EP3552716B1 - Fördervorrichtung zum fördern von beschichtungspulver, pulverzentrum mit der fördervorrichtung und verfahren zum reinigen des pulverzentrums - Google Patents

Fördervorrichtung zum fördern von beschichtungspulver, pulverzentrum mit der fördervorrichtung und verfahren zum reinigen des pulverzentrums Download PDF

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EP3552716B1
EP3552716B1 EP18167085.2A EP18167085A EP3552716B1 EP 3552716 B1 EP3552716 B1 EP 3552716B1 EP 18167085 A EP18167085 A EP 18167085A EP 3552716 B1 EP3552716 B1 EP 3552716B1
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Definitions

  • the invention relates to a conveying device for conveying coating powder.
  • the invention also relates to a powder center with such a conveying device and a method for cleaning the powder center and a method for cleaning the powder center.
  • the powder When electrostatically coating workpieces with coating powder, or in short powder, the powder is sprayed onto the workpiece to be coated using one or more powder applicators.
  • the workpiece coated with powder is then heated so that the powder melts. After the workpiece has cooled, the powder forms a hard, closed coating on the workpiece.
  • the workpieces to be coated are usually located within a powder coating booth, which is also referred to below as a booth or coating booth.
  • the powder applicators are supplied with coating powder via one or more powder conveyors, which can be located in a powder center.
  • a powder conveying device for conveying coating powder to a powder applicator.
  • the powder conveying device has a powder conveyor which is connected to a work container arranged underneath and serves to convey coating powder from a powder storage container into the work container.
  • powder is initially added located in the work container, removed from the work container.
  • a powder line protruding into the work container and a valve are provided.
  • the valve is open, the remaining powder can be removed from the work container.
  • a possible return container which is intended to hold the residual powder removed from the work container, must disadvantageously be placed directly below the work container. This means that the work container has to be placed very high up, which can lead to space problems in confined spaces.
  • powder dust is created, which pollutes the environment and which then has to be cleaned regularly by hand. In addition, the resulting powder dust can be accidentally inhaled by operating personnel.
  • a powder coating system is known.
  • the system includes a powder container with a drain valve for residual powder.
  • This system also has the disadvantages described above.
  • One object of the invention is to provide a conveyor device for conveying coating powder, a powder center with the conveyor device and a method for cleaning the powder center, in which the degree of automation in cleaning is increased even further is increased.
  • the immission of powder dust can be further reduced with the conveying device according to the invention for conveying coating powder. This minimizes the risk of operating personnel inhaling powder dust while cleaning.
  • a further advantage of the conveying device according to the invention for conveying coating powder is that the powder storage container or the working container, which is part of the conveying device, no longer has to be lifted by the operating personnel and transported to another location.
  • the quality of the cleaning can be maintained at a particularly high level and the cleaning can be carried out in a process-reliable manner.
  • the automated cleaning provided for the conveyor device according to the invention can be carried out more quickly than if the conveyor device were cleaned by the operating personnel.
  • a further advantage of the invention is that the conveying device and the powder return container, which is intended to hold the residual powder removed from the working container, do not have to be directly next to each other.
  • the distance between the conveyor device and the powder collection container can be up to 20 or 30 m.
  • the powder outlet channel is connected to a first powder conveyor in order to convey powder from the powder storage container back to a powder container.
  • the powder storage container has a container base and a number of further powder outlets in the area of the container base.
  • a powder conveying device is provided to convey powder through one of the further powder outlets from the powder storage container to a powder applicator.
  • the powder center according to the invention with the conveying device described above has a cleaning unit for cleaning the powder storage container and the container lid.
  • the cleaning unit can be moved by means of a manipulator from a parking position next to the powder storage container into a cleaning position in the powder storage container.
  • a control is provided with which the cleaning unit and the manipulator can be controlled.
  • the object is also achieved by a method for cleaning the powder center described above, the method comprising the features specified in claim 15.
  • the procedure for cleaning the powder center includes the following steps.
  • the first powder conveyor is used to remove the remaining powder in the powder storage container promoted out.
  • the powder storage container and the container lid are then cleaned using the cleaning unit.
  • a third powder conveyor is provided in order to convey powder from the powder container into the powder storage container. This allows the level of automation to be increased even further.
  • a valve for purging air is provided, which is connected to the powder outlet channel via a purging air inlet and is intended to blow purging air into the powder outlet channel and/or to the first powder conveyor.
  • a fluidizing element is provided in the powder outlet channel. This allows the transport of the remaining coating powder from the work container to be further improved.
  • the fluidizing element can be annular. Such a fluidizing element can be produced simply and inexpensively. Another advantage is that this fluidizing element can be installed in such a way that no dead space is created and therefore no powder can be deposited there. In addition, such a fluidizing element easy to clean. The air for fluidization can also be distributed evenly over the circumference of the powder channel with such a fluidizing element.
  • the fluidizing element is made of a microporous material. This means that air can pass through the fluidizing element, but not the coating powder.
  • the powder storage container has a circular cross section. This has the advantage that the powder storage container has fewer corners and edges in which powder can accumulate. The powder storage container is therefore easier to clean.
  • the powder storage container has a bottom that slopes downwards towards the center of the powder storage container. Gravity can be used to help collect and transport the remaining powder.
  • the mouth of the powder outlet channel is located in the middle of the sloping floor. This allows the removal of residual powder to be further improved.
  • the powder outlet channel is funnel-shaped. This can also further improve the removal of residual powder.
  • the first powder conveyor in the conveying device can have a powder container with a powder inlet and a powder outlet, as well as a powder inlet valve and a powder outlet valve.
  • the powder inlet is connected to the powder inlet valve and the powder outlet is connected to the powder outlet valve.
  • the powder container can be placed under negative pressure.
  • the third powder conveyor is constructed like the first powder conveyor.
  • a container lid is provided on the powder storage container, which is at least partially removable.
  • FIG. 1 A first possible embodiment of the conveying device according to the invention for conveying coating powder is shown. Some components of the conveyor device are shown in longitudinal section and some symbolically as a block diagram.
  • the conveying device includes a powder storage container 3, which has a Container lid 23 can be closed.
  • the powder storage container 3 and the container lid 23 together form a working container 3, 23. If necessary, the container lid 23 can have a side wall 23.2.
  • the container lid 23 then has the shape of an upside down pot.
  • a powder conveyor 4 is located above the working container 3, 23 in order to convey powder from a powder container 111 into the powder storage container 3 or into the working container 3, 23.
  • the powder storage container 3 can have a circular cross section. Inside the powder storage container 3 can, as in Figure 1 shown, a sieve 24 may be arranged.
  • the sieve 24 is preferably designed as an ultrasonic sieve.
  • a fluidizing base 25.1 can be located in the lower area of the powder storage container 3.
  • the powder storage container 3 is closed at the bottom with a bottom 25.
  • the fluidizing base 25.1 is arranged directly above the base 25 and slopes obliquely towards the center of the powder storage container 3 or towards a powder outlet 25.2.
  • the powder outlet 25.2 serves as an outlet for residual powder and forms the inlet mouth of a powder outlet channel 203.
  • This is preferably funnel-shaped and has a fluidizing element 201.
  • the fluidizing element 201 can be annular and made of a microporous material.
  • the fluidizing element 201 can be tubular, for example.
  • the inlet opening 25.2 of the powder outlet channel 203 is preferably located in the middle of the sloping fluidizing base 25.1.
  • a vibrator 220 is provided, which can be located, for example, below the powder storage container 3 (see Figure 1 ). With the help of the shaking movements generated by the shaker 220, the powder-air mixture in the powder storage container 3 can be fluidized even more evenly. In addition, the powder-air mixture can flow out of the powder outlet channel 203 even more optimally.
  • the powder outlet channel 203 has a purge air inlet 212 at the bottom, via which it is connected to a valve for purge air S12.
  • the purge air valve S12 in turn is connected to a compressed air source via connection 3.3.
  • the purge air valve S12 can be used for purging in two different ways. On the one hand, it can blow flushing air into the powder outlet channel 203 via the flushing air inlet 212 for cleaning purposes. For this purpose, the material valve M11 is opened, the inlet valve 49.2 and possibly also the outlet valve 49.3 of the powder conveyor 49 are closed. The suction of the cleaning device 28 is switched on. When the purge air valve S12 is now opened, the compressed air flows from bottom to top through the powder channel 203 and cleans it. On the other hand, the purge air valve S12 can also be used to blow purge air via the line 96 and the powder conveyor 49 in the direction of the suction opening 162. In addition the material valve M11 is closed. The inlet valve 49.2 and the outlet valve 49.3 of the powder conveyor 49 are opened. The suction at the suction opening 162 is switched on.
  • connection 3.4 On the outlet side, the powder channel 203 is connected to connection 3.4 via a valve M11.
  • a line 96 can be connected to the connection 3.4, via which the residual powder that is still in the powder storage container 3 can be transported back to a powder storage container 110 using a powder conveyor 49.
  • the powder storage container 110 can be part of a fresh powder station 3 (see Figures 13 - 16 ).
  • the line 96 can be designed as a hose.
  • Figure 2 shows a possible embodiment of the powder conveyor 49 for conveying coating powder, partly in longitudinal section.
  • the powder that can be conveyed with the powder conveyor 49 can be, for example, fresh powder or recycled powder.
  • the powder conveyor 49 has a powder inlet valve 310 with a powder inlet 310.1 on the input side.
  • powder inlet valve 310 When the powder inlet valve 310 is open, powder can be sucked or pumped into a container 301 adjoining the powder inlet valve 310.
  • the container 301 is also referred to below as an intermediate container. It has a container housing or, in short, housing with an upper housing part 302, a housing middle part 303 and a lower housing part 304.
  • the powder inlet valve 310 can be designed as a squeeze. To open the powder inlet valve 310, the Control port 313.1 of valve 313 depressurized.
  • the valve 313 is preferably designed as a quick vent valve. This means that if necessary, the pressure in the powder inlet valve 311 can be reduced more quickly and its valve opening time can be shortened.
  • the powder conveyor 49 has a powder outlet valve 320 on the output side with a powder inlet 320.1 and a powder outlet 320.2.
  • the powder outlet valve 320 can be designed as a squeeze. In order to open the powder outlet valve 320, the control connection 323.1 of the valve 323 is depressurized. Like the valve 313, the valve 323 can also be designed as a quick vent valve. This means that the pressure in the powder outlet valve 320 can be reduced more quickly if necessary.
  • the upper housing part 302 has a funnel-shaped inside 302.1.
  • the funnel-shaped contour helps to channel the powder flowing into the intermediate container 301 without it sticking to the inner wall of the upper housing part 302.
  • the funnel-shaped inside 302.1 is adjoined by a paragraph 302.2, which is also referred to below as the upper paragraph.
  • the paragraph 302.2 is an annular surface which preferably runs slightly obliquely relative to the horizontal.
  • the paragraph 302.2 is adjoined by an inner wall 302.3, which preferably deviates slightly from the vertical.
  • the side wall 302.3 forms a guide that tapers towards the top and thus acts as a centering aid for the tube 305
  • Side wall 302.3 is followed by a wide paragraph below and then another side wall 302.5.
  • the lower end of the upper housing part 302 is designed as a round connector 302.7.
  • the housing middle part 303 is plugged onto this connector 302.7, which carries a seal. With the help of several screws 309, the middle part of the housing 303 can be screwed to the upper part of the housing 302.
  • the lower end of the middle housing part 303 is located in an annular receptacle of the lower housing part 304.
  • the lower housing part 304 like the upper housing part 302, has a funnel-shaped inside 304.1.
  • the funnel-shaped contour helps to channel the powder located in the intermediate container 301 towards the outlet 320.1 without it sticking to the inner wall 304.1 of the lower housing part 304.
  • a paragraph 304.2 adjoins the funnel-shaped inside 304.1.
  • the paragraph 304.2 is also referred to below as the lower paragraph and is an annular surface that is slightly slanted compared to the horizontal.
  • the side wall 304.3 forms a guide that tapers downwards and thus acts as a centering aid for the tube 305.
  • Another paragraph adjoins the side wall 304.3 above and to it again another side wall 304.5.
  • the side wall 304.5 like the side wall 302.5, is spaced from the outside 305.9 of the tube 305, so that between the side walls 302.5, 304.5 and the outside of the tube 305 a free space 306 is created. In the area of the free space 306, the air can pass through the semi-permeable tube 305, but not the powder.
  • the upper end of the lower housing part 304 is preferably designed as a round socket 304.7 and forms a receptacle for the lower section of the middle housing part 303.
  • the lower section of the middle housing part 303 is in the receptacle and can be screwed and/or glued to it. This creates a secure and tight connection between the middle housing part 303 and the lower housing part 304 in a simple manner.
  • grounding can be provided on the powder conveyor.
  • the ground cable 314 may, for example, be electrically connected to the housing middle part 303 of the powder conveyor 49.
  • the powder conveyor 4, which serves to supply the working container 3, 23, can be identical in construction to the powder conveyor 49.
  • the operation of the powder conveyor 4 is explained further below. It is assumed that the intermediate container 301 is initially free of powder. In a first step, the valves 310 and 320 are closed so that neither powder gets into the intermediate container 301 nor is powder transported out of the intermediate container 301. Now the vacuum valve 327 is opened to generate a negative pressure in the intermediate container 301. The air is sucked out of the intermediate container 301 through the air-permeable pores of the tube 305. As soon as the powder inlet valve 310 is opened, powder is fed into the intermediate container 301 respectively the powder chamber 307 is sucked.
  • the powder inlet valve 310 can be opened at any time, i.e. shortly before the opening of the vacuum valve 327, simultaneously with the vacuum valve 327 or even after the vacuum valve 327 has been opened.
  • the vacuum valve 327 and the powder inlet valve 310 are closed again.
  • Such a suction process can take, for example, 6 seconds.
  • the outlet valve 320 is then opened so that the powder can flow out of the intermediate container 301. This can be done using gravity. In order to support the powder transport from the intermediate container 301, compressed air can be blown into the intermediate container 301 via the connection 308 and the opening 308.1.
  • valve 328 is opened.
  • the compressed air first enters the room 306 via the connection 308 and the opening 308.1. It then flows through the semi-permeable tube 305 into the powder chamber 307.
  • the compressed air helps to clean the inner wall of the tube 305 with each conveying cycle.
  • connection 308 can be as in Figure 2 shown, are located in the middle part of the housing 303.
  • the connection 308 is connected to the space 306 via the opening 308.1, which is designed as a through hole in the middle part of the housing 303.
  • the powder conveyor 4 can, as in Figure 1 and 3 shown, be connected to the work container 3, 23 in order to supply it with powder. Since the working container 3, 23 is permanently under pressure during conveying operation, it is advantageous if the pressure in the intermediate container 301 is greater or at least as great as the pressure in the working container 3, 23.
