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PATENTANSPRÜCHE
1. Elektrostatische Pulver-Beschichtungsanlage mit einer Kabine (11), einer dieser zugeordneten Pulver-Sprüheinrichtung (12, 17, 18, 19, 20) und einem durch die Kabine hindurch bewegten Filterband (22), von dem ein Teil seiner einen Seite den Boden der Kabine (11) bildet, während die diesem Teil gegenüberliegende Seite der Saugseite (27) einer ersten, einen Unterdruck in der Kabine (11) erzeugenden Saugeinrichtung (29) zugekehrt ist, wobei in Bewegungsrichtung (26) des Filterbandes (22) durch die Kabine gesehen der genannten Saugseite (27) nachfolgend eine Saugdüse (30) einer zweiten, mit einem Abscheider (32) versehenen Saugeinrichtung (31) auf die genannte eine Seite des Filterbandes (22) gerichtet ist, um auf dem Filterband (22) abgelagertes, überschüssiges Pulver zwecks Wiederverwendung zu entfernen, dadurch gekennzeichnet,
dass der Saugdüse (30) eine auf das Filterband (22) gerichtete, mit Druckluft gespeiste Blasdüse (35) zugeordnet ist, deren Luftstrom in die Saugdüse (30) gerichtet ist, während der genannten Saugseite (27) vorangehend auf die genannte eine Seite gerichtete Pulver-Ablagerungsmittel (38) angeordnet sind, um auf dieser Seite eine Grundschicht (43) des Pulvers abzulagern.
2. Anlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasdüse (35) auf der der Saugdüse (30) gegenüberliegenden Seite des Filterbandes (22) angeordnet ist (Fig. 1, 2).
3. Anlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasdüse (35) im Einlassabschnitt (52) der Saugdüse (30) angeordnet ist (Fig. 3).
4. Anlage nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrahl (55) der Blasdüse (35) der Bewegungsrichtung (26) des Filterbandes (22) im wesentlichen entgegengesetzt gerichtet ist.
5. Anlage nach Patentanspruch 2, mit einem endlosen Filterband, dessen oberes Trum (21) den Boden der Kabine (11) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugdüse (30) am Anfang des unteren Trums (45) angeordnet ist (Fig. 2).
6. Anlage nach Patentanspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterband (22) an der Blasdüse (35) anliegt.
7. Anlage nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (46, 24) vorgesehen sind, um das Filterband (22) im Bereich der Blasdüse (35) nach aussen durchzubiegen (Fig. 2).
8. Anlage nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugdüse (30) einen Einlassabschnitt (47) aufweist, der den nach aussen durchgebogenen Abschnitt des Filterbandes (22) umgreift (Fig. 2).
9. Anlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasdüse (35) als ein quer zum Filterband (22) verlaufendes und über dessen Breite sich erstreckendes Rohr (53) ausgebildet ist, das einen als Ausblasöffnung dienenden Längsschlitz (54) aufweist.
10. Anlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasleistung der Blasdüse (35) weniger als 20%, vorzugsweise weniger als 10% der Saugleistung der Saugdüse (30) beträgt.
11. Anlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulver-Ablagerungsmittel (38) eine das Filterband (22) vor seinem Eintritt in die Kabine (11) quer überspannende Streudüse (40) aufweisen, die an eine regelbare Dosiervorrichtung (39) angeschlossen ist.
12. Anlage nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung (39) über eine Leitung (49) mit dem Auslass (48) des Abscheiders (32) verbunden ist.
13. Anlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasdüse (35) an ein Druckgebläse (37) angeschlossen ist.
14. Anlage nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass des Druckgebläses (37) an den druckseitigen Auslass der zweiten Saugeinrichtung (31) oder der ersten Saugeinrichtung (29) angeschlossen ist.
Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Pulver-Beschichtungsanlage mit einer Kabine, einer dieser zugeordneten Pulver-Sprühvorrichtung und einem durch die Kabine hindurch bewegten Filterband, von dem ein Teil seiner einen Seite den Boden der Kabine bildet, während die diesem Teil gegenüberliegende Seite der Saugseite einer ersten, einen Unterdruck in der Kabine erzeugenden Saugeinrichtung zugekehrt ist, wobei in Bewegungsrichtung des Filterbandes durch die Kabine gesehen, der genannten Saugseite nachfolgend eine Saugdüse einer zweiten, mit einem Abscheider versehenen Saugeinrichtung auf die genannte eine Seite des Filterbandes gerichtet ist, um auf dem Filterband abgelagertes, überschüssiges Pulver zwecks Wiederverwendung zu entfernen.
