JP3131906B2 - サイクロンのクリーニング方法及びその方法でクリーニング可能なサイクロン - Google Patents

サイクロンのクリーニング方法及びその方法でクリーニング可能なサイクロン

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉末コーティングキャビンから吸引された
過剰な粉末を分離するサイクロンをクリーニングする方
法と、この方法によってクリーニングするサイクロンと
に関する。
粉末コーティング中、塗料の塗り替えをしばしば行な
う必要があり、そのため粉末に接触するコーティングキ
ャビン及びすべての補助集合体例えばキャビンに接続さ
れたサイクロンを十分にクリーニングする必要がある。
さらに詳しく後述するように、サイクロンの操作中にサ
イクロン内壁と侵入管との間の領域、特に、サイクロン
の頂部に現れるクリーンガスチャンネルの底部の下側の
領域に、粉末の堆積が起こる。これらの粉末の堆積は、
清浄な空気の流れだけではその除去が不十分である。し
たがって、これらの領域は、人間の手によってクリーニ
ングするが、それはすべての角度及び隅に届かないから
困難であり、時間がかかり、不十分なクリーニング結果
に帰す。この領域に到達するために、サイクロン壁にド
アを設ける。これらのドアは複雑であり、サイクロン壁
に面一に取り付けることができないから、粉末分離中の
空気流に乱流を生じる。また手によるクリーニングの後
に、手によるクリーニング中に落下し、サイクロンの下
方壁領域に付着した粉末粒子を除去するために、クリー
ニングガス流を供給する必要がある。サイクロンの円錐
形部分を分離することによって、または連続的な直線シ
リンダとしてサイクロンを設計することによって、及び
下方から手によってクリーニングを行うことによって上
記したドアの設置を回避することができたとしても、こ
れは非常に骨が折れるだけでなく、特に、いくつか接合
されたサイクロンが共通の粉末収集コンテナとそれらの
下側で連通する場合クリーニング空気の流れの速度が減
少し、スペースを大きくすることが必要になる。
したがって、本発明の目的は、サイクロンを比較的短
時間で十分にクリーニングすることができる上述したタ
イプのサイクロン用のクリーニング方法を創造すること
である。さらに、本発明の目的は、クリーニング方法を
実施するために適したサイクロンを設計することであ
る。
方法に関する目的の解決法は、請求の範囲１にしたが
って達成され、装置に関する目的の解決法は、請求の範
囲2,5,8及び11の特徴部にしたがって達成される。
本発明を図面を参照してさらに詳しく説明する。
図１は第１の実施例に従った３つのサイクロンの１つ
のグループの垂直方向の断面図であり、サイクロンは共
通のクリーンガスチャンネル及び共通の粉末収集室に接
続されている。
図２は図１の図面の平面に直角に交差する図１のサイ
クロンの１つを通る垂直方向の断面図である。
図３は侵入管を外した図１に従った３つのサイクロン
の１グループを示す図である。
図４は第２の実施例に従ったサイクロンの上方部分を
通る部分断面図を示す。
図５は図４の線Ｖ−Ｖに沿って切った水平方向断面図
である。
図６は第３の実施例に従ったサイクロンの上方部分を
通る垂直方向の断面図である。
図７は図６の線VII−VIIに沿って切った水平方向の断
面図である。
図８は図１の図面の平面に直角なサイクロンの断面図
であり、フィルタカートリッジが侵入管を交換するため
にサイクロンに挿入されている。
図１乃至図３による実施例は、つぎに説明する実施例
に対比して、「半自動」の解決法を構成するが、その方
法は、本発明の基本原則を説明するために適しており、
それ故、説明の始めにこの実施例に言及する。
図１は、１つのユニットに結合されており、図示しな
い１つ（またはいくつかの）粉末コーティングキャビン
に接続されている３つの接続サイクロン10を示し、過剰
な粉末は粉末コーティングキャビンから吸収され、サイ
クロン10内に回収される。
各サイクロン10のハウジング12の上方端には侵入管14
が配置されており、侵入管14は、頂部から底部に向けて
サイクロン内に同軸的に、またその中心に伸びている。
