DE102010009069A1

DE102010009069A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Pulverbeschichtung von Gegenständen

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Publication number: DE102010009069A1
Application number: DE102010009069A
Authority: DE
Original assignee: Wurster Gerd 70191
Current assignee: Wurster Gerd 70191
Priority date: 2010-02-23
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2011-08-25

Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Pulverbeschichtung von Gegenständen (28) angegeben, mit mindestens einer Pulverspritzstrecke (12), die an eine Absaugung mit einer Vorabscheidung, vorzugsweise in Form eines Zyklons (14), angeschlossen ist, wobei der Vorabscheidung eine Nachreinigung (16), vorzugsweise in Form eines Nachfilters, nachgeschaltet ist, wobei die Pulverspritzstrecke (12) einen ersten Bereich (18) aufweist, dem eine Reinigungseinrichtung für eine Pulverabreinigung zugeordnet ist, und wobei die Pulverspritzstrecke einen zweiten Bereich aufweist, der lufttechnisch vom ersten Bereich (18) abtrennbar ist und unter Umgehung der Vorabscheidung mit der Nachreinigung (16) verbindbar ist.

Description

Im Stand der Technik sind Pulverbeschichtungseinrichtungen in zahlreichen Ausführungen bekannt. Abgesehen von geschlossenen Pulverkabinen gibt es auch teilweise offene Pulverstände, die mit einer wirksamen Absaugung mit einer Vorabscheidung in Form eines Zyklons versehen sind, gefolgt von einer Nachabscheidung in Form eines Nachfilters.
Soll bei einer derartigen Anlage ein Farbwechsel durchgeführt werden, so sind aufwändige Reinigungsarbeiten erforderlich, die bei einer sogenannten ”Schnellwechselkabine” etwa 7 bis 12 Minuten erfordern. Daher wird teilweise für einen Farbwechsel eine zweite Kabine verwendet, um eine schnellere Produktion zu gewährleisten. Eine derartig lange Betriebsunterbrechung oder das Vorhalten einer zweiten Kabine, die sonst zum großen Teil ungenutzt ist, bedeutet einen hohen wirtschaftlichen Aufwand.
Aus der EP 1 270 087 A1 ist eine Pulverbeschichtungsanlage bekannt, die für einen schnellen Farbwechsel ausgebildet sein soll. Hierzu sind eine Dosierpumpe und ein Farbwechsler für den Pulverlack auf einem bewegbaren Teil eines den Zerstäuber tragenden Roboters angeordnet. Die Eingänge des Farbwechslers sind über Schläuche mit ortsfesten Pulvervorratsbehältern verbunden, während die den Farben gemeinsame Ausgangsleitung über eine relativ kurze Strecke durch den Roboter führt.
Bei einer derartigen Anlage handelt es sich allerdings um eine kompliziert aufgebaute Anlage unter Verwendung eines Farbwechslers mit einem geeigneten Leitungssystem. Die Probleme beim Farbwechsel bestehen nach wie vor. Dies insbesondere, da entweder der Overspray auf Verlust gefahren werden muss oder eine Reinigung der Kabine samt Rückgewinnung erfolgen muss.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Pulverbeschichtung von Gegenständen anzugeben, womit ein möglichst schneller Farbwechsel auf einfache Weise ermöglicht ist. Dabei soll eine möglichst wirkungsvolle Luftführung und Rezyklierung des Overspray-Pulvers ermöglicht werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Pulverbeschichtung von Gegenständen gelöst, mit mindestens einer Pulverspritzstrecke, die an eine Absaugung mit einer Vorabscheidung, vorzugsweise in Form eines Zyklons, angeschlossen ist, wobei der Vorabscheidung eine Nachreinigung, vorzugsweise in Form eines Nachfilters, nachgeschaltet ist, wobei die Pulverspritzstrecke einen ersten Bereich aufweist, dem eine Reinigungseinrichtung für eine Pulverabreinigung zugeordnet ist, und wobei die Pulverspritzstrecke einen zweiten Bereich aufweist, der lufttechnisch vom ersten Bereich abtrennbar ist und unter Umgehung der Vorabscheidung mit der Nachreinigung verbindbar ist.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zur Pulverbeschichtung von Gegenständen gelöst, bei dem zu beschichtende Gegenstände an einer Pulverspritzstrecke mit mindestens einer Pulverpistole beschichtet werden, wobei die Pulverspritzstrecke an eine Absaugung mit einer Vorabscheidung, vorzugsweise in Form eines Zyklons, angeschlossen ist, und wo bei der Vorabscheidung eine Nachreinigung, vorzugsweise in Form eines Nachfilters, nachgeschaltet ist, wobei für einen Farbwechsel nur ein erster Bereich der Pulverspritzstrecke gereinigt wird und ein zweiter Bereich der Pulverspritzstrecke vom ersten Bereich lufttechnisch abgetrennt wird und unter Umgehung der Vorabscheidung mit der Nachreinigung verbunden wird. Vorzugsweise liegt der zweite Bereich unterhalb des ersten Bereiches.
Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Erfindungsgemäß wird nämlich ein schneller Farbwechsel dadurch erreicht, dass nur der erste Bereich der Pulverspritzstrecke für einen Farbwechsel gereinigt wird, während der zweite Bereich ohne eine besondere Reinigung unmittelbar mit der Nachreinigung oder einer separaten Nachreinigung verbunden wird.
Die Pulverpistole und Pulverversorgung wird hierbei vorzugsweise gesondert gereinigt, ohne das hierbei abfallende Pulver einer Wiederverwertung zuzuführen. Vielmehr wird auch dies unmittelbar zur Nachreinigung hin abgesaugt.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es zur Erzielung eines schnellen Farbwechsels sinnvoll ist, nur einen ersten, größeren Bereich der Pulverspritzstrecke zu säubern und das hierbei anfallende Pulver einer Rezyklierung zuzuführen. Dagegen wird der normalerweise zeitlich sehr aufwändige Restbereich der Pulverspritzstrecke, der zweite Bereich, nur bei Bedarf gereinigt. Die Pulverpistolen werden separat in einer Reinigungseinrichtung innen und außen abgereinigt, und das anfallende Pulver wird keiner Wiederverwertung über die Vorabscheidung zugeführt, sondern unmittelbar über die Nachreinigung abgesaugt. Auf diese Weise lässt sich im Ergebnis bei einem geringfügigen Verlust von Pulver bei der Rezyklierung bei Durchführung eines Farbwechsel eine stark verkürzte Farbwechselzeit erzielen, die in der Größenordnung von einer Minute oder darunter liegt. Dies stellt einen erheblichen Zeitgewinn gegenüber dem Stand der Technik dar. Zudem ist dies möglich ohne großen wirtschaftlichen Verlust, da der größte Teil des Pulvers über den Zyklon und dessen Anbauteile zurückgewonnen wird.
Die Vorabscheidung ist vorzugsweise eine Rezykliereinrichtung zur Abscheidung von Farbpulver für die Wiederverwertung.
Vorzugsweise weist hierbei die Vorabscheidung mindestens zwei Farbversorgungseinrichtungen für Farbpulver auf, die für einen schnellen Farbwechsel gegeneinander austauschbar sind (Farbe 1 gegen Farbe 2).
Auf diese Weise lässt sich noch ein schnellerer Farbwechsel durchführen.
Der Pulverspritzstrecke ist vorzugsweise mindestens eine Pulverpistole zugeordnet, die vorzugsweise automatisch betätigbar ist.
Vorzugsweise ist die Pulverpistole unter Umgehung der Vorabscheidung mit der Nachreinigung koppelbar. Auf diese Weise wird eine langwierige Innen- und Außen-Reinigung der Pulverpistole vermieden, so dass die Farbwechselzeit reduziert wird. In der Reinigungseinrichtung wird hauptsächlich Druckluft als Reinigungsmittel verwendet.
Hierzu ist ferner vorzugsweise eine Reinigungseinrichtung zur Reinigung der Pulverpistole für einen Farbwechsel ohne Wiederaufbereitung vorgesehen. Es kann sich hierbei etwa um eine gesonderte Reinigungseinrichtung handeln, in der die Pulverpistole kurzzeitig gereinigt wird, wobei während dieser Abreinigungszeit die Absaugung dann unmittelbar mit der Nachreinigung verbunden wird. Während des Normalbetriebes ist die Verbindung über das Ventil, Bezugszeichen 56, geschlossen.
Zur Betätigung der mindestens einen Pulverpistole ist vorzugsweise mindestens ein Roboter, ein Hubgerät oder ein Bewegungsautomat vorgesehen, der vorzugsweise hängend befestigt ist und zur Führung der mindestens einen Pulverpistole ausgebildet ist.
