DE2546920A1

DE2546920A1 - Elektrostatische pulver-beschichtungsanlage

Info

Publication number: DE2546920A1
Application number: DE19752546920
Authority: DE
Inventors: Ernst Lehmann; Robert Prinzing; Radovan Talacko
Original assignee: Gema AG
Current assignee: Gema Switzerland GmbH
Priority date: 1974-11-14
Filing date: 1975-10-20
Publication date: 1976-05-20
Also published as: PL103481B1; DK140366B; AT346993B; CS205013B2; IE41926B1; JPS5176340A; DK502875A; IL48399A; LU73796A1; DK140366C; DE2546920B2; BR7507527A; SE7512526L; SU578841A3; FR2290959A1; FR2290959B1; CA1065594A; ES442557A1; IE41926L; NL173484C

Description

München, den 20. ΟλΊ.

GEMA AG APPARATEBAU St. Gallen (Schweiz)

Elektrostatische Pulver-Beschichtungsanlage

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Pulver-Beschichtungsanlage, mit einer Kabine, in der mit einem Speisebehälter verbundene Mittel zur Abgabe von elektrostatisch aufgeladenem Pulver angeordnet sind, wobei ein Teil des Innenraumes der Kabine durch die eine Seite eines durch die Kabine hindurch bewegten Filters begrenzt ist, dessen andere Seite mit der Saugseite einer durch den Filter hindurch auf den genannten Innenraum wirksamen Absaugeinrichtung zugekehrt ist und wobei eine Reinigungseinrichtung dem Filter zugeordnet ist, um von demselben darauf abgelagertes, überschüssiges Pulver zu entfernen.

Das Beschichten von Gegenständen mittels elektrostatisch aufgeladenem Pulver - kurz elektrostatische Pulver-Beschichtung genannt - ist heute wegen der gebotenen Vorteile gegenüber

809821/0632

dem Nassspritzen (z.B. grössere Schichtdicken pro Arbeitsgang, keine Lösungsmitteldämpfe) kaum mehr aus der Fertigungstechnik wegzudenken. Es sind indessen bei der elektrostatischen Pulver-Beschichtung vor allem zwei Aspekte zu beachten, um diese Beschichtungsart auch kostenmässig gegenüber dem Nassspritzen konkurrenzfähig zu halten.

Beide Aspekte hängen mit dem Umstand zusammen, dass ein relativ hoher Anteil des freigegebenen, elektrostatisch aufgeladenen Pulvers gar nicht auf den zu beschichtenden Gegenstand auftrifft, oder an diesem nicht ausreichend haftet, z.B. weil die gewünschte Schichtdicke bereits erreicht ist. Dieser Anteil kann als überschüssiges Pulver bezeichnet werden. Ein Teil dieses überschüssigen Pulvers lagert sich einerseits wie Staub an den Anlageteilen ab und muss bei einem Wechsel der Qualität des Pulvers - z.B. beim Farbwechsel - in zeitraubender Arbeit entfernt werden. Andererseits wird ein weiterer Teil dieses überschüssigen Pulvers durch die zur Anlage gehörende Absaugeinrichtung aus der Anlage entfernt um gegebenenfalls der Wiederverwendung zugeführt zu werden.

Es gilt also, einerseits den Aspekt der zur Reinigung der Anlage aufzuwendenden Zeit zu beachten, da diese Zeit für die Anlage Totzeit bedeutet, und andererseits auch den Aspekt der Rückgewinnung und der Widerverwendung des überschüssigen Pulvers, da dieses einen erheblichen Kostenfaktor darstellt.

Es ist bereits eine Anlage der eingangs genannten Art bekannt, bei der der grösste Teil des überschüssigen Pulvers unter der Wirkung der Absaugeinrichtung auf das Filter fällt, so dass die übrigen Anlageteile erheblich weniger durch Ablagerungen verschmutzt werden. Durch die Reinigungsvorrichtung wird das

609 8 21/0832

überschüssige Pulver vom Filter entfernt und einem Sammelbehälter zugeführt. Damit ist das überschüssige Pulver zwar nicht verloren, aber es ist noch weit davon entfernt, im gleichen Zustand wieder verwendet zu werden, denn es hat einen beträchtlichen Teil seiner Rieselfähigkeit verloren. Auch lässt die bekannte Anlage nicht eine kontinuierliche Arbeitsweise zu, denn erstens muss der Sammelbehälter von Zeit zu Zeit gegen einen leeren ausgetauscht werden, und das zurückgewonnene Pulver muss nach seiner Wideraufbereitung, gegebenenfalls zusammen mit frischem Pulver in den Speisebehälter nachgeschüttet werden. ■

Der Erfindung ist nun die Aufgabe zugrundegelegt, eine Anlage der bereits vorgeschlagenen Art derart auszugestalten, dass eine Wiederaufbereitung des vom Filter entfernten Pulvers praktisch überflüssig ist, so dass es in einem echten, geschlossenen Kreislauf direkt und kontinuierlich mit einem Mindestmass an Verseuchungsgefahr dem Speisebehälter zugeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemässen Anlage dadurch gelöst, dass die Reinigungseinrichtung eine auf die eine Seite des Filters ausgerichtete Saugdüse aufweist, die unter Zwischenschaltung eines Abscheiders an die Saugseite eines Sauggebläses angeschlossen ist, wobei der Auslass des Abscheiders mit dem Speisebehälter verbunden ist.

