EP0450295A2

EP0450295A2 - Fluidisier- und Fördereinrichtung

Info

Publication number: EP0450295A2
Application number: EP91102456A
Authority: EP
Inventors: Johann Ing. Htl Gruber
Original assignee: Wagner International AG
Current assignee: Wagner International AG
Priority date: 1990-04-04
Filing date: 1991-02-20
Publication date: 1991-10-09
Also published as: JPH0669546B2; KR910018086A; EP0450295A3; US5140935A; JPH04226216A

Abstract

Es wird eine Fluidisier- und Fördereinrichtung für elektrostatische Pulver-Beschichtungsgeräte geschaffen, die aus einem Behälter (10), der an einem Traggestell (11) um 180° verschwenkbar ist, und einem Deckel (12) besteht, an welchem eine Fluidisierplatte (13) angeordnet ist und der von einem Pulverrohr (14) und einem Druckluftrohr (15) durchsetzt wird. In den Behälter (10) wird ein Transportgebinde, etwa ein mit Pulver gefüllter Sack (17), eingesetzt, der Behälter dann mittels des Deckels verschlossen und um 180° verschwenkt, worauf der Fluidisier- und Abführvorgang erfolgt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Fluidisier- und Fördereinrichtung für elektrostatische Pulver-Beschichtungsgeräte.
Bei elektrostatischen Pulver-Beschichtungsgeräten muß den Applikatoren, also den Pulverpistolen, das Pulver in Form eines Pulver-Luft-Gemisches zugeführt werden, wobei eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Pulverpartikel im Pulver-Luft-Strom von besonderer Bedeutung ist. Üblicherweise geht man dabei so vor, daß das in sogenannten Originalgebinden, nämlich Säcke, Fässer, Kartons oder Kunststoffbehälter, antransportierte Pulver zunächst in spezielle Aufbereitungsbehälter geschüttet wird. Diese Aufbereitungsbehälter weisen einen Innenboden in Form einer porösen Platte (Fluidisierplatte), eine Druckluftzufuhr und eine Abführleitung auf. Durch die Druckluft wird das Pulver über der Fluidisierplatte stark aufgelockert und fluidisiert, wobei dann aus dem entstehenden Schwebebett das Pulver-Luft-Gemisch abgeführt und zur Pulverpistole gefördert wird. Das Auflockern und Fluidisieren des Pulvers wird dabei häufig durch Vibratoren erleichtert. Ein Beispiel für einen derartigen Aufbereitungsbehälter offenbart die DE-PS 36 11 039. Ein Nachteil dieser Aufbereitungsbehälter besteht in dem für ihre Reinigung erforderlichen Aufwand, was insbesondere dann zum Tragen kommt, wenn häufige Pulver-Farbwechsel erforderlich sind. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worden, das Pulver unmittelbar aus dem Originalgebinde abzusaugen. So offenbart die EP 0 184 994 eine aus einem Saugrohr und mehreren Druckluftleitungen bestehende, lanzenartige Pulverabsaugvorrichtung, die von oben her in das - vorher geöffnete - Originalgebinde eingeführt wird, das Pulver im Bereich der Mündung des Absaugrohrs fluidisiert und das so fluidisierte Pulver absaugt. Das Originalgebinde kann dabei zur zusätzlichen Auflockerung des Pulvers auf einen Vibrator gestellt werden. Ein spezieller Aufbereitungsbehälter wird also hier eingespart und Farbwechsel sind wesentlich schneller und einfacher durchzuführen. Durch die nur bereichsmäßige Fluidisierung vor der Saugrohröffnung kann es jedoch, insbesondere bei schwierig zu fluidisierenden Pulvern, dazu kommen, daß die Pulververteilung im abströmenden Pulver-Luft-Strom nicht ganz so gleichmäßig ist wie im Fall der eingangs erwähnten Spezial-Aufbereitungsbehältern, bei denen ja über die gesamte Querschnittsfläche des Behälters ein Schwebebett erzeugt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Fluidisiereinrichtung zu schaffen, die einerseits eine optimale Gleichmäßigkeit des abgesaugten Pulver-Luft-Gemisches gewährleistet, andererseits aber trotzdem schnell und einfach zu reinigen ist und damit schnelle Farbwechsel erlaubt. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird zwar ein spezieller Aufbereitungsbehälter verwendet, jedoch ist es nicht erforderlich, das Pulver aus dem Transportgebinde in diesen Aufbereitungsbehälter umzuschütten, vielmehr wird das Transportgebinde in den Behälter eingesetzt und lediglich geöffnet.
