DE2252736C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Transport von Pulverlacken - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transport von Pulverlacken durch vorzugsweise Ringleitungen, wobei an diese eine beliebige Anzahl von Pulverlack verbrauchenden Sprühorganen angeschlossen sind und eine Vorrichtung, enthaltend ein Fließbett mit einem porösen Boden, zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, bei Großlackieranlagen mit flüssigen Lackprodukten so zu verfahren, daß man das Lackmaterial von einem Großbehälter ausgehend über eine Ringleitung den Verbrauchern, z. B. den Beschichtungselementen, zuführt und ständig im Kreis pumpt.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß das Lackmaterial nicht durch mehrfaches Umfüllen verunreinigt werden kann und darüber hinaus eine wesentlich höhere Wirtschaftlichkeit infolge geringerer Lohnintensität erreicht wird.

Neuerdings ist ein Verfahren entwickelt worden, bei welchem keine flüssigen Lackmaterialien, beispielsweise durch Preßluft, luftlos oder elektrostatisch aufgeladen appliziert werden, sondern bei dem Lack in Pulverform elektrostatisch aufgeladen auf das Werkstück aufgesnrüht und anschließend durch thermische Behandlung zu einem gleichmäßigen Film verschmolzen wird. (W. A. Riese, »Löserfreie Anstrichsysteme« (1967), S. 325/326).

Dieser Prozeß, das sog. elektrostatische Pulversprühverfahren (EPS-Verfahren), läßt sich mit vielen thermoplastischen und duroplastischen Pulverlacken durchführen. Bei seiner Übertragung in die Großtechnik aber, wo, wie in der Automobilindustrie, sehr große Stückzahlen zu beschichten sind, wird das EPS-Verfahren insofern problematisch, als man bis heute noch kein geeignetes Transportsystem, durch welches der Pulverlack von einem zentralen Silo kontinuierlich zu den verbrauchenden Sprühorganen gefördert wird, gefunden hat.

Es ist ein Verfahren bekannt, bei welchem aus einem Pulverlacksilo durch Vibration absatzweise das Pulvermaterial in Leitungen eingebracht und dort durch einen Preßluftstoß bis zu 100 m Entfernung in ein Vorratsgefäß für das Sprühorgan gefördert wird [Journal Oberflächen-Technik, Nr. 9 (September 1972), S. 36], jedoch ist ein solches System sehr aufwendig und störanfällig, so daß dieser diskontinuierliche Prozeß bisher noch nicht in der Großtechnik Eingang finden konnte.

Aus der US-PS 31 00 724 ist ferner ein Verfahren zur Behandlung von metallischen Oberflächen bekannt, wobei unter Behandlung z. B. Sandstrahlen, Aufbringen von Schmiermitteln, einer Dispersion von Polytetrafluorethylen oder von Metallen zu verstehen ist. Hierbei wird das zur Behandlung verwendete Pulver-Luft-Gemisch in den Sprühorganen mit zusätzlicher Luft vermischt und auf die zu behandelnden Gegenstände aufgeschleudert. Durch diese Maßnahme soll eine sehr hohe Geschwindigkeit erreicht werden.

Diese hohe Geschwindigkeit hat zur Folge, daß die Partikeln infolge Reibung die Düse mit über 300⁰C verlassen und geschmolzen oder teilweise geschmolzen auf das Werkstück auftreffen.

Dieses Verfahren hat Ähnlichkeit mit dem Flammspritzen.

Die US-PS 36 96 780 betrifft ferner eine Vorrichtung zur partiellen Beschichtung von Rotoren bzw. Kollektoren für Elektromotoren, wobei nicht beschichtete Teile gekühlt werden.

Bevor das Pulver versprüht wird, wird dieses jedoch zwischengelagert.

Die DT-PS 12 73 412 beschreibt eine pneumatische Fördervorrichtung bei der ein Pulver-Luft-Gemisch in einer Leitung gefördert wird. Hierbei wird das zu fördernde Gut in einem Vorratsbehälter gelagert und über eine Schleuse an eine Ringförderleitung angeschlossen. Durch ein Fördergebläse wird die Förderluft geliefert, mit deren Hilfe das Pulver aus dem ruhenden Zustand in die Ringleitung gefördert wird.

Gemäß DT-PS 12 53 148 wird das Pulver mittels durch einen porösen Boden zugeführte Luft aufgelokkert und in der Schwebe gehalten und anschließend in die Förderleitung überführt, wobei der Anfangsabschnitt der Förderleitung als Ejektor ausgebildet ist. Wesentlich ist jedoch, daß der Ejektor in der oberen Behälierkammer angeordnet ist und zwar so, daß er und die Düse von dem auf dem porösen Boden lagernden staubförmigen Gut frei bleibt.