Eine solche Anlage ist z. B. aus der US-PS 3 918 641 bekanntgeworden. Während diese bekannte Anlage bereits einen entscheidenden Fortschritt in der Rückführung und unmittelbaren Wiederverwendung des überschüssig in der Kabine versprühten (übersprühten) Pulvers gebracht hat, zeigt es sich, dass die zur elektrostatischen Beschichtung verwendeten Pulver untereinander erhebliche Unterschiede in ihrem Verhalten in auf oder in dem Filterband abgelagerten bzw. eingelagerten Zustand, z. B. in der Haftung und in der Luftdurchlässigkeit aufweisen. Diese unterschiedlichen Eigenschaften mögen in den unterschiedlichen Korngrössen und Formen der Pulverpartikel aber auch in einer Materialbeziehung zwischen Pulver einerseits und Filterband anderseits begründet liegen.
Im Betrieb wirken sich aber diese unterschiedlichen Eigenschaften so aus, dass je nach dem verwendeten Pulver selbst bei konstanter Sprühmenge der Verstopfungsgrad und damit die Durchlässigkeit des Filterbandes im Bereich der Kabine in weiten Grenzen schwanken kann. Damit schwankt aber auch die Wirkung der ersten Saugeinrichtung auf den Innenraum der Kabine, so dass zum einen auch der Unterdruck in der Kabine und zum andern auch die auf das übersprühte Pulver wirkenden Luftströmungen in der Kabine schwanken, die ja die Ablagerung dieses Pulvers auf das Filterband begünstigen sollen. Diese unterschiedlichen Eigenschaften der zur Beschichtung herangezogenen Pulver kommen aber auch insofern zur Geltung, als bei gegebener Einstellung der Saugdüse und der zweiten Saugeinrichtung der durch die Saugdüse erreichbare Reinigungsgrad des Filterbandes schwankt.
Diesen unterschiedlichen Eigenschaften der Pulver musste daher bisher durch eine Anpassung der Saugleistungen der beiden Saugeinrichtungen und/oder gar durch die Art des verwendeten Filterbandes Rechnung getragen werden, um den optimalen Betriebszustand der Anlage zu erreichen. Dass eine solche Anpassung in der Praxis nur empirisch und vor allem mit einem erheblichen Zeitaufwand möglich ist, versteht sich beinahe von selbst.
Dazu kommt, dass bei der bekannten Einrichtung besonders bei Verwendung von Pulvern, die sich vergleichsweise schwer durch Absaugung wieder vom Filterband entfernen lassen, die Saugdüse praktisch unmittelbar auf dem Filterband angeordnet werden muss, was wiederum zur Folge haben
kann, dass dadurch Faserflor vom Filterband abgeschabt wird und in den Pulverkreislauf gelangt, was zu fehlerhaften Beschichtungen führen kann.
Eine ähnliche, jedoch nicht gattungsgleiche Anlage ist beispielsweise aus der DE-OS 2 221 254 vorbekannt. Bei dieser ist ein Teil des Kabinenbodens durch ortsfest und geneigt angeordnete Filterplatten gebildet. Im Anschluss an die tiefer liegenden Kanten der im Abstand voneinander angeordneten Filterplatten sind unter der Wirkung einer Absaugung stehende Kanäle vorhanden. Von unten her wird durch die Filterplatten hindurch Druckluft geblasen. Damit soll das übersprühte Pulver in einer Art Schwebezustand über den Platten verbleiben und in Richtung der Kanäle abfliessen, wo es in den Wirkungsbereich der von der Absaugung erzeugten Saugströmung kommt. Bei dieser Anlage entstehen im Innenraum der Kabine unerwünschte und unkontrollierbare Luftströmungen, da an örtlich getrennten Stellen des Kabinenbodens Luft eingeblasen und Luft abgesaugt wird.
Analoges gilt auch für die aus der DE-AS 2 318 772 vorbekannte Anlage.
Eine ebenfalls ähnliche Anlage ist aus der FR-PS 2 237 684 vorbekannt. Dort ist der Kabinenboden ebenfalls durch ein durch die Kabine bewegtes Filterband gebildet, das im Bereich der Kabine unter der Wirkung eines einen Unterdruck in der Kabine erzeugenden Saugfeldes ist. Nach Durchlauf der Kabine wird das Filterband abgereinigt, was zum Beispiel durch alleiniges Durchblasen des Filterbandes erfolgt.
Das durch den Blasstrom aus dem Filterband geloste, überspühte Pulver gelangt sodann in einen Auffangbehälter. Ein Nachteil dieser Anlage ist darin zu sehen, dass keine ausreichende Kontrolle über das weggeblasene, eine Wolke bildende Pulver möglich ist, von einer kontinuierlichen Rückgewinnung und gegebenenfalls kontinuierlichen Wiederverwendung schon gar nicht zu reden.
Schliesslich sind weitere Anlagen bekannt, bei denen ebenfalls über Filter, denen ein Sauggebläse zugeordnet ist, das übersprühte Pulver zurückgewonnen werden soll, wobei aber die Filter entweder getrennt von der Kabine aufgestellt sind, oder aber in der Decke der Kabine eingebaut sind.
Keine der vorbekannten Anlagen befasst sich jedoch mit den anhand der bereits gewürdigten Anlage gemäss der US-PS 3 918 641 erörterten Probleme.
