EP0763385B1 - Verfahren zur Förderung eines pulverförmigen Gutes mittels eines Injectors - Google Patents

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EP0763385B1
EP0763385B1 EP96111824A EP96111824A EP0763385B1 EP 0763385 B1 EP0763385 B1 EP 0763385B1 EP 96111824 A EP96111824 A EP 96111824A EP 96111824 A EP96111824 A EP 96111824A EP 0763385 B1 EP0763385 B1 EP 0763385B1
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EP
European Patent Office
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gas
air
injector
dosing
conveying
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EP96111824A
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EP0763385A1 (de
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Guido Huber
Hans-Jörg Nussbaumer
Felix Walser
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Elpatronic AG
Original Assignee
Elpatronic AG
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Publication date
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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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/06—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies
    • B05B13/0618—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies only a part of the inside of the hollow bodies being treated

Definitions

  • the invention relates to a method for funding a powdery material by means of an injector, in which after the introduction of the goods in a Conveying gas dosing gas is supplied. Furthermore, the invention a device for conveying a powder Good by means of an injector according to the preamble of claim 3
  • the device is known from US-A-5 131 350.
  • FIG. 1 shows such an injector 1 air is injected into the injector chamber 5 via a nozzle 4 blown in, the powder feed 6 for introducing the Powder in the conveyor jet from a not shown Has storage container.
  • the one promoted in the air jet Powder enters the room 10, where the powder flow over a port 8 and a channel 9 dosing air supplied becomes. Via one connected to the hose connection 11 The powder and air mixture becomes a hose and lines Coating point led.
  • the setting of conveying air and dosing air which is a conventional compressed air source have been taken out so far either by separate control valves or by two on a common one Shaft valves arranged so that only one adjustment button to adjust both valves had to.
  • the powder-air mixture has a relatively long conduction path must travel to the coating point (e.g. one Away from 1 meter or more) or where a very homogeneous Powder-air mixture is required, the previous one Setting conveying air and dosing air as very proven difficult.
  • the known situation is particularly delicate Coating the weld seams of can frames at the end of the Frame welding machine before. On the one hand, the supply the powder using the injector over a long line done because the line through the welding machine led along the frame forming and welding path must become.
  • the powder in constant Quantity and homogeneously distributed at the coating nozzle the can frame conveyed past.
  • the promotion the box frames are made e.g. at a rate of 18 Cans per second (or with a standard can size approx. 100 m / min), which is only a short-term fluctuation the homogeneity of the powder-air mixture or the absolute Powder quantity to a large number of insufficiently coated Cans can result.
  • the invention is therefore based on the object to enable coating by means of an injector, where these disadvantages do not occur and in which even in very delicate conditions, in particular in the welding seam coating of can frames, excellent coating quality can be achieved.
  • This task is carried out in a process of type mentioned solved in that the feed gas and the dosing gas from a constant in the injector Gas quantity emitting source are taken.
  • the constant source can be a fixed one Injector feed, so the setting only e.g. by changing the nozzle or changing the Dosing gas channel takes place. However, an external, i.e. Setting outside the injector the funding provided, this only through the Setting one of the gas flows, preferably by the metering gas is adjusted.
  • the constant Source causes when changing the setting (change the throttling) of one gas flow automatically corresponding change (increase or decrease) of the other Gas stream.
  • the process is during coating of can frames used.
  • a device for solving the problem has the features of claim 3.
  • the preferred use this device lies in the powder coating of can frames, but here are other uses possible where a good is conveyed by means of an injector becomes.
  • the example of a fundamentally known one Injector 1 shown in FIG. 1 a housing 12.
  • the injector space 5 is formed in this into which the nozzle 4 of the injector protrudes.
  • the nozzle 4 is filled with gas, as a rule fed with compressed air, this compressed air flow forms the conveying air flow.
  • the injector room 5 opens a connection 6, through which from a reservoir (not shown) the material to be conveyed into the injector room is delivered in which due to the conveying air jet there is a negative pressure.
  • the good to be promoted is carried along by the conveying air flow.
  • the conveying air flow passes through a sleeve 7. Outside the sleeve a connection 8 for the dosing gas is provided in the housing 12, which is usually also compressed air.
  • the dosing air is fed to room 10, into which the conveying air flow also enters.
  • the two Air flows combine and leave Injector 1 through the connector 11 to which a line is connected which is the powder-air mixture to the application site leads.
  • the coating powder When applying the grant of coating powder for coating the weld seams of can bodies is made from the storage container, the e.g. have a capacity of 3-4 kg powder can, the coating powder by using the injector Air pressure (e.g. in the range of 6 to 10 bar) in one line promoted in a known manner in the round apparatus enters the can welding machine, the welding area happens and then flows into a nozzle that the Powder-air mixture on the inside of the can weld sprayed on to coat them. To do this, the coating powder usually electrostatically charged. By heating the one on the weld Powder becomes a coherent after cooling solid seam coating achieved. Corresponding coating powder are known and commercially available and the coating process is known as such. As before mentioned is the setting of conveying air and dosing air very delicate, so enough powder homogeneous distributed at sufficient speed (approx. 12 m / sec) the nozzle is conveyed to an even coating to reach.
  • the injector Air pressure e.g. in the range of 6 to 10 bar
  • FIG. 2 shows schematically a pneumatic diagram with the injector 1 shown therein as a block with the conveying air connection 3 and the dosing air connection 8.
  • the conveying air and the dosing air come from one Compressed air source, not shown, to which via a Line 24 a control valve 15 is connected to the its output line 15 'provides a constant amount of air.
  • the amount of air can be controlled by an electrical control signal via the control line 23 from a controller (not shown) can be specified.
  • the valve 15 holds then the amount of air emitted by him automatically.
  • a valve also known as a mass controller e.g. the mass flow controller type F 201 C from Bronkhorst, the Netherlands.
  • a switchable Valve 16 can be arranged as the main valve through which the air supply to the injector can be switched on and off.
  • the amount of air discharged from the mass regulator 15 arrives then on the one hand via line 17 and check valve 18 to the supply air connection of the injector 1.
  • the air via lines 19 and 21 and the check valve 22 to the dosing air connection 8.
  • an adjustable flow controller in the dosing air line 20 provided with the adjusting member 20 'with which the dosing air to adapt to the respective funding conditions is adjustable. Provided these ratios constant, could also be set to this control to be dispensed with.
  • the mass controller 15 holds the entire air flow constant for powder feed.
  • the constant air flow is made up of the Conveying air and the dosing air together.
  • the dosing air With the flow controller 20 the dosing air is set. You turn the dosing air up, so at the same speed conveyed less powder. If you throttle the dosing air, see above if more powder is conveyed at the same speed, because more conveying air is delivered.
  • the dosing air is for air balance after powder delivery into the Injector directed, is the sum of the conveying air and dosing air constant in Injector 1.
  • a dosing air controller 20 a commercially available flow controller from Vögtlin AG, Switzerland.
  • a purge air line 25 can be provided if it is not in operation be through which a pressure regulator 26 and a main valve 27 via lines 29 and 28 purge air is conductive in the injector.

