DE19519092A1 - Pneumatisch beschicktes Pulverzuführungssystem sowie Vorrichtung zur Pulverbeschichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Pulverzuführungs­ system, welches in der Lage ist, sukzessive verschiedene Pul­ verarten, wie beispielsweise mehr farbige pulvrige Farbstoffe oder Farben, zuzuführen, die im wesentlichen konstante oder gleichartige physikalische Eigenschaften haben, jedoch unter­ schiedliche Farben zeigen. Dies erfolgt, indem man dieselbe oder wenigstens gleiche pneumatisch beschickte Meß-/Steuer­ vorrichtung zur Messung und/oder Steuerung des Pulver­ flusses benutzt. Dabei erfolgt der Betriebswechsel der Farbe in einer kurzen Zeitspanne in festliegenden Zeiteinheiten ohne Ge­ fahr einer Farbvermischung. Die Erfindung betrifft auch eine Pulverbeschickungsvorrichtung, welche das Pulverzuführungssy­ stem bzw. eine entsprechende Anordnung der Anlage anwendet.

Der diesbezügliche Stand der Technik ist folgender.

Aus dem Japanischen Patent No. 1 731 020 ist ein pneumatisch beschicktes automatisches Pulverzuführ- und -steuerungssystem bekannt, wie es in der anliegenden Fig. 13 dargestellt ist. Dabei wird eine Vorrichtung zum genauen Zufüh­ ren teuren Pulvers zu jeder von einigen oder gar einigen zehn Anwendern angewandt, wobei die Zuführung in Einheiten relativ kleiner Zuführungsmengen von einigen zehn bis zu einigen hun­ dert Gramm pro Minute erfolgt, und zwar unter Zuführung einer elektrostatischen Pulverbeschichtungsvorrichtung. Bei einem solchen bekannten System wird ein zum Messen dienendes Gas 117 in eine zum Messen dienende dünne Rohrleitung 101 von einer Düse 103 aus unter konstanter Geschwindigkeit so eingeblasen, daß in einem Pulvertank 113 befindliches fluidisiertes Pulver 114 in einen Durchlaß 104 eingeführt wird. Bei Beschleunigung des Pulvers durch die zum Messen dienende Rohrleitung 101 wird ein Differentialdruck längs der zum Messen dienenden Rohrlei­ tung 101 als Druckabfall erzeugt und mittels eines Meßgerätes 106 für den Differentialdruck gemessen, um die Massenflußge­ schwindigkeit des Pulvers zu bestimmen. Auf der Basis der be­ stimmten Massenflußgeschwindigkeit wird Antriebs- oder Treibgas 121 einem Injektor 124 zugeführt, der eine Düse 119 und einen trichterförmigen Auslauf 118 aufweist. Das Treibgas 121 wird dabei automatisch mittels nicht dargestellter automatischer Steuermittel so gesteuert, um einen vorbestimmten Betrag der Pulverzuführung jederzeit einhalten zu können. Systeme dieser Art werden praktiziert.

Ebenfalls praktiziert wird ein weiterer Typ einer Pulverzuführungsvorrichtung gemäß der Darstellung in Fig. 14, der einen mechanischen Pulverspender besitzt. Speziell werden eine Vorrichtung 127 zur Vergleichmäßigung des spezifischen Ge­ wichts, ein Rohr 128 zur Druckvergleichmäßigung usw. so ange­ wendet, daß die Pulvermenge wie etwa eines pulvrigen Farb­ stoffs, der aus dem Tank 113 unter Austrag durch einen Schrau­ benförderer 122 aus dem Tank abgezogen wird, in Korrelation ge­ setzt wird mit der Drehzahl eines Motors 123, und zwar so gleichförmig oder genau wie möglich. Das Pulver wird dann durch einen Injektor 124 zugeführt, der die Düse 119 und den trich­ terförmigen Auslaß 118 aufweist, während die Menge zugeführten Pulvers durch Ablesen an einem Tachometer 126 mittels eines Einstellgliedes 125 für die Drehzahl des Motors abgeschätzt oder bemessen wird. Bei dieser Pulverzuführungsvorrichtung funktioniert die das spezifische Gewicht vergleichmäßigende Vorrichtung so, daß die Pulvermenge, die pro Einheit von Rota­ tionen des Schraubenförderers 122 abgezogen wird, weniger durch Schwankungen des Pulverniveaus im Tank nachteilig beeinflußt wird; allgemein kann man jedoch keine Anpassung bei Wechsel der Art des Pulvers erreichen. Jedesmal wenn ein Wechsel der Pul­ versorte erfolgt, muß demnach ein Test vorgenommen werden, und manchmal ist sogar ein Probebetrieb notwendig, bevor der ei­ gentliche Betrieb der Vorrichtung wieder gestartet werden kann. Wenn man auch einen Drehtisch, eine Speisevorrichtung mit einem genuteten Zylinder, einen Vibratorförderer und dergleichen bei der Speisevorrichtung statt des Schraubenförderers einsetzen kann, so entstehen jedoch sehr ähnliche Probleme immer bei der­ artigen Typen von Speisevorrichtungen.

Fig. 15 zeigt den prinzipiellen Teil eines pneuma­ tisch beschickten Pulverzuführungssystems für Farbwechsel, wel­ ches nach dem Stand der Technik einer Pulverzuführungsvorrich­ tung gemäß Fig. 13 oder Fig. 14 konstruiert ist und Anwendung findet zur elektrostatischen Pulverbeschichtung in mehrfarbigem oder vielfarbigem Betrieb auf mehreren oder vielen Arbeits­ strecken. Bei dem dargestellten System wird die Zahl drei der verschiedenen Farben gewählt und die Zahl der Kanonen oder Strahlrohre ist vier. Gemäß Fig. 15 erfordert das System Tanks 113 derselben Anzahl drei wie die der Farben, und die Pulverzu­ führvorrichtung 129 hat sogar die Einheitenzahl zwölf, d. h. die Anzahl drei der Farben mal die Anzahl vier der Kanonen oder Strahlrohre. Die Farbstoffe werden den vier Kanonen oder Strahlrohren 122 durch Farbwechsler 131 in derselben Anzahl vier zugeführt, welche der Anzahl der Kanonen oder Strahlrohre und der jeweiligen Verrohrung 132 der Kanonen oder Strahlrohre entspricht. Wie auch aus Fig. 15 ersichtlich ist, ist die Tank­ verrohrung 130 zwischen der Pulverzuführungsvorrichtung 129 und den Farbwechslern 131 sehr zahlreich und außerordentlich kom­ pliziert. Außerdem benötigen die Tanks eine große Installati­ onsfläche und der Mechanismus hat eine komplizierte Struktur. Demzufolge erfordert der Farbwechselbetrieb in bezug auf die Tanks 113 und die Pulverzuführvorrichtung 129 einen großen Ein­ satz an Zeit und Arbeit. Die Kosten der Anlage, die Kosten der Installation und des Aufbaus, die Betriebs- und Servicekosten u. dgl. des gesamten Systems sind daher sehr beträchtlich.

Anders ausgedrückt erfordert das pneumatisch betrie­ bene Pulverzuführungssystem für Farbwechsel gemäß dem Stand der Technik, wie er in Fig. 15 wiedergegeben ist, sehr komplizierte Verrohrungen, Farbwechsler und Pulverzuführungsvorrichtungen derselben Anzahl wie Kanonen (oder Strahlrohre) für jeden Tank unterschiedlicher Farbe. Speziell für den Fall des Systems mit mechanischem Pulverspender gemäß Fig. 14 ist die mechanische Struktur komplex und in jedem Tank müssen mehrere teure mecha­ nische Pulverspender installiert werden. Dies treibt die Kosten des Tanks, der für einen Farbwechsel beim Mehrfarbenbetrieb ge­ eignet ist, deutlich in die Höhe und bewirkt einen großen Zeit­ verbrauch dann, wenn der Farbstoff im Tank gewechselt wird. Kurz gesagt ist ein System nach dem Stand der Technik dadurch problematisch, daß der Mechanismus kompliziert und teuer ist, die Arbeit bei der Installation und Inbetriebnahme zeitaufwen­ dig ist und die Unterhalts- und Betriebskosten einen hohen Grad an Fachkönnen und Zeitaufwand erfordern, so daß allgemein die Betriebskosten extrem hoch sind.