各侵入管14の上方端部は、共通のガスチャンネル16に連
通しており、その底部は、各侵入管14の直径に対応する
直径の円形のディスク形状の開口部28を含む。同時に、
清浄ガスチャンネル16の底部24はサイクロン10の上方端
部または蓋部を形成し、クリーンガス及びサイクロンは
互いに直接に接続されている。
サイクロン10の下端18は、傾斜しており、サイクロン
10内で分離された粉末を収集する共通の粉末コンテナ20
に連通している。
図示しない粉末キャビンから吸引された粉末空気混合
体は、サイクロンの外側上方部分に配置された入口開口
部22を通ってサイクロン10に送られ、導入された粉末空
気流が螺旋運動を行うように基本的には正接状の導入を
行うことができる。侵入管14の下端部は入口開口部22の
下端の下に配置されている。これによって開口部22を通
って入ってくる粉末空気混合体がまず下方に螺旋状に移
動し、特定の重さの粉末が下方に落下し、粉末コンテナ
20に到達し、粉末から離れた空気が侵入管14を通って上
方に清浄ガスチャンネル16及び最後に大気へと流れるこ
とを保証する。分離された粉末は、上述した流れの状態
が粉末をサイクロンの内壁面に対して押し付け、侵入管
の外壁に接触するようにするという事実によって支持さ
れる。サイクロンの操作のこのモードは公知であり、し
たがってさらに説明する必要はない。
サイクロンの操作において、特に、図１の数字46で示
した領域のサイクロンの内壁だけでなく、侵入管14の外
壁に粉体の堆積が避けられない。塗料の塗り替え中、例
えば、異なる色の粉末を有するコーティングキャビン内
の製品に対する塗装中に、粉末コンテナ20を交換するた
めにサイクロン内で分離された粉体を回収することがで
きることが必要なだけではなく、サイクロン10を十分に
クリーニングする必要があり、さもなければ、望ましく
ない混合体を得ることになる。クリーニング中、粉末コ
ーティングキャビンと各サイクロン、またはサイクロン
の各グループの接続が閉鎖され、コンテナ20を除去し、
そのとき空気が、サイクロン10の開放端部から上方にク
リーンガスチャンネル16を通って吸い込まれる。この結
果、サイクロン10の内壁面の大部分をクリーニングし得
るが、空気流は先に言及した重要な領域46にはほとんど
到達しないかまたはその到達が不十分であり、その結
果、今日まで手によるクリーニングが必要であった。し
たがって、従来のサイクロンはこの手によるクリーニン
グを可能にするためにクリーニングドアを備えている。
この従来のサイクロンのクリーニング方法は、いくつ
かの欠点があった。クリーニングの良否は基本的には、
手によるクリーニングを実行する特定の人に依存する。
さらにクリーニング中、サイクロンの下方の内壁領域の
吸引効果が最小になるから下方に落下する粉末がこの領
域に堆積することができるように上述したクリーン空気
を主に開放洗浄ドアを通して引かなければならない。し
たがって、手によるクリーニングの後及びクリーニング
ドアを閉鎖した後に、クリーン空気を再びその領域に通
過させる。これによってクリーニング期間が比較的に長
くなり、特に塗り替え中にコーティングプラントの停止
期間が延長される。さらに、サイクロンの操作中、外の
空気をクリーニングドアの間隙を通って吸引し、間隙の
縁部はサイクロンの内壁で乱流を生じ、ある程度分離効
果を損なう。この影響は複雑なドア構造及びドア製造工
程によって避けることができるが、サイクロンの製造費
用をかなり増大させることになる。
これらの欠点を避けるために、各サイクロン10の領域
のクリーンガスチャンネル16の底部24は、円形のディス
ク形状の構造の取り外し可能な底部分26を備えており、
その底部分26はサイクロンの直径をわずかに越える直径
を有し、固定爪36によってサイクロンに対して固定され
且つサイクロンを密封している。各固定爪36は、リング
溝16の底部24の取り外し不可能な領域から突出している
ボルトによって支持されている。侵入管14を適当に接続
し、例えば、取り外し可能な底部分26に固定するように
挿入し、ねじって係合するか溶接する。
図２を参照すると、各サイクロン10は、矢印P1で示す
