DE102004039646B4

DE102004039646B4 - Pulverfördervorrichtung, für Beschichtungspulver

Info

Publication number: DE102004039646B4
Application number: DE200410039646
Authority: DE
Inventors: Guido Rutz; Dieter Focke; Frank Pappert-Rausch
Original assignee: Gema Switzerland GmbH
Current assignee: Gema Switzerland GmbH
Priority date: 2004-08-14
Filing date: 2004-08-14
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2024-08-15
Also published as: DE102004039646A1

Abstract

Pulverfördervorrichtung für Beschichtungspulver (8) mit einer umlaufend rotierbar angeordneten, endlosen Dosierfläche (2; 202), welche ein hinlaufendes oberes Trum (12-1) und ein zurücklaufendes unteres Trum (12-2) aufweist; einer Pulverquelle (4; 104), von welcher die Dosierfläche (2; 202) Pulver (8) aufnimmt; einer Injektorvorrichtung (6) mit mindestens einem Injektor (6-1, 6-2, 6-3) zum Absaugen von Pulver (8) von der Dosierfläche (2; 202) und zum pneumatischen Fördern des abgesaugten Pulvers zu einem Empfänger (10-1, 10-2, 10-3),
dadurch gekennzeichnet,
dass der Injektor (6-1, 6-2, 6-3) einen Fördergaseinlasskanal (30) für Förderdruckgas, einen Pulvereinlasskanal (34), einen Pulverauslasskanal (36) und einen zwischen diesen drei Kanälen (30, 34, 36) vorgesehenen Unterdruckbereich (38) aufweist, in welchem das Förderdruckgas einen Unterdruck zum Ansaugen von Pulver durch den Pulvereinlasskanal (34) erzeugt;
und dass der Pulvereinlasskanal (34) entweder selbst mit kleinem Abstand über der Dosierfläche (2; 202) angeordnet ist oder durch ein Rohr verlängert ist, dessen Einlassmündung mit geringem Abstand...

Description

Die Erfindung betrifft eine Pulverfördervorrichtung für Beschichtungspulver, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Solch eine Pulverfördervorrichtung ist aus der DE 84 06 595 U1 bekannt. Ein vertikaler Radkranz rotiert in einer Fließbetteinrichtung und nimmt dabei mit einer Dosiernut Partikel auf. Eine Rolle presst die Partikel auf den Radkranz. Anschließend werden sie mit einer Bürste gelockert und dann von einem Injektor abgesaugt.

Aus der US 4,284,032 ist eine pneumatische Fördervorrichtung mit einem Injektor für Beschichtungspulver bekannt. Der Injektor enthält einen Fördergaseinlasskanal, einen Zusatzlufteinlasskanal, einen Pulvereinlasskanal und einen Pulverauslasskanal, und einen Unterdruckbereich zwischen diesen Kanälen. Der Fördergasstrom erzeugt einen Unterdruck, saugt dadurch durch den Pulvereinlass Pulver aus einem Pulverbehälter an und strömt dann zusammen mit dem angesaugten Pulver durch den Pulverauslasskanal. Der Unterdruck kann eingestellt werden durch die Stärke des Fördergasstromes und/oder durch die Stärke des Zusatzgasstromes. Als Gas dient üblicherweise Druckluft.

Ferner ist auch bekannt, den Zusatzluftstrom nicht in den Unterdruckbereich einzuleiten, sondern stomabwärts davon in den Pulverauslasskanal, an einer Stelle, wo der Zusatzgasstrom den Unterdruck im Unterdruckbereich nicht beeinflusst. Hier dient die Zusatzluft dazu, bei der Förderung von kleinen Pulvermengen, wofür eine geringe Fördergasmenge erforderlich ist, im Pulverauslasskanal und in den sich daran anschließenden Pulverschlauch zu einem Sprühgerät ausreichend viel Druckluft zu haben, um das Pulver ohne Ablagerungen im Pulverschlauch zum Sprühgerät zu fördern.

Das Sprühgerät kann eine automatische Sprühvorrichtung oder eine manuelle Sprühpistole sein. Die Versprühung des Pulvers kann durch eine Sprühdüse oder durch einen Rotationszerstäuber erfolgen.

Üblicherweise enthält das Sprühgerät Hochspannungselektroden zum elektrostatischen Aufladen des Pulvers, so dass es von dem zu beschichtenden Gegenstand elektrostatisch angezogen wird.