  • a pressure control valve 340 can be used to adjust the pressure in the intermediate container 301. As soon as the powder has flowed out of the intermediate container 301, the outlet valve 320 and the valve 328 are closed again. The intermediate container 301 can then be filled with powder again in the manner described above.
  • the powder conveyor 4 can have a flange 324.
  • the flange 324 and the screws 325 serve to be able to connect the powder conveyor 4 to another component.
  • the powder conveyor 4 described above can be used at various points in a powder coating system.
  • Figure 3 shows a possible embodiment of a powder coating system with three such powder conveyors in a schematic block diagram. They are designated as powder conveyors 4, 5 and 49 in the powder coating system.
  • powder conveyors 4, 5 and 49 in the powder coating system.
  • Its intermediate container is in Figure 1 with the reference number 49.1, its inlet valve marked 49.2 and its outlet valve marked 49.3.
  • the powder center 1 which is also referred to as a powder supply device, powder center or integrated powder management system, includes the powder storage container 3, which is used to store the coating powder.
  • the powder center 1 includes a powder conveying device with which the powder is conveyed out of the powder storage container 3 and transported to a powder applicator 80.
  • the powder conveying device is integrated into the powder storage container 3 and will be explained in more detail later.
  • the powder applicator 80 (see Figure 3 ) can be designed as a manual or automatic powder spraying device and has a spray nozzle or a rotary atomizer at its outlet directed towards the workpiece 65.
  • the powder center 1 is constructed as a module. This allows the powder center 1 to be transported quickly and easily as a compact unit.
  • the individual components of the powder center 1 are attached to frame profiles 2, which can be made of aluminum or steel, for example.
  • the frame profiles 2 form the outer boundary of the powder center 1. If necessary, the powder center 1 can have a base 7.
  • the powder storage container 3 of the powder center 1 can be arranged on a base 6, for example. Like for example in Figure 9 shown, the powder storage container 3 can be closed with the powder container lid 23 during conveying operation. At the in the Figures 4 to 12 In the embodiment shown, the powder container lid 23 has the shape of an upside-down pot.
  • the powder container lid can be opened using pneumatic locks 18 23 must be sealed tightly with the powder storage container 3.
  • the powder storage container 3 has seals and locking receptacles 3.1, into which correspondingly designed counterparts of the pneumatic lock 18 can engage.
  • the pneumatic lock 18 can be equipped, for example, with a cylinder, a piston and a piston rod.
  • the piston and thus also the piston rod are pushed upwards.
  • the claw located at the lower end of the piston rod engages in the locking receptacle 3.1 and causes the powder container lid 23 to be pressed onto the powder storage container 3.
  • three such locks 18 are present (for example in the Figures 6 and 7 shown). The number of locks 18 and their structure can easily be adapted to the respective needs.
  • the sieve 24 can be designed as an ultrasonic sieve.
  • the ultrasonic transducer 24.1 of the sieve 24 is preferably located outside the powder storage container 3. If the powder container lid 23 is removed, the sieve 24 is accessible and can be removed. So that this can happen automatically, the ultrasonic sieve 24 is attached to a pivoting mechanism 16 via a support arm 22.
  • the sieve 24 can be moved out of the working position using the pivoting mechanism 16 (see Figure 6 ) are pivoted out and brought into a cleaning position in a cleaning station 27 (see Figure 12 ).
  • the cleaning station 27 is also referred to below as a screen cleaning device or screen cleaning station.
  • the cleaning arm 20 has a plurality of cleaning nozzles 20.1 which are arranged on the top of the cleaning arm 20.
  • the cleaning station 27 also includes a lid 15, which can be opened and closed, for example with the help of a pneumatic cylinder 17.
  • the lid 15 is pivoted about a hinge 21.
  • a curved double arrow indicates the pivoting movement.
  • the lid 15 On its underside, the lid 15 carries a cleaning arm 19, which is also equipped with a large number of cleaning nozzles 19.1.
  • the cleaning nozzles 19.1 are preferably located on the underside of the cleaning arm 19. They are aligned so that they blow compressed air downwards onto the ultrasonic sieve 24 located under the cleaning arm 19 during the cleaning operation.
  • the upper cleaning arm 19 is rotatably mounted on the cover 15 with a bearing 50.
  • the lower cleaning arm 20 is rotatably mounted on the cleaning container 14 via a bearing 51.
  • the two bearings 50 and 51 can also be designed as air motors.
  • the direction of rotation of the upper cleaning arm 19 and the direction of rotation of the lower cleaning arm 20 are each marked with an arrow.
  • the direction of rotation of the cleaning arm results from the offset arrangement of the cleaning nozzles and the recoil that occurs when compressed air flows out through the nozzles.
  • the ultrasonic sieve 24 is located between the lower cleaning arm 20 and the upper cleaning arm 19.
  • the cleaning arm 19 can be at both ends (as in Figure 8 shown) must be angled so that it is horizontal Legs and two legs pointing diagonally upwards.
  • the compressed air nozzles 19.1 can be located both on the horizontal leg and on the legs directed obliquely upwards.
  • the cleaning arm 19 can be designed as a tube in order to guide the compressed air inside the tube to the compressed air nozzles 19.1. The same applies to the lower cleaning arm 20, even if in Figure 8 the ends of the lower cleaning arm 20 are not angled.
  • the container 14 for receiving the sieve 24 there is a lower container section 14.2 with an outlet 14.1.
  • the powder-air mixture located in the cleaning station 27 can be sucked out via the outlet 14.1.
  • the outlet 14.1 is connected to an inlet opening 13.2 of a suction pipe 13 via a hose (not shown in the figures).
  • the powder-air mixture can be sucked into a secondary filter 100 via the suction pipe 13 and a suction line 91.
  • the powder inlet of the working container 3, 23 is preferably located in its upper area. It can be arranged, for example, in the powder container lid 23 of the working container 3, 23.
  • the working container 3, 23 can also have several powder inlets.
  • the powder inlet 23.1 is connected to the powder outlet 4.2 of the intermediate container 301 via the powder valve M21, which is designed, for example, as a pneumatically controlled squeezer.
  • a second powder conveyor 5 can be arranged above the working container 3, 23. Its powder outlet also opens into the working container 3, 23.
  • the second powder conveyor 5 can be constructed like the first powder conveyor 4 (see Figure 2 ).
  • the powder conveying device integrated into the powder storage container 3 is explained in more detail below.
  • the powder conveying device can, as in the European patent application EP 3 238 832 A1 described, trained.
  • the working container 3, 23 is designed and operable in such a way that it can be pressurized. With the help of the powder conveyor 4, powder can be conveyed out of the fresh powder station 30 and transported into the work container 3, 23.
  • the working container 3, 23 has in the area of the container base 25 a fluidizing insert 25.1 for fluidizing the powder and a series of powder outlets 3.2. It can be provided that a powder outlet valve G1 - G36 is connected to each of the powder outlets 3.2.
  • a powder line 81 is connected to each of the powder outlet valves G1 - G36.
  • Each of the powder lines 81 also has an inlet for transport air on the input side, i.e. near the respective powder outlet valve G1 - G36.
  • On the output side, each of the powder lines 81 is preferably connected to one of the powder applicators 80 via a coupling 130.
  • the amount of powder to be conveyed is controlled by repeatedly opening and closing the respective powder outlet valve G1 - G36 using a controller 70.
  • a controller 70 In order to avoid repetitions, reference is made to the above-mentioned patent application EP 3 238 832 A1 referred.
  • the coupling 130 has a first group of connections 131 and a second group of connections 132.
  • the control 70 can be used to set which connection of the first group 131 is connected to which connection of the second group 132.
  • One of the powder lines 81 can be connected on the output side to a connection of the first group 131.
  • a powder line can be connected to each connection of the second group 132, which on the other hand is connected to one of the powder applicators 80.
  • 36 powder outlet valves G1 - G36 are used. However, more or fewer powder outlet valves can also be used. The number of powder outlet valves used depends on the number of powder applicators 80 used.
  • a powder injector that works according to the Venturi principle or a powder pump for dense phase conveying can also be provided.
  • a powder pump for dense phase conveying a hose pump or a powder injector can also be provided. The same applies to the powder conveyor 5.
  • the powder storage container 3 and its powder container lid 23 as well as the two powder conveyors 4 and 5 are attached to a vertical linear axis 12, which is also referred to as a linear lifting device, and can therefore be moved up and down.
  • the drive 12.1 of the linear axis 12 can be located at the top of the linear axis 12.
  • the vertical double arrow in Figure 9 indicates its direction of movement.
  • the powder center 1 also includes a container cleaning unit 28 or, in short, cleaning unit, which includes a cleaning container 10, an upper cleaning arm 11 and a lower cleaning arm 26.
  • the upper cleaning arm 11 and the lower cleaning arm 26 are rotatably mounted in the cleaning container 10 and each have a plurality of cleaning nozzles 11.1 and 26.1 operated with compressed air.
  • the cleaning container 10 is attached to a linear lifting device 9 and can be moved vertically up and down (in the y direction) with this.
  • the vertical double arrow in Figure 9 indicates its direction of movement.
  • the drive 9.1 of the linear lifting device 9 can be located at the top of the linear lifting device 9.
  • the linear lifting device 9 in turn is attached to a horizontally aligned linear drive 8 (also called a linear axis) and can be moved back and forth horizontally (in the x direction) with this.
  • the drive 8.1 of the linear axis 8 can be arranged laterally on the linear axis 8 be. With the linear axis 8 it is possible to position the container cleaning unit 28 laterally next to the working container 3, 23 during conveying operation (see Figures 4 to 7 ).
  • the container lid 23 is first moved upwards; Then the container cleaning unit 28 can be positioned with the help of the two linear drives 8 and 9 in such a way that the cleaning container 10 is first brought over the powder storage container 3 and then lowered, to such an extent that the cleaning arm 26 has a defined distance from the bottom 25 of the powder storage container 3 having.
  • the cleaning arm 26 protruding from the bottom of the cleaning container 10 is then located inside the powder storage container 3 and is used to clean the inner wall and the bottom 25 of the powder storage container 3.
  • the powder container lid 23 can be lowered to such an extent that the inner surfaces of the powder container lid 23 can be blown off and thus cleaned with the cleaning arm 11 protruding from the top of the cleaning container 10.
  • the cleaning arm 11 protrudes into the interior of the powder container lid 23.
  • a possible embodiment of the fresh powder station 30 is in the Figures 13 to 16 shown in different views.
  • the fresh powder station 30 can, for example, be designed as an independent module.
  • the station comprises a first footprint 31 and a second footprint 32, each of which contains a powder box 110, 111 (see Figure 3 ) be able to record.
  • the two storage areas 31 and 32 are preferably arranged at an angle so that the powder moves diagonally downwards into a corner in the powder box with the support of gravity. This means that the powder box can be emptied completely or almost completely using a suction lance 33 without much effort.
  • the suction lance 33 is, as in the Figures 15 and 16 shown, can be moved horizontally using a linear drive 44, so that it can be used both for a powder box arranged on the first footprint 31 and for a powder box arranged on the second footprint 32.
  • the fresh powder station 30 has an additional linear drive 38 in order to be able to move the suction lance 33 vertically.
  • the shaker 54 serves to set the powder in the box 110 in motion so that it is better distributed and flows towards the suction lance 33.
  • the filling level in the box 110 can be determined via the scales 46, and if the filling level falls below a certain level, a change of the powder boxes can be initiated.
  • the measurement signal generated by the scale 46 can be used to determine whether there is still enough space in the box 110 when powder is to be conveyed via line 96 from the powder center 1 back to the powder station 30.
  • the fresh powder station 30 additionally has a cleaning station 52, which is equipped with a scraper ring and/or compressed air nozzles and/or a suction system. This means that the outside of the suction lance 33 can be freed from powder adhering to it during the up and down movement.
  • air nozzles 57 can be attached to the cleaning station 53 in order to clean the lower area of the suction lance 33. If the suction lance 33 has a fluidizing crown to fluidize the powder in the suction area, this can also be cleaned with it.
  • a BigBag 120 with a pump 123 can also be provided.
  • the powder can be pumped from the pump 123 directly to the powder conveyor 4 via a powder line 126.
  • the BigBag 120 or 121 is also known as a Flexible Intermediate Bulk Container or FIBC for short. It usually contains larger amounts of powder than the powder box 110 and the powder box 111. The BigBag 120/121 is also usually further away from the powder conveyor 4 than the powder box 110 or 111. So The BigBag 120/121 can be at a distance of, for example, 30m from the powder conveyor 4, whereas the powder box 110 or 111 is, for example, 5m away from the powder conveyor 4.
  • the fresh powder station 30 can have several compressed air control valves 39 and 40 and control buttons 41 and 42.
  • the compressed air control valve 39 can be provided for adjusting the fluid air of the fluid base of the powder container 150.
  • the compressed air control valve 40 is used to adjust the fluid air at the fluidizing crown of the suction lance 33.
  • the position of the exhaust air flap can be controlled using the adjusting button 41.
  • a confirmation signal can be transmitted to the controller via the control button 42.
  • the fresh powder station 30 can have a suction 37 with a suction opening 37.1 in order to be able to suction excess powder from the interior of the fresh powder station 30.
  • the fresh powder station 30 can also have a flexible suction hose that can be used for manual cleaning if necessary.
  • the fresh powder station 30 has a pivoting mechanism 45 for the powder conveyor 49.
  • the pivoting mechanism 45 has a drive, which can be designed, for example, as a pneumatic drive, and a pivot arm 45.1. With the help of the pivoting mechanism 45, the powder conveyor 49 can be moved out of the conveying position (see Figure 15 ) be brought into a cleaning position. In the cleaning position, the powder conveyor 49 projects into the interior of the fresh powder station 30.
  • air nozzles 56 can be provided, to clean the lower portion of the powder conveyor 49 when it is pivoted from the conveying position to the cleaning position or from the cleaning position to the conveying position.
  • the pneumatic drive can include two pneumatically driven cylinders.
  • the powder conveyor 49 can thus be brought into a cleaning position, a first conveying position and a second conveying position. To move the powder conveyor 49 into the cleaning position (see Fig. 15 ), cylinder 1 and cylinder 2 are retracted. In the first conveying position, the powder conveyor 49 is located above the footprint 31. For this purpose, cylinder 1 is retracted and cylinder 2 is extended. In the second conveying position, the powder conveyor 49 is above the footprint 32; cylinders 1 and 2 are extended. In the first conveying position, powder can be conveyed back into the powder box 110 and in the second conveying position, powder can be conveyed back into the powder box 111.
  • the suction lance 33 can be brought into three different positions with the linear axis 38 and the linear drive 44: In the cleaning position (see Fig. 13 ), the suction lance 33 is located in the cleaning station 53. In the first conveying position, the suction lance 33 is above the footprint 31 and in the second conveying position above the footprint 32.