Das Pulver kommt somit mit den Wandungen des Aufbereitungsbehälters nicht in Berührung. Die Fluidisierplatte, die Druckluftzufuhr und die Abführleitung sind am abnehmbaren Deckel angeordnet, was ebenfalls den Reinigungsvorgang erleichtert. Trotzdem aber ergibt sich, nach dem Verschwenken des Behälters um 180°, ein Fluidisierungsvorgang, der über die gesamte Querschnittsfläche ein Pulver-Schwebebett gewährleistet, mit der Folge eines sehr gleichmäßigen Pulver-Luft-Gemisches im Abführrohr.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: eine Skizze, teilweise im Vertikalschnitt, einer ersten Ausführungsform, wobei sich der Behälter in seiner Ausgangsposition befindet,
Fig. 2: eine Skizze gemäß Fig. 1, wobei sich jedoch der Behälter in Fluidisierposition befindet,
Fig. 3: eine Ansicht ähnlich Fig. 2 einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 4: eine Ansicht ähnlich Fig. 3 einer dritten Ausführungsform,
Fig. 5: eine Ansicht ähnlich Fig. 3 einer vierten Ausführungsform, und
Fig. 6: eine Ansicht ähnlich Fig. 3 einer fünften Ausführungsform.

Bei der Fluidisiereinrichtung nach Fig. 1 ist ein Behälter 10 vorgesehen, der die Form eines oben offenen Bechers hat. Der Becher 10 ist an einem Traggestell 11 schwenkbar gelagert. Mit 12 ist ein die Öffnung des Behälters 10 verschließender Dekkel 12 bezeichnet, der an seiner dem Inneren des Behälters 10 zugewandten Seite eine sich über die gesamte Querschnittsfläche erstreckende Fluidisierplatte 13 aufweist. Der Deckel 10 wird von einem Pulverabführrohr 14 durchsetzt, wobei dieses Rohr 14 sowohl die Deckeldecke 12a als auch die Fluidisierplatte 13 durchsetzt und nahe benachbart der Fluidisierplatte 13 in den Innenraum des Behälters 10 mündet. Ferner ist am Deckel 12 eine Druckluftzuführleitung 15 angeordnet, die in den Zwischenraum zwischen Deckeldecke 12a und Fluidisierplatte 13 mündet. Schließlich ist eine ringförmige Klemmvorrichtung 16 vorgesehen.