Bei diesem Stand der Technik ist es ein Ziel der Erfindung, eine Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die gestattet, den unterschiedlichen Eigenschaften der zum Beschichten verwendeten Pulver auf erheblich einfachere Weise Rechnung zu tragen, um schnell den optimalen Betriebszustand der Anlage zu erreichen. Zu diesem Zweck ist die vorgeschlagene Anlage erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Saugdüse eine auf das Filterband gerichtete, mit Druckluft gespeiste Blasdüse zugeordnet ist, deren Luftstrom in die Saugdüse gerichtet ist, während der genannten Saugseite vorangehend auf die genannte eine Seite gerichtete Pulver-Ablagerungsmittel angeordnet sind, um auf dieser einen Seite eine Grundschicht des Pulvers abzulagern.
Die Durchlässigkeit des Filterbandes im Bereich der Saugseite der ersten Saugeinrichtung wird also nicht mehr nur durch die Durchlässigkeit des Filtermateriales an sich und jenes des beim Durchlauf durch die Kabine sich darauf ansammelnden, übersprühten Pulvers bestimmt, sondern zusätzlich noch durch die vor dem Durchlauf durch die Kabine auf dem Filterband abgelagerte Grundschicht des Pulvers. Das Filterband wird also im Bereich der Kabine zu einer Art Verbundfilter , bestehend aus dem Band des Filtermateriales selbst und der darauf in der Art eines Filterbettes abgelagerten Grundschicht, auf die sich ihrerseits das übersprühte Pulver ablagert.
Die Grundschicht und die Schicht des übersprühten Pulvers werden nach dem Durchlauf durch die Kabine zusammen vom Filterband weggeblasen und von der Saugdüse erfasst, wobei die zweite Saugeinrichtung das erfasste Pulver zweckmässig wieder direkt der Pulversprüheinrichtung und/oder auch den Pulverablagerungsmitteln zuführt.
Merkmale bevorzugter Ausführungsformen sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden, rein beispielsweisen Beschreibung zu entnehmen. Es zeigt:
Fig. 1 in sehr schematischer Darstellung eine Pulver-Beschichtungsanlage,
Fig. 2 einen schematischen Schnitt eines Details einer Ausführungsvariante, und
Fig. 3 einen ebenfalls schematischen Schnitt durch einen Teil einer weiteren Ausführungsvariante.
Bei der dargestellten Anlage 10 erkennt man eine Kabine 11 und eine darin angeordnete, nur schematisch angegebene Sprühpistole 12, die dazu dient, an einer Fördereinrichtung 13 durch den Innenraum 14 der Kabine 11 im Sinne des Pfeiles 15 hindurch geförderte Gegenstände 16 mit elektrostatisch aufgeladenem Pulver zu beschichten. Zu diesem Zweck ist die Pistole 12 über eine Schlauchleitung 17 mit einem Vorratbehälter 18 und über eine elektrische Leitung 19 mit einer Spannungsquelle 20 verbunden. Es darf unterstellt werden, dass das Elektrostatische Beschichten mittels Pulver bekannt sei, so dass sich an dieser Stelle eine weitere Beschreibung der hierzu erforderlichen Mittel erübrigen dürfte.
Wie bei der Anlage gemäss der US-PS 3 918641 ist der Boden der Kabine 11 durch einen Teil der äusseren Seite des oberen Trums 21 eines endlosen Filterbandes 22 gebildet, das über eine mittels eines Getriebemotors 23 angetriebene Antriebsrolle 24 und über eine Umlenk- und Spannrolle 25 angetrieben und geführt ist, so dass das obere Trum 21 sich in Richtung des Pfeiles 26 durch die Kabine 11 hindurch bewegt.
Der dem Innenraum 14 abgekehrte Abschnitt des oberen Trums 21 liegt flächig auf einer Saugwanne 27 auf, die ihrerseits die Saugseite einer ersten Saugeinrichtung, z. B. eines kräftigen, über eine Saugleitung 28 an die Saugwanne 27 angeschlossenen Sauggebläses 29 bildet.
In Bewegungsrichtung des Filterbandes 22 der Saugwanne 27 nachfolgend ist auf die obere Seite des Trums 21 eine Saugdüse 30 gerichtet, die ihrerseits zu einer zweiten Saugeinrichtung 31 gehört, die im einzelnen eine an die Saugdüse 30 anschliessende, in einen Abscheider, z. B. einen Zyklonabscheider 32 führende Saugleitung 33, sowie ein am Zyklonabscheider 32 angeschlossenes Sauggebläse 34 aufweist.
Auf der der Saugdüse 30 gegenüberliegenden Seite des oberen Trums 21 ist in Fig. 1 eine Blasdüse 35 angeordnet, die über eine Druckleitung 36 von einer Druckluftquelle, z. B. von einem Druckgebläse 37 gespeist ist.
