DE19928607A1 - Pulverbeschichtungsanlage - Google Patents

Abstract

Eine Pulverbeschichtungsanlage mit mindestens einer Applikationseinrichtung mit Abgabedüse der Beschichtungspulver mittels eines Pulverförderers aus einem Pulverbehälter zugeführt wird, zeichnet sich dadurch aus, daß der Pulverförderweg zwischen Pulverbehälter und Abgabedüse der Applikationseinrichtung kürzestmöglich bemessen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pulverbeschichtungsanlage mit mindestens einer Applikationsein­ richtung mit Abgabedüse, der Beschichtungspulver mittels eines Pulverförderers aus einem Pulverbehälter zugeführt wird.

Bei heute im Einsatz befindlichen Pulverbeschichtungsanlagen dieser Art werden gewöhnlich Werkstücke in einer Kabine mittels der Applikationseinrichtungen mit Pulver beschichtet, wobei die Werkstücke mittels einer durch einen Schlitz in der Decke der Kabine ragende För­ dereinrichtung hängend durch die Kabine transportiert und dabei von den Applikationsgeräten mit Pulver besprüht werden. Um eine gleichmäßige Schichtdicke zu erzielen, werden dabei die Applikationseinrichtungen, wie Pulverbeschichtungspistolen, an Ort und Stelle gehalten oder von Bewegungsautomaten parallel zu den zu beschichtenden Flächen bewegt.

Anstatt vertikal hängend können Werkstücke mit großen zu beschichtenden Flächen auch horizontal liegend oder hängend durch die Kabine gefördert werden, wobei dann die Applika­ tionseinrichtungen von oben oder von unten auf die zu beschichtenden Flächen sprühen.

All diesen Anordnungen ist gemeinsam, daß die Applikationseinrichtungen über Schläuche und Pulverförderer in Form sogenannter Injektoren mit Pulverbehältern verbunden sind. Auf­ grund der häufig langen Wege der Pulverpartikel durch die Schläuche kann es zu Beschädi­ gungen der Pulverpartikel und zur Entmischung des Grundspektrums kommen. Ferner können die Pulverpartikel miteinander reagieren und Konglomerate aufgrund von Anbackungen un­ tereinander bilden. Dies führt zu sogenannten "Stippen" auf der Oberfläche der zu beschich­ tenden Werkstücke.

Der lange Weg des Pulvers zwischen dem Pulverförderer und der Applikationseinrichtung erschwert überdies eine genaue Dosierung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pulverbeschichtungsanlage für Beschichtun­ gen höchster Qualität zu schaffen, bei denen die genannten Nachteile, nämlich Beschädigun­ gen und Anbackungen der Pulverpartikel bei der Förderung zwischen Pulverbehälter und Ab­ gabedüsen der Applikationseinrichtung vermieden sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient Patentanspruch 1.

Aufgrund der Minimierung des Förderweges werden die Pulverpartikel nicht oder nur in er­ heblich geringerem Ausmaß beschädigt, und Entmischungen sowie schädliche Anbackungen finden nicht statt. Das Pulver wird somit gleichmäßig in unentmischter Qualität aus den Ab­ gabedüsen abgegeben, so daß es zu keinen "Stippen" oder sonstigen Oberflächenfehlern der Beschichtung kommt.

Zur Verwirklichung der minimalen Pulverförderwege ist bei einer konstruktiven Weiterbil­ dung der Erfindung vorgesehen, daß Applikationseinrichtung, Pulverförderer und Pulverbe­ hälter zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn in einer solchen Einheit die Applikationseinrichtungen und der Pulverbehälter in vertikaler Ausrichtung übereinander angeordnet sind und der Pul­ verförderweg ebenfalls vertikal bis zur Abgabedüse verläuft und daraus vertikal ausgesprüht wird. Der Pulverförderweg ist bei dieser Anordnung geradlinig, d. h. frei von jeglicher Um­ lenkung, welche zu den genannten Entmischungen oder Anbackungen beitragen könnte.

Um eine optimale Einstellung mindestens einzelner Abgabedüsen der Applikationseinrich­ tungen bezüglich der zu beschichtenden Werkstückoberflächen erreichen zu können, sind die Abgabedüsen schwenkeinstellbar, insbesondere in normal zu einer zu beschichtenden Werk­ stückoberfläche liegenden Ebenen, angeordnet, wobei diese Ebenen beispielsweise in Förder­ richtung der Werkstücke ausgerichtet sein können.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Von beson­ derer Bedeutung ist dabei die Ausgestaltung nach Anspruch 11, die auch ohne die Merkmale der Erfindung nach den Ansprüchen 1 bis 10 von Bedeutung ist.