Durch eine hängende Anordnung des Roboters, des Hubgeräts oder des Bewegungsautomaten wird der Reinigungsaufwand bei einem Farbwechsel minimiert.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner durch eine Pulverpistole für eine Pulverbeschichtungsvorrichtung gelöst, die insbesondere in Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung einsetzbar ist, mit einer ersten Zuleitung zur Zuführung einer ersten Farbe und mit einer zweiten Zuleitung zur Zuführung einer zweiten Farbe, optional mit einer Spannungseinheit zur Aufladung des Pulvers, mit einer Austrittsdüse zum Austritt des Pulvers. Die Pulverpistole beinhaltet eine Fluidzufuhr zur Zuführung eines Trägerfluids unter Druck, wobei die erste Zuleitung und die zweite Zuleitung jeweils ein Ventil aufweisen, um wahlweise eine erste Farbe oder eine andere Farbe zuzuführen. Ein Ausblasventil, Bezugszeichen 162, reinigt die Pistole von innen während des Farbwechsels.
Auch auf diese Weise wird die Aufgabe der Erfindung vollkommen gelöst.
Indem nämlich die Pulverpistole mit zwei getrennten Zuleitungen zur Zuführung zweier unterschiedlichen Farbpulver versehen ist, kann mittels der Fluidzufuhr zur Zuführung des Trägerfluids jeweils eine Pulverleitung geschlossen werden und das Pulver mittels des Trägerfluids zur Reinigung der Pulverpistole ausgeblasen werden. Anschließend müssen nur die Ventile umgeschaltet werden, so dass das andere Farbpulver zugeführt werden kann. So wird ein äußerst schneller Farbwechsel bei der Pulverpistole ermöglicht. Zur intensiven Reinigung wird die Pistole von innen mit Druckluft über das Ventil, Bezugszeichen 162, ausgeblasen.
Durch die Erfindung wird ferner ein Zyklon für eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art angegeben, mit einer Farbversorgungseinheit, an deren äußerem Ende eine Siebmaschine, vorzugsweise ein Ultraschallsieb mit darunterliegendem Fluidboden bzw. Fluidisierboden, aufgenommen ist, wobei die Farbversorgungseinrichtung ein vorzugsweise topfförmiges Gehäuse aufweist, das mit dem Zyklongehäuse verbindbar ist und dessen Fluidisierboden nach außen abgeschlossen ist. Der Fluidisierboden ist ein luftdurchlässiger Kunststoff zum Auflockern des Pulvers. Über dem Fluidisierboden werden Pulverfördereinrichtungen angebracht, mit denen das Pulver mit einer Mehrzahl von Pulverförderpumpen oder Pulverinjektoren zur Pulverpistole gefördertwird.
Ein derartiges Zyklon weist eine gegenüber herkömmlichen Zyklonen deutlich verbesserte Abscheidewirkung auf, da die Zyklonwirkung durch die Saugwirkung der Pulverförderpumpen unterstützt wird, die am Fluidboden einmünden.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist hierbei die Farbversorgungseinrichtung ein zentrales Abweiselement zur Querschnitts Volumenverminderung bzw. Volumenverminderung, vorzugsweise in Form eines Kegels, auf.
Hierdurch wird die im Umlauf befindliche Pulvermenge reduziert.
Das Abweiselement besteht vorzugsweise aus PTFE oder einem nanobeschichteten Werkstoff, wodurch sich eine geringe Neigung zur Anhaftung von Pulver ergibt.
Der Fluidisierboden besteht vorzugsweise aus einem luftdurchlässigen Kunststoff, kann jedoch grundsätzlich auch aus einem luftdurchlässigen Metall bestehen.
Der Fluidisierboden ist vorzugsweise kreisringförmig ausgebildet, wobei die Pulverförderpumpen in etwa gleichmäßigen Winkelabständen voneinander mit Abstand zum Trennelement angeordnet sind.
Hierdurch wird eine günstige Fluidisierung und Pulververteilung erreicht.