In Bewegungsrichtung des Filterbandes 22 gesehen, der Saugwanne 27 vorangehend ist eine auf die obere Seite des Trums 21 wirkende Ablagerungseinrichtung 38 angeordnet, die rein beispeilsweise eine Streudüse 40 aufweisen kann, die ihrerseits an eine mittels eines Motors 41 angetriebene und mit einem Vorratstrichter 42 versehene Dosierschnecke 39 angeschlossen ist. Die Ablagerungseinrichtung 38 dient dazu auf dem von der Umlenkrolle 25 ablaufenden, gereinigten Abschnitt des oberen Trums 21 vor dessen Eintritt in den Innenraum 14 eine Grundschicht 43 aus demselben Pulver wie das von der Pistole 12 versprühte abzulagern.
Dadurch kann die Durchlässigkeit des aus Filterband 22 und Grundschicht 43 bestehenden Verbundfilters auf einfache Weise in weiten Grenzen verändert und auf alle Fälle auf jenen optimalen Wert eingestellt werden, der die optimale Wirkung des Sauggebläses 29 im Innenraum 14 ergibt. Mit anderen Worten heisst dies, dass das Material des Filterbandes 22 von allem Anfang an so gewählt werden kann, dass es zwar das Pulver noch zurückhält, aber doch zu durchlässig wäre, um (ohne Grundschicht 43) beim Durchlauf durch die Kabine 11 das Sauggebläse 29 daran zu hindern, im Innenraum 14 unerwünschte Luftströmungen zu erzeugen.
Durch das an sich eine zu grosse Durchlässigkeit aufweisende Material des Filterbandes 22 wird aber auch eine vollständige Entfernung nicht nur der Grundschicht 43 sondern auch der sich im Zuge des Durchlaufes durch die Kabine 11 ansammelnden Schicht 44 übersprühten Pulvers durch das Zusammenwirken Blasdüse 35/Saugdüse 30 erheblich begünstigt. Dies hat wiederum zur Folge, dass das rücklaufende Trum 45 des Filterbandes 22 praktisch absolut pulverfrei ist und sich Sekundärablagerungen aus allfälligen noch vorhandenen Pulverresten gar nicht bilden können. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist die Saugdüse 30 wieder auf die Aussenseite des Filterbandes 22 gerichtet, aber im Anfangsabschnitt des von der Antriebsrolle 24 ablaufenden, d. h. des rücklaufenden Trums 45.
Dieser Anfangsabschnitt des Trums 45 ist satt anliegend an der Blasdüse 35 mit ihrer schlitzförmigen Ausblasöffnung 54 vorbei und so um eine weitere Spannrolle 46 geführt, dass die Aussenseite des Filterbandes durch die Blasdüse 35 konvex nach aussen durchgebogen wird. Die Saugdüse 30 weist dagegen einen erweiterten, von der Antriebsrolle bis nach der Blasdüse 35 reichenden, etwa trichterförmigen Einlassabschnitt 37 auf, der sicherstellt, dass selbst das durch die Schwerkraft allein sich vom Filterband 22 beim Umlauf um die Rolle 24 sich lösende Pulver von der Saugdüse 30 erfasst wird.
Die wirkungsweise der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsvariante dürfte nach dem vorstehend Gesagten keiner weiteren Erläuterung bedürfen.
Zurückkommend auf Fig. 1 ist der Vollständigkeit halber zu erwähnen, dass der Auslass 48 des Abscheiders 32 mit dem Vorratsbehälter 18 verbunden sein kann, z. B. über eine nicht dargestellte Schleuse, wie in der US-PS 3 918 641 beschrieben. Anderseits kann der Auslass 48 über eine weitere Leitung 49 auch den Vorratstrichter 42 der Ablagerungseinrichtung 38 speisen, da ja die Grundschicht 43 aus demselben Pulver ist, wie durch die Sprühpistole versprüht wird. Die Pulvermenge, die durch die beschichteten Gegenstände 16 dem Pulverkreislauf entzogen wird, kann wie in der US-PS 3 918 641 beschrieben ersetzt werden, oder aber auch, wie gestrichelt in Fig. 1 angegeben, von einem Nachfüllbehälter 50 über eine Leitung 51 der Ablagerungseinrichtung 38 zugeführt werden, ohne dass ein Betriebsunterbruch der Anlage in Kauf genommen werden müsste.
Schliesslich wäre noch darauf hinzuweisen, dass die zur Reinigung des Filterbandes herangezogene Luft gegebenenfalls zum Teil in einen gechlossenen Kreislauf gebracht werden kann, wenn die Saugseite des Druckgebläses 37 über eine nur gestrichelt angedeutete Zweigleitung 52 an die Druckseite des Sauggebläses 34 oder aber (was nicht dargestellt ist), an die Druckseite des Sauggebläses 29 angeschlossen wird.
