Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft eine Kupplung zum Verbinden von Leitungen, insbesondere von
Beschichtungspulver oder Druckluft führenden Leitungen. Die Erfindung betrifft zudem
eine Pulverbeschichtungsanlage mit einer solchen Kupplung und ein Verfahren zum Reinigen
der Pulverbeschichtungsanlage.
[0002] Bei der elektrostatischen Beschichtung von Werkstücken mit Beschichtungspulver oder
kurzum Pulver wird das Pulver über eine oder mehrere Pulverapplikatoren auf das zu
beschichtende Werkstück aufgesprüht. Anschliessend wird das mit Pulver beschichtete
Werkstück erhitzt, so dass das Pulver aufschmilzt. Nachdem das Werkstück abgekühlt
ist, bildet das Pulver eine harte, geschlossene Deckschicht auf dem Werkstück. Die
zu beschichtenden Werkstücke befinden sich während des Beschichtungsvorgangs in der
Regel innerhalb einer Pulverbeschichtungskabine, die im Folgenden auch kurzum als
Kabine oder Beschichtungskabine bezeichnet wird. Die Versorgung der Pulverapplikatoren
mit Beschichtungspulver erfolgt über einen oder mehrere Pulverförderer, die sich in
einem Pulverzentrum befinden können.
[0003] Wenn nun Werkstücke mit einem anderen Beschichtungspulver als dem bisher verwendeten
Pulver beschichtet werden sollen, wird der Beschichtungsvorgang unterbrochen und ein
sogenannter Pulverwechsel vorgenommen. Beim Pulverwechsel, wenn also beispielsweise
eine andere Pulverart oder Pulver mit einer anderen Farbe versprüht werden soll, sind
mehr oder weniger umfassende Reinigungsmassnahmen erforderlich, um die Reste des bisher
verwendeten Pulvers aus den pulverführenden Komponenten der Anlage zu entfernen. Die
manuelle Reinigung dieser Komponenten kann durchaus einige Zeit in Anspruch nehmen.
Während des Reinigungsvorgangs steht die Anlage nicht zum Beschichten von Werkstücken
zur Verfügung. Dies wirkt sich negativ auf die Produktionskosten aus. Ein weiterer
Nachteil der manuellen Reinigung ist, dass das Personal während der Reinigung gefahrläuft
Pulverpartikel einzuatmen. Des Weiteren ist darauf zu achten, dass die Reinigung gründlich
durchgeführt wird. Werden zum Beispiel die pulverführenden Leitungen zwischen Pulverförderer
und Pulverapplikatoren nicht ausreichend gereinigt, kann es nach einem Farbwechsel
zu einer unerwünschten Farbverschleppung kommen.
Stand der Technik
[0004] Aus dem Stand der Technik
EP 2 361 691 A1 ist eine Fluidweiche zum Wechseln von zwei unterschiedlichen Fluiden bekannt. Die
Fluidweiche umfasst eine Zuführplatte mit zwei Fluidzuführleitungen und einer Spülluftzuführung,
die zwischen den beiden Fluidzuführleitungen angeordnet ist. Die Fluidweiche umfasst
zudem eine an der Zuführplatte anliegende Austragsplatte mit zwei Fluidrückführleitungen
und eine Austragsleitung, die zwischen den beiden Fluidrückführleitungen angeordnet
ist. Die Zuführplatte kann relativ zur Austragsplatte verschoben werden, sodass die
beiden Fluidzuführleitungen und die Spülluftzuführung mit der Austragsleitung verbunden
werden können. Diese Lösung hat den Nachteil, dass sich Pulver zwischen der Zuführplatte
und der Austragsplatte ablagern kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die
Zuführplatte und die Austragsplatte zueinander verschoben werden. Das sich zwischen
den Platten ablagernde Pulver kann beim Reinigen der Fluidweiche nurmehr schwerlich
und nur mit zusätzlichem Aufwand entfernt werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass
die Anschlüsse auf der Zuführplatte gegenüber den Anschlüssen auf der Austragsplatte
nicht wirklich exakt positioniert werden können. Durch die zueinander mehr oder wenig
stark versetzten Anschlüsse entstehen Absätze und Toträume, in denen sich Pulver ablagern
kann.
Darstellung der Erfindung
[0005] Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupplung zum Verbinden von Leitungen, eine
Pulverbeschichtungsanlage mit der Kupplung sowie ein Verfahren zum Reinigen der Pulverbeschichtungsanlage
anzugeben, bei der/dem der Automatisierungsgrad der Reinigung weiter erhöht ist.
[0006] Die Aufgabe wird durch eine Kupplung zum Verbinden von Leitungen mit den in Patentanspruch
1 angegebenen Merkmalen gelöst.
[0007] Die erfindungsgemässe Kupplung zum Verbinden von Leitungen umfasst eine erste Kupplungsscheibe
mit ersten Leitungsanschlüssen und eine zweite Kupplungsscheibe mit zweiten Leitungsanschlüssen.
Zudem ist ein erster Antrieb vorgesehen, um die beiden Kupplungsscheiben relativ zueinander
axial bewegen zu können. Darüber hinaus ist ein zweiter Antrieb vorgesehen, um die
beiden Kupplungsscheiben relativ zueinander drehen zu können.
[0008] Die Aufgabe wird zudem durch eine Pulverbeschichtungsanlage mit der oben beschriebenen
Kupplung und den in Patentanspruch 13 angegebenen Merkmalen gelöst.
[0009] Die erfindungsgemässe Pulverbeschichtungsanlage weist die oben beschriebene Kupplung
und einen Pulverförderer auf, der über eine Pulverleitung mit einem der ersten Leitungsanschlüsse
der Kupplung verbunden ist. Zudem ist ein Pulverapplikator vorgesehen, der über eine
weitere Pulverleitung mit einem der zweiten Leitungsanschlüsse der Kupplung verbunden
ist. Darüber hinaus ist eine Druckluft-Spülleitung vorgesehen, die mit der Kupplung
verbunden ist.
[0010] Die Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Reinigen der oben beschriebenen Pulverbeschichtungsanlage
und den in Patentanspruch 15 angegebenen Merkmalen gelöst.
[0011] Das erfindungsgemässe Verfahren zum Reinigen der oben beschriebenen Pulverbeschichtungsanlage
umfasst die folgenden Schritte. Die Kupplungsscheiben werden so zueinander angeordnet,
dass die Druckluft-Spülleitung über die Kupplung mit der Pulverleitung verbunden ist.
In einem weiteren Schritt wird mittels Druckluft die Pulverleitung in Richtung Pulverförderer
gespült.
[0012] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den abhängigen
Patentansprüchen angegebenen Merkmalen.
[0013] Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Kupplung sind die beiden Kupplungsscheiben
koaxial angeordnet. Dies ermöglicht einen einfachen und kostengünstigen Aufbau der
Kupplung.
[0014] Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Kupplung weist die erste
Kupplungsscheibe erste axiale Kanäle auf, die mit jeweils einem der ersten Leitungsanschlüsse
verbunden sind. Die zweite Kupplungsscheibe weist zweite axiale Kanäle auf, die mit
jeweils einem der zweiten Leitungsanschlüsse verbunden sind. Zwischen den ersten Kanälen
und den zweiten Kanälen ist jeweils eine Dichtung angeordnet.
[0015] Bei einer zusätzlichen Ausführungsform der erfindungsgemässen Kupplung sind die Dichtungen
hülsenförmig ausgebildet.
[0016] Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemässen Kupplung ist eine Achse vorgesehen,
die an der ersten Kupplungsscheibe befestigt ist. Die Achse bildet die Drehachse für
die zweite Kupplungsscheibe.
[0017] Bei einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemässen Kupplung ist ein Achslager
zwischen der Achse und der zweiten Kupplungsscheibe vorgesehen. Das Achslager weist
eine Luftspülung auf. Damit lässt sich der Automatisierungsgrad weiter erhöhen und
die Reinhaltung der Kupplung weiter verbessern.
[0018] Bei einer zusätzlichen Weiterbildung der erfindungsgemässen Kupplung sind zumindest
ein Teil der ersten Leitungsanschlüsse auf einem ersten Teilkreis angeordnet.
[0019] Zudem kann vorgesehen sein, dass bei der erfindungsgemässen Kupplung zumindest ein
weiterer Teil der ersten Leitungsanschlüsse auf einem zweiten Teilkreis angeordnet
sind, wobei die Radien der beiden Teilkreise verschieden sind. Damit können die auf
den beiden Kupplungsscheiben zur Verfügung stehenden Flächen optimal ausgenutzt werden.
[0020] Es ist von Vorteil, wenn bei der erfindungsgemässen Kupplung der erste Antrieb einen
Pneumatikzylinder umfasst. Ein solcher Antrieb kann einfach und kostengünstig hergestellt
werden. Zudem kann ein solcher Antrieb auch in Bereichen mit erhöhter Explosionsgefahr
eingesetzt werden.
[0021] Es ist zudem von Vorteil, wenn bei der erfindungsgemässen Kupplung der zweite Antrieb
einen Pneumatikzylinder umfasst. Ein solcher Antrieb kann einfach und kostengünstig
hergestellt werden. Zudem kann ein solcher Antrieb auch in Bereichen mit erhöhter
Explosionsgefahr eingesetzt werden.
[0022] Bei der erfindungsgemässen Kupplung können wenigstens ein Teil der ersten und/oder
der zweiten Leitungsanschlüsse als Schlauchtüllen ausgebildet sein.
[0023] Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemässen Kupplung ist vorgesehen, dass die
eine Kupplungsscheibe einen Positionierstift und die andere Kupplungsscheibe Buchsen
zur Aufnahme des Positionierstifts aufweist. Der Positionierstift und die Buchsen
helfen die (axial) benachbarten Kanäle der beiden Kupplungsscheiben exakt zueinander
zu positionieren, sodass am Übergang zwischen den benachbarten Kanälen und den Dichtungen
kein Totraum entsteht und sich dort auch kein Pulver ablagern kann.
[0024] Bei einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemässen Kupplung ist zwischen den
beiden Kupplungsscheiben wenigstens ein Abstandshalter angeordnet.
[0025] Bei einer Weiterbildung der Pulverbeschichtungsanlage ist die Druckluft-Spülleitung
mit einem der zweiten Leitungsanschlüsse der Kupplung verbunden. Zudem ist eine weitere
Druckluft-Spülleitung vorgesehen, die mit einem der ersten Leitungsanschlüsse der
Kupplung verbunden ist.
[0026] Bei einer Weiterbildung des Verfahrens zum Reinigen der Pulverbeschichtungsanlage
werden die Kupplungsscheiben so zueinander angeordnet, dass die weitere Druckluft-Spülleitung
über die Kupplung und die weitere Pulverleitung mit dem Pulverapplikator verbunden
ist. In einem weiteren Schritt wird mittels Druckluft die weitere Pulverleitung in
Richtung Pulverapplikator gespült. Damit lässt sich der Automatisierungsgrad bei der
Reinigung weiter erhöhen und die für die Reinigung erforderliche Zeitdauer noch weiter
verkürzen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0027] Im Folgenden wird die Erfindung mit mehreren Ausführungsbeispielen anhand von 19
Figuren weiter erläutert.
