DE9114761U1 - Absaugvorrichtung für eine Pulverbeschichtungsanlage - Google Patents

Description

Patentanwalt'}

Dr. Loesenbeck (is80)

Djpi.-Ing. Stracke Dipl.-lng. Loesenbeck

JoüenbeckerSir. 164,4800 Bielefeld I

20/12

Gebr. Thiemt oHG, Herrenteich 110, 4520 Meile 1

Absaugvorrichtung für eine Pulverbeschichtungsanlage

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung für eine Pulverbeschichtungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Absaugvorrichtungen finden beispielsweise in Absolutfilterkabinen Verwendung, wobei die in der Luft frei schwebenden, aus einer Spritzpistole ausgetretenen nicht von dem zu beschichtenden Werkstück angenommenen Pulverpartikel abgesaugt und durch den Absolutfilter ausgefiltert werden.

Dabei werden auch Feinstbestandteile des Pulvers zurückgehalten, die zusammen mit den gröberen Bestandteilen nach einer Reinigung der Absolutfilter wieder in den Beschichtungskreislauf gegeben werden.

Gerade diese Feinstbestandteile jedoch führen zu Ladungsproblemen bei der elektrostatischen Pulverbeschichtung.

Darüber hinaus führen die wiederverwerteten Feinstbestandteile des Pulvers zu einer sich ständig verschlechternden Beschichtungsqualität, was naturgemäß zu erhöhtem Ausschuß führen kann.

Weiter ist als nachteilig anzusehen, daß ein Auswechseln der Absolutfilter mit erheblichen Kosten verbunden ist.

Auch die Reinigung der Absolutfilterkabine verursacht relativ hohe Kosten, da sie aufwendig und langwierig ist.

Im übrigen ist eine weitgehende Abschottung des Bereiches erforderlich, in dem die Pulverbeschichtung durchgeführt wird, so daß ein hoher Anteil

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an zu reinigenden Innenflächen entsteht, zu der auch der Kabinenboden gehört, der aufgrund der entstehenden Pulverablagerungen nur äußerst schwierig zu reinigen ist.

Desweiteren werden Pulverbeschichtungen in sog. Zyklonkabinen durchgeführt, in denen die angesaugten und sich im Luftstrom befindlichen Pulverpartikel durch einen Zyklon abgeschieden werden.

Auch hierbei sind erhebliche Nachteile in Kauf zu nehmen. In bestimmten Bereichen, speziell dem Absaugbereich treten zwangsläufig sehr hohe Luftgeschwindigkeiten auf, die die Pulverwolke stark beeinflussen; d.h. sie am langsamen waagerechten Wandern hindern und kräftig in Richtung Absaugung ablenken, die üblicherweise im Kabinenboden bzw. im unteren Bereich der Rückwand angeordnet ist. Zusätzlich werden die Pulverpartikel stark beschleunigt und im Zyklon und auf dem Weg dorthin mechanisch stark belastet. Dies führt zu Qualitätseinbußen bei einer nachfolgenden Beschichtung mit dem wiederverwerteten Pulver.

Neben den Feinstbestandteilen, die der Zyklon gewünschtermaßen austrägt, werden auch Teile des gewünschten Pulverspektrums ausgetragen und im nachgeschalteten Absolutfilter abgeschieden, so daß sie damit für eine weitere Beschichtung verloren sind.
Die ebenfalls erforderlichen großen Kabineninnenflächen, die überdies nur schwierig und kostenaufwendig zu reinigen sind, führen dazu, daß sich Pulver in erheblicher Menge daran anlagert, das somit für den Beschichtungskreislauf nicht zur Verfügung steht.

Es ist deshalb eine relativ große Menge von Beschichtungspulver erforderlich, um über einen bestimmten Zeitraum hinweg eine Beschichtung im Kreislauf durchführen zu können.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Absaugvorrichtung für eine Pulverbeschichtungsanlage der gattungsgemäßen Art so zu gestalten, daß die Reinigung der Pulverbeschichtungsanlage einfach und kostengünstiger wird und daß die überschüssigen Pulverpartikel ohne Qualitätsverlust der Pulverbeschichtung in den Beschichtungskreislauf zurückgeführt werden.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.

