Die Erfindung betrifft eine Kabine zum Beschichten von Werkstücken mit Pulver.
Um ein Werkstück, wie beispielsweise eine Platte oder einen Schrank mit Pulver zu beschichten, wird das Pulver in einer Pulverbeschichtungskabine mit Hilfe einer oder mehrerer Pulversprühpistolen auf das Werkstück gesprüht. Damit das Pulver besser auf dem Werkstück haftet, kann das Pulver elektrostatisch aufgeladen werden. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass das in der Kabine befindliche Pulver eine bestimmte Konzentration nicht überschreitet, da sonst Explosionsgefahr besteht. Aus diesem Grund wird die in der Kabine befindliche Luft zusammen mit dem nicht am Werkstück haftenden Pulver, dem sogenannten Overspray, kontinuierlich abgesaugt. Zudem wird dadurch ein Unterdruck in der Kabine erzeugt, durch den gewährleistet wird, dass kein Pulver aus der Kabine austritt.
Ein weiterer Grund warum überschüssiges Pulver bereits während des Retriebs aus dem Inneren der Kabine entfernt wird, besteht darin, dass die Reinigungsmassnahmen während eines Farbwechsels weniger Zeit in Anspruch nehmen, wenn die Kabine bereits während des Beschichtungsbetriebs weitgehend vom überschüssigen Pulver befreit wird.
Aus dem Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik
Aus der Druckschrift
Schliesslich ist in der Druckschrift
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kabine zum Beschichten von Werkstücken mit Pulver anzugeben, bei der das überschüssige Pulver über einen Absaugkanal aus der Kabine abgesaugt wird und bei der der Absaugkanal so ausgebildet ist, dass die Abdeckung des Absaugkanals automatisch gereinigt werden kann.
Vorteilhafter Weise ist die Luftmenge, die für die Reinigung des Kabinenbodens erforderlich ist, minimiert.
Die Anordnung der Absaugleitung ist besonders einfach. Die Anzahl der Bögen in der Absaugleitung ist gering und die gesamte Länge der Absaugleitung ist kurz. Der Druckverlust wird somit reduziert.
Vorteilhafter Weise kommt die erfindungsgemässc Kabine auch mit einem geringen Bauraum aus. Die Gesamthöhe der Kabine wird niedriger, ohne dass dies auf Kosten der Innenhöhe der Kabine geht.
Vorteilhafter Weise wird bei der Erfindung nicht nur die Luftmenge zum Abblasen des Kabinenbodens, sondern auch die Luftmenge zum Absaugen des überschüssigen Pulvers minimiert.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass mit der erfindunqsqemässen Kabine eine über die gesamte Höhe des Werkstücks konstante Schichtdickenverteilung erreicht wird. Das heisst, das zu beschichtende Werkstück soll über dessen gesamte Höhe gleichmäßig mit Pulver beschichtet werden können.
Die Aufgabe wird durch eine Kabine zum Beschichten eines Werkstücks mit Pulver mit den Merkmalen gemäss Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemässe Kabine zum Beschichten von Werkstücken mit Pulver weist eine Wanne und eine darin angeordnete Walze auf. Die Wanne und die Walze bilden einen Absaugkanal und eine Absaugöffnung, um überschüssiges Pulver abzusaugen. Die Walze ist drehbar gelagert.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den abhänqigen Ansprüchen angegebenen Merkmalen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung hat die Walze einen Durchmesser, der kleiner als die Öffnungsweite der Wanne ist.
Vorteilhafter Weise ist der Absaugkanal am Kabinenboden angeordnet.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Absaugkanal quer zur Kabinenseitenwand angeordnet ist.
Der Absaugkanal kann auch an oder in der Kabinenseitenwand angeordnet sein.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Absaugkanal in der Kabinenseitenwand vertikal verläuft.
Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Kabine sind ein weiterer Absaugkanal mit einer Absaugöffnung zum Absaugen von überschüssigem Pulver und eine Tür vorgesehen, mittels welcher der weitere Absaugkanal zugänglich ist. Die Absaugöffnung ist in der Tür vorgesehen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Kabine ist ein Ende des Absaugkanals mit einem Zyklon und das andere Ende des Absaugkanals mit einem weiteren Zyklon verbunden.
Statt dessen kann auch vorgesehen sein, dass die erfindungsgemässe Kabine ein Nachfilter aufweist, der mit einem Ende des Absaugkanals verbunden ist.
Vorteilhafter Weise ist bei der erfindungsgemässen Kabine vorgesehen, dass die Blasleiste im Bereich der Kabinenöffnung angeordnet ist.