ように水平軸線34の周りでクリーンガスチャンネル16の
蓋部30及び側壁32を上方に回動させることによってクリ
ーニングされる。固定爪36を緩め、クリーンガスチャン
ネル16の各底部分26を底部分26にしっかりと固定された
侵入管14とともに矢印P2の方向にサイクロンから取り外
す。次に、蓋30と側壁32とを回動させて戻し、それによ
ってクリーンガスチャンネルを閉鎖し、あらかじめ停止
していた図示しないアスピレータを再びスタートさせ
る。図３に示すように、サイクロンはクリーニング空気
用の平坦溝を備えており、クリーニング空気は下端18か
らサイクロンに入り、開口部38と底部24とを通ってクリ
ーンガスチャンネル16に入り、矢印P3によって示すよう
な方向に流れ続ける。この空気は、例えば、フィルタを
通って案内され、次に大気に放出される。したがって、
サイクロン内のクリーニング空気の流通路は隅部、縁部
またはデッドゾーンによって妨げられることがなく、サ
イクロンを迅速に、信頼性をもって、効果的にクリーニ
ングし得る。
サイクロン10から侵入管14を取り除いた後に、底部分
26が取り付けられている侵入管14を、サイクロンの外側
で、例えば、サイクロンユニットにしっかり固定された
ブローガンまたは圧縮空気ノズルによって圧縮空気を吹
き付けて迅速にしかも容易にクリーニングすることがで
きる。このクリーニングの後に、底部分を有する侵入管
をその間にクリーニングされたサイクロン内に再び導入
し、サイクロンを再び使用する準備をする。
この特別のクリーニングとは別に、底部分が取り付け
られている侵入管の吹き付けをクリーニングエアの流れ
によるサイクロンの内部のクリーニングと同時に実施す
るから、時間の節約効果の大きい利点があり、その結
果、上述したような従来のクリーニング方法と比較して
塗装の塗り替え中にプラントを停止する時間を著しく短
縮化することができる。
強い接着性または特に重い粉粒体の場合、いくつかの
サイクロンからなるユニットのクリーニングは、例え
ば、１つを除いたすべてのサイクロンを停止することに
よって行うことができ、その結果、吸引されたクリーニ
ングエアの全体をこの１つのサイクロンを通して引くこ
とができるから、それによってクリーニング効果を向上
させることができる。
図４を参照すると、図４は、第２の実施例を示し、そ
の実施例において底部分26を有する侵入管14をクリーン
ガスチャンネルを開けることなく、サイクロン10から持
ち上げることができる。この実施例は、「全自動」の解
決法を表す。
図４に示すように、直径状に対向した２つの駆動シリ
ンダがサイクロン10に取り付けられており、液圧的にま
たは空気圧的に作動され、それらの長手方向の軸線はサ
イクロンの長手方向の軸線に平行に伸びている。駆動シ
リンダの伸長可能なピストンロッド52は、自由端が底部
分26に接続され、底部分26はこの目的のために、ピスト
ンロッド52の端部の各穴に係合する半径方向のピンを備
え、例えば、ねじまたはコッタによって適当に固定され
ている。駆動シリンダ50及びそれらのピストンロッド52
によって、侵入管14を有する底部分26を図１に示す作動
位置から図４に示すクリーニング位置まで移動させる。
このクリーンガスチャンネル16は、侵入管14をサイクロ
ンから完全に引くことができるように、十分に高い。同
じ流れの状態を達成するために、中央に排出口（図示せ
ず）を有するカップ形状のクリーンガスチャンネルを設
計することが望ましい。さらに、半円形の２つのノズル
パイプ54が備えられ、そのパイプ54は２つの駆動シリン
ダ56のピストンロッド55の自由端に接続されている。ノ
ズルパイプ54、ピストンロッド55及び駆動シリンダ56の
この構成は図５において最もよく示され、ノズルパイプ
及びピストンロッドが破線で描かれているような伸長位
置で示されている。このように、ノズルパイプ54は、底
部に平行な平面（水平面）内のクリーンガスチャンネル
の底部上に直接配置されており、ピストンロッド52の双
方が接続されている想像上の直線に関して中間の直角の
角度に沿ってこの平面内で移動可能であり、ノズルパイ
プ54は、実線で示すような初期位置内で垂直方向に移行
可能な底部分16の外側に配置され、伸長位置において、