- Figur 1
- zeigt eine erste mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Kupplung zum Verbinden
von Leitungen in einer ersten dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 2
- zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Kupplung in einer zweiten dreidimensionalen
Ansicht.
- Figur 3a
- zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Kupplung in der Seitenansicht.
- Figur 3b
- zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Kupplung in der Seitenansicht.
- Figur 4
- zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Kupplung im Längsschnitt.
- Figur 5
- zeigt in einem schematischen Blockschaltbild eine mögliche Ausführungsform einer Pulverbeschichtungsanlage
mit der erfindungsgemässen Kupplung.
- Figur 6
- zeigt eine erste mögliche Ausführungsform des erfindungsgemässen Pulverzentrums im
Pulverfördermodus in einer ersten dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 7
- zeigt die erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Pulverzentrums in einer zweiten
dreidimensionalen Ansicht.
- Figur 8
- zeigt das erfindungsgemässe Pulverzentrum in der Draufsicht.
- Figur 9
- zeigt das erfindungsgemässe Pulverzentrum in einer ersten Seitensicht.
- Figur 10
- zeigt einen Teil des erfindungsgemässen Pulverzentrums mit der Siebreinigungsvorrichtung
von der Seite in einer vergrösserten Ansicht im Schnitt.
- Figur 11
- zeigt einen weiteren Teil des erfindungsgemässen Pulverzentrums mit der Behälterreinigungseinrichtung
von der Seite in einer vergrösserten Ansicht im Schnitt.
- Figur 12
- zeigt das erfindungsgemässe Pulverzentrum im Reinigungsmodus in einer ersten dreidimensionalen
Ansicht.
- Figur 13
- zeigt das erfindungsgemässe Pulverzentrum im Reinigungsmodus in einer zweiten dreidimensionalen
Ansicht.
- Figur 14
- zeigt das erfindungsgemässe Pulverzentrum im Reinigungsmodus in der Draufsicht.
- Figur 15
- zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Frischpulverstation in einer dreidimensionalen
Ansicht.
- Figur 16
- zeigt die Frischpulverstation in der Ansicht von vorne.
- Figur 17
- zeigt die Frischpulverstation in der Seitenansicht im Schnitt.
- Figur 18
- zeigt die Frischpulverstation in der Draufsicht im Schnitt.
Wege zur Ausführung der Erfindung
[0028] In den Figuren 1 und 2 ist eine erste mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässen
Kupplung 130 zum Verbinden von Leitungen in zwei verschiedenen dreidimensionalen Ansichten
dargestellt. Figur 3a zeigt die erfindungsgemässen Kupplung 130 in der Seitenansicht
und Figur 4 im Längsschnitt entlang der Linie A-A. Die erfindungsgemässe Kupplung
130 umfasst eine erste Kupplungsscheibe 135 und eine zweite Kupplungsscheibe 136,
die vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordnet sind. Vorteilhafter Weise ist
die Kupplungsscheiben 136 rund oder gar kreisrund ausgebildet. Die zweite Kupplungsscheibe
136 ist gegenüber der ersten Kupplungsscheibe 135 drehbar gelagert. Der Doppelpfeil
130.1 deutet dies an. Um die zweite Kupplungsscheibe 136 drehen zu können, ist ein
Antrieb 134 vorgesehen. Zudem kann die zweite Kupplungsscheibe 136 in axialer Richtung
gegenüber der ersten Kupplungsscheibe 135 translatorisch bewegt werden. Der Doppelpfeil
130.2 auf der Kupplungsscheibe 136 deutet dies an. Um die zweite Kupplungsscheibe
136 in axiale Richtung bewegen zu können, ist ein Antrieb 133 vorgesehen.
[0029] Der Antrieb 133 kann einen Pneumatikzylinder 133.1 umfassen. Im Inneren des Pneumatikzylinders
133.1 befindet sich ein Kolben 133.2, der mit Druckluft in eine erste Stellung und
in eine zweite Stellung gebracht werden kann. Der Antrieb 133 weist dazu zwei Druckluftanschlüsse
133.3 und 133.4 auf. Die beiden Druckluftanschlüsse 133.3 und 133.4 können über jeweils
ein Ventil V2 beziehungsweise V3 mit einer Druckluftquelle verbunden sein (siehe Figur
4). Wenn das Ventil V3 geschlossen und das Ventil V2 geöffnet ist, strömt die Druckluft
von links in den Zylinder 133.1 und drückt den Kolben 133.2 nach rechts. In Figur
4 ist der Kolben 133.2 in der rechten Endstellung dargestellt. Wenn hingegen das Ventil
V2 geschlossen und das Ventil V3 geöffnet ist, strömt die Druckluft von rechts in
den Zylinder 133.1 und drückt den Kolben 133.2 nach links.
[0030] Der Kolben 133.2 ist über einen Zapfen 133.5 mit einer Achse 138 formschlüssig verbunden.
Die Achse 138 kann dazu eine entsprechende Aufnahme aufweisen. Die Achse 138 ist mit
der ersten Kupplungsscheibe 135 starr verbunden, zum Beispiel verschraubt. Die zweite
Kupplungsscheibe 136 ist auf der Achse 138 mithilfe eines Lagers 138.4 drehbar gelagert.
Der Zylinder 133.1 ist über Verbindungsstangen 133.6 mit der zweiten Kupplungsscheibe
136 starr verbunden.
[0031] Wird der Kolben 133.2 mit Hilfe von Druckluft nach links gedrückt, rücken die beiden
Kupplungsscheiben 135 und 136 voneinander ab. Der Hub Δx, um den die Kupplungsscheibe
136 von der Kupplungsscheibe 135 abrückt, hängt vom Hub des Pneumatikzylinders 133.1
ab.
[0032] Die erste Kupplungsscheibe 135 kann mit zum Beispiel zwei Buchsen 135.4 und 135.5
und die zweite Kupplungsscheibe 136 kann mit einem in die Buchsen 135.4, 135.5 passenden
Positionierstift 136.2 ausgestattet sein. Der Positionierstift 136.2 kann in die Kupplungsscheibe
136 geschraubt sein. Wenn die Kupplungsscheibe 136 von der Kupplungsscheibe 135 abrückt,
wird der Positionierstift 136.2 aus der entsprechenden Buchse 135.4 beziehungsweise
135.5 herausgezogen. Wird der Kolben 133.2 mit Hilfe von Druckluft nach rechts gedrückt,
werden die beiden Kupplungsscheiben 135 und 136 wieder zusammengeschoben und aneinandergedrückt.
Dabei wird der Positionierstift 136.2 wieder in die entsprechende Buchse 135.4 beziehungsweise
135.5 gesteckt, sodass die beiden Kupplungsscheiben 135 und 136 exakt zueinander positioniert
sind. Wenn der Positionierstift 136.2 in Buchse 135.4 gesteckt wird, befindet sich
die Kupplungsscheibe 136 in der ersten Drehstellung. Wird der Positionierstift 136.2
hingegen in Buchse 135.5 gesteckt, befindet sich die Kupplungsscheibe 136 in der zweiten
Drehstellung.
[0033] Wie der Antrieb 133 kann auch der Antrieb 134 einen Pneumatikzylinder 134.1 aufweisen.
Der Antrieb 134 kann an einer Halterung 135.2 befestigt sein. Die Halterung 135.2
und die erste Kupplungsscheibe 135 können als voneinander trennbare Bauteile realisiert
und die Kupplungsscheibe 135 kann auf die Halterung 135.2 montiert sein. Die Kupplungsscheibe
135 und die Halterung 135.2 können aber auch ein Bauteil sein. Die Kupplungsscheibe
135 kann, wie in Figur 1 gezeigt, teilweise rund sein. Die Kupplung 130 kann mit Stellfüssen
139 ausgestattet sein. Im Inneren des Pneumatikzylinders 134.1 befindet sich ein Kolben
mit einer Kolbenstange 134.2, der mit Druckluft in eine erste Stellung und in eine
zweite Stellung gebracht werden kann. Der Antrieb 134 weist dazu zwei Druckluftanschlüsse
134.3 und 134.4 auf. Die beiden Druckluftanschlüsse 134.3 und 134.4 können über jeweils
ein Ventil V4 beziehungsweise V5 mit einer Druckluftquelle verbunden sein (siehe Figur
1). Wenn das Ventil V4 geschlossen und das Ventil V5 geöffnet ist, wird der Kolben
in den Zylinder 134.1 gedrückt beziehungsweise die Kolbenstange 134.2 in den Zylinder
gezogen. Wenn hingegen das Ventil V5 geschlossen und das Ventil V4 geöffnet ist, drückt
die Druckluft den Kolben mit der Kolbenstange 134.2 aus dem Zylinder 134.1 heraus.
Die Kolbenstange 134.2 ist über ein Gelenk 134.5 mit der zweiten Kupplungsscheibe
136 verbunden.
[0034] Wird mit Hilfe von Druckluft der Kolben mit der Kolbenstange 134.2 aus dem Zylinder
134.1 herausgedrückt, dreht sich die Kupplungsscheibe 136 entsprechend. Der Drehwinkel
α, um den sich die Kupplungsscheibe 136 dreht, hängt vom Hub des Zylinders 134.1 ab.
Wird mit Hilfe von Druckluft der Kolben mit der Kolbenstange 134.2 wieder in den Zylinder
134.1 zurückgezogen, dreht sich die Kupplungsscheibe 136 um den Drehwinkel α wieder
zurück in ihre ursprüngliche Lage.
[0035] Das Achslager oder kurzum Lager 138.4 kann, wie in Figur 4 gezeigt, zum Beispiel
die Form einer Buchse aufweisen. Vorzugsweise ist es mit einer Luftspülung ausgestattet.
Die Versorgung des Lagers 138.4 mit Luft zum Spülen kann über die Achse 138 erfolgen.
In diesem Fall weist die Achse 138 einen Druckluftanschluss 138.1 auf, an den sich
ein axial verlaufender Luftkanal 138.2 und am Ende des Luftkanals 138.2 ein radial
verlaufender Luftkanal 138.3 anschliessen.
[0036] Über ein Ventil V1, das mit dem Druckluftanschluss 138.1 verbunden ist, kann Druckluft
in die beiden Luftkanäle 138.2 und 138.3 strömen. Nachdem die Luft am äusseren Ende
des radial verlaufenden Luftkanals 138.3 angelangt ist, strömt sie zwischen der Achse
138 und dem Lager 138.4 entlang und entfernt dort eventuell abgelagertes Pulver.
[0037] Die beiden Kupplungsscheiben 135 und 136 sind vorzugsweise koaxial, das heisst auf
der gleichen Achse 138 angeordnet. Die Achse 138 ist für die Kupplungsscheibe 135
deren Lagerachse und für die Kupplungsscheibe 136 deren Drehachse.
[0038] Die erste Kupplungsscheibe 135 kann eine Reihe von Leitungsanschlüssen 131 aufweisen.