Kurz zusammengefaßt läßt sich demgegenüber die Erfin­ dung folgendermaßen würdigen:
Ein erster gegenständlicher Lösungsansatz zum Lösen der bei den Systemen des Standes der Technik gemäß den Fig. 13, 14 und 15 bestehenden Probleme besteht darin, daß die Pul­ verzuführvorrichtung so konstruiert wird, daß sie leicht gerei­ nigt werden kann und lösbar mit einer Öffnung bzw. einem Durch­ laß zum Ansaugen von Pulver verbindbar ist, die bzw. der an ei­ ner Oberseite oder einem Deckel des Pulvertanks ausgebildet ist, und daß dabei eine Einrichtung zum Abreinigen der Pulver­ zuführvorrichtung vorgesehen ist. Bei Wechsel der Farbe des Pulvers wird die Zuführvorrichtung des Pulvers selbst gereinigt und dann mit einem Tank verbunden, welcher Pulver einer Farbe enthält, die als nächstes zur Anwendung kommen soll (Nachfolgend als Beistelltank bezeichnet). Nach einer derarti­ gen Farbwechseloperation kann das System bzw. die erfindungsge­ mäße Anordnung unmittelbar danach wieder gestartet werden, wo­ bei man dann Pulver der gewünschten nächsten Farbgebung verwen­ det.

Mehr im einzelnen wird ein pneumatisch gespeistes Pulverzuführsystem bzw. eine entsprechende Anordnung oder An­ lage vorgesehen, in der ein den Pulverfluß messendes Gas in Richtung auf eine zur Messung dienende dünne Rohrleitung einge­ führt wird, die einen kleineren Durchmesser als den einer das Pulver selbst zuführenden dicken Rohrleitung hat. Die Einfüh­ rung des zur Messung oder zum Abfühlen dienenden Gases erfolgt dabei mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit durch eine Meß­ drossel, und es ist eine Einrichtung zum Einführen von Pulver in einen Einlaß der zur Messung dienenden dünnen Rohrleitung vorgesehen. Bei einem solchen Pulverzuführungssystem wird dann eine Massenflußgeschwindigkeit des Pulvers gemessen, und zwar basierend auf dem Differentialdruck, der längs oder an der zum Messen dienenden dünnen Rohrleitung abfällt, wenn das Pulver beschleunigt wird. Die das Meßgas zuführende Einrichtung wird dabei automatisch so gesteuert, daß der Differentialdruck auf einem konstanten Niveau gehalten wird. Die das Pulver selbst zuführende Vorrichtung ist so strukturiert, daß sie leicht in ihrem Innenraum reinigbar ist, und es sind Mittel vorgesehen, um die Pulverzuführvorrichtung abzureinigen. Die das Pulver einführende Einrichtung ist geformt als oder weist auf ein Rohr, welches sich vom Einlaß der zum Messen dienenden dünnen Rohrleitung nach unten erstreckt und ist so aufgebaut, daß ein Anhaften von Pulver im Rahmen des maximal Möglichen vermieden wird. Hierzu wird zweckmäßig ein Material verwendet, an dem Pulver nicht oder so gut wie nicht zum Haften kommt. Dieses nach unten von dem Einlaß der zum Messen dienenden Rohrleitung herabhängende Rohr wird im folgenden Pulvereinführungsrohr ge­ nannt. Das Pulvereinführungsrohr wird in eine Pulverschicht im Pulvertank eingesetzt. Die pneumatisch gespeiste Pulverzuführ­ vorrichtung, die nachfolgend einfach als Pulverzuführvorrich­ tung bezeichnet wird, weist dabei die zum Messen dienende dünne Rohrleitung auf, die lösbar mit dem Pulvertank verbunden werden kann. Wenn die Farbe des Pulvers bzw. das Pulver für die näch­ ste Pulverfarbe gewechselt werden soll, wird die Pulverzuführ­ vorrichtung von dem momentan verwendeten Pulvertank, d. h. dem Tank unmittelbar vor dem Farbwechsel, abgetrennt, dann durch die Reinigungseinrichtung abgereinigt und dann mit jedem belie­ bigen anderen Beistelltank verbunden, vorzugsweise dem neuen Pulvertank, der für den Farbwechsel Anwendung findet. Danach kann der eigentliche Arbeitsbetrieb des Systems bzw. der Anord­ nung oder Anlage unmittelbar neu gestartet werden. Mit dieser Anordnung wird nur eine gleiche Anzahl von Pulverzuführvorrich­ tungen wie die Anzahl von Kanonen oder Pulverstrahlrohren er­ forderlich, und es kann eine direkte Kupplung an entsprechende Kanonen oder Strahlrohre erfolgen. Demzufolge kann man ohne die Farbwechsler des Stands der Technik auskommen und die komplexen Tankverrohrungen 120 gemäß Fig. 15, sowie ebenso sonstige für Steuerzwecke erforderliche Verdrahtungen und Verrohrungen, sind nicht mehr erforderlich.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, die Pulverzuführ­ vorrichtung und den Pulvertank miteinander lösbar über das Pul­ vereinführrohr zu verbinden, und zwar nach zwei verschiedenen Weisen.

Gemäß der ersten Weise ist das Pulvereinführungsrohr an der Pulverzuführvorrichtung fest angebracht und lösbar durch eine Einsetzöffnung für das Pulverzuführrohr, die in einer obe­ ren Wand des Pulvertanks ausgebildet ist, in einem solchen Aus­ maß einsteckbar, daß sie in die Pulverschicht eintritt. In die­ sem Fall sind Mittel zum Abreinigen der inneren und äußeren Oberflächen des Pulvereinführrohres zusätzlich zu Mitteln zum Abreinigen der Pulverzuführvorrichtung erforderlich. Eine Ab­ reinigungseinrichtung der vorher angesprochenen Art kann am Tank oberhalb der Einsetzöffnung vorgesehen sein oder auch ge­ sondert abseits der Einsetzöffnung des Tanks ihren Ort haben.

Nach der anderen Weise ist das Pulvereinführrohr am Pulvertank so fest angebracht, daß es sich von einer oberen Wand, z. B. dem Deckel des Pulvertanks, so erstreckt, daß es in die Pulverschicht hineinragt, und die Pulverzuführvorrichtung ist lösbar mit dem oberen Ende des Pulvereinführrohres verbun­ den. Zum Ausüben des Farbwechsels ist es dann nur erforderlich, das Innere der Pulverzuführvorrichtung zu reinigen, wenn diese von dem mit dem Pulvertank fest verbundenen Pulvereinführrohr entkoppelt ist. Wenn in diesem Falle Pulver durch eine Mehrzahl von Betriebslinien oder Betriebsleitungen von einem Tank aus zugeführt wird, wird eine entsprechende Mehrzahl von Pulverzu­ führungsrohren mit einer Rohrverzweigung oder Mannigfaltigkeit gekoppelt, und eine Mehrzahl von Pulverzuführvorrichtungen wird ebenfalls miteinander über eine Rohrverzweigung oder Mannigfal­ tigkeit gekoppelt. Dann kann man das jeweilige Pulvereinführ­ rohr und die jeweilige Pulverzuführvorrichtung lösbar miteinan­ der über die Rohrverzweigungen koppeln. Diese Anordnung ist sehr wirksam, indem sie zuverlässig eine Beendigung der Farb­ wechseloperation in kurzer Zeit gestattet und eine Reduzierung von Abmessungen und Kosten der einzelnen Pulverzuführvorrich­ tungen und gegebenenfalls auch der gesamten Anordnung oder An­ lage erlaubt.

Die Abreinigung des Inneren der Pulverzuführvorrich­ tung kann vorgenommen werden, indem man Gas mit hoher Geschwin­ digkeit einführt und vorzugsweise hindurchführt, vorzugsweise als Blasstoß, und zwar zweckmäßig unter der Voraussetzung, daß die Innenfläche der Vorrichtung aus einem Material wie zum Bei­ spiel einem fluorhaltigen Polymer oder einem Polyethylen mit hoher Dichte und jedenfalls einem solchen Material, an dem das betreffende Pulver nicht oder kaum zum Haften kommt, besteht. Außerdem sollte das Material geeignete Oberflächeneigenschaften für Leitfähigkeit des Pulvers und der eingeblasenen Luft auf­ weisen. Um das Pulver enthaltende Gas abzureinigen, welches nach der Innenreinigung der Vorrichtung abgegeben wird, wird eine Gasablaßrohrleitung vorgesehen, die vorzugsweise auf mitt­ lerem Weg der Hauptrohrleitung so vorgesehen ist, daß man eine große Menge des pulverhaltigen abgegebenen Gases dadurch absau­ gen kann. Das pulverhaltige abgesaugte Gas wird dann beispiels­ weise durch einen Staubsammler oder Staubabscheider oder der­ gleichen weiterbehandelt. Um ferner auch solches Pulver, wel­ ches an Außenflächen der Kanone bzw. des Strahlrohres und der Verrohrung in Nachbarschaft der Kanone oder des Strahlrohres anhaftet, wird ebenfalls Gas oder Luft unter hoher Geschwindig­ keit auf diese Oberflächen geblasen. Das bei dieser Gelegenheit produzierte pulverhaltige Gas wird dann abgesaugt durch einen Reiniger, welcher die Außenfläche der Kanone bzw. des Strahl­ rohres umgibt und so angebracht ist, daß sie die Kanone und de­ ren Umgebung umgibt, wobei dann wiederum eine Abgabe des pul­ verhaltigen Gases an einen Staubabscheider oder Staubsammler zur Weiterbehandlung erfolgt. Diese Merkmale sind mit Gegen­ stand der Erfindung.