Nachteilig ist bei dieser Fördervorrichtung, daß keine hohe Pulverkonzentration erreicht wird, die erforderlich wäre, um die Pulver verbrauchenden Organe ausreichend mit Pulver zu versorgen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese

Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren zur kontinuierlichen Beschickung der Sprühorgane mit Pulverlacken, vorzugsweise über Ringleitir.igen. ähnlich wie von der Flüssiglaekierung her bekannt, auch für Pulverlacke zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäO dadurch gelost, daß man den Pulverlack in einem unier Druck siehenden Fließbett in Schwebe hält und aus diesem durch einen im Kreis geführten Luftstrom mittels eines Injektors eine Pulver-Luft-Mischung herauszieht, sie durch Ringleitungen den Pulverlack verbrauchenden Spruhorganen ohne Zwischenlagerung direkt zuführt und den nicht verbrauchten Anteil kontinuierlich im Kreislauf dem Fließbett wieder zuführt.

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen ,, Verfahrens vorgeschlagene, ein Fließbett mit einem porösen Boden enthaltende Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine im Fließbett mit porösem Boden angeordnete Injektordüse, einem Niveauregler, einem Gebläse zur Führung der Luft über eine Ringleitung, einem Kreislaufgebläse zur Führung des Pulver-Luft-Gemisches durch eine weitere Ringleitung, an welche die Pulverlack verbrauchenden Sprühorgane angeschlossen sind, Zyklonenabscheider, in welchen der Pulverlack aus dem Luftstrom abgeschieden und über Leitungen sowie die Sammelleitung dem Fließbett wiederum zugeführt wird, einem Windkessel, der durch einen Kompressor über das Filter mit komprimierter und staubfreier Luft versorgt wird, einem Regelventil, welches über das Manometer gesteuert wird, und einer Doppelkegelschleuse, die durch den im Fließbett angeordneten Niveauregler gesteuert wird und Pulver aus dem Silo über eine Leitung dem Fließbett intermittierend wieder zuführt, und einem Dreiwegeventil, das den Luftstrom, gegebenenfalls über den ^ Bypass, zur weiteren Ringleitung führt.

Die Erfindung hat insbesondere den Vorteil, daß eine kontinuierliche Zufuhr von Pulver zu Pulver verbrauchenden Organen, z. B. Spritzpistolen, möglich ist, ohne daß das Pulver zwischengelagert werden muß. Da das Pulver ständig in Schwebe gehalten wird, tritt keine Fnimiscliung zwischen Pulver und Pigment ein. F.s wird permanent ein kolloidales System, bestehend aus Tragergas (Luft) als Dispersionsmittel und Pulverlack als disperse Phase, aufrechterhalten. Dieses System ist maßgebend zur Erzielung der einwandfreien Pulverlackierungen wie sie mit der Erfindung erreicht werden.

Im Gegensatz zum Stande der Technik, z.B. nach DTPS 12 53 148, wird bei der Erfindung der Injektor inmitten des Pulver Wirbelbettes angeordnet, was den Vorteil hat, daß eine höhere Pulverkonzentration erreicht wird, die entsprechend hoch ist, um die Pulver verbrauchenden Organe, z. B. Pulverlack-Pistolen, so mit Pulver zu versorgen, daß beispielsweise eine ausreichend starke Kunststoffbeschichuing erzielt wird.

Weitere Unterschiede bestehen darin, daß in DT-PS 12 53 148 dem als Ejektor bzw. als Injektor ausgebildeten Anfangsabschnitt der Förderleitung eine Düse gegenüber angeordnet (siehe Fig. 5) und daß in der oberen Behälterkammer ein weiterer Dnickluftan- f,₀ Schluß zur Zufuhr zusätzlicher Luft angebracht ist.

Im Gegensatz hierzu wird bei der Erfindung die durch den porösen Boden gepreßte Luft im Kreislauf geführt. Dieser Luftkreislauf ist unabhängig von der in den Injektor eintretenden Luft, die mit Hilfe des Kreislaufgebläses zugeführt wird.

Durch die sinnvolle Anordnung der einzelnen Bestandteile wird bei der vorgeschlagenen Vorrichtung ein kontinuierlicher Betrieb aufrechterhalten, der praktisch keiner Wartung bedarf.

Die Erfindung und eine zur Durchführung der Erfindung geeignete Vorrichtung ist schematisch und beispielsweise in dem folgenden Ausführungsbeispiel und der Zeichnung näher beschrieben.

Ausführungsbeispie!