Die Entfernung des Pulvers vom Filter erfolgt bei der erfindungsgemässen Anlage somit durch Absaugen, d.h. pneumatisch, was zwangsläufig zur Folge hat, dass der Abtransport in der Saugleitung gewissermassen in Suspension erfolgt, wobei die dabei auftretenden Wirbel die Rieselfähigkeit des Pulvers erhalten oder diese - soweit überhaupt erforderlich - wieder her-

609821/0632

stellen. Ausserdem ist durch die Verbindung zwischen dem Auslass des Abscheiders und dem Speisebehälter ein echter, geschlossener Kreislauf für das überschüssige Pulver geschaffen worden, der ein kontinuierliches Arbeiten zulässt.

Das zweckmässig als Filterband ausgebildete Filter kann sich in seiner Bewegungsrichtung aus der Kabine heraus erstrecken, wobei die Saugdüse mit Vorteil im Bereich des ausserhalb der Kabine sich befindlichen Abschnittes des Filterbandes angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung ist es besonders vorteilhaft, dass der Nachschub an frischem Pulver und dessen Vermischung mit dem im geschlossenen Kreislauf zirkulierenden überschüssigen Pulvers besonders einfach wird. In Bewegungsrichtung des Filters kann nämlich der Saugdüse erfindungsgemäss ein auf die eine Seite des Filters ausgerichteter Auslass einer Zuführeinrichtung für frisches Pulver vorgeschaltet sein. Dadurch wird durch die Saugdüse nicht nur das überschüssige, sondern auch das auf derselben Seite des Filters abgelagerte, frische Pulver angesaugt, wobei im Zuge dieses Vorganges die beiden Pulverkomponenten zwangsläufig innig miteinander vermischt werden.

Zwischen der Kabine und der Saugdüse kann eine auf das Filter einwirkende Einrichtung zur Entfernung elektrostatischer Ladung angeordnet sein. Dadurch kann eine allenfalls auf dem überschüssigen, auf dem Filter abgelagerten Pulver noch vorhandene elektrostatische Restladung abgeführt werden. Um auch die zwischen der Saugdüse und dem Sauggebläse vorhandene Verbindung vor Ablagerungen des in Suspension hindurchströmenden, überschüssigen Pulvers zu verschonen, können Mittel zur Erzeugung von Strömungsstossen vorgesehen sein. Damit wird die Saugwirkung der Saugdüse pulsierend und in der Verbindungsleitung wird die Bildung von Wirbeln begünstigt.

609821/0632

Zwischen dem Auslass des Abscheiders und dem Speisebehälter kann eine Siebvorrichtung vorgesehen sein, insbesondere um durch Siebung vom Pulver allenfalls mitgerissene Verunreinigungen vor dem Eintritt in den Speisebehälter zu entziehen und, wenn nötig, die Rieselfähigkeit des Pulvers wieder herzustellen.

Im Abscheider wird diese Rieselfähigkeit des Pulvers um so eher erhalten, je weniger scharf der Abscheider das Pulver aus dem Luftstrom trennt. Mit anderen Worten heisst dies, dass die Rieselfähigkeit dann kaum beeinträchtigt wird, wenn der Absehe idungsgr ad des Abscheiders nicht hundertprozentig ist. Dies führt auf der anderen Seite dazu, dass die vom Sauggebläse geförderte Luft noch mit einem Restanteil· Pulver behaftet ist. Es ist daher zweckmässig, die Druckseite des Sauggebläses mit dem Innenraum der Kabine zu verbinden. Damit entsteht gewissermässen ein zweiter in sich geschlossener Kreislauf, wobei das beim ersten Durchlauf des Abscheiders möglicherweise nicht abgeschiedene Pulver erneut auf den Filter gelangt, durch die Saugdüse davon entfernt und wieder dem Abscheider zugeführt wird.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt :

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht, teilweise

im Schnitt, einer elektrostatischen Pulver-Beschichtungsanlage,

Fig. 2 und 3 Ausführungsformen eines Bestandteiles der in

Fig. 1 dargestellten Anlage, und

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine Ausführungsvariante.

