DE2430517A1

DE2430517A1 - Elektrostatische pulver-beschichtungsanlage

Info

Publication number: DE2430517A1
Application number: DE2430517A
Authority: DE
Inventors: Ernst Lehmann; Robert Prinzing
Original assignee: Gema AG
Current assignee: Gema AG
Priority date: 1973-07-19
Filing date: 1974-06-25
Publication date: 1975-02-13
Also published as: US3902455A; ZA744369B; SE418578B; SE7409416L; BR7405943D0; CH562639A5; DE7421645U; ATA563974A; FR2237684B1; DE2430517C3; BE817656A; AT338392B; DE2430517B2; SU572184A3; JPS553976B2; AU7080474A; ES428220A1; FR2237684A1; IT1017266B; JPS5044240A

Description

2S- JUN11974

GEMA AG APPARATEBAU St. Gallen : ' — . (Schweiz)

Elektrostatische. Pulver-Beschichtungsanlage

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Pulver-Beschichtungsanlage, mit einer, die zu beschichtenden Gegenstände aufzunehmen bestimmten Kabine, deren Innenraum an eine Absaugeinrichtung angeschlossen ist, und mit einem Filter, der mit seiner einen Seite einen Teil des Kabineninnenraumes begrenzt und mit seiner andern Seite dem Einlass der Absaugeinrichtung zugekehrt ist.

Aus der französischen Patentschrift No. 1.274.029 ist eine Anlage dieser Art bekannt geworden. Die Anordnung des Filters als Teil der Kabineninnenwand ist durch den Umstand gerechtfertigt, dass dadurch die Totzeiten der Anlage bei einem Wechsel des Beschichtungsmaterials erheblich verringert werden. Dies ist deshalb so_f weil bei einem solchen Wechsel des Beschichtungsmaterials die ganze Anlage gründlich gereinigt werden muss. Bildet nun das

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Filter ein Teil der Kabinenwand, beschränkt sich die Reinigungsarbeit auf den Innenraum der Kabine, bzw. auf den Wechsel des Filters, während die Rohrleitungen, die zur Absaugeinrichtung führen nicht oder nur summarisch gereinigt werden müssen.

Mit dem stationären, einen Teil der Kabineninnenwand bildenden Filter der bekannten Anlage ist indessen nicht viel gewonnen. Erstens lässt dieser mit zunehmender Verstopfung durch überschüssiges Pulver die Wirkung der Absaugeinrichtung im Innern der Kabine abnehmen, was mit einer Verminderung des in der Kabine herrschenden, an sich wünschbaren Unterdruckes einhergeht. Zweitens vermag das Filter der bekannten Anlage das Problem der Rückgewinnung des überschüssigen Pulvers nicht, auf alle Fälle nicht befriedigend zu lösen.

Wenn aber dem Problem der Rückgewinnung des überschüssigen, nicht an den Gegenständen haften gebliebenen Pulvermaterials nicht die grösste Aufmerksamkeit geschenkt wird, verliert die elektrostatische Pulver-Beschichtung erheblich an wirtschaftlichem Interesse.

Bei einer andern bekannten Anlage (Deutsche Offenlegungsschrift No. 2.153.395) ist dagegen dem Problem der Rückgewinnung des überschüssigen Materials besondere Aufmerksamkeit gewidmet worden. Bei dieser Anlage ist der Kabinenboden durch ein Förderband gebildet, das aus dem Innenraum der Kabine heraus durch ein als Abdichtung wirkendes Walzenpaar hindurch in einen Sammelbehälter führt.

