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Pulver-Rückgewinnungseinrichtung bei Anlagen für elektrostatische
Pulverbeschichtung Die Erfindung betrifft eine PulverRückgewinnungseinrichtung bei
Anlagen für elektrostatische Pulverbeschichtung. Bei derartigen Anlagen für elektrostatische
Pulverbeschkhtung (z. B. Kunststoffpulver oder Emaillepulver) besteht das Problem
einer möglichst vollständigen Rückgewinnung des beim elektrostatischen Beschichten
nicht verbrauchten Pulvers.
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Das gilt vor allem für Anlagen, bei denen mit Kunststoffpulver beschichtet
wird, weil der Preis des zur Anwendung kommenden Kunststoffpulvers außerordentlich
hoch ist.
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Bisher hat man die Pulver-Rückgewinnung unter Anwendung von Filtern
zu lösen versucht, durch die man das aus der Beschichtungskabine abgesaugte Pulver-Luft-Gemisch
hindurchgeführt hat. Hierbei ergab sich die Notwendigkeit, die verwendeten
Filtertucher
häufig abzurütteln, zumeist zwei- bis dreimal in der Stunde; hierfür mußte Jeweils
die ganze Anlage stillgesetzt werden. Wurde das Abrütteln der Filtertücher nicht
häufig genug vorgenommen, so ergaben sich Verstopfungen.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Pulver-Rückgewinnungseinrichtung
für die in Rede stehenden elektrostatischen Pulverbeschichtungsanlagen zu schaffen,
die bei Vermeidung der Nachteile der bisher bekannten Einrichtungen eine einwandfreie
kontinuierliche Pulver-Rückgewinnung ermöglicht, und zwar ohne daß hierbei zu irgendeiner
Zeit ein Stillsetzen der Anlage erforderlich wäre. Mit anderen Worten, die Erfindung
will eine kontinuierliche Pulver-Rückgewinnung mit selbsttätiger Wiedereinspeisung
des zurückgewonnenen Pulvers in den Produktionsvorgang erreichen.
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Hierzu zeichnet sich die Pulver-Rückgewinnungseinrichtung nach der
Erfindung aus durch die Kombination folgender Merkmale: a) Zur Rückgewinnung ist
ein an sich bekannter Drehströmungs-Entstauber vorgesehen; b) der Drehströmungs-Entstauberweist
im unteren Bereich einen Pulver-Vorratsbehälter und einen Anbau mit einer Nachfüllöffnung
auf; c) der Boden des Pulver-Vorratsbehälters besteht aus einer luftdurchlässigen
Platte mit einer unteren Schalenabdichtung, wobei in dem Raum zwischen luftdurchlässiger
Platte und unterer Schalenabdichtung ein Luftpolster mit geringem Luftüberdruck
erzeugt
wird; d) in den Pulver-Vorratsbehälter ragt eine durch dessen Boden geführte und
mit Preßluft beaufschlagte Tnjektordüse, oberhalb deren sich die oeffnung einer
ein Pulver-Luft-Gemisch aufnehmenden Förderleitung befindet.
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Die erfindungsgemäße Pulver-Rückgewinnungseinrichtung weist folgende
Vorteile auf: Durch die Anwendung eines an sich bekannte Drehströmungs-Entstaubers
wird eine äußerst wirksame Pulver-Rückgewinnung erreicht, wobei der dem Drehströmungs-Entstauber
anhaftende Vorteil der einfachen und guten Reinigungsmöglichkeit besonders zumal'ragen
kommt. Dadurch, daß der Drehströmungs-Entstauber im unteren Bereich als Pulver-Vorratsbehälter
ausgebildet ist und einen Anbau mit eine0Nschfüllöffnung aufweist, wird die unmittelbare
Rückführung des zurückgewonnenen Pulvers in den Förder- bzw. Beschickungskreislauf
des Beschichtungspulvers erreicht, d. h. der zur Beschichtung vorgesehene Pulver-Vorrat
besteht Jeweils aus einer Mischung des in den Pulver-Vorratsbehälter eingegebenen
oder nachgefüllten Beschichtungspulvers mit dem rückgewonnenen Beschichtungspulver.
