EP0913203B1 - Méthode et appareil de revêtement par poudre avec alimentation d'air de purge - Google Patents

Méthode et appareil de revêtement par poudre avec alimentation d'air de purge Download PDF

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EP0913203B1
EP0913203B1 EP98115238A EP98115238A EP0913203B1 EP 0913203 B1 EP0913203 B1 EP 0913203B1 EP 98115238 A EP98115238 A EP 98115238A EP 98115238 A EP98115238 A EP 98115238A EP 0913203 B1 EP0913203 B1 EP 0913203B1
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powder
air
spray
injector
spray coating
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Felix Mauchle
Heinz HÖFLER
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Gema Switzerland GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/14—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
    • B05B7/1404—Arrangements for supplying particulate material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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    • B05B7/14—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
    • B05B7/1404—Arrangements for supplying particulate material
    • B05B7/1472—Powder extracted from a powder container in a direction substantially opposite to gravity by a suction device dipped into the powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/14—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
    • B05B7/1481—Spray pistols or apparatus for discharging particulate material
    • B05B7/1486—Spray pistols or apparatus for discharging particulate material for spraying particulate material in dry state

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for Powder spray coating objects according to claim 1.
  • a method and a device of this type are known from EP 0 204 437 A2 known.
  • the powder delivery is in each case interrupted by interrupting a conveying air flow.
  • a front half of the gun is in this purge air initiated while the conveying air supply is interrupted.
  • a method and a Device known in which to interrupt the Powder feed is also interrupted by a conveying air flow and also the air-powder flow path through a valve is interrupted.
  • Spray air can flow in downstream of the valves the air-powder path are introduced and then flows through this to a spray device and through it.
  • a powder coating system in which a conveying air flow in a negative pressure area Injector creates a negative pressure and thereby powder sucked out of a container and into a powder line promotes. Downstream of the vacuum area is the Conveying air powder flow Additional air through a Auxiliary air inlet supplied to in the powder line to achieve a predetermined total amount of air. Further is from European patent specification 0 412 289 B1 an electrostatic powder coating system with an injector, which conveying air and Additional air is supplied. The additional air can be used as Control air in the vacuum area of the injector be promoted.
  • the German patent application DE 44 19 987 A1 shows one Injector conveyor for coating powder with a suction pipe, which is connected to the vacuum area of the Injector is connected and down in extends a powder container so that from this Powder is sucked into the vacuum area.
  • the from End section of the vacuum region facing away from the vacuum Suction pipe is supplied to compensating air Compensate for fluctuations in suction pressure.
  • the US patent 3 746 254 shows the powder container also above, instead of below, the vacuum area of the injector so that its Powder suction opening above the vacuum area located.
  • EP 0 769 327 A2 a powder coating device is known, where the injector is at the bottom of a Tube, which is in a powder container is submersible to convey powder from it.
  • the present invention includes all of the foregoing Embodiments and is not specific Embodiment limited.
  • Powder line usually a hose
  • the Spray device from time to time from deposited To clean powder particles. This is necessary to get one uncontrolled leakage of deposited, old Avoid powder particles, as these can disrupt the coated surface of an object.
  • the powder hose and the Spray device is normally supplied to the compressed air Injector and connected by the injector and the Powder hose through the spray device blown.
  • a disadvantage of this known type of flushing is in that the purge air is not just for spraying flows, but also in the injector on others to him splits connected lines.
  • the object of the invention is to be achieved large series of objects with very good To coat coating quality without the Series production of these objects for cleaning work or adjustment work of the spray coating device is disturbed or must be interrupted.
  • Through the Invention are also intended, for example, in car bodies series production with such good surface quality can be coated like this by the Coating with liquid paint is known.
  • the aim is thus, the highest demands on the Powder coating quality to meet regarding Adherence to the object, closedness of the powder layer after burning it onto the object, extreme Uniformity and smoothness of the coating.
  • the method and the device for this are said to be very have high reliability in continuous operation.