Die Realisierung der oben beschriebenen Struktur, bei der also die Pulverzuführung lösbar mit dem dem Farbstoff bzw. der Farbe zugeordnete Pulver enthaltenden Tank verbunden ist, ist tatsächlich unmöglich bei einer Pulverzuführvorrichtung, welche den mechanischen Pulverspender gemäß Fig. 14 einsetzt.

Nach der Erfindung ist die Pulverzuführvorrichtung lösbar mit dem Pulvertank durch das Pulvereinführrohr verbun­ den, der Pulvertank ist in gleicher Anzahl wie die gewünschte Anzahl von Pulverfarben vorgesehen oder vorbereitet und die Pulverzuführvorrichtung ist mit dem das Pulver in gewünschter Farbgebung enthaltenden Tank in einer solchen Weise verbunden, daß das Pulvereinführrohr in die Pulverschicht eintritt oder eintaucht bzw. in diese hineinragt. Unter dieser Bedingung wird das Pulver aus dem Tank in die (jeweilige) Pulverzuführvorrich­ tung eingesaugt. Beim Farbwechsel des in Benutzung befindlichen Pulvers wird die Pulverzuführvorrichtung von dem Pulvertank ab­ gekoppelt, mittels der Reinigungsmittel abgereinigt und dann mit dem gewünschten der vorhandenen Beistelltanks verbunden. Danach kann der Betrieb des Systems bzw. der Anordnung oder An­ lage unmittelbar wieder gestartet werden. Da bei dieser Anord­ nung der Pulvertank eine sehr einfache und klein dimensionierte Struktur hat und ohne größere Kosten zur Verfügung steht, kann der Farbwechsel in einer sehr flexiblen Weise durchgeführt wer­ den, indem man die Pulvertanks so vorbereitet, daß jeder eine Pulversorte in der gleichen Anzahl wie die gewünschte Anzahl von Farben enthält. Da weiterhin der Pulvertank in einfacher Weise und in kurzer Zeit abgereinigt wenden kann, wenn das an­ zuwendende Pulver gewechselt wird, wird die für den Farbwechsel erforderliche Zeit bemerkenswert verkürzt. Es ist demnach mög­ lich, in einem großen Maß den normalen Betriebszeitanteil des gesamten Pulverbeschichtungsprozesses an der gesamten Zeit zu erhöhen und sowohl die Betriebs-, als auch die Einrichtungs- und Wartungskosten im Verhältnis zum Stand der Technik zu ver­ ringern.

Es ist somit nur eine gleiche Anzahl von Pulverzufüh­ rungsvorrichtungen, wie Kanonen oder Strahlrohre, erforderlich. Die in Fig. 13 gezeigte komplizierte Tankverrohrung ist nicht weiterhin erforderlich, die Pulverzuführvorrichtung kann direkt an ihre zugehörige Kanone oder ihr zugehöriges Strahlrohr in eins-zu-eins-Beziehung gekoppelt werden, und man kann schließ­ lich ohne Farbwechsler auskommen. All das resultiert nicht nur in einer Verringerung der Kosten der Anlage bzw. der Vorrich­ tung selbst, sondern auch der erforderlichen Installations- und Aufbaukosten sowie der Kosten von Betrieb und Service, und zwar mit einer beträchtlichen Kostenverringerung. Im Rahmen der Er­ findung ist zweckmäßigerweise vorgesehen, die Abschnitte der Vorrichtung, die von der Pulverzuführvorrichtung zu der betref­ fenden Kanone bzw. dem entsprechenden Strahlrohr reichen, für den Farbwechsel zu reinigen. Bei dem konventionellen System ge­ mäß Fig. 13 sind auch die Abschnitte vom Farbwechsler zum Strahlrohr in ähnlicher Weise abzureinigen. Insoweit besteht demzufolge kein nachteiliger Unterschied zwischen der Erfindung und dem Stand der Technik, soweit die angesprochene Reinigungs­ operation betroffen ist.

Da erfindungsgemäß das System bzw. die Anordnung der Anlage einschließlich der Pulverzuführvorrichtung und der Kano­ ne bzw. des Strahlrohres in einem Zustand abgereinigt werden kann, bei dem die Pulverzuführvorrichtung von dem Pulvertank abgekoppelt ist, kann man erfindungsgemäß die Reinigungsopera­ tion besonders zuverlässig durchführen und leicht automatisie­ ren. Indem man zusätzlich eine Reinigungseinrichtung für die Außenfläche der Kanone bzw. des Strahlrohres vorsieht und das dabei abgegebene Gas bzw. die dabei abgegebene Luft vom Abbla­ sen für den Reinigungszweck von einem mittleren Abschnitt der Hauptverrohrung aus absaugt, wird es möglich, zuverlässig zu vermeiden, daß ein Innenraum des Arbeitsgebäudes oder des Ar­ beitsraumes mit verstreutem Pulver während des Reinigungsbe­ triebes nachteilig kontaminiert wird. Als Konsequenz können die Farbwechselkosten weiter nach unten gebracht werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen noch näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines prinzipiellen Teils einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Pulverbe­ schichtung, welche ein Pulverzuführungssystem mit pneumatischer Beschickung oder Zuführung gemäß der vorliegenden Erfindung an­ wendet. (Der Begriff Pulver soll dabei auch puder- und dunstar­ tige Modifikationen mit einschließen.);

Fig. 2 einen Plan der gesamten Systemkonfiguration, die durch eine Vorrichtung mit der Struktur gemäß Fig. 1 aufge­ baut ist;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines im Rahmen der Erfindung einsetzbaren Quetschventils, mit dem der Leitungsweg einengbar oder einschnürbar ist;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Vorrichtung mit der Struktur gemäß Fig. 1 unter Reinigungsbedingungen im Verlauf eines Farbwechsels;

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Abschnitts von Fig. 4 unter Darstellung einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Abschnitts von Fig. 4 unter Darstellung noch einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 7 eine Seitenansicht, welche im Vergleich mit Fig. 1 eine von Fig. 1 verschiedene andere Ausführungsform un­ ter Darstellung eines prinzipiellen Teils einer Pulverbeschich­ tungsvorrichtung unter Anwendung eines pneumatisch beschickten Pulverzuführungssystems gemäß der Erfindung wiedergibt;

Fig. 8 eine Schnittdarstellung des prinzipiellen Teils der Vorrichtung mit der Struktur gemäß Fig. 7 unter Rei­ nigungsbedingungen im Verlauf eines Farbwechsels;

Fig. 9 einen Plan der gesamten Systemkonfiguration in einer Konstruktionsweise der Vorrichtung entweder gemäß den vorgenannten Fig. 7 und 8 oder gemäß den nachgenannten Fig. 10 und 11;

Fig. 10 unter Wiedergabe noch einer anderen Ausfüh­ rungsform der Erfindung, die von denen der Fig. 1 und 7 verschieden ist, wiederum eine Schnittdarstellung eines prin­ zipiellen Teils einer Pulverbeschichtungsvorrichtung unter Ver­ wendung eines pneumatisch beschickten Pulverzuführungssystems gemäß der Erfindung;

Fig. 11 eine Schnittdarstellung des prinzipiellen Teils der Vorrichtung mit der Struktur gemäß Fig. 10 unter Rei­ nigungsbedingungen im Verlauf eines Farbwechsels;

Fig. 12 eine Schnittdarstellung eines prinzipiellen Teils noch einer weiteren Ausführungsform mit einem Tank, einer Pulverzuführungsleitung, einem Vibrator oder Schwingungserzeu­ ger etc. unter Anwendung in einem pneumatisch beschickten Pul­ verzuführungssystem gemäß der Erfindung;

Fig. 13 eine vertikale Schnittdarstellung einer Pul­ verzuführungsvorrichtung des Stands der Technik;

Fig. 14 eine vertikale Schnittdarstellung einer wei­ teren Pulverzuführungsvorrichtung gemäß der Erfindung; und

Fig. 15 einen Plan einer Gesamtkonfiguration eines Pulverzuführungssystems für den Zweck eines Farbwechsels und mit einer Konstruktion, welche einen Pulverzuführungsapparat des Stands der Technik anwendet.