Bei dieser letztgenannten Anlage soll sich das überschüssige Pulvermaterial durch sein Eigengewicht auf dem Förderband ablagern, und von diesem dann .in den Sammelbehälter geführt werden. Hingegen

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ist bei dieser Anlage keine Absaugeinrichtung vorgesehen, die den Innenraum der Kabine unter Unterdruck hielte. Geht man aber von der Annahme aus, dass eine solche Absaugeinrichtung in der Regel als Bestandteil zu einer Beschichtungsanlage gehört, müsste bei der zuletzt genannten Anlage die Einlassöffnung der Absaugeinrichtung in einer Seitenwand oder in der Decke der Kabine angeordnet werden, da der Boden,ja durch das Förderband gebildet ist. Dies hätte aber zur Folge, dass sich in der Kabine eine Luftströmung ausbilden würde, die die Ablagerung des überschüssigen Pulvermaterials durch-sein Eigengewicht zumindest störtet Ferner hätte dies zur Folge, dass eine Verseuchung der Absaugeinrichtung mit Pulvermaterial sozusagen unvermeindlich wäre, es sei denn, man würde auch hier ein Filter einbauen, das wiederum bei einem Wechsel des Beschichtungsmaterials besonders gereinigt werden müsste.

Daraus kann man schilessen, dass nach dem bisher bekannt gewordenen Stand der Technik die Reinigungsmöglichkeit der Anlage einerseits und die Möglichkeit der Rückgewinnung von überschüssigem Pulvermaterial andererseits zwei Anforderungen darstellten, von denen nur die eine auf Kosten der anderen zufriedenstellend erfüllt werden konnte. -

Bei diesem Stand der Technik bezweckt nun die Erfindung die Schaffung einer Anlage der eingangs genannten Art, die beiden Anforderungen, nämlich der Reinigung einerseits und jener der Rückgewinnung überschüssiger Pulvermaterials andererseits zu genügen vermag* - ."..-""."..-.-"

Zu diesem Zweck ist die vorgeschlagene Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass dem Filter eine relativ zu diesem bewegte Reinigungseinrichtung zugeordnet ist, welche das auf dem Filter abgelagerte,

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überschüssige Pulver von diesem entfernt und einem an sich bekannten Sammelbehälter zuführt.

Vorzugsweise ist das Filter als waagrechtes, den Boden des Kabinen^· innenraumes bildendes Filterband ausgebildet, das mittels eines Antriebes durch die Kabine ziehbar und an der Reinigungseinrichtung vorbei führbar ist. Wenn die Anlage mit einer Fördervorrichtung ausgerüstet ist, mittels welcher die zu beschichtenden Gegenstände durch die Kabine hindurch gefördert werden, ist es zweckmässig, wenn die Durchlaufrichtung des Filterbandes entgegengesetzt zur F.örderrichtung der Gegenstände ist. Das Filterband kann auch als endlos umlaufendes Filterband ausgebildet sein, dessen eines Trum dem Innenraum der Kabine zugekehrt ist. Zwei im Profil U-förmige Führungsschienen, die mit ihren Schenkel die Seiten- oder Längsränder des Führungsbandes umgreifen, können die Führung des Filterbandes durch die Kabine bilden und zugleich ein Flattern desselben unter der Wirkung der Absaugeinrichtung verhindern, was wiederum eine ungestörte Ablagerung des überschüssigen Pulvermaterials auf dem Filterband gewährleistet.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorgeschlagenen Anlage ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1, einen schematischen Querschnitt durch eine Pulver- Beschichtungsanlage, die im Durchlaufverfahren arbeitet,

Fig. 2, einen schematischen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3, einen Längsschnitt ähnlich jenem der Fig. 2 durch eine Ausführungsform, bei der das Filterband ein endloses, umlaufendes Band ist,

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Pig. 4 und 5 AufführungsVarianten für die' an den Auslauf des Filterbandes anschliessenden Reinigungsvorrichtungen, und

