DE2419925A1

DE2419925A1 - Pulverspritzkabine

Info

Publication number: DE2419925A1
Application number: DE2419925A
Authority: DE
Inventors: Frank Rombach; Cornelis N Venlet
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1973-04-26
Filing date: 1974-04-25
Publication date: 1974-11-07
Also published as: AU6824374A; ZA742645B; BE814186A; US3814002A; FR2227060B1; IT1010082B; FR2227060A1; DK141038C; GB1469945A; ES425709A1; SE419178B; JPS574381B2; JPS5013429A; DK141038B; CA1035943A

Description

NORDSON CORPORATION, Jackson Street, Amtierst, Ohio

Pulverspritzkabine

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum elektrostatischen Beschichten von Werkstückoberflachen mit trokkenen pulverisierten oder staubförmigen Materialien, insbesondere eine verbesserte Spritzkabine in der pulverisierte oder staubförmige Materialien auf Werkstückegespritzt werden.

Das Staubspritzen von Werkstücken ist ein übliches komi. rzielles Verfahren zum Beschichten oder Lackieren von Werkstücken ohne konventionelle Lösungsmittel oder flüssige Farbträger. Das Pulver wird dadurch auf das Werkstück aufgebracht, das sehr kleine Pulverpartikel, üblicherweise in der Größenordnung von 10 bis 80/um, von einem Luftstrom niedrigen Druckes, mitg.erissen werden und dieser Strom mit einer elektrosta- ■ tischen Spritzpistole gegen das Werkstück gerichtet wire. An der Mündung der Spritzpistole wird auf das Pulver eine elektrische Ladung hoher Spannung aufgebracht, die bewirkt, daß sich die Palverpartikel zu dem geerdeten Werkstück bewegen und an diesem haften

409845/0362

bleiben. Anschließend wird die Pulvers chi ent in einem Ofen aufgeheizt und auf das Werkstück aufgeschmolzen.

Eine Eigenschaft des elektrostatischen Pulverspritzens ist, daß ein hoher Prozentsatz der gesamten gespritzten Pulvermenge nicht an dem Werkstück haften bleibt, so daß hohe Spritzverluste entstehen. Die SpritzVerluste sind so groß, daß bei der kommerziellen Anwendung der Pulverspritztechnik das Spritzgerät mit einem Pulverrückgewinnungssystem ausgerüstet sein muß. Üblicherweise besteht das Rückgewinnungssystem aus einer Spritzkabine, in der das Pulver auf das Werkstück gespritzt wird, und einem Absaugesystem, das alle Spritzverluste au; der Spritzkabine abzieht.

Ein übliches Problem der dem Stand der Technik gemäßen kommerziellen elektrostatischen Pulverspritzsysteme sind die Unbequemlichkeiten und die Verzögerung, die mit einem Wechsel der Pulverzusammensetzung oder der Pulverfarbe verbunden sind. Bei einem solchen Wechsel muß das gesamte Pulverspritzsystem einschließlich der Kabine und des Rückgewinnungssystems von dem alten pulverisierten Material gereinigt werden, bevor das neue gespritzt werden kann. Bei der Spritzkabine ist dies eine zeitraubende und teuere Arbeit, bei der üblicherweise ein manuelles Staubsaugen der Seiten- und Boden- ' wände der Kabine erforderlich ist, um die Oberflächen der Kabine von elektrostatisch geladenen und dadurch anhaftendem Pulver zu reinigen. Selbst eine geringe Menge in der Kabine zurückgelassenen Pulvers kann die nachfolgende Produktion ruinieren, wenn sie mit einem Pulver anderer Farbe oder anderer Zusammensetzung gemischt wird.

Ein anderer Nachteil der dem Stand der' Technik gemässen elektrostatischen Sprühsysteme ist, daß durch die Ablagerung pulverisierten Materials in der Kabine,ins-

409845/0362

besondere am Boden der Kabine, ein Sicherheitsproblem entsteht. Diese Ablagerungen sind eine potentielle Gesundheits-, Feuer- oder Explosions-Gefahr.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine verbesserte, sich selbst reinigende Pulverspritzkabine vorzuschlagen, in der die meisten ihrer Oberflächen frei von Pulver bleiben, so daß sie bei einem Pulverwechsel nie manuell gereinigt werden müssen. Ferner soll die erfindungsgemäße Spritzkabine keine Oberflächen besitzen, auf der sich die Sicherheit gefährdende Ablagerungen bilden könnten,

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Spritzkabine gelöst, in der an allen Oberflächen, an denen Pulver anhaften oder sich ansammeln könnte, ein Hochgeschwindigkeitsluftstrom entlang geführt wird«, Insbesondere wird erfindungsgemäß der zur Rückgewinnung der Spritzverluste erforderliche Saugluftstrom verwendet, um Luftströme hoher Geschwindigkeit entlang der inneren Oberfläche der Kabine zu erzeugen, an denen sich andernfalls Pulver ablagern könnte.