Fig. 1 zeigt eine Innenstruktur einer typischen Pul­ verzuführungsvorrichtung während deren Betriebs und speziell ein Ausführungsbeispiel des Farbwechselbetriebs. Fig. 2 zeigt ein Beispiel der Systemkonfiguration, Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Innenstruktur sonstiger zugehöriger Einrichtungen und Fig. 4 verdeutlicht die Art und Weise, wie die Pulverzufüh­ rungsvorrichtung beim Farbwechselbetrieb umgeschaltet wird.

In Fig. 1 erkennt man zunächst ein Fühl- oder Meßrohr 2 aus einem Material, an dem Pulver nur schwer anhaften kann, wie beispielsweise einem Polyethylenurethan hoher Dichte/fluorhaltiges Harz (fluorine-resin-high-density poly­ ethylene urethane). Eine zur Messung dienende dünne Rohrleitung 1 mit einem kleineren Durchmesser als dem einer zum Zuführen von Pulver dienenden dicken Rohrleitung 21 ist längs der Achse (oder einer Achse) des Fühlrohres 2 angeordnet. Ein Fühl- oder Meßgas 4 zum Bestimmen des Pulverflusses, welches auf eine kon­ stante Flußgeschwindigkeit eingestellt ist, wird in die zum Messen dienende dünne Rohrleitung 1 von einer Fühl- oder Meßdü­ se 3 aus eingeblasen. Pulver 24, welches in einem mit einer verschließbaren Pulvereinfüllöffnung 25 versehenen Pulvervor­ ratstank 23 gespeichert ist und fluidisiert wird, indem Fluidi­ sierungsgas durch eine perforierte Platte 26 gemäß dem Pfeil 27 geblasen wird, wird dabei durch ein Pulvereinführungsrohr 28 aufwärts gesaugt, wobei das Pulvereinführungsrohr 28 auch aus einem Material, beispielsweise der obengenannten Art besteht, an dem Pulver nur schwer anhaften kann. Das nach oben angesaug­ te Pulver wird in der zum Messen dienenden dünnen Rohrleitung 1 bis auf eine bestimmte Geschwindigkeit beschleunigt. Zu dieser Zeit ist der Differentialdruck, der an der zum Messen dienenden dünnen Rohrleitung 1 abfällt, proportional dem Durchsatz oder der Durchflußgeschwindigkeit des Pulvers, das durch die zum Messen dienende dünne Rohrleitung 1 fließt.

Der erzeugte Differentialdruck wird mittels eines Differentialdruckfühlers 6 durch Filter 5 hindurch gemessen, die wiederum aus einem Material, beispielsweise der genannten Art, bestehen, an dem Pulver nur schwer anhaften kann. Bei Be­ darf wird ferner ein Ausgangssignal des Sensors 6 über ein mehradriges Kabel 12 an eine automatische Steuereinheit 9 über Steuerglieder 7 und 8 gegeben, um dadurch an einem nicht darge­ stellten Verstärker den Nullpunkt zu justieren und die Aus­ gangsempfindlichkeit einzustellen. Außerdem wird die Massen­ flußgeschwindigkeit des Pulvers zur Darstellung an einer Ausga­ beeinrichtung 11 eingeleitet, um die genannten Daten anzuzeigen oder aus zugeben. Die automatische Steuereinheit 9 vergleicht ein Signal, welches ein Maß- oder Anzeigesignal für die Massen­ flußgeschwindigkeit des Pulvers ist, mit einem voreingestellten Signal 10 und steuert oder regelt dadurch einen Motor 13 auf der Basis eines Ausgangssignals, welches durch Verstärkung des beim Vergleich gewonnenen Differenzwertes erzeugt wird. Das An­ triebsgas 18 wird in einen Injektor 17 eingeführt, der eine Düse 15 und einen trichterartigen Auslauf 16 aufweist, und ent­ wickelt dabei eine solche Saugkraft, wie man sie für die Erzeu­ gung des Differentialdruckes benötigt, den man zum Hinaufsaugen des Pulvers aus dem Tank und zum Beschleunigen des nach oben gesaugten Pulvers in die zum Messen dienende dünne Rohrleitung 1 braucht. Das Antriebsgas 18 wird durch ein Ventil 14 so ein­ gestellt, daß stets eine vorbestimmte Pulvermenge einer elek­ trostatischen Pulverkanone 22 durch die das Pulver zuführende dicke Rohrleitung 21 zugeführt wird, die aus dem Material be­ steht, an dem keine ernsthafte Gefahr eines Anhaftens von Pul­ ver besteht. Das zugeführte Pulver wird dann an einem nicht dargestellten Objekt angebracht, um dieses einer elektrostati­ schen Pulverbeschichtung zu unterwerfen. Die Pulverbeschichtung erfolgt dabei mit hoher Qualität und unter geringen Kosten, und unter Sicherstellung der gewünschten Beschichtungsdicke. Zu­ sätzlich wird beim Normalbetrieb eine Rohrleitung 19 benutzt, um Trägergas 20 einzuführen, das zum Aufrechterhalten eines be­ stimmten geeigneten Wertes der Pulverzuführgeschwindigkeit in der dicken Pulverzuführungsrohrleitung 21 benötigt wird.

Da das oben beschriebene Festwert-Pulverzuführungssy­ stem eine einfache Innenstruktur hat und die Formgebung eines Zylinders aus einem Material besitzt, an dem Pulver kaum anhaf­ ten kann, kann das Innere leicht gereinigt werden durch konven­ tionelle Mittel wie beispielsweise einem Gebläse.

Ferner hat das den Differentialdruck bestimmende oder messende und gleichzeitig zur Steuerung dienende Modul, welches die Sensordüse 3, das Pulvereinführungsrohr 28, das Fühlrohr 2, den Injektor 17 und den Differentialdrucksensor 6 aufweist, eine sehr schmale Breitenbemessung und allgemein schmale Bemes­ sungen, deshalb kann der Pulvertank 23 leicht mit einer kleinen Bemessung selbst dann konstruiert werden, wenn das Modul in ei­ ner Anlage mit Betrieb in vielfachen Betriebsreihen eingebaut wird. Fig. 3 zeigt dabei ein Quetschventil einer Struktur bei der zwei Teile Quetschgummi 34, an denen Pulver kaum zum Anhaf­ ten kommt, an einander gegenüberliegenden Innenflächen eines Quetschventilgehäuses 33 befestigt sind. Über ein Dreiwegeven­ til 35 wird Antriebsgas 36 angelegt (eingeführt) oder abge­ schaltet, um einen Durchgangsweg zu öffnen oder zu schließen. Ein solches Quetschventil wird üblicherweise im Bedarfsfall zwischen dem stromabwärts gelegenen Filter 5 und dem Injektor 17 angeordnet.

In Fig. 1 erkennt man unter dem Bezugszeichen 29 eine Reinigungseinrichtung. Diese weist in zweistufiger Ausbildung Ringkammern und Ringschlitze auf und sieht eine Einsetzöffnung vor, deren Innendurchmesser etwas größer als die zum Einführen von Pulver dienende Rohrleitung 28 ist, derart, daß die Rohr­ leitung 28 durch die Einsetzöffnung eingesetzt werden kann. Die Rohrleitungen 30 und 31 werden mit den jeweiligen Ringkammern verbunden. Die Reinigungseinrichtung 29 besitzt ferner eine Führung 32, die zum Führen der Pulvereinführungsrohrleitung 28 dient, wenn diese in den Tank 23 eingesetzt wird. Wie erkenn­ bar, ist die Reinigungseinrichtung 29 an einer oberen Abdeckung des Pulvertanks 23 befestigt, und die Pulvereinführungsrohrlei­ tung 28 wird durch die Reinigungseinrichtung 29 hindurch bis zu einer fluidisierten Pulverschicht 24 hin eingesetzt. Während des Normalbetriebs wird jeweils eine kleine Gasmenge durch die eine der beiden Rohrleitungen 30 und 31 oder durch beide einge­ führt, um eine Zerstreuung des Pulvers zu verhüten. Mit dem Be­ zugszeichen 23-1 ist ein beigestellter Pulverstand bezeichnet, der bei einem Farbwechsel benutzt wird und Pulver 24-1 in einer unterschiedlichen Farbgebung enthält.