609821/0632

Die gezeigte Anlage weist eine Kabine 10 auf, die durch, eine Decke 11, Stirnwände 12 und 13 und in der Zeichnung nicht erscheinende Seitenwände begrenzt ist. Der von der Kabine IO umschlossene Innenraum ist mit 14 bezeichnet. Wie mit der doppelten gestrichelten Linie 15 angegeben, kann eine durch, die Kabine hindurchführende Fördereinrichtung vorgesehen sein, mittels welcher in Richtung des Pfeiles 16 die zu beschichtenden Gegenstände dem Innenraum 14 durch eine portalartige Oeffnung (nicht dargestellt) in der Stirnwand 12 zugeführt und durch eine ähnliche Oeffnung in der Stirnwand 13 aus der Kabine 10 wieder entfernt werden. Im Innenraum 14 der Kabine 10 ist v/enigstens eine Spritzdüse, z.B. in Form einer Spritzpistole 17, angeordnet, deren Auslass selbstverständlich nach den zu beschichtenden Gegenständen ausgerichtet ist. Die Spritzpistole 17 ist über eine Verbindungsleitung, z.B. einem Schlauch 18, mit einem Speisebehälter 19 verbunden und mittels einer Zuleitung 20 an eine Spannungsquelle 21 angeschlossen. Ueber die Zuleitung 18 wird der Spritzpistole mittels Förderluft das elektrostatisch aufzuladende Pulver zugeführt und mit der Zuleitung 20 die elektrische Energie, um die elektrostatische Aufladung vorzunehmen. Dabei kann die Zuleitung 20 im oder am Schlauch 18 angeordnet sein.

Der Boden der Kabine 10 ist durch die obere Seite des oberen Trums 22 eines endlosen Filterbandes 23 gebildet, das in der Art eines Förderbandes um Umlenkrollen 24, 25 geführt ist, von denen letztere mittels eines Kettenantriebes oder einer Welle 26 durch einen Getriebemotor 27 in Richtung des Pfeiles 28 angetrieben ist.

Die untere Seite des Trums 22 des Filterbandes 23 liegt einerseits auf den seitlich abstehenden und die offene Seite einer Absaugwanne 30 umgebenden Flansch 29 auf, andererseits auf

609821/0632

einem koplanar zu den Flanschen 29 die offene Seite der Wanne •30 überspannenden, z.B. aus einem feinen Drahtgitter gebildeten Rost 31. Der Innenraum 32 der Wanne 30 ist mittels einer Verbindungsleitung an die Saugseite eines Gebläses 34 angeschlossen. Aus dem Gesagten geht hervor, dass beim Betrieb des Gebläses 34 dieses durch den die Wanne 30 überspannenden Teil des oberen Trums hindurch auf den Innenraum 14 in dem Sinne einwirkt, dass in diesem Innenraum stets ein geringer Unterdruck herrscht und eine geringe Luftströmung in Richtung der Pfeile 35. Durch diese Luftströmung wird überschüssiges, von der Pistole 17 abgegebenes, jedoch nicht am zu beschichtenden Gegenstand haften gebliebenes Pulver dazu veranlasst, sich hauptsächlich auf der oberen Seite des oberen Trums 22 des Filters abzulagern. Durch geeignete Wahl der Durchlässigkeit des Filterbandes 23 kann verhindert werden, dass das Pulver dieses durchdringt.

Im Zuge seiner Bewegung verlässt das obere Trum 22 des Filterbandes 23 bei 36 den Innenraum 14 der Kabine 10 und trägt nach wie vor das im Zuge des Durchlaufes angesammelte Pulver mit sich. Dem Ausgang 36 ist eine die obere Seite des Trums 22 bestrahlende Koronaelektrode 37 vorgesehen, die über eine Verbindungsleitung 38 durch eine Hochspannungsquelle 39 gespeist ist. Die Koronaelektrode 37 dient dazu, eine allfällig an dem auf der oberen Seite des Trums 22 vorhandenen Pulver anhaftende Restladung abzuführen. Die Koronaelektrode 37 könnte ebenfalls durch eine andere, eine ionisierte, d.h. elektrisch leitfähige, Umgebung erzeugende Einrichtung, z.B. einem schwachen Beta-Strahler ersetzt werden.

In Laufrichtung 23' des oberen Trumes 22 gesehen, nachfolgend auf die Koronaelektrode 37, ist eine gesamthaft mit 40 bezeichnete Zuführeinrichtung angeordnet. Diese Zuführeinrichtung weist einen Fülltrichter 41 auf, der eine durch einen Motor 42

609821/0632

angetriebene Dosierschnecke 43 speist, die sich ihrerseits praktisch über die gesamte Breite des Filterbandes 23 erstreckt. Die Dosiereinrichtung 40 dient dazu, der Anlage neues Pulver, sei es derselben oder einer anderen Qualität zuzuführen, wie noch zu beschreiben sein wird.