Anstelle einer vertikalen Anordnung der Applikationseinrichtungen sind auch andere Anord­ nungen möglich, z. B. eine horizontale Anordnung der Applikationsgeräte, wobei dann die Pulverbehälter entweder oberhalb oder unterhalb der Applikationsgeräte anzuordnen wären.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungs­ beispiel mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt und

Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt durch eine Pulverbeschichtungsanlage gemäß der Er­ findung;

Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt durch eine Pulverbeschichtungsanlage für eine Auto­ karosserie;

Fig. 4 einen Teil-Querschnitt durch die Pulverbeschichtungsanlage nach Fig. 3; und

Fig. 5 eine Abwandlung der Pulverbeschichtungsanlage nach Fig. 3.

Eine Kabine enthaltend eine Pulverbeschichtungsanlage nach der Erfindung ist in ein Oberteil 2 und ein Unterteil 4 horizontal unterteilt. Das Oberteil 2 hängt beispielsweise an einer Ge­ bäudedecke, während das Unterteil 4 an dem nicht gezeigten Boden des Gebäudes abgestützt ist. Der Boden der Kabine ist von einem gesonderten horizontalen Förderband 3 gebildet, das überschüssiges Pulver aus der Kabine zu einer Rückgewinnung austrägt und Begehbarkeit der Kabine ermöglicht, wie an sich bekannt.

Zwischen Oberteil 2 und Unterteil 4 sind miteinander fluchtende horizontale Spalte 6, 8 frei­ gelassen, durch welche hindurch sich die seitlichen Befestigungen eines horizontalen Endlos­ förderbandes hindurch erstrecken und jeweils über zu den Kabinenwänden parallele und daran oder an Gebäudewänden abgestützte Schienen 16, 18 in Richtung senkrecht zur Zeichenebene und in Fig. 2 gesehen in Richtung des Pfeiles F beweglich geführt sind.

Das Förderband 14 hat zwischen seinen beiden seitlichen Befestigungen bzw. Kanten 10, 12 einen Mittelteil 13 mit Aufhängevorrichtungen, an denen Werkstücke W mit horizontaler Flä­ chenausdehnung, wie Bleche, in horizontaler Lage aufgehängt sind, so daß ihre zu beschich­ tenden Flächen 15 nach unten weisen.

Unterhalb des Förderbandes 14 sind in Förderrichtung F im Abstand voneinander zwei insge­ samt mit den Bezugszeichen 20, 21 bezeichnete Einheiten mit Applikationsgeräten 22, Pul­ verförderer (nicht gezeigt) und Pulverbehältern 24 vorgesehen. Dabei sind die Applikations­ geräte 22 vertikal oberhalb des jeweiligen Pulverbehälters 24 angeordnet und mit ihren Abga­ bedüsen 23 vertikal in Richtung gegen die zu beschichtenden Unterseiten 15 der Werkstücke W gerichtet. Die Applikationsgeräte 22 jeder Einheit 20, 21 bilden je eine in Reihe quer zur Förderrichtung F angeordnete Batterie mit einem einzigen gemeinsamen Pulverbehälter 24, wobei von jedem Applikationsgerät 22 ein Pulverförderrohr 25 vertikal ausgerichtet auf die zugehörige Abgabedüse 23 nach unten in das Pulver 26 des jeweiligen Pulverbehälters 24 hineintaucht.

Sämtliche Applikationsgeräte 22 einer Einheit 20 oder 21 sind mit einer das Anhaften von herabfallenden Pulver vermeidenden Verkleidung 21 versehen.

Wie Fig. 1 zeigt, sind die Applikationsgeräte 22 der in Förderrichtung F ersten Einheit 20 in seitlicher Richtung versetzt zu den Applikationsgeräten 22 der zweiten Einheit 21 angeordnet, und zwar gerade so, daß ein Applikationsgerät der zweiten Einheit 21 jeweils in der Mitte des Abstandes a zwischen zwei Applikationsgeräten der ersten Einheit 20 zu liegen kommt.

Aus Fig. 1 geht ferner hervor, daß die Einheiten 20, 21 individuell in Querrichtung zur För­ derrichtung F längs des Pfeiles T oszillierend mit einer Geschwindigkeit in der Größenord­ nung von 0,1 bis 0,5 m/s hin- und herbeweglich sind, um eine gleichmäßige Beschichtung zu erzielen. Ein vertikaler Doppelpfeil H deutet eine Justierbeweglichkeit der Einheiten 20, 21 in vertikaler Richtung zum Einstellen des vertikalen Abstandes y der Abgabedüsen 23 von den zu beschichtenden Werkstückoberflächen an.

Ferner ist aus Fig. 1 ersichtlich, daß die Einheit 20 oder 21 in Richtung des Pfeiles R parallel zum Pfeil T aus der Kabine 2, 4 in eine Reinigungsposition herausfahrbar sind.

