpartikel abgestoßen werden, jedenfalls aber keine Tendenz zur elektrostatischen Haftung entsteht. Auf diese Weise wird die Bildung einer sonst bis zu 10 mm dicken Pulverschicht an den Kabinenwänden verhindert.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1 eine Seitenansicht zweier aneinandergeflanschter Pulver-Sprühkabinen,
    • Fig. 2 einen Schnitt durch diese Kabinengruppe längs der Linie II-TI in Fig. 1,
    • Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1,
    • Fig. 4 die Stelle IV aus Fig. 3,
    • Fig. 5 die Ecke V in Fig. 2,
    • Fig. 6 die Ecke VI aus Fig. 3 und
    • Fig. 7 eine Abwandlung der Ausführung Fig. 6, jeweils im Schnitt und in vergrößerter Darstellung.
  • In der Grenzebene 1 sind zwei im übrigen identische Pulver-sprühkabinen 2 und 3 um 180° zueinander verdreht aneinandergeflanscht. Sie weisen jeweils oberhalb eines Grundrahmens 4 zwei Seitenwände 5 mit einer Einsprühöffnung 6 und 7 mit einer Anschlußöffnung 8 für ein Rückgewinnungsaggregat 9 auf, das jeweils zwei hängend angeordnete Filterpatronen 11 besitzt. Diese sind ebenso wie der darüber angeordnete Ventilator an einem der beiden Deckenteile 12, 13 aufgehängt. Zwischen diesen Deckenteilen wird ein Schlitz 14 für die Durchführung einer Transportbahn gebildet, an der Werkstücke hängend innerhalb der Transport- öffnung 15 durch beide Kabinen 2 und 3 und die Anschlußschachte 16 transportiert werden können.
  • Wie am besten aus den Fig. 4 und 6 zu ersehen, sind die Kabinenwandungen durch einzelne metallische Profilplattenelemente 17 gebildet, die an ihren Rändern zweifach abgekantet, mit ihren Randteilen 18 aneinandergefügt und durch Schrauben 19 verbunden sind. Die so zusammengefügten Plattenelemente sind mit mehreren Erdanschlüssen 21 verbunden und bilden zusammen ein als Erdungskäfig wirkendes selbsttragendes Kabinengehäuse. Sie können allerdings auch an einem gesonderten Traggerüst befestigt sein.
  • Wie Fig. 4 erkennen läßt, bilden die seitlich aneinandergefügten Plattenelemente 17 eine gemeinsame und bis auf die durch Rundungen an den Anschlußstellen bedingten Ritze durchgehend ebene Innenplatte 22, auf der mittels einer Klebeschicht 23 aus isolierendem Klebstoff eine Beschichtung 24 aus Isolierstoff aufgebracht ist. Diese Beschichtung sollte wenigstens eine Dicke von 0,5 mm haben und kann aus einem geeignten Kunststoff wie PVC, Teflon, Polyäthylen oder Nylon bestehen. Die Gesamtbeschichtung kann nach Fig. 4 durch Folien 25 in Form einzelner Bahnen gebildet sein, die entweder mit ihren Rändern entlang einer Stoßstelle 26 dicht aneinander liegen, evtl. verklebt sind, oder die Ränder werden durch eine Stoß-Schweißnaht 27 verbunden.
  • Bei dünnen Folien in der Größenordnung von 0,5 mm bis 0,7mm kommen unter Umständen auch Oberlappungsschweißungen in Betracht, aber dann muß wieder für eine Ausdünnung oder Abrundung an dem überstehenden Rand gesorgt werden. Bei dickeren Folien, etwa in der Größenordnung von 1 mm, sollte die Verbindung möglichst in der gleichen Ebene liegen.
  • Dabei kann auch die Folie selbst Unebenheiten überdecken und in den Ecken abgerundet sein, wie dies Fig. 5 erkennen läßt. Dort ist die gleiche Folie 25 der Beschichtung einer gleichförmigen Rundung 28 der Ecke zwischen zwei Platten 171 und 172 entlanggeführt. Dies kann bei dickeren Folien ggf. ohne Abstützung erfolgen. Bei dünnen Folien sollten jedoch, rückseitig gesonderte Formkörper wie eine Hohlkehlenleiste 29 zwischengefügt werden, und auch die Klebeschicht 23 ist auf der Rückseite der Folie über diese Rundung hinweggeführt.
  • Sofern die Beschichtung aus härterem Werkstoff besteht-oder größere Dicke hat, verwendet man einzelne ebene Platten 31, die in der gleichen Ebene in Stoßstellung 26 aneinanderliegen oder durch Schweißnähte 27 verbunden sind. In den Ecken können sie jedoch gemäß Fig. 6 mit der Stirnfläche 32 einer Platte aneinanderstoßen und durch eine Hohlkehlen-Schweißnaht 33 verbunden werden. Diese Schweißnaht kann ebenso wie die Schweißnaht 27 an ihrer freiliegenden Außenfläche überschliffen sein, um Unebenheiten zu glätten.
  • Bei einer anderen Eckverbundung werden gemäß Fig. 7 Hohlkehlenleisten 34 eingesetzt, deren Enden 35 in der Dicke der Platten 31 auslaufen und mit diesen durch Schweißnähte 36 verbunden sind. Dies empfiehlt sich vor allem für dikkere Platten über 1,8 mm, insbesondere in der Großenordnung von 2,4 mm bis 3 mm.
  • Je härter der Beschichtungswerkstoff ist und je größer die Schichtstärke, umso formsteifer ist die Beschichtung selbst. Sie kann unter Umständen über begrenzte Flächen ohne rückseitige Abstützung hinweggeführt werden und trägt auch zur Formbeständigkeit des ganzen Kabinengehäuses bei. Vor allem steigt die Ebenflächigkeit der Beschichtung mit ihrer Dicke und der Formbeständigkeit des verwendeten Werkstoffes. Je formsteifer die Kabinenwandung selbst ist, umso geringere Anforderungen werden an die Formbeständigkeit der Beschichtung gestellt.
  • Mit der tatsächlichen Dicke der Beschichtung ändert sich bei gegebenem elektrischen Verhalten des Schichtwerkstoffes der Widerstand zwischen der freiliegenden Innenfläche 37 der Beschichtung und der Rückseite der Klebeschicht 23. Durch diesen Widerstand ist aber bestimmt, wie schnell die von der Innenfläche 37 aufgenommene Spannung zum Erdanschluß 21' abgeleitet wird bzw. bis zu welcher Spannung die Innenfläche 37 aufgeladen werden kann.
  • Es muß sorgfältig darauf geachtet werden, daß sich nicht aus dem Spannungspotential und der Restleitfähigkeit des Beschichtungswerkstoffes Energien aufbauen, die schlagartig entladen werden können. Wesentlich ist aber, daß beim Sprühvorgang die Innenfläche 37 wenigstens in begrenzter Weise die gleiche Polarität wie die versprühten Pulverteilchen annimmt. An der Innenfläche 37 baut sich dann eine Gegenstrahlung auf, die ein Rücksprühen, jedenfalls aber ein Abweisen aller mit der gleichen Polarität aufgeladenen Teilchen bzw. aller nicht am Werkstoff niedergeschlagenen Teilchen zur Folge hat. Die dadurch verhinderten Pulver-Ablagerungen an den Kabinenwänden tragen wiederum zur erleichterten und schnelleren Reinigungsmöglichkeit der Kabine bei. Wenn nämlich alle Kanten hinreichend abgerundet sind, kommt man unter Umständen selbst ohne Staubsauger aus und kann die ganze Wandung lediglich mit einem Schaber, Wischer oder dgI. reinigen. Dies aber kann eine Person in wenigen Minuten bewerkstelligen.

