Bepuderungsanlage
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bepuderungsanlage, mit einer Bepuderungseinrichtung, die wenigstens einen Fluideinlaß zum Einleiten eines Fluids in die Bepuderungseinrichtung und wenigstens einen Fluidauslaß zum Abführen des Fluids aus der Bepuderungseinrichtung aufweist, mit einer Fluidfördereinrichtung, mit der durch Fördern eines Fluidstromes durch den Fluideinlaß und den Fluidauslaß aus der Bepuderungseinrichtung ein Unterdruck in der
Bepuderungseinrichtung erzeugbar ist, und mit wenigstens einer dem Fluidauslaß zugeordneten Filtereinrichtung zum Filtern des aus der Bepuderungseinrichtung geförderten Fluidstromes.
Derartige Bepuderungsanlagen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie dienen dazu, z.B. einen Draht für elektrische Leitungen vor dem Überziehen mit einem Isoliermaterial zu bepudern. Durch das Bepudern wird das Abisolieren des Drahtes erleichtert, da das Puder ein Verkleben des Isoliermaterials mit dem Draht verhindert . Das Bepudern erfolgt in der Bepuderungseinrichtung. Um zu verhindern, daß das Puder aus der Bepuderungseinrichtung austritt, ist eine Fluidfördereinrichtung vorgesehen, mit der ein Unterdruck in der Bepuderungseinrichtung erzeugbar ist. Fluid, wie z.B. Luft die sich in der Bepuderungseinrichtung befindet, wird durch die Fördereinrichtung über den Fluidauslaß und die Filtereinrichtung aus der Bepuderungseinrichtung abgeführt. Die Filtereinrichtung verhindert dabei, daß das geförderte Fluid das Puder aus der Bepuderungseinrichtung abführt. Das Puder schlägt sich am Filter nieder.
Als problematisch bei derartigen Bepuderungsanlagen erweist es sich, daß sich der Filter rasch mit dem Puder zusetzt. Um den Filter zu reinigen ist es daher erforderlich, die Bepuderungsanlage abzuschalten. Dies führt jedoch dazu, daß der Unterdruck in der Bepuderungseinrichtung während des
Reinigens des Filters nicht aufrechterhalten bleibt . Dadurch kommt es zu einer erheblichen Staubbildung, die zu gesundheitlichen Schäden der Bedienperson der Bepuderungsanlage führen kann. Zusätzlich verursacht der Stillstand Nebenzeiten, die insbesondere dann nachteilig sind, wenn die Bepuderungsanlage in einer Fertigungsstraße eingesetzt wird.
Aufgabe die Erfindung ist es daher, eine Bepuderungsanlage der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß einerseits die Nebenzeiten reduziert und andererseits eine Staubbildung auch während des Reinigens der Filtereinrichtung wirksam verhindert werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens eine zweite Filtereinrichtung und zumindest eine Fluidleitleinrichtung vorgesehen ist, mit der abwechselnd der Fluidstrom an einer der Filtereinrichtungen im wesentlichen vollständig vorbeigeleitbar ist .
Diese Lösung ist einfach und hat den Vorteil, daß die Bepuderungsanlage auch während des Reinigens der Filtereinrichtung in Betrieb bleiben kann. Während eine Filtereinrichtung in Betrieb ist, kann die andere Filtereinrichtung gereinigt werden. Dadurch werden die Nebenzeiten erheblich reduziert. Gleichzeitig kann der Unterdruck in der Bepuderungseinrichtung aufrechterhalten werden, da während des Reinigens einer Filtereinrichtung der Fluidstrom durch die andere Filtereinrichtung gefördert wird, um den erforderlichen Unterdruck der Bepuderungseinrichtung zu erzeugen. Dadurch kann wirksam eine Staubbildung auch während des Reinigens einer Filtereinrichtung verhindert werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann wenigstens ein zweiter Fluidauslaß vorgesehen sein, der der zweiten Filtereinrichtung zugeordnet ist und kann die Fluidleiteinrichtung wenigstens eine Verschließeinrichtung
aufweisen, mit welcher abwechselnd einer der Fluidauslässe zwischen der zugeordneten Filtereinrichtung und der Bepuderungseinrichtung verschließbar ist.
