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Pulversprühkabine Die Erfindung betrifft eine Pulversprühkabine, in
der das Pulver, das nicht an den zu beschichtenden Gegenständen haften bleibt, vornehmlich
mit Hilfe eines Umluftstromes zu einem Abscheider gelangt.
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Gegenstände, die eine Oberflächenschicht aus Kunststoff, Emaille,
Fasern o.dgl. erhalten sollen, versieht man häufig mit dem gewünschten Überzug,
indem man die Stoffe in feinteiliger Form, z.B. als Pulver, versprüht und auf die
Gegenstände fördert, und indem man die Gegenstände vorher oder nachher so behandelt,
daß die Stoffe haften bleiben. Man wünscht, daß möglichst viel des durch Sprühen
dispergierten Pulvers auf die Gegenstände gelangt und dort anhaftet. Ein bekanntes
Hilfsmittel dazu ist, das Pulver in einem elektrostatischen Feld zwischen dem Sprühorgan
und den Gegenständen zu gversprühen und es auf den Gegenständen durch elektrische
Kräfte (Coulombsche Anziehungskräfte) festhalten zu lassen.
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Bei keinem der bekannten VersprUh- und Aufbringverfahren gelangen
alle dispergierten Pulverteilchen auf die Gegenstände. Ein Teil des Pulvers verteilt
sich im umgebenden Raum oder prallt gegen Wände; er wird meistens mit Hilfe eines
Luftstromes zu einem Abscheider geführt und dort von dem Luftstrom getrennt.
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Die Sprühkabinen grenzen den Raum, in dem das Pulver versprüht wird,
gegen den umgebenden Raum mehr oder weniger vollständig ab.
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Sie sollen verhindern, daß Pulver in den äußeren Raum gelangt.
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In der Regel sind die Kabinen mit Ventilatoren versehen, die den pulverabführenden
Luftstrom bewegen, sowie mit Zyklonen, Tuchfiltern o. dgl., die den Strom vom Pulver
befreien. Erwünscht ist, daß in den Kabinen möglichst wenig Pulver liegen bleibt,
daß die Kabinen leicht zu reinigen sind, und daß der Luftstrom möglichst geordnst
durch den Sprühraum zicht, chne an unerwünschten Stellen
Wirbel
zu bilden, auszutreten und ohne Störströmungen anzufachen.
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Oft verlangt man außerdem, daß in die kabine keine~warme unreine Luft
aus der Umgebung einzieht und daß die austretende Luft nur einen s chwachen Strom
bildet, der durch das Abluftrohr möglichst wenig Staubteilchen fortträgt. Diese
Forderung ist nur zu verwirklichen, wenn man den Luftstrom,- durch den Sprühraum
zieht, nachdem er gereinigt ist ganz oder teils in den Raum zurückführt. Man nennt
die zwischen dem Sprühraum und Pulverabscheideorganen kreisende Luft den Umluftstrom.
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Die Forderung, die Sprühkabine samt Hilfsorganen leicht reinigen zu
können, wird vor allem von Betrieben erhoben, die in der Kabine Pulver wechselnder
Art und Farbe versprühen wollen und die nicht dulden können, daß sich verschiedene
Pulver miteinander mischen.
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Bekannt sind nahezu offene Vorrichtungen, sogenannte Sprühstände,
in denen Pulver auf Gegenstände tgesprüht wird. Sie sind meistens mit einem Ventilator
zum Einsaugen von Luft aus dem umgebenden Raum sowie mit einem Zyklon oder Filter
ausgestattet, in dem das mitgerissene Pulver abgetrennt wird. Diese Kabinen stören
meistens den Wärme- und Lufthaushalt des umgebenden Raumes, saugen Staub oder andere
Schwebeteilchen aus der Umgebung ein und verhindern in der Regel nicht, daß Pulver
an unerwünschten Stellen austritt.
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Bekannt sind auch Sprühkabinen, die teils mit eingesaugter und teils
mit umgewälzter Luft arbeiten, und auch solche, -die fast nur mit Umluft arbeiten.
Keine dieser Kabinen ist so gestaltet, daß Pulverablagerungen unterbleiben oder
leicht zu beseitigen sind. Auch läßt die Art der Luftströmung und.-verteilung oft
sehr zu wünschen übrig.
