EP0525303B2 - Einrichtung zum Speisen von Pulverbeschichtungsgeräten mit einem Pulver-Luft-Gemisch - Google Patents

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EP0525303B2
EP0525303B2 EP92106291A EP92106291A EP0525303B2 EP 0525303 B2 EP0525303 B2 EP 0525303B2 EP 92106291 A EP92106291 A EP 92106291A EP 92106291 A EP92106291 A EP 92106291A EP 0525303 B2 EP0525303 B2 EP 0525303B2
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powder
air
dosing
container
air mixture
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Radovan Dipl.-Ing. Talacko
Maximilian Matt
Horst Dr. Adams
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Wagner International AG
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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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for Feed a powder-air mixture into one Powder coating device according to the generic term of claim 1.
  • the applicators i.e. the powder spray guns
  • the powder in the form of a powder-air mixture are fed, where possible even distribution and an accurate and constant Dosage of the powder particles in the powder-air flow for a uniform coating of special Meaning.
  • the coating powder is usually used for this processed in special storage containers.
  • These storage containers have a fluidizing and Conveyor on.
  • Such a storage container is known from DE-PS 36 11 039.
  • At that one described type of fluidizing and conveying device it is difficult to get accurate promotion and dosage.
  • This disadvantage will through generally long delivery lines from im general very large powder storage container for removed powder coating device reinforced.
  • the object of the present invention is therefore a device for feeding to a powder coating device to create with their help it succeeds in conveying uniformity and dosing accuracy significantly improve and from one single storage container from multiple powder coating devices in terms of throughput and Air share of the powder-air mixture from each other to supply independently.
  • An advantage of the solutions according to the invention can be seen in the fact that by excreting the air from the incoming powder-air mixture, fluidize and dosing the remaining powder in a single powder coating device assigned dosing container composition and volume of the powder-air flow of each desired coating quality can be adjusted can, despite that for multiple powder coating devices just a single reservoir is provided. It is for the dosing accuracy essential that from the arriving from the reservoir Powder-air mixture first Fluidizing air is excreted, and that the remaining Powder then fluidized again and dosed.
  • Another advantage of the invention results from the relatively short funding path of Dosing container - the spatial one with a small design Close to the coating device can be - to the assigned powder coating device, making the delivery uniformity essential less than with conventional long ones Delivery lines is affected. Not least enables the use of a dosing container the operation of a powder coating device assigned to it even with non-promotional ones Storage containers, at least for a certain one, from Volume of the dosing container dependent period of time.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the Device with a storage container 1, delivery lines 2 and 4, a dosing container 3 and one Powder coating device 5.
  • a dosing container 3 and a powder coating device 4 shown, it can however, of course, several such metering container / coating device pairs the reservoir 1 connected.
  • the delivery line 4 from dosing container to powder coating device usually briefly opposite the delivery line 2 from storage container 1 to dosing container 3rd
  • the container lid 14 housed a cyclone 15, with a horizontal Feeder 16 for the from the reservoir upcoming powder-air mixture and an upper, a connection to the atmosphere forming opening 17 for removing the air components of the Powder-air mixture.
  • the dosing container 3 has further a powder chamber 20 with a lower one Powder outlet 28, which from a cover bell 29 is covered.
  • the bottom of the powder chamber 20 is formed by the fluidizing device 11, the one fluidizing plate 31 with fluidizing air inlet 32 includes at the bottom.
  • a metering chamber 34 provided with side metering air inlet 35, inside, a fine-pored, gas-permeable Dosing cartridge 36 is housed.
  • the dosing chamber subsequently the conveyor 13 is arranged, the one injector 38 with injector air inlet 39 and outlet 40 for the metered powder-air mixture to the assigned powder coating device having.
  • Powder level indicator 21 is provided, which in Exemplary embodiment as pneumatic height monitoring with a pressure tube 22 and an aperture 23 in cross section of this tube, at its lower free end is executed.
  • the Dosing container 3 provided with brackets 25, 26, to get him close to the work place, for example can be attached to a cabin wall.
  • the described device works as follows: The one coming from the storage container 1 Powder-air mixture flows tangentially into the cyclone 15 a. This creates on the inner cyclone wall a primary vortex through which, under the influence of Centrifugal acceleration of the heavy powder particles be deposited down while the light air particles in a narrow, ascending Secondary vertebrae carried up and be excreted through the opening 17.
