DE19500872B4

DE19500872B4 - Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE19500872B4
Application number: DE19500872A
Authority: DE
Inventors: Beate Duppenthaler; Roland Gubler
Original assignee: Gema Switzerland GmbH
Current assignee: Gema Switzerland GmbH
Priority date: 1995-01-13
Filing date: 1995-01-13
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2015-01-14
Also published as: DE19549533C2; JP3786996B2; JPH08229472A; DE19500872A1

Abstract

Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung zum Sprühbeschichten von Objekten mit Beschichtungspulver, enthaltend eine Kabine (4), die einen Beschichtungsraum (6) bildet, der seitlich durch Kabinenwandinnenflächen (40) und unten durch Pulversammelmittel (34) begrenzt ist, die versprühtes, an den Objekten (2) nicht haftendes Beschichtungspulver sammeln, im Folgenden Überschusspulver genannt, wobei die Pulversammelmittel (34.1, 34.2) mit Luftabsaugmitteln (66, 42, 44) versehen sind, welche aus der Kabine (4) Überschusspulver absaugen; mindesten eine Hubvorrichtung (134) und Reinigungsmittel (150, 152, 154, 156, 156.1-156.6), welche von der Hubvorrichtung (134) auf- und abbewegbar sind zum Reinigen der ihnen gegenüberliegenden Kabinenwandinnenflächen (40) während der Vertikalbewegung; dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsraum (6) oben durch ein Kabinendach (12.2) mit einer unteren Kabinendachoberfläche (122) begrenzt ist; dass die mindestens eine Hubvorrichtung (134) das Kabinendach trägt und dass das Kabinendach (12.2) von der Hubvorrichtung (134) entlang der vertikalen Kabineninnenwandflächen (40) bis mindestens nahe zu den Pulversammelmitteln (34) von einer oberen Ausgangsposition in eine untere Position absenkbar und wieder...

Description

Die Erfindung betrifft eine Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung dieser Art ist aus der DE 41 31 287 A1 bekannt. Sie enthält eine Kabine mit einem trichterförmigen Kabinenboden und eine Reinigungsvorrichtung eines ringartigen Rohres, welches von einer Hubvorrichtung von einer unteren Ausgangsposition kurz oberhalb des oberen Trichterrandes bis zum oberen Kabinenende vertikal nach oben und dann wieder nach unten zur Ausgangsposition zurückbewegbar ist. Das ringartige Rohr ist mit einer Vielzahl von radial nach außen gerichteten Düsenöffnungen zur Erzeugung eines gegen die Innenflächen der Kabinenwände gerichteten Luftstromes versehen, um dort vorhandene Pulverpartikel wegzublasen. Die Hubvorrichtung befindet sich außerhalb der Kabine und hat einen in die Kabine hineinragenden Arm.

Aus der DE 24 49 065 A1 ist eine Lackierkabine zum Beschichten von Gegenständen mit Nasslack bekannt. Die Kabine hat eine einteilige oder zweiteilige Filterdecke, welche zwischen einer oberen Stellung und einer unteren, für das Auswechseln einer Filtermatte der Filterdecke geeigneten Höhenlage mittels eines Seilzuges auf- und abbewegbar ist. Durch die Filterdecke soll erreicht werden, dass Luft staubfrei in die Kabine mit gleicher Geschwindigkeit einströmen und durch Öffnungen im Kabinenboden abströmen kann.

Aus der DE 34 06 464 A1 ist eine Lackierkabine zum Sprühbeschichten von Gegenständen mit Nasslack bekannt, welche dadurch auch zur Pulverveschichtung geeignet gemacht werden kann, dass unterhab des Transportweges der zu beschichtenden Gegenstände eine Wanne aufgestellt wird, welche zahlreiche aufragende Filterkerzen aufweist, in denen ein Unterdruck erzeugt wird. Hierdurch wird bei der Pulverbeschichtung das überschüssige Beschichtungspulver abgesaugt, welches in der Kabine abfällt, anstatt an den zu beschichtenden Gegenständen zu haften. Die Kabine ist mit einer Kabinendecke dargestellt, welche mit den Kabinenwänden fest verbunden ist.

Die Sprühbeschichtungsvorrichtung dach der Erfindung zum Sprühbeschichten von Objekten mit Beschichtungspulver eignet sich insbesondere zum automatischen Sprühbeschichtungsbetrieb, kann jedoch auch für die Beschichtung mit Handsprühpistolen verwendet werden.

Bekannte Kabinen von Sprühbeschichtungsvorrichtungen haben im Horizontalquerschnitt im Wesentlichen eine rechteckige Form. Bei länglichen Kabinen sind an den schmalen Stirnseiten Öffnungen oder Türen oder Türen mit Öffnungen für den Transport der Objekte durch die Kabine mittels einer Transportvorrichtung, üblicherweise ein Hängeförderer, vorgesehen. In den Längswänden sind Öffnungen oder Vertikalschlitze zum Einführen von Handsprühpistolen oder Automatiksprühpistolen in die Kabine vorgesehen, mit welchen die in Kabinenlängsrichtung in Kabinenmitte mittels der Transportvorrichtung transportieren Objekte beschichtet werden. Aus der EP 0 200 681 B1 ist eine vollständig aus Kunststoff bestehende Kabine bekannt, deren Länge größer als ihre Breite ist und deren Boden die Form einer keilförmigen Rinne hat. In der Rinnenspritze ist ein Schlitz gebildet, welcher sich von einem Rinnenende zum anderen Rinnenende keilförmig erweitert und unter welchem sich ein Kanal befindet, der am engen Schlitzende an eine Saugvorrichtung zum Absaugen von Luft- und Pulverpartikel angeschlossen ist. Alle längs und vertikal verlaufenden inneren Kabinenecken sind abgerundet. Eine ähnlich Kabine ist aus der älteren CH 560 558 A5 bekannt, deren Wände und Dach doppelwandig und auf ihrer Innenseite mit Öffnungen versehen sind, so dass den Wandzwischenräumen zugeführte Druckluft in die Kabine strömen und Pulver von der inneren Kabinenfläche abblasen kann. Kabinen vollständig aus Kunststoff herzustellen und geeignete Kunststoffmaterialien sind aus der AT 340 021 bekannt. Alle Kabinen dienen insbesondere zum elektrostatischen Pulversprühbeschichten, bei welchem das von einer Hand- oder Automatikpistole versprühte Pulver elektrostatisch aufgeladen wird, damit es von dem zu beschichtenden Objekt elektrostatisch angezogen wird. Die Pulverschicht auf den Objekten wird nicht in der Kabine, sondern anschließend in einem Lackeinbrennofen auf das Objekt aufgeschmolzen und damit dauerhaft mit dem Objekt verbunden.