Die Pulverbehälter 24 sind durch seitlich angeordnete Pulvertanks 30, 32 mit Pulver versorg­ bar, und zwar der Pulverbehälter 24 der ersten Einheit 20 mit rückgewonnenem Kreislaufpul­ ver aus dem Tank 30 und der Pulverbehälter 24 der zweiten Einheit 21 mit Frischpulver aus dem Tank 32. Durch Beschichten zuerst mit rückgewonnenem Pulver und anschließend mit Frischpulver wird höchste Beschichtungsqualität erreicht.

Außer den genannten Bauelementen können in jeder Einheit 20, 21 ein oder mehrere Senso­ ren, z. B. Ultraschall-Sensoren 33, zum Erfassen des Pulverniveaus im jeweiligen Pulverbe­ hälter sowie Steuermodule 35 zur Steuerung der Förderluftmenge vorgesehen sein.

Die Pulverförderer sind in üblicher Weise als Injektoren ausgebildet und hier weder näher gezeigt noch beschrieben.

Aus den Zeichnungen, insbesondere aus Fig. 2, ist ersichtlich, daß aufgrund der Nähe des Pulvers 26 zur jeweiligen Applikationseinrichtung 22 der Pulverförderweg x zwischen dem Pulver in dem Pulverbehälter 24 und der Abgabedüse 23 jedes Applikationsgerätes minimal und frei von Umlenkungen gehalten ist. Dies gewährleistet, daß eine Verschlechterung des Pulvers infolge von Beschädigungen oder Anbacken von Pulverpartikeln aneinander vermie­ den oder zumindest minimiert ist, so daß eine Pulverbeschichtung höchster Qualität erzeugbar ist.

Gemäß Fig. 2 sind die Abgabedüsen 23 in der Zeichenebene, das heißt in einer normal zu den Werkstücken in Förderrichtung verlaufenden Ebene, um auf 180° begrenzte Schwenk­ winkel z in Anpassung an die Kontur der zu beschichtenden Werkstückoberfläche schwenk­ einstellbar. Die Schwenkeinstellung ist vorzugsweise für jede Abgabedüse individuell so steuerbar, daß die Abgabedüsen beim Vorbeifahren der Werkstücke stets in optimaler Sprüh­ stellung zur Werkstückoberfläche gebracht werden. Selbstverständlich kann die Schwenkein­ stellbarkeit auch in anderen Ebenen, zum Beispiel in quer zur Förderrichtung F verlaufenden Ebenen vorgesehen werden und auf einzelne Abgabedüsen 23 beschränkt sein, zum Beispiel auf in Fig. 1 jeweils außen angeordnete Düsen der Batterie 20.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen Pulverbeschichtungsanlagen gemäß der Erfindung zum Beschich­ ten von Autokarosserien 40, die hängend durch eine nicht gezeichnete Kabine in Pfeilrichtung F mittels einer Fördervorrichtung 14 gefördert werden. Gleiche oder gleichwirkende Teile sind in der folgenden Beschreibung der Einfachheit halber mit gleichen Bezugszeichen belegt wie in den Fig. 1 und 2 und nicht nochmals beschrieben.

Die Autokarosserien werden bei der Ausführung der Erfindung nach den Fig. 3 und 4 hängend über Arme 41 und bei der Ausführung nach Fig. 5 stehend mittels Stützen 42 von der Fördervorrichtung 14 durch die Kabine mitgenommen; sonst sind beide Ausführungen gleich.

Die Einheiten 20; 21 zur Applikation von Pulver sind so aufgebaut, wie anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben, und auch hier mit den Bezugszahlen 20, 21 belegt, wobei jedoch die über der Karosserieunterseite angeordneten Einheiten mit der Bezugszahl 20 und die unterhalb der Oberseite der Karosserie 40 angeordneten Einheiten mit der Bezugszahl 21 belegt sind. Diese Einheiten sind zu Gruppen mit jeweils mehreren Applikationsgeräten 22 und je einem Pulver­ behälter 24 zusammengefaßt, wie dies Fig. 4 zeigt.

Beide Einheiten 20 und 21 sind gemäß Fig. 4 in Querrichtung T oszillierend beweglich, wie dies anhand der Fig. 1 erläutert ist. Außerdem sind die gesamte Einheit 21 oder einzelne Applikationsgeräte 22 davon in Richtung H vertikal zur Karosserie und um begrenzte Winkel z so gesteuert, daß jederzeit ein optimaler Abstand y' zwischen der Einheit 21 und der zu be­ schichtenden Fahrzeugkarosserie automatisch eingehalten werden kann. Die Einheiten 21 bewegen sich demnach relativ zur Oberseite der Autokarosserie 40 deren Kontur in Vertikal­ richtung folgend auf den in den Fig. 3 und 5 gestrichelt eingezeichneten Bahnen a.