Der Betrieb mit Farbwechsel wird folgendermaßen durchgeführt. Zunächst wird die Strömung des Fluidisierungsga­ ses, welches mit dem Pfeil 27 bezeichnet ist, gestoppt. Dann wird eine große Gasmenge durch die Rohrleitung 30 eingeführt, um das Pulver abzublasen, welches noch an einer Außenfläche der das Pulver einführenden Rohrleitung 28 anhaftet. Dann saugt auch die Rohrleitung 31 das Gas, welches von der Rohrleitung 30 aus eingeführt wird, sowie Umgebungsluft an, um die Außenfläche der Pulvereinführungsleitung 28 zu reinigen, während die Pul­ verzuführvorrichtung 37 nach oben gezogen wird mittels einer nach oben ziehenden Einrichtung, die nicht dargestellt ist. Zu dieser Zeit wird das Injektorantriebsgas 18 abgeschaltet, aber die Einführung des den Pulverfluß messenden Meßgases 4 und des durch den Pfeil 20 angezeigten Trägergases bleibt kontinuier­ lich erhalten. Das ermöglicht es dem Gas, durch die Pulverzu­ führungsleitung 28 nach unten zu fließen, um solches Pulver, welches innerhalb der Rohrleitung 28 zurückgeblieben war, an den Pulvertank abzugeben. Je nach den Umständen kann man auch die Abgabe und Ansaugung von restlichem Pulver innerhalb der Pulverzuführungsleitung 28 vermeiden, indem man das in Fig. 3 dargestellte Quetschventil benutzt. Gemäß der Darstellung in Fig. 4 wird das nach-oben-Ziehen der Pulverzuführungsvorrich­ tung 37 auf einem Niveau beendet, bei dem ein unteres Ende der Pulverzuführungsleitung 28 eine Lage erreicht, die ein bißchen höher ist als die Führung 32. Unter diesen Umständen wird gleichzeitig die Menge des treibenden Gases (Antriebsgases) 18 für den Injektor 17 und des durch den Pfeil 20 angezeigten Trä­ gergases erhöht. Ein großer Betrag an Umgebungsluft wird dabei vom unteren Ende der Pulvereinführungsleitung 28 angesaugt, um dann durch die Innenräume der Pulvereinführungsleitung 28, des Fühlrohres 2, des Injektors 17, der das Pulver zuführenden dicken Rohrleitung 21 und der Kanone 22 zu strömen und dabei alle mit Pulver in Kontakt geratenen Abschnitte zu reinigen. Dadurch ist die Vorbereitung für einen Farbwechsel vollendet.

Es sei bemerkt, daß bei der Darstellung in Fig. 4 vorausgesetzt wird, daß die Innenstruktur der Pulverzuführvor­ richtung 37 und der Reinigungseinrichtung 29 ebenso wie im Falle von Fig. 1 ist; die Rohrleitungen 30 und 31 sind aber weggelas­ sen.

In diesem Fall wird dann der Pulvertank 23 beiseite bewegt und der Beistelltank 23-1 wird in die Stellung bewegt, in der sich vorher der Pulvertank 23 befunden hat. Eine kleine Gasmenge wird in beide Rohrleitungen 30 und 31 des Tanks 23-1 eingeführt, das durch den Pfeil 27 bezeichnete Fluidisierungs­ gas wird in den Tank 23-1 eingegeben, um das darin befindliche Pulver zu fluidisieren, und das Antriebsgas für den Injektor 17 wird so eingestellt, daß ein positiver Druck im Inneren der Pulvereinführungsleitung 28 erzeugt wird. Unter diesen Umstän­ den wird die nach oben ziehende Vorrichtung um den Hub 61 umge­ kehrt betätigt, um eine Abwärtsbewegung in den Tank durch die Reinigungseinrichtung 29 hindurch zu bewirken und die vorbe­ stimmte positionelle Beziehung wiederherzustellen, die in Fig. 1 gezeigt ist. Der Farbwechselbetrieb ist damit beendet. Eine kleine Gasmenge wird im Bedarfsfall provisorisch eingeblasen, um solches Pulver auszutreiben, das möglicherweise noch in der Pulverzuführungsvorrichtung zurückgeblieben ist. Danach kann das System wieder gestartet werden, indem man dann nach kurzer Farbwechsel zeit das Pulver 24-1 nunmehr in unterschiedlicher Farbgebung benutzen kann. Während die oben beschriebene Be­ triebsweise so verläuft, daß man den Pulverzuführungsapparat an einem festen Ort läßt und dabei die Pulvertanks auswechselt, kann man in gleicher Weise die Erfindung auch in einer Anord­ nung ausüben, bei der der jeweilige Pulvertank an einer festen Position verbleibt und der Pulverzuführapparat zu dem gewünsch­ ten Tank hinbewegt wird. In jedem Fall ist es möglich, den Aus­ tausch des Pulvertanks oder die Bewegung der Pulverzuführvor­ richtung in einer kurzen Zeit zu beenden und erforderlichen­ falls in einfacher Weise zu automatisieren.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Pulverbe­ schichtungssystems nach der Erfindung, welches vier Kanonen hat und selektiv einen Dreifarbenwechsel vornehmen kann. Im darge­ stellten System wird angenommen, daß der Pulvertank 23 momentan in Betrieb ist. Mit 23-1 und 23-2 sind Beistellpulvertanks be­ zeichnet, und 29 ist eine Reinigungseinrichtung, die an der Oberseite des Pulvertanks vorgesehen ist, um die Pulvereinführ­ rohrleitung zu reinigen. Wie man auf Fig. 2 erkennen kann, sind eine vierreihige Pulverzuführungsvorrichtung 37 und vier Kano­ nen 4 direkt jeweils miteinander über vier dicke Pulverzufüh­ rungsleitungen 21 gekoppelt. Der Farbwechsel wird durchgeführt, indem man einen der drei klein oder schmal bemessenen Pulver­ tanks mit einfacher Struktur auswählt und die Pulverzuführvor­ richtung an den ausgewählten Tank unter Verwendung einer nicht dargestellten einfachen Vorrichtung einsetzt, nachdem man das Innere der Rohrleitung, die von der Pulvereinführungsleitung zu dem Auslaß der Kanone führt, sowie die Außenfläche der Pulver­ einführungsrohrleitung im Einklang mit den weiter oben be­ schriebenen Prozeduren gereinigt hat. Unmittelbar nach Vollen­ dung des Farbwechselbetriebs kann das System erneut gestartet werden. Der Vorteil der Erfindung wird noch deutlicher, wenn man den Anblick einer Anordnung gemäß Fig. 2 gemäß der Erfin­ dung mit dem der Fig. 15 gemäß dem Stand der Technik vergleicht und dabei insbesondere jeweils die Systemkonfigura­ tionen betrachtet, die erforderlich sind, um gleichartige Be­ triebsbedingungen zu erzielen.

Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, ist es bei dem zuvor beschriebenen System erforderlich, die Pulvereinführungsrohr­ leitung aus ihrer mit 28a bezeichneten Betriebsstellung in eine mit 28b bezeichnete Stellung nach der Abreinigung nach oben zu ziehen, und zwar durch einen die Reinigung bewirkenden Auf­ wärtshub 60, und dabei Reinigungseinrichtungen 29 an jedem Pul­ vertank vorzusehen. Ferner wird ein Abblasen 62 von Pulver er­ zeugt, was Anlaß zu der Besorgnis gibt, daß der Innenraum eines Arbeitsraumes etc. kontaminiert wird. Diese Gesichtspunkte können folgendermaßen verbessert werden. Zunächst kann man die Reinigungseinrichtung 29 von dem jeweiligen Tank so separieren, daß sie gemeinsam mit einer Mehr- oder Vielzahl von Tanks ein­ gesetzt werden kann. Wie sich aus Fig. 5 ergibt, ist eine geson­ derte Reinigungseinrichtung 29a gerade oberhalb des in Betrieb befindlichen Tanks 23 so angeordnet, daß sie mit einer Lage in Fluchtung bringbar ist, bei der die Pulvereinführungsrohrlei­ tung in den Tank eingesetzt wird. Die Reinigungsprozeduren sind dann dieselben, wie sie oben in Zusammenhang mit Fig. 4 be­ schrieben sind. In dieser modifizierten Ausführungsform benö­ tigt man nicht gesondert Reinigungseinrichtungen und -führungen für jeden Tank. Eine Alternative hierzu ist in Fig. 6 gezeich­ net. Nach dieser Alternative wird zunächst die Pulvereinfüh­ rungsrohrleitung aus einer Position, welche durch die doppelte Strichpunktlinie 28a angezeigt ist, in eine durch die in durch­ gezogenen Linien 28b angezeigte Stellung angehoben. Auch wird zunächst ein Tank 23a von seinem Arbeitsplatz wegbewegt, dessen Betrieb zu Ende geführt ist. Dann wird eine gesonderte Reini­ gungseinrichtung 29 mit einem Empfangsteil 29b vorgesehen, wel­ cher zum Empfang des ausfallenden Pulvers vorgesehen ist. Dabei wird eine Führung 32 koaxial mit der Pulvereinführungsrohrlei­ tung 28b nach oben gezogen, um eine Abreinigung der Leitung 28b in der dargestellten Weise vorzusehen. In diesem Falle ist der Hub, um den die Pulverzuführvorrichtung vertikal nach oben be­ wegt wird, der gleiche wie in Fig. 4. Auch bei dieser weiteren modifizierten Ausführungsform sind eine Reinigungseinrichtung 29 und eine Führung 32 nicht für jeden Tank erforderlich.