  • the fresh powder station 30 can also be equipped with its own control 43.
  • this control 43 for example, the suction lance 33, which Cleaning station 52 for the suction lance 33, the linear axis 38, the linear drive 44, the pivoting mechanism 45 and the blowing nozzles 56 and 57 are controlled.
  • Powder conveyor 49 shown is advantageously positioned directly above the powder box 110 or 111 into which it is intended to convey powder back. Since it uses gravity, the powder falls into the powder box located under the powder conveyor 49 after the outlet valve 49.2 of the powder conveyor 49 is opened.
  • the powder conveyor 49 used to return the powder can also be designed differently.
  • it can be designed as a powder pump. Since gravity is not used in such a powder pump, it can be arranged in different locations. For example, it can also be at the same height as the powder box 110.
  • two covers 35 and 36 can be provided, which can be opened manually. This means that the staff also has access to the interior of the fresh powder station 30 from above.
  • the fresh powder station 30 can also be equipped with side walls 34 and a rear wall 48.
  • FIG. 3 A possible embodiment of an entire system for powder coating workpieces 65 is shown in Figure 3 shown in simplified form as a block diagram.
  • the entire system can be controlled via a central control 70.
  • the controller 70 can be connected to various components of the entire system via corresponding control lines (not shown in the figures) and provided to control the powder coating booth 60 including powder applicators 80, the fresh powder station 30, the powder center 1, the powder recovery 90 and/or the post-filter 100 to control.
  • the fresh powder station 30 can have a separate control 43. The same applies to all other components of the entire system for coating workpieces with powder.
  • the excess powder which is also referred to as overspray, must be removed from the cabin 60 again. On the one hand, this is necessary because the environment outside the cabin must be kept free of powder dust. On the other hand, the risk of explosion increases if a certain powder concentration is exceeded due to the cloud of powder dust floating in the cabin. This must be avoided.
  • the overspray resulting from the coating is sucked out of the cabin 60 as a powder-air mixture together with the air in the cabin 60 and fed to a powder recovery device 90 via a residual powder pipeline 92.
  • the powder recovery device 90 can be designed, for example, as a cyclone.
  • the powder recovered there can be used if necessary be fed back to the powder center 1 via a powder line 94.
  • the powder-air mixture can be fed from the cyclone to the after-filter 100 via a suction line 93.
  • the powder-air mixture in the residual powder pipeline 92 is also referred to as the residual powder air flow.
  • the cabin 60 has, for example, a suction slot. It connects the interior of the cabin 60 with the residual powder pipeline 92. Excess powder is sucked out of the cabin interior as a powder-air mixture via the suction slot and the suction pipe 61 and fed to a cyclone separator 90 or, in short, cyclone, which can be designed as a monocyclone.
  • the powder-air mixture flows tangentially into the cyclone 90 and spirals downwards in the cyclone.
  • the powder particles are pressed outwards onto the outer wall of the cyclone 90 by the centrifugal force generated by the rotation of the powder air flow.
  • the powder particles are conveyed downward towards the powder outlet of the cyclone and collected there.
  • the air freed from the powder particles is sucked out via the vertical central tube located in the cyclone 90.
  • the air stream cleaned in this way is often fed to a secondary filter 100 in order to filter out the remaining powder that remains in the air.
  • the powder recovered in the cyclone 90 can be used again for coating and fed to the powder center 1 via the powder line 94.
  • the ultrasonic sieve 24 is located in the work container 3, 23 between the powder storage container 3 and the powder container lid 23.
  • the locks 18 ensure that the work container is sealed airtight.
  • the screen cleaning device 27 and the container cleaning unit 28 are located as in the Figures 4 to 7 shown in the parking position.
  • the parking position for the container cleaning unit 28 is located next to the powder storage container 3.
  • the phrase “next to the powder storage container” also includes above, below, in front of or behind the powder storage container.
  • the sieve 24 is not absolutely necessary for the conveying operation.
  • the powder can also be conveyed without an ultrasonic sieve or without a sieve 24 at all.
  • the powder conveyance from the powder storage container 3 is stopped and the remaining powder still in the powder storage container 3 is sucked off with the powder conveyor 49 via the outlet 25.1 and the line 96.
  • the material valve M11 is opened for this purpose, the flushing valve S12 is closed during this time.
  • the excess pressure still prevailing in the working container 3, 23 is reduced to normal pressure and the locks 18 are opened.
  • the linear drive 12 lifts the container lid 23 so far that the cleaning container 10 can be moved between the powder container lid 23 and the powder storage container 3 with the help of the two linear axes 8 and 9.
  • the container cleaning unit 28 with the cleaning container 10 is then lowered until the lower cleaning arm 26 is located inside the powder storage container 3 and has a defined distance from the bottom 25 of the powder storage container 3.
  • the powder container lid 23 is now lowered until the upper cleaning arm 11 is inside the powder container lid 23 and has a defined distance from the powder container lid 23.
  • an air gap remains between the powder container lid 23 and the cleaning container 10.
  • An air gap also remains between the powder container 3 and the cleaning container 10. Air is sucked in from the afterfilter 100 through the air gaps. This prevents the powder-air mixture generated by the compressed air nozzles 11.1 and 26.1 during the cleaning process from escaping into the environment.
  • the unit consisting of the powder container lid 23, cleaning container 10 and powder storage container 3 can be sealed airtight with the locks 18.
  • compressed air is blown through the nozzles 11.1 and 26.1 in the direction of the inner walls of the powder container lid 23 and the powder storage container 3.
  • the resulting powder-air mixture is sucked off via the suction line 13 and can be fed to the cyclone 90 and/or the secondary filter 100.
  • the powder conveyor 4 can be cleaned as follows. With a flushing valve S13 (see Figure 3 ), compressed air is preferably blown intermittently into the powder inlet valve M20 and through the powder conveyor 4 towards the powder outlet valve M21. The compressed air is sucked out through the suction 13 in the direction of the after-filter 100. In addition, compressed air is supplied at the same time via valve 328 (see Figure 2 ) is blown through the porous wall of the tube 305 and the tube 305 is blown free of powder dust from the outside to the inside. For the cleaning process, the compressed air value on the pressure regulator 340 is significantly increased, for example to 5 bar. This means that significantly more compressed air flows and cleaning becomes more efficient.
  • the powder conveyor 5 can also be cleaned in the manner described above.
  • the two powder conveyors 4 and 5 can be operated via a material valve M22 (see Figure 3 ) be connected. If the material valve M22 is controlled accordingly, the two powder conveyors 4 and 5 can be cleaned via a single flushing valve S13. Instead, the powder conveyor 4 can also be cleaned via a first flushing valve and the powder conveyor 5 can be cleaned via a second flushing valve.
  • the powder conveyor 49 can also be cleaned in the manner described above. Instead of the flushing valve S13, the flushing valve S12 is used when cleaning the powder conveyor 49.
  • the cleaned powder can be suctioned off via the suction opening 162 and line 37.
  • the lid 15 is closed with the help of the pneumatic cylinder 17.
  • An air gap can remain between the lid 15 and the cleaning container 14.
  • the lid 15 can also be placed on the cleaning container 14 in an airtight manner.
  • Compressed air is now blown onto the sieve 24 from above and below through the nozzles 19.1 and 20.1.
  • the resulting powder-air mixture is sucked off via the suction line 13 and can be fed to the cyclone 90 and/or the secondary filter 100.
  • the following cleaning steps can be carried out.
  • the steps are preferably carried out automatically and coordinated by the controller 70.
  • the powder storage container 3 and the container lid 23 are cleaned with the cleaning unit 28 as described above.
  • a change to a different coating powder is carried out.
  • the other coating powder can be the powder with which the workpieces 65 are to be coated next. However, this is not absolutely necessary. Instead, you can also switch to a special cleaning agent.
  • the cleaning agent can, for example, contain granules a grain size between 2 mm and 7 mm.
  • the grain size, the grain material and the grain quality are preferably selected so that, on the one hand, they can be conveyed through all openings in the powder system and, on the other hand, they have a good cleaning effect.
  • the cleaning agent it is advantageous to ensure that no additional wear occurs in the powder system and no chemical incompatibility with the coating powder.
  • the conveying mode is switched to for a limited period of time so that the other coating powder or cleaning agent flows through the individual components of the system.
  • the short conveying operation for example, 3 kg of powder can be lost.
  • the material the powder or the cleaning agent
  • the powder lines 91, 92, 93 and 94 can also be flushed with the new material. This is particularly advantageous if the new powder is used for recovery.
  • the powder storage container 3 and the container lid 23 are then cleaned again using the cleaning unit 28.

Landscapes

  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung zum Fördern von Beschichtungspulver. Die Erfindung betrifft zudem ein Pulverzentrum mit einer solchen Fördervorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen des Pulverzentrums und ein Verfahren zum Reinigen des Pulverzentrums.
  • Bei der elektrostatischen Beschichtung von Werkstücken mit Beschichtungspulver oder kurzum Pulver wird das Pulver über eine oder mehrere Pulverapplikatoren auf das zu beschichtende Werkstück aufgesprüht. Anschliessend wird das mit Pulver beschichtete Werkstück erhitzt, so dass das Pulver aufschmilzt. Nachdem das Werkstück abgekühlt ist, bildet das Pulver eine harte, geschlossene Deckschicht auf dem Werkstück. Die zu beschichtenden Werkstücke befinden sich während des Beschichtungsvorgangs in der Regel innerhalb einer Pulverbeschichtungskabine, die im Folgenden auch kurzum als Kabine oder Beschichtungskabine bezeichnet wird. Die Versorgung der Pulverapplikatoren mit Beschichtungspulver erfolgt über einen oder mehrere Pulverförderer, die sich in einem Pulverzentrum befinden können.
  • Wenn nun Werkstücke mit einem anderen Beschichtungspulver als dem bisher verwendeten Pulver beschichtet werden sollen, wird der Beschichtungsvorgang unterbrochen und ein sogenannter Pulverwechsel vorgenommen. Beim Pulverwechsel, wenn also beispielsweise eine andere Pulverart oder Pulver mit einer anderen Farbe versprüht werden soll, sind mehr oder weniger umfassende Reinigungsmassnahmen erforderlich, um die Reste des bisher verwendeten Pulvers aus den pulverführenden Komponenten der Anlage zu entfernen. Die manuelle Reinigung dieser Komponenten kann durchaus einige Zeit in Anspruch nehmen. Während des Reinigungsvorgangs steht die Anlage nicht zum Beschichten von Werkstücken zur Verfügung. Dies wirkt sich negativ auf die Produktionskosten aus. Ein weiterer Nachteil der manuellen Reinigung ist, dass das Personal während der Reinigung gefahrläuft Pulverpartikel einzuatmen. Des Weiteren ist darauf zu achten, dass die Reinigung gründlich durchgeführt wird. Werden zum Beispiel der Pulverförderer oder das Pulverzentrum nicht ausreichend gereinigt, kann es nach einem Farbwechsel zu einer unerwünschten Farbverschleppung kommen.
    • Stand der Technik
  • Aus der europäischen Patentanmeldung EP 3 238 832 A1 ist eine Pulverfördervorrichtung zum Fördern von Beschichtungspulver zu einem Pulverapplikator bekannt. Die Pulverfördervorrichtung weist einen Pulverförderer auf, der mit einem darunter angeordneten Arbeitsbehälter verbunden ist und dazu dient, Beschichtungspulver von einem Pulvervorratsbehälter in den Arbeitsbehälter zu fördern. Bei einem Pulverwechsel wird zunächst noch Pulver, das sich im Arbeitsbehälter befindet, aus dem Arbeitsbehälter entfernt. Dazu sind eine in den Arbeitsbehälter ragende Pulverleitung und ein Ventil vorgesehen. Wenn das Ventil geöffnet ist, kann darüber das Restpulver aus dem Arbeitsbehälter entnommen werden. Ein eventuell vorhandener Rücknahmebehälter, der das aus dem Arbeitsbehälter entnommene Restpulver aufnehmen soll, muss nachteilhafterweise direkt unterhalb des Arbeitsbehälters platziert werden. Das führt dazu, dass der Arbeitsbehälter sehr weit oben zu platzieren ist, was bei beengten räumlichen Gegebenheiten unter Umständen zu Platzproblemen führen kann. Wenn das Restpulver aus dem Arbeitsbehälter beziehungsweise dem Ventil für Restpulver strömt, entsteht Pulverstaub, der die Umgebung verschmutzt und die dann regelmässig von Hand gereinigt werden muss. Zudem kann der entstehende Pulverstaub vom Bedienpersonal versehentlich eingeatmet werden.
  • Aus dem Stand der Technik DE 10 2014 003 373 A1 ist eine Pulverbeschichtungsanlage bekannt. Die Anlage umfasst einen Pulverbehälter mit einem Ablassventil für Restpulver. Auch diese Anlage weist die oben beschriebenen Nachteile auf.
    • Darstellung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fördervorrichtung zum Fördern von Beschichtungspulver, ein Pulverzentrum mit der Fördervorrichtung sowie ein Verfahren zum Reinigen des Pulverzentrums anzugeben, bei der beziehungsweise dem die Automatisierungsgrad bei der Reinigung noch weiter erhöht ist.
  • Vorteilhafter Weise kann mit der erfindungsgemässen Fördervorrichtung zum Fördern von Beschichtungspulver die Immission von Pulverstaub weiter reduziert werden. Die Gefahr, dass das Bedienpersonal beim Reinigen Pulverstaub einatmet, ist damit minimiert.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Fördervorrichtung zum Fördern von Beschichtungspulver liegt darin, dass der Pulvervorratsbehälter beziehungsweise der Arbeitsbehälter, der Teil der Fördervorrichtung ist, nicht mehr vom Bedienpersonal gehoben und an einen anderen Ort transportiert werden muss.
  • Darüber hinaus kann mit der erfindungsgemässen Fördervorrichtung zum Fördern von Beschichtungspulver die Qualität der Reinigung auf einem besonders hohen Niveau gehalten und die Reinigung prozesssicher durchgeführt werden.
  • Zudem kann die bei der erfindungsgemässen Fördervorrichtung vorgesehene automatisierte Reinigung schneller durchgeführt werden als wenn die Reinigung der Fördervorrichtung durch das Bedienpersonal erfolgen würde.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Fördervorrichtung und der Pulverrücknahmebehälter, der das aus dem Arbeitsbehälter entnommene Restpulver aufnehmen soll, nicht unmittelbar beisammenstehen müssen. Die Distanz zwischen der Fördervorrichtung und dem Pulverrücknahmebehälter kann durchaus bis zu 20 oder 30 m betragen.
