DE3302593A1

DE3302593A1 - Pulverspruehkabine

Info

Publication number: DE3302593A1
Application number: DE3302593A
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7990 Friedrichshafen Hestermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-01-27
Filing date: 1983-01-27
Publication date: 1984-08-02

Description

Die im folgenden beschriebene erfindungsgemäße Lösung einer Sprühkabine für die elektrostatische Pulverbeschichtung (für Kunststoffpulver und Emailpulver) unterscheidet sich von den aus der Anwendung und der Literatur bekannten Lösungen durch die Anordnung von Leitblcchen im Innern des Sprühraumes, aus der sich entlang der vertikalen Innenkanten der Werkstückdurchlaßöffnungen wie der Bedienungsöffnungen ein Absaugespalt ergibt. Da die Öffnungen zur Führung der von außen einströmenden Luft mit kurzen Kanälen, sog. Schleusen, versehen sind, kann man diese Lösung auch als "Schleusenspaltkabine" bezeichnen. Eine solche Kantenabsaugung wirkt zum Unterschied üblicher Randabsaugungen nicht entlang dem äußeren Rand des Lufteinlaßquerschnittes sondern am inneren Rand, dort wo der als Kanal ausgebildete Einlaßquerschnitt in den Kabinenraum einmündet. Dort verhindert die Absaugung am wirkungsvollsten den Austritt von vagabundierenden Pulverwolken. Infolge des von den im Innenraum der Kabine angeordneten Absaugeanschlüssen erzeugten geringen Unterdruckes in der Kabine strömt ständig Luft von außen durch die verschiedenen Öffnungen nach innen. Da die Luftgeschwindigkeit so gering wie möglich, nämlich zwischen 0,2 und 0,6 m/sec. betragen soll, geschieht es bei ungeordneter Absaugung infolge von Luftwirbeln in der Kabine oder der sie umgebenden Luft bzw. durch Luftströmungen aus anderer Ursache, daß an einigen Öffnungsanteilen Luft aus der Kabine austritt und schwebende Pulverteilchen hinausträgt. Da dieser Austritt selten über den ganzen Öffnungsquerschnitt sondern meist entlang eines Randteiles erfolgt, wird bei der erfindungsgemäßen Lösung gerade dieser Pulver enthaltende Luftanteil von auf sie zuströmender Frischluft zurückgedrängt und von der Absaugung erfaßt. Zugleich wird ϊΰίββΧΧΧΚΚΚΈΜΝΧχ damit erreicht, daß der größere Anteil der einströmenden Luft garnicht erst in das Kabineninne- , re eintritt und dort schädliche Luftwirbel verursacht sondern gleich am Eingang erfaßt wird. Dadurch ergibt sich eine größere Ruhe im Kabineninnenraum, welche die Abscheidung der versprühten, schwebenden Teilchen bedeutend begünstigt. Die gegenüber einer üblichen Lackspritzbeschichtung mit wesentlich geringerer Geschwindigkeit versprühten Partikel , zusätzlich elektrisch aufgeladen, schweben solange im Kabineninnenraum, bis sie sich entweder auf dem zu beschichtenden Werkstück abscheiden oder aber - bevor sie durch die Offnungen entweichen können sich von der Absaugung erfassen lassen bzw. zu Boden sinken. Das Wesent liehe ist, daß keine Partikel nach außen gelangen und gleichzeitig so geringe Luftwirbel wie möglich in der Kabine entstehen.