Zur Erzeugung der Luftströme hoher Geschwindigkeit, während gleichzeitig die Luftströme in der Kabine und um das Werkstück auf niedriger Geschwindigkeit gehalten werden, um auf das Werkstück aufgebrachtes Pulver nicht zu verwirbeln oder wieder abzutragen, ist erfindungsgemäß der Boden der Kabine mit mehreren Trögen und jeder Trog mit Luftströme hoher Geschwindigkeit erzeugenden Leitblechen ausgerüstet. Bei einer bevorzugen Ausführungsform der Erfindung besitzt jeder Trog einen weitgehend W-förmigen Querschnitt und ist mit einem Leitblech in Form eines umgekehrten V ausgerüstet. Flansche an den unteren Kanten des Leitbleches bilden verengte Strömungskanäle, die die gesamte aus der Kabine abgesaugte Luft passieren muß. Beim Durch-

409845/0362

tritt der Luft durch diese verengten Strömungskanäle werden Luftströme hoher Geschwindigkeit erzeugt, die Pulver von den Seiten und den Böden der Tröge waschen bzw. entfernen. Um die Entfernung von Pulver von den Böden der Tröge zu begünstigen, sind die Strömungskanäle an den tiefsten Bodenstellen der Tröge stoßfrei gekrümmt, um den Luftstrom hoher Geschwindigkeit so zu führen, daß er an der tiefsten Stelle der Strömungskanäle Wirbel bildet, die Pulver mitnehmen, das andernfalls ausfallen und in den Böden der Strömungskanäle Ablagerungen bilden würde.

Ferner sind die die Luftströme hoher Geschwindigkeit erzeugenden Strömungskanäle erfindungsgemäß einstellbar. Dadurch läßt sich die Geschwindigkeit der Luftströrae entlang der Seitenwände der Tröge einstellen und verändern. Zu diesem Zweck ruhen die die Strömungskanäle bildenden Flansche der Leitbleche auf sich durch die Seitenwände der Tröge erstreckenden Stellschrauben. Durch die Änderung der Länge des in den Trog hineinragenden Endes der Stellschrauben läßt sich die Breite des Strömungskanales und damit die Geschwindigkeit der Luftströme über die Innenwände des Troges verändern.

Ferner ist erfindungsgemäß der Boden der Spritzkabine in einzelne separate Tröge unterteilt und die Luftströme jedes separaten Teiles sind relativ zueinander so eingestellt, daß jeder separate Teil durch die durch ihn strömende Luft von Pulver freigeströmt wird. Zur Einstellung der Luftströme relativ zueinander sind erfindungsgemäß mehrere Lochplatten vorgesehen, die über die Tröge mit dem Absaugesystem verbindende Öffnungen in den Böden der Tröge passen. Die Lochplatten besitzen Löcher verschiedener Größe, so daß durch eine Änderung

409845/0362

der Lochgröße zwischen einzelnen Teilen des Troges eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Strömungsmenge durch Jeden Teil "möglich ist; dadurch ist es möglich, durch jeden einzelnen Teil die zu.seiner wirksamen Reinigung erforderliche Luftmenge, strömen zu lassen.

Ferner werden erfindungsgemäß ϊη einem den Boden der Kabine mit einem Pulverruckgewinnungssystem verbindenden Abluftsammler selbstreinigende Strömungsmuster erzeugt. Es hat sich gezeigt, daß der die einzelnen'Bodenteile der Tröge der Kabine mit dem Pulverruckgewinnungssystem verbindende Sammler oft als Strömungsfalle wirkt, in der sich Pulver anhäuft, bis es schließlich wieder aufgewirbelt wird. Ab und zu löst sich dieses abgelagerte Pulver aus dem Sammler ab, oft nach einem Färb- oder Materialwechsel. Um diese Ablagerungen zu verhindern, ist die erfindungsgemäße Spritzkabine mit einem Hauptsammler ausgerüstet, der mit den einzelnen Teilen der Tröge im Boden der Kabine durch einzelne Leitungen oder Schläuche verbunden ist; jede dieser Leitungen bläst von der Luftströmung getragenes Pulver derart in tangen-tialer Richtung in den Sammler ein, daß sich in dem Sammler eine Wirbelströmung ausbildet. Die Wirbelströmung entfernt Pulver von den Innenwänden des Sammlers und hält sie so frei von Ablagerungen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform ausführlich beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer mit einer Ausführungsform der Erfindung ausgerüsteten Pulverspritzkabine;

Fig. 2 einen Schnitt 2-2 gemäß Fig. 1;

409845/0362

Fig. 3 einen Schnitt 3-3 gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Teiles des Bodens der Kabine gemäß Fig. 1;

Fig. 5 eine pei .pektivische Explosionsdarstellung eines Teiles des Bodenteiles gemäß Fig. 4;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Vakuumanschlußes an die Kabine gemäß Fig. 1;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines mit der Ausführungs-Lorm gemäß Fig. 1. der Erfindung ausgerüsteten Pulverspritzsystemes.