Durch die Nachfüllöffnung'kann der Verbrauch an Beschichtungspulver Jeweils ergänzt
werden, so daß das eingefüllte bzw. ergänzte Beschichtungspulver mit dem in den
Vorratsbehälter zurückgewonnenen Beschichtungspulver in einem gemeinsamen kontinuierlichen
Kre's- , lauf über die Beschichtungsstation geführt wird. Das unterhalb der luftdurchlässigen
Bodenplatte des Pulver-Vorratsbehälters erzeugte Luftpolster mit leichtem Überdruck
sorgt dafür, daß das im Pulver-Vorratsbehälter befindliche Pulver sich nicht festsetzen
kann,
sondern ständig in einer Art Schwebezustand gehalten und in Bewegung bleibt. Die
durch den Boden des Pulver-Vorratsbehalters geführte und von unten in diesen hineinragende
InJektordüse, die mit Preßluft beaufschlagt wird, reißt aus dem sich im Pulver-Vorratsbehälter
im Schwebezustand befindlichen Beschichtungspulver einen der Menge bzw. Geschwindigkeit
der durch die InJektordüse zugeführten Luft entsprechenden Anteil an Beschichtungspulver
mit und drückt dieses Pulver-Luft-Gemisch in eine im Abstand oberhalb der InJektordse
befindliche ordnung einer Förderleitung, die zur Beschichtungsstation führt, von
der dann das dort nicht verbrauchte Beschichtungspulver über den Drehströmungs-Entstauber
wieder in den an dessen unterem Ende vorgesehenen Pulver-Vorratsbehälter gelangt.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, daß der Drehströmungs-Entstauber
geteilt ausgeführt und der untere Teil mit dem Pulver-Vorratebehälter entfernbar
bzw. auswechselbar ist.
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Hierdurch wird erreicht; daß ein schneller und einfacher Wechsel von
der einen Farbe zu einer anderen Farbe des Beschichtungspulvers durchgeführt werden
kann, ohne daß die Beschichtungsanlage im übrigen eine Veränderung erfährt. Dieser
leichte Übergang von einer Farbe zur anderen Farbe des Beschichtungspulvers ist
ein für derartige Beschichtungsanlagen durch die Erfindung erstmals erreichter Vorteil.
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In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pulver-Rückgewinnungseinrichtung
ist es vorteilhaft, daß die Injektordüse mit ihrem über den Boden des Vorratsbehälters
überstehenden Kopf
1 strömungsgünstig geformt ist, während die im
Abstand oberhalb derselben liegende oeffnung der Förderleitung von einem einfachen
Rohrende gebildet ist. Es hat sich herausgestellt, daß diese Ausgestaltung ein Zusetzen
der Anlage, d. h. ein Zusammenbacken des Beschichtungspulvers im Bereich der tffnung
der Förderleitung mit Sicherheit vermeidet.
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1 Weiter ist es erfindungsgem&ßvorteilhaft, wenn die InJektordüse
in ihrem Bereich zwischen der luftdurchlässigen Bodenplatte des Pulver-Vorratsbehälters
und der unteren Schalenabdichtung eine oder mehrere Austrittsbohrungen von geringem
Querschnitt aufweist durch die ein kleiner Teil der der InJektordüse zugeführten
Preßluft in den Raum unterhalb der luftdurchlässigen Bodenplatte gelangt und dort
das leichte Luftüberdruck-Polster erzeugt, durch welches das Beschichtungspulver
im Vorratsbehälter in der Schwebe und in Bewegung gehalten wird.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und nachstehend näher beschrieben; in der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematischdübersichtsdarstellung einer Anlage für elektrostatische
Pulverbeschichtung unter Einschaltung der erfindungsgemäßen Pulver-Rückgewinnungseinrichtung;
Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Pulver-R5ckgewinnungseinrichtung;
Fig.
3 einen schematischen Längs schnitt durch den unteren, als Vorratsbehälter mit Nacht:
öffnung ausgebildeten Bereich der erfindungs gemäßen Pulver-RUckgewlnnungseinrlchtung
in vergrÖßertem Maßstab in Verbindung mit einem weiteren Einzelaggregat der Beschichtungsanlage;
Fig. 4 eine Einzelheit "X" aus Fig. 3 in vergrdßertem Maßstab.