Die US 3,918,641 zeigt eine Pulverbeschichtungskabine, deren Boden durch ein umlaufendes Förderband gebildet ist. Vom Sprühgerät versprühtes, jedoch an dem zu beschichtenden Objekt nicht haftendes, sondern abfallendes Überschusspulver wird von dem Förderband aus der Kabine heraustransportiert und außerhalb der Kabine durch eine Saugdüse abgesaugt, welche über einen Zyklon an ein Gebläse angeschlossen ist. Dieses abgesaugte und damit aus der Kabine zurückgewonnene Überschusspulver wird üblicherweise gesiebt und dann wiederverwendet. Eine ähnliche Kabine mit einem umlaufenden Band ist aus der DE 41 26 891 A1 bekannt.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, auch sehr dünne Pulverbeschichtungen genau dosiert herzustellen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale von Anspruch 1 und von Anspruch 7 bis 10 gelöst.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass auch sehr dünne Beschichtungen mit gleich bleibender, gut dosierter Schichtdicke schnell und reproduzierbar herstellbar sind.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

1 schematisch einen Vertikallängsschnitt durch eine Pulverfördervorrichtung nach der Erfindung,

2 schematisch eine Stirnansicht eines Teile der Pulverfördervorrichtung von 1,

3 schematisch eine Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform einer Pulverfördervorrichtung nach der Erfindung,

4 schematisch eine Seitenansicht eines Teiles einer nochmals weiteren Ausführungsform einer Pulverfördervorrichtung nach der Erfindung.