Dadurch kann abwechselnd einer der Fluidauslässe geschlossen werden, so daß die zu reinigende Filtereinrichtung vollständig von der Bepuderungseinrichtung abtrennbar ist . Zudem ermöglicht diese Anordnung einen einfachen Aufbau der Bepuderungsanlage .
Um einen kompakten Aufbau der Bepuderungsanlage zu ermöglichen, können die Filtereinrichtungen zwischen Bepuderungseinrichtung und Fluidfördereinrichtung angeordnet sein. Dadurch kann mit der Fluidfördereinrichtung der bereits gefilterte Luftstrom gefördert werden. Auch läßt sich dadurch der Verschleiß der Fluidfördereinrichtung reduzieren.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können die Filtereinrichtungen jeweils in von der Verschließeinrichtung verschließbaren Filterkammern angeordnet sein. Dadurch läßt sich eine wirkungsvolle Trennung der beiden Filtereinrichtungen voneinander bewerkstelligen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Verschließeinrichtung wenigstens einen Klappenverschluß aufweisen, der zum wechselseitigen Verschließen der Fluidauslässe um eine Schwenkachse schwenkbar ist . Dadurch läßt sich auf einfache Weise eine Verschließeinrichtung realisieren.
Um die Bepuderungsanlage kompakter zu gestalten, können die Filterkammern nebeneinander angeordnet sein und die Schwenkachse des Klappenverschlusses zwischen den Filterkammern angeordnet sein. Auch vereinfacht sich dadurch der Aufbau der Bepuderungsanlage.
Als vorteilhaft kann es sich dabei erweisen, wenn der Schwenkwinkel des Klappenverschlusses ca. 60° beträgt.
Auch kann es sich als günstig erweisen, wenn sich der Klappenverschluß von seiner Schwenkachse aus im wesentlichen nach unten erstreckt. Dadurch läßt sich ein einfacher und kostengünstiger Mechanismus für den Klappenverschluß realisieren.
Auch kann es sich dabei als günstig erweisen, wenn der Klappenverschluß unterhalb der Filtereinrichtung angeordnet ist. Dann lassen sich die Bepuderungseinrichtung, der Klappenverschluß und die Filtereinrichtungen übereinander anordnen, wodurch eine besonders kompakte Bauweise der Bepuderungsanlage realisierbar ist .
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann wenigstens eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen der Filtereinrichtungen vorgesehen sein. Dann läßt sich der Filter auf einfache Weise automatisch z.B. in der Filterkammer reinigen.
Von Vorteil ist es zudem, wenn jeweils eine
Reinigungseinrichtung für jeden Filter vorgesehen ist, wobei die Reinigungseinrichtungen jeweils in den Filterkammern angeordnet sind. Dadurch lassen sich zwei unabhängig voneinander betreibbare Reinigungseinrichtungen realisieren.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können die Reinigungseinrichtungen jeweils eine Blaseinrichtung zum Ausblasen der Filtereinrichtungen aufweisen. Dadurch läßt sich auf einfache Weise eine wirkungsvolle Reinigung der Filtereinrichtungen realisieren.
Zudem kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Filtereinrichtungen jeweils im wesentlichen
zylinderrohrförmige Filter aufweisen. Dadurch läßt sich eine große Filterfläche und somit ein großer Luftstrom realisieren.
Dabei kann es sich als günstig erweisen, wenn die Blaseinrichtungen jeweils innerhalb der Filter angeordnet sind. Auf diese Weise kann die Filtereinrichtung zusammen mit der Reinigungseinrichtung kompakt gestaltet werden.
Auch kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Filter im Querschnitt gesehen einen im wesentlichen sternförmigen Umriß aufweisen. Dadurch läßt sich die Oberfläche des Filters zusätzlich vergrößern.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können die Blaseinrichtungen im wesentlichen lanzenförmig sein.