Figur 1 und 7 zeigt eine mit einer Ausführungsform der Erfindung ausgerüstete Spritzkabine 10. Die Kabine 10 ist in konventioneller Art in einem elektrostatischen Pulverspritzsystem 5 eingesetzt, das mit einem Pulverrückgewinnungssystem zum Rückgewinnen und Wiederaufbereiten der Spritzverluste ausgerüstet ist. Das elektrostatische Spritzsystem 5 besitzt gemäß Fig. 7 elektrostatische Spritzpistolen 11 und 12, die von einem Luftstrom getragenes Pulver gegen ein in der Kabine 10 an Förderhaken 14 aufgehängtes Werkstück 13 strahlen. Die Partikelgröße des Pulvers liegt üblicherweise im Bereich von 10 bis 00 /um. Beim Austritt des Pulvers aus den Spritzpistolen 11 und 12 wird eine elektrische Ladung hoher Spannung auf die Partikel aufgebracht, so daß sie zu dem geerdeten Werkstück 13 vordringen und an diesem haften bleiben. Anschließend wird das mit Pulver beschichtete Werkstück 13 aus der Kabine in einen Ofen gefördet; in dem Ofen wird das Werkstück aufgeheizt, so daß die pulverisierten Partikel auf das Werkstück 13 aufgeschmolzen v/erden.

409845/0362

Eine Eigenschaft des elektrostatischen Sprühsystemes ist, daß ein großer Anteil der von den Spritzpistolen 11 und 12 ausgestrahlten Partikel nicht zu dem Werkstück 13 vordringt sondern zu Spritzverlusten führen, die aus der Kalbine 10 durch Leitungen 17 in einen Abluftsamraler 18 und anschließend in ein Rückgewinnungssystem abgesaugt werden. Gemäß Fig. 7 besitzt das Pulverrückgewinnungssystem eine konventionelle Rückgewinnungseinheit 19, in der die aus der Kabine 10 abgesaugte Luft durch Filter 20 in einen Abluftventilator 21 eintritt. Der Abluftventilator 21 fördert die Luft durch einen Schalldämpfer 22 in die Atmosphäre. Beim Passieren der Filter 20 fällt das von der Luft mitgeführte Pulver auf den Boden der Rückgewinnungseinheit 19» hier wird es in einem konventionellen Wirbelbett 25 fluidisiert. Aus dem Wirbelbett, 25 wird das Pulver von einer Pumpe 26 durch eine Leitung 28 zu einem konventionellen Sieb 27 gefördert. Von dem Sieb 27 gelangt das von allen Fremdpartikeln, z.B. Staub, Schmutz o.dgl., die evtl. von dem Abluftstrom mitgenommen wurden, gereinigte, rückgewonnene Pulver in ein zweites Wirbelbett 23. Aus dem zweiten Wirbelbett 23 wird das saubere Pulver von einer Pumpe 24 wieder den Spritzpistolen 11 und 12 zugeführt.

Das Pulverrückgewinnungssystem 5 gemäß Fig.. 7 ist im Gegensatz zur Kabine 10, den Leitungen 17 und dem Sammler 18 eine dem Stand der Technik gemäße Konstruktion und nicht Gegenstand der Erfindung. Es ist hier nur beschrieben worden, um die Funktion der Erfindung leichter verständlich zu machen.

Gemäß Fig. 1 und 3 besteht die Kabine 10 aus einem Paar einander gegenüberliegender Seitenwände 30 und 31» einem Paar einander gegenüber liegender Stirnwände 32 und 33, einer Decke 34 und einem Boden 35. Die Stirnwände 32 und

409845/0362

33 und die Decke 34 bilden einen Längsschlitz, durch den an Forderhaken 14 hängende Werkstücke 13 bewegt v/erden. Wenn die an den Förderhaken 14 hängenden Werkstücke 13 die Kabine 10 durchlaufen, passieren sie in Öffnungen 33 und 39 der Seiten wände 30 und 31 angeordne^! Spritzpistolen 11 und 12. Die bevorzugte Ausführungsform gemäß Fig. 1 besitzt in jeder Seitenwand 30 und 31 drei Fenster 38 und 39; in jedem der Fenster 3& und 39 ist eine Spritzpistole 11 und 12 angeordnet.