Die Erfindung eignet sich zur Förderung von allen Arten von Beschichtungspulver, welche eine Mindesthaftfähigkeit zur Haftung an einer sich bewegenden Dosierfläche haben. Das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung ist jedoch die feindosierte Förderung von Beschichtungspulver.
Die in den 1 und 2 dargestellte Pulverfördervorrichtung nach der Erfindung enthält eine umlaufend rotierbar angeordnete, endlose Dosierfläche 2, eine Pulverquelle 4, von welcher die Dosierfläche 2 Pulver 8 aufnimmt, und eine Injektorvorrichtung 6 mit mindestens einem Injektor 6-1 bzw. 6-2 bzw. 6-3 usw. zum Absaugen von Pulver 8 von der Dosierfläche 2 und zum pneumatischen Fördern des abgesaugten Pulvers 8-1 bzw. 8-2 bzw. 8-3 jeweils zu einem Empfänger 10, beispielsweise 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 usw., vorzugsweise jeweils in Form eines Sprühgerätes.
Das Sprühgerät 10-1, 10-2, 10-3 kann eine automatische Sprühvorrichtung oder eine manuelle Sprühpistole sein. Sie versprüht das Pulver durch eine Düse oder durch einen Rotationskörper, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Bei der bevorzugten Ausführungsform nach den 1 und 2 ist die Dosierfläche 2 durch die Außenumfangsfläche eines Zylinders 12 gebildet, welcher um eine horizontale (oder schräge) Drehachsenmittellinie 14 in einer Halterung 16 drehbar gelagert ist und von einem Motor 18, vorzugsweise einem Elektromotor rotierbar antreibbar ist. Die Dosierfläche 2 des rotierenden Zylinders 12 weist jeweils ein oberes Trum 12-1 oberhalb der Drehachsenmittellinie 14 und ein unteres Trum 12-2 unterhalb der Drehachsenmittellinie 14 auf.
Die Pulverquelle weist einen Behälter 24 auf, in welchem das untere Trum 12-2 das im Behälter 24 befindliche Pulver 4 unterhalb der Drehachsenmittellinie 14 kontaktiert und aufnimmt.
Das Pulver 4 hat in dem Behälter 24 ein vorbestimmtes Niveau 26, welches unterhalb der Drehachsenmittellinie 14 und vorzugsweise auch unterhalb einer Drehachse 28 des Zylinders 12 liegt. Der Zylinder 12 ist vorzugsweise hohl.
Die Halterung 16 kann in den Behälter 24 eingesetzt sein oder durch den Behälter 24 selbst gebildet sein.
Die Absaugvorrichtung 6 ist an der Halterung 16 (oder an dem Behälter 24) befestigt.
Jeder Injektor 6-1, 6-2, 6-3 usw. weist einen Fördergaseinlasskanal 30 für Förderdruckgas 32, einen Pulvereinlasskanal 34, einen Pulverauslasskanal 36 und einen zwischen diesen drei Kanälen vorgesehenen Unterdruckbereich 38 auf. Ferner ist ein Zusatzgaseinlass 40 für Zusatzdruckgas 42 vorgesehen, welcher stromabwärts des Unterdruckbereiches 38 in den Pulverauslasskanal 36 mündet zur Zufuhr von Zusatzdruckgas, soweit das Fördergas 32 nicht ausreicht, um das Beschichtungspulver ohne Ablagerungen von dem Pulverauslasskanal 36 durch einen Pulverschlauch 44 zu dem Sprühgerät 10-1, 10-2, 10-3 usw. zu fördern.
Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Art von Injektoren beschränkt, beispielsweise können auch Injektoren ohne Zusatzdruckgas verwendet werden. Als Druckgas dient vorzugsweise Druckluft.
Die Sprühgeräte sprühen das Beschichtungspulver jeweils auf einen zu beschichtenden Gegenstand 46 (z. B. 46-1, 46-2, 46-3 usw).
Die Dosierfläche 2 ist eine in sich geschlossene Fläche. Sie kann glatt oder rauh sein oder Vertiefungen aufweisen. Die Dosierfläche kann aus jedem geeigneten Material bestehen, z. B. aus Stahl oder Eisen, Kupfer oder einem anderen Metall, Kunststoff oder Gummi. Die Art des Materials und die Beschaffenheit der Dosierfläche 2 ist abhängig von der Art des zu dosierenden Pulvers, welches z. B. Kunststoffpulver, Metallpulver, Emaillepulver oder ein anderes Material oder eine Mischung von verschiedenen Pulversorten sein kann.
3 zeigt schematisch in Stirnansicht eine weitere Ausführungsform einer Pulverfördervorrichtung nach der Erfindung. Es ist wiederum wie zuvor beschrieben eine Dosierfläche 2 durch die Außenumfangsfläche eines Zylinders 12 gebildet und es ist wiederum eine Injektorvorrichtung 6 mit mindestens einem oder vorzugsweise mehreren Injektoren 6-1 usw. wie in 1 vorgesehen. Der Unterschied zu den 1 und 2 besteht darin, dass in 3 der Zylinder 12 nicht durch das Pulver eines Pulverbehälters rotiert. Statt dessen ist über dem oberen Trum 12-1 der Dosierfläche eine Pulverquelle 104 angeordnet, beispielsweise ein Trichter, welcher einen gegen die Dosierfläche 2 gerichteten Pulverauslass 106 aufweist, durch welchen eine bestimmte Pulvermenge pro Zeiteinheit auf die Dosierfläche 2 fällt.
Der Zylinder 12 von 3 wird von einem Motor 18 angetrieben.
In allen Zeichnungen ist die Drehrichtung des Zylinders 12 durch einen Pfeil 48 gekennzeichnet.
Bei allen Ausführungsformen saugt der Injektor 6-1, 6-2, 6-3 usw. durch seinen Pulvereinlasskanal 34 Pulver von der Dosierfläche 2 weg. Hierzu kann der Pulvereinlasskanal 34 entweder selbst mit kleinem Abstand über der Dosierfläche 2 angeordnet werden oder durch ein Rohr verlängert sein, dessen Einlassmündung mit geringem Abstand der Dosierfläche 2 gegenüberliegt.
4 zeigt eine Dosierfläche 202, welche durch ein endloses Band 212 gebildet ist, welches über eine angetriebene Rolle 214 und eine Leerlaufrolle 216 läuft. Ein solches Band 212 kann bei den Ausführungsformen anstelle des dortigen Zylinders 12 verwendet werden.
Bei allen Ausführungsformen der Erfindung kann die Dosierfläche 2 bzw. 202 quer zu ihrer Bewegungsrichtung über die gesamte Breite gleich ausgebildet oder innerhalb von definierten Zonen unterschiedlich ausgebildet sein. Die Dosierfläche 2 bzw. 202 nimmt in Abhängigkeit von ihrer Glattheit oder Rauhheit, in Abhängigkeit von dem Material, aus dem sie besteht und in Abhängigkeit von der Art des Pulvers 8 mehr oder weniger Pulver 8 von der Pulverquelle 4 bzw. 104 auf, weil davon die Haftfähigkeit des Pulvers an der Dosierfläche abhängig ist.
Die Erfindung eignet sich beispielsweise zum Sprühbeschichten von Gegenständen mit Pulver, welches danach durch Erwärmung auf dem Gegenstand schmilzt und dauerhaft haftet (z. B. einbrennen). Hier dient die Pulverbeschichtung zur Farbgebung und/oder zum Schutz des Gegenstandes.
Besondere Anwendungsgebiete der Erfindung sind