Aus der CH 577 346 A5 ist eine so genannte Omega-Kabine mit kreisrunder Form im Horizontal-Querschnitt bekannt, in deren radialem Zentrum eine vertikal bewegbare, rotierende Zerstäuber-Scheibe Pulver in Richtung zur Kabinenwand sprüht. Die zu beschichtenden Objekte werden, in Draufsicht gesehen, in Form des griechischen Buchstabens Omega zwischen Kabinenwand und Zerstäuberscheibe durch die Kabine transportiert. Eine Omega-Kabine mit eckiger Form und Sprühpistolen ist aus der DE 41 31 287 A1 bekannt.

Das in den bekannten Kabinen versprühte, nicht am Objekt haftende Pulver fällt zum größten Teil auf den Kabinenboden, während ein kleiner Anteil an den Kabinenwänden haftet. Dieses am Objekt nicht haftende Überschusspulver kann vom Kabinenboden abgesaugt und mittels Pulverabscheidung, insbesondere Zyklon und/oder Filterelemente, aus dem Saugluftstrom getrennt, dann gesiebt und anschließend mit frischem Pulver vermischt werden, bevor es der Sprühvorrichtung zugeführt und erneut versprüht wird. Beim Farbwechsel (Wechsel von einer Pulversorte auf eine andere Pulversorte) müssen nicht nur sämtliche Kabinen-Innenflächen, sondern auch die Zyklone und Filtereinrichtungen sowie die Pulververleitungen äußerst genau gereinigt werden, damit keine Pulverpartikel des zuerst verwendeten Pulvers mit dem danach verwendeten Pulver vermischt werden. Bereits einzelne Pulverpartikel können zu Beschichtungsfehlern auf dem Objekt führen, welche die Beschichtung unbrauchbar machen. Man denke nur an den Wechsel von einem schwarzen oder roten Pulver auf weißes Pulver oder umgekehrt. Die zu beschichtenden Objekte können Haushaltsgeräte oder Autokarroserien sein, deren Käufer keine Farbfehler dulden. Die Rückgewinnung des Überschusspulvers reduziert zwar die Herstellkosten, geblieben ist jedoch weiterhin das Problem, dass bei einem Farbwechsel sehr viel Zeit und/oder zusätzliche Anlagenteile (zum Beispiel austauschbare Pulverabscheider, Siebvorrichtungen, Fluidleitungen) benötigt werden, um lange Stillstandzeiten der Anlage zu vermeiden. Hieraus ist ersichtlich, dass bei Vielfarbenbeschichtungen und dann, wenn Objekte mit verschiedenen Farben beschichtet werden sollen, der genannte Sprühbeschichtungsbetrieb mit Rückgewinnung des Überschusspulvers unrentabel wird und auf Verlust gefahren werden muss. „Auf Verlust fahren" bedeutet, dass das Überschusspulver nicht aufbereitet und wieder verwendet, sondern als Abfall weggeworfen wird. Das Reinigen ist umso schwerer und zeitaufwendiger, je mehr das Pulver sich in der Kabine und den anderen Teilen ablagern kann. Aus diesem Grunde werden anstelle von Metallkabinen Kunststoffkabinen verwendet, da an ihnen die Pulverpartikel weniger stark und in geringerer Menge haften als in Metallkabinen. Die Pulverpartikel bestehen meistens aus Kunststoff, können jedoch auch aus Keramik oder einem anderen Material bestehen.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, den für einen Farbwechsel oder Pulverwechsel erforderlichen Zeitaufwand und/oder Aufwand an zusätzlichen Anlagenteilen weiter zu reduzieren, ohne auf eine gute Beschichtungsqualität verzichten zu müssen. Durch die Erfindung soll erreicht werden, dass eine Sprühbeschichtungsvorrichtung sowohl von den Herstellungskosten als auch für den Beschichtungsbetrieb auch dann rentabel ist, wenn sie wechselweise für lange Betriebsperioden mit gleich bleibender Pulversorte und dann wieder mit häufig wechselnden Pulversorten verwendet wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung wird im Folgenden in Bezug auf die Zeichnungen anhand von mehreren Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
1 schematisch und, mit Bezug auf eine Kabine, im axialen Vertikalschnitt eine Sprühbeschichtungsvorrichtung für Handbetrieb und Automatikbetrieb zum Sprühbeschichten von Objekten mit Beschichtungspulver,
2 eine Draufsicht auf die Kabine von 1,
3 eine Seitenansicht der Kabine von 2 von links längs eines Pfeils III gesehen,
4 eine mit Bezug auf 1 vergrößerte Querschnittsdarstellung einer Wand der Kabine von 1,
5 schematisch eine vertikale Schnittansicht durch verschiedene Ausführungsformen von Reinigungsmitteln zum Reinigen der Kabinenwand-Innenflächen.