Im Gegensatz zu den Einheiten 21 brauchen die Einheiten 20 in vertikaler Richtung und in Schwenkrichtung nicht beweglich zu sein, weil die optimale Lage der Applikationsgeräte 22 zur Unterseite der Autokarosserie 40 im wesentlichen konstant bleibt. Hierdurch wird die ho­ rizontale Bahn b der Applikationsgeräte oberhalb des Karosseriebodens verständlich.

Im Querschnitt gemäß Fig. 4 sind zusätzliche seitliche Applikationsgeräte 43 dargestellt, welche ebenfalls die Förderbewegung F nicht mitmachen, jedoch um begrenzte Winkel s be­ züglich der Karosserie 40 schwenkbar sind, um auch hier stets eine optimale Lage der Appli­ kationsgeräte 43 bezüglich der Seitenwände der Karosserie zu gewährleisten.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

Claims (13)

1. Pulverbeschichtungsanlage mit mindestens einer Applikationseinrichtung (22) mit Abgabedüse (23), der Beschichtungspulver mittels eines Pulverförderers aus einem Pulverbehälter (24) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulver­ förderweg (x) zwischen Pulverbehälter und Abgabedüse der Applikationseinrichtung kürzestmöglich bemessen ist.

2. Pulverbeschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Applikationseinrichtung (22) und der Pulverbehälter (24) in vertikaler Ausrichtung übereinander angeordnet sind und der Pulverförderweg (x) ebenfalls vertikal ohne Umlenkung des Pulvers (27) geradlinig bis zur Abgabedüse verläuft.

3. Pulverbeschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Applikationseinrichtung (22), Pulverförderer und Pulverbehälter (24) in einer bauli­ chen Einheit (20; 21) zusammengefaßt sind.

4. Pulverbeschichtungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (20; 21) parallel zu einem beschichtenden Werkstück (W) oszillierend beweg­ bar ist (Pfeil T), um eine gleichmäßige Pulververteilung und damit eine gleichmäßige Beschichtungsstärke zu erzielen.

5. Pulverbeschichtungsanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (20; 21) oder Abgabedüsen einer Batterie von mehreren Einheiten normal zu einem zu beschichtenden Werkstück (W) justierbewegbar (Pfeil H) sind, um den Abstand (y) der Abgabedüse(n) (23) von der Werkstückoberfläche auf einen Optimalwert einzustellen.

6. Pulverbeschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine erste Einheit (20) mindestens eine erste Batterie von mehreren, in Reihe quer zur Förderbewegung (F) von Werkstücken (W) mit Abstand (a) vonein­ ander angeordneten Applikationseinrichtungen (22) aufweist.

7. Pulverbeschichtungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Einheit (21) mit einer zweiten Batterie von Applikationseinrichtungen (22) in Förderrichtung (F) hinter der ersten Einheit (20) angeordnet ist, wobei die erste Einheit (20) rückgewonnenes Pulver und die zweite Einheit (21) Frischpulver ver­ sprüht.

8. Pulverbeschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die oder jede Einheit (20; 21) mit einer Pulverablagerungen vermei­ denden Verkleidung (29) ausgestattet ist.

9. Pulverbeschichtungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Verkleidung (29) ein geringer Überdruck herrscht.

10. Pulverbeschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die oder jede Einheit (20; 21) aus einer Arbeitsposition in eine Rei­ nigungsposition horizontal verfahrbar ist (Pfeil R).

11. Pulverbeschichtungsanlage, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Pulverbeschichtung in einer Kabine (2, 4) stattfindet, welche die Applikationsein­ richtung(en) (22), Pulverbehälter (24) und Pulverförderer enthält und durch welche zu beschichtende Werkstücke (W) hindurchgefördert werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kabine horizontal in ein Oberteil (2) und ein Unterteil (4) unter­ teilt ist, zwischen denen horizontal fluchtende Spalte (6, 8) zum Durchlassen der bei­ den seitlichen Befestigungen (10, 12) eines horizontalen Endlosförderers (14) vorge­ sehen sind, wobei diese Kanten außerhalb der Kabine längs ortsfesten Schienen (16, 18) mitgenommen werden.

12. Pulverbeschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens einzelne Applikationsgeräte (23; 43) um begrenzte Schwenkwinkel (z; s) schwenkeinstellbar sind.

13. Pulverbeschichtungsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Applikationsgeräte (23; 43) in einer normal zu einer zu beschichtenden Werk­ stückoberfläche liegenden Ebene schwenkeinstellbar sind, die insbesondere in Förder­ richtung der Werkstücke oder quer dazu ausgerichtet ist.