Der Boden 35 der Kabine 10 bildet zwei lange parallele Tröge 40 und 41. Die Tröge 40 und 41 erstrecken sich zwischen den Stirnwänden 32 und 33 über die gesamte Länge der Kabine 10. Jeder Trog 40 und 41 ist von einem Trennwandpaar 43 und 44 in drei Teile gleicher Länge unterteilt. Die Trennwände 43 und 44 erstrecken sich quer zwischen den Seitenwänden 30 und 31« Bei der bevorzugten Ausführungsform besitzt der Querschnitt der Trennwände 43 und 44 die Form eines umgekehrten V, dessen Schenkel in einem Winkel von ungefähr 15 bis 30 ° gegen die Vertikale geneigt sind. Die Trennwände 34 und 44 sind mit dieser neigung ausgerüstet, um die an ihren Oberflächen anhaftende Menge elektrostatisch geladener Partikel zu minimieren.

Gemäß Fig. 2 besitzt jeder Trog 40 und 41 einen weitgehend W-förmigen Querschnitt; jeder Trog 40 und 41 wird von einem Paar nach innen abwärts geneigter Seitenwände 47 und 48 gebildet; sie sind durch ein Paar nach innen aufwärts geneigter Wände 49 und 50 miteinander verbunden. Die Seitenwände sind in einem Winkel Alpha von ungefähr 35 ° gegenüber der Vertikalen geneigt. Die Wände 49 und 50 sind in einem Winkel Beta von ungefähr 50 ° relativ zur Vertikalen geneigt. Bei der bevorzugten Ausführungsform besitzt die Verbindungsstelle zwischen den Seitenwänden 47 und 48

409845/0362

, ι

und den Wänden 49 "bzw. 50 am Boden einen Krümmungsradius von ungefähr 6 mm, so daß, wie später ausführlich beschrieben, ein stoßfreier Strömungsweg gebildet wird.

In jedem der drei Teile jedes Troges 40 und 41 ist ein lösbares Leitblech 52, 53, 54, 55, 56 und 57 angeordnet. Die Leitbleche sind einander alle identisch, daher wird nur ein Leitblech 52 ausführlich beschrieben.

Der Querschnitt jedes Leitbleches 52 besitzt weitgehend die Form eines umgekehrten V mit Seitenwänden 59 und 60; am Scheitel bilden die Seitenwände 59 und 60 einen eingeschlossenen Winkel von ungefähr 65 °. Die Stirnkanten 61 des Leitbleches 52 sind so geschnitten, daß der Neigung der Trennwände 43 und 44 angepaßt sind und dicht an den geneigten Seiten der Trennwände 43 und 44 anliegen.

An ihrem unteren Ende besitzt jede Leitblechwand 59 und 60 einen nach innen gerichteten Plansch 63 und 64. Die . Flansch 63 und 64 erstrecken sich von den Leitblechwänden 59 und 60 parallel zu den Seitenwänden 47 und 48 des Troges nach unten. Die Flansche 63 und 64 bilden zusammen mit den Seitenwänden 47 und 48 jedes Troges 40 und 41 Strömungskanäle 65 und 66 für die durch Öffnungen 70, 71, 72, 73, 74, 75 im Boden der Trogteile in die Leitungen 17 und anschließend in das Rückgewinnungssystem abgesaugte Luft. Die Strömungskanäle 65 und 66 sind relativ eng (bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzen sie eine Breite w von 6 mm), so daiB der Luftstrom beim Passieren der Kanäle 65 und 66 eine hohe Geschwindigkeit annimmt. Der Luftstrom hoher Geschwindigkeit wird dann von den Flanschen 63 und 64 und den Seitenwänden 47 und 48 abwärts über die Innenfläche der Seitenwände 47 und 48 geführt. Der Luftstrom hoher Geschwindigkeit wäscht Pulver von den unteren Innenseiten 67 und 63 der Seitßnwände 47 und 48 und von

40984 5/0362

den abgerundeten Kanälen 45 und 46 am Boden des Troges, an denen sich andernfalls normalerweise Pulver ablagern v/ürde. Durch den Einsatz der Leitbleche 52 bis 57 werden die Oberflächen, die ohne Leitbleche normalerweise mit Pulverpartikeln am Boden der Kanäle 45 und 46 manchmal bis zu einer Dicke von mehreren Zentimetern, bedeckt sind, durch den Luftstrom hoher Geschwindigkeit sauber gefegt.