Der Zuführeinrichtung 40 ist eine Saugdüse 44 nachgeschaltet, welche einen Saugschlitz 45 aufweist, der sich ebenfalls praktisch über die gesamte Breite des Filterbandes 23 erstreckt. Die Saugdüse 44 ist über eine Einrichtung 46 zur Erzeugung von Luftstössen an eine Verbindungsleitung '47 angeschlossen, die zu einem Abscheider 48 in Form eines Zyklons führt. Der Abscheider 48 ist über eine Saugleitung 50 an die Saugseite eines Gebläses 49 angeschlossen, so dass beim Betrieb des Sauggebläses 49 in der Verbindungsleitung 47 eine starke Saugwirkung entsteht. Die Einrichtung 46 zur Erzeugung von Luftstössen dient dazu, dass die vom. Gebläse 49 ausgehende Saugwirkung nicht kontinuierlich sondern pulsierend ist, wodurch ein Ablagern des durch die Saugdüse 44 vom Filterband 23 entfernten Pulvers an der Innenwand der Verbindungsleitung 47 auf alle Fälle erschwert, wenn nicht gar vermieden wird. Der Abscheider 48 weist einen Auslass 51 auf, durch den kontinuierlich das im Abscheider 48 von der Saugluft abgeschiedene Pulver beispielsweise über ein von einem Motor 53 angetriebenes Zellenrad 52 einem Schwingoder Drehsieb 54 zugeführt wird. Sowohl Zellenrad 52 als auch das Schwing- oder Drehsieb 54 sind in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet, das unter anderem dazu dient, das auf dem Sieb 54 befindliche Pulver vor Verseuchung zu schützen und, falls das Zellenrad 52 weggelassen wird, als Schleuse, um den im Abscheider 48 vorhandenen Unterdruck aufrechtzuerhalten und keine falsche Luftstörmung zu erzeugen. Das durch das Sieb 54 aufbereitete, d.h. soweit erforderlich von allfälligen Verunreinigungen befreite und wieder rieselfähig gemachte Pulver,

609821/0632

gelangt über einen Siebgutauslass 55 direkt und kontinuierlich in den Speisebehälter 19. Allfällige gröbere Fraktionen des
durch die Saugdüse 44 vom oberen Trum 22 entfernten Pulvers,
die durch die Wirkung des Siebes 54 nicht wieder zerkleinert
wurden, gelangen über eine Abfall-Leitung 56 in einen Abfallbehälter 57.

Die Druckseite des Gebläses 49 ist an eine Druckleitung 58 angeschlossen, die ihrerseits in den Innenraum 14 der Kabine 10 führt und dort in ein Verteilrohr 59 mit einer Vielzahl von
Oeffnungen 60 ausmündet. Der Grund für.diese Anordnung besteht unter anderem darin, dass der Abscheider 48 in der Regel nicht so ausgelegt werden kann, dass er aus dem in der Verbindungsleitung 47 anfallenden Pulver-Luftstrom das Pulver vollständig abscheidet, weil damit die Gefahr bestünde, dass die abgeschiedenen Pulverpartikel im Abscheider 48 zusammenbacken, was der unmittelbaren Wiederverwendung, d.h. Zuführung in den
Speisebehälter abträglich ist. Da somit der Abscheider 48 bewusst nicht alles Pulver aus der aus der Verbindungsleitung 47 anfallenden Strömung abscheidet, gelangt ein Teil dieses
Pulvers über die Saugleitung 50 in die Druckleitung 58 und damit zum Verteilrohr 59, wo es wieder in den Innenraum der Kabine gelangt und somit unter die Wirkung der vom Gebläse 34 ausgehenden Saugwirkung, wodurch es abermals auf der oberen Seite des oberen Trums 22 des Filterbandes 23 zur Ablagerung gelangt. Es ist zu beachten, dass die Förderleistung des Gebläses 34 ein Vielfaches der Förderleistung des Sauggebläses 49 beträgt, so dass selbst wenn die Druckleitung 58 im Innenraum 14 ausmündet, dadurch der Unterdruck in diesen. Innenraum nur geringfügig
beeinflusst wird.

609821/0632

254692Q

Aus dem Gesagten ergibt sich, dass das obere Trum 22 des Filterbandes 23 zwischen der Umlenkrolle 24 und der angetriebenen Umlenkrolle 25 etwa folgende Abschnitte durchläuft. In einem ersten Abschnitt a lagert sich auf diesem oberen Trum in zunehmendem Masse überschüssiges Pulver aus der Spritzpistole 17 ab. Im darauffolgenden Abschnitt b dauert diese Ablagerung von überschüssigem, aus der Spritzpistole 17 stammenden Pulver an, wobei aber noch ein Rest überschüssigen Pulvers hinzukommt der nicht zuvor im Abscheider 48 abgeschieden wurde. In den Abschnitten a und b wird dieses Pulver durch die beim Vorbeilauf über der offenen Seite der Wanne 30 vorhandene Saugwirkung im Filtermaterial des Filterbandes 23 festgehalten. Es kann somit beim Austritt aus der Kabine 10, d.h. beim Uebergang in den Abschnitt £ nicht aufgewirbelt werden. Im Abschnitt c ist ausserdem die Koronaelektrode 37 wirksam, die dafür sorgt, dass allfällig vorhandene Restladungen abgeführt werden. Sofern die Zuführeinrichtung 40 im Betrieb ist, erfährt diese, auf dem oberen Trum vorhandene Pulverschicht eine Ergänzung durch frisches Pulver, so dass auf dem Abschnitt d des oberen Trumes Pulver aus insgesamt drei Provenienzen vorhanden ist. Im Abschnitt e wird sodann das obere Trum durch die Saugdüse 44 von allem vorhandenen Pulver befreit, wobei die drei Fraktionen kräftig durchwirbelt und durchmischt werden, bevor sie in den Abscheider 48 gelangen. Auf den Abschnitt e folgt ein letzter Abschnitt f_, dessen Bedeutung nachstehend noch zu beschreiben sein wird.