  • the powder spray coating device shown in Fig. 1 contains a spray device 2, which a Sprayer 4 for spraying coating powder Exhibits objects 6, for example car bodies, which on a transport device 8 in the direction an arrow 10 in continuous operation across the spray element 4 are shown at the front so that they are in the spray coating area of the spray organ 4 reach.
  • Objects 6 have one between them small distance or a gap 12.
  • the sprayer 4 1 can be a spray nozzle or a Be a body of revolution, for example a rotating one Spray bell.
  • the spray element 4 is with or several high-voltage electrodes 14 for electrostatic charging of the powder.
  • the Electrode 114 can protrude from a carrier tube 16, from which air flows over the electrode 14, so no powder particles are deposited on it.
  • the High voltage for the electrode 14 can be from one High voltage generator are generated, which in the Spray device 2 or be arranged externally can.
  • the spray element 4 is located on the downstream End of a powder channel 18 of the spray device 2, whose upstream beginning 20 via a Powder line 22 to the powder outlet 24 of an injector 26 is connected.
  • the powder outlet 24 is located Delivery air inlet 28 axially opposite, which via a Conveying air line 30, in which there is a pressure regulator 32 is located, and a manifold 34 to a pressure source 36 is connected.
  • An injector channel 38 has adjacent to the supply air inlet 28 one Vacuum area 40 with an enlarged diameter and then a smaller one in cross section Powder outlet channel 42.
  • the vacuum region 40 of the injector 26 opens out Control air inlet 50, which via a control air line 52, which contains a pressure regulator 54, and the Distributor 34 connected to the compressed air source 36 is.
  • control air inlet 50 which via a control air line 52, which contains a pressure regulator 54, and the Distributor 34 connected to the compressed air source 36 is.
  • An additional air inlet opens into the powder outlet channel 42 56, which via an additional air line 58, which may include a pressure regulator 60 and the manifold 34 connected to the pressure source 36.
  • the additional air together with the conveying air gives one Total amount of air in the powder line 22 Pulsations of the powder flow and larger ones Powder deposits prevented.
  • the Additional air of the additional air line 58 could also be used with the Control air of the control air line 52 the total amount of air be influenced, which is unfavorable because the Control air the vacuum effect in the vacuum area 40 and thus also the conveying effect of the conveying air of the Conveying air line 30 affects, so that the conveying air would also have to be changed if the control air to compensate for changes in air volume in the Powder line 22 would be used.
  • the control air of the control air line 52 only to release the negative pressure in the Vacuum area 40 used to thereby the Switch off powder feed, not just reduce it.
  • the conveying air of the conveying air line 30 and the additional air of the additional air line 58 unchanged the injector 26 and the powder line 22 fed while an object gap 12 in front of Sprayer 4 is located.
  • the powder delivery switched on again by the control air of the Control air line 52 is turned off. Switching on and switching off depending on the Conveying speed and the size of the objects 6 is done automatically by a processor-controlled electronic control device 62.
  • the controller 62 is preferably programmed such that that powder production is not only in the object gap 12 is switched off, but shortly before the end of the straight coated object 6, so that the entire im Powder path existing powder still on this object is applied without producing coating defects. This has the further advantage that the loss powder that does not adhere to objects 6, is reduced.
  • the intake pipe 26 is on its from the injector 26 facing away lower end portion 64 with a Equalization air inlet 66 through which Compressed air as compensation air in the intake pipe 46 is promoted to arise in the intake pipe 36 Compensate or dampen pressure fluctuations.
  • the Compensation air inlet 66 is via a compensation air line 68, in which there is a pressure regulator 70 can, to the distributor 34 of the compressed air source 36 connected.
  • the balance air is both during the powder feed as well during Powder feed breaks with constant pressure and constant air rate supplied.
  • Purge air device 72 with at least one purge air inlet 73 provided.
  • the purge air inlet 73 is located preferably at a point from where the Flow resistance for this purge air in the air-powder path, which through the powder line 22, the Spray device 2 and the injector 26 is formed in Direction downstream until through the spray device 2 is smaller than upstream to through the Injector 26 through. This ensures that the Purge air only in the direction of the spray element 4 and out this flows towards the objects 6, however not in the opposite direction to the injector 26 out.