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Die Sprühkabine nach der- Erfindung weist die erwähnten Mängel nicht
auf. Ihre Einzelorgans sind so gestaltet und angeordnet und der Umluftstrom ist
so geführt, daß, wenn überhaupt, nur
wenig Pulver liegen oder an
Wänden haften bleiben kann und daß sich alle Innenteile leicht reinigen lassen.
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Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
und zwar stellt Fig. 1 einen Vertikalabschnitt nach AB "der Fig. 2 und Fig. 2 einen
abgebrochenen Horizontalschnitt nach CD der Fig. 1 dar. Fig. 3 schließlicii ist
ein abgebrochener Schnitt nach EF der Fig. 1, jedoch in Perspektive. Mit 1 ist einer
der mit Pulver zu besprühenden Gegenstände bezeichnet, mit 2 der Sprühraum, der
von den Wänden 3 und 4 umgeben-ist, mit 5 die durchlässige Decke der Kabine, mit
6 der Boden und mit 7 ein Stshrost. Luft tritt aus der Decke 5 (Pfeile 8), zieht
durch den Sprühraum nach unten, nimmt dort Pulver mit, verläßt den Raum durch den
Schlitz 9 und strömt dann durch den engen Absaugekanal 10 zum Fliehkraftabscheider
11, wo sie bis auf einen kleinen Rest von mitgeschlepptem Pulver befreit wird. Der
Ventilator 12 saugt die gereinigte Luft an und bläst sie in das Luftverteilsystem
über dem Sprühraum. Danach kehrt sie in diesen Raum zurück. Ein kleiner Teilluftstrom
geht erforderlichenfalls durch das Rohr 13 ins Freie.
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Im Luftverteilsystem strömt die Luft zunächst parallel zur Deckenebene
durch den schmalen Seitenkanal 14 (der unter Umständen entfallen oder anderwo angeordnet
sein kann) und dann durch das die Kanalseitenwand bildende durchlässige Verteilorgan
15. Danach tritt sie in den breiteren, ebenfalls deckenparallelen Kanal 16 und dringt
sodann -um 900 nach unten umgelenikt- durch das Verteil-Organ 5 in den breiten und
langen Sprühraum 2. Das Verteilorgan 5 ist-zugieich'die Decke dieses Raumes.
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Soll die Umluft im Sprühraum gleichmäßig verteilt nach: unten strömen,
ao muß ihre Geschwindigkeit auf dem Weg vom Ventilator bis in diesen Raum auf den
50 bis 200 sten Teil der Anfangageschwindigkeit herabgesetzt werden. Eg hat sich
ergeben, daß dies zufriedenstellend und mit geringstem Energie aufwand (Verlust
an Gesamtdruck der Luft) nur gelingt, wenn die Verteilung in der
geschilderten
Weise zweistufig - nämlich mittels der Verteilorgane 15 und 5- geschieht. Die erfindungsgemäße
Kombination des Luftförder- und Verteilsystems mit dem Sprühraum ist einfach, raum-
und werkstoff sparend und wird der Forderung, die Kabine leicht reinigen zu können,
in besonderer Weise gerecht.
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Pulver, das beim Versprühen nicht auf den Gegenstand 1 trifft 7 fällt
entweder auf den Boden 6 oder wird vom Luftstrom unmittelbar zum Fliehkraftabscheider
11 getragen. Der Boden 6 kann mit Rüttel- oder anderen Hilfsorganen versehen sein,
die das auf ihn fallende Pulver veranlassen9 zum Spalt 9 zu wandern. Dort wird auch
dieses Pulver vom Luftstrom mitgerissen0 Die Wand 3 des Absaugekanals kann Ausschnitte
mit abnehmbaren Deckeln haben, als Tür ausgebildet oder wegfahrbar sein, so daß
sich der schmale Kanal leicht reinigen läßt. ist Platz vorhanden9 so kann auch die
Wand 1.7 des Kanals ganz oder teilweise entfernt werden. Der Pliehkraftabscheid'er
ist zu reinigen, indem man dessen Trichter 18 wegklappt.