Die Einrichtung von Fig. 1 arbeitet folgendermaßen. In den oben offenen, also vom Deckel 12 befreiten Behälter 10 wird ein Transportgebinde eingesetzt, im vorliegenden Fall ein Sack 17, der mit Pulver 18 gefüllt ist. Der Sack 17 wird dann geöffnet und sein Rand über den unteren Teil der Klemmvorrichtung, nämlich den unteren Klemmring 16a gelegt. Daraufhin wird der obere Teil der Klemmvorrichtung 16, nämlich der Klemmring 16b aufgesetzt, wobei die beiden Klemmringe 16b, 16a durch eine nicht-gezeichnete Einrichtung gegeneinander verspannbar sind, etwa eine Federeinrichtung. Der freie Sackrand ist somit festgeklemmt. Nunmehr wird der Deckel 12 mit Fluidisierplatte 13, Abführrohr 14 und Druckluftzuführung 15 auf den Rand des Behälters 10 aufgesetzt und durch eine - nicht gezeichnete - Verriegelungsvorrichtung am Behälter 10 abdichtend befestigt. Jetzt wird der durch den Deckel 12 verschlossene Behälter 10 in seinem Traggestell 11 um 180° verschwenkt, so daß er die in Fig. 2 dargestellte "Überkopf-Position" einnimmt. Zugleich wird durch die Leitung 15 Druckluft zugeführt, die durch die Fluidisierplatte 13 hindurchdringt und die über der Fluidisierplatte 13 befindliche Pulverschicht fluidisiert. Anders ausgedrückt, es ergibt sich im untersten Bereich des Pulvers 18 über die gesamte Querschnittsfläche eine Schwebeschicht, wie dies in Fig. 2 durch die gestrichelte Begrenzungslinie 19 angedeutet ist. Durch das eventuell an eine Pumpe, an einen Saugzug oder dergleichen angeschlossene Rohr 14 wird aus dem Schwebebett ein Pulver-Luft-Gemisch nach unten abgefördert und dieses Pulver-Luft-Gemisch wird dann zu einer - nicht gezeichneten - Pulverpistole transportiert. Wenn das gesamte Pulver durch das Rohr 14 abgefördert worden ist, wird der Behälter 10 wieder in die Position von Fig. 1 zurückgeschwenkt, der Deckel 12 abgenommen und der nunmehr leere Sack 17 nach Öffnen der Klemmvorrichtung 16 entfernt. Daraufhin kann ein neuer, gefüllter Pulversack 17 in den Behälter 10 eingesetzt werden. Enthält der neue Pulversack ein Pulver anderer Farbe, anderer Konsistenz und/ oder anderer Größe, dann muß der Deckel 12 vor seinem erneuten Aufsetzen gereinigt werden, etwa durch Blasluft, was jedoch schnell und mühelos durchzuführen ist. Soll der Farbwechsel noch mehr beschleunigt werden, dann ist es zweckmäßig, mehrere Deckel 12 vorzusehen, so daß stets ein sauberer Deckel 12 zur Verfügung steht; die Reinigung der verschmutzten Deckel 12 kann dann während des Fluidisiervorgangs vorgenommen werden. Die Klemmvorrichtung 16 kann verschiedene Ausführungen haben; am einfachsten ist es, wenn der untere Klemmring 16a am Behälter 10, der obere Klemmring 16b am Deckel 12 angebracht ist. Die Rohre 14 und 15 schließen an flexible Leitungen, etwa Schläuche an, um das Kippen des Behälters 10 um 180° zu ermöglichen.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 entspricht in ihrem Grundaufbau derjenigen nach den Fig. 1 und 2, wobei für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen gewählt sind. Zusätzlich ist jedoch ein Ableitrohr 20 vorgesehen, das den Deckel 12 durchsetzt und nahe benachbart dem Boden 10a des Behälters 10 mündet. Der Sinn des Rohrs 20 ist, überschüssige Luft abzuleiten. Es hat sich nämlich gezeigt, daß insbesondere bei großen Transportgebinden und bei Pulvern eines hohen spezifischen Gewichts beträchtliche Luftmengen zur Fluidisierung erforderlich sind, die nicht zusammen mit dem Pulver durch das Rohr 14 abgeführt werden können oder sollen. Durch das zusätzliche Abluftrohr 20 wird nun die überschüssige Abluft gesondert von dem im Rohr 14 strömenden Pulver-Luft-Gemisch abgeleitet.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 3 lediglich dadurch, daß zwischen Abführrohr 14 und das Pulver-Luft-Gemisch zur Pulverpistole fördernder Leitung 30 ein Injektor 31 eingeschaltet ist. Damit läßt sich eine Verdünnung des Pulver-Luft-Stroms bzw. eine Reduzierung des Pulveranteils erreichen. Selbstverständlich kann dieser Injektor 31 auch bei der Ausführungsform der Fig. 1 Anwendung finden.