In der Fig. 2 ist schematisch eine mögliche Einrichtung 46 zur Erzeugung von Luftstössen dargestellt. Man erkennt ein Stück des oberen Trumes 22, die Saugdüse 44 mit ihrem Saugschlitz 45, sowie der Anfang der Verbindungsleitung 47. In einer unmittelbar an die Saugdüse 44 anschliessenden, topfartigen Erweiterung 62 ist eine Art konischer Ventilsitz 63 ausgebildet, der mit einem durch eine schwache Druckfeder 64 vorgespannten Schliessteil

609821/0632

oder Schwebekörper 65 zusammenwirkt. Bei ausgeschalteter Anlage wird der Schwebekörper 65 normalerweise den durch den Ventils'itz 63 gebildeten Durchlass beinahe verschliessen. Sobald der Unterdruck in der Verbindungsleitung 47 ausreicht, wird sich der Schwebekörper 65 vom Sitz 63 abheben, so dass ein kräftiger Luftstrom entsteht. Dadurch fällt aber die Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Ventilsitzes 63 und die Feder 64 wird im Stande sein, diese Druckdifferenz zu überwinden und den Schwebekörper 65 wieder in Richtung auf den Sitz 63 drängen. Dadurch wird mit der Zeit der Schwebekörper 65 zum Schwingen gebracht, wodurch die Strömung in der Verbindungsleitung 47 und mithin auch - wenn auch in geringerem Masse - in der Saugleitung 50 und in der Druckleitung 58 sowie im Abscheider 48 pulsierend sein. Dadurch wird die Ablagerung insbesondere der feinen Fraktionen des von der Saugdüse 44 aufgenommenen Pulvers an der Innenwand dieser Leitung zumindest erschwert.

Etwa dieselbe Wirkung kann mit der in Fig. 3 gezeigten Einrichtung erzielt werden. Bei dieser Einrichtung ist in der Verbxndungsleitung 47 unmittelbar im Anschluss an die Saugdüse 44 eine Falschluftöffnung 66 vorhanden, die normalerweise durch eine Klappe 67 geschlossen ist. Wird diese Klappe periodisch und kurzzeitig im Sinne des Pfeiles 68 geöffnet, entsteht, da der Durchflussquerschnitt der Falschluftöffnung 66 erheblich grosser als der Durchflussquerschnitt zwischen dem oberen Trum 22 und dem Schlitz 45 ist, ein kräftiger Luftstoss. Selbstverständlich wird die Oeffnungszeit der Klappe 67 derart bemessen, dass in dieser Zeit das obere Trum lediglich eine Strecke zurücklegt, die erheblich kleiner ist, als die Breite des Schlitzes 45.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung kann wie folgt zusammengefasst werden. Durch die Kabine 10 werden die zu be-

609821/0632

schichtenden geerdeten Gegenstände in Richtung des Pfeiles 16 hindurchgeführt.Die Spritzpistole 17 erzeugt im Innenraum 14 eine Wolke elektrostatisch aufgeladener Pulverpartikel, welche Wolke infolge des Umstandes, dass im Innenraum 14 ein geringer Unterdruck herrscht, auf den Innenraum 14 begrenzt ist. Ein grosser Teil der elektrostatisch aufgeladenen Partikel lagert sich sodann an den zu beschichtenden Gegenständen ab und verlassen, an diesen Gegenständen haftend, die Kabine. Der Anteil des Pulvers, der seinen Weg nicht zu den Gegenständen gefunden hat, lagert sich auf dem oberen Trum ab und gelangt sodann unter die Saugdüse 44, wo er zurückgewonnen wird und über den Abscheider wieder dem Speisebehälter 19 zugeführt wird. Mit Ausnahme jenes Teiles des Pulvers, der an den Gegenständen haften bleibt, beschreibt das Pulver demnach einen ersten Kreislauf, ausgehend vom Speisebehälter 19 durch den Schlauch 18 zur Spritzpistole 17, von da aus in den Innenraum 14 und nach der Ablagerung auf dem Trum 22 zur Saugdüse 44, dann durch die Verbindungs leitung 47, zum Abscheider 48 und durch den Auslass 51 und das Sieb 54 zurück zum Speisebehälter 19. Zu beachten ist, dass dieser Kreislauf an sich geschlossen ist und praktisch nur in den Abschnitten £ bis e auf dem oberen Trum zugänglich ist. Ein weiterer Pulverkreislauf beschreibt jener Anteil des Pulvers, der nicht durch den Abscheider 48 abgeschieden wird. Dieser Kreislauf beginnt bei der Saugleitung 50, führt anschliessend durch das Sauggebläse 49 hindurch, durch die Druckleitung 58, das Verteilrohr 59 in den Innenraum 14, setzt sich dann nach Ablagerung auf dem Trum 22 fort bis zur Saugdüse 44 und über die Verbindungsleitung 47 zurück zum Abscheider 48. Auch dieser Kreislauf ist praktisch nur in den Abschnitten £ bis e_ des oberen Trums zugänglich. Um das durch die tatsächlich erfolgte Beschichtung der Gegenstände verbrauchte Pulver zu ersetzen, wird frisches Pulver durch die Zuführvorrichtung 40 ebenfalls auf das obere Trum 22 abgelagert. Es wird also nicht der Speise-