Bei der bevorzugten Ausführungsfora sind die Leitbleche 52 bis 57 derart einstellbar in den Trögen 40 und 41 angeordnet, daß sich die Breite der Kanäle 65 und 66 und damit die Geschwindigkeit des die Kanäle passierenden Luftstromes einstellen und steuern läßt. Die Einstellung erfolgt durch vier in Gewindelächern jeder Seitenwand 47 und 4o eingeschraubte Stellschrauben 40, an denen die Plansche 63 und 64 der Leitbleche- 52 bis 57 anliegen. Es hat sich gezeigt, daß bei der bevorzugten Ausführungsforiii der Erfindung die optimale Geschwindigkeit 65 und 66 in den Kanälen ungefähr.40 m/s; es hat sich jedoch ferner gezeigt, daß Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich von 25 bis 50 m/s wirksam sind.

Die Leitbleche 52 bis 57 sind vorzugsweise an ihrer Oberkante mit angeschweißten oder auf andere Weise befestigten Handgriffen 31 ausgerüstet, so daß sie sich leicht aus dem Trog herausheben lassen. Das Herausheben der Leitbleche ist .erforderlich, um, wie später beschrieben, den Luftstrom durch jeden Teil des Troges relativ zu jedem anderen Trogteil einstellen zu können. Die Leitbleche sind ferner ausbaubar, um bei einem Wechsel der Farbe oder des Materials des in dem System verwendeten Pulvers die Böden der Tröge vollständig reinigen zu können.

Gemäß Fig. 2 und 5 sind in einigem Abstand über dem Boden der Kanäle 45 und 46 Blenden 70 bis 75 im Boden jedes Trogteiles angeordnet. Bei einer bevorzugten Aus-

409845/0362

führungsform der Erfindung ist die untere Kante der Blenden in einem Abstand D von ungefähr 20 mm über dem Boden der Kanäle 45 und 46 angeordent. Es hat sich gezeigt, daß diese Anordnung der Blenden optimal ist für eine gute Reinigung der Innenflächen des Troges und einen maximalen Pulverrückgewinn aus der Kabine. Die durch das Durchströmen aller Abluft durch die Kanäle 65 und erzeugten Luftströme hoher Geschwindigkeit strömen gemäß der Pfeile 85 und 86 abwärts über die Seitenwände 47 und 48 der Tröge 40 und 41, über den Boden der Kanäle 45 und 46 und ;vieder aufwärts über die Wände 49 und 50, um in die Blenden 70 bis 75 einzutreten. Diese Luftströme hoher Geschwindigkeit erzeugen dann unter dem Leitblech 52 einen turbulenten Luftstrom, der alles Pulver von der Unterseite der Leitbleche mitreißt;

Zur optimalen Reinigung der Oberflächen der Kabine mit der zur Verfügung stehenden Luftmenge ist es oft erforderlich, in einem Teil unter den Leitblechen 52 bis 57 einen Luftstrom größerer Menge einzustellen als in einem anderen Teil. Wenn z.B. an einem Ende der Kabine eine automatische Spritzpistole und an dem anderen Ende eine manuelle Spritzpistole eingesetzt ist, ist in dem Bereich, in dem von der automatischen Spritzpistole die ' größere Pulvermenge aufgebracht wird, ein größerer Abluftstrom erforderlich. Es ist daher wünschenswert, daß sich in den einzelnen Teilen der Tröge 40 und 41 unter den Leitblechen 52 bis 57 relativ zueinander unterschiedliche Mengenströme der Abluft einstellen lassen. Zu diesei !weck sind vorzugsweise mehrere Stellplatten 90 mit Öffnungen 91 unterschiedlicher Größe einsetzbar, um die Blenden 70 bis 75 im Boden jedes Trogteiles abzudecken. Die Platten 90 sind vorzugsweise derart winklig ausgeführt, daß sie über die Innenfläche der Wände 49 und 50 im Boden jedes Troges passen und an dieser anliegen.

409845/0362

Jede Platte 90 besitzt eine öffnung 91; die öffnung 91 kann relativ zur Öffnung im benachbarten Trogteil die gleiche oder eine unterschiedliche Größe besitzen. Durch die änderung der Größe der öffnung über jeder Blende bis 75 ist es möglich, die aus jedem Trogteil abgesaugten Luftmengen relativ zueinander und dadurch die Luftströmung in der Kabine so einzustellen, daß eine maximale Ausnutzung der zur Verfugung stehenden Abluft sichergestellt ist.

Gemäß Fig. 6 besitzt die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ferner einen mit einer der Stellplatten 93 verbundenen Vakuumschlauch 94. Der Vakuumschlauch 94 ist in einer Öffnung 95 der Platte 93 befestigt. Die Platte 93 läßt sich auf jede der Blenden 70 bis 75 aufsetzen, so daß das Vakuum des Rückgewinnungssystems zur Säuberung der Seitenwände der Kabine zur Verfügung steht. Um diese "Staubsaugeeinrichtung¹¹ zu benutzen, muß nur die Platte 93 auf eine der Blenden 70 bis 75 aufgesetzt und so viele der anderen Blenden 70 bis 75 mit Platten ohne Öffnung abgedeckt werden, daß das gewünschte Vakuum an der Blende der Platte 93 zur Verfügung steht; eine an dem Schlauch 94 befestigte Düse 96 wird dann über die zu säubernde Oberfläche geführt.