Claims (9)

1. Sprühkabine für elektrostatische Pulverbeschichtungsanlagen, deren tragende Wandung aus einzelnen, ggf. an einem Traggerüst angebrachten leitfähigen geerdeten Plattenelementen zusammengesetzt und innen mit einer eine glatte Begrenzungsfläche bildenden Beschichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung durch einzelne an ihren Rändern glattfächig miteinander verbundene flächenhafte Schichtkörper (25, 31) aus elektrisch isolierendem Werkstoff mit einer Schichtdicke von mindestens 0,5, mm gebildet ist.
2. Sprühkabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtkörper (25, 31) aus Kunststoff bestehen, der insbesondere aus der Gruppe PVC, Teflon, Polyaethylen und Nylon ausgewählt ist.
3. Sprühkabine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens dickere Schichtkörper (25, 31) aneinanderstoßend verschweißt oder verklebt sind.
4. Sprühkabine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtkörper (25, 31) mittels einer elektrisch isolierenden Klebeschicht (23) auf der Kabinenwandung (17, 22) aufgeklebt sind.
5. Sprühkabine nach einem, der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtkörper (25) durch flexible Folien gebildet sind.
6. Sprühkabinc nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ecken der tragenden Kabinenwandung (17, 22) von der Folie (25) überdeckte, insbesondere durch Formkörper (29) gebildete Hohlkehlen (28) angebracht sind.
7. Sprühkabine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtkörper (25) durch Platten (31) aus weitgehend formbeständigem Werkstoff mit höchstens 3 mm, insbesondere 1,8 mm bis 2,6 mm Dicke gebildet ist.
8. Sprühkabine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (31) in den Kabinenecken rechtwinklig aneinanderstoßend durch eine insbesondere überschliffene Kehlnaht (33) verschweißt sind.
9. Sprühkabine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (31) in den Ecken der Kabine mit ihren Rändern stoßend an mit der Dicke der Platten (31) auslaufenden Iiohlkehlenleisten (34) angefügt, insbesondere mit diesen verschweißt sind (36).
EP84103862A 1983-04-28 1984-04-07 Sprühkabine für elektrostatische Pulverbeschichtungsanlagen Expired EP0123967B1 (de)

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