  • Die Aufgabe wird durch eine Fördervorrichtung zum Fördern von Beschichtungspulver mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Die erfindungsgemässe Fördervorrichtung zum Fördern von Beschichtungspulver umfasst einen Pulvervorratsbehälter, der unten einen Pulverauslass und einen Pulverauslasskanal aufweist, wobei der Pulverauslass den Einlass für den Pulverauslasskanal bildet. Der Pulverauslasskanal ist mit einem ersten Pulverförderer verbunden, um Pulver aus dem Pulvervorratsbehälter zurück zu einem Pulvergebinde zu fördern. Der Pulvervorratsbehälter weist einen Behälterboden und im Bereich des Behälterbodens eine Reihe von weiteren Pulverauslässen auf. Zudem ist eine Pulverfördervorrichtung vorgesehen, um Pulver durch einen der weiteren Pulverauslässe aus dem Pulvervorratsbehälter zu einem Pulverapplikator zu fördern.
  • Die Aufgabe wird zudem durch ein Pulverzentrum gelöst, das die Fördervorrichtung umfasst und die in Patentanspruch 14 angegebenen Merkmalen aufweist.
  • Das erfindungsgemässe Pulverzentrum mit der oben beschriebenen Fördervorrichtung weist eine Reinigungseinheit zum Reinigen des Pulvervorratsbehälters und des Behälterdeckels auf. Die Reinigungseinheit ist mittels eines Manipulators aus einer Parkposition neben dem Pulvervorratsbehälter in eine Reinigungsposition im Pulvervorratsbehälter bewegbar. Zudem ist eine Steuerung vorgesehen, mit der die Reinigungseinheit und der Manipulator steuerbar sind.
  • Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Reinigen des oben beschriebenen Pulverzentrums gelöst, wobei das Verfahren die in Patentanspruch 15 angegebenen Merkmalen umfasst.
  • Das Verfahren zum Reinigen des Pulverzentrums umfasst folgende Schritte. Mit dem ersten Pulverförderer wird das restliche im Pulvervorratsbehälter befindliche Pulver herausgefördert. Anschliessend werden mit der Reinigungseinheit der Pulvervorratsbehälter und der Behälterdeckel gereinigt.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den abhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmalen.
  • Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Fördervorrichtung ist ein dritter Pulverförderer vorgesehen, um Pulver aus dem Pulvergebinde in den Pulvervorratsbehälter zu fördern. Damit kann der Automatisierungsgrad noch weiter erhöht werden.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Fördervorrichtung ist ein Ventil für Spülluft vorgesehen, das über einen Spüllufteinlass mit dem Pulverauslasskanal verbunden und vorgesehen ist, um Spülluft in den Pulverauslasskanal und/oder zum ersten Pulverförderer zu blasen. Dies hat den Vorteil, dass die Reinigung noch automatisierter erfolgen kann.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Fördervorrichtung ist im Pulverauslasskanal ein Fluidisierelement vorgesehen. Damit kann der Transport des restlichen Beschichtungspulvers aus dem Arbeitsbehälter weiter verbessert werden.
  • Bei der erfindungsgemässen Fördervorrichtung kann das Fluidisierelement ringförmig ausgebildet sein. Ein solches Fluidisierelement kann einfach und kostengünstig hergestellt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass dieses Fluidisierelement so eingebaut werden kann, dass kein Totraum entsteht und sich folglich dort auch kein Pulver ablagern kann. Darüber hinaus ist ein solches Fluidisierelement einfach zu reinigen. Auch die Luft zur Fluidisierung kann mit einem solchen Fluidisierelement gleichmässig über den Umfang des Pulverkanals verteilt werden.
  • Zudem kann bei der erfindungsgemässen Fördervorrichtung vorgesehen sein, dass das Fluidisierelement aus einem mikroporösen Material hergestellt ist. Damit kann zwar Luft durch das Fluidisierelement hindurchtreten, nicht aber das Beschichtungspulver.
  • Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemässen Fördervorrichtung weist der Pulvervorratsbehälter einen kreisrunden Querschnitt auf. Dies hat den Vorteil, dass der Pulvervorratsbehälter weniger Ecken und Kanten aufweist, in denen sich Pulver ablagern kann. Der Pulvervorratsbehälter ist somit einfacher reinigbar.
  • Bei einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemässen Fördervorrichtung weist der Pulvervorratsbehälter einen zur Mitte des Pulvervorratsbehälters hin schräg abfallenden Boden auf. Die Schwerkraft kann unterstützend genutzt werden, um das Restpulver zu sammeln und abzutransportieren.
  • Bei einer zusätzlichen Weiterbildung der erfindungsgemässen Fördervorrichtung befindet sich die Mündung des Pulverauslasskanals in der Mitte des schräg abfallenden Bodens. Damit lässt sich der Abtransport des Restpulvers weiter verbessern.
  • Vorteilhafterweise verläuft bei der erfindungsgemässen Fördervorrichtung der Pulverauslasskanal trichterförmig. Auch damit lässt sich der Abtransport des Restpulvers weiter verbessern.
  • Es ist zudem möglich, dass bei der erfindungsgemässen Fördervorrichtung der erste Pulverförderer einen Pulverbehälter mit einem Pulvereinlass und einem Pulverauslass, sowie ein Pulvereinlassventil und ein Pulverauslassventil aufweist. Der Pulvereinlass ist mit dem Pulvereinlassventil und der Pulverauslass mit dem Pulverauslassventil verbunden. Der Pulverbehälter ist unter Unterdruck setzbar.
  • Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Fördervorrichtung ist der dritte Pulverförderer wie der erste Pulverförderer aufgebaut.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Fördervorrichtung ist auf dem Pulvervorratsbehälter ein Behälterdeckel vorgesehen, der zumindest teilweise abnehmbar ist.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden wird die Erfindung mit mehreren Ausführungsbeispielen anhand von 16 Figuren weiter erläutert.
    • Figur 1
    zeigt eine erste mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Fördervorrichtung zum Fördern von Beschichtungspulver, teilweise im Längsschnitt und teilweise als Blockschaltbild.
    Figur 2
    zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Pulverförderers teilweise im Längsschnitt.
    Figur 3
    zeigt in einem schematischen Blockschaltbild eine mögliche Ausführungsform einer Pulverbeschichtungsanlage mit der erfindungsgemässen Fördervorrichtung.
    Figur 4
    zeigt eine erste mögliche Ausführungsform des erfindungsgemässen Pulverzentrums im Pulverfördermodus in einer ersten dreidimensionalen Ansicht.
    Figur 5
    zeigt die erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Pulverzentrums in einer zweiten dreidimensionalen Ansicht.
    Figur 6
    zeigt das erfindungsgemässe Pulverzentrum in der Draufsicht.
    Figur 7
    zeigt das erfindungsgemässe Pulverzentrum in einer ersten Seitensicht.
    Figur 8
    zeigt einen Teil des erfindungsgemässen Pulverzentrums mit der Siebreinigungsvorrichtung von der Seite in einer vergrösserten Ansicht im Schnitt.
    Figur 9
    zeigt einen weiteren Teil des erfindungsgemässen Pulverzentrums mit der Behälterreinigungseinrichtung von der Seite in einer vergrösserten Ansicht im Schnitt.
    Figur 10
    zeigt das erfindungsgemässe Pulverzentrum im Reinigungsmodus in einer ersten dreidimensionalen Ansicht.
    Figur 11
    zeigt das erfindungsgemässe Pulverzentrum im Reinigungsmodus in einer zweiten dreidimensionalen Ansicht.
    Figur 12
    zeigt das erfindungsgemässe Pulverzentrum im Reinigungsmodus in der Draufsicht.
    Figur 13
    zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Frischpulverstation in einer dreidimensionalen Ansicht.
    Figur 14
    zeigt die Frischpulverstation in der Ansicht von vorne.
    Figur 15
    zeigt die Frischpulverstation in der Seitenansicht im Schnitt.
    Figur 16
    zeigt die Frischpulverstation in der Draufsicht im Schnitt.
    Wege zur Ausführung der Erfindung
  • In Figur 1 ist eine erste mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Fördervorrichtung zum Fördern von Beschichtungspulver gezeigt. Darin sind einige Komponenten der Fördervorrichtung im Längsschnitt und einige symbolhaft als Blockschaltbild dargestellt. Die Fördervorrichtung umfasst einen Pulvervorratsbehälter 3, der mit einem Behälterdeckel 23 abgeschlossen sein kann. Der Pulvervorratsbehälter 3 und der Behälterdeckel 23 bilden zusammen einen Arbeitsbehälter 3, 23. Bei Bedarf kann der Behälterdeckel 23 eine Seitenwand 23.2 aufweisen. Der Behälterdeckel 23 hat dann die Form eines umgedrehten Topfes.
  • Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform befindet sich oberhalb des Arbeitsbehälters 3, 23 ein Pulverförderer 4, um Pulver aus einem Pulvergebinde 111 in den Pulvervorratsbehälter 3 beziehungsweise in den Arbeitsbehälter 3, 23 zu fördern.
  • Der Pulvervorratsbehälter 3 kann einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Im Inneren des Pulvervorratsbehälter 3 kann, wie in Figur 1 gezeigt, ein Sieb 24 angeordnet sein. Das Sieb 24 ist vorzugsweise als Ultraschallsieb ausgebildet.
  • Im unteren Bereich des Pulvervorratsbehälters 3 kann sich ein Fluidisierboden 25.1 befinden. Nach unten hin ist der Pulvervorratsbehälter 3 mit einem Boden 25 abgeschlossen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Fluidisierboden 25.1 unmittelbar oberhalb des Bodens 25 angeordnet und fällt zur Mitte des Pulvervorratsbehälters 3 beziehungsweise zu einem Pulverauslass 25.2 hin schräg ab.
  • Der Pulverauslass 25.2 dient als Auslass für Restpulver und bildet die Einlassmündung eines Pulverauslasskanals 203. Dieser ist vorzugsweise trichterförmig ausgebildet und weist ein Fluidisierelement 201 auf. Das Fluidisierelement 201 kann ringförmig ausgebildet und aus einem mikroporösen Material hergestellt sein. Das Fluidisierelement 201 kann zum Beispiel rohrförmig sein. Die Einlassmündung 25.2 des Pulverauslasskanals 203 befindet sich vorzugsweise in der Mitte des schräg abfallenden Fluidisierbodens 25.1.
  • Bei einer Ausführungsform der Fördervorrichtung ist ein Rüttler 220 vorgesehen, der sich zum Beispiel unterhalb des Pulvervorratsbehälters 3 befinden kann (siehe Figur 1). Mit Hilfe der vom Rüttler 220 erzeugten Rüttelbewegungen kann das Pulver-Luftgemisch im Pulvervorratsbehälter 3 noch gleichmässiger fluidisiert werden. Zudem kann damit das Pulver-Luftgemisch noch optimaler aus dem Pulverauslasskanal 203 herausströmen.
  • Der Pulverauslasskanal 203 weist unten einen Spüllufteinlass 212 auf, über den er mit einem Ventil für Spülluft S12 verbunden ist. Das Spülluft-Ventil S12 wiederum ist über den Anschluss 3.3 mit einer Druckluftquelle verbunden.
  • Das Spülluft-Ventil S12 kann auf zwei verschiedene Arten zum Spülen verwendet werden. Zum einen kann es zu Reinigungszwecken über den Spüllufteinlass 212 Spülluft in den Pulverauslasskanal 203 blasen. Dazu wird das Materialventil M11 geöffnet, das Einlassventil 49.2 und gegebenenfalls auch das Auslassventil 49.3 des Pulverförderers 49 werden geschlossen. Die Absaugung der Reinigungsvorrichtung 28 wird eingeschaltet. Wenn nun das Spülluft-Ventil S12 geöffnet wird, strömt die Druckluft von unten nach oben durch den Pulverkanal 203 und reinigt diesen. Zum anderen kann das Spülluft-Ventil S12 auch dazu verwendet werden, um Spülluft über die Leitung 96 und den Pulverförderer 49 in Richtung Absaugöffnung 162 zu blasen. Dazu wird das Materialventil M11 geschlossen. Das Einlassventil 49.2 und das Auslassventil 49.3 des Pulverförderers 49 werden geöffnet. Die Absaugung an der Absaugöffnung 162 wird eingeschaltet.
  • Auslassseitig ist der Pulverkanal 203 über ein Ventil M11 mit dem Anschluss 3.4 verbunden. An den Anschluss 3.4 kann eine Leitung 96 angeschlossen sein, über die das Restpulver, das sich noch im Pulvervorratsbehälter 3 befindet, mithilfe eines Pulverförderers 49 zurück zu einem Pulvervorratsbehälter 110 transportiert werden kann. Der Pulvervorratsbehälter 110 kann Teil einer Frischpulverstation 3 sein (siehe Figuren 13 - 16). Die Leitung 96 kann als Schlauch ausgebildet sein.
  • Figur 2 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Pulverförderers 49 zum Fördern von Beschichtungspulver teilweise im Längsschnitt. Das mit dem Pulverförderer 49 förderbare Pulver kann zum Beispiel Frischpulver oder rezykliertes Pulver sein.
  • Der Pulverförderer 49 weist eingangsseitig ein Pulvereinlassventil 310 mit einem Pulvereinlass 310.1 auf. Wenn das Pulvereinlassventil 310 geöffnet ist, kann Pulver in einen sich an das Pulvereinlassventil 310 anschliessenden Behälter 301 gesaugt oder gepumpt werden. Der Behälter 301 wird im Folgenden auch als Zwischenbehälter bezeichnet. Er weist ein Behältergehäuse oder kurzum Gehäuse mit einem Gehäuseoberteil 302, einem Gehäusemittelteil 303 und einem Gehäuseunterteil 304 auf.
  • Das Pulvereinlassventil 310 kann als Quetsche ausgebildet sein. Um das Pulvereinlassventil 310 zu öffnen, wird der Steueranschluss 313.1 des Ventils 313 druckfrei geschaltet. Das Ventil 313 ist vorzugsweise als Schnellentlüftungsventil ausgebildet. Damit kann bei Bedarf der Druck im Pulvereinlassventil 311 schneller abbaut und dessen Ventilöffnungszeit verkürzt werden.
  • Der Pulverförderer 49 weist ausgangsseitig ein Pulverauslassventil 320 mit einem Pulvereinlass 320.1 und einem Pulverauslass 320.2 auf. Das Pulverauslassventil 320 kann als Quetsche ausgebildet sein. Um das Pulverauslassventil 320 zu öffnen, wird der Steueranschluss 323.1 des Ventils 323 druckfrei geschaltet. Wie das Ventil 313 kann auch das Ventil 323 als Schnellentlüftungsventil ausgebildet sein. Damit kann bei Bedarf der Druck im Pulverauslassventil 320 schneller abbaut werden.
  • Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, hat das Gehäuseoberteil 302 eine trichterförmige Innenseite 302.1. Die trichterförmige Kontur hilft, das in den Zwischenbehälter 301 strömende Pulver zu kanalisieren, ohne dass es an der Innenwand des Gehäuseoberteils 302 anhaftet. Im unteren Bereich des Gehäuseoberteils 302 schliesst sich an die trichterförmige Innenseite 302.1 ein Absatz 302.2 an, der im Folgenden auch als oberer Absatz bezeichnet wird. Der Absatz 302.2 ist eine ringförmige Fläche, die gegenüber der Horizontalen vorzugsweise leicht schräg verläuft. An den Absatz 302.2 schliesst sich eine Innenwand 302.3 an, die vorzugsweise etwas von der Vertikalen abweicht.
  • Wenn das Rohr 305 mit seinem oberen Ende in Richtung des Absatzes 302.2 geschoben wird, bildet die Seitenwand 302.3 eine sich nach oben hin verjüngende Führung und wirkt so als Zentrierungshilfe für das Rohr 305. An die Seitenwand 302.3 schliesst sich unterhalb ein weiter Absatz und daran wiederum eine weitere Seitenwand 302.5 an.
  • Das untere Ende des Gehäuseoberteils 302 ist als runder Stutzen 302.7 ausgebildet. Auf diesen eine Dichtung tragenden Stutzen 302.7 ist das Gehäusemittelteil 303 gesteckt. Mit Hilfe mehrerer Schrauben 309 kann das Gehäusemittelteil 303 mit dem Gehäuseoberteil 302 verschraubt werden. Das untere Ende des Gehäusemittelteils 303 steckt in einer ringförmigen Aufnahme des Gehäuseunterteils 304.
  • Das Gehäuseunterteil 304 weist ebenso wie das Gehäuseoberteil 302 eine trichterförmige Innenseite 304.1 auf. Die trichterförmige Kontur hilft, das im Zwischenbehälter 301 befindliche Pulver zum Auslass 320.1 hin zu kanalisieren, ohne dass es an der Innenwand 304.1 des Gehäuseunterteils 304 anhaftet. Im oberen Bereich schliesst sich an die trichterförmige Innenseite 304.1 ein Absatz 304.2 an. Der Absatz 304.2 wird im Folgen auch als unterer Absatz bezeichnet und ist eine ringförmige Fläche, die gegenüber der Horizontalen leicht schräg verläuft.
  • Wenn das Rohr 305 mit seinem unteren Ende in Richtung des unteren Absatzes 304.2 geschoben wird, bildet die Seitenwand 304.3 eine sich nach unten hin verjüngende Führung und wirkt so als Zentrierungshilfe für das Rohr 305. An die Seitenwand 304.3 schliesst sich oberhalb ein weiterer Absatz und daran wiederum eine weitere Seitenwand 304.5 an.
  • Die Seitenwand 304.5 ist wie die Seitenwand 302.5 von der Aussenseite 305.9 des Rohrs 305 beabstandet, sodass zwischen den Seitenwänden 302.5, 304.5 und der Aussenseite des Rohrs 305 ein Freiraum 306 entsteht. Im Bereich des Freiraums 306 kann die Luft durch das semipermeable Rohr 305 hindurchtreten, nicht jedoch das Pulver.
  • Das obere Ende des Gehäuseunterteils 304 ist vorzugsweise als runder Stutzen 304.7 ausgebildet und bildet eine Aufnahme für den unteren Abschnitt des Gehäusemittelteils 303. Der untere Abschnitt des Gehäusemittelteils 303 steckt in der Aufnahme und kann mit dieser verschraubt und/oder verklebt sein. Dadurch wird auf einfache Weise eine sichere und dichte Verbindung zwischen dem Gehäusemittelteil 303 und dem Gehäuseunterteil 304 geschaffen.
  • Wenn der Pulverförderer 49 in einem Bereich mit erhöhter Explosionsgefahr eingesetzt werden soll, kann am Pulverförderer eine Erdung vorgesehen sein. Das Erdungskabel 314 kann zum Beispiel mit dem Gehäusemittelteil 303 des Pulverförderer 49 elektrisch verbunden sein.
  • Der Pulverförderer 4, der zur Versorgung des Arbeitsbehälters 3, 23 dient, kann baugleich zum Pulverförderer 49 sein. Im Folgenden wird die Betriebsweise des Pulverförderers 4 weiter erläutert. Es wird angenommen, dass der Zwischenbehälter 301 anfänglich frei von Pulver ist. In einem ersten Schritt werden die Ventile 310 und 320 geschlossen, sodass weder Pulver in den Zwischenbehälter 301 gelangt, noch dass Pulver aus dem Zwischenbehälter 301 heraustransportiert wird. Nun wird das Vakuumventil 327 geöffnet, um im Zwischenbehälter 301 einen Unterdruck zu erzeugen. Dabei wird die Luft aus dem Zwischenbehälter 301 durch die luftdurchlässigen Poren des Rohrs 305 abgesaugt. Sobald das Pulvereinlassventil 310 geöffnet wird, wird Pulver in den Zwischenbehälter 301 beziehungsweise die Pulverkammer 307 gesaugt. Es braucht nicht abgewartet zu werden bis ein bestimmter Unterdruck im Zwischenbehälter 301 aufgebaut ist. Das Pulvereinlassventil 310 kann jederzeit geöffnet werden, also kurz vor dem Öffnen des Vakuumventils 327, gleichzeitig mit dem Vakuumventil 327 oder auch nachdem das Vakuumventil 327 geöffnet wurde. Wenn sich in der Pulverkammer 307 des Zwischenbehälters 301 ausreichend Pulver angesammelt hat, wird das Vakuumventil 327 und das Pulvereinlassventil 310 wieder geschlossen. Ein solcher Ansaugvorgang kann zum Beispiel 6 Sekunden dauern. Anschliessend wird das Auslassventil 320 geöffnet, sodass das Pulver aus dem Zwischenbehälter 301 herausströmen kann. Dies kann unter Ausnutzung der Schwerkraft geschehen. Um den Pulvertransport aus dem Zwischenbehälter 301 zu unterstützen, kann Druckluft über den Anschluss 308 und die Öffnung 308.1 in den Zwischenbehälter 301 geblasen werden. Dazu wird das Ventil 328 geöffnet. Die Druckluft gelangt zunächst über den Anschluss 308 und die Öffnung 308.1 in den Raum 306. Anschliessend strömt sie durch das semipermeable Rohr 305 in die Pulverkammer 307. Die Druckluft hilft bei jedem Förderzyklus die Innenwand des Rohrs 305 zu reinigen.
  • Der Anschluss 308 kann sich, wie in Figur 2 gezeigt, im Gehäusemittelteil 303 befinden. Über die Öffnung 308.1, die im Gehäusemittelteil 303 als Durchgangsloch ausgebildet ist, ist der Anschluss 308 mit dem Raum 306 verbunden.
  • Der Pulverförderer 4 kann, wie in Figur 1 und 3 gezeigt, mit dem Arbeitsbehälter 3, 23 verbunden sein, um ihn mit Pulver zu versorgen. Da der Arbeitsbehälter 3, 23 während des Förderbetriebs dauerhaft unter Druck steht, ist es von Vorteil, wenn der Druck im Zwischenbehälter 301 grösser oder zumindest genauso gross ist wie der Druck im Arbeitsbehälter 3, 23. Zum Einstellen des Drucks im Zwischenbehälter 301 kann ein Druckregelventil 340 verwendet werden. Sobald das Pulver aus dem Zwischenbehälter 301 herausgeströmt ist, werden das Auslassventil 320 und das Ventil 328 wieder geschlossen. Anschliessend kann der Zwischenbehälter 301 erneut auf die oben beschriebene Weise mit Pulver befüllt werden.
  • Der Pulverförderer 4 kann einen Flansch 324 aufweisen. Der Flansch 324 und die Schrauben 325 dienen dazu den Pulverförderer 4 mit einem weiteren Bauteil verbinden zu können.
  • Der oben beschriebene Pulverförderer 4 kann in einer Pulverbeschichtungsanlage an verschiedenen Stellen zum Einsatz kommen. Figur 3 zeigt in einem schematischen Blockschaltbild eine mögliche Ausführungsform einer Pulverbeschichtungsanlage mit drei solcher Pulverförderer. Sie sind in der Pulverbeschichtungsanlage als Pulverförderer 4, 5 und 49 bezeichnet. Wenn im Folgenden vom Pulverförderer 5 die Rede ist, ist damit die Gesamtheit aus Zwischenbehälter im engeren Sinn, Einlassventil und Auslassventil gemeint. Das Gleiche gilt sinngemäss auch für den Pulverförderer 49. Dessen Zwischenbehälter ist in Figur 1 mit dem Bezugszeichen 49.1, dessen Einlassventil mit 49.2 und dessen Auslassventil mit 49.3 gekennzeichnet.
  • Im Folgenden wird der Aufbau der gesamten Pulverbeschichtungsanlage anhand der Figuren 3 bis 16 weiter erläutert.
  • Das Pulverzentrum 1, das auch als Pulverversorgungsvorrichtung, Pulver-Center oder integriertes Pulvermanagement System bezeichnet wird, umfasst den Pulvervorratsbehälter 3, der zur Aufbewahrung des Beschichtungspulvers dient. Zudem umfasst das Pulverzentrum 1 eine Pulverfördervorrichtung, mit der das Pulver aus dem Pulvervorratsbehälter 3 herausgefördert und zu einem Pulverapplikator 80 transportiert wird. Die Pulverfördervorrichtung ist im vorliegenden Fall in den Pulvervorratsbehälter 3 integriert und wird später noch eingehender erläutert. Der Pulverapplikator 80 (siehe Figur 3) kann als manuelle oder automatische Pulversprühvorrichtung ausgebildet sein und weist an seinem zum Werkstück 65 hin gerichteten Auslass eine Sprühdüse oder einen Rotationszerstäuber auf.
  • Das Pulverzentrum 1 ist als Modul aufgebaut. Dadurch kann das Pulverzentrum 1 schnell und einfach als kompakte Einheit transportiert werden. Die einzelnen Komponenten des Pulverzentrums 1 sind an Rahmenprofilen 2 befestigt, die beispielsweise aus Aluminium oder Stahl sein können. Die Rahmenprofile 2 bilden die äußere Begrenzung des Pulverzentrums 1. Bei Bedarf kann das Pulverzentrum 1 einen Boden 7 aufweisen.
  • Der Pulvervorratsbehälter 3 des Pulverzentrums 1 kann beispielsweise auf einem Sockel 6 angeordnet sein. Wie zum Beispiel in Figur 9 gezeigt, kann während des Förderbetriebs der Pulvervorratsbehälter 3 mit dem Pulverbehälterdeckel 23 abgeschlossen sein. Bei der in den Figuren 4 bis 12 gezeigten Ausführungsform hat der Pulverbehälterdeckel 23 die Form eines umgedrehten Topfes. Mithilfe pneumatischer Verriegelungen 18 kann der Pulverbehälterdeckel 23 mit dem Pulvervorratsbehälter 3 dicht abgeschlossen werden. Der Pulvervorratsbehälter 3 weist dazu Dichtungen und Verriegelungsaufnahmen 3.1 auf, in die entsprechend ausgebildete Gegenstücke der pneumatischen Verriegelung 18 eingreifen können. Die pneumatische Verriegelung 18 kann beispielsweise mit einem Zylinder, einem Kolben und einer Kolbenstange ausgestattet sein. Wenn die untere Kammer des Zylinders mit Druckluft beaufschlagt wird, werden der Kolben und damit auch die Kolbenstange nach oben gedrückt. Die am unteren Ende der Kolbenstange befindliche Klaue greift in die Verriegelungsaufnahme 3.1 ein und bewirkt, dass der Pulverbehälterdeckel 23 auf den Pulvervorratsbehälter 3 gedrückt wird. Bei einer Ausführungsform sind drei derartige Verriegelungen 18 vorhanden (zum Beispiel in den Figuren 6 und 7 gezeigt). Die Anzahl der Verriegelungen 18 und deren Aufbau kann ohne weiteres an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden.
  • Im Inneren des Pulvervorratsbehälters 3 befindet sich das Sieb 24, das als Ultraschallsieb ausgebildet sein kann. Der Ultraschallwandler 24.1 des Siebs 24 befindet sich vorzugsweise außerhalb des Pulvervorratsbehälters 3. Wird der Pulverbehälterdeckel 23 abgenommen, ist das Sieb 24 zugänglich und kann herausgenommen werden. Damit dies automatisch geschehen kann, ist das Ultraschallsieb 24 über einen Tragarm 22 an einem Schwenkmechanismus 16 befestigt. Das Sieb 24 kann mithilfe des Schwenkmechanismus 16 aus der Arbeitsposition (siehe Figur 6) heraus geschwenkt und in eine Reinigungsposition in einer Reinigungsstation 27 gebracht werden (siehe Figur 12). Die Reinigungsstation 27 wird im Folgenden auch als Siebreinigungsvorrichtung oder Sieb-Reinigungsstation bezeichnet.
  • Wie in Figur 8 gezeigt ist, befindet sich im Inneren der Reinigungsstation 27 ein drehbar gelagerter Reinigungsarm 20. Der Reinigungsarm 20 weist eine Vielzahl von Reinigungsdüsen 20.1 auf, die auf der Oberseite des Reinigungsarms 20 angeordnet sind. Die Reinigungsstation 27 umfasst zudem einen Deckel 15, der zum Beispiel mit Hilfe eines Pneumatikzylinders 17 geöffnet und geschlossen werden kann. Der Deckel 15 wird dabei um ein Scharnier 21 geschwenkt. Ein gekrümmter Doppelpfeil deutet die Schwenkbewegung an. Auf dessen Unterseite trägt der Deckel 15 einen Reinigungsarm 19, der ebenfalls mit einer Vielzahl von Reinigungsdüsen 19.1 ausgestattet ist. Die Reinigungsdüsen 19.1 befinden sich vorzugsweise auf der Unterseite des Reinigungsarms 19. Sie sind so ausgerichtet, dass sie während des Reinigungsbetriebs Druckluft nach unten auf das unter dem Reinigungsarm 19 befindliche Ultraschallsieb 24 blasen. Der obere Reinigungsarm 19 ist mit einem Lager 50 am Deckel 15 drehbar gelagert. Der untere Reinigungsarm 20 ist über ein Lager 51 an der Reinigungsbehälter 14 drehbar gelagert. Die beiden Lager 50 und 51 können auch als Luftmotoren ausgebildet sein. Die Drehrichtung des oberen Reinigungsarms 19 und die Drehrichtung des unteren Reinigungsarms 20 ist jeweils mit einem Pfeil gekennzeichnet. Der Drehsinn des Reinigungsarms ergibt sich aus der versetzten Anordnung der Reinigungsdüsen und dem Rückstoss, der entsteht, wenn Druckluft durch die Düsen ausströmt. Während des Reinigungsbetriebs befindet sich das Ultraschallsieb 24 zwischen dem unteren Reinigungsarm 20 und den oberen Reinigungsarm 19.