Mit Hilfe des Flächenfilters, der die Feinstbestandteile des Pulvers passieren läßt, wird das wiederverwertbare Pulver in der entsprechenden ■ Korngröße ausgefiltert, so daß auch nach mehrmaligem Durchlauf immer eine einwandfreie Beschichtung der Werkstücke gewährleistet ist.

Der Flächenfilter bildet praktisch eine Kabinenrückwand, so daß eine solche im bisherigen Sinn ebenso entfallen kann wie Seitenwände. Letztere deshalb, weil durch das Sauggebläse, das hinter dem Flächenfilter angeordnet ist, der gesamte Flächenfilter als Saugfläche fungiert und somit die nicht vom Werkstück angenommenen Pulverpartikel ansaugt.

Zweckmäßig ist es, den Flächenfilter größer abzumessen als die projizierte Fläche des Werkstückes, da im Regelfall die Werkstücke im Durchlauf beschichtet werden.

Die durch den dem Flächenfilter nachgeschalteten Absolutfilter ausgefilterten Feinstbestandteile, die aufgrund der größeren Durchlaßgröße des Flächenfilters diesen passiert haben, können nach einer Reinigung der Absolutfilter entsorgt werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das Pulver keine absaugbedingte hohe Beschleunigung mehr erfährt, die wie beschrieben, zu einer zusätzlichen mechanischen Belastung der Pulverbestandteile mit den nachteiligen Folgen führt.

Durch den kurzen Weg, den das Pulver zur Wiederverwendung nun nur noch zurückzulegen hat, kann auch die Menge des Pulvers innerhalb des Kreislaufs gering gehalten werden, was naturgemäß gleichfalls mit einer Kostenersparnis verbunden ist.

Im übrigen wird die Qualität der Beschichtung auch dadurch verbessert, daß das Pulver nicht mehr durch einen absaugbedingten Luftstrom abgelenkt wird,

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sondern sich gleichförmig in horizontaler Richtung bewegt.

Aufgrund der geringen Geschwindigkeit des Pulvers ist auch eine Verbesserung des Beschichtungsergebnisses insofern zu verzeichnen, als ein optimaler Umgriff erfolgt, d.h., daß die rückseitigen Randbereiche des Werkstückes gleichfalls einwandfrei beschichtet werden.

Zu einer qualitativ hervorragenden Beschichtung des Werkstückes trägt auch bei, daß lediglich das zu beschichtende Werkstück, und nicht wie bisher außerdem die Kabineninnenwände, ein Gegenpotential zur elektrisch geladenen Pulverwolke bildet. Dadurch bedingt ergibt sich ein höherer Auftragswirkungsgrad.

Mit Hilfe der Abstreifeinrichtung, die in vorteilhafter Weise als ein Düsenrohr ausgebildet ist, das auf der dem Werkstück abgewandten Seite des Flächenfilters angeordnet ist und aus dem über die gesamte Länge des Flächenfilters Luft austritt, ist eine sehr einfache Reinigung möglich. Im Bedarfsfall bewegt sich die Abstreifeinrichtung kontinuierlich von oben nach unten, so daß die gesamte Fläche des Flächenfilters gereinigt wird. Unterhalb des Flächenfilters ist eine Transporteinrichtung vorgesehen, mit der das vom Flächenfilter abgestreifte Pulver in den Kreislauf zurücktransportiert wird.

Die Abstreifeinrichtung ermöglicht eine weitgehend automatische Reinigung des Flächenfilters, so daß sich hieraus, nicht zuletzt aufgrund fehlender reinigungsbedingter Stillstandszeiten, eine weitere Kosteneinsparung ergibt. In diesem Sinne ist auch zu bewerten, daß Farbwechselzeiten, in denen das Pulver ausgetauscht wird, erheblich verkürzt sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

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Es zeigen:
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Fig. 1 eine schematisierte Draufsicht auf eine Pulverbeschichtungsanlage mit einer erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Pulverbeschichtungsanlage gesehen in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1,

Fig. 3 einen schematisch dargestellten Längsschnitt durch die Pulverbeschichtungsanlage gemäß der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Anlage gesehen in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1, gleichfalls schematisch dargestellt.