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Auf dem Weg vom Fliehkraftabscheider zum Sprühraum enthält die Luft
keine groben Pulverteilchen, die sich absetzen könnten Nur feinste Teilchen werden
von ihr durch den Ventilator und das Luftverteilsystem geschleppt; diese können
aber nicht liegenbleiben, weil die Luftgeschwindigkeit zu hoch ist. Trotzdem ist
es ratsam9 das Gehäuse des Ventilators mit einer Reiigungsklappe zu versehen und
auch für das Luftverteilsystem Reinigungsmöglichkeit vorzusehen. Zu diesem Zweck
werden die Verteilorgane 15 und 5 in Einheiten handlicher Größe unterteilt9 so ausgebildet
und mit Führungen und Haltern versehen, daß sie zum Kabineninneren hin (in der Kabine
nach den Figuren 1 und 2 also nach unten) herausgenommen oder herausgeklappt und
dann gereinigt oder ausgewechselt werden können0 Sind die Verteilorgane aus der
Normallage entfernt, so sind auch die Kanäle des Verteilsystems zur Reinigung ofen
Erfor@erlichenfalls können auch die Wand 19 des Kanals 14 oder die ecke des Kanals
16 mit verschließbaren Öffnungen
versehen oder wegnehmbar gemacht
werden.
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Als Luftverteilorgane 15 und 5 eignen sich sogenannte Flachstabgitter
mit Rahmen, ferner flache luftdurchlässige Kästen, die mit einem Schüttmaterial
gefüllt sind oder auch grobgelochte dicke Platten. Die Organe müssen die strämende
Luft sowohl gleichmäßig verteilen wie veranlassen, die Richtung um 900 zu ändern.
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Mit Vorteil bildet man die Organe auch so aus, daß sie nur geringes
Gewicht haben. Das Schüttmaterial in den Kästen kann z.B. aus Styroporkörnern, Korkteilchen,
Drahtgestrick o. dgl. bestehen.
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Sofern sich im Sprühraum keine Bersonen aufzuhalten brauchen, konnen
und sollen die Verteilorgane weite Durchlaßkanäle haben; andernfalls muß wenigstens
eines der Organe so beschaffen sein, daß es feinste Pulverteilchen zurückhalten
und in gewisser Menge speichern kann.
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Möglich ist auch, die Verteilorgane. als wandernde Gitter, porige
Wanderschichten o.dgl. auszubilden und sie an geeigneten Stellen von Hand oder automatisch
abzureinigen.
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Manchmal wünscht man, das Pulver, das der Fliehkraftabscheider 11
von der Umluft trennt, trocknen oder die Umluft ein wenig erwärmen zu, können. Das
kann im Zyklon selbst geschehen, wenn dieser mit Wand- oder Innenheizung versehen
ist.
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Braucht der ßprühraum nur eine Bauhöhe zu haben, die kleiner als
die Bauhöhe des Fliehkraftabscheiders ist, oder wünscht man unter dem Abscheider
einen hohen Raum zu behal ten, in dem Nachbehandlungsmaschinen aufzustellen sind,
so ordnet man den Abscheider mit Vorteil nicht ßeakrechtt sondern wasgerecht oder
schräg, an.
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Die Figuren 3 und 4 zsigen eine Kabine in Vorder- und Seitenansicht,
die mit wasgerecht liegendem Abscheider 11 ausgestattet ist und die das sbgeschiedene
Pulver bei 20 abgibt.
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@oll anstelle des Flichreftabscheidere ein Filter 21 benützt werden,
so kann dieses entweder neben oder unter dem Sprühraum
angeordnet
werden. Die Figuren 5 und 6 sowie 7 und 8 stellen in Vorderansicht und Draufsicht
zwei derart gebaute Kabinen dar.
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Die Wege der pulverhaltigen Luft vom Sprub'¼raumzum Filter sind dabei
äußerst kurz.
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Wie zu auch das Pulver, das nicht an den Behandlungsgegenständenhaften
bleibt, zurückgewonnen wird, im Fliehkraftabscheider oder Filter, die erfindungsgemäße
Ausführung und Anordnung des Luftverteilsystems kann dieselbe und der Sprühraum
mit seinen Wänden können gleich gestaltet sein. In jedem Fall bleiben die entscheidenden
Vorteile, nämlich kompakte Bauweise des Ganzen, geringe Möglichkeit, daß sich an
unerwünschten Stellen Pulver ablagert, sowie leichte Rèinigungsmöglichkeit der Innenräume
erhalten.
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-P a t e n t a n s p r ü c h e-