Die Reihe von Leitungsanschlüssen 131 wird im Folgenden auch als erste Gruppe von
Leitungsanschlüssen 131 bezeichnet. Wenn die Leitungsanschlüsse 131 mit einer Druckluftleitung
83 verbunden werden sollen, können sie als Druckluftanschlüsse 183.1 bis 183.n ausgebildet
sein. Wenn die Leitungsanschlüsse 131 mit Pulverleitungen 81.1, 82.2, ... 82.n verbunden
werden sollen, können sie als Schlauchtüllen 131.1, 131.2, ... 131.n ausgebildet sein,
wobei n für eine beliebige Anzahl an Leitungsanschlüssen beziehungsweise Leitungen
steht.
[0039] Das Gleiche gilt sinngemäß auch für die zweite Kupplungsscheibe 136. So kann die
zweite Kupplungsscheibe 136 eine Reihe von Leitungsanschlüssen 132 aufweisen. Die
Reihe von Leitungsanschlüssen 132 wird im Folgenden auch als zweite Gruppe von Leitungsanschlüssen
132 bezeichnet. Wenn die Leitungsanschlüsse 132 mit Druckluftleitungen 84 verbunden
werden sollen, können sie als Druckluftanschlüsse 184.1 bis 184.n ausgebildet sein.
Wenn die Leitungsanschlüsse 132 mit Pulverleitungen 82.1, 82.2, ... 82.n verbunden
werden sollen, können sie als Schlauchtüllen 132.1, 132.2, ... 132.n ausgebildet sein.
[0040] Die Leitungsanschlüsse 131 der ersten Kupplungsscheibe 135 können auf einem ersten
Teilkreis T1 mit einem Radius r1 und auf einen zweiten Teilkreis T2 mit einem Radius
r2 verteilt sein (siehe Figur 3a). Das Gleiche gilt sinngemäss auch für die Leitungsanschlüsse
132 der zweiten Kupplungsscheibe 136. Bei der in den Figuren 1, 2, 3a und 4 gezeigten
Ausführungsform sind auf der ersten Kupplungsschreibe 135 insgesamt 52 Leitungsanschlüsse
131 und auf der zweiten Kupplungsscheibe 136 ebenfalls insgesamt 52 Leitungsanschlüsse
132 vorhanden. Auf dem ersten Teilkreis T1 befinden sich 26 der Leitungsanschlüsse
132. 26 weitere der Leitungsanschlüsse 132 befinden sich auf dem zweiten Teilkreis
T2. Die Leitungsanschlüsse 131 sind vorzugsweise auf die gleiche Art und Weise angeordnet
wie die Leitungsanschlüsse 132. Die beiden Teilkreise T1 und T2 sind vorzugsweise
konzentrisch angeordnet.
[0041] Wenn sich die Kolbenstange 134.2 in den Figur 3a gezeigten Position befindet, ist
der Leitungsanschluss 184.1 mit dem Leitungsanschluss 183.1 verbunden. Des Weiteren
ist der Leitungsanschluss 184.2 mit dem Leitungsanschluss 183.2, der Leitungsanschluss
132.1 mit dem Leitungsanschluss 131.1 sowie der Leitungsanschluss 132.2 mit dem Leitungsanschluss
131.2 verbunden. Das Gleiche gilt sinngemäss für die übrigen Leitungsanschlüsse 184.3
... 184.n, 132.3 ... 132.n, 183.3 ... 183.n und 131.3 ... 131.n. Mit der Kupplung
130 können also jeweils zwei der Leitungsanschlüsse über einen in den Kupplungsscheiben
befindlichen Kanal miteinander verbunden werden.
[0042] In der ersten Kupplungsscheibe 135 befinden sich dazu auf dem ersten Teilkreis T1
26 axial verlaufenden Kanäle 135.1. Auf dem zweiten Teilkreis T2 befinden sich 26
weitere axial verlaufende Kanäle 135.1. Jeder der Kanäle 135.1 ist einem der Leitungsanschlüsse
131 zugeordnet. Die zweite Kupplungsscheibe 136 ist diesbezüglich gleich aufgebaut.
So befinden sich auf der zweiten Kupplungsscheibe 136 auf dem ersten Teilkreis 26
axial verlaufenden Kanäle 136.1. Auf dem zweiten Teilkreis T2 befinden sich 26 weitere
axial verlaufende Kanäle 136.1. Jeder der Kanäle 136.1 ist einem der Leitungsanschlüsse
132 zugeordnet.
[0043] Wenn die Kupplungsscheiben 135 und 136 aneinandergedrückt sind, werden die Kanäle
135.1 der ersten Kupplungsscheibe 135 und die Kanäle 136.1 der zweiten Kupplungsscheibe
136 jeweils paarweise miteinander verbunden. Der Übergang von einem Kanal 135.1 zum
sich daran anschliessenden Kanal 136.1 ist vorzugsweise mit einer Dichtung 137 ausgestattet.
Dies gilt für sämtliche Übergänge zwischen zwei Kanälen 135.1 und 136.1. Die Dichtungen
137 haben vorzugsweise die Form einer Hülse.
[0044] Zwischen den beiden Kupplungsscheiben 135 und 136 können Abstandshalter 135.3 vorgesehen
sein. Diese können zum Beispiel an der Kupplungsscheibe 135 befestigt sein (siehe
Figur 1). Die Kupplungsscheibe 135 kann dazu Gewindebohrungen aufweisen, in die Abstandshalter
135.3 eingeschraubt sind. Wenn die beiden Kupplungsscheiben 135 und 136 aneinandergedrückt
sind (siehe zum Beispiel Figur 4), sorgen die Abstandshalter 135.3 zwischen den beiden
Kupplungsscheiben 135 und 136 dafür, dass die Dichtungen 137 nicht zu fest zusammengedrückt
und beschädigt werden.
[0045] Wenn nun Pulver über die Pulverleitung 81.1 gefördert wird, gelangt es über den Anschluss
131.1, den entsprechenden Kanal 135.1 der Kupplungsscheibe 135, den entsprechenden
Kanal 136.1 der Kupplungsscheibe 136 und den Anschluss 132.1 in die Pulverleitung
82.1. Wenn Pulver über die Pulverleitung 81.2 gefördert wird, gelangt es über den
Anschluss 131.2 und den entsprechenden Kanal 135.1 der Kupplungsscheibe 135, den entsprechenden
Kanal 136.1 der Kupplungsscheibe 136 und den Anschluss 132.2 in die Pulverleitung
82.2.
[0046] Die Kupplung 130 arbeitet folgendermassen. In einem ersten Schritt wird mithilfe
des Antriebs 133 die zweite Kupplungsschreibe 136 von der ersten Kupplungsschreibe
135 um Δx beabstandet und dabei der Positionierstift 136.2 zum Beispiel aus der einen
Buchse 135.4 gezogen. In einem zweiten Schritt wird die Kupplungsschreibe 136 um den
Drehwinkel α von einer ersten Drehstellung in eine zweite Drehstellung gedreht. Dazu
wird die Kolbenstange 134.2 aus dem Zylinder 134.1 herausgedrückt. Anschließend wird
mithilfe des Antriebs 133 die zweite Kupplungsscheibe 136 wieder an die erste Kupplungsscheibe
135 herangeführt und angedrückt. Dabei wird der Positionierstift 136.2 nun in die
andere Buchse 135.5 gesteckt. Der Positionierstift 136.2 und die Buchsen 135.4 und
135.5 helfen die benachbarten Kanäle 135.1 und 136.1 exakt zueinander zu positionieren,
sodass am Übergang zwischen den benachbarten Kanälen 135.1 und 136.1 und den Dichtungen
137 kein Totraum entsteht und sich also dort auch kein Pulver ablagern kann.
[0047] Wenn nun das Ventil V12 geöffnet wird, strömt Druckluft über die Leitung 84, den
Anschluss 184.1, den entsprechenden Kanal 136.1 der Kupplungsscheibe 136, den entsprechenden
Kanal 135.1 der Kupplungsscheibe 135 und den Anschluss 131.1 in die Pulverleitung
81.1. Über die Leitung 84 strömt Druckluft zudem durch den Anschluss 184.2, den entsprechenden
Kanal 136.1 der Kupplungsscheibe 136, den entsprechenden Kanal 135.1 der Kupplungsscheibe
135 und den Anschluss 131.2 in die Pulverleitung 81.2. Das Gleiche gilt sinngemäss
auch für die übrigen Anschlüsse und Leitungen. Auf diese Weise können die Pulverleitungen
81 mit Druckluft vom Pulver befreit werden.
[0048] Auch die Pulverleitungen 82 können mit Druckluft vom Pulver befreit werden. Dazu
wird das Ventil V11 geöffnet, sodass Druckluft über die Leitung 83, den Anschluss
183.1, den entsprechenden Kanal 135.1 der Kupplungsscheibe 135, den entsprechenden
Kanal 136.1 der Kupplungsscheibe 136 und den Anschluss 132.1 in die Pulverleitung
82.1 strömt und das dort befindliche Pulver in Richtung Pulverapplikator 80 aus der
Leitung 82.1 heraustransportiert wird. Das Gleiche gilt sinngemäss auch für die übrigen
Anschlüsse und Leitungen.
[0049] Nachdem die Pulverleitungen gespült sind, wird die zweite Kupplungsscheibe 136 von
der ersten Kupplungsscheibe 135 abgerückt. Dann wird die Kupplungsscheibe 136 wieder
in die ursprüngliche Drehstellung zurückgedreht, wieder an die erste Kupplungsscheibe
135 herangefahren und an diese gedrückt. Anschliessend stehen die Pulverleitungen
wieder für den Pulverbeschichtungsbetrieb zur Verfügung.
Weitere Ausführungsformen
[0050] Grundsätzlich können die Anschlüsse 131 und 132 der ersten und zweiten Kupplungsscheibe
135 und 136 beliebig belegt werden. So können die Leitungen 83 zum Beispiel statt
als Druckluftleitungen auch als weitere Pulverleitungen ausgebildet sein. In diesem
Fall kann in den Pulverleitungen 81 Pulver mit einer ersten Farbe und in den Leitungen
83 Pulver mit einer zweiten Farbe transportiert werden. Indem die Kupplungsscheibe
136 gedreht wird, können die Paarungen der Anschlüsse 131 und 132 schnell geändert
werden, sodass ein schneller und einfacher Farbwechsel zwischen der ersten und der
zweiten Farbe erfolgen kann.
[0051] Die Kupplungsscheibe 136 kann auch schrittweise um ein Mehrfaches des Drehwinkels
α gedreht werden, sodass auch mehr als zwei Drehstellungen angefahren werden können.
Die in Figur 3b gezeigte Ausführungsform ist ein Beispiel dafür. Auf diese Weise können
zum Beispiel noch weitere Farben hinzugenommen werden, zwischen denen dann auf die
oben beschriebene Weise schnell und einfach gewechselt werden kann.