Die in den 1 bis 3 dargestellte Sprühbeschichtungsvorrichtung für Handbetrieb und Automatikbetrieb zum Sprühbeschichten von Objekten 2 enthält eine Kabine 4, welche einen Beschichtungsraum 6 bildet, in welchem die Objekte 2 mittels einer oder mehrerer Sprühvorrichtungen 8 beschichtet werden. Die Kabinenwand 10 und die Kabinendecke 12.2 haben, im Horizontalschnitt gesehen, eine kreisrunde Form oder zumindest eine an einen Kreis angenäherte allseitig runde Form, in deren radialen Mitte die theoretische vertikale Mittelachse 16 der Kabine 4 liegt. Gemäß einer nicht dargestellten abgewandelten Ausführungsform hat die Kabine 4 im Horizontalschnitt gesehen anstatt einer kreisrunden Form eine einem Kreis angenäherte ovale Form. In der Kabinenwand 10 befinden sich auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten je eine Durchgangsöffnung 18 und 19 je in Form eines vertikalen Schlitzes, welcher die Kabinenwand 10 und die Kabinendecke 12.2 in zwei gleich große Segmente teilt. Diese Teilung der Kabine 4 in gleiche Segmente, welche sich jeweils über die gesamte Höhe des Beschichtungsraumes 6 erstrecken, vereinfacht die Herstellung und den Transport der Kabine 4. An den Durchgangsöffnungen 18 und 19 können Türen sein und, in abgewandelter Ausführungsform, können die Durchgangsöffnungen 18 und 19 in solchen Türen gebildet sein. Die zu beschichtenden Objekte 2 hängen an Haken 23 einer Transportvorrichtung 22, welche die zu beschichtenden Objekte durch die eine Durchgangsöffnung 18 in den radialen Zentrumsbereich des Beschichtungsraumes 6, in welchem die Objekte 2 beschichtet werden, und dann durch die andere Durchgangsöffnung 19 wieder aus der Kabine 4 heraustransportiert. Der Zentrumsbereich ist, im Horizontalschnitt gesehen, der Bereich des Beschichtungsraumes 6, der radial innerhalb des halben Radius des Beschichtungsraumes 6 liegt.
Um die Mittelachse 16 versetzt, vorzugsweise um 90° versetzt, zu den Durchgangsöffnungen 18 und 19 sind zwei einander diametral gegenüberliegende Sprühöffnungen 26 und 28 in Form von vertikalen, allseitig begrenzten Schlitzen in der Kabinenwand 10 gebildet, durch welche sich die Sprühvorrichtungen 8 hindurch erstrecken. Die Sprührichtungen 30 der Sprühvorrichtungen 8 der einen Sprühöffnung 26 sind vorzugsweise fluchtend und entgegengesetzt zu den Sprührichtungen 32 der Sprühvorrichtungen 8 der anderen Sprühöffnung 28 angeordnet, damit die am Objekt 2 vorbeiströmenden Luftstrahlen der Sprühstrahlen miteinander kollidieren und Überschusspulver konzentriert im Zentrumsbereich durch Schwerkraft auf den Kabinenboden 34 absinkt. Die Sprühvorrichtungen 8 werden an jeder Sprühöffnung 26 und 28 je von einem außerhalb der Kabine 4 auf einem Gebäudeboden stehenden Hubständer (nicht gezeigt) getragen, welche automatisch gesteuert die Sprühvorrichtungen 8 auf und ab bewegen. Jeder Hubständer kann eine oder mehrere Sprühvorrichtungen 8 tragen, die übereinander oder nebeneinander angeordnet sein können. Gemäß einer anderen Ausführungsform können die Sprühvorrichtungen 8 bezüglich ihrer Sprührichtungen 30 und 32 aneinander vorbeigerichtet sein. Wenn die Sprührichtungen 30 und 32 im gleichen Drehsinn zur radialen Mittelachse 16 versetzt zueinander angeordnet sind, können ihre Pulver-Luft-Ströme in der runden Kabine 4 eine Wirbelströmung erzeugen. Anstelle der automatisch gesteuerten Sprühvorrichtungen 8 können handbetätigte Sprühvorrichtungen oder Sprühpistolen verwendet werden. Alle Sprühvorrichtungen 8 werden vorzugsweise synchron miteinander bewegt, um die Objekte 2 in ihrer gesamten Höhe zu beschichten.
Der Kabinenboden 34 ist derart ausgebildet, dass von den Wandinnenflächen 40 der Kabinenwand 10 abfallendes Überschusspulver getrennt von dem ohne vorherige Berührung dieser Wandinnenflächen 40 auf den Kabinenboden 34 fallenden Überschusspulver aus der Kabine 4 entfernt werden kann. Für diesen Zweck ist der Kabinenboden 34 auf äußere Sammelmittel 34.1 und innere Sammelmittel 34.2 aufgeteilt. Die äußeren Sammelmittel 34.1 erstrecken sich um den gesamten Innenumfang der Wandinnenfläche 40 in Form eines verhältnismäßig schmalen Streifens. Die inneren Sammelmittel 34.2 werden von den äußeren Sammelmitteln 34.1 umgeben und grenzen unmittelbar an diese an und bedecken den gesamten innerhalb der äußeren Sammelmittel gelegenen Bereich des Kabinenbodens 34. Die beiden Sammelmittel 34.1 und 34.2 sind derart ausgebildet, dass das auf sie fallende Pulver nicht zu dem betreffenden anderen Sammelmittel gelangen und sich mit dem dortigen Pulver vermischen kann. Das auf die inneren Sammelmittel 34.2 fallende Überschusspulver darf nicht mit Überschusspulver von den äußeren Sammelmitteln 34.1 vermischt oder „verunreinigt" werden. Demgegenüber ist es ohne Nachteil (außer dass es als Verlustpulver behandelt wird), wenn ein kleiner Anteil des Überschusspulvers der inneren Sammelmitteln 34.2 zu den äußeren Sammelmitteln 34.1 gelangt. Bei der in 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform weisen die inneren Sammelmittel 34.2 einen Sammeltrichter 42 auf, an dessen nach unten zeigenden Spitze eine Pulverabsaugleitung 44 eines Zyklons 46 angeschlossen ist. Eine Abluftsaugleitung 48 des Zyklons 46 ist an die Eingangsseite einer Filtereinrichtung 50 angeschlossen, welche Restpulver aus der Abluft des Zyklons 46 filtert und an deren Ausgangsseite ein Sauggebläse 52 angeschlossen ist. Das vom Zyklon 46 aus dem Pulver-Luft-Strom der Pulverabsaugleitung 44 ausgeschiedene Pulver gelangt vom unteren Zyklonende zu einer Siebmaschine 54 und fällt dann in einen Pulverbehälter 56. Der Pulverbehälter 56 kann ein Gebinde sein, mit welchem Frischpulver vom Pulverhersteller dem Pulveranwender geliefert wird. Das frische Pulver und das durch den Zyklon 46 und die Siebmaschine 54 zurück gewonnene Überschusspulver werden aus dem Pulverbehälter 56 über Pulverleitungen 58 den Sprühvorrichtungen 8 zugeführt. Der Sammeltrichter 42 kann mittels einer Vibrationsvorrichtung 60 vibriert werden, damit in ihn fallendes Pulver leichter zur Trichterspitze abrutscht. Der obere, im Durchmesser größte Trichterrand 62 erstreckt sich seitlich über den über ihm gelegenen Zentrumsbereich hinaus und grenzt direkt an die äußeren Sammelmittel 34.1 an.