Vorzugsweise weisen die Pulverförderpumpen Injektoren auf, durch die die Abscheidewirkung des Zyklons unterstützt wird, da im unteren Teil des Zyklons abgesaugt wird.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung der Erfindung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in stark vereinfachter Darstellung;
2 eine Aufsicht der Vorrichtung gemäß 1 mit zwei Pulverspritzstrecken, die jeweils mit einem Zyklon versehen sind und mit einer gemeinsamen Nachreinigung gekoppelt sind;
3 eine vergrößerte Darstellung der Farbversorgungseinheit am unteren Ende des Zyklons gemäß 1;
4 eine Aufsicht auf den Fluidboden gemäß 3 mit einer Reihe von in gleichmäßigen Winkelabständen angeordneten Pulverförderpumpen, in vereinfachter Darstellung, und
5 einen Querschnitt durch eine Pulverpistole gemäß 1 in vergrößerter Darstellung.
In 1 ist eine Vorrichtung zur Pulverbeschichtung von Werkstücken 28 schematisch dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet. Die Vorrichtung 10 weist eine Pulverspritzstrecke 12 auf, die an eine Absaugung mit einer Vorabscheidung, vorzugsweise in Form eines Zyklons 14, angeschlossen ist. Der Zyklon 14 ist über eine Leitung 62 mit einer nachgeschalteten Nachreinigung 16 in Form eines Nachfilters verbunden, vorzugsweise eines sogenannten Patronenfilters.
Im Zyklon 14 erfolgt eine Vorabscheidung des Pulvers von aus dem Bereich der Spritzstrecke 12 abgesaugtem Farbpulver unter Fliehkrafteinwirkung zu einer am unteren Ende aufgenommenen Rezykliereinrichtung bzw. Farbversorgungseinheit 24, die nachfolgend anhand der 3 und 4 noch näher erläutert wird.
Gereinigte Abluft tritt aus der Nachreinigung 16 aus und wird über eine Leitung 64 einem oder mehreren Austrittskanälen 66 zugeleitet, von dem aus sie in Richtung auf die Pulverspritzstrecke 12 austritt, wie durch Pfeile 67 angedeutet ist. Zur Förderung von Werkstücken 28 ist ein Förderer 30 vorgesehen, durch den die Werkstücke 28 in dem Bereich der Pulverspritzstrecke 12 transportiert werden und nach ihrer Pulverbeschichtung weitergefördert werden. Zur Pulverspritzbeschichtung der Werkstücke 28 ist mindestens eine Pulverpistole 26 vorgesehen, die an einem Roboterarm 34 aufgenommen ist, der von einem Roboter 32 bewegt wird, der an der Decke 36 hängend aufgenommen ist. Mittels des Roboters 32 kann eine automatische Pulverbeschichtung von Werkstücken 28 im Bereich der Pulverspritzstrecke 12 durchgeführt werden.
Um nun einen schnellen Farbwechsel bei der Vorrichtung 10 zu ermöglichen, sind mehrere Maßnahmen vorgesehen. Zum einen ist die Pulverspritzstrecke 12 in einen ersten Bereich 18 und einen kleinen, am unteren Ende befindlichen Bereich 20 aufgeteilt. Der erste Bereich 18 deckt den wesentlichen Bereich ab, in dem von der Pulverbeschichtung auftretendes Pulver anfällt. Der darunter befindliche zweite Bereich 20 ist durch eine Trennwand 21 vom ersten Bereich 18 abgetrennt. Es handelt sich um einen kleinen Bereich am unteren Ende der Spritzstrecke 12, in den normalerweise nur wenig Overspraypulver von einer Pulverbeschichtung gelangt.
Eine Reinigungseinrichtung 22 ist vorgesehen, um bei einem Farbwechsel Pulverreste abzublasen und/oder abzuwischen und in den Zyklon 14 zu überführen.
Um die Farbwechselzeiten drastisch gegenüber dem Stand der Technik zu verkürzen, ist hierbei die Reinigungseinrichtung 22 nur zur Reinigung des ersten Bereiches 18 der Pulverspritzstrecke 12 ausgebildet.