Landscapes

  • Air Transport Of Granular Materials (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Förderung eines pulverförmigen Gutes mittels eines Injectors, bei welchem nach der Einbringung des Gutes in ein Fördergas Dosiergas zugeführt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Förderung eines pulverförmigen Gutes mittels eines Injectors gemäß Oberbegriff des Anspruchs 3. Eine solche Vorrichtung ist aus US-A-5 131 350 bekannt.
Es ist bekannt, pulverförmige Güter mittels eines Injectors zu fördern. Insbesondere beim Fördern von pulverförmigem Beschichtungspulver ist es weiter bekannt, einen Injector zu verwenden, bei dem nach der Einbringung des Beschichtungspulvers in die Förderluft Dosierluft zugeführt wird. Figur 1 zeigt einen solchen Injector 1. Bei diesem wird über eine Düse 4 Luft in den Injectorraum 5 eingeblasen, der eine Pulverzufuhr 6 zur Einbringung des Pulvers in den Förderstrahl aus einem nicht dargestellten Vorratsbehälter aufweist. Das im Luftstrahl geförderte Pulver gelangt in den Raum 10, wo dem Pulverstrom über einen Anschluss 8 und einen Kanal 9 Dosierluft zugeführt wird. Über einen am Schlauchanschluss 11 angeschlossenen Schlauch und Leitungen wird das Pulver-Luftgemisch zur Beschichtungsstelle geführt. Die Einstellung von Förderluft und Dosierluft, die dabei einer herkömmlichen Druckluftquelle entnommen werden, erfolgte bisher entweder durch separate Stellventile oder durch zwei auf einer gemeinsamen Welle angeordnete Ventile, so dass nur ein Einstellknopf zur Einstellung beider Ventile betätigt werden musste. Insbesondere bei solchen Anwendungen, bei denen das Pulver-Luftgemisch einen relativ langen Leitungsweg bis zur Beschichtungsstelle zurücklegen muss (z.B. einen Weg von 1 Meter oder mehr) oder wo ein sehr homogenes Pulver-Luftgemisch erforderlich ist, hat sich die bisherige Einstellung von Förderluft und Dosierluft als sehr schwierig erwiesen. Das Verhältnis von Förderluft (die die aus dem Vorratsbehälter entnommene Menge Pulver bestimmt) und Dosierluft (die die Geschwindigkeit des Pulver-Luftgemisches in der Leitung und die Homogenität des Gemisches beeinflusst) ist bei langen Förderwegen und/oder hohen Anforderungen an die Homogenität nur sehr schwierig korrekt einstellbar und auch mit zwei gekoppelten Einstellventilen hat es sich gezeigt, dass eine gute Einstellung nur in einem engen Arbeitsbereich möglich ist. Besonders heikle Verhältnisse liegen beim bekannten Beschichten der Schweissnähte von Dosenzargen am Ende der Zargenschweissmaschine vor. Einerseits muss die Zufuhr des Pulvers mittels des Injectors über eine lange Leitung erfolgen, da die Leitung durch die Schweissmaschine hindurch entlang dem Zargenformungs- und Schweissweg geführt werden muss. Andererseits muss für eine qualitativ gute Beschichtung der Schweissnaht das Pulver in konstanter Menge und homogen verteilt bei der an der Beschichtungsdüse vorbeigeförderten Dosenzarge ankommen. Die Förderung der Dosenzargen erfolgt dabei z.B. mit einer Rate von 18 Dosen pro Sekunde (bzw. bei einer Standarddosengrösse mit ca 100 m/min), was bei auch nur kurzzeitiger Schwankung der Homogenität des Pulver-Luftgemisches oder der absoluten Pulvermenge zu einer grossen Zahl unzureichend beschichteter Dosen führen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Beschichtung mittels eines Injectors zu ermöglichen, bei der diese Nachteile nicht auftreten und bei welcher auch bei sehr heiklen Verhältnissen, insbesondere bei der Schweissnahtbeschichtung von Dosenzargen, eine ausgezeichnete Beschichtungsqualität erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Fördergas und das Dosiergas aus einer in den Injector eine konstante Gasmenge abgebenden Quelle entnommen werden.