  • the Powder is subsequently in the powder chamber 20 collected and through which the fluidizing tray 31 flowing fluidizing air fluidized.
  • the generated Powder-air mixture is caused by the suction of injector 38 through powder outlet 28 subtracted down.
  • the powder-air mixture flows through the metering chamber 34 along the metering cartridge 36, through its fine-pored, gas-permeable Overcome the powder-air mixture 35 additional air are added to the metering air inlet can be; that is, the powder-air mixture can be further "diluted".
  • the through the Injector air inlet 39 determines entering conveying air the flow rate of the powder-air mixture to the assigned Powder coating device, and the powder-air flow becomes the neighboring one in a known manner Coating machine promoted.
  • the powder level is raised in the powder chamber 20 from the powder level indicator 21 specified. It is in In the case of pneumatic level monitoring from the aperture 23 in the end of the pressure tube 22 Level according to the one acting on it Weight force of the powder detected. With given Minimum and maximum fill level values and based on the measured powder level can promote the powder-air mixture from storage container 1 to dosing container 3 accordingly the calculated differences from measured Height and height limits regulated become.
  • the order after the departure of the Air fluidizing powder first and then meter the powder-air mixture can by an appropriate arrangement the metering device 12 after the separating device 10 and in front of the fluidizing device 11 be reversed. This arrangement results for certain A particularly precise application Dosage.
  • the powder level indicator 21 in the powder chamber 20 also capacitive, inductive, mechanical or optoelectrically through a transparent Container cylinders take place. Furthermore can the dosed powder-air mixture instead of with one Injector also mechanically by means of screw, cellular wheel or the like for the associated powder coating device be promoted.
  • the dosing container 3 immediately without one intermediate conveyor line 4 with the powder coating device connected. This offers itself especially with permanently installed coating devices on. In this case it is also possible to use the High voltage generator of the electrostatic powder coating device in or on the dosing container 3 to accommodate.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Speisen eines Pulver-Luft-Gemisches zu einem Pulverbeschichtungsgerät nach dem oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei elektrostatischen Pulverbeschichtungsgeräten muß den Applikatoren, also den Pulversprühpistolen, das Pulver in Form eines Pulver-Luft-Gemisches zugeführt werden, wobei eine möglichst gleichmäßige Verteilung und eine genaue und konstante Dosierung der Pulverpartikel im Pulver-Luft-Strom für eine gleichmäßige Beschichtung von besonderer Bedeutung sind.
Üblicherweise wird hierfür das Beschichtungspulver in speziellen Vorratsbehältern aufbereitet. Diese Vorratsbehälter weisen eine Fluidisier- und Fördereinrichtung auf. Ein solcher Vorratsbehälter ist aus der DE-PS 36 11 039 bekannt. Bei der dort beschriebenen Art von Fluidisier- und Fördereinrichtung ist es schwierig, eine genaue Förderung und Dosierung vorzunehmen. Dieser Nachteil wird durch in der Regel lange Förderleitungen vom im allgemeinen sehr großen Pulvervorratsbehälter zum entfernten Pulverbeschichtungsgerät verstärkt. Weiterhin ist es bei dieser und ähnlichen bekannten Einrichtungen nicht möglich, beim Anschluß von mehreren Beschichtungsgeräten an einen einzigen Vorratsbehälter für jedes Pulverbeschichtungsgerät eine gesonderte Anpassung vorzunehmen, das heißt, Menge und Zusammensetzung des Pulver-Luft-Gemisches auf die jeweiligen Anforderungen abzustimmen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Einrichtung zum Speisen zu einem Pulverbeschichtungsgerät zu schaffen, mit deren Hilfe es gelingt, Fördergleichmäßigkeit und Dosiergenauigkeit wesentlich zu verbessern und von einem einzigen Vorratsbehälter aus mehrere Pulverbeschichtungsgeräte bezüglich Durchsatzmenge und Luftanteil des Pulver-Luft-Gemisches voneinander unabhängig zu versorgen.