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Diese Aufgabe wird von der Randabsaugung am inneren Rand der Öffnungen optimal gelöst. Gleichzeitig war aber an eine solche Randabsaugung die Forderung zu stellen, daß sie sich bei Umstellung der Sprühkabine auf ein anderes Pulvermaterial, z.B. von anderer Farbe, ohne größere Umstände reinigen läßt. Anders als bei der Naßlackierkabine ist es bei der Pulverbeschichtung notwendig, das gesamte überschüssige Material - den sog. Overspray - zurückzugewinnen. Deshalb darf es nicht zum Vermischen unterschiedlicher Farben oder Materialien kommen , und deshalb werden statt Randabsaugkanälen bekannter Ausführung leicht bewegliche, z.B. klapp- oder schwenkbare, Leitbleche in Form von Abdeckblechen so angeordnet, daß ihre Kanten entlang den inneren Öffnungskanten Absaugespalten bilden. Diese Leit- oder Abdeckbleche befinden sich stets zwischen dem eigentlichen Sprühbereich und den Absaugeöffnungen - sämtlich im Innern der Sprühkabine. Besonders vorteilhaft ist es, die Absaugeöffnungen in der Decke der Kabine anzuordnen, so daß auch ein Teil der hinter die Abdeckbleche gelangten Partikel in diesem Beruhigungsraum noch zu Boden sinken könnenund somit die im folgenden beschriebene Luftreinigungseinrichtung nicht belasten. Auch bezüglich dieser bietet die erfindungsgemäße Anordnung der Leit- oder Abdeckbleche Vorteile gegenüber den bekannten Systemen. Zum Zwecke der Abscheidung der Pulverteilchenwerden zwei verschiedene Prinzipien verwendet: Filter und Fliehkraftabscheider, seltener Kombinationen aus beiden. Die Fliehkraftabscheider haben den Nachteil, daß sie nur mit einem Wirkungsgrad von 96 bis 99,7 % abscheidenund daß die derart unzureichend gereinigte Luft dem Arbeitsraum nicht direkt zugeführt werden kann. Durch die Abfuhr nach außen entsteht Material- und auch Wärmeenergieverlust. Gegenüber Filtern haben sie jedoch den Vorteil, sich bei Materialumstellung leicht und vollkommen reinigen zu lassen. So setzt man bei häufigem Materialwechsel bevorzugt die Fliehkraftabscheider, bei Verwendung von wenigen Standardmaterialien hingegen bevorzugt Filter ein. Die an sich ideale Kombination beider, nämlich die Filter den Zyklonen nachzuschalten, verursacht doppelten Druckenergiebedarf und gesonderte, entsprechend aufwendige Gehäuse für die Filter. Werden hingegen die hinter den erwähnten Abdeckblechen gelegenen Absaugeöffnungendurch Vorschalten von in den Zwischenraum hineinhängenden Filtern ausgerüstet, so entfallen gesonderte Gehäuse für diese. Ferner kann in die Absaugeleitung ein Zyklon für den Zeitraum eingeschaltet werden, in welchem die Filter entnommen wurden.

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So ist es möglich, beide Betriebsweisen zu unterschiedlichen Zeiten zu nutzen, ohne erhöhte Investitions- oder Betriebskosten in Kauf nehmen zu müssen.

Wie sehr diese kostengünstige Variabilität von Vorteil ist, erkennt man, wenn man berücksichtigt, daß alle üblichen Sprühkabinen- bzw. Abscheiderkonstruktionen insbesondere auf die Möglichkeiten der Materialumstellung - des sog. Farbwechsels - hin konzipiert sind und dabei jeweils dem einen oder dem anderen Prinzip den Vorrang geben, je nach im Einzelfall bevorzugter Betriebsweise. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist bei einmaliger Einfachheit der Konstruktion jede der beiden Betriebsweisen ohne Mehraufwand ermöglicht.