Die äußeren Sammelmittel 34.1 haben eine Saugluft-Sammelleitung 66, welche am unteren Ende der Kabinenwand 10 angeordnet ist und sich über die gesamte Umfangslänge der Kabinenwand 10 erstreckt. Die Saugluft-Sammelleitung 66 hat auf ihrer Oberseite auf ihre gesamte Länge verteilt mindestens eine (Schlitz) oder eine Vielzahl von Saugöffnungen 68, welche sich zwischen der Wandinnenfläche 40 und einer Übergangswand 70 befinden und direkt an diese beiden angrenzen. Die Oberseite der Saugluft-Sammelleitung 66 und damit auch ihre Saugöffnungen 68 befinden sich auf einer niedrigeren Höhe als der obere Trichterrand 62 der inneren Sammelmittel 34.2. Die Übergangswand 70 hat kegelförmig einen nach unten größer werdenden Außendurchmesser und überbrückt den kleinen Höhenunterschied und den kleinen radialen Breitenunterschied des Kabinenbodens 34 zwischen den Saugöffnungen 68 und dem Trichterrand 62. Von der Wandinnenfläche 40 abfallende Pulverpartikel gelangen deshalb entweder direkt in die Saugöffnungen 68 oder zuerst auf die Übergangswand 70 und rutschen dann von ihr in die Saugöffnungen 68. Wenn die Übergangswand 70 aus flexiblen Material, beispielsweise Gummi, besteht, dann wird verhindert, dass sich die Schwingungen des Vibrationserzeugers 60 vom Trichter 42 auf die Kabinenwand 10 übertragen. Falls eine solche Schwingungsübertragung gewünscht wird oder kein Vibrationserzeuger 60 verwendet wird, kann die Übergangswand 70 aus steifem Material, vorzugsweise Kunststoff bestehen. Gemäß anderen Ausführungsformen kann die Übergangswand 70 eine andere Form, z. B. Zylinderform, haben oder völlig weggelassen werden und der Trichterrand 62 des Trichters 42 direkt an die Saugluft-Sammelleitung 66 angrenzen.
Die Saugluft-Sammelleitung 66 ist mittels einer zweiten Pulverabsaugleitung 74 an die Eingangsseite oder stromaufwärtige Seite der Filtereinrichtung 50 angeschlossen, um mittels eines zweiten Saugluftstromes Überschusspulver ausschneiden zu können. Das von der Filtereinrichtung 50 aus dem zweiten Saugluftstrom der Saugluftleitung 66 gefilterte Überschusspulver und das aus der Abluftsaufleitung 48 des Zyklons 46 in der Filtereinrichtung 50 abgeschiedene Überschusspulver wird weggeworfen und ist damit Verlust. Das Sauggebläse 52 kann somit einen ersten Saugluftstrom im Sammeltrichter 42 und in einen zweiten Saugluftstrom in den Saugöffnungen 68 der Saugluft-Sammelleitung 66 erzeugen. In den beiden, oder mindestens einer der beiden, Pulverabsaugleitungen 44 und/oder 74 kann sich zu ihrem wahlweisen Verschließen ein Absperrelement 74.2 und/oder 74.3 befinden. Gemäß einer anderen Ausführungsform können zur Erzeugung von jedem Saugluftstrom getrennte Sauggebläse 52 verwendet werden. Statt Saugluftströme könnten Druckluftströme verwendet werden, was aber mehrere Nachteile hat.
Der Grundgedanke dieser Ausführungsform besteht darin, dass versprühtes, am Objekt 2 nicht haftendes Pulver, im folgenden Überschusspulver genannt, a) aufgeteilt wird auf erstes Überschusspulver, welches nicht auf die Innenflächen 40 der Kabinenwand 10 gelangte, und auf zweites Überschusspulver, welches auf diese Innenflächen 40 gelangte, insbesondere durch die Sprühvorrichtungen 8 hingesprüht wurde, und dann von selbst abfällt oder durch einen Reinigungsvorgang abfällt, und b) das erste Überschusspulver und das zweite Überschusspulver getrennt voneinander aus der Kabine 4 entfernt werden. Hierfür kann die Kabinenwand 10 im horizontalen Querschnitt gesehen, die in den Zeichnungen dargestellte kreisrunde Form, eine ovale oder beliebige eckige Form haben. In das erste Überschusspulver darf das zweite Überschusspulver nicht gelangen. Dagegen ist es nicht schädlich, wenn ein kleiner Anteil des ersten Überschusspulvers in das zweite Überschusspulver gelangt. Dieser Grundgedanke ermöglicht verschiedene Verfahren:
Schritt 1 Während einer Sprühbeschichtungsphase, wenn Beschichtungspulver auf die Objekte 2 gesprüht wird, wird das erste Überschusspulver (ohne Wandkontakt) der inneren Sammelmittel 34.2 kontinuierlich oder diskontinuierlich aus der Kabine 4 herausgefördert, vorzugsweise pneumatisch abgesaugt, und zur Wiederverwendung zurück gewonnen.