[0052] Es kann zum Beispiel auch vorgesehen sein, dass die Kupplungsscheibe 136 drei verschiedene
Drehstellungen einnehmen kann: Zum Beispiel in der ersten Stellung ist der Drehwinkel
0°, in der zweiten Stellung beträgt der Drehwinkel α und in der dritten Stellung beträgt
der Drehwinkel 2*α. Damit könnte in der ersten Stellung Pulver mit einer ersten Farbe
transportiert werden. In der zweiten Stellung können die pulverführenden Leitungen
mit Druckluft gereinigt werden. In der ersten dritten Stellung kann Pulver mit einer
zweiten Farbe transportiert werden.
[0053] Damit die Kupplungsscheibe 136 drei verschiedene Drehstellungen einnehmen kann, ist
bei der in Figur 3b gezeigten Ausführungsform ein Antrieb 134 mit zwei Pneumatikzylindern
134.1 und 134.10 vorhanden. Die beiden Pneumatikzylinder 134.1 und 134.10 sind hintereinander
angeordnet. Die Kolbenstange 134.11 des Pneumatikzylinders 134.10 stützt sich an der
Halterung 135.2 ab. Die Kolbenstange 134.2 des Pneumatikzylinders 134.1 ist über das
Gelenk 134.5 mit der zweiten Kupplungsscheibe 136 verbunden.
[0054] Mit Hilfe des Pneumatikzylinders 134.10 kann der Pneumatikzylinder 134.1 und damit
die Kupplungsscheibe 136 in eine erste und eine zweite Position gebracht werden. Mit
Hilfe des Pneumatikzylinder 134.10 kann die Kupplungsscheibe 136 in dritte Position
gebracht werden. Sind die Kolben 134.2 und 134.11 der beiden Pneumatikzylinder 134.1
und 134.10 eingefahren, befindet sich die Kupplungsscheibe 136 in ihrer ersten Drehstellung.
Die Kupplungsscheibe 136 kann in die zweite Drehstellung gebracht werden, indem die
Kolbenstange 134.2 des Pneumatikzylinders 134.1 oder die Kolbenstange 134.11 des Pneumatikzylinders
134.10 ausgefahren wird. Um die Kupplungsscheibe 136 in die dritte Drehstellung zu
bringen, werden sowohl die Kolbenstange 134.2 des Pneumatikzylinders 134.1 als auch
die Kolbenstange 134.11 des Pneumatikzylinders 134.10 ausgefahren.
[0055] Auch die Anzahl der Anschlüsse 131 und 132 und die Anzahl der Teilkreise kann verändert
und den jeweiligen Bedürfnissen angepasst werden. So sind zum Beispiel bei der in
Figur 3b gezeigten Ausführungsform der Kupplung 130 auf der ersten und der zweiten
Kupplungsscheibe 135 und 136 jeweils drei Teilkreise T1, T2 und T3 mit den Radien
r1, r2 und r3 vorhanden. Die Kupplung 130 gemäss Figur 3b weist pro Teilkreis 36 Leitungsanschlüsse
135 beziehungsweise 136 auf.
[0056] Im Folgenden wird der Aufbau der gesamten Pulverbeschichtungsanlage anhand der Figuren
5 bis 18 weiter erläutert.
[0057] Das Pulverzentrum 1, das auch als Pulverversorgungsvorrichtung, Pulver-Center oder
integriertes Pulvermanagement-System bezeichnet wird, umfasst einen Pulvervorratsbehälter
3, der zur Aufbewahrung des Beschichtungspulvers dient. Zudem umfasst das Pulverzentrum
1 eine Pulverfördervorrichtung 1.1, mit der das Pulver aus dem Pulvervorratsbehälter
3 herausgefördert und zu einem Pulverapplikator 80 transportiert wird. Die Pulverfördervorrichtung
1.1 ist im vorliegenden Fall in den Pulvervorratsbehälter 3 integriert und wird später
noch eingehender erläutert. Der Pulverapplikator 80 (siehe Figur 5) kann als manuelle
oder automatische Pulversprühvorrichtung ausgebildet sein und weist an seinem zum
Werkstück 65 hin gerichteten Auslass eine Sprühdüse oder einen Rotationszerstäuber
auf.
[0058] Das Pulverzentrum 1 ist als Modul aufgebaut. Dadurch kann das Pulverzentrum 1 schnell
und einfach als kompakte Einheit transportiert werden. Die einzelnen Komponenten des
Pulverzentrums 1 sind an Rahmenprofilen 2 befestigt, die beispielsweise aus Aluminium
oder Stahl sein können. Die Rahmenprofile 2 bilden die äußere Begrenzung des Pulverzentrums
1. Bei Bedarf kann das Pulverzentrum 1 einen Boden 7 aufweisen.
[0059] Der Pulvervorratsbehälter 3 des Pulverzentrums 1 kann beispielsweise auf einem Sockel
6 angeordnet sein. Wie zum Beispiel in Figur 11 gezeigt, kann während des Förderbetriebs
der Pulvervorratsbehälter 3 mit einem Pulverbehälterdeckel 23 abgeschlossen sein.
Bei der in den Figuren 6 bis 14 gezeigten Ausführungsform hat der Pulverbehälterdeckel
23 die Form eines umgedrehten Topfes. Mithilfe pneumatischer Verriegelungen 18 kann
der Pulverbehälterdeckel 23 mit dem Pulvervorratsbehälter 3 dicht abgeschlossen werden.
Der Pulvervorratsbehälter 3 weist dazu Dichtungen und Verriegelungsaufnahmen 3.1 auf,
in die entsprechend ausgebildete Gegenstücke der pneumatischen Verriegelung 18 eingreifen
können. Die pneumatische Verriegelung 18 kann beispielsweise mit einem Zylinder, einem
Kolben und einer Kolbenstange ausgestattet sein. Wenn die untere Kammer des Zylinders
mit Druckluft beaufschlagt wird, werden der Kolben und damit auch die Kolbenstange
nach oben gedrückt. Die am unteren Ende der Kolbenstange befindliche Klaue greift
in die Verriegelungsaufnahme 3.1 ein und bewirkt, dass der Pulverbehälterdeckel 23
auf den Pulvervorratsbehälter 3 gedrückt wird. Bei einer Ausführungsform sind drei
derartige Verriegelungen 18 vorhanden (zum Beispiel in den Figuren 8 und 9 gezeigt).
Die Anzahl der Verriegelungen 18 und deren Aufbau kann ohne weiteres an die jeweiligen
Bedürfnisse angepasst werden.
[0060] Im Inneren des Pulvervorratsbehälters 3 befindet sich ein Sieb 24, das als Ultraschallsieb
ausgebildet sein kann.
[0061] Der Ultraschallwandler 24.1 des Siebs 24 befindet sich vorzugsweise außerhalb des
Pulvervorratsbehälters 3. Wird der Pulverbehälterdeckel 23 abgenommen, ist das Sieb
24 zugänglich und kann herausgenommen werden. Damit dies automatisch geschehen kann,
ist das Ultraschallsieb 24 über einen Tragarm 22 an einem Schwenkmechanismus 16 befestigt.
Das Sieb 24 kann mithilfe des Schwenkmechanismus 16 aus der Arbeitsposition (siehe
Figur 8) heraus geschwenkt und in eine Reinigungsposition in einer Reinigungsstation
27 gebracht werden (siehe Figur 14). Die Reinigungsstation 27 wird im Folgenden auch
als Siebreinigungsvorrichtung oder Sieb-Reinigungsstation bezeichnet.
[0062] Wie in Figur 10 gezeigt ist, befindet sich im Inneren der Reinigungsstation 27 ein
drehbar gelagerter Reinigungsarm 20. Der Reinigungsarm 20 weist eine Vielzahl von
Reinigungsdüsen 20.1 auf, die auf der Oberseite des Reinigungsarms 20 angeordnet sind.
Die Reinigungsstation 27 umfasst zudem einen Deckel 15, der zum Beispiel mit Hilfe
eines Pneumatikzylinders 17 geöffnet und geschlossen werden kann. Der Deckel 15 wird
dabei um ein Scharnier 21 geschwenkt. Ein gekrümmter Doppelpfeil deutet die Schwenkbewegung
an. Auf dessen Unterseite trägt der Deckel 15 einen Reinigungsarm 19, der ebenfalls
mit einer Vielzahl von Reinigungsdüsen 19.1 ausgestattet ist. Die Reinigungsdüsen
19.1 befinden sich vorzugsweise auf der Unterseite des Reinigungsarms 19. Sie sind
so ausgerichtet, dass sie während des Reinigungsbetriebs Druckluft nach unten auf
das unter dem Reinigungsarm 19 befindliche Ultraschallsieb 24 blasen. Der obere Reinigungsarm
19 ist mit einem Lager 50 am Deckel 15 drehbar gelagert. Der untere Reinigungsarm
20 ist über ein Lager 51 an der Reinigungsbehälter 14 drehbar gelagert. Die beiden
Lager 50 und 51 können auch als Luftmotoren ausgebildet sein. Die Drehrichtung des
oberen Reinigungsarms 19 und die Drehrichtung des unteren Reinigungsarms 20 ist jeweils
mit einem Pfeil gekennzeichnet. Der Drehsinn des Reinigungsarms ergibt sich aus der
versetzten Anordnung der Reinigungsdüsen und dem Rückstoss, der entsteht, wenn Druckluft
durch die Düsen ausströmt. Während des Reinigungsbetriebs befindet sich das Ultraschallsieb
24 zwischen dem unteren Reinigungsarm 20 und den oberen Reinigungsarm 19.
[0063] Der Reinigungsarm 19 kann an beiden Enden (wie in Figur 10 gezeigt) angewinkelt sein,
so dass er einen horizontalen Schenkel und zwei schräg nach oben gerichtete Schenkel
hat. Die Druckluftdüsen 19.1 können sich sowohl auf dem horizontalen Schenkel als
auch auf den schräg nach oben gerichteten Schenkeln befinden. Der Reinigungsarm 19
kann als Rohr ausgebildet sein, um die Druckluft im Inneren des Rohrs zu den Druckluftdüsen
19.1 zu führen. Sinngemäss das Gleiche gilt für den unteren Reinigungsarm 20, auch
wenn in Figur 10 die Enden des unteren Reinigungsarms 20 nicht angewinkelt sind.
[0064] Auf der Unterseite des Behälters 14 zur Aufnahme des Siebs 24 befindet sich ein unterer
Behälterabschnitt 14.2 mit einem Auslass 14.1. Über den Auslass 14.1 kann das in der
Reinigungsstation 27 befindliche Pulver-Luft-Gemisch abgesaugt werden. Dazu ist der
Auslass 14.1 über einen in den Figuren nicht gezeigten Schlauch mit einer Einlassöffnung
13.2 eines Absaugrohrs 13 verbunden. Das Pulver-Luft-Gemisch kann über das Absaugrohr
13 und eine Absaugleitung 91 in einen Nachfilter 100 gesaugt werden.