Zudem ist es von Vorteil, wenn bei der erfindungsgemässen Kabine die Blasleiste mehrere Blasleistenabschnitte aufweist und die Blasleiste derart ausgebildet und betreibbar ist, dass die Blasleistenabschnitte sequentiell betrieben werden können. Dadurch kann die zum Abreinigcn des Kabinenbodens pro Zeiteinheit erforderliche Druckluftmenge reduziert werden.
Darüber hinaus kann bei der erfindungsgemässen Kabine eine Steuerung vorgesehen sein, mittels der die Blasleistenabschnitte einzeln ansteuerbar sind.
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemässen Kabine ist eine weitere Blasleiste vorgesehen und der Absaugkanal ist zwischen den beiden Blasleisten angeordnet.
Bei einer zusätzlichen Weiterbildung der erfindungsgemässen Kabine ist der Absaugkanal derart ausgebildet, dass die Öffnungsweite der Absaugöffnung einstellbar ist. Auf diese Weise kann die im Bereich des Kabinenbodens abgesaugte Luftmenge individuell an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden.
Nach einem weiteren Merkmal der erfindungsgemässen Kabine weist der Absaugkanal am Ende einen Deckel mit einer Deckelöffnung auf, wobei der Deckel derart ausgebildet ist, dass die Öffnungsweite der Deckelöffnung einstellbar ist. Auch damit kann die im Bereich des Kabinenbodens abgesaugte Luftmenge individuell an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden. Zudem kann der Deckel abgenommen werden, um den Absaugkanal zu reinigen.
Bei der erfindungsgemässen Kabine ist der Absaugkanal vorteilhafter Weise aus Stahl oder Kunststoff gebildet. Der Vorteil besteht darin, dass bei diesen Materialien kein oder nur wenig Pulver an der Wand des Absaugkanals haften bleibt.
Schliesslich kann die erfindungsgemässe Kabine auch einen Handbeschichterstand aufweisen. Damit kann das zu beschichtende Werkstück manuell vor- oder nachbeschichtet werden.
Im Folgenden wird die Erfindung mit mehreren Ausführungsbeispielen anhand von 14 Figuren weiter erläutert.
In
Um das Werkstück 11 zu beschichten, wird es zuerst an eine Werkstücktransporthalterung 10.1 gehängt, welche wiederum an einem oberhalb der Kabine 1 befindlichen Transportband 10 befestigt ist. Das Werkstück 11 wird dann am Transportband 10 hängend durch die Kabine 1 Lransportiert. Der Pfeil T kennzeichnet die Transportrichtung. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Werkstück 11 von rechts kommend zuerst an einem Handbeschichterstand 5 vorbei und dann durch den Abschnitt 39 der Kabine 1 transportiert. Selbstverständlich kann das Werkstück 11 aber auch in die umgekehrte Richtung transportiert werden.
Auf dem Handbeschichterstand 5 kann Personal 17 das Werkstück 11 bei Bedarf vorbeschichten. Dies ist dann hilfreich, wenn das Werkstück 11 Hinterformungen hat, die mit den Automatikpistolen 7 und 9 nicht oder nur mit grossem Aufwand und Materialverlust beschichtet werden können. Das Personal 17 benutzt zum Vorbeschichten ein manuelle Sprühpistole, die in den Figuren nicht dargestellt ist.
Anschliessend wird das Werkstück 11 über eine Kabinenöffnung 22 in den Abschnitt 39 der Kabine 1 transportiert. Der weitere Abschnitt 39 der Kabine 1 wird seitlich durch eine erste Kabinenseitenwand 2 und eine zweite Kabinenseitenwand 3 begrenzt. Die Kabinenseitenwände 2 und 3 werden im Folgenden auch als Seitenwände bezeichnet. Durch eine Öffnung 2.1 in der Kabinenseitenwand 2 ragt eine erste Reihe automatisch arbeitender Sprühpistolen 7 in die Kabine 1 hinein. Die Sprühpistolen 7 werden auch als Automatikpistolen bezeichnet, sind auf einem Hubgerät 6 montiert und werden von einer computergestützten Steuerung gesteuert. Durch eine Öffnung 3.1 in der gegenüberliegenden Kabinenseitenwand 3 ragt eine weitere Reihe automatisch arbeitender Sprühpistolen 9 in die Kabine 1. hinein. Die Sprühpistolen 9 sind auf einem Hubgerät 8 montiert und werden ebenfalls von der computergestützten Steuerung gesteuert. Mit Hilfe der Sprühpistolen 7 und 8 wird das Werkstück 11 automatisch beschichtet.