Bei dieser weiteren modifizierten Ausführungsform besteht indessen Bedarf an einer Vorrichtung zum Positionieren und Be­ wegen der Reinigungseinrichtung 29, die mit dem Aufnahmeteil zur Aufnahme des Pulvers versehen ist, welches aus der Pulver­ einführungsleitung herausfällt, wenn diese um den Hub 60 nach oben gezogen ist, wobei noch Pulver an der Außenfläche der Rohrleitung anhaftend verblieben ist. Eine derartige Vorrich­ tung zum Positionieren und Bewegen der Reinigungseinrichtung 29 ist bei Fig. 6 in der Darstellung ausgelassen.

Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen eine weitere Ausfüh­ rungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der gemäß Fig. 1 darin, daß die Pulverzuführungsrohr­ leitung als Pulvereinführungsrohr 46 vorgesehen ist, welches an dem Pulvertank 45 angebracht ist, und daß die Pulverzuführungs­ vorrichtung 56 abnehmbar mit einem oberen Ende des Pulverein­ führungsrohres 46 verbunden ist, um einen Farbwechsel vornehmen zu können. Fig. 8 zeigt dabei einen Zustand unter Abreinigungs­ bedingungen, bei dem die Pulverzuführungsvorrichtung 56 mit dem Pulvertank 45 außer Verbindung gebracht ist, um den Farbwechsel vornehmen zu können. Bei dieser Ausführungsform sind obere En­ den mehrerer Pulvereinführungsrohre 46 über eine Verzweigung 47 miteinander parallel gekoppelt und entsprechende Pulverzufüh­ rungsvorrichtungen 56 gleicher Zahl wie die Rohre 46 sind auch miteinander durch eine Verzweigung 48 parallel gekoppelt. Dabei haben die Verzweigungen 47 und 48 gleiche lichte Durchmesser und gleiche Steigungswinkel. Diese zwei Verzweigungen sind nahe beieinander vereint unter Benutzung einer Befestigungseinrich­ tung 49. Dann wird das System in normaler Weise betrieben. 45-1 bezeichnet einen Beistelltank, der mit einem Pulvereinführungs­ rohr 46-1 versehen ist. Gemäß Fig. 7 wird während des normalen Betriebs Trägergas 53 in die das Pulver zuführende dicke Rohr­ leitung 21 ejiziert, und zwar durch eine Rohrleitung 52 und eine Ringkammer 51, die rund um den trichterartigen Auslauf 16 des Injektors für den Vortrieb des zuzuführenden Pulvers ausge­ bildet ist, wobei dabei die Rohrleitung 59 geschlossen gehalten wird. Fig. 9 zeigt die gesamte Systemkonfiguration einschließ­ lich der drei Tanks und der vier Kanonen gemäß diesem Ausfüh­ rungsbeispiel. 45 bezeichnet dabei den Tank, der mit dem Pul­ vereinführungsrohr versehen ist, welches sich jetzt in Betrieb befindet, während die Verzweigungen 48 und 47 nahe miteinander vereinigt sind. Verzweigungen 47-1, 47-2, die zur Kupplung von Pulvereinführungsleitungen von Beistelltanks 45-1 und 45-2 die­ nen, sind dabei so dargestellt, daß sie nach außen hin expo­ niert sind.

Fig. 8 zeigt einen Zustand des in den Fig. 7 und 9 dargestellten Systems unter Reinigungsbedingungen zur Durchfüh­ rung eines Farbwechsels. In diesem Zustand wird die Befesti­ gungseinrichtung 49 außer Betrieb gesetzt, die Verzweigungen 48 und 47 werden voneinander durch einen kleinen Hub 54 getrennt, der Betrieb des Gases 27 für Fluidisierung im Tank und das Trä­ gergas 53 werden abgeschaltet und eine Reinigungseinrichtung zum Abreinigen der Außenfläche der betreffenden Kanone wird über die Kanone 22 angebracht. Gas, welches zum Abreinigen der Außenfläche der Kanone dient, wird in eine Ringkammer 38 der Reinigungseinrichtung 40 eingeführt, wie dies durch den Pfeil 71 angezeigt ist, und dann durch eine Austrittsöffnung 39, die ihrerseits ringförmig sein kann, aber nicht muß, aus dem Ring so weitergeleitet, um solches Pulver abzureinigen, welches noch an den Außenflächen der Kanone und der benachbarten Rohrleitung anhaftet. Zusätzlich wird reine Umgebungsluft 72 hinzugesaugt. Das eingeführte Gas und die zusätzlich angesaugte Luft werden unter hoher Strömungsgeschwindigkeit von einem betriebsmäßig vorderen Ende der Kanone 22 aus angenommen, um einen Eingangs­ strom 43 mit hoher Geschwindigkeit zu erzeugen. Dementsprechend werden sowohl die äußeren als auch die inneren Oberflächen der Kanone 21 und der Rohrleitung 21 in kurzer Zeit abgereinigt. Ferner wird der Injektor 17 betätigt, um das Antriebsgas 18 un­ ter einem Betriebszustand einzuführen, bei dem kein Pulver an­ gesaugt wird, wodurch eine große Menge von reiner Luft einge­ bracht wird, wie dies durch den Pfeil 44 angezeigt ist, so daß auch die Innenräume des Fühlrohres 2 und des Injektors 17 in kurzer Zeit gereinigt werden, wie dies durch den Pfeil 75 ange­ zeigt ist. Die Menge an eingetragenen Strömungen 43 und 75, die so erzeugt werden, werden durch die Rohrleitung 50 abgegeben, und zwar unter Mitwirkung der Ringkammer 51, wie dies durch den Pfeil 76 angedeutet ist, wobei verfahrensmäßig ein Eintritt in einen Staubsammler zur Nachbehandlung folgt. Auf diese Weise werden die Innenräume der Pulverzuführvorrichtung 56 sowie die äußeren und inneren Oberflächen der Kanone 22 und der Rohrlei­ tung 21 vollständig abgereinigt, ohne daß es zu einer Kontami­ nation der Innenräume des Arbeitsraumes etc. kommt. Während des oben beschriebenen Prozesses wird der Tank 45 beiseite bewegt und der Beistelltank 45-1, der mit der Pulverzuführrohrleitung versehen ist, wird in einen Weg oder Hub 55 bewegt. Dann wird die Pulverzuführvorrichtung 56 um einen Hub 54 abgesenkt und die Befestigungseinrichtung 49 in Schließzustand gebracht, um so die Verzweigungen 47 und 48 dicht miteinander zu vereinen.

Danach kann der nächst folgende Betrieb unmittelbar gestartet werden.

Bei dem System nach Fig. 7 braucht die Pulverzuführ­ vorrichtung 56 von der am Tank angebrachten Einführungsrohrlei­ tung für das Pulver nur um einen kleinen Hub 54 nach oben gezo­ gen zu werden, der eine Größenordnung von 30 bis 50 mm hat. So­ mit sind selbst dann, wenn die Pulvereinführungsrohrleitung fest an jedem Tank jeweils angebracht ist, die Kosten sehr ge­ ring. Da die Pulverzuführungsvorrichtung mit einer großen An­ zahl von Rohr- und Verdrahtungsteilen versehen ist, bedeutet eine solche Reduktion der Hubhöhe 54 einen großen Vorteil in vielen praktischen Anwendungsfällen. Außerdem bedeutet die An­ wendung der Verfahrensweise, Verzweigungen miteinander zu ver­ kuppeln, ebenfalls eine größere Zahl von Vorteilen, wie bei­ spielsweise eine beträchtliche Reduzierung der Vorrichtungs­ größe, eine Vereinfachung der Betriebsweise zum Positionieren und eine Verbesserung auch der Betriebsbedingungen des Systems.