Fig. 6 eine. Draufsicht auf den Boden der Kabine der Fig. 1, 'aus der die Form der Führungen für das Filterband ersichtlich ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage 10 besitzt eine Kabine 11 in der Form eines langgestreckten Tunnels, dessen Decke einen Längsschlitz 12 aufweist, durch weichen das Gehänge, z.B. Haken 13, einer oberhalb der Kabinendecke in einer Hohlschiene 14 geführten Fördereinrichtung 15 sich erstreckt. An den Haken 13 sind die zu beschichtenden Gegenstände 16 aufgehängt. Die eine Seitenwand 17 der Kabine 11 weist ein oder mehrere Fenster 18 auf, durch das sich die Mündung einer Beschichtungs-Pistole 19 erstreckt. Die Beschichtungs-Pistole 19 ist einerseits an eine Spannungsquelle 20 angeschlossen und andererseits an einen Vorratsbehälter 21, in dem, mittels eines Gebläses 22 eine Suspension des Beschichtungspulvers in Luft erzeugt wird, die der Pistole 19 über einen Schlauch 23 zugeführt wird. Spätestens beim Austritt aus der Pistole 19 werden die Pulverteilchen elektrostatisch aufgeladen (die hiezu notwendige Hochspannungsquelle ist vorzugsweise in der Pistole. 19 eingebaut) und werden sodann durch den . über den Haken 13 geerdeten Gegenstand 16 angezogen und bleiben an diesem ■haften. .

Der Boden der Kabine 11 ist doppelwandig ausgeführt, und zwar besteht die dem Inneren der Kabine zugekehrte Wand aus einem auf einem Stützgitter 49, z.B. aus Drahtgeflecht abgestützten Filter 24, der, wie noch zu beschreiben sein wird, bandförmig sein kann. Die Kabine 11 ist ausserdem an eine Absaugeinrichtung 25 angeschlossen, deren Saugleitung 28 vom Zwischenraum 26 zwischen dem Filter 24 und der diesem zugeordneten Bodenwand der Kabine ausgeht. Die Saugleitung 28 führt in eine Filterkammer

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29, die mit einem Hochleistungsfilter 30 bestückt ist und unter der Wirkung eines kräftigen Sauggebläses 31 steht.

Aus dem Gesagten ergibt sich, dass die vom Sauggebläse 31 angesaugte Luft durch die Fenster 18 oder durch die Eingangsöffnungen 32 zur Kabine 11 eintritt, danach durch den Filter 24, durch die Saugleitung 28 und durch den Hochleistungsfilter 30 geführt wird. Diese Luft hat zunächst einmal zur Folge, dass jener Anteil des Beschichtungsmateriales,der nicht auf den Gegenstand 16 gelangt, sofort verdünnt wird, und in diesem verdünnten Zustand auf den Filter 24 auftrifft. Dort wird der genannte Anteil des Beschichtungsmaterials zu 90 - 95 % zurückgehalten, während die Luft mit dem Restanteil des Beschichtungsmateriales auf den Hochleistungsfilter 30 auftrifft. An diesem Filter erfolgt die weiter-'gehende Reinigung der Luft auf einen Reinheitsgrad, der bedenkenlos ein Abblasen der Luft ins Freie zulässt. Aus dem Gesagten ergibt sich, dass die Durchlässigkeit des Filters 24 inbezug auf das verwendete Beschichtungsmaterial lediglich so gewählt werden muss, dass ausreichend Beschichtungsmaterial zurückgewonnen werden kann, damit die Beschichtung in wirtschaftlichen Grenzen bleibt, während die Durchlässigkeit des Hochleistungsfilters 30 sich nach der zulässigen Restverschmutzung der vom Sauggebläse 31 abgeblasenen Luft richtet.

Während es grundsätzlich möglich ist, als Filter 24 einzelne, leicht auswechselbare Blätter eines Filtermateriales vorzusehen, ist in den bevorzugten Ausführungsformen der vorgeschlagenen Anlage ein bandförmiges Filtermaterial 24 vorgesehen, das durch die Kabine 11 hindurch bewegt wird.