Dadurch können die zylinderrohrfömrigen Filter über ihre gesamte Länge schnell und gründlich gereinigt werden.
Dabei kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn sich die lanzenförmigen Blaseinrichtungen im wesentlichen in der Symmetrieachse der Filter erstrecken. Dadurch läßt sich die Reinigungseinrichtung zusammen mit der Filtereinrichtung kompakt gestalten.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Fluidfördereinrichtung ein Gebläse aufweisen. Dadurch läßt sich auf einfache Weise ein großer Fluidstrom erzeugen.
Darüber hinaus kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn das Fluid im wesentlichen Luft ist. Dies ist immer dann der Fall, wenn die Bepuderungsanlage in üblichen Werkhallen und dergleichen aufgestellt ist.
Zudem kann es sich als günstige erweisen, wenn das Fluid zum Ausblasen im wesentlichen aus Luft besteht. Dadurch läßt sich einerseits eine wirkungsvolle Reinigung der
Filtereinrichtungen erzielen und andererseits erweist sich Luft als vergleichsweise kostengünstiges Medium. Es kann z.B. die Umgebungsluft verwendet werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann eine
Steuerungseinrichtung zum Steuern der Fluidleiteinrichtung und der Reinigungseinrichtung vorgesehen sein, und kann die Steuerungseinrichtung eine Zeitschalteinrichtung aufweisen, mit der ein zeitlich abwechselndes Vorbeileiten des Fluidstromes an einer der Filtereinrichtungen steuerbar ist, wobei die Filtereinrichtung, an der der Fluidstrom vorbeigeleitet wird, über die Steuerungseinrichtung durch die Reinigungseinrichtung reinigbar ist.
Darüber hinaus wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Bepuderungseinrichtung beansprucht, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß abwechselnd beim Betrieb an einer der Filtereinrichtungen der Fluidstrom vorbeigeleitet wird, während die Filtereinrichtung, an der der Fluidstrom vorbeigeleitet wird durch die Reinigungseinrichtung gereinigt wird.
Im folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert :
Es zeigen:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Bepuderungsanlage in einer Seitenansicht;
Fig. 2 die Bepuderungsanlage aus Fig. 1 in einer Vorderansicht ;
Fig. 3 die Bepuderungsanlage aus Fig. 1 in einer Schnittansicht entlang der Linie III-III.
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Bepuderungsanlage 1 in einer Seitenansicht . Die Bepuderungsanlage weist ein Gehäuse 2 auf . An dem Gehäuse 2 sind Bedieneinrichtungen 3 vorgesehen. Im Gehäuse 2 ist eine mit den Bedieneinrichtungen 3 verbundene Steuerungseinrichtung 4 vorgesehen.
Die Bepuderungsanlage 1 verfügt über eine
Bepuderungseinrichtung 5. Die Bepuderungseinrichtung 5 besteht aus einer Bepuderungskammer 6, in welcher der eigentliche Bepuderungsvorgang abläuft, und einer wannenförmigen Puderaufnahme 7, in welcher das für den Bepuderungsvorgang erforderliche Puder aufgenommen ist . Die Bepuderungskammer 6 und die Puderaufnahme 7 sind über einen Kanal 8 miteinander verbunden. Die Bepuderungskammer 6 ist über eine Stützeinrichtung 9 mit dem Gehäuse 2 verbunden. Der Kanal 8 weist eine fluidisierte Rutsche 10 auf. Die Puderaufnahme 7 ist innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet . Über eine Befüllungsklappe 11 kann neues Puder in die Puderaufnahme 7 gefüllt werden. Die Befüllungsklappe 11 ist beim Betrieb der Bepuderungsanlage geschlossen.