Solange der Abluftventilator 21 gemäß Fig. 7 in Betrieb ist, wird Luft aus der Kabine 10 abwärts durch die von den Leitblechen gebildeten Kanäle 65 und 66 in die Leitungen 17 gesaugt. Die Leitungen 17 führen die Abluft mit den mitgeführten Spritzverlusten zu einem Abluftsammler 18. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Durchflußkapazität des Abluftsammlers 18 gleich oder geringfügig größer als die Gesamtdurchflußkapazität der sechs Leitungen 17,die den Sammler 18 mit den Blenden 70 bis 75 im Boden der Teile der Tröge 40 und 41 verbinden. Es ist zu beachten, daß der Abluftsamm-

409845/0362

ι (

ler 18 gemäß Fig. 3 an einer Seite der Kabine 10 in einem nennenswerten Abstand von den am kürzesten mit ihm verbundenen Blenden 74 und 75 angeordnet ist.

Gemäß Fig. 2 münden alle Leitungen 17 relativ zum kreisförmigen Querschnitt des Abluftsammlers 18 tangential in diesen ein. Es hat sich geze'igt, daß diese tangentiale Einmündung der Leitungen 17 in den Abluftsammler '18 in diesem eine Wirbelströmung erzeugt, die sich von der Einmündungsstelle der Leitungen 17 in den Sammler 18 bis zu 10 bis 15 κ fortsetzt; die Wirbelströmung verhindert die Ablagerung von Pulver an der Innenseite des Sammlers 18. Wenn die Abluft nicht tangential in den Sammler eingeführt wird, treten Pulverablagerungen neben den Mündungen der Leitungen 17 in den Sammler 18 auf.

Um das System gemäß Fig. 7 in Betrieb zu setzen, wird der Abluftventilator 21 gestartet, um Luft aus der Spritzkabine 10 abwärts durch die Tröge 40 und 41 in die Blenden 70 bis 75 am Boden der Tröge abzusaugen. Die Luft wird dann durch die Leitungen 17 in den Sammler 18 und anschließend in den Filter 19 gesaugt. Aus dem Filter 10 wird die Luft von dem Ventilator 21 abgesaugt und durch einen Schalldämpfer 22 in die Atmosphäre ausgestoßen. Pulver mit einer Partikelgröße von 10 bis 80 /um wird in das Wirbelbett 23 eingefüllt und die Pumpe 24 gestartet. Die Pumpe 24 fördert Pulver mitführende Luft zu den elektrostatischen Spritzpistolen 11 und Die Spritzpistolen 11 und 12 strahlen elektrostatische geladene Partikel auf ein in der Kabine 10 enthaltenes Werkstück 13. Die elektrostatisch geladenen Partikel wandern auf das elektrisch geerdete Werkstück 13» ein großer Anteil des von den Spritzpistolen 1.1 und 12 ausgestrahlten pulverisierten Materials bleibt jedoch nicht an dem Werkstück 13 hängen und wird so zu Spritzverlusten.

409845/0362

Die Spritzverluste werden mit der Abluft abwärts in die Tröge 40 und 41 abgesaugt, ^ie Abluftmenge ist durch die Förderkapazität des Abluftventilators 21 bestimmt; bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt sie ungefähr 1,0 rr/s. Die Abluft strömt dann abwärts durch die Verengungen der zwischen den Innenwänden 47 und 48 der Tröge und den Flanschen 63 und 64 der Leitbleche gebildeten Kanäle 65 und 66. Bei der bevorzugten Ausführungsform erreicht der Abluftstrom beim Passieren der Kanäle 65 und 66 eine Geschwindigkeit von ungefähr 40 m/h. Beim Austritt aus den Kanälen 65 und 66 bildet die Abluft einen Luftstrom hoher Geschwindigkeit, der das Pulver von den Innenflächen 73 und 74 am Boden der Tröge abwäscht und alles Pulver aus den Kanälen 45 und 46 am Boden der Tröge aufnimmt und entfernt. Der Abluftstrom erzeugt dann unter den Leitblechen 52 bis 57 eine turbulente Strömung, die das mitgerissene Pulver in dem Luftstrom hält, bis es durch die Blenden 70 bis 75 am Boden jedes Trogteiles in die Leitungen 17 abgesaugt wird. Aus den Leitungen 17 gelangt das von der-Abluft getragene Pulver in den Abluftsammler 13 und anschließend in den Filter 19. Vom Filter 19 fällt das Pulver in das Wirbelbett 25, während die Abluft die Filtersäcke 20 passiert und zum Abluftventilator 21 strömt. Die Pumpe 26 fördert anschließend das Pulver aus dem Wirbelbett 25 über das Sieb 27 in das Wirbelbett 23, aus dem es wieder den Spritzpistolen 11 und 12 zugeführt wird.