Im Normalbetrieb für schnellen Farbwechsel, d. h. während der Pulverbeschichtung, ist der Bereich 18 mit dem Zyklon 14 verbunden. Hierzu sind zwei Klappen 46, 48 vorgesehen. Im Normalbetrieb für schnellen Farbwechsel ist die Klappe 46 geschlossen, während die Klappe 48 geöffnet ist, so dass aus dem zweiten Bereich 20 abgesaugte Abluft über eine Leitung 58 direkt zum Nachfilter 16 gelangt. Der erste Bereich 18 ist unmittelbar an die Absaugung des Zyklons 14 angeschlossen. Im Normalbetrieb für schnellen Farbwechsel werden also nur Oversprayreste aus dem Bereich 18 angesaugt, im Zyklon 14 abgeschieden und in die Farbversorgungseinheit 24 eingebracht. Dadurch wird der Overspray rezykliert. Die Absaugung von 20 erfolgt direkt in die Nachreinigung 16. Die Pulverpistole wird aus der Farbversorgungseinheit 24 mit Pulver versorgt, wie bei 26'' mit der Leitung 42 und einer Pulverförderpumpe 38 angedeutet ist.
Im Betrieb ohne schnellen Farbwechsel, d. h. während der Pulverbeschichtung von großen Farblosen, sind beide Bereiche 18, 20 mit dem Zyklon 14 verbunden. Hierzu sind zwei Ventile 46, 48 vorgesehen. Im Betrieb ohne schnellen Farbwechsel ist das Ventil 48 geschlossen, während das Ventil 46 geöffnet ist, so dass aus dem zweiten Bereich 20 abgesaugte Abluft über eine Leitung 60 zum Zyklon 14 gelangt. Der erste Bereich 18 ist unmittelbar an die Absaugung des Zyklons 14 angeschlossen. Im Normalbetrieb ohne schnellen Farbwechsel werden also Farbpulverreste sowohl aus dem ersten als auch dem zweiten Bereich 20 angesaugt, im Zyklon 14 abgeschieden und in die Farbversorgungseinheit 24 eingebracht. Die Pulverpistole wird aus der Farbversorgungseinheit 24 mit Pulver versorgt, wie bei 26'' mit der Leitung 42 und einer Pulverförderpumpe 38 angedeutet ist. Der Vorteil dieser Betriebsart ist, dass auch das aus dem Bereich 20 angesaugte Pulver farbenrein rückgewonnen wird. Da der Farbwechsel etwas länger dauert, ist diese Betriebsart bei großen Farblosen vorteilhaft.
Für einen schnellen Farbwechsel ist eine zweite Rezykliereinrichtung bzw. Farbversorgungseinheit 24 vorgesehen, die über eine zweite Leitung 44 und eine zweite Pulverförderpumpe 40 mit der Pulverpistole 26'' verbunden ist. Im Falle eines Farbwechsels werden die beiden Farbversorgungseinheiten 24, 24' gegeneinander ausgetauscht. Die mit Pulver belegte/gefüllte Einrichtung wird anschließend an einem anderen Ort gesäubert.
Wird ein Farbwechsel durchgeführt, so wird nur der erste Bereich 18 mit der Reinigungseinrichtung 22 gereinigt, während die Klappe 46 geschlossen ist und die Klappe 48 geöffnet ist. Farbreste werden somit über die Klappe 48 und eine Leitung 58 unter Umgehung des Zyklons 14 unmittelbar zur Nachreinigung 16 hin abgesaugt.
Im Falle eines Farbwechsels wird die Pulverpistole 26 zu einer Reinigungseinrichtung 68 hin verfahren, wie bei 26''' angedeutet ist. Es handelt sich hierbei um eine Reinigungsbox, in die die Pulverpistole eingefahren werden kann und mit Hilfe von Druckluft von außen gereinigt werden kann, wie nachfolgend anhand von 5 noch näher erläutert wird. Während des Reinigungsvorgangs ist hierbei die Klappe 56 geöffnet, so dass Abluft unmittelbar über die Leitung 58 zur Nachreinigung hin 16 abgesaugt wird. Während des Farbwechsels wird das bis dahin aufgesprühte Pulver aus den Pulverpumpen 38/40 über Leitung 42/44 angeblasen und vom Pulver befreit. Die Innenreinigung der Pulverpistolen erfolgt auch in der Reinigungseinrichtung 68, indem die Pulverpistolen mit Pulver ausgeblasen werden.
Durch Kombination der Aufteilung der Pulverspritzstrecke 12 in einen ersten Bereich 18 und einen zweiten davon lufttechnisch getrennten Bereich 20, wobei nur der erste Bereich 18 von einer Reinigungseinrichtung 22 gereinigt und der abgesaugte Overspray in den Zyklon 14 überführt und rezykliert werden kann, in Verbindung mit dem schnellen Farbwechsel an der Pulverpistole und Absaugung sowohl aus dem zweiten Bereich 20 als auch dem Reinigungsbereich 68 für die Pulverpistole 26''' unmittelbar zur Nachreinigung 16 hin werden besonders kurze Farbwechselzeiten ermöglicht, die in der Größenordnung von einer Minute oder darunter liegen.