  • Der Reinigungsarm 19 kann an beiden Enden (wie in Figur 8 gezeigt) angewinkelt sein, so dass er einen horizontalen Schenkel und zwei schräg nach oben gerichtete Schenkel hat. Die Druckluftdüsen 19.1 können sich sowohl auf dem horizontalen Schenkel als auch auf den schräg nach oben gerichteten Schenkeln befinden. Der Reinigungsarm 19 kann als Rohr ausgebildet sein, um die Druckluft im Inneren des Rohrs zu den Druckluftdüsen 19.1 zu führen. Sinngemäss das Gleiche gilt für den unteren Reinigungsarm 20, auch wenn in Figur 8 die Enden des unteren Reinigungsarms 20 nicht angewinkelt sind.
  • Auf der Unterseite des Behälters 14 zur Aufnahme des Siebs 24 befindet sich ein unterer Behälterabschnitt 14.2 mit einem Auslass 14.1. Über den Auslass 14.1 kann das in der Reinigungsstation 27 befindliche Pulver-Luft-Gemisch abgesaugt werden. Dazu ist der Auslass 14.1 über einen in den Figuren nicht gezeigten Schlauch mit einer Einlassöffnung 13.2 eines Absaugrohrs 13 verbunden. Das Pulver-Luft-Gemisch kann über das Absaugrohr 13 und eine Absaugleitung 91 in einen Nachfilter 100 gesaugt werden.
  • Der Pulvereinlass des Arbeitsbehälters 3, 23 befindet sich vorzugsweise in dessen oberen Bereich. Er kann zum Beispiel im Pulverbehälterdeckel 23 des Arbeitsbehälters 3, 23 angeordnet sein. Der Arbeitsbehälter 3, 23 kann auch mehrere Pulvereinlässe aufweisen. Der Pulvereinlass 23.1 ist über das Pulver-Ventil M21, das beispielsweise als pneumatisch gesteuerte Quetsche ausgebildet ist, mit dem Pulverauslass 4.2 des Zwischenbehälters 301 verbunden. Der Zwischenbehälter 301 dient zusammen mit dem Einlassventil M20 und dem Auslassventil M21 als Pulverförderer 4 und ist in der Regel oberhalb des Arbeitsbehälters 3, 23 angeordnet. Auf diese Weise kann die Schwerkraft ausgenutzt werden, um im Zwischenbehälter 301 befindliches Pulver nach unten in den Arbeitsbehälter 3, 23 zu transportieren.
  • Oberhalb des Arbeitsbehälters 3, 23 kann ein zweiter Pulverförderer 5 angeordnet sein. Dessen Pulverauslass mündet ebenfalls in den Arbeitsbehälter 3, 23. Der zweite Pulverförderer 5 kann wie der erste Pulverförderer 4 aufgebaut sein (siehe Figur 2).
  • Die in den Pulvervorratsbehälter 3 integrierte Pulverfördervorrichtung wird im Folgenden eingehender erläutert. Die Pulverfördervorrichtung kann, wie in der europäischen Patentanmeldung EP 3 238 832 A1 beschrieben, ausgebildet sein. Der Arbeitsbehälter 3, 23 ist so ausgebildet und betreibbar, dass er unter Druck setzbar ist. Mithilfe des Pulverförderers 4 kann Pulver aus der Frischpulverstation 30 herausgefördert und in den Arbeitsbehälter 3, 23 transportiert werden. Im Pulverbehälterdeckel 23, der den Pulvervorratsbehälter 3 oben abdeckt, ist dazu ein entsprechender Pulvereinlass vorhanden. Der Arbeitsbehälter 3, 23 weist im Bereich des Behälterbodens 25 einen Fluidisiereinsatz 25.1 zum Fluidisieren des Pulvers und eine Reihe von Pulverauslässen 3.2 auf. Es kann vorgesehen sein, dass an jeden der Pulverauslässe 3.2 jeweils ein Pulverauslassventil G1 - G36 angeschlossen ist. An jedes der Pulverauslassventile G1 - G36 wiederum ist jeweils eine Pulverleitung 81 angeschlossen. Jede der Pulverleitungen 81 weist zudem eingangsseitig, also in der Nähe des jeweiligen Pulverauslassventils G1 - G36, einen Einlass für Transportluft auf. Ausgangsseitig ist jede der Pulverleitungen 81 vorzugsweise über eine Kupplung 130 mit jeweils einem der Pulverapplikatoren 80 verbunden.
  • Die zu fördernde Pulvermenge wird gesteuert, in dem mittels einer Steuerung 70 das jeweilige Pulverauslassventil G1 - G36 wiederholt geöffnet und geschlossen wird. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die oben genannte Patentanmeldung EP 3 238 832 A1 verwiesen.
  • Die Kupplung 130 weist dazu eine erste Gruppe von Anschlüssen 131 und einer zweiten Gruppe von Anschlüssen 132 auf. Mit der Steuerung 70 ist einstellbar, welcher Anschluss der ersten Gruppe 131 mit welchem Anschluss der zweiten Gruppe 132 verbunden ist. So kann jeweils eine der Pulverleitungen 81 ausgangsseitig mit jeweils einem Anschluss der ersten Gruppe 131 verbunden sein. An jeweils einen Anschluss der zweiten Gruppe 132 kann jeweils eine Pulverleitung angeschlossen sein, die andererseits mit jeweils einem der Pulverapplikatoren 80 verbunden ist.
  • Bei einer Ausführungsform kommen 36 Pulverauslassventile G1 - G36 zum Einsatz. Es können aber auch mehr oder weniger viele Pulverauslassventile verwendet werden. Die Anzahl der verwendeten Pulverauslassventile hängt von der Anzahl der eingesetzten Pulverapplikatoren 80 ab.
  • Alternativ zu der soeben beschriebenen integrierten Pulverfördervorrichtung mit dem Pulverauslassventil G1 kann auch ein Pulverinjektor, der nach dem Venturi-Prinzip arbeitet, oder eine Pulverpumpe zur Dichtstromförderung vorgesehen sein.
  • Statt des Pulverförderers 4 kann auch eine Pulverpumpe zur Dichtstromförderung, eine Schlauchpumpe oder ein Pulverinjektor vorgesehen sein. Sinngemäss das Gleiche gilt auch für den Pulverförderer 5.
  • Der Pulvervorratsbehälter 3 und dessen Pulverbehälterdeckel 23 sowie die beiden Pulverförderer 4 und 5 sind an einer vertikalen Linearachse 12, die auch als Linearhubgerät bezeichnet wird, befestigt und können damit auf und ab bewegt werden. Der Antrieb 12.1 der Linearachse 12 kann sich oben an der Linearachse 12 befinden. Der vertikale Doppelpfeil in Figur 9 kennzeichnet dessen Bewegungsrichtung.
  • Das Pulverzentrum 1 umfasst daneben eine Behälterreinigungseinheit 28 oder kurzum Reinigungseinheit, die einen Reinigungsbehälter 10, einen oberen Reinigungsarm 11 und einem unteren Reinigungsarm 26 umfasst. Der obere Reinigungsarm 11 und der untere Reinigungsarm 26 sind im Reinigungsbehälter 10 drehbar gelagert und weisen jeweils eine Vielzahl von mit Druckluft betriebenen Reinigungsdüsen 11.1 beziehungsweise 26.1 auf. Der Reinigungsbehälter 10 ist an einem Linearhubgerät 9 befestigt und kann mit diesem vertikal nach oben und unten (in y-Richtung) bewegt werden. Der vertikale Doppelpfeil in Figur 9 kennzeichnet dessen Bewegungsrichtung. Der Antrieb 9.1 des Linearhubgeräts 9 kann sich oben am Linearhubgerät 9 befinden. Das Linearhubgerät 9 wiederum ist an einem horizontal ausgerichteten Linearantrieb 8 (auch Linearachse genannt) befestigt und kann mit diesem horizontal (in x-Richtung) hin und her bewegt werden. Der Antrieb 8.1 der Linearachse 8 kann seitlich an der Linearachse 8 angeordnet sein. Mit der Linearachse 8 ist es möglich, die Behälterreinigungseinheit 28 während des Förderbetriebs seitlich neben dem Arbeitsbehälter 3, 23 zu positionieren (siehe Figuren 4 bis 7). Während des Reinigungsbetriebs wird zuerst der Behälterdeckel 23 nach oben gefahren; dann kann die Behälterreinigungseinheit 28 mit Hilfe der beiden Linearantriebe 8 und 9 so positioniert werden, dass der Reinigungsbehälter 10 zuerst über den Pulvervorratsbehälter 3 gebracht und dann abgesenkt wird, und zwar so weit, sodass der Reinigungsarm 26 einen definierten Abstand zum Boden 25 des Pulvervorratsbehälters 3 aufweist. Der unten aus dem Reinigungsbehälter 10 herausragende Reinigungsarm 26 befindet sich dann im Inneren des Pulvervorratsbehälters 3 und dient zum Reinigen der Innenwand und des Bodens 25 des Pulvervorratsbehälters 3.
  • Mit Hilfe des Linearantriebs 12 kann der Pulverbehälterdeckel 23 so weit abgesenkt werden, dass mit dem oben aus dem Reinigungsbehälter 10 herausragenden Reinigungsarm 11 die Innenflächen des Pulverbehälterdeckels 23 abgeblasen und damit gereinigt werden können. Der Reinigungsarm 11 ragt dabei ins Innere des Pulverbehälterdeckels 23.
  • Eine mögliche Ausführungsform der Frischpulverstation 30 ist in den Figuren 13 bis 16 in verschiedenen Ansichten dargestellt.
  • Die Frischpulverstation 30 kann beispielsweise als eigenständiges Modul ausgebildet sein. Die Station umfasst eine erste Stellfläche 31 und eine zweite Stellfläche 32, die jeweils einen Pulverkarton 110, 111 (siehe Figur 3) aufnehmen können. Die beiden Stellflächen 31 und 32 sind vorzugsweise schräg angeordnet, sodass das Pulver mit Unterstützung der Schwerkraft im Pulverkarton schräg nach unten in eine Ecke wandert. Damit kann der Pulverkarton ohne großen Aufwand restlos oder beinahe restlos mithilfe einer Sauglanze 33 entleert werden. Die Sauglanze 33 ist, wie in den Figuren 15 und 16 gezeigt, mithilfe eines Linearantriebs 44 horizontal beweglich, sodass sie sowohl für einen auf der ersten Stellfläche 31 angeordneten Pulverkarton als auch für einen auf der zweiten Stellfläche 32 angeordneten Pulverkarton verwendbar ist. Des Weiteren weist die Frischpulverstation 30 einen zusätzlichen Linearantrieb 38 auf, um die Sauglanze 33 auch vertikal bewegen zu können.
  • Unter der Stellfläche 31 für den Pulverkarton 110 befinden sich ein Rüttler 54 und eine Waage 46. Der Rüttler 54 dient dazu, das Pulver im Karton 110 in Bewegung zu versetzen, sodass es sich besser verteilt und in Richtung Sauglanze 33 fliesst.
  • Über die Waage 46 kann der Füllstand im Karton 110 bestimmt, und wenn der Füllstand unter ein bestimmtes Niveau fällt, ein Wechsel der Pulverkartons eingeleitet werden. Ausserdem kann über das von der Waage 46 erzeugte Messsignal erkannt werden, ob noch genügend Platz im Karton 110 ist, wenn Pulver über die Leitung 96 vom Pulverzentrum 1 zurück zur Pulverstation 30 gefördert werden soll.
  • Unter der Stellfläche 32 befinden sich ebenfalls ein Rüttler 55 und eine Waage 47. Deren Zweck entspricht sinngemäss dem Gleichen wie der Rüttler 54 und die Waage 46 bei der Stellfläche 31.
  • Um die Sauglanze 33 reinigen zu können, weist die Frischpulverstation 30 zusätzlich eine Reinigungsstation 52 auf, die mit einem Abstreifring und/oder Druckluftdüsen und/oder einer Absaugung ausgestattet ist. Damit kann die die Aussenseite der Sauglanze 33 während der Auf- und Abbewegung von dort anhaftendem Pulver befreit werden.
  • Zusätzlich können Luftdüsen 57 an der Reinigungsstation 53 angebracht sein, um den unteren Bereich der Sauglanze 33 zu reinigen. Wenn die Sauglanze 33 eine Fluidisierkrone aufweist, um das Pulver im Ansaugbereich zu fluidisieren, kann auch diese damit gereinigt werden.
  • Anstelle von zwei Stellflächen 31 und 32 mit zwei Pulverkartons 110 und 111, könnte auch nur eine Stellfläche 32 und ein Pulverbehälter 150 mit einer Fluidisiereinrichtung installiert sein. Mit zum Beispiel zwei Pumpen 124 und 125 kann Pulver über jeweils eine Pulverleitung 127 aus einem BigBag 121 in den Pulverbehälter 150 gefördert werden.
  • Statt des BigBags 121 oder auch zusätzlich dazu kann auch ein BigBag 120 mit einer Pumpe 123 vorgesehen sein. Das Pulver kann von der Pumpe 123 über eine Pulverleitung 126 direkt zum Pulverförderer 4 gepumpt werden.
  • Der BigBag 120 beziehungsweise 121 wird auch als Flexible Intermediate Bulk Container oder kurz FIBC bezeichnet. Er beinhaltet in der Regel grössere Pulvermengen als der Pulverkarton 110 und der Pulverkarton 111. Auch steht der BigBag 120/121 in der Regel weiter vom Pulverförderer 4 entfernt als der Pulverkarton 110 beziehungsweise 111. So kann der BigBag 120/121 in einem Abstand von zum Beispiel 30m zum Pulverförderer 4 stehen, wohingegen der Pulverkarton 110 beziehungsweise 111 zum Beispiel 5m vom Pulverförderer 4 entfernt steht.
  • Die Frischpulverstation 30 kann mehrere Druckluftregelventile 39 und 40 und Stellknöpfe 41 und 42 aufweisen. Das Druckluftregelventil 39 kann für die Einstellung der Fluidluft des Fluidbodens des Pulverbehälters 150 vorgesehen sein. Das Druckluftregelventil 40 dient zur Einstellung der Fluidluft an der Fluidisierkrone der Sauglanze 33. Mit Hilfe des Stellknopfs 41 kann die Stellung der Abluftklappe gesteuert werden. Über den Stellknopf 42 kann ein Bestätigungssignal an die Steuerung übermittelt werden.