Es hat sich gezeigt, dass die Speisung des Injectors aus einer Konstantquelle (einer derart geregelten Quelle, dass die an den Injector abgegebene Luftmenge stets konstant ist) das Problem löst. Die konstante Quelle bewirkt, dass die Summe aus Fördergas und Dosiergas stets konstant ist, und es hat sich gezeigt, dass dadurch eine konstante Strömungsgeschwindigkeit in der Förderleitung und ein konstanter Pulveraustrag erzielbar ist.
Die konstante Quelle kann einen fest eingestellten Injector speisen, bei dem die Einstellung also nur z.B. durch Auswechslung der Düse oder Änderung des Dosiergaskanals erfolgt. Vorzugsweise wird aber eine externe, d.h. ausserhalb des Injectors angeordnete Einstellung der Förderung vorgesehen, wobei dies nur durch die Einstellung eines der Gasströme, bevorzugterweise durch eine Einstellung der Dosiergases erfolgt. Die konstante Quelle bewirkt bei der Änderung der Einstellung (Änderung der Drosselung) des einen Gasstromes automatisch eine entsprechende Änderung (Zunahme oder Abnahme) des anderen Gasstromes.
Das Verfahren wird beim Beschichten von Dosenzargen eingesetzt.
Eine Vorrichtung zur Lösung der Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 3 auf. Die bevorzugte Verwendung dieser Vorrichtung liegt bei der Pulverbeschichtung von Dosenzargen, doch sind hier andere Verwendungen möglich, bei denen ein Gut mittels eines Injectors gefördert wird.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
  • Figur 1 einen Injector mit grundsätzlich bekannten Aufbau in Schnittansicht; und
  • Figur 2 ein Pneumatikschema zur Erläuterung des Verfahrens bzw. der Vorrichtung.
    • Der als Beispiel für einen grundsätzlich bekannten Injector gezeigte Injector 1 von Figur 1 weist ein Gehäuse 12 auf. In diesem ist der Injectorraum 5 ausgebildet, in den die Düse 4 des Injectors hineinragt. Über den Anschluss 3 wird die Düse 4 mit Gas, in der Regel mit Druckluft gespiesen, wobei dieser Druckluftstrom den Förderluftstrom bildet. In den Injectorraum 5 mündet ein Anschluss 6, durch welchen aus einem Vorratsbehälter (nicht dargestellt) das zu fördernde Gut in den Injectorraum abgegeben wird, in welchem aufgrund des Förderluftstrahles ein Unterdruck herrscht. Das zu fördernde Gut wird durch den Förderluftstrom mitgenommen. Der Förderluftstrom durchläuft eine Hülse 7. Ausserhalb der Hülse ist im Gehäuse 12 ein Anschluss 8 für das Dosiergas vorgesehen, welches in der Regel ebenfalls Druckluft ist. Durch den zwischen der Hülse 7 und einer Führungshülse 13, die einen Teil der Hülse 7 im Abstand umgibt, gebildeten Kanal 9 wird die Dosierluft dem Raum 10 zugeleitet, in den auch der Förderluftstrom eintritt. Die beiden Luftströme vereinigen sich und verlassen den Injector 1 durch das Anschlussstück 11, an dem eine Leitung angeschlossen ist, die das Pulver-Luftgemisch an den Anwendungsort führt.
