DE102007036551B4

DE102007036551B4 - Vorrichtung zum Abscheiden von Overspray

Info

Publication number: DE102007036551B4
Application number: DE102007036551A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr. Swoboda; Erwin Hihn; Jürgen Hanf
Original assignee: Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Eisenmann SE
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2007-07-25
Publication date: 2009-08-20
Anticipated expiration: 2027-07-26
Also published as: DE102007036551A1

Abstract

Vorrichtung zum Abscheiden von Overspray von langsam aushärtendem Lack aus der mit Overspray beladenen Kabinenluft von Lackierkabinen mit
a) einem Gehäuse (602);
b) mindestens einem in dem Gehäuse (602) angeordneten Abscheideelement (604a, 604b), an dessen Oberfläche die Kabinenluft entlang führbar ist, wodurch Overspray-Partikel auf der Oberfläche zurückbleiben, während ganz oder teilweise gereinigte Luft weiterströmt;
c) einer Einrichtung (610), mit welcher der abgeschiedene Overspray von der Oberfläche des Abscheideelements (604a, 604b) abtransportiert wird;
wobei
d) eine Einrichtung (607) vorgesehen ist, mit welcher mehrere nebeneinander liegende als endlos umlaufende Bänder ausgestaltete Abscheideelemente (604a, 604b) kontinuierlich oder intermittierend in Bewegung gesetzt werden können;
e) die endlos umlaufenden Bänder (604a, 604b) in mehreren übereinander liegenden Lagen angeordnet sind;
f) die parallelen Trums der Bänder (604a, 604b) in übereinander liegenden Lagen in entgegengesetztem Sinne gegen die Horizontale geneigt sind;
g) den Bändern (604a, 604b) jeweils eine Abstreifeinrichtung...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Overspray von langsam aushärtendem Lack aus der mit Overspray-beladenen Kabinenluft von Lackierkabinen.
Unter einemn "langsam aushärtenden Lack" wird hier ein Lack verstanden, dessen Topfzeit größer als etwa zwei Stunden ist. Besonders gemeint sind dabei Lacke, die erst unter Einfluss von UV- oder einer anderen elektromagnetischen Strahlung polymerisieren und ohne eine solche Strahlung praktisch zeitlich unbegrenzt flüssig bleiben.
Zum effizienten Sammeln und Abscheiden von Wasserlack- bzw. Lösemittellack-Overspray werden im Automotiv-Bereich bisher fast ausschließlich Nassabscheider, auch Nass-Auswaschungen genannt, eingesetzt, wie sie beispielsweise in der EP 0 740 576 B1 oder der DE 44 01 741 A1 beschrieben sind.
Im Allgemeinen besitzen derartige Nassabscheider unterhalb des rostartig ausgebildeten Kabinenbodens zwei zur Kabinenmitte geneigte Bleche, die vom Rand der Kabine her mit Wasser überströmt werden. Das Wasser fließt gemeinsam mit der von oben kommenden Kabinenluft durch eine Öffnung zwischen den inneren Rändern der beiden Bleche und gelangt von dort in eine die Luftströmung beschleunigende Düse. In dieser Düse findet eine Verwirbelung der durchströmenden Luft mit dem Wasserstatt. Bei diesem Vorgang treten die Overspray-Partikel weitgehend in das Wasser über, so dass die Luft den Wasserabscheider im Wesentlichen gereinigt verlässt und sich die Overspray-Partikel in dem Wasser befinden. Aus diesem können sie dann wieder gewonnen oder entsorgt werden.
Die Hauptwirkung dieser Nassabscheider beruht, wie erwähnt, auf der Verwirbelung von Luft und Wasser; das die unteren Bodenbleche überströmende Wasser nimmt zwar aus der vorbeigeführten Luft auch in gewissem Umfange Overspray-Partikel auf; die Bleche können daher im oben genannten Sinne "Abscheideelemente" genannt werden. Dieser Effekt ist aber gegenüber dem Haupteffekt gering.
Die bekannten Nassabscheider haben den Vorteil einer guten Reinigungsleistung bei unproblematischem Betrieb. Diesem stehen jedoch auch diverse Nachteile gegenüber: So benötigen sie sehr viel Energie zur Umwälzung verhältnismäßig großer Wassermengen sowie durch den Druckverlust an den Strömungsengstellen, insbesondere der beschleunigenden Düse. Die Aufbereitung des Spülwassers ist durch den hohen Einsatz an lackbindenden und entklebenden Chemikalien und die Lackschlammentsorgung kostenintensiv. Weiterhin nimmt die Luft durch den intensiven Kontakt mit dem Spülwasser sehr viel Feuchtigkeit auf, was im Umluftbetrieb wiederum einen hohen Energieverbrauch für die Luftaufbereitung zur Folge hat.