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Aus der DE-OS-37 29 705 war zwar bereits bekannt, zur Aufrechterhaltung eines Feuchtigkeits-Sollwertes von Emailpulver, das bezüglich seiner Temperatur und Feuchtigkeit konditioniert ist, dann, wenn dieser Feuchtigkeitsgehalt abfällt, dem vom Aufbereitungsbehälter kommenden konditionierten Pulver-Luft-Gemisch in einem Beschichtungsbehälter noch weitere anfeuchtende Fluidisierluft zuzusetzen. Die dort beschriebene Anlage dient jedoch ausschließlich der Einstellung des Feuchtigkeitsgehaltes und der Temperatur von Emailpulver. Im Beschichtungsbehälter erfolgt somit keine Ausscheidung der Luft aus dem zugeführten konditionierten Pulver-Luft-Gemisch.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösungen ist darin zu sehen, daß durch Ausscheiden der Luft aus dem ankommenden Pulver-Luft-Gemisch, Fluidisieren und Dosieren des verbleibenden Pulvers in einem einem einzelnen Pulverbeschichtungsgerät zugeordneten Dosierbehälter Zusammensetzung und Volumen des Pulver-Luft-Stromes der jeweils gewünschten Beschichtungsqualität angepaßt werden können, trotz dem für mehrere Pulverbeschichtungsgeräte nur ein einziger Vorratsbehälter vorgesehen ist. Dabei ist für die Dosiergenauigkeit wesentlich, daß aus dem vom Vorratsbehälter ankommenden Pulver-Luft-Gemisch zunächst die Fluidisierluft ausgeschieden wird, und daß das verbleibenden Pulver dann definiert erneut fluidisiert und dosiert wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus dem relativ kurzen Förderweg von Dosierbehälter - der bei kleiner Bauform in räumlicher Nähe zum Beschichtungsgerät untergebracht sein kann - zum zugeordneten Pulverbeschichtungsgerät, wodurch die Fördergleichmäßigkeit wesentlich weniger als bei herkömmlichen langen Förderleitungen beeinträchtigt wird. Nicht zuletzt ermöglicht die Verwendung eines Dosierbehälters den Betrieb eines diesem zugeordneten Pulverbeschichtungsgerätes selbst bei nicht förderndem Vorratsbehälter, zumindest für eine gewisse, vom Volumen des Dosierbehälters abhängige Zeitspanne.
Die Erfindung ist im folgenden anhand eines bevorzugten, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Speisen eines Pulver-Luft-Gemisches, zu einem Pulverbeschichtungsgerät,
Fig. 2
einen Vertikalschnitt durch den Dosierbehälter von Fig. 1,
Fig. 3
einen Vertikalschnitt durch den um 90° gedrehten Dosierbehälter von Fig. 2 und
Fig. 4
einen Horizontalschnitt durch den Dosierbehälter von Fig. 2.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Einrichtung mit einem Vorratsbehälter 1, Förderleitungen 2 und 4, einem Dosierbehälter 3 und einem Pulverbeschichtungsgerät 5. In der Darstellung nach Fig. 1 sind lediglich ein Dosierbehälter 3 und ein Pulverbeschichtungsgerät 4 gezeigt, es können jedoch selbstverständlich mehrere solche Dosierbehälter/Beschichtungsgerät-Paarean den Vorratsbehälter 1 angeschlossen sein. Dabei ist die Förderleitung 4 von Dosierbehälter zu Pulverbeschichtungsgerät in der Regel kurz gegenüber der Förderleitung 2 von Vorratsbehälter 1 zu Dosierbehälter 3.
Kernstück der Einrichtung zum Speisen eines Pulver-Luft-Gemisches zu einem Pulverbeschichtungsgerät ist der in Figuren 2 bis 4 dargestellte Dosierbehälter 3. Figuren 2 bis 4 zeigen verschiedene Ansichten des Dosierbehälters mit Vorrichtungen zum
Ausscheiden der Luft aus dem ankommenden Pulver-Luft-Gemisch 10,
Fluidisieren des verbleibenden Pulvers 11, Dosieren des neu erzeugten Pulver-Luft-Gemisches 12 und Weiterfördern des dosierten Pulver-Luft-Gemisches 13.