Bei der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 6 wird über den oberhalb des Pulverpegels befindlichen Lufteinlaß dem in dasselbe Rohr über den Einlaß für das fluidisierte Pulver eintretenden Pulver-Luft-Gemisch zusätzliche Luft zugeführt, wobei die Menge der Zusatzluft durch Verstellen der Öffnungsweite des betreffenden Lufteinlasses beliebig einstellbar ist. Versuche haben ergeben, daß dabei die Gleichmäßigkeit der Pulververteilung im aus der Einrichtung abgeführten Pulver-Luft-Strom gewährleistet bleibt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist am Deckel 12 ein vertikales Pulver-Abführrohr 14 befestigt, das im wesentlichen den gesamten Behälter 10 zentral durchsetzt. Das Rohr 14 besitzt an seinem unteren, dem Gehäuseboden 10a nahe benachbarten Ende eine Lufteinlaßöffnung 14a und nahe benachbart der Fluidisierplatte 13 eine Einlaßöffnung 14b für fluidisiertes Pulver. Die Öffnungen 14a und 14b sind, was aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist, blendenartig ausgebildet, d.h., ihre Öffnungsweiten sind verstellbar, und zwar gesondert voneinander. Der Behälter 10 ist auf einem Traggestell 11 schwenkbar gelagert, derart, daß er um 180° verschwenkt werden kann. Zum Befüllen des Behälters 10 mit Pulver wird dieser nämlich um 180° geschwenkt, dann der Deckel 12 abgenommen und in den jetzt oben offenen Behälter 10 ein Pulversack 17 mit darin befindlichem Pulver 18 eingesetzt. Der Pulversack 17 wird dann geöffnet, und die Sackränder werden mittels einer Klemmvorrichtung 16 festgehalten. Daraufhin wird der Deckel 12 wieder aufgesetzt und druckdicht mit dem Behälter 10 verbunden. Nunmehr kann der Behälter 10 wieder um 180° zurückgeschwenkt werden, also in die in der Zeichnung dargestellte Position. Wird nun durch die Leitung 15 Druckluft zugeführt, dann bildet sich über der Fluidisierplatte 13 ein Pulver-Schwebebett aus, aus dem ein Pulver-Luft-Gemisch durch die Einlaßöffnung 14b in das Rohr 14 gelangt. Überschüssige Druckluft, welche die Pulvermasse 18 durchdringt, gelangt in den Raum oberhalb des Pulverpegels 18a und strömt durch die Öffnung 14a ebenfalls in das Rohr 14 hinein, wo es sich dann auf seinem Weg nach unten mit dem durch die Öffnung 14b eintretenden Pulver-Luft-Gemisch vermischt. Der nach unten aus der Einrichtung austretende Pulver-Luft-Strom ist somit mit Zusatzluft angereichert, wobei die Menge an Zusatzluft beliebig einstellbar ist, und zwar durch Verändern der Weite der Öffnung 14a.
Der Überdruck im Behälter 10 ergibt sich aus der in der Zeiteinheit zugeführten Fluidisierluftmenge und dem Querschnitt der Blende der oberen Luftöffnung 14a, wohingegen die abgeführte Pulvermenge durch die Größe der Blende der unteren Pulveröffnung 14b festgelegt wird. Besonders zweckmäßig ist es nun, den Steuerungsvorgang zu automatisieren, was dadurch geschehen kann, daß die Verstellung der Blenden der Öffnungen 14a und 14b motorisch erfolgt und in die Druckluftzuführleitung ein ebenfalls motorisch angetriebenes Steuerventil eingesetzt wird. Erstellt man ein entsprechendes Programm, dann kann mittels eines Mikroprozessors der Steuervorgang für die Bedienungsperson so erleichtert werden, daß diese lediglich das gewünschte Mengenverhältnis von Pulver zu Luft im abgeförderten Pulver-Luft-Strom eingibt, worauf dann die eigentlichen Steuervorgänge selbsttätig erfolgen. Will man als zusätzlichen Faktor auch noch das Gewicht der Pulvermenge einführen, dann kann dies derart geschehen, daß an der Behälterdecke 10a eine elektronische Waage angebracht wird, die beim Einsetzen des Pulversacks dessen Gewicht feststellen und als elektrisches Signal an den Mikroprozessor gibt.