    Bei der Anwendung der Förderung von Beschichtungspulver für das Beschichten der Schweissnähte von Dosenzargen wird aus dem Vorratsbehälter, der z.B. ein Fassungsvermögen von 3-4 kg Pulver aufweisen kann, das Beschichtungspulver durch den Injector mit Luftdruck (z.B. im Bereich von 6 bis 10 bar) in eine Leitung gefördert, die auf bekannte Weise beim Rundapparat in die Dosenschweissmaschine eintritt, den Schweissbereich passiert und danach in eine Düse mündet, die das Pulver-Luftgemisch auf die doseninnenseitige Schweissnaht aufsprüht, um diese zu beschichten. Dazu wird das Beschichtungspulver in der Regel elektrostatisch aufgeladen. Durch Erhitzung des auf der Schweissnaht befindlichen Pulvers wird eine zusammenhängende, nach Erkaltung feste Nahtbeschichtung erzielt. Entsprechende Beschichtungspulver sind bekannt und handelsüblich und das Beschichtungsverfahren ist als solches bekannt. Wie bereits erwähnt, ist die Einstellung von Förderluft und Dosierluft dabei sehr heikel, damit genügend Pulver homogen verteilt mit genügender Geschwindigkeit (ca. 12 m/sec) zu der Düse gefördert wird, um eine gleichmässige Beschichtung zu erreichen.
    Gemäss der Erfindung wird nun die Förderluft und die Dosierluft aus einer Quelle mit konstanter Luftfördermenge entnommen. Die Quelle variiert also den Luftdruck derart, dass die durch sie abgegebene Menge immer konstant ist. Figur 2 zeigt schematisch ein Pneumatikschema mit dem darin als Block dargestellten Injector 1 mit dem Förderluftanschluss 3 und dem Dosierluftanschluss 8. Die Förderluft und die Dosierluft stammen aus einer nicht dargestellten Druckluftquelle, an die über eine Leitung 24 ein Regelventil 15 angeschlossen ist, das an seiner Ausgangsleitung 15' eine konstante Luftmenge liefert. Die Luftmenge kann durch ein elektrisches Steuersignal über die Steuerleitung 23 von einer Steuerung (nicht dargestellt) vorgegeben werden. Das Ventil 15 hält dann selbsttätig die von ihm abgegebene Luftmenge konstant. Ein solches Ventil, das auch als Massenregler bezeichnet wird, kann z.B. der Massendurchflussregler Typ F 201 C der Firma Bronkhorst, Niederlande, sein.
    Nach dem Massenregler 15 kann ein schaltbares Ventil 16 als Hauptventil angeordnet sein, durch welches die Luftzufuhr zum Injector ein- und ausschaltbar ist. Die aus dem Massenregler 15 abgegebene Luftmenge gelangt dann einerseits via Leitung 17 und Rückschlagventil 18 zum Förderluftanschluss des Injectors 1. Andererseits gelangt die Luft via Leitungen 19 und 21 und dem Rückschlagventil 22 zum Dosierluftanschluss 8. Vorzugsweise ist im Dosierluftleitungsstrang ein einstellbarer Durchflussregler 20 mit dem Einstellglied 20' vorgesehen, mit dem die Dosierluft zur Anpassung an die jeweiligen Förderverhältnisse einstellbar ist. Sofern diese Verhältnisse konstant sind, könnte auch auf diesen Einstellregler verzichtet werden.
    Der Massenregler 15 hält den gesamten Luftstrom für die Pulverförderung konstant. Je höher der Sollwert von der Steuerung an der Leitung 23 vorgegeben ist, desto höher ist die Pulvergeschwindigkeit in der Pulverleitung. Der konstante Luftstrom setzt sich aus der Förderluft und der Dosierluft zusammen. Mit dem Durchflussregler 20 wird die Dosierluft eingestellt. Dreht man die Dosierluft auf, so wird bei gleicher Geschwindigkeit weniger Pulver gefördert. Drosselt man die Dosierluft, so wird bei gleicher Geschwindigkeit mehr Pulver gefördert, da mehr Förderluft geliefert wird. Die Dosierluft wird zum Luftausgleich nach der Pulverförderung in den Injector geleitet, die Summe aus Förderluft und Dosierluft ist im Injector 1 konstant. Als Dosierluft-Regler 20 kann ein handelsüblicher Durchflussregler der Firma Vögtlin AG, Schweiz, verwendet werden.
    Zur Reinigung des Injectors 1, wenn dieser nicht in Betrieb ist, kann eine Spülluftleitung 25 vorgesehen sein, durch welche über einen Druckregler 26 und ein Hauptventil 27 via die Leitungen 29 und 28 Spülluft in den Injector leitbar ist.