ほぼ閉鎖円の形状で、侵入管14から少しだけ離れて同心
円的に底部分16を包囲する。ノズルパイプ54への圧縮空
気の供給は、基本的には、中空のピストンロッド55を介
して達成される。ピストンロッド52、ピストンロッド55
の制御及びノズルパイプ54への圧縮空気の供給の制御は
共通の制御ユニットによって達成される。
クリーニングの目的で、底部分26及び侵入管14は、駆
動シリンダ50及びピストンロッド52によってサイクロン
10から出るように上方に、図４に示す位置に移動し、す
なわちクリーンガスチャンネル16の蓋30に当接するかま
たはそのわずかに下まで移動する。同時に、底部分26の
上昇の始めに、ノズルパイプ54用の圧縮空気を放出し、
底部プレート16をノズルパイプ54の平面を越えて持ち上
げるやいなや、ノズルパイプを駆動シリンダ56及びピス
トンロッド55によって破線で示す位置まで移動させる。
このように、底部部分16及び侵入管14を上方に持ち上げ
ている間、図１の実施例に示すように支持された、これ
らの構造上の構成要素に対して、サイクロンの内部を通
って下方から流れ込み、クリーンガスチャンネルに入る
クリーニング空気によって十分なクリーニングを達成す
る。この実施例においては、クリーンガスチャンネルを
開ける必要がなく、全体のクリーニング方法を例えば電
磁バルブに作用する電気スイッチによって完全に自動的
にトリガするように機械化することができる。機械化す
る場合、所定の方法でプログラムによって運動と吹き付
け動作とを同期させることは困難ではない。
また、図６及び図７に完全に機械化された実施例を示
す。この実施例は、図４及び図５と異なり、侵入管14と
底部16とが静止したままであり、ノズルパイプが長手方
向のサイクロン軸線に平行にサイクロン内で移動可能で
ある。ピストンロッド55′に取り付けられたノズルパイ
プ54′は、半円形のリングの形状の構造を有し、それら
が引っ込んだ位置で底部分16の凹部16′に係合し、この
位置から下方に垂直方向に移動する（破線で示す位
置）。ノズルパイプ54′の側部全体に出力ノズルが備え
られている。圧縮空気の供給は例えば、ピストンロッド
55′によって行われる。クリーニング中、ノズルパイプ
54′をゆっくり下方に移動させ、それによって侵入管14
の外面を洗浄し、それと同時に底部分16の下側を洗浄す
る。また、この場合において、クリーニング効果は、底
部から頂部に向かうクリーニング空気の流れによって保
持され、取り除いた粉をクリーンガスチャンネル及びフ
ィルタを介してこのクリーニング空気の流れで排出す
る。
ノズルパイプ54′が侵入管14を越えて図６に示すよう
に直線的な円筒形ハウジング部分が円錐形のハウジング
部分に接続されている点まで移動できるようにすること
が特に、適切である。このような方法で、サイクロンの
直線的な円筒形内壁を圧縮空気を吹き付けて洗浄しす
る。それは強力な粘着性またはべたつきを有する粉が関
連したときに特に有利である。
今説明した実施例の変更例によれば、特に短い侵入管
14の場合に両側方から水平方向にサイクロン10内にロッ
ド55′を挿入することが可能であり、その場合、サイク
ロンの側壁をサイクロンの頂壁及びクリーンガスチャン
ネルの底壁について図６に示すような方法、すなわち、
直径状に対向するノズルパイプ54′の双方を初期位置で
サイクロンの側壁内に引っ込め、伸長位置ここでは水平
方向にかなり接近した距離で侵入管を包囲するように設
計する。前述したように、この変形例は、短い侵入管の
場合だけ適用可能であり、さらに、引っ込んだ位置にお
いて、サイクロンの操作中に、ノズルパイプが分離処理
を妨げないことが保証されなければならない。
明らかに、上述したようなサイクロンの実施例を互い
に組み合わせることができる。例えば、図２に従った折
り曲げ可能なクリーンガスチャンネルを有する図４に従
った実施例を設計することができる。さらに他の組み合
わせの可能性は、図４に従ったノズルパイプ54並びに図
６に従ったノズルパイプ54′を有するサイクロンを提供
することによって達成される。
特に、図１に従った実施例に関する本発明の他の利点
は、粉末コーティング中、例えば金属粉のような特定の