  • the purge air inlet 73 wherein in modified embodiment also several such Places or purge air inlets can be provided, between half the length of the powder line 22 and the Sprayer 4.
  • the powder path in the Spray device 2 can be formed from a similar material be to build up deposits of powder particles to reduce.
  • the sprayer 4 even if it is off the same material must be with purge air inside be cleaned because the powder particles don't just stick to slide along the inner surfaces of the spray element 4, but also hit these inner surfaces across.
  • Preferred embodiments therefore consist in the at least one purge air inlet 73 on one Purge air supply point between half the length of the Powder line 22 or on a length of 75% downstream of the powder line 22, or immediately on Powder inlet 20 of the spray device 2, or 2 of the drawings in the Spray device 2 with a short distance upstream of to arrange the spray element 4 so that the purge air unthrottled on the inner surfaces of the spray element 4 strikes and any powder particles present there rinses.
  • 1 is the Powder line 22 a hose, which on a more than half the length upstream Hose part 22-1 and one much less than that half hose length making up a short hose part 22-2 is divided.
  • the two hose parts 22-1 and 22-2 are through the purge air inlet 73, which is one has annular slot nozzle 74 with each other connected.
  • the purge air flows from the slot nozzle 74 through the downstream hose section 22-2 and thereafter by the spray device 2 without part of it Purge air in the opposite direction to the injector 26 flows.
  • the purging air is not switched on during powder conveyance, but when powder conveyance is switched off either at each object gap 12 or only at one of several object gaps 12 in front of the spray element 4.
  • the purge air is not supplied as a continuous stream of compressed air, but in the form of at least one, or preferably at least two, three or four, briefly successive bursts of compressed air or compressed air pulses.
  • the purge air inlet 73 is connected to the compressed air source 36 or its distributor 34 via a compressed air line 76, in which a pressure regulator 78, a pressure meter 80 and a changeover valve 82 are located one after the other in the direction of flow.
  • the changeover valve 82 is preferably an electromagnetic or pneumatic two / two-way valve which is controlled by the electronic control device 62.
  • the purge air inlet 73 is provided with a non-return valve 84, which can be a filter material for filtering powder particles and / or a check valve which only opens in the direction of flow of the purge air to the purge air inlet 73, but closes at a fluid pressure acting in the opposite direction.
  • the compressed air serving as purge air is supplied to the purge air inlet 73 preferably in an amount in the range from 15-40 Nm 3 / h and a pressure up to a maximum of 6 bar, preferably up to 5 bar.
  • the pressure of the purge air can be adjusted accordingly on its regulator 78.
  • the purge air can be switched on either if all air connections of the injector 26 are switched off or according to the preferred embodiment during all air connections or at least the conveying air of the Injector 26 remain switched on.
  • flow in the preferred embodiment by the spray organ 4 while an object to be coated 6 opposite, conveying air of the conveying air line 30, Auxiliary air of the auxiliary air line 58 and compensation air the balance air line 68; however if there is an object gap 12 is opposite the spray element 4 and the Powder feed through control air supply Control air line 52 is switched off, then flow through the spray organ 4, the conveying air Conveying air line 30, control air of the control air line 52, additional air of the additional air line 58, compensating air the compensation air line 68 and, during the Cleaning phase, also purge air of the purge air inlet 73.
  • the Purge air already switched on when on End section of a coated object 6 still in Spray area of the spray organ 4 is so that all powder used for the coating process becomes.
  • the powder layer on the object 6 thereby receives no other layer thickness or other change if the powder feed also shortly before the end of the just coated object 6 is turned off by the control air of the control air line 52 is switched on and is thus promoted to the vacuum region 40.
  • the temporal coordination of the different types of air is carried out by the electronic control device 62.
  • the purge air inlet 73 at least one annular slot nozzle 74 around the air-powder path so make it a big one Purge air volume can be supplied without a particularly high pressure is required.
  • the 2 has the purge air inlet 73rd instead, a plurality of holes 75, which in the air-powder path and this ring-shaped surround.