  • Im Bodenbereich kann die Frischpulverstation 30 eine Absaugung 37 mit einer Absaugöffnung 37.1 aufweisen, um überschüssiges Pulver aus dem Inneren der Frischpulverstation 30 absaugen zu können. Die Frischpulverstation 30 kann auch einen flexiblen Absaugschlauch aufweisen, mit dem bei Bedarf manuell gereinigt werden kann.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Frischpulverstation 30 einen Schwenkmechanismus 45 für den Pulverförderer 49 aufweist. Der Schwenkmechanismus 45 weist einen Antrieb, der zum Beispiel als pneumatischer Antrieb ausgebildet sein kann, und einen Schwenkarm 45.1 auf. Mithilfe des Schwenkmechanismus 45 kann der Pulverförderer 49 aus der Förderposition (siehe Figur 15) in eine Reinigungsposition gebracht werden. In der Reinigungsposition ragt der Pulverförderer 49 in den Innenraum der Frischpulverstation 30. Zusätzlich können Luftdüsen 56 vorgesehen sein, um den unteren Bereich des Pulverförderers 49 zu reinigen, wenn er aus der Förderposition in die Reinigungsposition oder aus der Reinigungsposition in die Förderposition geschwenkt wird.
  • Der pneumatische Antrieb kann zwei pneumatisch angetriebenen Zylinder umfassen. Der Pulverförderer 49 kann damit in eine Reinigungsposition, eine erste Förderposition und eine zweite Förderposition gebracht werden. Um den Pulverförderer 49 in die Reinigungsposition (siehe Fig. 15) zu bringen, werden der Zylinder 1 und der Zylinder 2 eingefahren. In der ersten Förderposition befindet sich der Pulverförderer 49 über der Stellfläche 31. Dazu wird der Zylinder 1 eingefahren und Zylinder 2 ausgefahren. In der zweiten Förderposition befindet sich der Pulverförderer 49 über der Stellfläche 32; die Zylinder 1 und 2 sind ausgefahren. In der ersten Förderposition kann Pulver zurück in den Pulverkarton 110 und in der zweiten Förderposition kann Pulver zurück in den Pulverkarton 111 gefördert werden.
  • Die Sauglanze 33 ist mit der Linearachse 38 und dem Linearantrieb 44 in drei verschiedene Positionen bringbar: In der Reinigungsposition (siehe Fig. 13) befindet sich die Sauglanze 33 in der Reinigungsstation 53. In der ersten Förderposition befindet sich die Sauglanze 33 über der Stellfläche 31 und in der zweiten Förderposition über der Stellfläche 32.
  • Bei Bedarf kann die Frischpulverstation 30 auch mit einer eigenen Steuerung 43 ausgestattet sein. Mithilfe dieser Steuerung 43 können zum Beispiel die Sauglanze 33, die Reinigungsstation 52 für die Sauglanze 33, die Linearachse 38, der Linearantrieb 44, der Schwenkmechanismus 45 und die Blasdüsen 56 und 57 gesteuert werden.
  • Der zum Beispiel in den Figuren 14 und 16 gezeigte Pulverförderer 49 wird vorteilhafter Weise direkt über demjenigen Pulverkarton 110 beziehungsweise 111 positioniert, in den er Pulver zurückfördern soll. Da er die Schwerkraft nutzt, fällt das Pulver, nachdem das Auslassventil 49.2 des Pulverförderers 49 geöffnet ist, in den unter dem Pulverförderer 49 befindlichen Pulverkarton.
  • Der zur Rückführung des Pulvers dienende Pulverförderer 49 kann auch anders ausgebildet sein. Er kann zum Beispiel als Pulverpumpe ausgeführt sein. Da die Schwerkraft bei einer solchen Pulverpumpe nicht ausgenutzt wird, kann sie an verschiedenen Orten angeordnet sein. Sie kann sich zum Beispiel auch auf der gleichen Höhe wie der Pulverkarton 110 befinden.
  • Auf der Oberseite der Pulverstation 30 können zwei Abdeckungen 35 und 36 vorgesehen sein, die manuell geöffnet werden können. Damit hat das Personal auch von oben her Zugang zum Inneren der Frischpulverstation 30.
  • Bei Bedarf kann die Frischpulverstation 30 auch mit Seitenwänden 34 und einer Rückwand 48 ausgestattet sein.
  • Eine mögliche Ausführungsform einer gesamten Anlage zur Pulverbeschichtung von Werkstücken 65 ist in Figur 3 als Blockschaltbild vereinfacht dargestellt. Die gesamte Anlage kann über eine zentrale Steuerung 70 gesteuert werden. Die Steuerung 70 kann über entsprechende Steuerleitungen (in den Figuren nicht gezeigt) mit verschiedenen Komponenten der gesamten Anlage verbunden und vorgesehen sein, um die Pulverbeschichtungskabine 60 inklusive Pulverapplikatoren 80, die Frischpulverstation 30, das Pulverzentrum 1, die Pulverrückgewinnung 90 und/oder den Nachfilter 100 zu steuern.
  • Alternativ oder zusätzlich zur zentralen Steuerung 70 kann, wie bereits oben erwähnt, die Frischpulverstation 30 eine separate Steuerung 43 aufweisen. Das Gleiche gilt sinngemäß auch für alle anderen Komponenten der gesamten Anlage zur Beschichtung von Werkstücken mit Pulver.
  • Da beim Beschichtungsvorgang nicht alle von den Pulverapplikatoren 80 versprühten Pulverpartikel auf den zu beschichtenden Werkstücken 65 haften bleiben, muss das überschüssige Pulver, welches auch als Overspray bezeichnet wird, aus der Kabine 60 wieder entfernt werden. Dies ist zum einen deshalb notwendig, weil die Umgebung außerhalb der Kabine frei von Pulverstaub zu halten ist. Zum anderen steigt die Explosionsgefahr bei einer Überschreitung einer bestimmten Pulverkonzentration durch die in der Kabine schwebende Pulverstaubwolke. Dies gilt es zu vermeiden.
  • Das bei der Beschichtung anfallende Overspray wird zusammen mit der in der Kabine 60 befindlichen Luft als Pulver-Luftgemisch aus der Kabine 60 gesaugt und über eine Restpulverrohrleitung 92 einer Vorrichtung zur Pulverrückgewinnung 90 zugeführt. Die Vorrichtung zur Pulverrückgewinnung 90 kann beispielsweise als Zyklon ausgebildet sein. Das dort zurückgewonnene Pulver kann bei Bedarf über eine Pulverleitung 94 wieder dem Pulverzentrum 1 zugeführt werden. Um auch den Anteil des Pulvers herauszufiltern, der er im Zyklon 90 nicht herausgefiltert wurde, kann das Pulver-Luft-Gemisch vom Zyklon über eine Absaugleitung 93 dem Nachfilter 100 zugeführt werden.
  • Das Pulver-Luftgemisch in der Restpulverrohrleitung 92 wird auch als Restpulverluftstrom bezeichnet. Um das Overspray aus der Kabine 60 abzusaugen, weist die Kabine 60 beispielsweise einen Absaugschlitz auf. Er verbindet das Innere der Kabine 60 mit der Restpulverrohrleitung 92. Über den Absaugschlitz und das Absaugrohr 61 wird somit überschüssiges Pulver als Pulver-Luftgemisch aus dem Kabineninneren abgesaugt und einem Zyklonabscheider 90 oder kurzum Zyklon zugeführt, der als Monozyklon ausgebildet sein kann. Das Pulver-Luftgemisch strömt tangential in den Zyklon 90 und im Zyklon spiralförmig nach unten. Dabei werden die Pulverpartikel durch die bei der Rotation des Pulver-Luftstroms entstehende Zentrifugalkraft nach aussen an die Aussenwand des Zyklons 90 gedrückt. Die Pulverpartikel werden nach unten in Richtung des Pulverauslasses des Zyklons gefördert und dort gesammelt. Die von den Pulverpartikeln befreite Luft wird über das im Zyklon 90 befindliche, vertikale Zentralrohr abgesaugt. Der so gereinigte Luftstrom wird häufig noch einem Nachfilter 100 zugeführt, um auch noch das in der Luft verbliebene restliche Pulver herauszufiltern. Das im Zyklon 90 zurückgewonnene Pulver kann erneut zur Beschichtung verwendet und dem Pulverzentrum 1 über die Pulverleitung 94 zugeführt werden.
    • Fördermodus/Förderbetrieb
  • Im Förderbetrieb befindet sich das Ultraschallsieb 24 im Arbeitsbehälter 3, 23 zwischen dem Pulvervorratsbehälter 3 und dem Pulverbehälterdeckel 23. Die Verriegelungen 18 sorgen dafür, dass der Arbeitsbehälter luftdicht abgeschlossen ist. Die Siebreinigungsvorrichtung 27 und die Behälterreinigungseinheit 28 befinden sich, wie in den Figuren 4 bis 7 dargestellt, in der Parkposition.
  • Die Parkposition für die Behälterreinigungseinheit 28 befindet sich neben dem Pulvervorratsbehälter 3. Die Formulierung «neben dem Pulvervorratsbehälter» umfasst auch über, unter, vor oder hinter dem Pulvervorratsbehälter.
  • Für den Förderbetrieb ist das Sieb 24 nicht zwingend notwendig. Die Pulverförderung kann auch ohne Ultraschallsieb oder gänzlich ohne Sieb 24 erfolgen.
    • Reinigungsmodus/Reinigungsbetrieb
  • Um vom Förderbetrieb in den Reinigungsbetrieb umzuschalten, wird die Pulverförderung aus dem Pulvervorratsbehälter 3 eingestellt und das noch im Pulvervorratsbehälter 3 befindliche Restpulver wird mit dem Pulverförderer 49 über den Auslass 25.1 und die Leitung 96 abgesaugt. Das Materialventil M11 wird dazu geöffnet, das Spülventil S12 ist während dieser Zeit geschlossen. Der noch im Arbeitsbehälter 3, 23 herrschende Überdruck wird auf Normaldruck abgebaut und die Verriegelungen 18 werden geöffnet.
  • Dann wird der Pulverbehälterdeckel 23 mit Hilfe des Linearhubgeräts 12 angehoben und das Ultraschallsieb 24 mit Hilfe des Schwenkmechanismus 16 aus der Arbeitsposition in die Reinigungsposition geschwenkt.
  • Wie in den Figuren 10 bis 12 gezeigt, hebt der Linearantrieb 12 den Behälterdeckel 23 so weit an, dass der Reinigungsbehälter 10 mit Hilfe der beiden Linearachsen 8 und 9 zwischen den Pulverbehälterdeckel 23 und den Pulvervorratsbehälter 3 gefahren werden kann. Anschliessend wird die Behälterreinigungseinheit 28 mit dem Reinigungsbehälter 10 soweit abgesenkt, bis der untere Reinigungsarm 26 sich im Inneren des Pulvervorratsbehälters 3 befindet und einen definierten Abstand zum Boden 25 des Pulvervorratsbehälter 3 aufweist.
  • Der Pulverbehälterdeckel 23 wird nun soweit abgesenkt bis sich der obere Reinigungsarm 11 im Inneren des Pulverbehälterdeckels 23 befindet und einen definierten Abstand zum Pulverbehälterdeckel 23 aufweist.
  • Bei der obigen Ausführungsform bleibt zwischen dem Pulverbehälterdeckel 23 und dem Reinigungsbehälter 10 ein Luftspalt bestehen. Auch zwischen dem Pulverbehälter 3 und dem Reinigungsbehälter 10 bleibt ein Luftspalt. Vom Nachfilter 100 wird Luft über die Luftspalte angesaugt. Damit wird verhindert, dass das während des Reinigungsvorgangs von den Druckluftdüsen 11.1 und 26.1 erzeugte Pulver-Luft-Gemisch an die Umgebung entweichen kann.
  • Stattdessen ist es aber auch möglich den Pulverbehälterdeckel 23 soweit abzusenken, dass zwischen dem Pulverbehälterdeckel 23 und dem Reinigungsbehälter 10 kein Spalt mehr bleibt. Auch der Spalt zwischen dem Reinigungsbehälter 10 und dem Pulverbehälter 3 kann eliminiert werden, wenn der Reinigungsbehälter 10 soweit abgesenkt wird, bis er auf dem Pulverbehälter 3 aufliegt.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann mit den Verriegelungen 18 die Einheit aus Pulverbehälterdeckel 23, Reinigungsbehälter 10 und Pulvervorratsbehälter 3 luftdicht abgeschlossen werden.
  • In einem nächsten Schritt wird Druckluft durch die Düsen 11.1 und 26.1 in Richtung der Innenwandungen des Pulverbehälterdeckel 23 und des Pulvervorratsbehälters 3 geblasen. Das dabei entstehende Pulver-Luft-Gemisch wird über die Absaugleitung 13 abgesaugt und kann dem Zyklon 90 und/oder dem Nachfilter 100 zugeführt werden.
  • Die Reinigung des Pulverförderers 4 kann wie folgt geschehen. Mit einem Spülventil S13 (siehe Figur 3) wird Druckluft vorzugsweise stossweise in das Pulvereinlassventil M20 und durch den Pulverförderer 4 hindurch in Richtung Pulverauslassventil M21 geblasen. Die Druckluft wird durch die Absaugung 13 in Richtung Nachfilter 100 abgesaugt. Zudem wird gleichzeitig Druckluft über das Ventil 328 (siehe Figur 2) durch die poröse Wand des Rohr 305 geblasen und so das Rohr 305 von aussen nach innen von Pulverstaub freigeblasen. Für den Reinigungsvorgang wird am Druckregler 340 der Druckluftwert deutlich erhöht, zum Beispiel auf 5 bar. Damit strömt deutlich mehr Druckluft und die Reinigung wird effizienter.
  • Grundsätzlich kann auch die Reinigung des Pulverförderers 5 sinngemäss auf die oben beschriebene Art und Wiese erfolgen.
  • Die beiden Pulverförderer 4 und 5 können über ein Materialventil M22 (siehe Figur 3) verbunden sein. Wird das Materialventil M22 entsprechend gesteuert, können die beiden Pulverförderer 4 und 5 über ein einziges Spülventil S13 gereinigt werden. Stattdessen kann der Pulverförderer 4 auch über ein erstes Spülventil und der Pulverförderer 5 über ein zweites Spülventil gereinigt werden.
  • Auch der Pulverförderer 49 kann auf die oben beschriebene Art und Weise gereinigt werden. Statt des Spülventils S13 kommt bei der Reinigung des Pulverförderers 49 das Spülventil S12 zum Einsatz. Die Absaugung des abgereinigten Pulvers kann über die Absaugöffnung 162 und Leitung 37 erfolgen.
  • Aus den oben genannten Gründen ist es von Vorteil, wenn nicht nur durch das Spülventil S13, sondern auch durch das Spülventil S12 eine grosse Druckluftmenge (z.B. 5 bar) geblasen wird.