    Claims (3)

    1. Verfahren zur Förderung pulverförmigen Beschichtungsmaterials mittels eines Injectors (1) zur Beschichtung der Schweissnähte von Dosenzargen, bei welchem nach der Einbringung des Gutes in einen Fördergasstrom Dosiergas zugeführt wird, wobei das Fördergas und das Dosiergas aus einer einzigen Quelle (15) dem Injector (1) zugeführt wird, und als einzige Quelle (15) ein aus einer Druckgasquelle gespiesener Massendurchflussregler verwendet wird, der durch Variation des Gasdruckes die von ihm abgegebene Gasmasse konstant hält, und die Pulverfördermenge nur durch Einstellung des Dosiergasstromes zwischen Quelle und Injector eingestellt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiergas durch einen zwischen Quelle und Injector angeordneten Durchflussregler (20) einstellbar ist.
    3. Vorrichtung zur Förderung pulverförmigen Beschichtungsmaterials mit einem Injector (1), bei welchem nach der Einbringung des Gutes in einen Fördergasstrom Dosiergas zugeführt wird, wobei nur eine Quelle (15) für Fördergas und Dosiergas vorgesehen ist, und wobei der Fördergasanschluss (3) und der Dosiergasanschluss (8) des Injectors (1) mit der einzigen Quelle (15) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass als einzige Quelle (15) ein aus einer Druckgasquelle gespiesener Massendurchflussregler verwendet wird, der durch Variation des Gasdruckes die von ihm abgegebene Gasmasse konstant hält, und dass zur Einstellung der förderbaren Pulvermenge zwischen der Quelle (15) und dem Dosiergasanschluss (8) nur ein Einstellglied (20') eines einstellbaren Durchflussreglers (20) vorgesehen ist.
    EP96111824A 1995-09-18 1996-07-23 Verfahren zur Förderung eines pulverförmigen Gutes mittels eines Injectors Expired - Lifetime EP0763385B1 (de)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    CH2625/95 1995-09-18
    CH262595 1995-09-18
    CH262595 1995-09-18

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0763385A1 EP0763385A1 (de) 1997-03-19
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    Family

    ID=4237972

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP96111824A Expired - Lifetime EP0763385B1 (de) 1995-09-18 1996-07-23 Verfahren zur Förderung eines pulverförmigen Gutes mittels eines Injectors

    Country Status (5)

    Country Link
    US (1) US5906858A (de)
    EP (1) EP0763385B1 (de)
    JP (1) JP2878199B2 (de)
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