Schritt 1.1.1 Während der Sprühbeschichtungsphase nach Schritt 1 wird das zweite Überschusspulver (mit Wandkontakt) in der Kabine 4 auf den äußeren Sammelmitteln 34.1 gelassen, oder gemäß
Schritt 1.1.2 kontinuierlich oder diskontinuierlich aus der Kabine 4 herausgefördert, vorzugsweise pneumatisch abgesaugt.
Schritt 2 Während der Reinigungsphase (z.B. in einer Sprühbeschichtungspause beim Pulverwechsel oder Farbwechsel) wird das zweite Überschusspulver (mit Wandkontakt) mittels der äußeren Sammelmittel 34.1 aus der Kabine 4 entfernt, wobei
Schritt 2.1.1 gleichzeitig erstes Überschusspulver (ohne Wandkontakt) durch die inneren Sammelmittel 34.2 aus der Kabine 4 entfernt werden kann oder gemäß
Schritt 2.1.2 kein erstes Überschusspulver (ohne Wandkontakt) durch die inneren Sammelmittel 34.2 aus der Kabine 4 abgeführt wird, und beispielsweise die inneren Sammelmittel 34.2 zugedeckt werden mit einer Abdeckung (nicht gezeigt).
Schritt 3 anstelle von Schritt 1, Schritt 1.1.1 und Schritt 1.1.2: Während einer Sprühbeschichtungsphase, wenn Beschichtungspulver auf die Objekte 2 gesprüht wird, wird entweder gemäß
Schritt 3.1.1 kein Überschusspulver (weder das erste noch das zweite) aus der Kabine herausgefördert, und es werden die inneren 34.2 und äußeren 34.1 Sammelmittel mit einer Abdeckung oder dgl. zugedeckt, damit sie nicht mit Überschusspulver „verschmutzt" werden, oder es wird gemäß
Schritt 3.1.2 nur das zweite Überschusspulver der äußeren Sammelmittel 34.1 aus der Kabine 4 herausgefördert, aber kein erstes Überschusspulver der inneren Sammelmittel 34.2, indem nur die inneren Sammelmittel 34.2 durch eine Abdeckung zugedeckt werden.
Schritt 4 erfolgt anschließend an die Schritte 3 und 3.1.1 oder 3.1.2 gleich wie die Schritte 2 und 2.1.1 oder 2.1.2.
Die Sammelmittel 34.1 und/oder 34.2 werden nur dann durch die Absaugleitungen 44 und/oder 74 an einen Saugluftstrom angeschlossen, wenn Überschusspulver durch sie abgesaugt werden soll, jedoch nicht, wenn durch die betreffenden Sammelmittel 34.1 und/oder 2 kein Pulver abgesaugt werden soll.
Das Verfahren nach Schritt 1, 1.1.1, 1.1.2 wird vorzugsweise dann angewendet, wenn längere Zeit das gleiche Beschichtungspulver verwendet wird. Das Verfahren nach Schritt 3, 3.1.1 und 3.1.2 wird vorzugsweise dann angewendet, wenn häufige Farbwechsel oder Pulverwechsel erforderlich sind oder längere Sprühbeschichtungsphasen unterbrochen werden, um kurzzeitig ein anderes Beschichtungspulver zu verwenden. Damit können mit einer einzigen Anlage verschiedene Anwendungszwecke erfüllt werden.
Wenn ein Pulverwechsel durchgeführt werden soll zwischen Sprühbeschichtungsphasen, während welchen das erste Überschusspulver der inneren Sammelmittel 34.2 zurück gewonnen wird, dann braucht nur die Pulverrückgewinnungsvorrichtung (Sammeltrichter 42, seine Pulverabsaugleitung 44, der Zyklon 46 und die Siebmaschine 54 sowie die Deckeninnenfläche 122 (untere Kabinendachoberfläche) der Kabine 4 gründlich gereinigt werden, und der Behälter 56 ausgetauscht zu werden. Demgegenüber brauchen die Wandinnenflächen 40 der Kabine 4 nur grob gereinigt zu werden, da restliche Pulverpartikel, wenn sie bei Benutzung eines anderen Pulvers abfallen, nicht in den Sammeltrichter 42 gelangen können, und damit auch nicht in den Pulverbehälter 56. Dadurch wird viel Zeit und Reinigungsaufwand eingespart. Wenn beim Wechsel auf eine andere Pulversorte die andere Pulversorte nur kurzzeitig verwendet werden soll, dann braucht für den Pulverwechsel nicht einmal der Trichter 42 und seine Pulverabsaugleitung 44 oder der Zyklon 46 und die Siebmaschine 54 gereinigt zu werden, sondern es genügt, während der Beschichtung mit dem anderen Pulver den Sammeltrichter 42 durch eine Abdeckung solange abzudecken, wie mit dem anderen Pulver Objekte 2 beschichtet werden. Die Innenflächen 40 der Kabine 4 brauchen nur grob gereinigt zu werden, damit kein früheres Pulver von ihnen abfällt, während mit dem anderen Pulver beschichtet wird.
Die im horizontalen Querschnitt gesehen kreisrunde Kabine 4 ist symmetrisch aufgebaut. Ihre Wandinnenflächen 40 sind in gleicher Weise kreisrund und haben ihr radiales Zentrum in der Mittelachse 16. Die untere Spitze des Sammeltrichters 42 liegt in dieser Mittelachse 16, und die Saugluft-Sammelleitung 66 ist konzentrisch zur Mittelachse 16 angeordnet. Der Sammeltrichter 42 hat eine geradlinig kegelförmig nach unten enger werdende Form. Die Kabinenwand 10, die Kabinendecke 12.2, der Trichter 42, die Saugluft-Sammelleitung 66 und die Übergangswand 70 bestehen vorzugsweise alle aus elektrisch nicht leitendem Material, vorzugsweise Kunststoff, da dieses Material die Pulverpartikel weniger an sich haften lässt als beispielsweise Metall. Ebenso können die von Pulver durchströmten Leitungen 44, 48, 74 aus elektrisch nicht leitendem Material, beispielsweise Kunststoff, sein.