Die Bepuderungskammer verfügt über eine Drahteinlaßöffnung 12 und eine Drahtauslaßöffnung 13, durch welche ein nicht dargestellter Draht durch die Bepuderungskammer 6 zum Durchführen des Puderungsvorganges durchführbar ist . Zusätzlich sind um die Bepuderungskammer 6 Puderzuführeinrichtungen 14 und 15 vorgesehen. Die Puderzuführeinrichtungen 14 und 15 sind durch
Befestigungseinrichtungen 16 und 17 mit der Stützeinrichtung 9 bzw. der Bepuderungskammer 6 verbunden. Die Puderzuführeinrichtungen 14 und 15 weisen jeweils einen Pudereinlaß und einen Puderauslaß auf. Der Puderauslaß 19 mündet dabei jeweils in die Bepuderungskammer 6. Die Pudereinlässe 18 sind jeweils mit nur teilweise dargestellten Puderleitungen 20 mit einer nicht dargestellten Puderfδrdereinrichtung verbunden, die das Puder aus der
Puderaufnahme 7 den Puderzuführeinrichtungen 14 und 15 zuführt .
Die Drahteinlaßöffnung 12 und die Drahtauslaßδffnung 13 bilden gleichzeitig Fluideinlässe 21 und 22. Je nachdem, auf welche Weise die Puderfördereinrichtung das Puder zu den Puderzuführeinrichtungen 14 und 15 fördert, können die Puderauslässe 19 auch gleichzeitig Fluideinlässe für die Bepuderungseinrichtung 5 bilden.
In Gehäuse 2 sind zwei Fluidauslässe 23 und 24 oberhalb der Puderaufnahme 7 vorgesehen. Die Fluidauslässe 23 und 24 sind durch eine Fluidleiteinrichtung 25 wechselseitig verschließbar. Die Fluidleiteinrichtung 25 weist eine Verschließeinrichtung 26 zum jeweils wechselseitigen Verschließen der Fluidauslässe 23 und 24 auf. Die Verschließeinrichtung besteht im wesentlichen aus einem Klappenverschluß 27, der um eine Schwenkachse 28 um ca. 60° schwenkbar ist. Das Schwenken erfolgt dabei durch zwei Pneumatikzylinder 29 und 30. Der Klappenverschluß erstreckt sich im wesentlichen nach unten von der Schwenkachse aus gesehen.
Oberhalb des Klappenverschlusses 27 sind Filterkammern 31 und 32 vorgesehen. Die Filterkammern 31 und 32 sind parallel zueinander angeordnet und durch die Verschließeinrichtung 26 wechselseitig gegenüber der Bepuderungseinrichtung 5 verschließbar.
Innerhalb der Filterkammern 31 und 32 sind jeweils Filtereinrichtungen 33 und 34 vorgesehen, die jeweils einen im wesentlichen zylinderrohrförmigen, stirnseitig verschlossenen, einen im Querschnitt gesehen im wesentlichen sternförmigen Umriß aufweisenden Filter 35 und 36 aufweisen. Nach oben sind die Filter 35 und 36 stirnseitig offen. Innerhalb der Filter 35 und 36 sind im wesentlichen lanzenförmige, als Blaseinrichtungen ausgebildete Reinigungseinrichtungen 37 und
38 angeordnet. Die Reinigungseinrichtungen 37 und 38 stehen mit einem gemeinsamen Druckbehälter 39 zur Aufnahme von Preßluft über Druckluftleitungen 40 und 41 in Verbindung. In den Druckluftleitungen 40 und 41 sind jeweils Ventile 42 und 43 angeordnet, mit denen die Druckluftleitungen 40 und 41 geöffnet, bzw. gesperrt werden können. Die Ventile 42 und 43 stehen mit der Steuerungseinrichtung 4 in Verbindung . Oberhalb des Druckluftbehälters 39 ist eine Fluidfördereinrichtung 44 vorgesehen, die im wesentlichen aus einem Elektromotor 45 und einem durch den Elektromotor angetriebenen Gebläse 46 besteht. Die Fluidfördereinrichtung 44 ist dabei auf einem Zwischenboden 47 des Gehäuses 2 montiert. Über ein Einlaßrohr 48 und eine Zwischenbodenδffnung 49 kann die
Fluidfördereinrichtung 44 Luft unterhalb des Zwischenbodens 47 ansaugen und durch ein Auslaßrohr 50 abführen.