Die Förderleistung des Sauggebläses 34 ist auf alle Fälle erheblich grösser als jene des Druckgebläses 37 bzw. als die durch die Blasdüse 35 ausgeblasene Luftmenge, denn dem
Blasen kommt ja lediglich die Aufgabe zu, das auf dem Filterband 22 vorhandene und möglicherweise während des Durchlaufes durch die Kabine 11 etwas festgepresste Pulver zu lokkern bzw. aufzuwirbeln, damit es vollständig von der Saugdüse 30 erfasst und in den Pulverkreislauf zurückgeführt wird.
Während bei den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 das Filterband 22 durchblasen wird, d. h. die Blasdüse 35 auf der der Saugdüse 30 gegenüberliegenden Seite des Filterbandes angeordnet ist, ist bei der Ausführungsform der Fig. 3 die Blasdüse 35 in der Saugdüse 30 selbst angeordnet.
In Fig. 3 ist die Saugdüse 30 auf die obere Seite des oberen Trums 21 des Filterbandes 22 gerichtet. Sie besitzt die Form eines nach unten offenen, im Querschnitt bogenförmigen Hal- brohres 52, das - versteht sich - die ganze Breite des Filterbandes 22 überspannt. Im Querschnitt gesehen, bildet dieses Halbrohr 52 ein in Bewegungsrichtung des Filterbandes 22 einen Abschnitt desselben überspannendes Gewölbe, in dem stets ein erheblicher Unterdruck herrscht. Die Blasdüse 35 ist, wie dargestellt, im Inneren dieses Halbrohres 52 angeordnet, und zwar im Bereich dessen in Bewegungsrichtung des Filterbandes gesehen hinteren Wandabschnittes.
Die als Rohr 53 ausgebildete Blasdüse 35 erstreckt sich ebenfalls praktisch über die gesamte Breite des Filterbandes 22 und besitzt als Ausblasöfinung 54 einen sich über die ganze Länge erstreckenden, beispielsweise 0,5 mm breiten Längsschlitz. Dieser ist schräg gegen die Bewegungsrichtung des Filterbandes ausgerichtet, so dass der daraus austretende Luftstrahl, wie mit den Pfeilen 55 angegeben, praktisch tangential auf das Filterband 22 bzw. auf die in die Saugdüsel30 eintretenden Schichten 43, 44 auftrifft. Dadurch wird das Pulver der Schichten 43 und 44 gründlich von der Oberfläche des Filterbandes 22 gelöst, sobald diese in den Bereich der Saugdüse 30 gelangt, und zwar einerseits durch Aufwirbelung und anderseits durch die Erzeugung eines zusätzlichen Unterdruckes in unmittelbarer Nachbarschaft des Druckluftstrahles.
Es wurde bereits erwähnt, dass die Saugleistung des Sauggebläses 34 und mithin die durch die Saugdüse 30 eintretende Luft erheblich grösser zu wählen ist, als die durch das Druckgebläse 37 durch die Ausblasöffnung 54 ausgeblasene Luft. In praktischen Versuchen wurde bisher ermittelt, dass bei einer Anordnung gemäss Fig. 3 und bei einer Breite des Filterbandes 22 in der Grössenordnung von 100 cm, eine Saugleistung des Sauggebläses 34 von ca. 400 m3/h und eine Förderleistung des Druckgebläses 37 von etwa 14 m3/h bei einem Druck, der ausreicht, um bei einer Breite der Ausblasöffnung 54 von etwa 0,4 mm eine Austrittsgeschwindigkeit der ausgeblasenen Luft von 5-15 mls zu ergeben, befriedigende Resultate ergeben.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Anordnung der Fig. 3 so abzuwandeln, dass das Rohr 53 im Bereich der in Fig. 3 links erscheinenden Seitenwand des Halbrohres 52 angeordnet und die Ausblasöffnung 54 so orientiert wird, dass der austretende Luftstrom etwa gleichsinnig zur Bewegungsrichtung des Filterbandes gerichtet ist. Die Anordnung der Fig. 3 ist jedoch deswegen günstiger, als durch den Druckluftstrom aufgewirbeltes Pulver, dass allenfalls durch den Spalt zwischen der Saugdüse 30 und dem Filterband 22 austritt, zwangsläufig wieder in die Saugdüse 30 zurückgelangt.
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PATENT CLAIMS
1. Electrostatic powder coating system with a cabin (11), an associated powder spray device (12, 17, 18, 19, 20) and a filter belt (22) moved through the cabin, of which a part of its one side The bottom of the cabin (11) forms, while the side of the suction side (27) opposite this part faces a first suction device (29) which generates a vacuum in the cabin (11), the filter belt (22) moving in the direction of movement (26) As seen from the suction side (27), the cabin is followed by a suction nozzle (30) of a second suction device (31) provided with a separator (32) on said one side of the filter belt (22) in order to deposit on the filter belt (22) to remove excess powder for reuse, characterized in that
that the suction nozzle (30) is directed to the filter belt (22) and is supplied with compressed air fed blowing nozzle (35), the air flow of which is directed into the suction nozzle (30), while said suction side (27) previously directed to said one side Powder deposition means (38) are arranged to deposit a base layer (43) of the powder on this side.