重量が変化する粉体を含むタイプの粉体を使用する可能
性を有することである。サイクロン内での分離中に、こ
のような粉体は、分離する傾向を有し、すなわち、重い
粒子がサイクロン内で下方に落下する一方、軽い粒子は
このような空気に乗る危険性がある。
これまで、このような粉体の分離に対して、別々の回
収装置、例えば、固定して取り付けられたフィルタ、例
えばプレートフィルタまたはカートリッジフィルタを使
用していた。
本発明によって、侵入管並びにフィルタカートリッジ
を有する１つまたは同様のサイクロンを使用することが
可能になり、その結果、標準的な粉体並びに例えば金属
粉体のような特別な粉体を吸入空気によって分離し、サ
イクロン内で回収することができる。
このような関係においては、図８は侵入管の代わりに
フィルタ40を挿入したサイクロン10を示す。
このフィルタを例えばフィルタカートリッジの形態に
構成し、上端がプレート42に接続され、プレート42はフ
ィルタ40の幅に少なくとも等しい直径を有する貫通口44
を有する。
入口開口部22から供給され粉体を有する空気はフィル
タ40の壁を通過し、フィルタ40の内部に流れ込み、開口
部44を通ってクリーンガスチャンネル16内に入りそれ自
体公知であるように流れ続ける。この粉体がフィルタ40
の外壁に堆積する。
フィルタ40を例えば図示しない圧縮機からの圧縮空気
の吹き付けによって所定の時間間隔でクリーニングす
る。フィルタ用のような圧縮機または他のシェーキング
装置を例えばクリーンガスチャンネル16の側壁または蓋
に組み込むことができる。
プレート42を有するフィルタ40は、底部分26を有する
侵入管26と同様な方法で取り外し及び取り付ける。
プレート42は底部分26と同様な方法で図示しない爪に
よってサイクロン10のハウジング12の上端に固定する。
組み立て及び分解において、クリーンガスチャンネル16
を軸34の周りで蓋及び側壁を揺動させて開け、フィルタ
40を図２を参照して侵入管14について述べた方法と同じ
方法でプレート42とともにサイクロン10に挿入しまたは
取り除き、プレート42は底部分26と同じ機能を有し、要
するに、プレート42は、フィルタを使用するときにクリ
ーンガスチャンネル16の取り外し可能な底部分24とサイ
クロン10の蓋とを構成する。
この発明は、クリーニング操作作及び特に、塗料の迅
速な塗り替えを可能にする。さらに、それは、標準の粉
体及び分離する傾向を有する、例えば金属粉体を有する
特別の粉体を処理し且つこれを１つ及び同じサイクロン
で回収するように侵入管並びにフィルタ挿入体を有する
１つ及び同様のサイクロンを使用することを可能にす
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−21657（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−93850（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−95450（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭40−11973（ＪＰ，Ｙ１) ***国特許出願公開3915457（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B04C 5/22

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】粉体コーティングキャビンから吸引された
    過剰な粉体を分離するサイクロンであって、粉体は下端
    で排出され、クリーニング空気は、サイクロンの頂部か
    ら内部に突出する侵入管を介して排出され、侵入管はク
    リーンガスチャンネルのサイクロンカバー用底部から吊
    り下がっており、クリーンガスが、クリーニング操作
    中、サイクロンの内部、侵入管及びクリーンガスチャン
    ネルを通ってサイクロンの下端から吸引されるサイクロ
    ンクリーニング方法において、クリーニング空気の吸引
    と同時に、少なくとも侵入管の外面とクリーンガスチャ