Oberhalb der Fluidfördereinrichtung 44 ist ein Gehäuseauslaßrohr 51 vorgesehen, durch welches die durch die Fluidfördereinrichtung 44 geförderte Luft aus dem Gehäuse 2 austreten kann. Neben dem Gehäuseauslaßrohr 51 sind Rückführeinrichtungen 52 und 53 vorgesehen, die jeweils im wesentlichen aus Rückführleitungen 54 und 55 bestehen. Die Rückführleitungen 54 und 55 werden aus dem Gehäuse 2 oberhalb der Fluidfördereinrichtung 44 herausgeführt und münden in die Bepuderungskammer 6.
Im folgenden wird die Funktionsweise der Erfindung näher erläutert :
Eine Bedienperson nimmt über die Bedieneinrichtungen 3 die Bepuderungsanlage 1 in Betrieb. Beim Betrieb der Bepuderungsanlage 1 wird ein nicht dargestellte Draht, wie z.B. ein Kupferdraht oder dergleichen durch die Drahteinlaßδffnung 12 in die Bepuderungskammer 6 eingeführt und durch die Drahtauslaßöffnung 13 aus der Bepuderungskammer 6 herausgeführt . Während der Draht durch die Bepuderungskammer 6 hindurchgeführt wird, fördert die Puderförderungseinrichtung
das Puder aus der Puderaufnahme 7 zu den Puderzuführeinrichtungen 14 und 15. Über diese Puderzuführeinrichtungen 14 und 15 wird der durch die Bepuderungskammer 6 hindurchgeführte Draht mit dem Puder eingepudert .
Die Bepuderungsanlage 1 kann Teil einer längeren Fertigungsstraße für z.B. die Herstellung von Stromkabeln sein. Der Draht wird zum Bepudern konstant durch die Bepuderungskammer hindurchbewegt und dabei mit dem Puder beaufschlagt. Zuviel auf den Draht aufgebrachtes Puder fällt in der Bepuderungskammer 6 ab und wird über die Rutsche 10 des Kanales 8 in die Puderaufnahme 7 zurückgeführt .
Dadurch, daß der durch die Bepuderungskammer 6 hindurchgeführte Draht eine bestimmte Menge aus der Bepuderungskammer 6 herausführt, wird der Vorrat an Puder in der Puderaufnahme 7 konstant weniger. Durch die Befüllungsklappe 11 kann die Puderaufnahme 7 jedoch wieder mit Puder aufgefüllt werden. Dazu kann die Befüllungsklappe 11 geöffnet werden und nach dem Befüllen wieder geschlossen werden.
Da das Puder sehr feinkörnig ist, entsteht beim Betrieb der Bepuderungsanlage l Puderstaub. Um zu verhindern, daß dieser Puderstaub aus der Bepuderungsanlage 1 bzw. der Bepuderungseinrichtung 5 austritt, wird durch die Fluidfördereinrichtung 44 ein Unterdruck in der Bepuderungseinrichtung 5 erzeug . Dazu fördert die Fluidfördereinrichtung 44 Luft, die sich in der Bepuderungseinrichtung 5 befindet aus der
Bepuderungseinrichtung 5 heraus. Dabei entsteht ein Kreislauf, wobei Fluid bzw. Umgebungsluft z.B. durch die
Drahteinlaßöffnung 12 und die Drahtauslaßöffnung 13 eingesaugt wird und durch die Fluidauslässe 23 und 24 aus der Bepuderungseinrichtung 5 abgesaugt wird. Ebenso kann Umgebungsluft durch nicht dargestellte Öffnungen angesaugt
werden. Eine solche Öffnung könnte z.B. eine Ansaugöffnung für eine mit Druckluft betriebene Puderfördereinrichtung sein. Anschließend wird die angesaugte Luft zusammen mit Puder in die Bepuderungskammer 6 eingebracht und anschließend das Puder-Luftgemisch über die Fluidauslässe 23 und 24 aus der Bepuderungseinrichtung 5 abgesaugt.