Die beschriebene Ausführungsform der Erfindung läßt sich auf zahlreiche Arten modifizieren, so sind z.B. Systeme mit anderen Mengenströmen und anderen Strömungsgeschwindigkeiten möglich.

Die Erfindungbestett also im wesentlichen in einer sich selbst reinigenden, die Rückgewinnung von pulverisiertem Spritzmaterial ermöglichenden elektrostatischen

409845/0362

Pulverspritzkabine. Die Spritzkabine besitzt einen in Tröge unterteilten Boden; jeder Trog ist individuell durch einen Schlauch und einen Sammler mit einem Pulverrückgewinnungssystem verbunden. In jedem Trog ist ein Leitblech derart angeordnet, daß ein entlang der Seitenwände des Troges strömender Luftstrom hoher Geschwindigkeit erzeugt und unter dem Leitblech eine Turbulenzkammer gebildet wird, so daß Pulver von den Seitenwänden und dem Boden des Troges gewaschen und aus der Turbulenzkammer in das Rückgewinnungssystem gespült wird. Die Leitbleche sind in den Bodentrögen derart einstellbar, daß sich mit ihrer Hilfe die Geschwindigkeit der Luftströmung entlang der Seitenwände des Troges einstellen und verändern läßt; die Größe der den Trog mit dem Rückgewinnungssystem verbindenden Öffnungen ist derart einstellbar, daß sich das System strömungsmäßig ausgleichen läßt, um die Reinigungswirkung der Abluftströme zu maximieren.

409845/0362

Claims

24I9S25

Ansprüche

1-. !Spritzkabine zum Beschichten von Werkstücken mit pul- ^-^verisiertem Material und zum Rückgewinnen von überschüssigem pulverisiertem Material bzw. Spritzverlusten gekennzeichnet durch Seitenwinde (30, 31), Stirnwände (32, 33) und einen Boden (35), v/obei mindestens eine Seitenwand (30, 31) mit einer Öffnung (38, 39) für eine in den Innenraum der Spritzkabine (10) gerichtete Spritzpistole (11, 12) ausgerüstet ist, und v/obei der Boden (35) mit einer den Innenraum der Spritzkabine (10) mit einem Pulverrückgewinnungssystem (17, 18, 19, 20, 21, 22; 25, 26, 27, 28) verbindenden Öffnung (70 bis 75) ausgerüstet ist; durch mindestens einen oben weitgehend offenen, von dem Boden (35) gebildeten Trog (40, 41) mit abwärts nach innen geneigten Seitenwänden (47, 48); durch Einrichtungen (52 bis 57) zum Erzeugen eines entlang der Seitenwände (47, 48) des Troges (40, 41) abwärts gerichteten Luftstromes hoher Geschwindigkeit zum Entfernen von pulverisierten Material von den Seitenwänden (47,48); und durch ein die Einrichtungen (52 bis 57) zur Erzeugung des Luftstromes hoher Geschwindigkeit bildendes, in dem Trog (40, 41) angeordnetes Leitblech (52 bis 57) und mit weitgehend aufwärts nach innen geneigten Seitenwänden (59, 60) und mit derart mit Abstand von,jedoch dicht an den Innenseiten der Seitenwände (47, 43) des Troges (40, 41) angeordneten unteren Kanten (63, 64), daß zwischen jeder Unterkante (63, 64} des Leitbleches (52 bis 57) und der zugeordneten Seitenwand (47, 48) ein Ilochgeschwindigkeits-Strömungskanal (65, 66) entsteht.

409845/0362
2. Spritzkabine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Leitbleches (52 bis 57) weitgehend die Form eines umgekehrten V besitzt.
3. Spritzkabine nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (52 bis 57) entlang jeder seiner unteren Kanten (63, 64) mit einem Flansch ausgerüstet ist; und daß sich die Flansche (63,64) weitgehend parallel zu den Seitenwänden (47, 48) des Troges (40, 41) erstrecken, so daß sie den Luftstrom hoher Geschwindigkeit parallel zu den Seitenwänden (47, 48) des Troges (10) durch die Strömungskanäle (65, 66) richten.
4. Spritzkabine nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (52 bis 57) mit einem Handgriff (81) ausgerüstet ist, so daß es tragbar und zum Reinigen der Spritzkabine (10) aus dem Trog (40, 41) ausbaubar ist.
5. Spritzkabine nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet,daß der Trog (40, 41) einen weitgehend W-förmigen Querschnitt besitzt, so daß an seinem Boden ein Paar weitgehend paralleler Kanäle (45, 46) entsteht; und daß jeder Kanal (45, 46) an seinem Boden derart abgerundet ist, daß ein stoßfreier, gekrümmter Strömungsweg für einen entlang der inneren Oberfläche der Seitenwände (47, 48) des Troges (40,