Anschliessend wird das Werkstück 11 durch eine Kabinenöffnung 21 wieder aus der Kabine 1 heraus transportiert und einem in den Figuren nicht gezeigten Ofen zugeführt, damit die Pulverschicht auf dem Werkstück 11 sich verflüssigen und vernetzen und so eine geschlossene Oberfläche bilden kann.
Nach oben hin ist die Kabine 1 durch ein Kabinendach 20 begrenzt. Nach unten ist die Kabine 1 durch einen Kabinenboden 4 abgeschlossen. Der Kabinenboden 4 wird im Folgenden auch kurzum als Boden bezeichnet.
Der Boden des Handbeschichterstands 5 kann, wie es in den
Quer zu den beiden Seitenwänden 2 und 3 verläuft am Kabinenboden 4 ein Absaugkanal 14. Die Längsachse des Absaugkanals 14 verläuft also quer zur Transportrichtung T des Werkstücks 11. Anders ausgedrückt heisst dies, dass die Längsachse des Absaugkanals 14 parallel zu der Ebene verläuft, die durch die Kabinenöffnung 21 beziehungsweise 22 aufgespannt wird. Der Absaugkanal 14 weist zwei Absaugöffnungen 14.1 und 14.2 auf. Das eine Ende des Absaugkanals 14 ist über ein ausserhalb der Kabine 1 angeordnetes Absaugrohr 15 mit einem Zyklon 16 verbunden. Durch die Absaugöffnungen 14.1 und 14.2 wird der Overspray P aus der Kabine 1 in den Absaugkanal 14 gesaugt und von dort über das Absaugrohr 15 dem Zyklon 16 zugeführt, um das überschüssige Pulver zurückzugewinnen. Bei Bedarf kann das zurück gewonnene Pulver wieder den Sprühpistolen 7 und 8 oder der Pistole am Handbeschichterstand 5 zugeführt werden.
Der Absaugkanal 14 wird durch eine Wanne 38 und eine in der Wanne 38 angeordnete Walze 35 gebildet. Der Durchmesscr D der Walze 35 ist etwas kleiner als die Öffnungsweite 2R der Wanne 38 (vgl.
Darüber hinaus verlaufen am Kabinenboden 4 zwei Blasleisten 12 und 13 quer zu den beiden Seitenwänden 2 und 3. In der Regel verlaufen die Blasleisten 12 und 13 also parallel zum Absaugkanal 14. Bei der in den
Das dem Zyklon 16 abqewandte Ende des Absaugkanals 14 ist mit einem Deckel 23 abgeschlossen. Der Aufbau des Deckels 23 ist in
Zusätzlich zu der in den
Anders als bei der ersten Ausführungsform ist bei der zweiten Ausführungsform gemäss den
Grundsätzlich ist es nicht zwingend erforderlich, dass die vertikale Absaugung an beiden Seitenwänden 2 und 3 vorgesehen ist. Zudem kann vorgesehen sein, dass die Öffnungsweiten der Absauöffnungen 26 einstellbar sind, so dass sie im Bedarfsfall auch gänzlich geschlossen werden können.
Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform dadurch, dass die vertikal verlaufenden Absaugkanäle keine Türen 25 aufweisen. Satt dessen wird dcr in der Seitenwand 2 angeordnete Absaugkanal 45 durch eine vertikal verlaufende Wanne und eine darin angeordnete Walze 46 gebildet, deren Längsachse 47 drehbar gelagert ist. Der Durchmesser der Walze 46 ist kleiner als die Öffnungsweite der Wanne. Dadurch ergeben sich zwischen der Walze 46 und der Wanne zwei vertikal verlaufende Schlitze, welche die Absaugöffnungen des Absaugkanals 45 bilden. Der in der Seitenwand 3 angeordnete Absaugkanal 55 wird ebenfalls durch eine vertikal angeordnete Wanne und eine darin angeordnete Walze 56 gebildet, deren Längsachse 57 drehbar gelagert ist. Auch her befinden sich die beiden Absaugöffnungen zwischen Wanne und Walze. Durch diese Absauöffnungen und die Absaugöffnungen 14.1 und 14.2 wird jenes überschüssige Pulver abgesaugt, das in der Kabine schwebt. Dadurch wird dic Pulvermenge reduziert, die sich sonst auf dem Kabinenboden 4 ablagern würde.
Es nicht zwingend erforderlich, dass die vertikale Absaugung auf beiden Seitenwänden 2 und 3 vorgesehen ist. So kann auch vorgesehen sein, dass nur auf einer der beiden Seitenwände ein vertikaler Absaugkanal vorgesehen ist.
Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform dadurch, dass auf dem Kabinenboden keine Absaugkanäle und keine Blasleisten angeordnet sind.
Im Regelfall wird der aus der Kabine 1 abgesaugte Overspray zurück gewonnen und erneut zur Werkstückbeschichtung verwendet. In diesem Fall wird mittels der Steuerung 31 das Zyklon 16 aktiviert und der Nachfilter 33 abgeschaltet und verschlossen. Auf diese weise wird der Overspray über den Absaugkanal 14 aus der Kabine 1 abgesaugt und im Zyklon 16 zurück gewonnen. Für den Fall, dass die Beschichtungsanlage hingegen im Verlustbetrieb gefahren werden soll, wird mittels der Steuerung 31 der Nachfilter 33 aktiviert und das Zyklon 16 abgeschaltet und verschlossen. Auf diese Weise wird der Overspray über den Absaugkanal 14 aus der Kabine 1 abgesaugt und im Nachfilter 33 herausgefiltert. Der durch den Nachfilter 33 herausgefilterte Overspray wird nicht mehr zum Beschichten benutzt. Die Beschichtungsanlage im Verlustbetrieb zu betreiben, kann vorteilhaft sein, wenn häufige Farbwechsel stattfinden und zu viel Zeit benötigt wird, um bei einem Farbwechsel die Kabine zu reinigen.
Darüber hinaus steuert die Steuerung 31 auch über Ventile 40, 41, 42 und 43 die Blasleistenabschnitte 12.1, 12.2, 13.1 beziehungsweise 13.2. Die Steuerausgänge der Steuerung 31 sind dazu mit den Steuereingängen der Ventile 40, 41, 42 und 43 verbunden. Die beiden Ventile 40 und 41 sind zudem mit einer ersten Druckluftquelle 29 verbunden. Ausgangsseitig ist das Ventil 40 mit dem Blasleistenabschnitt 12.1 und das Ventil 41 mit dem Blasleistenabschnitt 13.1 verbunden. Die beiden Ventile 42 und 43 sind mit einer zweiten Druckluftquelle 30 verbunden. Ausgangsseitig ist das Ventil 42 mit dem Blasleistenabschnitt 12.2 und das Ventil 43 mit dem Blasleistenabschnitt 13.2 verbunden.
Der Kabinenboden 4 kann folgendermassen gereinigt werden. Die Steuerung 31 veranlasst, dass das Ventil 40 geöffnet wird, so dass Druckluft L durch die Blasdüsen des Blasleistenabschnitts 12.1 in Richtung des Absaugkanals 14 strömt und das Pulver P am Boden in Richtung des Absaugkanals 14 transportiert. Gleichzeitig veranlasst die Steuerung 31, dass auch das Ventil 41 geöffnet wird, so dass auch Druckluft L durch die Blasdüsen des Blasleistenabschnitts 13.1 in Richtung des Absaugkanals 14 strömt und in das Pulver P am Boden in Richtung des Absaugkanals 14 transportiert. Auf diese weise wird der zwischen den Blasleistenabschnitten 12.1 und 13.1 liegende Bodenbereich gereinigt. Anschliessend veranlasst die Steuerung 31, dass die beiden Ventile 40 und 41 geschlossen und die Ventile 42 und 43 geöffnet werden. Dadurch strömt Druckluft L durch die Blasdüsen der beiden Blasleistenabschnitte 12.2 und 13.2 in Richtung des Absaugkanals 14 und der zwischen den Blasleistenabschnitten 12.2 und 13.2 liegende Bodenbereich wird gereinigt. Sobald der Rcinigungsvorqang abgeschlossen ist, werden auch die Ventile 42 und 43 wieder geschlossen.
Statt jeweils zwei Blasleistenabschnitte gleichzeitig mit Druckluft zu beaufschlagen, kann die Ansteuerung der Blasleisten auch einzeln nacheinander erfolgen. Das heisst, dass die vier Bodenabschnitte nacheinander gereinigt werden. Jeder Blasleitenabschnitt wird dabei nur in jedem vierten Reinigungsintervall für eine gewisse Zeitspanne aktiviert. Dadurch kann insgesamt Druckluft zu gespart werden.
Die soeben beschriebene Steuerung 31 sowie die dazugehörigen Druckluftquellen 29, 30, die Ventile 10 bis 43 und die Anschlussleitungen sind auch bei der oben beschriebenen ersten, zweiten und dritten Ausführungsform vorhanden, aber in den dazugehörigen
Unter Umständen kann statt der beiden Druckluftquellen 29 und 30 auch eine einzige Druckluftquelle genügen, die dann mit sämtlichen Ventilen verbunden ist.