2. System according to claim 1, characterized in that the blowing nozzle (35) on the suction nozzle (30) opposite side of the filter belt (22) is arranged (Fig. 1, 2).
3. Plant according to claim 1, characterized in that the blowing nozzle (35) in the inlet section (52) of the suction nozzle (30) is arranged (Fig. 3).
4. Installation according to claim 3, characterized in that the air jet (55) of the blowing nozzle (35) of the direction of movement (26) of the filter belt (22) is directed essentially opposite.
5. System according to claim 2, with an endless filter belt, the upper run (21) forms the bottom of the cabin (11), characterized in that the suction nozzle (30) is arranged at the beginning of the lower run (45) (Fig. 2nd ).
6. Plant according to claim 2 or 5, characterized in that the filter belt (22) bears against the blowing nozzle (35).
7. Plant according to claim 6, characterized in that means (46, 24) are provided to deflect the filter belt (22) in the region of the blowing nozzle (35) to the outside (Fig. 2).
8. Installation according to claim 7, characterized in that the suction nozzle (30) has an inlet section (47) which engages around the outwardly bent section of the filter belt (22) (Fig. 2).
9. Plant according to claim 1, characterized in that the blowing nozzle (35) is designed as a pipe (53) extending transversely to the filter belt (22) and extending over its width and having a longitudinal slot (54) serving as a blow-out opening.
10. Plant according to claim 1, characterized in that the blowing power of the blowing nozzle (35) is less than 20%, preferably less than 10% of the suction power of the suction nozzle (30).
11. Plant according to claim 1, characterized in that the powder deposition means (38) have a filter band (22) before it enters the cabin (11) spanning spreader nozzle (40), which is connected to a controllable metering device (39) is.
12. Plant according to claim 11, characterized in that the metering device (39) is connected via a line (49) to the outlet (48) of the separator (32).
13. Plant according to claim 1, characterized in that the blowing nozzle (35) is connected to a pressure blower (37).
14. Plant according to claim 13, characterized in that the inlet of the pressure blower (37) is connected to the pressure-side outlet of the second suction device (31) or the first suction device (29).
The invention relates to an electrostatic powder coating system with a booth, a powder spraying device associated therewith and a filter belt moved through the booth, part of which forms one side of the bottom of the booth, while the side opposite this part of the suction side of a first , a negative pressure in the cabin producing suction device is turned, whereby in the direction of movement of the filter belt through the cabin, after the said suction side, a suction nozzle of a second suction device provided with a separator is directed onto said one side of the filter belt in order to deposit on the filter belt to remove excess powder for reuse.
Such a system is e.g. B. from US Patent 3,918,641. While this known system has already brought about a decisive advance in the return and immediate reuse of the excess sprayed (oversprayed) powder in the cabin, it can be seen that the powders used for electrostatic coating differ considerably from one another in their behavior in or on the filter belt deposited or stored state, e.g. B. in liability and air permeability. These different properties may be due to the different grain sizes and shapes of the powder particles, but also to a material relationship between the powder on the one hand and the filter belt on the other.
In operation, however, these different properties have the effect that, depending on the powder used, the degree of clogging and thus the permeability of the filter belt in the area of the cabin can fluctuate within wide limits, even with a constant spray quantity. However, the effect of the first suction device on the interior of the cabin also fluctuates, so that, on the one hand, the vacuum in the cabin and, on the other hand, the air flows acting on the sprayed-on powder in the cabin, which deposit the powder on the filter belt, fluctuate should favor. These different properties of the powders used for coating also come into play to the extent that, given the setting of the suction nozzle and the second suction device, the degree of cleaning of the filter belt which can be achieved by the suction nozzle fluctuates.
Up to now, these different properties of the powders had to be taken into account by adapting the suction power of the two suction devices and / or even by the type of filter belt used in order to achieve the optimal operating state of the system. It almost goes without saying that such an adjustment is only possible empirically and, above all, with a considerable amount of time.
In addition, in the known device, particularly when using powders that are comparatively difficult to remove from the filter belt again by suction, the suction nozzle has to be arranged practically directly on the filter belt, which in turn has the consequence
can scrape off the fiber web from the filter belt and enter the powder cycle, which can lead to defective coatings.
A similar, but not generic plant is known for example from DE-OS 2 221 254. In this part of the cabin floor is formed by stationary and inclined filter plates. Following the lower edges of the filter plates, which are arranged at a distance from one another, there are channels under the action of suction. Compressed air is blown through the filter plates from below. In this way, the sprayed powder should remain in a kind of suspended state above the plates and flow away in the direction of the channels, where it comes into the effective range of the suction flow generated by the suction. In this system, undesirable and uncontrollable air currents arise in the interior of the cabin, since air is blown in and air is extracted at spatially separate locations on the cabin floor.
The same applies to the system previously known from DE-AS 2 318 772.