    ンネルの底面に面するサイクロン内部とを、ノズルから
    出てこれらの面に直接当たる圧縮空気の吹き付けによっ
    てクリーニングすることを特徴とするサイクロンクリー
    ニング方法。
  2. 【請求項２】クリーンガスチャンネル（16）の底部の一
    部（26）が、その頂部（30）及び／または少なくとも１
    つの側壁（32）で開くようになっているクリーンガスチ
    ャンネル（16）を通して吊り下がっている侵入管（14）
    とともに取り外し可能であり、圧縮ガスノズルをクリー
    ンガスチャンネル（16）の外側に備えていることを特徴
    とする請求項１に記載の方法を実行するためのサイクロ
    ン。
  3. 【請求項３】クリーンガスチャンネル（16）の取り外し
    可能な底部分（26）の領域の寸法は、少なくともその上
    端部がサイクロン（10）の開口断面に等しく、この底部
    分（26）を固定要素（36）によって、サイクロン（10）
    の上端に取り付けるようになっている請求項２に記載の
    サイクロン。
  4. 【請求項４】侵入管（14）を好ましくはプラグ、ネジま
    たは溶接によってクリーンガスチャンネル（16）の底部
    分（26）に接続することを特徴とする請求項２または３
    に記載のサイクロン。
  5. 【請求項５】侵入管（14）は液圧的に、空気圧的にまた
    はばねによってサイクロン（10）からクリーンガスチャ
    ンネル（16）にクリーンガスチャンネル（16）の底部の
    一部とともに引っ込み可能であり、圧縮空気ノズル（5
    4）をクリーンガスチャンネル（16）内に配置すること
    を特徴とする請求項１に記載の方法を実行するためのサ
    イクロン。
  6. 【請求項６】液圧シリンダまたは空気圧シリンダ（50）
    を底部分（26）に接続されているピストンロッド（52）
    ともにサイクロン（10）に配置し、さらに液圧シリンダ
    または空気圧シリンダ（56）をクリーンガスチャンネル
    （16）に配置し、それらのピストンロッド（55）は圧縮
    空気ノズルを有するノズルパイプ（54）に接続されてい
    ることを特徴とする請求項５に記載のサイクロン。
  7. 【請求項７】クリーンガスチャンネル（16）の圧縮空気
    ノズルは半円形状の２つのノズルパイプ（54）であるこ
    とを特徴とする請求項５または６に記載のサイクロン。
  8. 【請求項８】サイクロン（10）は半円形状ノズルパイプ
    （54′）を備え、該ノズルパイプは空気圧シリンダまた
    は液圧シリンダ（56′）によってサイクロン壁と侵入管
    （14）との間で侵入管を越えて侵入管の軸線に平行に可
    動であることを特徴とする請求項１に記載のサイクロ
    ン。
  9. 【請求項９】サイクロン（10）は半円形状ノズルパイプ
    を備え、該ノズルパイプは侵入管（14）に接近可能とす
    るために空気圧シリンダまたは液圧シリンダによって侵
    入管の軸線に垂直に可動であることを特徴とする請求項
    １に記載のサイクロン。
  10. 【請求項１０】ノズルパイプ（54′）は、それらの引っ
    込み位置において、クリーンガス底部（26）に、または
    サイクロンの側壁に埋まることを特徴とする請求項８ま
    たは９に記載のサイクロン。
  11. 【請求項１１】ノズルパイプ（54′）が真っすぐな円筒
    形ハウジング部分と傾斜ハウジング部分との接合部の平
    面に向けて侵入管（14）を越えて下方に降下可能である
    ことを特徴とする、上方の真っすぐな円筒形部分と下方
    の傾斜したハウジング部分を有する請求項８または10に
    記載のサイクロン。
  12. 【請求項１２】侵入管（14）はサイクロンの上端に挿入
    可能なフィルタ挿入体（40）によって置換されることを
    特徴とする請求項２に記載のサイクロン。
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