[0065] Der Pulvereinlass des Arbeitsbehälters 3, 23 befindet sich vorzugsweise in dessen
oberen Bereich. Er kann zum Beispiel im Pulverbehälterdeckel 23 des Arbeitsbehälters
3, 23 angeordnet sein. Der Arbeitsbehälter 3, 23 kann auch mehrere Pulvereinlässe
aufweisen. Der Pulvereinlass 23.1 ist über ein Pulver-Ventil M21, das beispielsweise
als pneumatisch gesteuerte Quetsche ausgebildet ist, mit dem Pulverauslass 4.2 eines
Zwischenbehälters 4 verbunden. Der Zwischenbehälter 4 dient zusammen mit dem Einlassventil
M20 und dem Auslassventil M21 als Pulverförderer 4 und ist in der Regel oberhalb des
Arbeitsbehälters 3, 23 angeordnet. Auf diese Weise kann die Schwerkraft ausgenutzt
werden, um im Zwischenbehälter 4 befindliches Pulver nach unten in den Arbeitsbehälter
3, 23 zu transportieren.
[0066] Oberhalb des Arbeitsbehälters 3, 23 kann ein zweiter Pulverförderer 5 angeordnet
sein. Dessen Pulverauslass mündet ebenfalls in den Arbeitsbehälter 3, 23. Der zweite
Pulverförderer 5 kann wie der erste Pulverförderer 4 aufgebaut sein.
[0067] Die in den Pulvervorratsbehälter 3 integrierte Pulverfördervorrichtung 1.1 wird im
Folgenden eingehender erläutert. Die Pulverfördervorrichtung kann, wie in der europäischen
Patentanmeldung
EP 3 238 832 A1 beschrieben, ausgebildet sein. Der Arbeitsbehälter 3, 23 ist so ausgebildet und betreibbar,
dass er unter Druck setzbar ist. Mithilfe des Pulverförderers 4 kann Pulver aus der
Frischpulverstation 30 herausgefördert und in den Arbeitsbehälter 3, 23 transportiert
werden. Im Pulverbehälterdeckel 23, der den Pulvervorratsbehälter 3 oben abdeckt,
ist dazu ein entsprechender Pulvereinlass vorhanden. Der Arbeitsbehälter 3, 23 weist
im Bereich des Behälterbodens 25 einen Fluidisiereinsatz 25.1 zum Fluidisieren des
Pulvers und eine Reihe von Pulverauslässen 3.2 auf. Es kann vorgesehen sein, dass
an jeden der Pulverauslässe 3.2 jeweils ein Pulverauslassventil G1 - G36 angeschlossen
ist. An jedes der Pulverauslassventile G1 - G36 wiederum ist jeweils eine Pulverleitung
81 angeschlossen. Jede der Pulverleitungen 81 (81.1 ... 81.n) weist zudem eingangsseitig,
also in der Nähe des jeweiligen Pulverauslassventils G1 - G36, einen Einlass für Transportluft
auf. Ausgangsseitig ist jede der Pulverleitungen 81 vorzugsweise über die oben beschriebene
Kupplung 130 und die Pulverleitungen 82 (82.1 ... 82.n) mit jeweils einem der Pulverapplikatoren
80 verbunden. Die zu fördernde Pulvermenge wird gesteuert, in dem mittels einer Steuerung
70 das jeweilige Pulverauslassventil G1 - G36 wiederholt geöffnet und geschlossen
wird. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die oben genannte Patentanmeldung
EP 3 238 832 A1 verwiesen, deren Inhalt hiermit Teil der vorliegenden Anmeldung ist.
[0068] Bei einer Ausführungsform des Arbeitsbehälters 3, 23 ist ein Rüttler 220 vorgesehen,
der sich zum Beispiel unterhalb des Pulvervorratsbehälters 3 befinden kann (siehe
Figur 11). Mit Hilfe der vom Rüttler 220 erzeugten Rüttelbewegungen kann das Pulver-Luftgemisch
im Pulvervorratsbehälter 3 noch gleichmässiger fluidisiert werden. Zudem kann damit
das Pulver-Luftgemisch noch optimaler aus dem Pulverauslasskanal 203 herausströmen.
[0069] Die Kupplung 130 weist auf der einen Kupplungsscheibe 135 die erste Gruppe von Anschlüssen
131 und auf der anderen Kupplungsscheibe 136 die zweite Gruppe von Anschlüssen 132
auf. Mit der Steuerung 70 ist einstellbar, welcher Anschluss der ersten Gruppe 131
mit welchem Anschluss der zweiten Gruppe 132 verbunden ist. So kann jeweils eine der
Pulverleitungen 81 ausgangsseitig mit jeweils einem Anschluss der ersten Gruppe 131
verbunden sein. An jeweils einen Anschluss der zweiten Gruppe 132 kann jeweils eine
Pulverleitung 82 angeschlossen sein, die andererseits mit jeweils einem der Pulverapplikatoren
80 verbunden ist.
[0070] Bei einer Ausführungsform kommen 36 Pulverauslassventile G1 - G36 zum Einsatz. Es
können aber auch mehr oder weniger viele Pulverauslassventile verwendet werden. Die
Anzahl der verwendeten Pulverauslassventile hängt von der Anzahl der eingesetzten
Pulverapplikatoren 80 ab.
[0071] Alternativ zu der soeben beschriebenen integrierten Pulverfördervorrichtung mit dem
Pulverauslassventil G1 kann auch ein Pulverinjektor, der nach dem Venturi-Prinzip
arbeitet, oder eine Pulverpumpe zur Dichtstromförderung vorgesehen sein.
[0072] Statt des Pulverförderers 4 kann auch eine Pulverpumpe zur Dichtstromförderung, eine
Schlauchpumpe oder ein Pulverinjektor vorgesehen sein. Sinngemäss das Gleiche gilt
auch für den Pulverförderer 5.
[0073] Der Pulvervorratsbehälter 3 und dessen Pulverbehälterdeckel 23 sowie die beiden Pulverförderer
4 und 5 sind an einer vertikalen Linearachse 12, befestigt und können damit auf und
ab bewegt werden. Der Antrieb 12.1 der Linearachse 12 kann sich oben an der Linearachse
12 befinden.
[0074] Der vertikale Doppelpfeil in Figur 11 kennzeichnet dessen Bewegungsrichtung.
[0075] Das Pulverzentrum 1 umfasst daneben eine Behälterreinigungseinheit 28 oder kurzum
Reinigungseinheit, die einen Reinigungsbehälter 10, einen oberen Reinigungsarm 11
und einem unteren Reinigungsarm 26 umfasst. Der obere Reinigungsarm 11 und der untere
Reinigungsarm 26 sind im Reinigungsbehälter 10 drehbar gelagert und weisen jeweils
eine Vielzahl von mit Druckluft betriebenen Reinigungsdüsen 11.1 beziehungsweise 26.1
auf. Der Reinigungsbehälter 10 ist an einem Linearantrieb 9 befestigt und kann mit
diesem vertikal nach oben und unten (in y-Richtung) bewegt werden. Der vertikale Doppelpfeil
in Figur 11 kennzeichnet dessen Bewegungsrichtung. Der Antrieb 9.1 des Linearantriebs
9 kann sich oben am Linearantrieb 9 befinden. Der Linearantrieb 9 wiederum ist an
einem horizontal ausgerichteten Linearantrieb 8 (auch Linearachse genannt) befestigt
und kann mit diesem horizontal (in x-Richtung) hin und her bewegt werden. Der Antrieb
8.1 der Linearachse 8 kann seitlich an der Linearachse 8 angeordnet sein. Mit der
Linearachse 8 ist es möglich, die Behälterreinigungseinheit 28 während des Förderbetriebs
seitlich neben dem Arbeitsbehälter 3, 23 zu positionieren (siehe Figuren 6 bis 9).
Während des Reinigungsbetriebs wird zuerst der Behälterdeckel 23 nach oben gefahren;
dann kann die Behälterreinigungseinheit 28 mit Hilfe der beiden Linearantriebe 8 und
9 so positioniert werden, dass der Reinigungsbehälter 10 zuerst über den Pulvervorratsbehälter
3 gebracht und dann abgesenkt wird, und zwar so weit, sodass der Reinigungsarm 26
einen definierten Abstand zum Boden 25 des Pulvervorratsbehälters 3 aufweist. Der
unten aus dem Reinigungsbehälter 10 herausragende Reinigungsarm 26 befindet sich dann
im Inneren des Pulvervorratsbehälters 3 und dient zum Reinigen der Innenwand und des
Bodens 25 des Pulvervorratsbehälters 3.
[0076] Mit Hilfe des Linearantriebs 12 kann der Pulverbehälterdeckel 23 so weit abgesenkt
werden, dass mit dem oben aus dem Reinigungsbehälter 10 herausragenden Reinigungsarm
11 die Innenflächen des Pulverbehälterdeckels 23 abgeblasen und damit gereinigt werden
können. Der Reinigungsarm 11 ragt dabei ins Innere des Pulverbehälterdeckels 23.
[0077] Eine mögliche Ausführungsform der Frischpulverstation 30 ist in den Figuren 15 bis
18 in verschiedenen Ansichten dargestellt.
[0078] Die Frischpulverstation 30 kann beispielsweise als eigenständiges Modul ausgebildet
sein. Die Station umfasst eine erste Stellfläche 31 und eine zweite Stellfläche 32,
die jeweils einen Pulverkarton 110, 111 (siehe Figur 5) aufnehmen können. Die beiden
Stellflächen 31 und 32 sind vorzugsweise schräg angeordnet, sodass das Pulver mit
Unterstützung der Schwerkraft im Pulverkarton schräg nach unten in eine Ecke wandert.
Damit kann der Pulverkarton ohne großen Aufwand restlos oder beinahe restlos mithilfe
einer Sauglanze 33 entleert werden. Die Sauglanze 33 ist, wie in den Figuren 17 und
18 gezeigt, mithilfe eines Linearantriebs 44 horizontal beweglich, sodass sie sowohl
für einen auf der ersten Stellfläche 31 angeordneten Pulverkarton als auch für einen
auf der zweiten Stellfläche 32 angeordneten Pulverkarton verwendbar ist. Des Weiteren
weist die Frischpulverstation 30 einen zusätzlichen Linearantrieb 38 auf, um die Sauglanze
33 auch vertikal bewegen zu können.
[0079] Unter der Stellfläche 31 für den Pulverkarton 110 befinden sich ein Rüttler 54 und
eine Waage 46. Der Rüttler 54 dient dazu, das Pulver im Karton 110 in Bewegung zu
versetzen, sodass es sich besser verteilt und in Richtung Sauglanze 33 fliesst.
[0080] Über die Waage 46 kann der Füllstand im Karton 110 bestimmt, und wenn der Füllstand
unter ein bestimmtes Niveau fällt, ein Wechsel der Pulverkartons eingeleitet werden.
Ausserdem kann über das von der Waage 46 erzeugte Messsignal erkannt werden, ob noch
genügend Platz im Karton 110 ist, wenn Pulver über die Leitung 96 vom Pulverzentrum
1 zurück zur Pulverstation 30 gefördert werden soll.
[0081] Unter der Stellfläche 32 befinden sich ebenfalls ein Rüttler 55 und eine Waage 47.