809821/0632

behälter 19 direkt nachgefüllt, sondern das frische Pulver wird zunächst auf das überschüssige Pulver abgelagert und dann durch die Saugdüse 44 aufgenommen, wodurch eine kräftige Durchmischung erfolgt. Vergleicht man die der Anlage zugegebene Menge des Pulvers mit der tatsächlich durch die Beschichtung verbrauchte Menge, so ist festgestellt worden, dass die Pulververluste bei der beschriebenen Anlage weit unter 1 % sind, so dass füglich gesagt werden kann, die Rückgewinnung und unmittelbare Wiederverwendung sei vollständig, wobei zu beachten ist, dass diese Vorgänge kontinuierlich ablaufen.

Auch beim Wechsel der Qualität des Pulvers gibt sich die Anlage als denkbar vorteilhaft zu erkennen. Bei einem solchen Wechsel werden beispielsweise der Kabine zunächst keine Gegenstände mehr zugeführt. Sodann wird die Schlauchleitung 18 vom Speisebehälter getrennt und mit Pressluft durchgeblasen. Die übrigen Anlageteile laufen wie bisher. Das noch in der Anlage befindliche Pulver durchläuft einen der beiden zuvor beschriebenen Kreisläufe, bis es schlussendlich im nun nicht mehr am Schlauch 18 angeschlossenen Speisebehälter landet. Zugleich kann beispielsweise mit einem kräftigen Industriestaubsauger, das Filterband 23 auf dem Abschnitt _f des oberen Trums einer in die Tiefe wirkenden Reinigung unterzogen werden. Selbstverständlich arbeitet die Zuführvorrichtung 40 in diesem Augenblick nicht. Sodann kann der Speisebehälter 19 durch einen leeren ersetzt werden, wonach die Zuführvorrichtung 40 mit dem neuen Pulver beschickt wird und die Schlauchleitung 18 an den neuen Speisebehalter 19 angeschlossen wird. Nach einer kurzen Einlaufzeit, wird die Anlage einwandfrei mit der neuen Farbe beschichtet, ohne dass in den entstehenden Beschichtungen von blossem Auge eine Verseuchung durch Pulverpartikel der vorhergehenden Farbe wahrnehmbar wären. Abgesehen von der kurzen Umstellungszeit und der Reinigung des Filterbandes 23 sind praktisch keine Totzeiten entstanden.

609821/0632

Mit der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsvariante wird bezweckt, die zur Reinigung erforderliche Zeit nochmals zu vermindern, die Reinigung selbst zu vereinfachen, und die Betriebssicherheit der Anlage zu erhöhen, ohne dass der technische Aufwand im Vergleich zur Anlage der Fig. 1 vergrössert würde.

Der wesentliche Unterschied besteht darin, wie noch zu erläutern sein wird, dass das Sauggebläse 49 als druckluftbetriebenes Injektorgebläse ausgebildet ist.

Durch diese Ausbildung des Sauggebläses 49 weist der Kreislaufabschnitt Saugdüse 44- Abscheider 48- Sauggebläse 49 und gegebenenfalls Druckleitung 58 vom Sauggebläse 49 zu dem den Innenraum 14 der Kabine 10 überhaupt keine mechanisch bewegten Teile, wie z.B. ein Gebläserad auf, mit der vorteilhaften Folge, dass die Betriebssicherheit verbessert, und der zum Reinigen erforderliche Aufwand ganz erheblich verringert wird.

Man erkennt in Fig. 4 die Kabine 10, mit ihrem Innenraum 14, dessen Boden durch das obere Trum 22 des endlosen, in Richtung des Pfeiles 23' durch die Kabine hindurchgezogenen Filterbandes 23 gebildet ist. Die den Innenraum 14 abgekehrte Seite des Trums 22 überspannt die Absaugwanne 30, die ihrerseits mit der Verbindungsleitung 33 an das hier nicht dargestellte Gebläse 34 mit grosser Förderleistung angeschlossen ist. Im Bereich des Endes des oberen Trums 22 ist diesem die Saugdüse 44 zugeordnet, von der die zu dem Abscheider 48 führende Verbindungsleitung 47 ausgeht. Von dem Abscheider 48 führt die Saugleitung 50 zur Saugseite des Sauggebläses 49, dessen Druckseite über die Druckleitung 58 und das Verteilrohr 59 wieder mit dem Innenraum 14 der Kabine 10 verbunden ist.