In 2 ist die Vorrichtung gemäß 1 in der Aufsicht schematisch dargestellt.
Es ist erkennbar, dass zwei Pulverspritzstrecken 12, 12' vorgesehen sind, die jeweils mit einem Zyklon 14, 14' gekoppelt sind und denen eine gemeinsame Nachreinigung 16 in Form eines Nachfilters nachgeschaltet ist. Der Förderer 30 ist derart angeordnet, dass Werkstücke 28 an den beiden Spritzstrecken 12, 12' entlang bewegt werden können und mit Hilfe der zugeordneten Roboter 32, 32' und darin aufgenommenen Pulverpistolen 26, 26' pulverbeschichtet werden können. Zuluft wird über die Austrittskanäle 66, 66' zugeführt, die als vertikal angeordnete Luftsäcke ausgeführt sind. In dieser Anordnung werden die Werkstücke von zwei Seiten beschichtet.
Anhand der 3 und 4 wird der Aufbau der Farbversorgungseinheit 24 näher erläutert, die am unteren Ende des Zyklons 14 aufgenommen ist.
Am unteren Ende befindet sich eine Farbversorgungseinheit, in deren topfförmigem Gebilde 70 eine Siebmaschine 170 mit Antrieb, vorzugsweise eine Ultraschallsiebmaschine, eingebaut ist, die als Rüttelsieb funktioniert und das rezyklierte Pulver siebt. Weiter unterhalb befindet sich ein Fluidboden 76, der mit Druckluft über das Ventil 80 und einen Zwischenboden 78, begrenzt durch eine geschlossene Abdeckung 74, mit Druckluft versorgt wird. Der Austritt der Druckluft erfolgt über dem Fluidboden 76, der vorzugsweise aus luftdurchlässigem Kunststoff besteht. Dadurch wird das Pulver aufgelockert und quasi in der Schwebe gehalten. Die direkt über dem Fluidboden angebrachten Injektoren 84, die mit Druckluft als Treibstrahl das lockere Pulver Richtung Pulverpistole 26 fördern, haben nur einen sehr geringen Abstand zum Fluidboden 76. Dadurch kann die Pulvermenge in der Farbversorgungseinheit stark reduziert werden. Die Injektoren sind steckbar eingeführt und abgedichtet.
Anhand von 5 wird der stark vereinfachte Aufbau einer Pulverpistole 26 gemäß 1 näher erläutert. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Pulverpistole 26 in verkleinerter Darstellung im Querschnitt.
In ein Gehäuse 94 münden an einem ersten Ende von zwei oder mehr getrennten, insbesondere gegenüberliegenden, Seiten aus jeweils eine Pulverleitung 42 bzw. 44 über ein Ventil 96 bzw. 98 ein, vorzugsweise ein Quetschventil. In der Mitte erstreckt sich ein zentraler Austrittskanal 100, an dessen äußerem Ende eine Austrittsdüse 110 vorgesehen ist. Im mittleren Bereich des Austrittskanals ist eine Spannungseinheit 102 zur elektrostatischen Aufladung von austretendem Pulver vorgesehen, wobei die Spannung vorzugsweise zwischn 20 kV und 100 kV, insbesondee bei etwa 50 kV liegt.
Im Betrieb kann entweder Pulver über die erste Pulverleitung 42 und das erste Ventil 96 in den Austrittskanal 100 gelangen, wobei das zweite Ventil 98 geschlossen ist, oder aber es gelangt Pulver aus der Pulverleitung 44 bei geöffnetem Ventil 98 und geschlossenem Ventil 96 in den Austrittskanal 100.
Zur Reinigung (Ausblasen de Ausblaskanals) ist eine zusätzliche Fluidzufuhr 160 vorgesehen, die Druckluft über ein Ventil 160 in den Bereich des ersten Endes zuführen kann, in den die beiden Ventile 96, 98 ausmünden.
Die Pulverpistole 26 ermöglicht so einen äußerst schnellen Farbwechsel zwischen einer ersten und einer zweiten Farbe. Die inneren Teile werden aus besonders glattem Material, z. B. Teflon, Glas, nanobeschichtete Stoffe, etc., gebildet, das nicht zum Ansetzen von Beschichtungspulver neigt.