Deren Zweck entspricht sinngemäss dem Gleichen wie der Rüttler 54 und die Waage 46
bei der Stellfläche 31.
[0082] Um die Sauglanze 33 reinigen zu können, weist die Frischpulverstation 30 zusätzlich
eine Reinigungsstation 52 auf, die mit einem Abstreifring und/oder Druckluftdüsen
und/oder einer Absaugung ausgestattet ist. Damit kann die die Aussenseite der Sauglanze
33 während der Auf- und Abbewegung von dort anhaftendem Pulver befreit werden.
[0083] Zusätzlich können Luftdüsen 57 an der Reinigungsstation 53 angebracht sein, um den
unteren Bereich der Sauglanze 33 zu reinigen. Wenn die Sauglanze 33 eine Fluidisierkrone
aufweist, um das Pulver im Ansaugbereich zu fluidisieren, kann auch diese damit gereinigt
werden.
[0084] Anstelle von zwei Stellflächen 31 und 32 mit zwei Pulverkartons 110 und 111, könnte
auch nur eine Stellfläche 32 und ein Pulverbehälter 150 mit einer Fluidisiereinrichtung
installiert sein. Mit zum Beispiel zwei Pumpen 124 und 125 kann Pulver über jeweils
eine Pulverleitung 127 aus einem BigBag 121 in den Pulverbehälter 150 gefördert werden.
[0085] Statt des BigBags 121 oder auch zusätzlich dazu kann auch ein BigBag 120 mit einer
Pumpe 123 vorgesehen sein. Das Pulver kann von der Pumpe 123 über eine Pulverleitung
126 direkt zum Pulverförderer 4 gepumpt werden.
[0086] Der BigBag 120 beziehungsweise 121 wird auch als Flexible Intermediate Bulk Container
oder kurz FIBC bezeichnet. Er beinhaltet in der Regel grössere Pulvermengen als der
Pulverkarton 110 und der Pulverkarton 111. Auch steht der BigBag 120/121 in der Regel
weiter vom Pulverförderer 4 entfernt als der Pulverkarton 110 beziehungsweise 111.
So kann der BigBag 120/121 in einem Abstand von zum Beispiel 30m zum Pulverförderer
4 stehen, wohingegen der Pulverkarton 110 beziehungsweise 111 zum Beispiel 5m vom
Pulverförderer 4 entfernt steht.
[0087] Die Frischpulverstation 30 kann mehrere Druckluftregelventile 39 und 40 und Stellknöpfe
41 und 42 aufweisen. Das Druckluftregelventil 39 kann für die Einstellung der Fluidluft
des Fluidbodens des Pulverbehälters 150 vorgesehen sein. Das Druckluftregelventil
40 dient zur Einstellung der Fluidluft an der Fluidisierkrone der Sauglanze 33. Mit
Hilfe des Stellknopfs 41 kann die Stellung der Abluftklappe gesteuert werden. Über
den Stellknopf 42 kann ein Bestätigungssignal an die Steuerung übermittelt werden.
[0088] Im Bodenbereich kann die Frischpulverstation 30 eine Absaugung 37 mit einer Absaugöffnung
37.1 aufweisen, um überschüssiges Pulver aus dem Inneren der Frischpulverstation 30
absaugen zu können. Die Frischpulverstation 30 kann auch einen flexiblen Absaugschlauch
aufweisen, mit dem bei Bedarf manuell gereinigt werden kann.
[0089] Es kann vorgesehen sein, dass die Frischpulverstation 30 einen Schwenkmechanismus
45 für den Pulverförderer 49 aufweist. Der Schwenkmechanismus 45 weist einen Antrieb,
der zum Beispiel als pneumatischer Antrieb ausgebildet sein kann, und einen Schwenkarm
45.1 auf. Mithilfe des Schwenkmechanismus 45 kann der Pulverförderer 49 (siehe Figur
15) aus der Förderposition in eine Reinigungsposition gebracht werden. In der Reinigungsposition
ragt der Pulverförderer 49 in den Innenraum der Frischpulverstation 30. Zusätzlich
können Luftdüsen 56 vorgesehen sein, um den unteren Bereich des Pulverförderers 49
zu reinigen, wenn er aus der Förderposition in die Reinigungsposition oder aus der
Reinigungsposition in die Förderposition geschwenkt wird.
[0090] Der pneumatische Antrieb kann zwei pneumatisch angetriebenen Zylinder umfassen. Der
Pulverförderer 49 kann damit in eine Reinigungsposition, eine erste Förderposition
und eine zweite Förderposition gebracht werden. Um den Pulverförderer 49 in die Reinigungsposition
(siehe Fig. 15) zu bringen, werden der Zylinder 1 und der Zylinder 2 eingefahren.
In der ersten Förderposition befindet sich der Pulverförderer 49 über der Stellfläche
31. Dazu wird der Zylinder 1 eingefahren und Zylinder 2 ausgefahren. In der zweiten
Förderposition befindet sich der Pulverförderer 49 über der Stellfläche 32; die Zylinder
1 und 2 sind ausgefahren. In der ersten Förderposition kann Pulver zurück in den Pulverkarton
110 und in der zweiten Förderposition kann Pulver zurück in den Pulverkarton 111 gefördert
werden.
[0091] Die Sauglanze 33 ist mit der Linearachse 38 und dem Linearantrieb 44 in drei verschiedene
Positionen bringbar: In der Reinigungsposition (siehe Fig. 15) befindet sich die Sauglanze
33 in der Reinigungsstation 53. In der ersten Förderposition befindet sich die Sauglanze
33 über der Stellfläche 31 und in der zweiten Förderposition über der Stellfläche
32.
[0092] Bei Bedarf kann die Frischpulverstation 30 auch mit einer eigenen Steuerung 43 ausgestattet
sein. Mithilfe dieser Steuerung 43 können zum Beispiel die Sauglanze 33, die Reinigungsstation
52 für die Sauglanze 33, die Linearachse 38, der Linearantrieb 44, der Schwenkmechanismus
45 und die Blasdüsen 56 und 57 gesteuert werden.
[0093] Der zum Beispiel in den Figuren 16 und 18 gezeigte Pulverförderer 49 wird vorteilhafter
Weise direkt über demjenigen Pulverkarton 110 beziehungsweise 111 positioniert, in
den er Pulver zurückfördern soll. Da er die Schwerkraft nutzt, fällt das Pulver, nachdem
das Auslassventil 49.2 des Pulverförderers 49 geöffnet ist, in den unter dem Pulverförderer
49 befindlichen Pulverkarton.
[0094] Der zur Rückführung des Pulvers dienende Pulverförderer 49 kann auch anders ausgebildet
sein. Er kann zum Beispiel als Pulverpumpe ausgeführt sein. Da die Schwerkraft bei
einer solchen Pulverpumpe nicht ausgenutzt wird, kann sie an verschiedenen Orten angeordnet
sein. Sie kann sich zum Beispiel auch auf der gleichen Höhe wie der Pulverkarton 110
befinden.
[0095] Auf der Oberseite der Pulverstation 30 können zwei Abdeckungen 35 und 36 vorgesehen
sein, die manuell geöffnet werden können. Damit hat das Personal auch von oben her
Zugang zum Inneren der Frischpulverstation 30.
[0096] Bei Bedarf kann die Frischpulverstation 30 auch mit Seitenwänden 34 und einer Rückwand
48 ausgestattet sein.
[0097] Eine mögliche Ausführungsform einer gesamten Anlage zur Pulverbeschichtung von Werkstücken
65 ist in Figur 5 als Blockschaltbild vereinfacht dargestellt. Die gesamte Anlage
kann über eine zentrale Steuerung 70 gesteuert werden. Die Steuerung 70 kann über
entsprechende Steuerleitungen (in den Figuren nicht gezeigt) mit verschiedenen Komponenten
der gesamten Anlage verbunden und vorgesehen sein, um die Pulverbeschichtungskabine
60 inklusive Pulverapplikatoren 80, die Frischpulverstation 30, das Pulverzentrum
1, die Pulverrückgewinnung 90 und/oder den Nachfilter 100 zu steuern.
[0098] Alternativ oder zusätzlich zur zentralen Steuerung 70 kann, wie bereits oben erwähnt,
die Frischpulverstation 30 eine separate Steuerung 43 aufweisen. Das Gleiche gilt
sinngemäß auch für alle anderen Komponenten der gesamten Anlage zur Beschichtung von
Werkstücken mit Pulver.
[0099] Da beim Beschichtungsvorgang nicht alle von den Pulverapplikatoren 80 versprühten
Pulverpartikel auf den zu beschichtenden Werkstücken 65 haften bleiben, muss das überschüssige
Pulver, welches auch als Overspray bezeichnet wird, aus der Kabine 60 wieder entfernt
werden. Dies ist zum einen deshalb notwendig, weil die Umgebung außerhalb der Kabine
frei von Pulverstaub zu halten ist. Zum anderen steigt die Explosionsgefahr bei einer
Überschreitung einer bestimmten Pulverkonzentration durch die in der Kabine schwebende
Pulverstaubwolke. Dies gilt es zu vermeiden.
[0100] Das bei der Beschichtung anfallende Overspray wird zusammen mit der in der Kabine
60 befindlichen Luft als Pulver-Luftgemisch aus der Kabine 60 gesaugt und über eine
Restpulverrohrleitung 92 einer Vorrichtung zur Pulverrückgewinnung 90 zugeführt. Die
Vorrichtung zur Pulverrückgewinnung 90 kann beispielsweise als Zyklon ausgebildet
sein. Das dort zurückgewonnene Pulver kann bei Bedarf über eine Pulverleitung 94 wieder
dem Pulverzentrum 1 zugeführt werden. Um auch den Anteil des Pulvers herauszufiltern,
der er im Zyklon 90 nicht herausgefiltert wurde, kann das Pulver-Luft-Gemisch vom
Zyklon über eine Absaugleitung 93 dem Nachfilter 100 zugeführt werden.
[0101] Das Pulver-Luftgemisch in der Restpulverrohrleitung 92 wird auch als Restpulverluftstrom
bezeichnet. Um das Overspray aus der Kabine 60 abzusaugen, weist die Kabine 60 beispielsweise
einen Absaugschlitz auf. Er verbindet das Innere der Kabine 60 mit der Restpulverrohrleitung
92. Über den Absaugschlitz und das Absaugrohr 61 wird somit überschüssiges Pulver
als Pulver-Luftgemisch aus dem Kabineninneren abgesaugt und einem Zyklonabscheider
90 oder kurzum Zyklon zugeführt, der als Monozyklon ausgebildet sein kann. Das Pulver-Luftgemisch
strömt tangential in den Zyklon 90 und im Zyklon spiralförmig nach unten. Dabei werden
die Pulverpartikel durch die bei der Rotation des Pulver-Luftstroms entstehende Zentrifugalkraft
nach aussen an die Aussenwand des Zyklons 90 gedrückt. Die Pulverpartikel werden nach
unten in Richtung des Pulverauslasses des Zyklons gefördert und dort gesammelt. Die
von den Pulverpartikeln befreite Luft wird über das im Zyklon 90 befindliche, vertikale
Zentralrohr abgesaugt. Der so gereinigte Luftstrom wird häufig noch einem Nachfilter
100 zugeführt, um auch noch das in der Luft verbliebene restliche Pulver herauszufiltern.