Die Kabine 4 ist durch die schlitzartigen Durchgangsöffnungen 18 und 19 in zwei gleiche schalenartige Kabinenhälften geteilt. Sie kann auch einteilig sein oder in mehrere gleich große Segmente aufgeteilt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Kabinenwand 10, vorzugsweise auch die Kabinendecke 12.2 aus einer Doppelwandkonstruktion entsprechend 4, die eine Innenwand 82 und eine Außenwand 84 aufweist, welche durch Stege 85 miteinander verbunden sind und einen Hohlraum 86 begrenzen, der mit Luft gefüllt ist, vorzugsweise mit Atmosphärendruck.
Der Zwischenraum 86 kann zur Außenluft hin offen und zum Beschichtungsraum 6 hin geschlossen sein. Die Innenwand 82 und die Außenwand 84 bestehen je aus Kunststoff.
Das Kabinendach 12.2 ist entlang der vertikalen Kabinenwandinnenflächen 40 in die Kabine bis zum Kabinenboden 34 absenkbar. Der Außenumfang 120 des Kabinendaches 12.2 liegt direkt neben den Kabineninnenwandflächen 40 und weist Reinigungsmittel auf zum Reinigen dieser Kabineninnenwandflächen 40 während der Abwärtsbewegung des Kabinendaches 12.2 von seiner obersten Ausgangsposition (in 1 in ausgezogenen Linien dargestellt) bis zu seiner untersten Position (in 1 in strichpunktierten Linien dargestellt). Das Kabinendach 12.2 ist somit eine Art „Lift", welche abwärts und aufwärts fahrbar ist. Bei der Abwärtsfahrt wird von seinen Reinigungsmitteln an seinem Außenumfang 120 der gesamte Umfang und die gesamte Höhe der Kabineninnenwandflächen 40 gereinigt. Eine weitere Besonderheit des Kabinendaches 12.2 besteht darin, dass seine Unterseite der Form des Kabinenbodens 34, mindestens jedoch der Form der inneren Sammelmittel 34.2 angepasst ist, indem die in den Beschichtungsraum 6 nach unten zeigende Dachoberfläche 122 in gleicher Weise kegelstumpfförmig ausgebildet ist wie der Sammeltrichter 42 und dadurch in diesen Sammeltrichter 42 formmäßig und größenmäßig hineinpasst. Während des Reinigungsvorganges für einen Pulverwechsel wird das Kabinendach 12.2 vorzugsweise nur soweit abgesenkt, dass zwischen der unteren Kabinendachoberfläche 122 und der nach oben zeigenden inneren Trichteroberfläche 124 ein enger Spalt 126 verbleibt. Dieser Spalt 126, im folgenden Pulverabsaugspalt genannt, ist so eng, dass er als Strömungsdrossel wirkt und dadurch eine Beschleunigung der Luft zur Folge hat, welche vom Saugluftgebläse 52 unterhalb des abgesenkten Kabinendaches 12.2 durch den Sammeltrichter 42 aus der Kabine 4 abgesaugt wird. Die beschleunigte Luft reißt im Pulverabsaugspalt 126 an der unteren Kabinenoberfläche 122 des abgesenkten Kabinendaches 12.2 und an der nach oben zeigenden inneren Trichteroberfläche 124 haftendes Pulver mit und reinigt dadurch gründlich diese Oberflächen 122 und 124.
Das Kabinendach 12.2 kann von einer oder mehreren Hubvorrichtungen getragen und abwärts und aufwärts bewegt werden. Gemäß der Ausführungsform nach den 1 bis 3 ist das Kabinendach 12.2 mit einer Tragvorrichtung 130 versehen, welche sich durch die Durchgangsöffnungen 18 und 19 aus der Kabine 4 hinauserstreckt und innerhalb dieser Durchgangsöffnungen 18 und 19 zusammen mit dem Kabinendach 12.2 vertikal verfahrbar ist. Die Tragvorrichtung 130 wird von mindestens eine außerhalb der Kabine neben dem Bewegungsweg 132 der Transportvorrichtung 22 angeordneten Hubvorrichtung 134 getragen und in der genannten Weise vertikal bewegt. Die Tragvorrichtung 130 kann in vertikalen Führungen 136 vertikal geführt werden, damit die Hubvorrichtung 134 nur die Hubkräfte erzeugen muss, jedoch nicht mit Querkräften des Kabinendaches 12.2 und seiner Tragvorrichtung 130 quer zur Mittelachse 16 der Kabine 4 belastet wird. Da sich die Hubvorrichtung 134 neben dem Transportweg 132. der Transportvorrichtung 22 und der Objekte 2 befinden muss, ist sie zwangsweise neben den Durchgangsöffnungen 18 und 19 angeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist neben jeder dieser beiden Durchgangsöffnungen 18 und 19 je eine solche Hubvorrichtung 134 angeordnet, wobei die zweite Hubvorrichtung in 3 mit 134.2 bezeichnet ist. Wie schematisch dargestellt, könnten zum Ausgleich von Querkräften vier Hubvorrichtungen 134, 134.2, 134.3 und 134.4 außerhalb der Kabine 4 angeordnet werden.