Wie zuvor bereits anhand von 1 erläutert, wird die Pulverpistole 26 zum Ausblasen bei einem Farbwechsel in die Reinigungseinrichtung 68, d. h. in die Pistolenbox, gefahren, wie bei 26''' in 1 angedeutet. Das ausgeblasene Farbpulver wird dann bei geöffnetem Ventil 56 über die Leitung 58 unmittelbar zur Nachreinigung 16 überführt. Zur Einstellung und Optimierung der erforderlichen Pulverwolke dient die Druckluftzuleitung 104, versorgt über das Ventil 106.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1270087 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung zur Pulverbeschichtung von Gegenständen, mit mindestens einer Pulverspritzstrecke (12), die an eine Absaugung mit einer Vorabscheidung, vorzugsweise in Form eines Zyklons (14), angeschlossen ist, wobei der Vorabscheidung eine Nachreinigung (16), vorzugsweise in Form eines Nachfilters, nachgeschaltet ist, wobei die Pulverspritzstrecke (12) einen ersten Bereich (18) aufweist, dem eine Reinigungseinrichtung (22) für eine Pulverabreinigung zugeordnet ist, und wobei die Pulverspritzstrecke (12) einen zweiten Bereich (20) aufweist, der lufttechnisch vom ersten Bereich (18) abtrennbar ist und unter Umgehung der Vorabscheidung mit der Nachreinigung (16) verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Vorabscheidung eine Rezykliereinrichtung (24) zur Abscheidung und Aufkonzentration von Farbpulver für die Wiederverwertung aufweist. 2a. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einer Farbversorgungseinrichtung zur Förderung des Farbpulvers in die Pulverpistolen (26).
Vorrichtung nach Anspruch 2, ferner mit mindestens zwei Farbversorgungseinrichtungen oder Rezykliereinrichtungen (24, 24') zur Förderung des Farbpulvers in die Pulverpistolen (26), die für einen schnellen Farbwechsel gegeneinander austauschbar sind. 3a. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 2a, bei der die Vorabscheidung mindestens zwei Rezykliereinrichtungen (24, 24') zur Abscheidung und Aufkonzentration von Farbpulver für die Wiederverwertung aufweist, die für einen schnellen Farbwechsel gegeneinander austauschbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Pulverspritzstrecke (16) mindestens eine Pulverpistole (26) zugeordnet ist, die vorzugsweise automatisch betätigbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Pulverpistole (26) unter Umgehung der Vorabscheidung mit der Nachreinigung (16) koppelbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, die ferner eine Reinigungseinrichtung (68) zur Reinigung der Pulverpistole (26), insbesondere eine Innen- und/oder Außenreinigung, für einen Farbwechsel ohne Wiederaufbereitung aufweist, wobei das Pulver vorzugsweise direkt in die Nachreinigung (16) gelangt.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, bei der mindestens ein Roboter (32), ein Hubgerät oder ein Bewegungsautomat vorgesehen ist, der vorzugsweise hängend befestigt ist und zur Führung der mindestens einen Pulverpistole (26) ausgebildet ist.
Pulverpistole für eine Pulverbeschichtungsvorrichtung (10) insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer ersten Zuleitung (42) zur Zuführung einer ersten Farbe und mit einer zweiten Zuleitung (44) zur Zuführung einer zweiten Farbe, optional mit einer Spannungseinheit (102) zur Aufladung des Pulvers, und einer Austrittsdüse (110) zum Austritt des Pulvers, mit einer Fluidzufuhr (104) zur Zuführung eines Trägerfluids unter Druck, wobei die erste Zuleitung (42) und die zweite Zuleitung (44) jeweils ein Ventil (96, 98) aufweisen, um wahlweise eine erste Farbe oder eine andere Farbe zuzuführen.
Zyklon für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem Zyklongehäuse (70), an dessen äußerem Ende eine Farbversorgungseinrichtung (24) aufgenommen ist, wobei die Farbversorgungseinrichtung (24) ein vorzugsweise topfförmiges Gehäuse (72) aufweist, das mit dem Zyklongehäuse (70) verbindbar ist und durch einen Boden (74) nach außen abgeschlossen ist, wobei der Boden (74) einen luftdurchlässigen Fluidisierboden (76) zum Auflockern des Pulvers aufweist, wobei insbesondere über dem Fluidisierboden (76) Pulverfördereinrichtungen (84) angebracht sind, mit denen das Pulver mit einer Mehrzahl von Pulverförderpumpen oder Pulverinjektoren zur Pulverpistole gefördert wird.