In den Figuren ist eine Pulverbeschichtungsanlage gezeigt, die zwei sich gegenüberliegende, versetzt zueinander angeordnete Absaugvorrichtungen 1 aufweist, zwischen denen im kontinuierlichen Durchlauf Werkstücke 2 hindurchgeführt werden. Dabei können die Werkstücke 2 an einem nicht dargestellten Hängeförderer angehängt sein.

Jede Absaugvorrichtung ist mit einem Sauggebläse 12 versehen, dem eine der Absaugleistung entsprechende Anzahl Absolutfilter 11 vorgesetzt sind.

Das Sauggebläse 12 und die Absolutfilter 11 sind in einem Mantelgehäuse untergebracht, das auf der dem Werkstück zugewandten Seite, im Bereich der Absolutfilter 11 mit einer oder mehreren Ansaugöffnungen 14 versehen ist.

Oberseitig ist das Mantelgehäuse mit einem Nachfilter 13 ausgestattet, durch den die aus dem Sauggebläse 12 austretende Luft so weit gereinigt wird, daß sie unbedenklich in die Umgebung abgegeben werden kann.

Dem Sauggebläse 12 bzw. den Absolutfiltern 11 ist ein Flächenfilter 7 derart vorgeschaltet, daß die Ansaugöffnung 14 weitgehend abgedeckt ist. Der Flächenfilter 7 besteht im wesentlichen aus einem rechteckförmigen Filterrahmen 10 und einer darin gehaltenen Filtermatte 9, deren Durchlaßgröße größer ist als die des Absolutfilters 11, so daß lediglich Feinstbestandteile von Beschichtungspulver, das mittels einer Pulverpistole 6 auf das Werkstück aufgespritztwird, passieren können, während die gröberen

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Pulverbestandteile von dem Flächenfilter 7 zurückgehalten werden. 5

Um eine effektive Ausfilterung des überschüssigen, nicht zur Beschichtung des Werkstückes 2 verwendeten Pulvers zu gewährleisten, entspricht der Flächenfilter 7 in seinen Flächenabmaßen mindestens den größten projizierten Abmaßen des Werkstückes 2, wobei bei der Flächenbemessung des Flächenfilters 7 sicherlich zu berücksichtigen ist, daß das Werkstück 2 im Durchlauf beschichtet wird. Die Flächenabmaße werden daher in der Praxis größer sein als die projizierten Abmaße des Werkstückes 2.

Auf seiner dem Werkstück 2 abgewandten Seite ist der Flächenfilter 7 mit einer Abstreifeinrichtung versehen, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Düsenrohr 8 ausgebildet ist. Dabei wird durch die Düsenöffnungen des Düsenrohres 8 Luft durch die Filtermatte 9 geblasen, so daß sich das anhaftende Pulver lösen kann und nach unten in Richtung eines Förderbandes 3 absinkt.

Dabei sollte die aus dem Düsenrohr 8 austretende Luft mit geringstmöglichem Druck ausgeblasen werden, so daß kein wesentlicher, der Saugwirkung des Sauggebläses 12 entgegenwirkender Druck entsteht, der die Arbeitsweise der Erfindung beeinträchtigen könnte.

Um den aufzubringenden Luftdurchsatz der aus dem Düsenrohr 8 ausströmenden Luft gering zu halten, kann das Düsenrohr 8 in Wirkbereiche unterteilt sein, so daß der Flächenfilter 7 jeweils nur über eine bestimmte Breite gereinigt wird.

Das Düsenrohr 8 ist an einer geeigneten Höhenverstellung festgelegt, die eine kontinuierliche Bewegung von oben nach unten ermöglicht.

Unterhalb des Flächenfilters ist das Förderband 3 angeordnet, das das bei der Reinigung des Flächenfilters 7 abgefallene Pulver aus dem Arbeitsbereich heraustransportiert und einem stirnseitig angeschlossenen Querförderer 4 übergibt, der wiederum das Pulver zu einem Pulverbehälter 5 fördert, aus dem heraus die Pulverpistole 6 mit Pulver bedient wird.