Je nach Bauform und Grösse der Kabine 1 kann es von Vorteil sein, mehr oder weniger viele Blasleistenabschnitte vorzusehen.
In
Während des Reinigungsbetriebs wird das überschüssige Pulver-Luftgemisch P je nach Kabinen-Ausführungsform über den Absaugkanal 14 (z.B.
Wenn sich die Walzen 35, 46 und 56 während des Beschichtungsbetriebs drehen, wird auch das Pulver, das während des Beschichtens auf die Walzen 35, 46 und 56 trifft, über die Absaugkanäle permanent abgesaugt. Dadurch werden die Walzen 35, 46 und 56 fortwährend automatisch gereinigt.
Der Absaugkanal 14 beziehungsweise die Wanne 38 und die Walze 35 sowie der Deckel 23 können aus Edelstahl oder Kunststoff hergestellt sein.
Bei Bedarf kann die Wanne 38 auch einen eckigen Querschnitt aufweisen. Sinngemäss das Gleiche gilt auch für die Wannen an den Seitenwänden 2 und 3.
Bei Bedarf kann der Querschnitt des Absaugkanals 14 vergrössert werden - ohne dass dazu der Radius H der Wanne 38 vergrössert wird - indem die senkrecht verlaufenden Seitenwände der Wanne 38 verlängert werden.
Bei der sechsten Ausführungsform verlaufen zwei Absaugkanäle 14 und 50 am Boden 4 der Kabine parallel zu den Kabinenseitenwänden 2 und 3. Die Absaugkanäle 14 und 50 sind wie oben beschrieben aufgebaut. In der Mitte des Kabinenbodens 4 befindet sich eine Blasleiste 27 mit vier Blasleistenabschnitten 27.1, 27.2, 27.3 und 27.4. Die Blasleiste 27 ist zwischen den beiden Absaugkanälen 14 und 50 angeordnet und verläuft vorzugsweise parallel zu ihnen. Die Ansteuerung der einzelnen BlasleistenabschniLte erfolgt wie oben beschrieben.
Das an den Seitenwänden 2 und 3 herabrieselnde Pulver wird über die Absaugöffnungen 14.1 beziehungsweise 50.1 aufgenommen. Vorteilhafterweise kann sich bei dieser Ausführungsform kein Pulver in den Ecken zwischen dem Kabinenboden 4 und den Seitenwänden 2 und 3 ablagern.
Die beiden Absaugkanäle 14 und 50 können auch im unteren Bereich der Kabinenseitenwände 2 und 3 angeordnet sein, dort horizontal verlaufen und Bestandteil der Seitenwände 2 und 3 werden. Tn
Bei der siebten Ausführungsform sind die Absaugkanäle 14 und 50 wie oben beschrieben aufgebaut. In der Mitte des Kabinenbodens 1 befindet sich die Blasleiste 27 mit vier Blasleistenabschnitten 27.1, 27.2, 27.3 und 27.4. Die Blasleiste 27 ist zwischen den beiden Absaugkanälen 14 und 50 angeordnet und verläuft vorzugsweise parallel zu ihnen. Die Ansteuerung der einzelnen Blasleistenabschnitte erfolgt wie oben beschrieben.
Wie bei der sechsten Ausführungsform wird auch bei der siebten Ausführungsform das an den Seitenwänden 2 und 3 herabrieselnde Pulver über die Absaugöffnungen 14.1 beziehungswcise 50.1 aufgenommen. Vorteilhafterweise kann sich bei dieser Ausführungsform kein Pulver in den Ecken zwischen dem Kabinenboden 4 und den Seitenwänden 2 und 3 ablagern. Darüber hinaus hat die siebte Ausführungsform den Vorteil, dass der Kabinenboden 4 noch weiter unten angeordnet werden kann. Dadurch kann man die Höhe in der Kabine vergrössern, ohne jedoch die Gesamthöhe der Kabine zu vergrössern.
Statt die Lufteinlassöffnung 44 zwischen dem Wannenende und dem Deckel 23 anzuordnen, wie dies in
Damit sich das Personal einen Zugang zum Inneren des Absaugkanals 14 verschaffen und in den Absaugkanal 14 blicken kann, kann der Deckel 23 abgenommen werden. Auf diese Weise kann der Absaugkanal 14 einfach gereinigt werden.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäss der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen. So sind beispielsweise auch Ausführungen mit nur einer Reihe oder mehr als zwei Reihen Pulversprühpistolen möglich. Zudem können die einzelnen Ausführungsformen auch miteinander kombiniert werden.
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