Im Ausführungsbeispiel ist im Behälterdeckel 14 ein Zyklon 15 untergebracht, mit einer horizontalen Zuführung 16 für das vom Vorratsbehälter kommende Pulver-Luft-Gemisch und einer oberen, eine Verbindung zur Atmosphäre bildenden Öffnung 17 zum Abführen der Luftbestandteile des Pulver-Luft-Gemisches. Der Dosierbehälter 3 weist weiterhin eine Pulverkammer 20 mit einem unteren Pulverauslaß 28 auf, welcher von einer Abdeckglokke 29 überdeckt ist. Der Boden der Pulverkammer 20 wird von der Fluidisiervorrichtung 11 gebildet, die einen Fluidisierboden 31 mit Fluidisierlufteingang 32 an dessen Unterseite umfaßt. Unterhalb dieser Fluidisiereinrichtung ist eine Dosierkammer 34 mit seitlichem Dosierlufteingang 35 vorgesehen, in deren Innerem eine feinporige, gasdurchlässige Dosierpatrone 36 untergebracht ist. Der Dosierkammer nachfolgend ist die Fördereinrichtung 13 angeordnet, die einen Injektor 38 mit Injektorlufteingang 39 und Austritt 40 für das dosierte Pulver-Luft-Gemisch zum zugeordneten Pulverbeschichtungsgerät aufweist. In der Pulverkammer 20 ist eine Pulverfüllstandsanzeige 21 vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel als pneumatische Höhenüberwachung mit einem Druckrohr 22 und einer Blende 23 im Querschnitt dieses Rohres, an seinem unteren freien Ende ausgeführt ist. Zusätzlich ist der Dosierbehälter 3 mit Halterungen 25, 26 versehen, um ihn in der Nähe des Arbeitsplatzes, beispielsweise an einer Kabinenwand, befestigen zu können.
Die beschriebene Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Das vom Vorratsbehälter 1 kommende Pulver-Luft-Gemisch strömt tangential in den Zyklon 15 ein. Dabei entsteht an der inneren Zyklonwand ein Primärwirbel, durch den unter Einfluß der Zentrifugalbeschleunigung die schweren Pulverteilchen nach unten abgeschieden werden, während die leichten Luftteilchen in einem engen, aufsteigenden Sekundärwirbel nach oben getragen und durch die Öffnung 17 ausgeschieden werden. Das Pulver wird nachfolgend in der Pulverkammer 20 gesammelt und durch die den Fluidisierboden 31 durchströmende Fluidisierluft fluidisiert. Das erzeugte Pulver-Luft-Gemisch wird durch die Sogwirkung des Injektors 38 durch den Pulverauslaß 28 nach unten abgezogen. Das Pulver-Luft-Gemisch durchströmt dabei die Dosierkammer 34 entlang der Dosierpatrone 36, durch deren feinporige, gasdurchlässige Wand dem Pulver-Luft-Gemisch über den Dosierlufteingang 35 weitere Luft beigemengt werden kann; das heißt, das Pulver-Luft-Gemisch kann weiter "verdünnt" werden. Die durch den Injektorlufteingang 39 eintretende Förderluft bestimmt die Fördermenge des Pulver-Luft-Gemisches zum zugeordneten Pulverbeschichtungsgerät, und der Pulver-Luft-Strom wird in bekannter Weise zum nahe benachbarten Beschichtungsgerät weitergefördert.
Während des Betriebes wird die Pulverfüllstandshöhe in der Pulverkammer 20 von der Pulverfüllstandsanzeige 21 angegeben. Dabei wird im Falle einer pneumatischen Füllstandsüberwachung von der Blende 23 im Ende des Druckrohres 22 die Füllstandshöhe entsprechend der auf sie einwirkenden Gewichtskraft des Pulvers erfaßt. Mit vorgegebenen Werten für minimale und maximale Füllhöhe und aufgrund der gemessenen Pulverfüllstandshöhe kann die Förderung des Pulver-Luft-Gemisches vom Vorratsbehälter 1 zum Dosierbehälter 3 entsprechend der berechneten Differenzen aus gemessener Höhe und Höhengrenzwerten geregelt werden.
In der bisherigen Beschreibung wurde beispielhaft eine bevorzugte Ausführung der Erfindung näher erläutert. Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen der Erfindung denkbar.
Die Reihenfolge, nach dem Ausscheiden der Luft verbleibendes Pulver zuerst zu fluidisieren und daraufhin das erzeugte Pulver-Luft-Gemisch zu dosieren kann durch eine entsprechende Anordnung der Dosiervorrichtung 12 nach der Ausscheidevorrichtung 10 und vor der Fluidisiervorrichtung 11 umgekehrt werden. Diese Anordnung ergibt für bestimmte Anwendungszwecke eine besonders exakte Dosierung.