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Die kurzen Wege des Kreislaufes und der schnelle Transport mittels des Förderbandes 3 bzw. des Querförderers 4 ermöglichen einen schnellen und schonenden Rücktransport des Pulvers, so daß nur wenig Pulver für den Kreislauf erforderlich ist.

Nachfolgend wird kurz die Arbeitsweise der Absaugvorrichtung bzw. der PuI-verbeschichtungsanlage beschrieben.

Das aus den Pulverpistolen 6 versprühte Pulver wird z.T. auf dem Werkstück 2 abgeschieden. Das überschüssige Pulver strebt mit geringer Geschwindigkeit zu dem mit hoher Luftabsaugleistung arbeitenden Sauggebläse 12. Mit Ausnahme der Feinstbestandteile des Pulvers wird das übrige Pulver auf dem Flächenfilter 7 abgeschieden.

Die Feinstbestandteile des Pulvers hingegen passieren den Flächenfilter und werden an den Absolutfiltern 11 abgeschieden. Diese werden periodisch gereinigt, wobei die abprallenden Pulverpartikel sich in einem unteren Auffangbereich 15 sammeln. Die vom Sauggebläse 12 angesaugte, gereinigte Luft wird durch die Nachfilter 13 gedruckt und gelangt nach außen in die Umgebung. Das am Flächenfilter 7abgeschiedene Pulver wird durch das Düsenrohr 8 kontinuierlich abwärts getragen und fällt in beschriebener Weise auf das Förderband 3.

Fremdlufteinflüsse können den sanften, horizontalen Fluß des Pulvers zum Werkstück hin und den Fluß des überschüssigen Pulvers zum Flächenfilter 7 stören. Bei Vorhandensein solcher Einflüsse kann die gesamte Pulverbeschichtungsanlage mit einem Kabinenhaus umbaut werden.

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Bezugszeichen	Absaugvorrichtung
1	Werkstück
2	Förderband
3	Querförderer
4	Pulverbehälter
5	Pulverpistole
6	Flächenfilter
7	Dlisenrohr
8	FiItermatte
9	FiIterrahmen
10	Absolutfilter
11	Sauggebläse
12	Nachfilter
13	Ansaugöffnung
14	Auffangbereich
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Claims (7)

Thiemt - 9 - Schutzansprüche

1. Absaugvorrichtung für eine Pulverbeschichtungsanlage, mit einem Sauggebläse und mindestens einem, diesem vorgesetzten Absolutfilter, dadurch gekennzeichnet, daß dem Absolutfilter (11) ein Flächenfilter (7) vorgeschaltet ist, der in seinen Flächenabmaßen mindestens den größten projizierten Abmaßen eines zu beschichtenden Werkstückes (2) entspricht, wobei der Flächenfilter (7), dessen Durchlaßgröße größer ist als die des Absolutfilters (11), mit einer Abstreifeinrichtung versehen ist.

2. Absaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifeinrichtung aus einem Düsenrohr (8) besteht, das auf der dem Werkstück (2) abgewandten Seite des Flächenfilters (7) angeordnet ist und durch das Luft durch den Flächenfilter (7) drückbar ist, wobei das Düsenrohr (8) kontinuierlich bewegbar ist.

3. Absaugvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenrohr (8) von oben nach unten bewegbar ist.

4. Absaugvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Düsenrohr (8) austretende Luft einen geringen überdruck aufweist.

5. Absaugvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenrohr (8) abschnittsweise mit Druckluft beaufschlagbar ist.

6. Absaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sauggebläse (12) und der oder die Absolutfilter (11) in einem Mantelgehäuse angeordnet sind, das eine Absaugöffnung (14) aufweist, die zumindest teilweise vom Flächenfilter (7) überdeckt ist und an dessen Oberseite ein Nachfilter (13) angeordnet ist.

7. Absaugvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelgehäuse fahrbar ist.