609821/0632

Das dargestellte Sauggebläse 49 gehört zu der grossen Gattung der Injektorgebläse, wobei es sich im vorliegenden Falle um ein auf dem sogenannten Coanda-Effekt basierendes Gebläse handelt. Dieses weist ein Gehäuse 70 auf, das im vorliegenden Falle durch ein erstes Gehäuseteil 71 und zweites Gehäuseteil 72 aufgebaut ist, welche Gehäuseteile mittels Bolzen 74 unter Zwischenlage eines Dicht- und Abstandringes 73 koaxial aneinander angeflanscht sind. Das Gehäuse 70 bzw. die beiden Gehäuseteile 71 und 72 umschliessen einen Düsenraum 75, der, von der Einlass- Seite her gesehen, zunächst bis zu einer engsten Stelle 82 konvergiert und danach wieder divergiert. Stromaufwärts der engsten Stelle 82 mündet in den Düsenraum ein Ringspalt 76 ein, der einerseits durch die spitzwinklige Kante 77 am Gehäuseteil 71 und andererseits durch die stumpfwinklige Kante 78 am Gehäuseteil 72 begrenzt ist. Der Ringspalt 76 steht in Verbindung mit einer im Gehäuseteil 72 ausgebildeten Ringkammer 79, die ihrerseits über eine Verbindungsleitung 80 mit einer Druckluftquelle 81 in Verbindung steht.

Setzt man die Ringkammer 79 unter den von der Druckluftquelle 81 ausgehenden Druck, so entlädt sich durch den Ringspalt 76 Druckluft in den Düsenraum 75. Die Menge der in den Düsenraum 75 fliessenden Druckluft hängt selbstverständlich vom Druck der zugeführten Druckluft sowie vom Durchlassvermögen, d.h. der Breite des Ringspaltes 76 ab. Die ausfliessende Druckluft hat dabei die Tendenz, der im stumpfen Winkel an den Ringspalt 76 anschliessenden Wand zu folgen, wie dies mit den Pfeilen 83 angegeben ist. Dadurch entsteht eine gleichsinnige Strömung durch den Düsenraum 75, im vorliegenden Falle von oben nach unten, so dass aus der Saugleitung 50 Luft (mit dem vom Abscheider 48 nicht abgeschiedenen Teil des zurückgewonnenen Pulvers) zu der Druckleitung 58 hin befördert wird. Durch geeignete Wahl des Druckes der Druckluftquelle 81 sowie der

609821/0632

Breite des Ringspaltes 76 gelingt es, das Durchsatzvermögen eines solchen Gebläses, d.h. die aus der Saugleitung 58 angesaugte Luftmenge etwa auf das zehnfache der von der Druckluftquelle 81 - allerdings bei erheblich höherem Druck - aufzuwendenden Luftmenge einzustellen.

Als Beispiel für das beschriebene Sauggebläse 49 sei das in Fachkreisen und im Handel unter dem Begriff "Air-Mover" bekannte Gebläse erwähnt.

Wie bereits erwähnt, hängt beim beschriebenen Gebläse die Menge der in den Düsenraum 75 fliessenden Druckluft u.a. auch von der Breite des Ringspaltes 7 6 ab. Andererseits hängt die vom Gebläse 49 zwischen Einlass und Auslass geförderte Luft einerseits von der in den Düsenraum 75 fliessenden Druckluft andererseits aber auch von den sowohl saugseitig als auch druckseitig zu überwindenden Widerständen ab. Um nun das Gebläse 49 optimal auf den Einzelfall abzustimmen zu können, ist es vorteilhaft Massnahmen zu treffen, um die Breite des Ringspaltes 76 zu verändern. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass man den Dicht- und Abstandring 73 gegen einen dickeren (wie bei 73' angetönt) bzw. dünneren austauscht, oder dass die beiden Gehäuseteile 71 und 72 unter Beibehaltung der Abdichtung der Ringkammer 79 nach aussen etwa mittels einer Gewindemuffe koaxial zueinander verschiebbar ausgebildet werden, wobei sich dann der Dicht- und Abstandsring 73 erübrigt. Im ersten Fall ist die Verstellbarkeit der Breite des Ringspaltes 76 durch die Anzahl der verfügbaren Abstandsringe verschiedener Dicke gegeben, im zweiten Fall dagegen die Verstellbarkeit der Breite des Ringspaites 76 stufenlos.

609821/0632

Selbstverständlich kann auch ein nach dem Prinzip einer Strahlpumpe arbeitendes Injektorgebläse verwendet werden. Zweckmässig werden die Leitungen 50 und 58 mittels nicht dargestellter SchnellverSchlüssen an das dargestellte Gebläse 49 angeschlossen, so dass die Reinigung desselben sehr einfach geschehen kann. Es genügt die Schnellverschlüsse zu lösen, und beispielsweise mit einer Bürste in der Art einer Flaschenbürste den Düsenraum 75 zu durchstossen. Im Ringspalt 76 kann sich während des Betriebes praktisch keine Ablagerung bilden, da dort eine sehr schnelle, zum Düsenraum 75 hin gerichtete Strömung herrscht, die jegliche Ablagerung verhindert. Dagegen können sich feinste Fraktionen an den den Düsenraum 75 begrenzenden Wänden ablagern, die jedoch erheblich einfacher zu reinigen sind, als beispielsweise das Flügelrad eines Zentrifugalgebläses.