  • the ring slot nozzle 74 of FIG. 1 and the purge air bores 75 of FIG. 2 are preferably under one An angle of approximately 45 degrees in the flow direction of the Air powder flow arranged obliquely.

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Claims (18)

  1. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique comprenant
    un dispositif de pulvérisation (2), qui comporte un organe de pulvérisation (4) destiné à pulvériser la poudre sur un objet (6) à revêtir ;
    un injecteur (26) destiné à assurer l'acheminement pneumatique de la poudre à partir d'un réservoir de poudre (48) vers le dispositif de pulvérisation (2), l'injecteur (26) étant muni d'une zone de dépression (40) qui comporte une entrée d'air de transport (28), une entrée de poudre (44) et une sortie de poudre (24, 42) ;
    une conduite de poudre (22), par laquelle la sortie de poudre (24) de l'injecteur (26) communique avec une entrée de poudre (20) du dispositif de pulvérisation (2), de telle sorte que l'injecteur, la conduite de poudre et le dispositif de pulvérisation forment conjointement une voie d'acheminement air-poudre, la voie d'acheminement air-poudre étant munie au niveau d'au moins un point d'admission de l'air de balayage d'au moins une entrée d'air de balayage (73), qui est raccordée par l'intermédiaire d'un organe d'arrêt (82) à commande automatique à une source d'air comprimé (78, 36) pour que l'air comprimé de balayage soit poussé à partir de l'entrée d'air de balayage (73) hors du dispositif de pulvérisation (2) par l'intermédiaire de la voie d'acheminement air-poudre, pendant que le transport de la poudre est arrêté ;
    une unité de commande (62) destinée à commander le transport de la poudre et l'organe d'arrêt (82) de l'air comprimé en fonction du défilement des objets à revêtir ;
       caractérisé    en ce que le point d'admission d'air de balayage est situé à un emplacement à partir duquel la résistance au flux de l'air comprimé de balayage en aval jusqu'à travers le dispositif de pulvérisation (2) est inférieure à la résistance au flux en amont jusqu'à travers l'injecteur (26) ; en ce que l'unité de commande (62) est conçue pour interrompre le transport de la poudre par l'introduction de l'air de réglage à travers une entrée d'air de réglage (50) dans la zone de dépression (40) et, de ce fait, par la diminution de la dépression, de telle sorte que l'air de réglage conjointement avec l'air de transport ne contenant cependant pas de poudre sont aspirés au niveau de l'entrée de poudre (44) et sont acheminés conjointement avec l'air de balayage à travers l'organe de pulvérisation (4) vers le dispositif de pulvérisation (2).
  2. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la au moins une entrée d'air de balayage (73) est disposée entre la moitié de la longueur de la conduite de poudre (22) et l'organe de pulvérisation (4) du dispositif de pulvérisation (2).
  3. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la au moins une entrée d'air de balayage (73) est disposée dans la voie d'acheminement air-poudre entre 75 % de la longueur de la conduite de poudre (22), en aval de l'injecteur (26), et l'organe de pulvérisation (4).
  4. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la au moins une entrée d'air de balayage (73) est disposée au niveau de l'entrée de poudre (20) du dispositif de pulvérisation (2).
  5. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la au moins une entrée d'air de balayage (73) est disposée dans le dispositif de pulvérisation (2) en amont de l'organe de pulvérisation (4), de telle sorte que l'air comprimé de balayage circule, sans résistance au flux sensible, directement sur les faces intérieures de l'organe de pulvérisation (4) et balaye celui-ci.
  6. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entrée d'air de balayage (73) débouche de toutes parts, sous forme annulaire, dans la voie d'acheminement air-poudre.
  7. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'entrée d'air de balayage (73) comporte au moins une tuyère fendue (74) de forme annulaire.
  8. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'entrée d'air de balayage (73) comporte une tuyère avec une pluralité de forures (75), qui débouchent dans la voie d'acheminement air-poudre et entourent celle-ci de manière annulaire.