Es versteht sich, daß man auch die Anordnung zum Rei­ nigen der Außenflächen der Kanone etc. und zur Behandlung des abgegebenen Gases nach der Abreinigung, wie sie in Zusammenhang mit Fig. 8 dargestellt und beschrieben ist, ebenfalls bei einem System gemäß der Darstellung von Fig. 1 Anwendung finden kann. Außerdem kann man den Reinigungs- und sonstigen betriebsmäßigen Prozeß gemäß Fig. 8 leicht automatisieren.

Die Pulvertanks, wie sie bei dem Pulverzuführungssy­ stem nach der Erfindung Anwendung finden, sind nicht auf eine solche Bauweise eingeschränkt, wie dies in Zusammenhang mit den Tanks gemäß den Fig. 1, 2 und 4 bis 8 beschrieben ist, bei denen jeweils ein Bodenabschnitt des Tanks so modifiziert ist, um eine Fluidisierungseinrichtung zu bilden. Der ganze Bodenab­ schnitt kann so ausgebildet sein, daß er eine Fluidisierungs­ vorrichtung bildet. Ohne Ausbildung einer Fluidisierungsvor­ richtung im Bodenabschnitt des Tanks 23 selbst kann man statt dessen zusätzlich vorsehen, daß eine partielle Fluidisierungs­ vorrichtung 27 nah an einer unteren Endöffnung des Pulverein­ führungsrohres 28 vorgesehen ist, wie dies in Fig. 12 darge­ stellt ist. In diesem Fall wird der in Betrieb befindliche Pul­ vertank 23 oft auf einen Vibrator 58 gestellt. Auch die Mög­ lichkeit, einen Vibrator an der Pulvereinführungsrohrleitung bzw. dem betreffenden Rohr selbst anzubringen, ist in die Er­ findung einbezogen. Die partielle Fluidisierungsvorrichtung erfordert meist eine Lufteinspeisungseinrichtung, die in Fig. 12 als Luftzuführungsrohr 66 dargestellt ist. Beiläufig: Gege­ benenfalls kann man auch die partielle Fluidisierungseinrich­ tung und eine Fluidisierungseinrichtung im betreffenden Tank kombinieren.

Da nach der Ausführungsform nach Fig. 12 jedenfalls keine Fluidisierungseinrichtung im Tank 24 erforderlich ist, wird dann die Tankstruktur besonders einfach. Nur ein Vibrator 58 muß installiert werden, und zwar für den gerade in Betrieb befindlichen Tank 23, und deswegen ist dann das ganze System beträchtlich vereinfacht und der Installationsaufwand kann be­ sonders niedrig gehalten werden.

Ein Pulvereinführungsrohr 28, wie es mit der partiel­ len Fluidisierungsvorrichtung 57 in Fig. 12 beschrieben und dargestellt ist, kann erforderlichenfalls auch in jedem System gemäß der Erfindung eingesetzt werden, insbesondere in den Aus­ führungsformen nach den Fig. 1, 5 und 8.

In einer Anordnung nach Fig. 12 ist ein Beistellpul­ vertank 23-1 auf einem Podest 59 aufgestellt und enthält Pulver 24-1 unterschiedlicher Farbe. Zusätzlich kann das Quetschventil gemäß Fig. 3 vorgesehen sein. Das Pulvereinführungsrohr 28 kann flexibel sein. Die Stellung, bei der das Pulvereinführungsrohr offen im Tank mündet ist nicht auf einen unteren Abschnitt der Pulverschicht begrenzt, sondern das Pulvereinführungsrohr kann auch in einem oberen Bereich der Pulverschicht offen sein, und zwar unter Vermittlung einer Schwebe- oder Schwimmereinrich­ tung. In diesem Fall bewegt sich das offene Ende des Pulverein­ führungsrohres aufwärts und abwärts in Abhängigkeit der verti­ kalen Niveauänderung der Pulverschicht.

In Fig. 10 ist die Reinigungseinrichtung für das Pul­ vereinführungsrohr 28, welches mit dem Luftführungsrohr 66 ver­ sehen ist und in Zusammenhang mit Fig. 12 beschrieben wurde, nicht dargestellt. Tatsächlich ist jedoch die Reinigungsein­ richtung an jedem Tank vorgesehen, oder es sind gesonderte Rei­ nigungseinrichtungen analog den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 6 installiert. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 ist die Anwendung gesonderter Reinigungseinrichtungen auch ef­ fektiv, um die Tankstruktur zu vereinfachen.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1, 7 und 8 wird der Differentialdruck, der zur Bestimmung der Mas­ senflußgeschwindigkeit des Pulvers längs der zum Messen dienen­ den dünnen Rohrleitung erzeugt wird, durch den Differential­ drucksensor 6 gemessen, der eine blinde Rohrleitung während des Normalbetriebs mit Fluß durch die Filter 5 hindurch bildet, die aus einem Material gebildet sind, an dem Pulver kaum zum Anhaf­ ten kommt. Die Einrichtung zum Messen des Differentialdrucks ist jedoch nicht auf die in den oben beschriebenen Ausführungs­ formen angewendete Anordnung beschränkt. In manchen Fällen ist es zum Beispiel auch praktisch möglich, den Differentialdruck dadurch zu messen, indem man Gase 110 und 112 durch jeweilige Meßöffnungen zur Bestimmung des Differentialdrucks führt, wie das beim Stand der Technik im Zusammenhang mit Fig. 13 vorgese­ hen ist, ohne daß man Filter vorsieht.

Für den Fall, daß die dicke Pulverzuführungsleitung kurz ist, hat das Pulver die Eigenschaft, nicht zum Anhaften zu neigen. Wenn ferner die Genauigkeit der Dicke eines Beschich­ tungsfilms nicht exakt vorgegeben werden muß, z. B. im Falle von nicht besonders teurem Pulver, kann man je nach den Anwen­ dungsfällen die Mittel zum Messen und Steuern der Massenflußge­ schwindigkeit des Pulvers, wie sie bei den Ausführungsformen der Fig. 1 und 7 vorgesehen sind, auch fortlassen. Für die­ sen Fall zeigt Fig. 10 einen Zustand des Systems unter Be­ triebsbedingungen, und Fig. 11 zeigt einen Reinigungsschritt, um den Farbwechsel durchzuführen. Die Fig. 10 und 11 korre­ spondieren zu den Fig. 7 bzw. 8 und die ganze Systemkonfigu­ ration ist dann gleich wie im Zusammenhang mit Fig. 9 darge­ stellt. In den Fig. 10 und 11 ist mit 63 eine in diesem Fall angewandte Pulverzuführungsvorrichtung bezeichnet, und 64 be­ zeichnet eine Einrichtung zum vertikalen Bewegen der Pulverzu­ führungsvorrichtung 63. In Fig. 11 bedeutet das Bezugszeichen 41 Gas zum Abreinigen der Außenfläche der Kanone bzw. des Strahlrohres. Das Bezugszeichen 42 deutet saubere Umgebungsluft an. Weitere Komponenten in den Fig. 10 und 11 haben dieselben Funktionen wie die der Fig. 7 und 8 und sind dementsprechend durch gleiche Bezugszeichen benannt. Obwohl nicht dargestellt, kann die Massenflußgeschwindigkeit des Pulvers während des normalen Betriebes gesteuert werden, indem man die Blasdrucke, Flußgeschwindigkeiten etc. des An­ triebsgases 4 für den Injektor und des Traggases 53 für das Pulver mißt und anzeigt.

Bei einigen der oben beschriebenen Ausführungsformen ist rund um den trichterartigen Auslauf 16 eine Einrichtung, wie beispielsweise die Rohrleitung 50, vorgesehen, um zur Be­ wirkung des Farbwechsels einen Reinigungsschritt vorzunehmen, in dem beispielsweise Gas abgesaugt wird, das während der Rei­ nigung abgegeben wird, und verhindert wird, daß Pulver enthal­ tendes Gas durch die Kanone etc. abgegeben wird. Die Erfindung ist jedoch auf eine solche Anordnung nicht beschränkt. Solange das angestrebte Ziel der Erfindung erreicht wird, kann bei­ spielsweise die Absaugeinrichtung auch in anderer Lage oder mehrfach vorgesehen sein oder auch äquivalent ersetzt sein.

Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 und 4 ist es als erforderlich angesehen, die Innenfläche des jeweili­ gen Pulvereinführungsrohres 28 beim Wechsel des Farbbetriebes zu reinigen. Für diesen Zweck ist der Innendurchmesser des Roh­ res 28 vorzugsweise gleich oder kleiner gewählt als der zum Zu­ führen des Pulvers dienenden dicken Rohrleitung 21.