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In Fig. 1 ist mit 1 eine Beschichtungskabine beseichnet, in der Gegenstände
mittels einer Pulversprüh-Pistole 2 mit Beschichtungspulver elektrostatisch beschichtet
werden. Mit 3 ist eine Pulver-Rückgewinnungseinrichtung bezeichnet, deren Ausbildung
im einzelnen weiter unten noch näher erläutert werden wird. Die Pulversprth-Pistole
2 ist an ein mit 4 bezeichnetes Elektrostatik-Gerät angeschlossen, dem vorzugsweise,
Jedoch nicht notwendig, eine mit 5 bezeichnete Siebmaschine vorgeschaltet ist. Der
Weg des Beschichtungspulvers ist durch die eingezeichneten Pfeile kenntlich gemacht.
Das Beschichtungspulver gelangt au-s dem unteren Bereich der Rückgewinnungseinrichtung
3 zunächst in die Siebmaschine 5, von dort zum Elektrostatik-Gerät 4 und wird von
diesem der Pulver sprUh-Pistole 2 zugeführt. Derjenige Teil des Beschichtungspulvers,
der in der Beschichtungskabine 1 nicht verbraucht wurde, wird abgesaugt und der
Rückgewinnungseinrichtung 3 zugeführt.
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Der Aufbau der als Ganzes mit 3 bezeichneten Pulver-Rückgewinnungsleinrichtung
wird
aus Fig. 2 und 3 deutlich. Wie zunächst aus Fig. 2 ersichtlich, besteht die Pulver-Rückgewlnnungselnrichtung
3 aus einem Drehstrtmungs-Entstauber, wie er hinsichtlich seines grundsätzlichen
Aufbaues und seiner Wirkungsweise an sich bekannt ist und daher hier keiner Erläuterung
im einzelnen bedarf. Das aus der Beschichtungskabine 1 kommende Pulver-Luft-Gemisch,
welches also das beim Beschichten nicht verbrauchte, überflüssige Beschichtungspulver
enthielt, gelangt, wie durch den Pfeil 6 angegeben, in den Drehströmungs-Entstauber
3, in dessen oberen Teil, wie durch den Pfeil 7 angedeutet, Luft tangential eingeblasen
wird, und zwar mittels in entsprechend geeigneter Weise angeordneter Luftdüsen 8.
Durch die im Gegenstrom zirkulierenden Strömungen 6 bzw. 7 wird bewirkt, daß am
Kopf des Drehströmungs-Entstaubers 3, wie durch den Pfeil 9 angedeutet, Reinluft
aus dem Drehströmungs-Entstauber abgesaugt und nach außen abgeblasen wird. Umgekehrt
bewegt sich das separierte Beschichtungspulver dem Strom der Pfeile 6, 9 entgegen
in Richtung der Pfeile 7, 10 und sammelt sich im unteren Bereich des Drehströmungs-Entstaubers
3 an. Zur Erreichung der gewünschten Strömungen und der einwandfreien Separierung
des Beschichtungspulvers befindet sich in der mittig im zylindrischen Behälter des
Drehströmungs-Entstaubers 3 mündenden öffnung des das Pulver-Luft-Gemisch 6 aufnehmenden
Rohres 11 ein Drallkdrper 12 und weiterhin um das Rohr 11 eine Platte 12, die mit
der Innenwand des zylindrischen Gehäuses einen Ringspalt 13 bildet. Diese ganze
Ausbildung der Pulver-Rückgewinnungseinrichtung entspricht also dem bekannten Prinzip
des Drehströmungs-Entstaubers.
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In Abweichung von den bekannten und üblichen Drehströmungs-Entstaubern
ist im vorliegenden Fall der Drehströmungs-Entstauber 3 in seinem unteren Bereich
mit einem Pulver-Vorratsbehälter 14 und einem Anbau 15 mit einer Nachfüllöffnung
16 versehen. In dem Vorratzbehälter 14 befindet sich ein mit 17 angedeuteter Vorrat
an Beschichtungspulver, der über den Anbau 15 mit der NachfUllöffnung 16 in den
Vorratsbehälter 14 eingefüllt wurde und in gleicher Weise auch ergänzt werden kann.