  9. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entrée d'air de balayage (73) est munie d'un clapet de non-retour (84), qui, sous l'effet de la pression du fluide, s'ouvre automatiquement dans la direction du flux de l'air de balayage et se ferme dans la direction opposée.
  10. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la quantité d'air de balayage est de l'ordre de 15 à 40 Nm3/h.
  11. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'air de balayage est acheminé avec une pression dans le domaine de 2 et 6 bars vers la voie d'acheminement air-poudre.
  12. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'air comprimé de balayage, qui est guidé dans la voie d'acheminement air-poudre, est de l'air comprimé pulsé, au moins deux impulsions d'air comprimé de balayage étant introduites dans la voie d'acheminement air-poudre à chaque processus de balayage.
  13. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique selon la revendication 12, caractérisé en ce que les impulsions d'air comprimé ont une durée de 0,5 à 3 secondes.
  14. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que les intervalles de temps entre les impulsions d'air comprimé pulsé sont de l'ordre de 0,5 à 3 secondes.
  15. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de commande (62) est une unité de commande électronique commandée par ordinateur.
  16. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'injecteur est muni d'un raccord supplémentaire d'air comprimé (56, 58, 60) à un emplacement disposé en aval de sa zone de dépression (40), en vue d'acheminer de l'air d'appoint dans le début situé en amont de la conduite de poudre (22) en plus de l'air de transport (30).
  17. Dispositif de revêtement par poudrage électrostatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une conduite d'aspiration de la poudre (46), qui est raccordée à la zone de dépression (40) de l'injecteur, est munie, au niveau de son extrémité (64) opposée à l'injecteur (26), d'une entrée d'air (66) pour l'air comprimé d'équilibrage destiné à équilibrer les oscillations de pression dans cette conduite d'aspiration de la poudre.
  18. Utilisation d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, destiné à la mise en oeuvre d'un procédé de poudrage électrostatique d'objets (6), comprenant les caractéristiques suivantes :
    transport pneumatique de la poudre à partir d'un réservoir (48) vers un dispositif de pulvérisation (2) par l'intermédiaire d'un injecteur (26) et d'une conduite de poudre (22), un flux d'air de transport (30) étant guidé à travers l'injecteur (20) en générant une dépression dans une zone de dépression (40) de l'injecteur, afin d'aspirer ainsi la poudre hors du réservoir et de la véhiculer à travers la conduite de poudre vers le dispositif de pulvérisation ;
    défilement automatique des objets (6) les uns derrière les autres à travers la zone de poudrage du dispositif de pulvérisation (2) ;
    interruption de l'acheminement de la poudre dans les intervalles (12) entre deux objets (6) successifs ;
       caractérisé
    en ce que le flux d'air de transport est maintenu pendant l'interruption de l'acheminement de la poudre, lorsqu'un intervalle entre objets (12) est présent dans la zone de poudrage du dispositif de pulvérisation (2),
    en ce que, pour interrompre l'acheminement de la poudre, une quantité d'air de réglage (52) nécessaire à cela est guidée dans la zone de dépression (40) de l'injecteur (26), laquelle quantité réduit la dépression à tel point que l'acheminement de la poudre est interrompu,
    en ce que pendant l'interruption de l'acheminement de la poudre, la voie d'acheminement air-poudre entre l'injecteur (26) et un organe de pulvérisation (4) du dispositif de pulvérisation (2) est balayée automatiquement au moins dans sa partie située en aval par de l'air comprimé de balayage,
    et en ce que, à l'extrémité d'un intervalle entre objets (12), l'acheminement de la poudre est à nouveau automatique rétabli par l'arrêt ou la diminution correspondante de l'air de réglage,
    en ce que toutes les étapes du procédé susmentionnées sont commandées par une unité de commande (62) commandée par ordinateur, de telle sorte qu'elles se déroulent automatiquement de manière synchronisée les unes aux autres.
EP98115238A 1997-11-03 1998-08-13 Méthode et appareil de revêtement par poudre avec alimentation d'air de purge Expired - Lifetime EP0913203B1 (fr)

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