Zyklon nach Anspruch 9, bei dem die Farbversorgungseinrichtung ein zentrales Abweiselement (73) zur Querschnittsverminderung oder Volumenverminderung, vorzugsweise in Form eines Kegels, aufweist.
Zyklon nach Anspruch 10, bei der das Abweiselement (73) aus einem pulverabweisenden Material, vorzugsweise PTFE, besteht.
Zyklon nach Anspruch 9, 10 oder 11, bei dem der Fluidisierboden (76) aus einem luftdurchlässigen Material, vorzugsweise Kunststoff, besteht.
Zyklon nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem der Fluidisierboden (76) kreisringförmig ausgebildet ist und die Pulverförderpumpen bzw. Injektoren (84) in möglichst gleichmäßigen Winkelabständen voneinander mit Abstand zum Fluidisierboden (76) angeordnet sind.
Zyklon nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem die Pulverförderpumpen bzw. Injektoren (84) die Abscheidewirkung des Zyklons (14) unterstützen.
Verfahren zur Pulverbeschichtung von Gegenständen, bei dem zu beschichtende Gegenstände (28) an einer Pulverspritzstrecke (12) mit mindestens einer Pulverpistole (26) beschichtet werden, wobei die Pulverspritzstrecke (12) an eine Absaugung mit einer Vorabscheidung, vorzugsweise in Form eines Zyklons (14), angeschlossen ist, und wobei der Vorabscheidung eine Nachreinigung (16), vorzugsweise in Form eines Nachfilters, nachgeschaltet ist, wobei für einen Farbwechsel nur ein erster Bereich (18) der Pulverspritzstrecke (12) gereinigt wird und ein zweiter Bereich (20) der Pulverspritzstrecke (12) vom ersten Bereich (18) lufttechnisch abgetrennt wird und unter Umgehung der Vorabscheidung mit der Nachreinigung (16) verbunden wird.
Zyklon für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und optional in Verbindung mit einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, mit einem Zyklongehäuse (70), an dessen äußerem Ende eine Farbversorgungseinrichtung (24) aufgenommen ist, wobei die Farbversorgungseinrichtung (24) ein vorzugsweise topfförmiges Gehäuse (72) aufweist, das mit dem Zyklongehäuse (70) verbindbar ist und durch einen Fluidisierboden (74) nach außen abgeschlossen ist, mit einem vom Fluidisierboden (74) beabstandeten pulverdurchlässigen Trennelement (76), das einen Hohlraum (78) zur Aufnahme und zur Absaugung von Farbpartikeln begrenzt, und mit einer Mehrzahl von Pulverförderpumpen (84), die am Trennelement (76) einmünden.
Zyklon für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem topfförmigen Element (70), in dem eine Siebmaschine (170), die insbesondere ein Rüttelsieb mit einem Antrieb, vorzugsweise eine Ultraschallantrieb, und darunterliegend mit einem Fluidboden bzw. Fluidisierboden (76), der das Pulver während der Pulverbeschichtung auflockert, damit es forderfähig wird, und mit einem darunterliegenden Abschluss (74), in dessen Hohlraum (78) Druckluft eingeleitet wird.
Zyklon nach Anspruch 17, wobei die Druckluft über ein Ventil (80) eingeleitet wird, so dass diese über den Fluidboden (76) in das topfförmige Gebilde (70) einströmen kann und das Pulver so auflockert, dass Injektoren (84) oder Pulverförderpumpen das aufgelockerte Pulver aufnehmen können.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reinigungseinrichtung (22) die Pulverstrecke mit dem Bereich (18) abbläst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reinigungseinrichtung (22) mit einer impulsartigen Druckluft den Bereich (18) abreinigt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reinigungseinrichtung (22) einen Schwamm und/oder einen Schaber aufweist.
Pulverpistole nach Anspruch 8, die zum Farbwechsel, also insbesondere dem Umstellen der Ventile (96, 98) mit Hilfe von Druckluft, die über das Ventil (162) eingeleitet wird die Pistole (26) zu deren Reinigung ausbläst