  • Sobald sich das Sieb 24 beziehungsweise das Ultraschallsieb im Reinigungsbehälter 14 befindet, wird der Deckel 15 mit Hilfe des Pneumatikzylinders 17 geschlossen. Zwischen dem Deckel 15 und dem Reinigungsbehälter 14 kann ein Luftspalt verbleiben. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Deckel 15 auch luftdicht auf dem Reinigungsbehälter 14 aufgesetzt werden.
  • Nun wird Druckluft durch die Düsen 19.1 und 20.1 von oben und unten auf das Sieb 24 geblasen. Das dabei entstehende Pulver-Luft-Gemisch wird über die Absaugleitung 13 abgesaugt und kann dem Zyklon 90 und/oder dem Nachfilter 100 zugeführt werden.
  • Sobald das Sieb 24 sauber ist, wird das Abblasen des Siebs beendet. Wenn der Pulverbehälter 3 und der Behälterdeckel 23 sauber sind, wird auch hier das Abblasen beendet.
  • Falls die Verriegelungen 18 vorher geschlossen wurden, werden sie nun wieder geöffnet. Der Behälterdeckel 23 wird angehoben und die Behältereinigungseinheit 28 wieder zurück in die Parkposition bewegt (siehe Figuren 4 - 7). Auch der Deckel 15 wird angehoben. Nachdem der Reinigungsmodus abgeschlossen ist, wird das Sieb 23 wieder zurück in seine Arbeitsposition gefahren. Anschliessend kann erneut mit dem Fördern von Pulver begonnen werden.
    • Reinigungsbetrieb mit Intensivreinigung
  • Um das Pulverzentrum 1 und die übrigen mit dem Beschichtungspulver in Kontakt kommenden Komponenten der Anlage noch gründlicher zu reinigen, können die folgenden Reinigungsschritte durchgeführt werden. Die Schritte werden vorzugsweise automatisch durchgeführt und von der Steuerung 70 koordiniert. Mit der Reinigungseinheit 28 werden der Pulvervorratsbehälter 3 und der Behälterdeckel 23 wie oben beschrieben gereinigt. In einem weiteren Schritt wird ein Wechsel zu einem anderen Beschichtungspulver durchgeführt. Dabei kann das andere Beschichtungspulver dasjenige Pulver sein, mit dem als nächstes die Werkstücke 65 beschichtet werden sollen. Dies ist aber nicht zwingend notwendig. Statt dessen kann auch ein Wechsel zu einem speziellen Reinigungsmittel durchgeführt werden. Das Reinigungsmittel kann zum Beispiel ein Granulat mit einer Korngrösse zwischen 2 mm und 7 mm sein. Die Korngrösse, das Kornmaterial und die Kornbeschaffenheit werden vorzugsweise so ausgewählt, dass sie einerseits durch alle Öffnungen im Pulversystem gefördert werden können, und andererseits eine gute Reinigungswirkung haben. Bei der Auswahl des Reinigungsmittels wird vorteilhafter Weise auch darauf geachtet, dass kein zusätzlicher Verschleiss im Pulversystem und keine chemische Unverträglichkeit mit dem Beschichtungspulver entsteht.
  • In einem zusätzlichen Schritt wird für eine beschränkte Dauer in den Förderbetrieb geschaltet, sodass das andere Beschichtungspulver beziehungsweise das Reinigungsmittel durch die einzelnen Komponenten der Anlage strömt. Während des kurzen Förderbetriebs kann zum Beispiel mit 3 kg Pulver auf Verlust gefahren werden. Es ist aber auch möglich das Material (das Pulver beziehungsweise das Reinigungsmittel) im Zyklon 90 zurückzugewinnen. Damit können auch die Pulverleitungen 91, 92, 93 und 94 mit dem neuen Material gespült werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn mit dem neuen Pulver auf Rückgewinnung gefahren wird.
  • Anschliessend werden der Pulvervorratsbehälter 3 und der Behälterdeckel 23 mit Hilfe der Reinigungseinheit 28 erneut gereinigt.
  • Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäss der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich. So sind beispielsweise die verschiedenen in den Figuren 1 bis 16 gezeigten Komponenten der Fördervorrichtung und des Pulverzentrums auch auf eine andere als in den Figuren gezeigte Weise miteinander kombinierbar solange die daraus resultierende Kombination unter den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fällt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Pulverzentrum
    2
    Rahmenprofile
    3
    Pulvervorratsbehälter
    3.1
    Verriegelungsaufnahme
    3.2
    Auslassöffnung für Pulver
    3.3
    Druckluftanschluss für Spülluft
    3.4
    Pulverauslass
    4
    Pulverförderer
    4.2
    Pulverauslass
    5
    Pulverförderer
    6
    Sockel
    7
    Bodenblech
    8
    Linearantrieb
    8.1
    Antriebsmotor
    9
    Linearantrieb
    9.1
    Antriebsmotor
    10
    Reinigungsbehälter
    10.1
    Auslass
    11
    Reinigungsarm für den Deckel
    11.1
    Reinigungsdüsen
    12
    Linearantrieb
    12.1
    Antriebsmotor
    13
    Absaugleitung/Absaugrohr
    13.1
    Einlassöffnung
    13.2
    Einlassöffnung
    14
    Siebreinigungsbehälter
    14.1
    Auslass
    14.2
    unterer Behälterabschnitt
    15
    Deckel der Siebreinigungsvorrichtung
    16
    Schwenkmechanismus
    17
    Hubzylinder
    18
    Verriegelung
    19
    Reinigungsarm
    19.1
    Sieb-Reinigungsdüsen
    20
    Reinigungsarm
    20.1
    Sieb-Reinigungsdüsen
    21
    Scharnier
    22
    Tragarm für das Pulversieb
    23
    Behälterdeckel
    23.1
    Pulvereinlass
    23.2
    Seitenwand
    24
    Ultraschallsieb
    24.1
    Ultraschallwandler
    25
    Behälterboden
    25.1
    Fluidisiereinsatz
    25.2
    Auslass
    26
    Reinigungsarm für den Pulvervorratsbehälter
    26.1
    Reinigungsdüsen
    27
    Siebreinigungsvorrichtung
    28
    Reinigungseinheit/Behälterreinigungseinheit
    30
    Frischpulverstation
    31
    erste Stellfläche
    32
    zweite Stellfläche
    33
    Sauglanze
    34
    Seitenwand
    35
    Abdeckung
    36
    Abdeckung
    37
    Absaugung
    37.1
    Absaugöffnung
    37.2
    Absaugöffnung
    37.3
    Absaugöffnung
    38
    Linearachse für die Sauglanze
    39
    Druckluftregelventil
    40
    Druckluftregelventil
    41
    Stellknopf
    42
    Stellknopf
    43
    Steuerung
    44
    Linearantrieb
    45
    Schwenkmechanismus für Pulverförderer
    45.1
    Arm
    46
    Waage
    47
    Waage
    48
    Rückwand
    49
    Pulverförderer
    49.1
    Pulverbehälter
    49.2
    Einlassventil für Pulver
    49.3
    Auslassventil für Pulver
    50
    Lager
    51
    Lager
    52
    Reinigungsstation
    53
    Reinigungsstation
    54
    Rüttler
    55
    Rüttler
    56
    Druckluftdüse
    57
    Druckluftdüse
    60
    Pulverbeschichtungskabine
    65
    Werkstück
    70
    Steuerung
    71
    Steuerleitung
    80
    Pulversprühpistole
    81
    Pulverleitung
    90
    Pulverrückgewinnung
    91
    Absaugleitung
    92
    Absaugleitung
    93
    Absaugleitung
    94
    Pulverleitung
    95
    Absaugleitung
    96
    Pulverrückführleitung
    97
    Pulverleitung
    98
    Pulverleitung
    100
    Nachfilter
    110
    Pulverkarton
    111
    Pulverkarton/Pulvergebinde
    120
    BigBag
    121
    BigBag
    123
    Pulverpumpe
    124
    Pulverpumpe
    125
    Pulverpumpe
    126
    Pulverleitung
    127
    Pulverleitung
    130
    Kupplung
    131
    erste Gruppe von Anschlüssen
    132
    zweite Gruppe Anschlüssen
    141
    Restpulverleitung
    142
    Restpulverleitung
    150
    Pulver-Zwischenbehälter
    160
    Absaugöffnung
    162
    Absaugöffnung
    200
    Pulverauslassrohr
    201
    Fluidisierelement
    202
    Flansch
    203
    Pulverauslasskanal
    210
    Ventil für Fluidisierelement
    211
    Steueranschluss des Materialventils M11
    212
    Spüllufteinlass
    220
    Rüttler
    301
    Zwischenbehälter/Gehäuse
    302
    Gehäuseoberteil
    302.1
    trichterförmige Innenwand
    302.2
    Absatz
    302.5
    Innenwand
    302.7
    Stutzen
    303
    Gehäusemittelteil
    304
    Gehäuseunterteil
    304.1
    trichterförmige Innenwand
    304.2
    Absatz
    304.5
    Innenwand
    304.7
    Gehäusewand
    305
    Rohr
    306
    Freiraum
    307
    Pulverkammer
    308
    Druckluft-Steueranschluss
    308.1
    Öffnung
    309
    Schraube
    310
    Pulvereinlassventil
    310.1
    Einlass des Einlassventils
    310.2
    Auslass des Einlassventils
    311
    Ventilgehäuse
    312
    Schlauchnippel
    313
    Druckluftventil
    313.1
    Druckluft-Steueranschluss
    314
    Erdungskabel
    314.1
    Erdungsanschluss
    316
    Ventil
    320
    Pulverauslassventil
    320.1
    Einlass des Auslassventils
    320.2
    Auslass des Auslassventils
    321
    Ventilgehäuse
    322
    Flansch
    323
    Druckluftventil
    323.1
    Steueranschluss
    324
    Flansch
    325
    Schraube
    327
    Vakuumventil
    328
    Ventil
    340
    Druckregelventil
    M11
    Materialventil für Pulver
    M20
    Einlassventil für Pulver
    M21
    Auslassventil für Pulver
    M22
    Ventil
    S11
    Spülventil
    S12
    Spülventil
    S13
    Spülventil
    G1 - G36
    Auslassventile
    x
    x-Achse
    y
    y-Achse
    z
    z-Achse

Claims (16)

  1. Fördervorrichtung zum Fördern von Beschichtungspulver,
    - bei der ein Pulvervorratsbehälter (3) vorgesehen ist, der unten einen Pulverauslass (25.2) und einen Pulverauslasskanal (203) aufweist, wobei der Pulverauslass (25.2) den Einlass für den Pulverauslasskanal (203) bildet,
    - bei der der Pulverauslasskanal (203) mit einem ersten Pulverförderer (49) verbunden ist, um Pulver aus dem Pulvervorratsbehälter (3) zurück zu einem Pulvergebinde (111) zu fördern,
    - bei der der Pulvervorratsbehälter (3) einen Behälterboden (25) und im Bereich des Behälterbodens (25) eine Reihe von weiteren Pulverauslässen (3.2) aufweist,
    - bei der eine Pulverfördervorrichtung (3, 23, G1) vorgesehen ist, um Pulver durch einen der weiteren Pulverauslässe (3.2) aus dem Pulvervorratsbehälter (3) zu einem Pulverapplikator (80) zu fördern.
  2. Fördervorrichtung nach Patentanspruch 1,
    bei der ein dritter Pulverförderer (4) vorgesehen ist, um Pulver aus dem Pulvergebinde (111) in den Pulvervorratsbehälter (3) zu fördern.
  3. Fördervorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, bei der ein Ventil für Spülluft (S12) vorgesehen ist, das über einen Spüllufteinlass (212) mit dem Pulverauslasskanal (203) verbunden und vorgesehen ist, um Spülluft in den Pulverauslasskanal (203) und/oder zum ersten Pulverförderer (49) zu blasen.
  4. Fördervorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3,
    bei der im Pulverauslasskanal (203) ein Fluidisierelement (201) vorgesehen ist.
  5. Fördervorrichtung nach Patentanspruch 4,
    bei der das Fluidisierelement (201) ringförmig ausgebildet ist.
  6. Fördervorrichtung nach Patentanspruch 4 oder 5,
    bei der das Fluidisierelement (201) mikroporös ist, sodass es für Luft durchlässig und für Pulver undurchlässig ist.
  7. Fördervorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6,
    bei der der Pulvervorratsbehälter (3) einen kreisrunden Querschnitt aufweist.
  8. Fördervorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7,
    bei der der Pulvervorratsbehälter (3) einen zur Mitte des Pulvervorratsbehälters (3) hin schräg abfallenden Boden (25) aufweist.
  9. Fördervorrichtung nach Patentanspruch 8,
    bei der sich die Mündung (25.2) des Pulverauslasskanals (203) in der Mitte des schräg abfallenden Bodens (25) befindet.
  10. Fördervorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9,
    bei der der Pulverauslasskanal (203) trichterförmig verläuft.
  11. Fördervorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10,
    bei der der erste Pulverförderer (49) einen Pulverbehälter (301) mit einem Pulvereinlass und einem Pulverauslass, ein Pulvereinlassventil (310) und ein Pulverauslassventil (320) aufweist,
    - wobei der Pulvereinlass mit dem Pulvereinlassventil (310) und der Pulverauslass mit dem Pulverauslassventil (320) verbunden ist, und
    - wobei der Pulverbehälter (301) unter Unterdruck setzbar ist.
  12. Fördervorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 11,
    bei der der dritte Pulverförderer (4) wie der erste Pulverförderer (49) aufgebaut ist.
  13. Fördervorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 12,
    bei der auf dem Pulvervorratsbehälter (3) ein Behälterdeckel (23) vorgesehen ist, der zumindest teilweise abnehmbar ist.
  14. Pulverzentrum mit einer Fördervorrichtung nach Patentanspruch 13,
    - bei dem eine Reinigungseinheit (28) zum Reinigen des Pulvervorratsbehälters (3) und des Behälterdeckels (23) vorgesehen ist, die mittels eines Manipulators (8, 9) aus einer Parkposition neben dem Pulvervorratsbehälter in eine Reinigungsposition im Pulvervorratsbehälter bewegbar ist,
    - bei dem eine Steuerung (70) vorgesehen ist, mit der die Reinigungseinheit (28) und der Manipulator (8, 9) steuerbar sind.
  15. Verfahren zum Reinigen des Pulverzentrums nach Patentanspruch 14,
    - bei dem mit dem ersten Pulverförderer (49) das restliche im Pulvervorratsbehälter (3) befindliche Pulver herausgefördert wird,
    - bei dem mit der Reinigungseinheit (28) der Pulvervorratsbehälter (3) und der Behälterdeckel (23) gereinigt werden.
  16. Verfahren nach Patentanspruch 15,
    bei dem die Pulverförderer (4) mit Druckluft gespült werden.
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