A similar plant is also known from FR-PS 2 237 684. There, the cabin floor is likewise formed by a filter belt moved through the cabin, which is in the area of the cabin under the action of a suction field that creates a negative pressure in the cabin. After passing through the cabin, the filter belt is cleaned, which is done, for example, by blowing the filter belt alone.
The over-sprayed powder released from the filter belt by the blowing stream then reaches a collecting container. A disadvantage of this system is that it is not possible to adequately control the blown-off, cloud-forming powder, and certainly not to speak of continuous recovery and possibly continuous reuse.
Finally, other systems are known in which the sprayed powder is also to be recovered via filters to which a suction blower is assigned, but the filters are either installed separately from the cabin or are installed in the ceiling of the cabin.
However, none of the previously known systems deals with the problems discussed on the basis of the already recognized system according to US Pat. No. 3,918,641.
In this prior art, it is an object of the invention to provide a system of the type mentioned at the outset, which allows the different properties of the powders used for coating to be taken into account in a considerably simpler manner in order to quickly achieve the optimal operating state of the system. For this purpose, the proposed system according to the invention is characterized in that the suction nozzle is assigned a blowing nozzle directed towards the filter belt and fed with compressed air, the air flow of which is directed into the suction nozzle, while said suction side is arranged in advance on said one-sided powder deposition means in order to deposit a base layer of the powder on this one side.
The permeability of the filter belt in the area of the suction side of the first suction device is therefore no longer determined only by the permeability of the filter material itself and that of the sprayed-on powder that accumulates on it during the passage through the cabin, but also by the before the passage through the cabin base layer of the powder deposited on the filter belt. The filter belt thus becomes a type of composite filter in the area of the cabin, consisting of the belt of the filter material itself and the base layer deposited thereon in the manner of a filter bed, on which in turn the sprayed-on powder is deposited.
After passing through the booth, the base layer and the layer of the sprayed-on powder are blown away together by the filter belt and captured by the suction nozzle, the second suction device expediently feeding the detected powder directly back to the powder spraying device and / or the powder deposition means.
Features of preferred embodiments can be found in the subclaims and the following, purely exemplary description. It shows:
1 is a very schematic representation of a powder coating system,
Fig. 2 is a schematic section of a detail of an embodiment, and
Fig. 3 is also a schematic section through part of a further embodiment.
In the system 10 shown, one can see a booth 11 and a spray gun 12, which is arranged therein and is only shown schematically, which serves to convey objects 16 with electrostatically charged powder to a conveying device 13 through the interior 14 of the booth 11 in the direction of the arrow 15 coat. For this purpose, the gun 12 is connected to a storage container 18 via a hose line 17 and to a voltage source 20 via an electrical line 19. It may be assumed that electrostatic coating by means of powder is known, so that a further description of the means required for this purpose may not be necessary here.
As with the system according to US Pat. No. 3,918,641, the floor of the cabin 11 is formed by part of the outer side of the upper run 21 of an endless filter belt 22, which is driven by a drive roller 24 driven by a geared motor 23 and by a deflection and tensioning roller 25 is driven and guided so that the upper run 21 moves in the direction of arrow 26 through the cabin 11.
The section of the upper run 21 facing away from the interior 14 lies flat on a suction trough 27, which in turn is the suction side of a first suction device, e.g. B. a strong, connected via a suction line 28 to the suction pan 27 suction fan 29.
In the direction of movement of the filter belt 22 of the suction trough 27, a suction nozzle 30 is directed towards the upper side of the run 21, which in turn belongs to a second suction device 31, which in detail connects a suction nozzle 30 into a separator, e.g. B. has a cyclone separator 32 leading suction line 33, and a suction fan 34 connected to the cyclone separator 32.
On the opposite side of the upper run 21 of the suction nozzle 30, a blowing nozzle 35 is arranged in FIG. 1, which is supplied via a pressure line 36 from a compressed air source, e.g. B. is fed by a pressure blower 37.
Seen in the direction of movement of the filter belt 22, preceding the suction trough 27, there is a depositing device 38 which acts on the upper side of the run 21 and, for example, can have a scattering nozzle 40 which in turn is connected to a metering screw driven by a motor 41 and provided with a storage hopper 42 39 is connected. The depositing device 38 serves to deposit a base layer 43 made of the same powder as that sprayed by the gun 12 on the cleaned section of the upper run 21 running off the deflection roller 25 before it enters the interior 14.
As a result, the permeability of the composite filter consisting of filter belt 22 and base layer 43 can be changed within wide limits in a simple manner and can in any case be set to the optimum value which gives the optimal effect of the suction fan 29 in the interior 14. In other words, this means that the material of the filter belt 22 can be selected from the beginning so that it still retains the powder, but would still be too permeable to the suction fan 29 (without the base layer 43) when it passes through the cabin 11 to prevent generating undesirable air currents in the interior 14.