In den Vorratsbehälter 14 gelangt aber auch das im darüber befindlichen Drehströmungs-Entstauber
3 zurückgewonnene Beschichtungspulver, wie mit dem Pfeil 10 kenntlich gemacht. Das
zurückgewonnene Beschichtungspulver fällt also kontinuierlich in den Vorratsbehälter
14 im unteren Bereich des )9hströmungs-Entstaubers 3 und vermischt sich dort mit
dem vorhandenen bzw. ergänzten Vorrat an Beschichtungspulver.
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Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, besitzt der im unteren Bereich
des Drehströmungs-Entstaubers 3 vorgesehene Pulver-Vorratsbehälter 14 einen Boden,
der von einer luftdurchlässigen Platte 18 aus Metall, Keramik, Kunststoff od. dgl.
gebildet ist.
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Im Abstand unterhalb des luftdurchlässigen Bodens 18 ist eine schalenförmige
Abdichtung 19 vorgesehen, wobei der luftdurchlästige Boden 18 und die Schalenabdichtung
19 miteinander und mit dem Vorratsbehälter 14 bei 20 flanschartig miteinander verbunden
sein können.
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Eine als Ganzes mit 21 bezeichnete Injektordüse ragt von unten her
mit ihrem Kopf 22 zentrisch in den Vorratsbehälter' 14 und
das
darin befindliche Beschichtungspulver 17 hinein. In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel
dient das Mittelstück der InJektordüse 21 zugleich als Distanzstück zwischen der
Bodenplatte 18 und der Schalenabdichtung 19 (vgl. auch Fig. 4). Der sich oberhalb
des Bodens 18 im Innern des Vorratsbehälters 14 befindende Kopf 22 der Injektordüse
21 ist für eine vom Boden 18 zur Spitze des Kopfes 22 hin verlaufende Strömung ausgeformt,
wie bei 23 zu sehen ist. Im Abstand oberhalb des Kopfes 22 der Injektordüse 21 befindet
sich die öffnung 24 einer Förderleitung 25, die im unteren Bereich des Drehströmungs-Entstaubers
3 aus diesem herausgeführt ist und zu der bereits erwähnten Siebmaschi ne 5 geht.
Die im Abstand oberhalb des Kopfes 22 der Injektordüse 21 liegende öffnung 24 der
Förderleitung 25 ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich, von einem einfachen Rohrende gebildet.
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Die Injektordüse 21 wird, wie in Fig. 3 und 4 mit dem Pfeil 26 angedeutet,mit
Preßluft beaufschlagt. Dieser Preßluftstrom reißt bei seinem Austritt aus dem Kopf
22 der Injektordüse 21 aus dem Pulver-Vorrat 17 im Vorratsbehälter 14 einen seiner
Geschwindigkeit entsprechenden Anteil an Beschichtungspulver mit, wie in Fig. 3
durch die Pfeile 27 angedeutet, und drückt dieses Pulver-Luft-Gemisch in die im
Abstand oberhalb des Kopfes 22 der Injektordüse 21 befindliche öffnung 24 der Förderleitung
25.
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Es hat sich herausgestellt, daß die bei 23 angedeutete strömung günstige
Formgebung des Kopfes 22 der Injektordüse 21 unterhalb der als einfaches Rohrende
ausgebildeten öffnung 24 für ein Mitreißen des Pulvers im Sinne der Pfeile 27 besonders
günstig ist, weil sich auf diese Weise ein Stau im Bereichgder öffnung 24
bzw.
ein Zusetzen derselben mit Sicherheit vermeiden läßt.
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Der zwischen dem luftdurchlässigen Boden 18 und der unteren Schalenabdthtung
19 befindliche Mitteilteil der Injektordüse 21 ist, wie vor allem aus Fig. 4 ersichtlich,mit
einer oder mehreren, quer verlaufenden Luft-Austrittsbohrungen 28 versehen, die
einen relativ kleinen Querschnitt haben und von der Hauptbohrung der Düse 21 abzweigen.
Auf diese Weise wird erreicht, daß ein kleinerer Teil der der Injektordüse 21 zugeführten
Preßluft aus den Austrittsbohrungen 28 in den mit 30 bezeichneten Raum zwischen
dem luftdurchlässigen Boden 18 und der unteren Schalenabdichtung 19 gelangt und
dort ein Luftpolster mit leichtem Überdruck bildet. Dieses Luftüberdruck-Polster
im Raum 30 unterhalb des luftdurchlässigen Bodens 18 bewirkt, daß standig Luft in
Richtung der Pfeile 31 durch die Fläche der luftdurchlässigen Bodenplatte 18 nach
oben in den Pulver-Vorratsbehälter 14 aufsteigt und durch den Beschichtungspulver-Vorrat
17 hindurchgeht. Hierdurch wird nicht, daß der Beschichtungspulver-Vorrat 17 gleichsam
in der Schwebe und in Bewegung gehalten wird und damit ständig fließfähig bleibt.