Aus der Anordnung der Filter im Kabineninnenraum ergab sich stärker als bei anderen bekannten Konstruktionen die Notwendigkeit eines ebenfalls leicht zu reinigenden Bodenförderers. Zum einen deshalb, weil aus der angestrebten - und mit der vorbeschriebenen Abdeckblechanordnung erzielten - Ruhe im Sprühbereich mehr Overspray zu Boden sinkt als zur Absaugung gelangt; ferner deshalb, weil bevorzugt als Filter die in kurzen Intervallen ständig abzureinigendefTPapiersternpatronen mit Luftdruckstoß-Abreinigung verwendet werden, wobei das abgereinigte Pulver ebenfalls auf den Boden der Kabine fällt. Neben den bekannten Lösungendes umlaufenden Förderbandes oder eines Rüttelförderers bzw. eines Kratzförderers hat sich eine neue Lösung bewährt: Eine über einen glatten Kabinenboden gespannte Folie, die als oszillierendes Band das Pulver in Kabinenlängsrichtung fördert. Die Kanten wurden mit Bleiband beschwert, damit sie sich nicht hochwerfen, und gleichzeitig wird unter die Folie mit geringem Überdruck Luft eingeblasen. Auf dem sich bildenden Luftkissen bewegt sich die Folie mit geringster Reibung, die an den Kanten austretende Luft verhindert gleichzeitig, daß Pulver unter das Band gelangt.

Bei der Reinigung der Kabine wird sets zuerst dieses Band herausgenommen, dann die Wände und der Boden vorgereinigt, anschließend die Abdeckbleche vor den Filtern weggeklappt und dahinter vorgereinigt. Dies geschieht bei laufender Absaugung jedoch mit abgeschalteter Filterabreinigung. Sodann werden die Filter abgenommen und die Kabine mit Staubsauger und Staubtüchern endgereinigt.

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Während des Betriebes wird das Pulver durch einen schmalen horizontalen Schlitz in der Stirnwand aus der Kabine hinausbefördert; es fällt dort in das Sieb einer Siebmaschine, wird von Flusen und Agglomeraten befreit und gelangt in den unmittelbar darunter angeordneten Vorratsbehälter, aus dem es mittels druckluftbetriebener Injektoren abgesaugt und den Sprühorganen auf kürzestem Wege zugeleitet wird.

Diese parallel zur Werkstückförderrichtung erfolgende Pulverabförderung ermöglicht es, mit einer einzigen Siebmaschine auszukommen, ferner das Sieb jederzeit zur Kontrolle in Augenschein nehmen bzw. reinigen oder gar auswechseln zu können, ohne daß der Betrieb der Einrichtung unterbrochen werden muß. Lediglich der Bodenförderer wird für die Dauer dieser Arbeiten abgeschaltet.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sprühkabine; in Fig. 2 einen Querschnitt und in Fig. 3 einen Grundrißquerschnitt durch den Sprühraum der Kabine. Dieser wird gebildet von den Seitwänden (11), den Stirnwänden (12), den an die Werkstückdurchlaßöffnungen (13) anschließenden sog. Schleusen (14) und dem an die Bedienöffnung (15) anschließenden Schleusenrahmen (16), ferner von der Kabinendecke (17) und dem Boden (18). Die Anordnung der Abdeckbleche (21) ist am besten aus der Fig. 3 ersichtlich, ihre Ausdehnung nach oben bis nahe an die Decke (17) und nach unten bis nahe an den Boden (18) sieht man in Fig. 1 bzw. 2. Der entlang den Öffnungskanten (22) sich ergebende Randabsaugeschlitz (23) ist in allen 3 Figuren zu erkennen. Als Ausführungsbeispiel für die bewegliche Befestigung sind die durch Decke (17) und Boden (18) hindurchgesteckten Dreh- oder Schwenkbolzen (24) dargestellt; in Fig. 1 und ist je ein Abdeckblech (25) in zur Seite geschwenktem Zustand gezeigt, so daß die Rückseite (26) des Abdeckbleches (21) ebenso wie die abgedeckten Teile (27) bzw. (28) der Seitenwand (11) bzw. Stirnwand (12) ebenso wie das Filter (31) zum Reinigen zugänglich wird. Die Stelle (33), an der jeweils die Absaugöffnung (32) angeordnet ist, erkennt man in Fig. 3. An dieser Stelle (33) kann auch jeweils das Filter (31) angeschlossen werden - an allen 4 Ecken -. Oberhalb der Decke (17) ist die Absaugleitung (34) angeschlossen, welche Abreinigungsvorrichtungen (35) - in Form von nach unten gerichteten Druckluftdüsen - enthält. COPV

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Der weitere Verlauf der Absaugleitungen, insbesondere der Absaugventilator und der in der Beschreibung erwähnte Fliehkraftabscheider sind nicht dargestellt.