Es ist möglich, mehrere derartige Rohre 14 im Behälter 10 vorzusehen, etwa um mehrere Pulverpistolen zu speisen. Um ein direktes Hineinfallen von Pulver in das Rohr 14 zu vermeiden, können an den Öffnungen 14a und 14b Abschirmdächer vorgesehen werden.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann zahlreiche Abwandlungen erfahren. Dies betrifft zunächst Größe und Form des Behälters 10 und die Ausbildung des Traggestells 11. Weiterhin kann der Deckel 12 am Behälter 10 abklappbar, etwa durch ein Scharnier, befestigt sein. Weiterhin ist es möglich, am Deckel 12 mehrere Abführrohre 14 und/oder Ableitrohre 20 vorzusehen. In Fig. 5 ist eine solche Ausführungsform mit zwei Pulverabführrohren 14, die zu zwei Pulverpistolen führen, dargestellt. Schließlich kann der Fluidisiervorgang durch einen am Traggestell 11 oder am Behälter 10 angebrachten Vibrator unterstützt werden, etwa den in Fig. 4 angedeuteten Vibrator 32.

Claims

Fluidisier- und Fördereinrichtung für elektrostatische Pulver-Beschichtungsgeräte, mit einem Behälter (10) in Form eines aufrechtstehenden, oben offenen Bechers zur Aufnahme eines Pulver-Transportgebindes, einem abnehmbaren Behälterdeckel (12), einer horizontalen, an der Deckelinnenseite mit Abstand zur Deckeldecke (12a) befestigten Fluidisierplatte (13), einem am Deckel (12) angeordneten und in den Zwischenraum zwischen Deckeldecke (12a) und Fluidisierplatte (13) mündenden Druckluftrohr (15) zum Zuführen von Fluidisierluft, einem am Deckel (12) angeordneten, die Fluidisierplatte (13) durchsetzenden und im Behälterinneren nahe benachbart der Fluidisierplatte (13) mündenden Pulverabführrohr (14) zum Abfördern des fluidisierten Pulvers und einem Traggestell (11), an welchem der Behälter (10) um 180° schwenkbar gelagert ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein weiteres am Deckel (12) angeordnetes, die Fluidisierplatte (13) durchsetzendes und im Behälterinneren mündendes Rohr (20) zum Ableiten überschüssiger Druckluft, das nahe benachbart dem Behälterboden (10a) mündet.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulverabführrohr (14) den Behälter (10) im wesentlichen mittig durchsetzt und in seinem unteren, bei um 180° verschwenktem Behälter (10) oberhalb des Pulverpegels (18a) befindlichen Bereich einen Lufteinlaß (14a) verstellbarer Öffnungsweite und in einem Bereich unmittelbar benachbart der Fluidisierplatte (13) einen Einlaß (14b) für das fluidisierte Pulver aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulvereinlaßöffnung (14b) ebenfalls eine verstellbare Öffnungsweite aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulverabführrohr (14) unmittelbar benachbart dem Lufteinlaß (14a) und/oder dem Pulvereinlaß (14b) jeweils eine dachartige Abschirmung aufweist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für Pulversäcke, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart dem Behälterrand eine Klemmvorrichtung (16) für den Sackrand vorgesehen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Traggestell (11) oder am Behälter (10) ein Vibrator (32) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Pulverabführrohre (14) und/oder Druckluft-Ableitrohre (20) vorgesehen sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaßöffnung (14a) und die Pulvereinlaßöffnung (14b) des Pulverabführrohrs (14) motorisch verstellbare Blenden aufweist, wobei die Antriebsmotoren selbsttätig durch ein Programm gesteuert sind.