In einem unter eine/n Druck von 3 atü stehenden Fließbett 1, in welchem der Pulverlack durch die vom Gebläse 2 durch den porösen Boden 3 gepreßte Luft, die über die Ringleitung 4 nach Durchströmen der Pulverschicht im Kreis geführt und in Schwebe gehalten wird, wird durch den Injektor 5. in welchem die aus dem Kreislaufgebläse 6 kommende Luft eingeblasen wird. Pulver herausgezogen und in die Ringleitung 7 eingeblasen. Von der Ringleitung 7 werden die Sprühorgane 8a, 8/1. 8c und Sd mit einer unter Druck stehenden Pulver-Luft-Mischung ständig versorgt. Die unverbrauchte Pulver-Luft-Mischung wird sodann den Abscheidezyklonen 9a und °>b zugeführt, in welchen das Pulver vom Luftstrom getrennt und über die Leitungen 10a und 10/) sowie über die Sammelleitung Vl wiederum in das Fließbett 1 zurückgeführt wird.

Die in den Abseheidezyklonen vom Pulver befreite Luft wird über die Ringleitung 7 dem Kreislaufgebläse 6 wiederum zugeführt.

Wenn durch die Sprühorgane 8,1 bis 8</ das Pulver-Luft Gemisch verbraucht wird, strömt die äquivalente Menge Luft aus dem unter einem Druck von 5 atü stehenden Windkessel 12 über das durch das Manometer 21 gesteuerte Regelventil 14 über Leitung 22 in die Ringleitung 7 vor dem Umlaufgebläse nach.

Der Windkessel 12 wird durch den Kompressor 13 mit komprimierter Luft versorgt, die mit Hilfe des Filters 20 von Staub und Feuchtigkeit befreit wurde. Wenn im Fließbett 1 der Pulverspiegel 15,7 infolge Pulververbratichs in den Sprühorganen 8,-i bis 8rfauf das Niveau 15b abfällt, wird über den Minimum/Maximum Kontakt des Niveaureglers 16 die Doppelkegelschleust' 17 so lange geöffnet, bis aus dem Pulverlacksilo 18 eine entsprechende Menge, die zur Erreichung des Niveaus 15a erforderlich ist, über Leitung 19 in das Fließbett 1 nachfließt.

Vor Farbwechsel oder bei Schichtende wird die durch die Ringleitung 7 geführte Kreislaufluft durch das Dreiwegeventil 23 auf Bypass 24 geschaltet vind so das gesamte System pulverlackfrei geblasen.

Das unter 3 aiii stehende Pulver-Luft-Gemiseh in Ringleitung 7 strömt mit einer Geschwindigkeit von 40 m/sec und enthält ca. 50 kg Pulverlack/ni'.

Hierzu 1 Blau Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Transport von Pulverlacken durch vorzugsweise Ringleitungen, wobei an diese eine beliebige Anzahl von Pulverlack verbrauchenden Sprühorganen angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß man den Pulverlack in einem unter Druck stehenden Fließbett in Schwebe hält und aus diesem durch einen im Kreis geführten Luftstrom mittels eines Injektors eine Pulver-Luft-Mischung herauszieht, sie durch Ringleitungen den Pulverlack verbrauchenden Sprühorganen ohne Zwischenlagerung direkt zuführt und den nicht verbrauchten Anteil kontinuierlich im Kreislauf dem Fließbett wieder zuführt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, enthaltend ein Fließbett mit einem porösen Boden, gekennzeichnet durch eine im Fließbett (1) mit porösem Boden (3) angeordnete Injektordüse (5), einem Niveauregler (16), einem Gebläse (2) zur Führung der Luft über eine Ringleitung (4), einem Kreislaufgebläse (6) zur Führung des Pulver-Luft-Gemisches durch eine weitere Ringleitung (7), an welche die Pulverlack verbrauchenden Sprühorgane (8a; 8ö; 8c,- 8d) angeschlossen sind, Zyklonenabscheider (9a und 9b), in welchen der Pulverlack aus dem Luftstrom abgeschieden und über Leitungen (10a und XOb) sowie die Sammelleitung (11) dem Fließbett (1) wiederum zugeführt wird, einem Windkessel (12), der durch einen Kompressor (13) über das Filier (20) mit komprimierter und staubfreier Luft versorgt wird, einem Regelventil (14), welches über das Manometer (21) gesteuert wird, und einer Doppelkegelschleuse (17), die durch den im Fließbett angeordneten Niveauregler (16) gesteuert wird und Pulver aus dem Silo (18) über eine Leitung (19) dem Fließbett intermittierend wieder zuführt und einem Dreiwegeventil (23), das den Luftstrom, gegebenenfalls über den Bypass (24), zur weiteren Ringleitung (7) führt.