Fig. 1 zeigt ferner die Anordnung eines Folienschwingförderers (41), welcher das herabgefallene Pulver durch einen schmalen Schlitz (19) zur Siebeinrichtung (42) bzw. zum Vorratsbehälter (43) mit den Injektordüsen (44) befördert. Aus Fig. 2 ist auch die seitliche Ausdehnung des Schwingförderers über den größten Teil der Kabinenbreite ersichtlich. Damit das Pulver in freiem Fall in Siebeinrichtung (42) bzw. Vorratsbehälter (43) fallen kann, steht die K.abine erhöht auf Füßen (51).

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Claims

Schutzansprüche:

1. jPulversprühkabine mit mindestens einer während des Betriebes offenen Öffnung, vorzugsweise mit 2 Werkstück-Durchiaßöffnungen und 1-2 Bedienöffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens je einer Seite der Werkstückdurchlaßöffnungen, vorzugsweise auch der Bedienöffnungen, wegklappbare oder auf andere Weise leicht ganz oder teilweise zu entfernende Abdeckbleche angeordnet sind, deren Kanten zusammen mit den vertikalen Kanten besagter Öffnungen schmale Schlitze bilden;daß die Abdeckbleche oben und unten nahe an Decke bzw. Boden heranreichen bzw. anderweitig einen Abschluß bilden, und daß ferner im Bereich zwischen Abdeckblech und Kabinenwand oder -decke Öffnungen für den Anschluß von Absaugleitungen vorhanden sind.

2. Pulversprühkabine nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß innen an den Absaugöffnungen in den Zwischenraum zwischen Abdeckblech und Kabinenwand hineinragende Filterpatronen oder -taschen angeschlossen werden können.

3. Pulversprühkabine nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß außen an den Absaugöffnungen Rohrleitungen angeschlossen sind, welche Abreinigungseinrichtungen für besagte Filter enthaltenund mit einem Absaugegebläse verbunden sind.

4. Pulversprühkabine nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Sprühkabine und Absaugegebläse ein oder mehrere Abscheider, vorzugsweise Fliehkraftabscheider, angeordnet bzw. Vorrichtungen vorhanden sind, die zeitweilig das Zwischenschalten von Abscheidern erleichtern.

5. Pulversprühkabine nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Sprühraumes geeignete Fördervorrichtungen, z.B. Band- oder Kratzerförderer, vorzugsweise eine als Schwingförderer ausgebildete Folienabdeckung, vorgesehen sind.

6. Pulversprühkabine nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingfolienförderer auf einem Luftkissen ruhj, welches durch Einblasen von Druckluft zwischen Boden und Schwingfolie gebildet wird.

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7. Pulversprühkabine nach Anspruch 5 und 6,

dadurch gekennzeichnet, daß am einen Ende des Bodenförderers ein Vorratsbehälter angeordnet ist.

8. Pulversprühkabine nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Bodenförderer und Vorratsbehälter eine Siebeinrichtung angeordnet ist.

9. Pulversprühkabine nach Anspruch 7 und 8,

dadurch gekennzeichnet, daß Vorratsbehälter und Siebmaschine eine abkuppelbare, wegfahrbare Einheit bilden.

10. Pulversprühkabine nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Vorratsbehälter die zur Versorgung der Sprühorgane erforderlichen Injektoren angeschlossen sind.

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