Die Aufrechterhaltung der Fließfähigkeit ist Voraussetzung dafür, daß die Injektordüse
21 in der geschilderten Weise wirken und ein Pulver-Luft-Gemisch ip die Förderleitung
25 drücken kann.
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Das in die Förderleitung 25 gedruckte Pulver-Luft-Gemisch aus dem
Vorratsbehälter 14 gelangt, wie oben zu Fig. 1 bereits erwähnt, in die als Ganzes
mit 5 bezeichnete Siebmaschine, wie sie in Fig. 3 oben schematisch angedeutet ist.
Dieser Siebmaschine 5
ist zweckmäßig ein Zyklon 32 vorgeschaltet,
in dem das Pulver-Luft-Gemisch in seine Einzelbestandteile separiert wird, wobei
die abgehende Luft über eine Leitung 33 wieder in die von der Beschichtungskabine
kommende und in den Drehstrdmungs-Entstauber 3 geführte Leitung 11 einmündet und
so deren Absaugwirkung in Bezug auf das in der Beschichtungskabine 1 nicht verbrauchte
Beschichtungspulver verstärkt. Das im Zyklon 32 von der Luft getrennte Beschichtungspulver
durchlEuft dann die Siebmaschine und tritt aus dieser, wie durch den Pfeil 34 angedeutet,
aus undgelangt dann zum Elektrostatik-Ger&t ii und von dort dann zur Pulversprüh-Pistole
2.
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Wie aus Vorstehendem ersichtlich, wird mit der erfindungsgemäßen Pulver-Rückgewinnungseinrichtung
eine kontinuierliche Pulver-Rückgewinnung in einem geschlossenen Versorgungskreis
erreicht, ohne daß für die Rückgewinnung des nicht verbrauchten Beschichtungspulvers
oder für die Neubeschickung bzw. ergänzende Beschickung der Anlage mit Beschichtungspulver
diese zu irgendeinem Zeitpunkt stillgesetzt zu werden braucht. Es ist lediglich
erforderlich, die Menge des im System befindlichen Beschichtungspulvers zu überwachen,
was beispielsweise in einfacher Weise vermittels der Nachfüllöffnung 16 erfolgen
kann.
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Wie in Fig. 1 und 2 bei 35 angedeutet, ist der Drehströmungs-Entstauber
3 vorteilhaft geteilt ausgeführt, d. h. er besteht aus einem unteren und einem oberen
Teil, die beide miteinander lösbar verbunden sind. Ist, wie in Fig. 1 dargestellt,
der obere Teil des Drehströmungs-Entstaubers 3 mittels eines Traggestelles
36
gehalten, so ist es ohne weiteres möglich, den unteren Teil des DrehstrOmungs-Entstaubers
mit dem Pulver-Vorratsbehälter 14 ganz zu entfernen und durch ein anderes, in genau
gleicher Weise ausgebildetes unteres Teil zu ersetzen. Dieses zweite, dritte, vierte
usw. Unterteil des Drehströmungs-Entstaubers 3 kann Jeweils ein Beschichtungspulver
anderer Beschaffenheit und/oder anderer Farbe enthalten, so daß es auf diese Weise
sehr einfach und leicht möglich ist, in der Beschichtungsanlage die Farbe des Beschichtungspulvers
und/oder dessen Beschaffenheit durch ein anderes Pulver zu ersetzen. Die gleiche
Beschichtungsanlage kann damit wahlweise mit von der Farbe und/oder Beschaffenheit
her unterschiedlichen Beschichtungspulvern gefahren werden.
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Die Die vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte
Vorri-chtung ist, wie ohne weiteres erkennbar, in konstruktiven Einzelheiten in
vielfältiger Weise modifizierbar, ohne daß hierdurch der Gegenstand der Erfindung,
wie er durch die nachfolgenden Ansprüche umrissen ist, verlassen wird.