Bei der Ausführungsform nach den 1, 2 und 3 ist das Kabinendach 12.2 auf zwei spiegelbildlich gleiche Hälften aufgeteilt, weiche symmetrisch zu den Durchgangsöffnungen 18 und 19 neben dem Bewegungsweg 132 der Transportvorrichtung 22 mit den Objekten 2 angeordnet und durch die Tragvorrichtung 130 miteinander verbunden sind. Die Tragvorrichtung 130 hat einen die eine Kabinendachhälfte 12.2.1 tragenden, sich in Richtung des Bewegungsweges 132 der Objekte 2 erstreckenden Längsträger 140 und einen die andere Kabinendachhälfte 12.2.2 tragenden, parallel zu ihm angeordneten zweiten Längsträger 142. Die beiden Längsträger 140 und 142 sind außerhalb der Kabine 4 an beiden Enden je durch einen Querträger 144 und 146 miteinander verbunden. Diese beiden Querträger 144 und 146 sind zur Vermeidung einer Beschichtung mit Pulver außerhalb der Kabine 4 angeordnet und sie sind so tief angeordnet, dass die Haken 23 mit den Objekten 2 über sie hinweg laufen können. Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform sind die beiden Querträger 144 und 146 weggelassen und jeder Längsträger 140 und 142 wird von einer eigenen Hubvorrichtung 134 (134.2, 134.3, 134.4) getragen. Dadurch können die Längsträger 140 und 142 zusammen mit ihrer Kabinendachfläche 12.2.1 und 12.2.2 getrennt oder synchron zusammen abgesenkt und angehoben werden.
Gemäß einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform kann die untere Kabinendachoberfläche 122 an die ihr gegenüberliegende Form der äußeren Sammelmittel 34.1, also insbesondere an die Form der Saugluft-Sammelleitung 66 und der Übergangswand 70 derart angepasst sein, dass auch zwischen ihnen ein enger Pulverabsaugspalt entsteht, durch dessen Luftbeschleunigung an ihren Oberflächen haftendes Pulver abgerissen und vom Saugluftstrom abgeführt wird.
Die um den gesamten Außenumfang 120 des Kabinendaches 12.2 vorgesehenen Reinigungsmittel zur Reinigung der Kabinenwandinnenflächen 40 können gemäß 5 beispielsweise eines oder mehrere der folgenden Mittel sein, welche jeweils um den gesamten inneren Kabinenwandumfang herum angeordnet sind und welche, bei Verwendung von mehreren solchen Reinigungsmitteln, übereinander angeordnet sein können: Druckluftdüsen 150 zum Blasen von Druckluft, gegebenenfalls ionisierte Luft, auf die Kabinenwandinnenflächen 40, Saugluftdüsen 152 zum Absaugen von Pulverpartikeln von der Kabinenwandinnenfläche 40, Schabelemente 154 oder Wischelemente 156, z.B. Bürstenelemente oder ein Schwamm sein. Die Wischelemente 156 können anstelle von Borsten einen Stoffbezug aus Samt oder einem anderen Material zum Abwischen von Pulver von der Kabinenwandinnenfläche 40 haben.
In 2 sind als Beispiel solcher Reinigungsmittel Abwischelemente 156 in Form von Segmenten 156.1, 156.2, 156.3, 156.4, 156.5 und 156.6 schematisch dargestellt, welche in einer Horizontalebene an die Kabinenwandinnenflächen 40 ringförmig aneinander angrenzend angeordnet sind und mittels Federn 158 elastisch gegen die Kabinenwandinnenflächen 40 gedrückt werden. Sie werden von den Längsträgern 140 und 142 getragen. Die Segmente können die Kabineninnenwandflächen abblasen, absaugen und/oder trocknen oder feucht abwischen oder abbürsten. Statt Federn 158 können andere elastische Anpresselemente verwendet werden, z. B. Druckluftzylinder.

Claims

Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung zum Sprühbeschichten von Objekten mit Beschichtungspulver, enthaltend eine Kabine (4), die einen Beschichtungsraum (6) bildet, der seitlich durch Kabinenwandinnenflächen (40) und unten durch Pulversammelmittel (34) begrenzt ist, die versprühtes, an den Objekten (2) nicht haftendes Beschichtungspulver sammeln, im Folgenden Überschusspulver genannt, wobei die Pulversammelmittel (34.1, 34.2) mit Luftabsaugmitteln (66, 42, 44) versehen sind, welche aus der Kabine (4) Überschusspulver absaugen; mindesten eine Hubvorrichtung (134) und Reinigungsmittel (150, 152, 154, 156, 156.1-156.6), welche von der Hubvorrichtung (134) auf- und abbewegbar sind zum Reinigen der ihnen gegenüberliegenden Kabinenwandinnenflächen (40) während der Vertikalbewegung; dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsraum (6) oben durch ein Kabinendach (12.2) mit einer unteren Kabinendachoberfläche (122) begrenzt ist; dass die mindestens eine Hubvorrichtung (134) das Kabinendach trägt und dass das Kabinendach (12.2) von der Hubvorrichtung (134) entlang der vertikalen Kabineninnenwandflächen (40) bis mindestens nahe zu den Pulversammelmitteln (34) von einer oberen Ausgangsposition in eine untere Position absenkbar und wieder in ihre obere Ausgangsposition anhebbar ist; dass das Kabinendach (12.2) die Reinigungsmittel (150, 152, 154, 156, 156.1-156.6) aufweist, so dass diese mit dem Kabinendach (12.2) mitbewegbar sind; dass die nach unten zeigende Kabinendachoberfläche (122) des absenkbaren Kabinendaches (12.2) an die Oberflächenstruktur der Pulversammelmittel (34.1, 34.2) derart angepasst ist, dass sie aufeinander oder ineinander passen und dass sie zwischen sich einen engen Pulverabsaugspalt (126) bilden, wenn das Kabinendach (12.2) bis nahe zu diesen Pulversammelmitteln (34.1, 34.2) abgesenkt wird, so dass bei abgesenktem Kabinendach (12.2) in dem dann gebildeten Pulverabsaugspalt (126) die Absaugluft beschleunigt wird und dadurch besser in der Lage ist, an Oberflächen des Pulverabsaugspaltes (126) haftendes Pulver mitzureißen und abzusaugen.
Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Hubvorrichtung (134) außerhalb neben der Kabine (4) angeordnet ist und mit dem innerhalb der Kabinenwandinnenflächen (40) angeordneten, als Liftkörper ausgebildeten Kabinendach (12.2) funktionsmäßig verbunden ist.
Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Hubvorrichtung (134) durch mindestens eine Durchgangsöffnung (18, 19) der Kabinenwand (4) mit dem als Liftkörper ausgebildeten Kabinendach (12.2) verbunden ist.
Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (18, 19) in der Kabinenwand (4) die Durchgangsöffnungen sind, durch welche mittels einer Transportvorrichtung (22) die zu beschichtenden Objekte (2) durch die Kabine (4) hindurch transportiert werden, und dass die mindestens eine Hubvorrichtung (134) außerhalb neben der Kabine (4) neben dem Bewegungsweg der zu beschichtenden Objekte (2) angeordnet ist.
Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabinendach (12.2) auf mindestens zwei gleich große Dachsegmente (12.2.1, 12.2.2) aufgeteilt ist, die gleichmäßig auf beide Seiten des Bewegungsweges der zu beschichtenden Objekte (2) durch die Kabine (4) verteilt angeordnet sind.
Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulversammelmittel (34) auf innere Sammelmittel (34.2) und äußere Sammelmittel (34.1) aufgeteilt sind, welche getrennt voneinander und ohne gegenseitige Pulverübergabe Überschusspulver sammeln, welches versprüht wurde, jedoch nicht an den zu beschichtenden Objekten (2) haftet, dass die äußeren Sammelmittel (34.1) um den ganzen Innenumfang der Kabine (4) an ihre Wandinnenfläche (40) angrenzen und sich über eine solche Breite erstrecken, dass sie alles von der Wandinnenfläche (40) abfallende Beschichtungspulver auffangen, jedoch kein oder nur ein kleiner Anteil des die Wandinnenflächen (40) nicht berührenden Überschusspulvers auf die äußeren Sammelmittel (34.1) gelangt, und dass die inneren Sammelmittel (34.2) sich über den radial innerhalb der äußeren Sammelmittel (34.1) gelegenen Bodenbereich der Kabine (4) erstrecken und dadurch den größeren Anteil des Überschusspulvers auffangen, jedoch kein von der Wandinnenfläche (40) abfallendes Pulver, da sie außerhalb von dessen Fallbereich liegen.
Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Sammelmittel (34.2) an eine erste Pulverabsaugvorrichtung (44, 46, 48, 50, 52) zum Absaugen des von ihnen aufgefangenen Überschusspulvers aus der Kabine (4) heraus strömungsmäßig angeschlossen sind.
Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Sammelmittel (34.1) an eine zweite Pulverabsaugvorrichtung (66, 68, 74, 50, 52) zum Absaugen des von ihnen aufgefangenen Überschusspulvers aus der Kabine (4) heraus strömungsmäßig angeschlossen sind.
Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pulverabsaugvorrichtung (44, 46, 48, 50, 52, 54, 56) der inneren Sammelmittel (34.2) eine Pulverrückgewinnungsvorrichtung zur Rückgewinnung und Wiederverwendung des Überschusspulvers ist.
Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Sammelmittel (34.2) strömungsmäßig (42, 44) an den Saugeingang eines ersten Pulverabscheiders (46) angeschlossen sind, welcher zurück gewonnenes Überschusspulver aus einem Saugluftstrom abscheidet zur Wiederverwendung dieses Überschusspulvers, dass ein Saugausgang des ersten Pulverabschneiders (46) strömungsmäßig (48) an den Saugeingang eines zweiten Pulverabscheiders (50) angeschlossen ist, zum Aussieben von Rest-Überschusspulver aus einem Saugluftstrom, und dass an einen Saugausgang des zweiten Pulverabschneiders (50) ein Sauggebläse (52) angeschlossen ist, dass die äußeren Sammelmittel (34.1) strömungsmäßig (66, 68, 74) an den Saugeingang des zweiten Pulverabscheiders (50) angeschlossen sind zum Absaugen des von ihnen aufgefangenen Überschusspulvers.
Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Sammelmittel einen nach unten enger werdenden Sammeltrichter (42) aufweisen, dessen obere Trichteröffnung den gesamten Bodenbereich der inneren Sammelmittel (34) umfasst und dessen unteres Trichterzentrum mit einer Pulverauslassöffnung (44) versehen ist.
Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabinenboden (34) im Vertikalschnitt gesehen die Form eines nach unten zur radialen Mittelachse (16) der Kabine (4) allseitig gleichförmig enger werdenden Trichters hat, dass die obere Trichteröffnung die gleiche Querschnittsgröße wie der Innenquerschnitt der Kabine (4) hat, und dass sich an der engsten, am tiefsten gelegenen Trichterstelle eine Pulverauslassöffnung (42.3) befindet.
Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Beschichtungsraum (6) der Kabine (4), im Horizontalschnitt gesehen, eine kreisrunde Form oder eine an einen Kreis angenäherte allseitig runde Form hat, dass Haltemittel (22, 23) zum Halten der Objekte (2) derart angeordnet sind, dass sie das zu beschichtende Objekt (2) mit seiner zu beschichtenden Objektfläche im radialen Zentrumsbereich (24) des runden Beschichtungsraumes (6) halten, und dass mindestens eine Sprühvorrichtung (8) mit ihrer Sprührichtung (30, 32) von außen nach innen in den Zentrumsbereich (24) gerichtet ist, wobei der radiale Zentrumsbereich (24), im Horizontalschnitt der Kabine (4) gesehen, der Bereich des Beschichtungsraumes (6) ist, der radial innerhalb von 75 % oder weniger des Radius dieses Beschichtungsraumes (6) liegt.
Pulver-Sprühbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Zentrumsbereich radial innerhalb von 50 % oder weniger des Radius des Beschichtungsraumes (6) liegt.