Das im Zyklon 90 zurückgewonnene Pulver kann erneut zur Beschichtung verwendet und
dem Pulverzentrum 1 über die Pulverleitung 94 zugeführt werden.
Fördermodus/Förderbetrieb
[0102] Im Förderbetrieb befindet sich das Ultraschallsieb 24 im Arbeitsbehälter 3, 23 zwischen
dem Pulvervorratsbehälter 3 und dem Pulverbehälterdeckel 23. Die Verriegelungen 18
sorgen dafür, dass der Arbeitsbehälter luftdicht abgeschlossen ist. Die Siebreinigungsvorrichtung
27 und die Behälterreinigungseinheit 28 befinden sich, wie in den Figuren 6 bis 8
dargestellt, in der Parkposition.
[0103] Die Parkposition für die Behälterreinigungseinheit 28 befindet sich neben dem Pulvervorratsbehälter
3. Die Formulierung «neben dem Pulvervorratsbehälter» umfasst auch über, unter, vor
oder hinter dem Pulvervorratsbehälter.
[0104] Für den Förderbetrieb ist das Sieb 24 nicht zwingend notwendig. Die Pulverförderung
kann auch ohne Ultraschallsieb oder gänzlich ohne Sieb 24 erfolgen.
Reinigungsmodus/Reinigungsbetrieb
[0105] Um vom Förderbetrieb in den Reinigungsbetrieb umzuschalten, wird die Pulverförderung
aus dem Pulvervorratsbehälter 3 eingestellt und das noch im Pulvervorratsbehälter
3 befindliche Restpulver wird mit dem Pulverförderer 49 über den Auslass 25.1 und
die Leitung 96 abgesaugt. Das Materialventil M11 wird dazu geöffnet, das Spülventil
S12 ist während dieser Zeit geschlossen. Der noch im Arbeitsbehälter 3, 23 herrschende
Überdruck wird auf Normaldruck abgebaut und die Verriegelungen 18 werden geöffnet.
[0106] Dann wird der Pulverbehälterdeckel 23 mit Hilfe des Linearantriebs 12 angehoben und
das Ultraschallsieb 24 mit Hilfe des Schwenkmechanismus 16 aus der Arbeitsposition
in die Reinigungsposition geschwenkt.
[0107] Wie in den Figuren 12 bis 14 gezeigt, hebt der Linearantrieb 12 den Behälterdeckel
23 so weit an, dass der Reinigungsbehälter 10 mit Hilfe der beiden Linearachsen 8
und 9 zwischen den Pulverbehälterdeckel 23 und den Pulvervorratsbehälter 3 gefahren
werden kann. Anschliessend wird die Behälterreinigungseinheit 28 mit dem Reinigungsbehälter
10 soweit abgesenkt, bis der untere Reinigungsarm 26 sich im Inneren des Pulvervorratsbehälters
3 befindet und einen definierten Abstand zum Boden 25 des Pulvervorratsbehälter 3
aufweist.
[0108] Der Pulverbehälterdeckel 23 wird nun soweit abgesenkt bis sich der obere Reinigungsarm
11 im Inneren des Pulverbehälterdeckels 23 befindet und einen definierten Abstand
zum Pulverbehälterdeckel 23 aufweist.
[0109] Bei der obigen Ausführungsform bleibt zwischen dem Pulverbehälterdeckel 23 und dem
Reinigungsbehälter 10 ein Luftspalt bestehen. Auch zwischen dem Pulverbehälter 3 und
dem Reinigungsbehälter 10 bleibt ein Luftspalt. Vom Nachfilter 100 wird Luft über
die Luftspalte angesaugt. Damit wird verhindert, dass das während des Reinigungsvorgangs
von den Druckluftdüsen 11.1 und 26.1 erzeugte Pulver-Luft-Gemisch an die Umgebung
entweichen kann.
[0110] Stattdessen ist es aber auch möglich den Pulverbehälterdeckel 23 soweit abzusenken,
dass zwischen dem Pulverbehälterdeckel 23 und dem Reinigungsbehälter 10 kein Spalt
mehr bleibt. Auch der Spalt zwischen dem Reinigungsbehälter 10 und dem Pulverbehälter
3 kann eliminiert werden, wenn der Reinigungsbehälter 10 soweit abgesenkt wird, bis
er auf dem Pulverbehälter 3 aufliegt.
[0111] In einer weiteren Ausführungsform kann mit den Verriegelungen 18 die Einheit aus
Pulverbehälterdeckel 23, Reinigungsbehälter 10 und Pulvervorratsbehälter 3 luftdicht
abgeschlossen werden.
[0112] In einem nächsten Schritt wird Druckluft durch die Düsen 11.1 und 26.1 in Richtung
der Innenwandungen des Pulverbehälterdeckel 23 und des Pulvervorratsbehälters 3 geblasen.
Das dabei entstehende Pulver-Luft-Gemisch wird über die Absaugleitung 13 abgesaugt
und kann dem Zyklon 90 und/oder dem Nachfilter 100 zugeführt werden.
[0113] Sobald sich das Sieb 24 beziehungsweise das Ultraschallsieb im Reinigungsbehälter
14 befindet, wird der Deckel 15 mit Hilfe des Pneumatikzylinders 17 geschlossen. Zwischen
dem Deckel 15 und dem Reinigungsbehälter 14 kann ein Luftspalt verbleiben. Bei einer
anderen Ausführungsform kann der Deckel 15 auch luftdicht auf dem Reinigungsbehälter
14 aufgesetzt werden.
[0114] Nun wird Druckluft durch die Düsen 19.1 und 20.1 von oben und unten auf das Sieb
24 geblasen. Das dabei entstehende Pulver-Luft-Gemisch wird über die Absaugleitung
13 abgesaugt und kann dem Zyklon 90 und/oder dem Nachfilter 100 zugeführt werden.
[0115] Sobald das Sieb 24 sauber ist, wird das Abblasen des Siebs beendet. Wenn der Pulverbehälter
3 und der Behälterdeckel 23 sauber sind, wird auch hier das Abblasen beendet.
[0116] Falls die Verriegelungen 18 vorher geschlossen wurden, werden sie nun wieder geöffnet.
Der Behälterdeckel 23 wird angehoben und die Behältereinigungseinheit 28 wieder zurück
in die Parkposition bewegt (siehe Figuren 6 - 9). Auch der Deckel 15 wird angehoben.
Nachdem der Reinigungsmodus abgeschlossen ist, wird das Sieb 23 wieder zurück in seine
Arbeitsposition gefahren. Anschliessend kann erneut mit dem Fördern von Pulver begonnen
werden.
Reinigungsbetrieb mit Intensivreinigung
[0117] Um das Pulverzentrum 1 und die übrigen mit dem Beschichtungspulver in Kontakt kommenden
Komponenten der Anlage noch gründlicher zu reinigen, können die folgenden Reinigungsschritte
durchgeführt werden. Die Schritte werden vorzugsweise automatisch durchgeführt und
von der Steuerung 70 koordiniert. Mit der Reinigungseinheit 28 werden der Pulvervorratsbehälter
3 und der Behälterdeckel 23 wie oben beschrieben gereinigt. In einem weiteren Schritt
wird ein Wechsel zu einem anderen Beschichtungspulver durchgeführt. Dabei kann das
andere Beschichtungspulver dasjenige Pulver sein, mit dem als nächstes die Werkstücke
65 beschichtet werden sollen. Dies ist aber nicht zwingend notwendig. Stattdessen
kann auch ein Wechsel zu einem speziellen Reinigungsmittel durchgeführt werden. Das
Reinigungsmittel kann zum Beispiel ein Granulat mit einer Korngrösse zwischen 2 mm
und 7 mm sein. Die Korngrösse, das Kornmaterial und die Kornbeschaffenheit werden
vorzugsweise so ausgewählt, dass sie einerseits durch alle Öffnungen im Pulversystem
gefördert werden können, und andererseits eine gute Reinigungswirkung haben. Bei der
Auswahl des Reinigungsmittels wird vorteilhafter Weise auch darauf geachtet, dass
kein zusätzlicher Verschleiss im Pulversystem und keine chemische Unverträglichkeit
mit dem Beschichtungspulver entsteht.
[0118] In einem zusätzlichen Schritt wird für eine beschränkte Dauer in den Förderbetrieb
geschaltet, sodass das andere Beschichtungspulver beziehungsweise das Reinigungsmittel
durch die einzelnen Komponenten der Anlage strömt. Während des kurzen Förderbetriebs
kann zum Beispiel mit 3 kg Pulver auf Verlust gefahren werden. Es ist aber auch möglich
das Material (das Pulver beziehungsweise das Reinigungsmittel) im Zyklon 90 zurückzugewinnen.
Damit können auch die Pulverleitungen 91, 92, 93 und 94 mit dem neuen Material gespült
werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn mit dem neuen Pulver auf Rückgewinnung
gefahren wird.
[0119] Anschliessend werden der Pulvervorratsbehälter 3 und der Behälterdeckel 23 mit Hilfe
der Reinigungseinheit 28 erneut gereinigt.
[0120] Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäss der vorliegenden Erfindung
dient nur zu illustrativen Zwecken. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen
und Modifikationen möglich. So sind beispielsweise die verschiedenen in den Figuren
1 bis 18 gezeigten Komponenten der Kupplung und des Pulverzentrums auch auf eine andere
als in den Figuren gezeigte Weise miteinander kombinierbar.