In Fig. 2 ist schematisch eine solche Ausführungsform gezeigt. Von einer Vorratsrolle 33, die einen Vorrat an Filtermaterial in der Breite der Kabine 11 trägt, wird dieses abgezogen, und um

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eine Tänzerrolle 34 und eine Ümlenkrolle 35 geführt, bevor es in den im Profil U-förmigen Führungsschienen 36 (Fig. 1) in Richtung des Pfeiles 24' der Länge nach durch die· Kabine 11 geführt wird. Es ist zu beachten, dass die Fördereinrichtung 15 die "Gegenstände 16 in Richtung des Pfeiles 15' durch die Kabine führt. Auf der Höhe der Einlassöffnung 32 verlässt der Filter das innere der Kabine, wird dort durch eine angetriebene Abzugsrolle 37 umgelenkt, dann um zwei Umlenkrollen 38 geführt, bevor es auf einer Aufnahmerolle 39 wieder aufgewickelt wird. Zwischen den beiden Umlenkrollen 38 ist z.B. eine Blasdüse 40 vorhanden, die das Filterband 24 leicht durchbläst und damit vom abgelagerten Bes dichtungsmaterial befreit, das sich sodann in einem Auffangbehälter 41, der die Abzugseinrichtung umgibt, ansammelt. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3 ist der Filter 24 als endloses, umlaufend angetriebenes Band ausgebildet, dessen oberes Trum der _ Innenseite der Kabine 11 zugekehrt ist. Dieses Band ist um zwei grosse Umlenkroilen 42, 43 geführt, von denen die Umlenkrolle 43 · als hohle Lochwalze ausgebildet ist. Im Inneren dieser hohlen Löchwalze 43 ist ein ortsfester, zylindersektorförmiger Körper auf dem die hohle Lochwalze 43 abgestützt ist. In den vom Körper 44 freigelassenen Ausschnitt 45 mündet eine Luftleitung 46, so .dass das Filterband 24 beim Umlauf um die hohle Lochwalze 43 leicht durchblasen und von anhaftenden Beschichtungspulver befreit wird, das sich wiederum im Auffangbehälter 41 ansammelt.

Die Art der der Abzugseinrichtung für das Filterband 24 zugeordneten Reinigungseinrichtung richtet sich selbstverständlich nach der Beschaffenheit des Filterbandes 24 selbst, sowie der Art des zur Verwendung gelangenden Beschichtungsmateriales. In Fig. 4. " beispielsweise erfolgt die Reinigung des Filterbandes 24 zwischen den beiden Umlenkrollen 38 durch eine gegenläufig angetriebene Bürstenwalze 47, die die gesamte Breite des Filterbandes 24 bestreicht. In Fig. 5 ist auf der einen Seite des Filterbandes

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eine Breitschlitz-Blasdüse 40' vorgesehen, während auf der anderen Seite eine drehende Klopfwalze 48 angeordnet ist, die das vorbeilaufende' Filterband 24 einer klopfenden Wirkung aussetzt/ die die Freisetzung des am· Filterband 24 haftenden Beschichtungsmaterial begünstigt.

In Fig. 6 ist eine Draufsicht auf die der Innenseite der Kabine 11 zugekehrten Seite des Kabinenbodens dargestellt/ aus der her- ^y vorgeht/ dass die Breite der die Seitenränder des Filterbandes übergreifenden Schenkel der Führungsschienen 36 in Durchlaufrichtung 24· des Filterbandes gesehen abnehmend ist. Damit wird erreicht, dass das sich auf dem Filterband 24 sich absetzende, überschüssige Beschichtungsmaterial nicht zwischen die Schenkel der Führungsschienen 36 eindringt und dort gegebenenfalls plasti-' fiziert und das Filterband 24 blockiert* ·.·■

Es versteht sich von selbst, dass die beschriebene Anlage dadurch ergänzt werden kann, dass die Seitenwände der Kabine 11 durch Anlegen einer hochgespannten Wechselspannung von der Beschichtung durch überschüssiges Beschichtungsmaterial freigehalten werden können. Ebenso kann die Reinigung des Filterbandes 24 nach dem Austritt aus der Kabine 11 mittels eines hochgespannten Wechselfeldes erfolgen, das das am Filterband 24 noch haftende Beschichtunqsmaterial von diesem löst und in den Auffangbehälter 41 treibt. Die Reinigung des Filterbandes, d.h. die Rückgewinnung des überschüssigen Beschichtungsmateriales mittels eines hochgespannten Wechselfeldes (in Fachkreisen auch "elektrostatischer Wind" genannt) besitzt gegenüber den geschilderten Reinigungsvorrichtungen den Vorteil, dass selbst bei feinstkörnigen Beschichtungsmaterialien (mit Korngrössen von einigen λ,) keine Gefahr der Staubaufwirbelung entsteht. z.B. könnte das Teil 40' der Fig. 5 eine " elektrostatische Abweiselektrode nach Masuda sein. Als Filtermaterial kommt im einfachsten Fall ein verfestigtes Zellstoffvlies,