41) abwärts gerichteten Luftstrom hoher Geschwindigkeit entsteht.
6. Spritzkabine nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (70 bis 75) im Boden (35) der Spritzkabine (10·) zv/ischen den beiden Bodenkanälen (45, 46) des Troges (40, 41) angeordnet ist;

409845/0362

und daß die Unifangskante der öffnung (70 bis 75) in einem bestimmten Abstand- oberhalb des Bodens jedes Kanales (45, 46) angeordnet ist.
7. Spritzkabine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Einriciitungen (80) zum Einstellen der Geschwindigkeit des Luftstromes in den Strömungskanälen (65, 66).
8. Spritzkabine nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (35) der Spritzkabine (10) mit mehreren den Innenraum der Spritzkabine (10) mit dem Pulverrückgewinnungssystem (17 bis 22; 25 bis 28) verbindenden Öffnungen (70 bis 75) ausgerüstet ist; daß die Spritzkabine (10) ferner mit einem Abluftsammler (18) mit stetig gekrümmter Innenfläche ausgerüstet ist; daß an dem Abluftsammler (.18) mehrere Eintrittsöffnungen tangential relativ zur gekrümmten Innenfläche des AbluftSammlers (18) angeordnet sind; daß je eine Abluftleitung. (17) je eine der Bodenöffnungen (70 bis 75) mit je einer Eintrittsöffnung des Sammlers (18) verbindet; und daß die Abluftleitungen (17) so bemessen und ausgerichtet sind, daß sie pulverisiertes Material tangential in den Abluftsammler (18) einspeisen.
9. Spritzkabine nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Abluftsammlers (18) kreisförmigen Querschnitt besitzt.
10. Spritzkabine nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Eintritts öffnungen des Abluftsammlers (1ci) kreisförmigen Querschnitt besitzen; und daß der Durchmesser des kreisförmigen Querschnittes der Eintrittsöffnungen nicht größer ist als der halbe Durchmesser des Abluftsammlers (13).

409845/0362
11. Spritzkabine nach einem der Ansprüche 1 Ms 10 dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (35) der Spritzkabine (10) mit mehreren oben offenen Trögen (40, 41) und mehreren Bodenöffnungen (70 bis 75) ausgerüstet ist; daß jede Bodenöffnung (70 bis 75) in einen der Tröge (40, 41) mündet; und daß jeder Trog (40, 41) mit Einrichtungen (90, 91) zum Einstellen des Luftstromes durch die Bodenöffnungen (70 bis 75)

"ausgerüstet ist, so daß sich die durch jede Bodenöffnung (70 bis 75) in das Pulverrückgewinnungssystem (71 bis 22; 25 bis 28) abgesaugte Luftmenge relativ zu der durch jede andere Bodenöffnung (70 bis 75) abgesaugte Luftmenge einstellen läßt.
12. Spritzkabine nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (90, 91) zum Einstellen der Strömungsmenge aus mehreren Stellblechen (90) mit Öffnungen (91) unterschiedlicher Größe bestehen; und daß die Bleche (90) so geformt sind, daß sie über die Bodenöffnungen (70 bis 75) passen.
13. Spritzkabine nach Anspruch 12 gekennzeichnet durch ein Staubsäugeausrüstung (931 94, 95, 96) zum Reinigen der Spritzkabine (10) mit einer mit einer Öffnung (95) ausgerüsteten, und über die Bodenöffnungen (70, 75) passenden Deckplatte (93), mit einem mit seinem einen Ende mit der Öffnung (95) der Deckplatte (93) dicht verbundenen Vakuumschlauch (94) und mit einer mit dem anderen Ende des Vakuumschlauches (94) verbundenen Staubsaugedüse (96).
14. Spritzkabine nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß sich die Geschwindigkeit des Luftstromes in den Strömungskanälen (65, 66) durch Einrichtungen (00) zum Einstellen des Spaltes zwischen den Flanschen (63, 64) der Leitbleche (52 bis 57) und-der Seitenwände (47, 48) der Tröge (40, 41) verändern läßt.

409845/0362

-"20 -

.15. Spritzkabine nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtungen (80) aus in die Seitenwände (47, 48) des Troges (40, 41) eingeschraubten und an den Flanschen (63, 64) der Leitbleche (52 bis 57) anliegenden Schrauben (80) bestehen.

409845/0362

Leerseite