Der Fluidstrom aus Luft und Puder wird, wenn er aus der Bepuderungseinrichtung 5 herausgeführt wird, durch die Filter 35 und 36 der Filtereinrichtungen 33 und 34 hindurchgeleitet. Dabei wird das Puder aus dem Puder-Luftgemisch herausgefiltert .
Bei diesem Filtervorgang setzt sich der jeweilige Filter sehr rasch mit Puder zu. Es ist dann erforderlich, den Fiter zu reinigen. Dazu kann mit der Verschließeinrichtung 26, bzw. dem Klappenverschluß 27 alternativ eine der beiden Filterkammern 31 und 32 verschlossen werden, so daß der Fluidstrom jeweils nur durch einen der Filter 35 oder 36 hindurchgeleitet wird. Das Verschwenken des Klappenverschlusses 27 erfolgt dabei über die Pneumatikzylinder 29 und 30, die ebenfalls mit der St uerungseinrichtung 4 verbunden sind. Der Filter 35 oder 36 der zugehörigen Filterkammer 31 oder 32 kann, sofern seine zugehörige Filterkammer 31 oder 32 geschlossen ist, gereinigt werden.
Das Reinigen erfolgt durch die Reinigungseinrichtungen 37 oder 38, wobei aus einem Druckluftbehälter 39 durch entsprechendes Ansteuern des Ventiles 42 oder 43 Druckluft in die lanzenförmigen Reinigungseinrichtungen 37 oder 38 geleitet wird. Durch diese Druckluft wird jeweils ein Überdruck in dem entsprechenden Filter 35 oder 36 erzeugt, so daß das den Filter verstopfende Puder radial weggeblasen wird und dadurch der Filter gereinigt wird. Das ausgeblasene Puder fällt nach unten auf den Klappenverschluß 27. Dadurch, daß die Seitenwände der Filterkammer schräg sind, fällt das Puder nach
dem Verschwenken der Verschlußkappe nach unten in die Puderaufnahme .
Wenn nun einer der Filter 35 oder 36 gereinigt worden ist, kann der Klappenverschluß 27 derart verschränkt werden, daß jeweils die andere Filterkammer verschlossen ist. Dadurch wird der Fluidstrom durch den anderen Filter geleitet .
Auf diese Weise ist es möglich, ein Reinigen der Filtereinrichtungen 32 und 33 vorzunehmen, ohne daß es erforderlich ist, die Bepuderungsanlage 1 abzustellen. Dadurch werden unnötige Nebenzeiten vermieden. Gleichzeitig kann der Unterdruck in der Bepuderungseinrichtung 5 ständig aufrechterhalten werden, so daß vermieden wird, daß Puder unbeabsichtigt aus der Bepuderungsanlage 1, bzw. der Bepuderungseinrichtung 5 oder Bepuderungskammer 6 austritt . Dadurch lassen sich Gesundheitsschäden der Bedienpersonen vermeiden.
Das gefilterte Fluid, welches nunmehr im wesentlichen vollständig aus Luft besteht, wird durch die Fluidfördereinrichtung 44 und das Auslaßrohr 50 an die Umgebung abgelassen. Ein Teil des Fluides bzw. der Luft wird jedoch über die Rückführleitungen 54 und 55 der Bepuderungskammer 6 zugeführt. Auf diese Weise wird ein Teil des von der Fluidförderungseinrichtung 44 geförderten Fluides in einen Kreislauf eingebracht. Die Rückführleitungen 54 und 55 sind derart bemessen, daß ca. nur 50% des von der Fluidfördereinrichtung geförderten Fluids aus der Umgebung der Bepuderungsanlage 1 über die Fluideinlässe 21 und 22 angesaugt wird. Der andere Teil besteht aus bereits gefiltertem Fluid. Dadurch erfolgt eine Trocknung des geförderten Fluides, so daß ein Verklumpen des Puders während des Bepuderungsvorganges vermieden wird.