Ferner kann die Pulverfüllstandsanzeige 21 in der Pulverkammer 20 auch kapazitiv, induktiv, mechanisch oder optoelektrisch durch einen transparenten Behälterzylinder erfolgen. Desweiteren kann das dosierte Pulver-Luft-Gemisch anstatt mit einem Injektor auch mechanisch mittels Schnecke, Zellenrad oder dergleichen zum zugeordneten Pulverbeschichtungsgerät gefördert werden.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Dosierbehälter 3 unmittelbar ohne eine zwischengeschaltete Förderleitung 4 mit dem Pulverbeschichtungsgerät verbunden. Dies bietet sich besonders bei fest installierten Beschichtungsgeräten an. In diesem Falle ist es auch möglich, den Hochspannungserzeuger des elektrostatischen Pulverbeschichtungsgerätes in oder an dem Dosierbehälter 3 unterzubringen.
Darüberhinaus können alle Bestandteile des Dosierbehälters steck- oder schraubbar miteinander verbunden sein.

Claims (7)

  1. Einrichtung zum Speisen eines Pulver-Luft-Gemisches zu einem Pulverbeschichtungsgerät (5), bei der das Pulver in einem Pulvervorratsbehälter (1) fluidisiert und das dabei entstehende Pulver-Luft-Gemisch über einen ebenfalls mit einer Fluidisiervorrichtung (11) ausgestatteten Zwischenbehälter (3) zum Pulverbeschichtungsgerät (5) gefördert wird, wobei der Zwischenbehälter einen zyklonartigen Luftausscheider (10), die Fluidisiervorrichtung (11) und eine Fördervorrichtung (13) zum Weiterfördern des Pulver-Luft-Gemischs zum Pulverbeschichtungsgerät aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Zwischenbehälter (3) einem einzelnen Pulverbeschichtungsgerät zugeordnet und als ein unmittelbar mit dem Pulverbeschichtungsgerät (5) verbundener Dosierbehälter ausgebildet ist, der eine Dosiervorrichtung (12) zum Erzeugen eines dosierten Pulver-Luft-Gemisches enthält.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Luftausscheider (10) ein im Behälterdeckel (14) ausgebildeter Zyklon (15) ist, mit einer Pulverzuführung (16) für das vom Vorratsbehälter (1) kommende Pulver-Luft-Gemisch und einer Öffnung (17) zur Atmosphäre für ausgeschiedene Luft.
  3. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidisiervorrichtung (11) im Bodenbereich des Dosierbehälters (3) untergebracht ist und einen Fluidisierboden (31) mit Fluidisierlufteingang (32) von unten her aufweist.
  4. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung (12) dem Fluidisierboden (31) nachgeschaltet ist und eine Pulverdosierkammer (34) aufweist, in der eine Dosierpatrone (36) mit Dosierlufteingang (35) und feinverteiltem Dosierluftauslaß zum Anreichern des Pulver-Luft-Gemisches mit zusätzlicher Luft angeordnet ist.
  5. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung (13) der Dosierkammer (34) und dem Fluidisierboden (31) nachgeschaltet ist und aus einem Injektor (38) mit Injektorlufteingang (39) und Pulveraustritt (40) besteht, und über diesen Austritt (40) das dosierte Pulver-Luft-Gemisch zum zugeordneten Pulverbeschichtungsgerät (5) weitergefördert wird.
  6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein den Pulverfüllstand anzeigendes Gerät (22) in einer Pulverkammer (20) zwischen Deckel und Boden des Dosierbehälters (3).
  7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät für die Pulverfüllstandsanzeige (22) eine Min/Max-Regeleinrichtung für die Förderung des vom Vorratsbehälter (1) kommenden Pulvers aufweist.
EP92106291A 1991-06-28 1992-04-10 Einrichtung zum Speisen von Pulverbeschichtungsgeräten mit einem Pulver-Luft-Gemisch Expired - Lifetime EP0525303B2 (de)

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EP0525303A1 EP0525303A1 (de) 1993-02-03
EP0525303B1 EP0525303B1 (de) 1995-06-28
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