Als Kanone 22 bei der gesamten Erfindungsbeschreibung kann üblicherweise jede Bauart eingesetzt werden, die man sonst allgemein als elektrostatische Pulverbeschichtungskanone ein­ setzt, indem man eine elektrostatische Pulverbeschichtung da­ durch ausführt, indem man das Pulver elektrisch auflädt, wie beispielsweise unter Coronaentladung, dreipoliger Aufladung und dergleichen mehr. Eine Energiequelle sowie die verschiedenen Zulieferungs- und Anschlußbedingungen steuernde und betreibende Systeme und dergleichen sind in den Zeichnungen ergänzt zu den­ ken und nicht dargestellt.

Das oben im einzelnen beschriebene System zur Zufüh­ rung von Pulver mit pneumatischen Mitteln für Vielfarbenanwen­ dungen ist auch in anderen Anwendungsbereichen als dem einer elektrostatisch betriebenen Pulverbeschichtung anwendbar, um die gleiche Zielsetzung zu erhalten.

Bei dem für mehrfarbige Anwendungen bestimmten und pneumatisch betriebenen Pulverzuführsystem nach der Erfindung erhält man ferner im Vergleich mit dem Stand der Technik Be­ schichtungsvorrichtungen mit wesentlich einfacherer und kleine­ rer Bemessung der Strukturen. Die Systemkonfiguration ist ein­ facher, die Kosten der Anlage sind reduziert. Die Arbeit der Installation und der Inbetriebnahme der Arbeit ist einfacher und in kürzerer Zeit zu Ende zu führen, wobei dann auch noch die Kosten niedriger sind.

Ferner wird der Betrieb des Farbwechsels zuverlässig in kurzer Zeit ausgeführt, ohne daß man den Innenraum von Ar­ beitsräumen oder Gebäuden kontaminiert. Eine vorläufige Farb­ ausblasung nach Farbwechsel ist bereits nach geringem Mengen­ bedarf und in kurzer Zeit beendet. Demzufolge ist die effektive relative Betriebszeit der gesamten Beschichtungsanlage erhöht. Das gleiche gilt für die Erhöhung des effektiven Ausnutzungs­ grades des Pulvers. Die Wartungs- und Bedienungskosten werden reduziert. In diesem Sinne ist das System gemäß der Erfindung äußerst effektiv, die gesamten Betriebskosten zu verringern, die bei einer ganzen elektrostatischen Pulverbeschichtungsvor­ richtung anfallen. Da ferner der jeweilige Tank eine sehr ein­ fache Struktur hat und leicht gereinigt werden kann, sind die Anlagenkosten selbst dann niedrig gehalten, wenn mehrere oder viele Tanks benötigt werden, um eine Mehr- oder Vielfarbenbe­ schichtung durchzuführen. Der in einem Tank enthaltene pulver­ förmige Farbstoff kann dabei leicht und in kurzer Zeit durch einen anderen ersetzt werden. Das System nach der Erfindung kann ferner einfach automatisiert oder automatisch betrieben werden. Dies macht es möglich, die Farbwechselzeiten weiter zu verkürzen und die allgemeinen Betriebskosten zu reduzieren. Ferner verhindert die Erfindung zuverlässig, daß es zu Varia­ tionen in den Bedarfsmengen zugeführter Farbe bzw. farbigen Pulvers zwischen Anfang und Ende von Farbwechselvorgängen kommt, wie dies oft beim Stand der Technik auftritt. Zusätzlich kann die optimale Menge zugeführten Pulvers, die einer optima­ len Filmdicke des Pulvers in jeder Farbe entspricht, sehr ein­ fach eingestellt werden, was ebenfalls zur Einsparung von Farb­ gebungskosten beiträgt. Im Vergleich dazu bot der Stand der Technik die Schwierigkeit, daß es Mühe machte, zu verhindern, daß es zu großen Verlusten von Farbgebungspulver kommt, und zwar teilweise deswegen, weil die Pulvermengen in anderen Far­ ben in Beziehung gesetzt werden mußten zur Pulvermenge des an­ gewandten Pulvers, welches die geringste Deckkraft oder Deckfä­ higkeit besitzt.

Claims (9)

1. Ein pneumatisch beschicktes Pulverzuführungssystem (oder eine entsprechende Anordnung oder Anlage) zur Versorgung ei­ ner Pulver abnehmenden Einrichtung mit Pulver, mit einem Pul­ vertank, einer Pulverzuführvorrichtung (37; 56), die lösbar mit dem Pulvertank (23; 45) versehen ist, und einer Einrich­ tung zum Reinigen der Pulverzuführvorrichtung.

2. Ein pneumatisch beschicktes Pulverzuführungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Pulverzuführvorrichtung (37; 56) so ausgelegt ist, daß sie mit Gas Pulver durch eine Rohrleitung (21) zuführen kann,
daß die Pulverzuführvorrichtung eine Versorgungseinrich­ tung (1-4) zur Versorgung mit einem Anteil des Trägergases aufweist, das als Meßgas für den Pulverfluß dient und dabei die Strömungsgeschwindigkeit des den Pulverfluß messenden Ga­ ses steuert,
daß eine Meßdüse (3) stromabwärts von der Versorgungs­ einrichtung zur Durchleitung des den Pulverfluß messenden Ga­ ses durch die Düse hindurch vorgesehen ist,
daß eine zum Messen des Pulverflusses dienende dünne Rohrleitung (1) stromabwärts in der Nachbarschaft der Meßdüse angeordnet ist und einen Einlaß und einen Auslaß mit einem kleineren Durchmesser als den einer zur Pulverzufuhr dienen­ den dicken Rohrleitung (21) hat,
daß eine Einführvorrichtung zum Einführen von Pulver in den Einlaß der zum Messen des Pulverflusses dienenden dünnen Rohrleitung (1) vorgesehen ist,
daß eine zur Pulverzufuhr dienende dicke Rohrleitung (21) an ein stromabwärtiges Ende der zum Messen des Pulver­ flusses dienenden dünnen Rohrleitung (1) angekuppelt ist, und daß eine Einrichtung zum Einstellen einer Druckdifferenz zwischen Einlaß und Auslaß der zum Messen des Pulverflusses dienenden dünnen Rohrleitung vorgesehen ist,
wobei die Einführvorrichtung als Pulvereinführrohr (28; 56) geformt ist, die zu einer Pulverschicht in dem in Betrieb befindlichen Pulvertank zu offen ist.

3. Ein pneumatisch beschicktes Pulverzuführungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrich­ tung zum Reinigen der Pulverzuführvorrichtung (37; 56) eine Einrichtung zum Reinigen des Innenraums der Pulverzuführvor­ richtung (37; 56) für den Fall aufweist, daß zum Ausführen eines Farbwechsels der Tank von der Pulverzuführvorrichtung abgekoppelt ist.

4. Ein pneumatisch beschicktes Pulverzuführungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverzuführvor­ richtung (37; 56) lösbar mit dem Pulvertank (23; 45) durch ein Pulvereinführrohr verbunden ist, und daß die Einrichtung zum Reinigen der Pulverzuführvorrichtung eine Einrichtung zum Reinigen des Pulvereinführrohres enthält.

5. Ein pneumatisch beschicktes Pulverzuführungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Reinigen des Pulvereinführrohres (28; 56) von dem Pulvertank (23; 45) und der Pulverzuführvorrichtung (37; 56) gesondert vorgesehen ist.

6. Ein pneumatisch beschicktes Pulverzuführungssystem nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulvereinführrohr (28; 56) an seinem unteren Ende mit einer Einrichtung zum partiellen Fluidisieren des Pulvers versehen ist.

7. Ein pneumatisch beschicktes Pulverzuführungssystem nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverzuführvorrichtung (56) lösbar mit einem Pulverein­ führrohr (56) verbunden ist, das an dem Tank (46) angebracht ist.

8. Ein pneumatisch beschicktes Pulverzuführungssystem nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pulverzuführvorrichtung (37; 56) eine Ein­ richtung zum Ansaugen von Gas aufweist, das während des Rei­ nigungsvorgangs abgegeben wird.

9. Eine Pulverbeschichtungsvorrichtung mit Verwendung eines pneumatisch beschickten Pulverzuführsystems nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das System einen Pulvertank (23; 45), eine Pulverzuführ­ vorrichtung (37; 56), die lösbar mit dem Pulvertank verbunden ist, und eine Einrichtung zum Reinigen der Pulverzuführvor­ richtung aufweist.