609821/0632

Claims

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

( 1. Elektrostatische Pulver-Beschichtungsanlage, mit einer \^_^yKabine, in der mit einem Speisebehälter verbundene Mittel zur Abgabe von elektrostatisch aufgeladenem Pulver angeordnet sind, wobei ein Teil des Innenraumes der Kabine durch die eine Seite eines durch die Kabine hindurch bewegten Filters begrenzt ist, dessen andere Seite mit der Saugseite einer durch den Filter hindurch auf den genannten Innenraum v/irksamen Absaugeinrichtung zugekehrt ist und wobei eine Reinigungseinrichtung dem Filter zugeordnet ist, um von demselben darauf abgelagertes, überschüssiges Pulver zu entfernen, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung eine auf die eine Seite des Filters ausgerichtete Saugdüse (44) aufweist, die unter Zwischenschaltung eines Abscheiders (48) an die ,Saugseite eines Sauggebläses (49) angeschlossen ist, wobei der Auslass (51) des Abscheiders (48) mit dem Speisebehälter (19) verbunden ist."
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das als Filterband (23) ausgebildete Filter sich in seiner Laufrichtung (23') aus der Kabine (10) herauserstreckt, wobei die Saugdüse (44) im Bereich eines ausserhalb der Kabine (10) sich befindlichen Abschnittes (e) des Filterbandes (23) angeordnet ist.
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Laufrichtung (23') des Filters (23) der Saugdüse (44) ein auf die eine Seite des Filters (23) ausgerichteter Auslass einer Zuführeinrichtung (40) für frisches Pulver vorgeschaltet ist.

60982170632
4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Kabine (10) und der Saugdüse (44) eine auf den Filter (23) einwirkende Einrichtung (37) zur Entfernung elektrostatischer Ladung angeordnet ist.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Entfernung elektrostatischer Ladung eine Koronaelektrode (37) ist.
6. Anlage nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (37) zur Entfernung elektrostatischer Ladung zwischen der Kabine (lo) und dem Auslass der Zuführeinrichtung (40) angeordnet ist.
7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Saugdüse (44) und dem Abscheider (48) Mittel (46) zur Erzeugung von Strömungsstössen in der Saugdüse (44) vorgesehen sind.
8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung (47) zwischen der Saugdüse (44)
und dem Abscheider (48) ein durch einen schwingenden
Schwebekörper (65) periodisch kurzzeitig verschliessbarer Ventilsitz (63) vorgesehen ist.
9. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung (47) zwischen der Saugdüse (44)
und dem Abscheider (48) eine durch eine hin und her bewegte Klappe (67) gesteuerte·Falschluftöffnung (66) angeordnet ist.

609821/0632
10. Anläge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Auslass (51) des Abscheiders (48) und dem Speisebehälter (19) ein Sieb (54) angeordnet ist, insbesondere um durch Siebung die Rieselfähigkeit des aus dem genannten Auslass (51) des Abscheiders (48) anfallenden Pulvers vor dem Eintritt in den Speisebehälter (19) zu verbessern.
11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sieb (54) eine Schleuse, z.B. ein Zellenrad (52) vor- oder nachgeschaltet ist.
12. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtung (40) eine regelbare Dosiervorrichtung (43) aufweist.
13. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckseite des Sauggebläses (49) mit dem Innenraum (14) der Kabine (10) verbunden ist.
14. Anlage nach den Ansprüchen 2 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum (14) im Bereich des Austrittes des Filterbandes (23) aus der Kabine (10) ein mit mehreren Austrittsöffnungen (60) versehenes Verteilrohr (59) angeordnet ist, das an die Druckseite des Sauggebläses (49) angeschlossen ist.
15. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderleistung der Absaugeinrichtung (30 bis 34) ein Mehrfaches der Förderleistung des Sauggebläses (49) beträgt.

609821/0632
16. Anlage nach, dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sauggebläse (49) als druckluftbetriebenes Injektor-Gebläse ausgebildet ist (Fig. 4).
17. Anlage nach Anspruch. 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckseite des Injektor-Gebläses (49, Fig. 4) mit dem Innenraum (14) der Kabine (10) verbunden ist.
18. Anlage nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Injektor-Gebläse (49, Fig. 4) ein auf dem Coanda-Effekt beruhendes Gebläse ist.
19. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Injektor-Gebläse (49, Fig. 4) mit seiner Druckseite unmittelbar an einer Wand der Kabine (10) im Endbereich der Durchlaufbewegung des Filterbandes (23) durch dieselbe angeordnet ist.
20. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die zur Saugseite des Injektor-Gebläses (49, Fig. 4) führende als auch die von dessen Druckseite wegführende Leitung (50 bzw. 58) mittels Schnellverschlüssen an dem Gebläse (49) angeschlossen sind.
21. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (49, Fig. 4) einen Düsenraum (75) mit einer engsten Stelle (82) aufweist, in den stromaufwärts der engsten Stelle (82) ein druckluftbeschickter Ringspalt (76) einmündet.
22. Anlage nach Anspruch. 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Ringspaltes (76) verstellbar mnd feststellbar ist.

609821/0632
23. Anlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Ringspaltes (76) stufenlos verstellbar ist.

609821/0632