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oder aber ein Gewebe oder Gewirke aus synthetischen Fasern oder aus Aspest in Frage.

Auf jeden Fall gestattet die beschriebene Anlage einen problemlosen Wechsel von einem Beschichtungsmaterial zum andern, weil die Stelle/ an der die Rückgewinnung des überschüssigen Beschichtungsmateriales beginnt, in unmittelbarer Nähe der zu beschichteten Gegenstände, d.h. in der Kabine 11 angeordnet ist, und.nicht, wie bei den herkömmlichen Anlagen, erst in der Nähe . des Sauggebläses. '

Während bei den dargestellten Ausführungsbeispielen das Filterband durch die Kabine hindurch gezogen wird, versteht es sich von selbst, dass auch eine bezüglich der Kabine bewegbare Reinigungseinrichtung vorgesehen sein kann, die kontinuirlich das in diesem Falle stationäre Filterband bestreicht. Diese Reinigungseinrichtung gewährleistet nicht nur die Rückgewinnung des überschüssigen, auf dem .Filterband abgelagerten Pulvers sondern auch· eine im wesentlichen gleichbleibende Durchlässigkeit des Filters, so dass auch über-längere Zeiten der Unterdruck in der Kabine gewährleistet ist. In diesem Falle kann das Filterband, ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2, ab einer Vorratsrolle abgezogen werden, und bei jedem Wechsel des verwendeten Beschichtungsmaterials abschnittsweise nachgezogen werden, wobei dann der vorangehend gebrauchte Abschnitt weggeworfen werden kann. Damit ist auch die Reinigung erheblich vereinfacht.

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Claims

A N S P. R .U .E .C .H E

IJ Elektrostatische Pulver-Beschichtungsanlage mit einer, die zu beschichtenden Gegenstände aufzunehmen bestimmten Kabine, deren Innenraum an eine Absaugeinrichtung angeschlossen ist, und mit einem Filter, der mit seiner einen Seite einen Teil des Kabineninnenraumes begrenzt und mit seiner andern Seite dem Einlass der Absaugeinrichtung zugekehrt ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Filter eine relativ zu diesem bewegte Reinigungseinrichtung (40,43-46,47,48) zugeordnet ist, welche das auf dem Filter (24) abgelagerte überschüssige Pulver von diesem entfernt und einem Sammelbehälter (41) zuführt.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter als waagrechtes, den Boden des Kabineninnenraumes bildendes Filterband (24) ausgebildet ist, das mittels eines Antriebes (37) durch die Kabine (11) ziehbar und an der Reinigungseinrichtung (40,43-46,47,48) vorbeiführbar ist.
3. Anlage nach Anspruch 2, mit einer durch den Innenraum der Kabine (11) führenden Fördereinrichtung (.15) für die zu beschichtenden Gegenstände (16), dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlaufrichtung (24') des Filterbandes (24) der Förderrichtung (15') entgegengesetzt ist.
4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterband (.24) als endlos umlaufendes Filterband ausgebildet ist, dessen eines Trum dem Innenraum der Kabine (11) zugekehrt ist (Fig. 3).

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5. Anläge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei

im Profil U-förmige Führungsschienen (36) vorgesehen sind, die die Längsränder des Filterbandes (24) umgreifen.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der dem Inneren der Kabine (11) zugekehrten Schenkel der im Profil U-förmigen Schienen (36) in Durchzugsrichtung des Filterbandes abnehmend ist. (Fig. 6).

B098Ö7/0281