Bezugszeichenliste
[0121]
- 1
- Pulverzentrum
- 1.1
- Pulverförderer
- 2
- Rahmenprofile
- 3
- Pulvervorratsbehälter
- 3.1
- Verriegelungsaufnahme
- 3.2
- Auslassöffnung für Pulver
- 3.3
- Druckluftanschluss für Spülluft
- 3.4
- Pulverauslass
- 4
- Pulverförderer
- 4.2
- Pulverauslass
- 5
- Pulverförderer
- 6
- Sockel
- 7
- Bodenblech
- 8
- Linearantrieb
- 8.1
- Antriebsmotor
- 9
- Linearantrieb
- 9.1
- Antriebsmotor
- 10
- Reinigungsbehälter
- 10.1
- Auslass
- 11
- Reinigungsarm für den Deckel
- 11.1
- Reinigungsdüsen
- 12
- Linearantrieb
- 12.1
- Antriebsmotor
- 13
- Absaugleitung/Absaugrohr
- 13.1
- Einlassöffnung
- 13.2
- Einlassöffnung
- 14
- Siebreinigungsbehälter
- 14.1
- Auslass
- 14.2
- unterer Behälterabschnitt
- 15
- Deckel der Siebreinigungsvorrichtung
- 16
- Schwenkmechanismus
- 17
- Hubzylinder
- 18
- Verriegelung
- 19
- Reinigungsarm
- 19.1
- Sieb-Reinigungsdüsen
- 20
- Reinigungsarm
- 20.1
- Sieb-Reinigungsdüsen
- 21
- Scharnier
- 22
- Tragarm für das Pulversieb
- 23
- Behälterdeckel
- 23.1
- Pulvereinlass
- 24
- Ultraschallsieb
- 24.1
- Ultraschallwandler
- 25
- Behälterboden
- 25.1
- Fluidisiereinsatz
- 25.2
- Auslass
- 26
- Reinigungsarm für den Pulvervorratsbehälter
- 26.1
- Reinigungsdüsen
- 27
- Siebreinigungsvorrichtung
- 28
- Reinigungseinheit/Behälterreinigungseinheit
- 30
- Frischpulverstation
- 31
- erste Stellfläche
- 32
- zweite Stellfläche
- 33
- Sauglanze
- 34
- Seitenwand
- 35
- Abdeckung
- 36
- Abdeckung
- 37
- Absaugung
- 37.1
- Absaugöffnung
- 37.2
- Absaugöffnung
- 37.3
- Absaugöffnung
- 38
- Linearachse für die Sauglanze
- 39
- Druckluftregelventil
- 40
- Druckluftregelventil
- 41
- Stellknopf
- 42
- Stellknopf
- 43
- Steuerung
- 44
- Linearantrieb
- 45
- Schwenkmechanismus für Pulverförderer
- 45.1
- Arm
- 46
- Waage
- 47
- Waage
- 48
- Rückwand
- 49
- Pulverförderer
- 49.1
- Pulverbehälter
- 49.2
- Einlassventil für Pulver
- 49.3
- Auslassventil für Pulver
- 49.11
- Einlass
- 49.12
- Auslass
- 50
- Lager
- 51
- Lager
- 52
- Reinigungsstation
- 53
- Reinigungsstation
- 54
- Rüttler
- 55
- Rüttler
- 56
- Druckluftdüse
- 57
- Druckluftdüse
- 60
- Pulverbeschichtungskabine
- 65
- Werkstück
- 70
- Steuerung
- 71
- Steuerleitung
- 80
- Pulversprühpistole
- 81
- Pulverleitungen
- 81.1
- erste Pulverleitung
- 81.2
- zweite Pulverleitung
- 81.3
- dritte Pulverleitung
- 82
- Pulverleitungen
- 82.1
- erste Pulverleitung
- 82.2
- zweite Pulverleitung
- 82.3
- dritte Pulverleitung
- 83
- Druckluftleitung
- 84
- Druckluftleitung
- 90
- Pulverrückgewinnung
- 91
- Absaugleitung
- 92
- Absaugleitung
- 93
- Absaugleitung
- 94
- Pulverleitung
- 95
- Absaugleitung
- 96
- Pulverrückführleitung
- 97
- Pulverleitung
- 98
- Pulverleitung
- 100
- Nachfilter
- 110
- Pulverkarton
- 111
- Pulverkarton
- 120
- BigBag
- 121
- BigBag
- 123
- Pulverpumpe
- 124
- Pulverpumpe
- 125
- Pulverpumpe
- 126
- Pulverleitung
- 127
- Pulverleitung
- 130
- Kupplung
- 130.1
- Pfeil
- 130.2
- Pfeil
- 131
- erste Gruppe von Anschlüssen
- 131.1
- erster Anschluss der ersten Gruppe
- 131.2
- zweiter Anschluss der ersten Gruppe
- 131.3
- dritter Anschluss der ersten Gruppe
- 132
- zweite Gruppe Anschlüssen
- 132.1
- erster Anschluss der zweiten Gruppe
- 132.2
- zweiter Anschluss der zweiten Gruppe
- 132.3
- dritter Anschluss der zweiten Gruppe
- 133
- Antrieb
- 133.1
- Pneumatikzylinder
- 133.2
- Kolben
- 133.3
- Druckluft-Steueranschluss
- 133.4
- Druckluft-Steueranschluss
- 133.5
- Verbindungszapfen
- 133.6
- Stange
- 134
- Antrieb
- 134.1
- Pneumatikzylinder
- 134.2
- Kolbenstange
- 134.3
- Druckluft-Steueranschluss
- 134.4
- Druckluft-Steueranschluss
- 134.5
- Gelenk
- 134.10
- Pneumatikzylinder
- 134.11
- Kolbenstange
- 135
- Kupplungsscheibe
- 135.1
- Kanäle
- 135.2
- Halterung
- 135.3
- Abstandshalter
- 135.4
- Buchse
- 135.5
- Buchse
- 136
- Kupplungsscheibe
- 136.1
- Kanäle
- 136.2
- Positionierstift
- 137
- Dichtung
- 138
- Achse
- 138.1
- Druckluftanschluss
- 138.2
- Luftkanal
- 138.3
- Luftkanal
- 138.4
- Lagerbuchse
- 139
- Fuss
- 141
- Restpulverleitung
- 142
- Restpulverleitung
- 150
- Pulver-Zwischenbehälter
- 160
- Absaugöffnung
- 162
- Absaugöffnung
- 183.1
- Druckluftanschluss
- 183.2
- Druckluftanschluss
- 184.1
- Druckluftanschluss
- 184.2
- Druckluftanschluss
- 220
- Rüttler
- M11
- Materialventil für Pulver
- M20
- Einlassventil für Pulver
- M21
- Auslassventil für Pulver
- M22
- Ventil
- r1
- Radius
- r2
- Radius
- r3
- Radius
- S11
- Spülventil
- S12
- Spülventil
- S13
- Spülventil
- T1
- erster Teilkreis
- T2
- zweiter Teilkreis
- T3
- dritter Teilkreis
- V1
- Ventil
- V2
- Steuerventil
- V3
- Steuerventil
- V4
- Steuerventil
- V5
- Steuerventil
- V11
- Ventil
- V12
- Ventil
- G1 - G36
- Auslassventile
- x
- x-Achse
- y
- y-Achse
- z
- z-Achse
- α
- Drehwinkel
- Δx
- Hub
1. Kupplung zum Verbinden von Leitungen,
- bei der eine erste Kupplungsscheibe (135) mit ersten Leitungsanschlüssen (131) und
eine zweite Kupplungsscheibe (136) mit zweiten Leitungsanschlüssen (132) vorgesehen
sind,
- bei der ein erster Antrieb (133) vorgesehen ist, um die beiden Kupplungsscheiben
(135; 136) relativ zueinander axial bewegen zu können,
- bei der ein zweiter Antrieb (134) vorgesehen ist, um die beiden Kupplungsscheiben
(135; 136) relativ zueinander drehen zu können.
2. Kupplung nach Patentanspruch 1,
bei der die beiden Kupplungsscheiben (135; 136) koaxial angeordnet sind.
3. Kupplung nach Patentanspruch 1 oder 2,
- bei der die erste Kupplungsscheibe (135) erste axiale Kanäle (135.1) aufweist, die
mit jeweils einem der ersten Leitungsanschlüsse (131) verbunden sind,
- bei der die zweite Kupplungsscheibe (136) zweite axiale Kanäle (136.1) aufweist,
die mit jeweils einem der zweiten Leitungsanschlüsse (132) verbunden sind, und
- bei der zwischen den ersten Kanälen (135.1) und den zweiten Kanälen (136.1) jeweils
eine Dichtung (137) angeordnet ist.
4. Kupplung nach Patentanspruch 3,
bei der die Dichtungen (137) hülsenförmig ausgebildet sind.
5. Kupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4,
bei der eine Achse (138) vorgesehen ist, die an der ersten Kupplungsscheibe (135)
befestigt ist, und die die Drehachse für die zweite Kupplungsscheibe (136) bildet.
6. Kupplung nach Patentanspruch 5,
- bei der ein Achslager (138.4) zwischen der Achse (138) und der zweiten Kupplungsscheibe
(136) vorgesehen ist, und
- bei der das Achslager (138.4) eine Luftspülung (138.1, 138.2, 138.3) aufweist.
7. Kupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, bei der zumindest ein Teil der ersten
Leitungsanschlüsse (131) auf einem ersten Teilkreis (T1) angeordnet ist.
8. Kupplung nach Patentanspruch 7,
bei der ein weiterer Teil der ersten Leitungsanschlüsse (131) auf einem zweiten Teilkreis
(T2) angeordnet ist.
9. Kupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, bei der der erste Antrieb (133) und/oder
der zweite Antrieb (134) einen Pneumatikzylinder (133.1; 134.1) umfasst.
10. Kupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, bei der wenigstens ein Teil der ersten
und/oder der zweiten Leitungsanschlüsse (131; 132) als Schlauchtüllen ausgebildet
sind.
11. Kupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, bei der die eine Kupplungsscheibe
(136) einen Positionierstift (136.2) und die andere Kupplungsscheibe (135) Buchsen
(135.4, 135.5) zur Aufnahme des Positionierstifts (136.2) aufweist.
12. Kupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, bei der zwischen den beiden Kupplungsscheiben
(135, 136) wenigstens ein Abstandhalter (135.3) vorgesehen ist.
13. Pulverbeschichtungsanlage mit der Kupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 12,
- bei der ein Pulverförderer (1.1) vorgesehen ist, der über eine Pulverleitung (81)
mit einem der ersten Leitungsanschlüsse (131) der Kupplung (130) verbunden ist,
- bei der ein Pulverapplikator (80) vorgesehen ist, der über eine weitere Pulverleitung
(82) mit einem der zweiten Leitungsanschlüsse (132) der Kupplung (130) verbunden ist,
- bei der eine Druckluft-Spülleitung (83; 84)vorgesehen ist, die mit der Kupplung
(130) verbunden ist.
14. Pulverbeschichtungsanlage nach Patentanspruch 13,
- bei der die Druckluft-Spülleitung (84) mit einem der zweiten Leitungsanschlüsse
(132) der Kupplung (130) verbunden ist, und
- bei der eine weitere Druckluft-Spülleitung (83) vorgesehen ist, die mit einem der
ersten Leitungsanschlüsse (131) der Kupplung (130) verbunden ist.
15. Verfahren zum Reinigen der Pulverbeschichtungsanlage nach Patentanspruch 13 oder 14,
- bei dem die Kupplungsscheiben (135, 136) so zueinander angeordnet werden, dass die
Druckluft-Spülleitung (84) über die Kupplung (130) mit der Pulverleitung (81) verbunden
ist,
- bei dem mittels Druckluft die Pulverleitung (81) in Richtung Pulverförderer (1.1)
gespült wird.
16. Verfahren zum Reinigen der Pulverbeschichtungsanlage nach Patentanspruch 15,
- bei dem die Kupplungsscheiben (135, 136) so zueinander angeordnet werden, dass die
weitere Druckluft-Spülleitung (83) über die Kupplung (130) und die weitere Pulverleitung
(82) mit dem Pulverapplikator (80) verbunden ist,
- bei dem mittels Druckluft die weitere Pulverleitung (82) in Richtung Pulverapplikator
(80) gespült wird.