Due to the material of the filter belt 22, which is too permeable per se, a complete removal of not only the base layer 43 but also the powder 44 which accumulates in the course of the passage through the booth 11 becomes significant due to the interaction of the blowing nozzle 35 / suction nozzle 30 favored. This in turn has the consequence that the returning run 45 of the filter belt 22 is practically absolutely powder-free and secondary deposits from any powder residues still present cannot form at all. In the embodiment shown in FIG. 2, the suction nozzle 30 is again directed towards the outside of the filter belt 22, but in the initial section of the running off from the drive roller 24, i. H. of the returning run 45.
This initial section of the strand 45 fits snugly past the blow nozzle 35 with its slot-shaped blow-out opening 54 and is guided around a further tensioning roller 46 in such a way that the outside of the filter belt is bent convexly outwards by the blow nozzle 35. The suction nozzle 30, on the other hand, has an enlarged, approximately funnel-shaped inlet section 37, which extends from the drive roller to the blowing nozzle 35 and which ensures that even the powder that is released by the force of gravity from the filter belt 22 during the circulation around the roller 24 from the suction nozzle 30 is detected.
The mode of operation of the embodiment variant shown in FIG. 2 should not require any further explanation after what has been said above.
Returning to FIG. 1, it should be mentioned for the sake of completeness that the outlet 48 of the separator 32 can be connected to the storage container 18, e.g. B. via a lock, not shown, as described in US Pat. No. 3,918,641. On the other hand, the outlet 48 can also feed the storage hopper 42 of the deposition device 38 via a further line 49, since the base layer 43 is made of the same powder as is sprayed by the spray gun. The amount of powder which is withdrawn from the powder circuit by the coated articles 16 can be replaced as described in US Pat. No. 3,918,641, or else, as indicated by dashed lines in FIG. 1, from a refill container 50 via a line 51 of the depositing device 38 can be supplied without having to put up with an interruption to the operation of the plant.
Finally, it should also be pointed out that the air used for cleaning the filter belt can, if necessary, be partly brought into a closed circuit if the suction side of the pressure blower 37 is connected to the pressure side of the suction blower 34 via a branch line 52, which is only indicated by dashed lines, or else (which is not shown) is) is connected to the pressure side of the suction fan 29.
The delivery rate of the suction blower 34 is in any case considerably greater than that of the pressure blower 37 or than the amount of air blown out by the blowing nozzle 35, because that
Bubbles only have the task of loosening or whirling up the powder that is present on the filter belt 22 and possibly somewhat compacted during the passage through the booth 11, so that it is completely grasped by the suction nozzle 30 and returned to the powder circuit.
While in the embodiments of FIGS. 1 and 2, the filter band 22 is blown, i.e. H. the blowing nozzle 35 is arranged on the side of the filter belt opposite the suction nozzle 30, in the embodiment of FIG. 3 the blowing nozzle 35 is arranged in the suction nozzle 30 itself.
In Fig. 3, the suction nozzle 30 is directed to the upper side of the upper run 21 of the filter belt 22. It has the shape of a half-bore 52 which is open at the bottom and is arcuate in cross section and which, of course, spans the entire width of the filter belt 22. Seen in cross section, this half pipe 52 forms a vault spanning a section of the same in the direction of movement of the filter belt 22, in which there is always a considerable negative pressure. The blowing nozzle 35 is, as shown, arranged in the interior of this half pipe 52, specifically in the region of the rear wall section seen in the direction of movement of the filter belt.
The blowing nozzle 35, which is designed as a tube 53, likewise extends practically over the entire width of the filter belt 22 and, as the blow-out opening 54, has a longitudinal slot, for example 0.5 mm wide, which extends over the entire length. This is oriented obliquely against the direction of movement of the filter belt, so that the air jet emerging therefrom, as indicated by the arrows 55, strikes the filter belt 22 or the layers 43, 44 entering the suction nozzle 30 practically tangentially. As a result, the powder of the layers 43 and 44 is thoroughly detached from the surface of the filter belt 22 as soon as it reaches the area of the suction nozzle 30, on the one hand by whirling up and on the other hand by generating an additional negative pressure in the immediate vicinity of the compressed air jet.
It has already been mentioned that the suction power of the suction blower 34 and consequently the air entering through the suction nozzle 30 should be selected to be considerably larger than the air blown out by the pressure blower 37 through the blow-out opening 54. In practical tests it has so far been determined that with an arrangement according to FIG. 3 and with a width of the filter belt 22 of the order of 100 cm, a suction power of the suction blower 34 of approx. 400 m 3 / h and a delivery power of the pressure blower 37 of approx. 14 m3 / h at a pressure sufficient to give an outlet velocity of the blown air of 5-15 mls at a width of the blow-out opening 54 of about 0.4 mm, give satisfactory results.
Of course, it is also possible to modify the arrangement of FIG. 3 in such a way that the tube 53 is arranged in the region of the side wall of the half-tube 52 that appears on the left in FIG Filter band is directed. However, the arrangement of FIG. 3 is cheaper than powder whirled up by the compressed air stream, which at most emerges through the gap between the suction nozzle 30 and the filter belt 22, inevitably comes back into the suction nozzle 30.