a) die Beschichtung von Gießformen auf deren Formungsfläche, wobei das Pulver als Trennmittel zwischen der Gießform und darin geformten (gegossenen) Gegenständen dient, wobei das Pulver in der Geißform durch die Gießformtemperatur schmilzt und außerdem im fließfähigen Zustand mittels Druckluft fein verteilt werden kann, wobei das Trennmittel dazu dient, dass der gegossene Gegenstand von der Gießform getrennt werden kann;
b) die Beschichtung von Strangpress-Rohlingen, insbesondere deren Stirnseite, mit Pulver als Gleitmittel, z. B. Bornitrid, wobei das Pulver je nach Temperatur des Rohlings schmelzen kann oder nicht, bevor dann der Rohling durch eine Matrize gepresst wird, um ein Strangprofil zu bilden.

Claims

Pulverfördervorrichtung für Beschichtungspulver (8) mit einer umlaufend rotierbar angeordneten, endlosen Dosierfläche (2; 202), welche ein hinlaufendes oberes Trum (12-1) und ein zurücklaufendes unteres Trum (12-2) aufweist; einer Pulverquelle (4; 104), von welcher die Dosierfläche (2; 202) Pulver (8) aufnimmt; einer Injektorvorrichtung (6) mit mindestens einem Injektor (6-1, 6-2, 6-3) zum Absaugen von Pulver (8) von der Dosierfläche (2; 202) und zum pneumatischen Fördern des abgesaugten Pulvers zu einem Empfänger (10-1, 10-2, 10-3), dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (6-1, 6-2, 6-3) einen Fördergaseinlasskanal (30) für Förderdruckgas, einen Pulvereinlasskanal (34), einen Pulverauslasskanal (36) und einen zwischen diesen drei Kanälen (30, 34, 36) vorgesehenen Unterdruckbereich (38) aufweist, in welchem das Förderdruckgas einen Unterdruck zum Ansaugen von Pulver durch den Pulvereinlasskanal (34) erzeugt; und dass der Pulvereinlasskanal (34) entweder selbst mit kleinem Abstand über der Dosierfläche (2; 202) angeordnet ist oder durch ein Rohr verlängert ist, dessen Einlassmündung mit geringem Abstand der Dosierfläche (2; 202) gegenüberliegt.
Pulverfördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierfläche (2) die Außenumfangsfläche eines drehbar angeordneten Zylinders (12) ist, dessen Drehachsenmittellinie (14) horizontal oder schräg angeordnet ist.
Pulverfördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierfläche (202) die Außenumfangsfläche eines Transportbandes (212) ist.
Pulverfördervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverquelle (4) einen Pulverbehälter (24) aufweist, in welchem das untere Trum (12-1) der Dosierfläche (2; 202) im Pulverbehälter (24) befindliches Pulver (8) kontaktiert und aufnimmt.
Pulverfördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverquelle (104) über dem oberen Trum (12-1) der Dosierfläche (2) angeordnet ist und einen auf das obere Trum (12-1) gerichteten Pulverauslass (106) aufweist.
Pulverfördervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Zusatzgaseinlass (40), welcher stromabwärts des Unterdruckbereiches (38) in den Pulverauslasskanal (36) mündet.
Verwendung einer Pulverfördervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Beschichten der Formungsfläche von Gießformen mit Pulver als Trennmittel, welches das Trennen eines gegossenen Gegenstandes von der Gießform ermöglicht.
Verwendung einer Pulverfördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Beschichten von Strangpress-Rohlingen mit Pulver als Gleitmittel auf deren an eine Matrize anzupressenden Oberfläche.
Verfahren zum Beschichten der Formungsfläche von Gießformen mit Pulver als Trennmittel, welches das Trennen eines gegossenen Gegenstandes von der Gießform ermöglicht, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Pulverfördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Fördern des Pulvers zu einem Sprühgerät.
Verfahren zum Beschichten von Strangpress-Rohlingen mit Pulver als Gleitmittel auf deren an eine Matrize anzupressenden Oberfläche, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Pulverfördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Fördern des Pulvers zu einem Sprühgerät.