Die oben angesprochenen Wasser- und Lösemittellacke härten verhältnismäßig schnell, innerhalb von wenigen Minuten, aus. Besondere Problematiken ergeben sich bei der Abscheidung von Overspray, der aus langsam aushärtendem Lack besteht.
Aus der DE 103 59 832 A1 , der DE 103 41 979 A1 , der DE 93 20 763 U1 , der DE 78 16 405 U1 , der DE 93 20 654 U1 und weiteren Druckschriften sind Abscheidevorrichtungen bekannt, bei denen der Overspray an einer Oberfläche mindestens eines sich bewegenden Abscheideelements abgeschieden wird. Eine Abstreifeinrichtung nutzt eine Relativbewegung zwischen ihr und dem Abscheideelement zur Entfernung des abgeschiedenen Oversprays von dem Abscheideelement aus.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abscheidevorrichtung zu schaffen, die sich besonders für langsam aushärtende Lacke eignet und bei welcher insbesondere der Energieverbrauch reduziert ist.
Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst.
Die erfindungsgemäße Abscheideeinrichtung unfasst mehrere endlos umlaufende Bänder. Solche Bänder können auf preiswerte Weise große Abscheideflächen zur Verfügung stellen. Ein gewisser Nachteil ist, dass der Raum, der von dem Band umgeben wird, als "Totraum" zur Abscheidwirkung keinen Beitrag leistet.
Dadurch, dass die beiden Trums der endlos umlaufenden Bänder gegenüber der Horizontalen geneigt sind, lässt sich ein guter Kompromiss zwischen Abscheidewirkung und Drosselung der Luft erzielen. Besonders vorteilhaft im Blick auf die Abscheidewirkung ist es, dass erfindungsgemäß die endlos umlaufenden Bänder in mehreren übereinander liegenden Lagen angeordnet sind. Dies gilt verstärkt, deshalb, weil die parallelen Trums der Bänder in übereinander liegenden Lagen in entgegengesetztem Sinne gegen die Horizontale geneigt sind.
Mindestens eine Abstreifeinrichtung kann ein Rakel sein, welches den Overspray von der Oberfläche mindestens eines Abscheideelementes abkratzt. Diese mechanische Art, den Overspray von den Oberflächen zu entfernen, ist besonders zuverlässig und unproblematisch.
Schließlich kann bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung mindestens eine Einrichtung vorgesehen sein, mit welcher der Oberfläche eines Abscheideelementes eine Benetzungsflüssigkeit zuführbar ist. Diese Benetzungsflüssigkeit wird anders als das Wasser bei den eingangs erwähnten Nassabscheidern nur in kleinen Mengen eingesetzt; sie soll nur die Oberflächen der Abscheideelemente befeuchten. Als Benetzungsflüssigkeit kommt beispielsweise ein Adsorber in Frage, der nur die Funktion hat, die Abscheidung der Overspray-Partikeln an den Oberflächen zu fördern. Um zu verhindern, dass der an der Oberfläche der Abscheideelemente abgeschiedene Overspray zu früh fest wird und sich daher nicht mehr abtragen lässt, oder um dem Lack so früh wie möglich die zur Wiederverwertung erforderliche Konsistenz zu geben, ist es auch möglich, als Benetzungsflüssigkeit Lösemittel oder gegebenenfalls sogar Frischlack zu verwenden.
Besonders gut geeignet ist die erfindungsgemäße Vorrichtung für solche Lacke, die unter elektromagnetischer Strahlung aushärten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
1 eine Overspray-Abscheidevorrichtung im vertikalen Schnitt;
2 die Abscheidevorrichtung von 1 perspektivisch bei abgenommener Vorderwand.
Die in der Zeichnung dargestellte dargestellte und insge samt mit dem Bezugszeichen 601 gekennzeichnete Overspray-Abscheidevorrichtung umfasst ein Gehäuse 602, das in seinem Oberen Bereich rechteckigen Querschnitt und ausschließlich vertikale Seitenwände aufweist, während es im unteren Bereich durch zwei schräg nach unten konvergierende Seitenwände 602b, 602c und zwei vertikal verlaufende Stirnwände 602d (nur eine in den 1 und 2 gezeigt) begrenzt ist. Auf diese Weise ist der untere Bereich des Gehäuses 602 nach Art eines Trichters ausgebildet.
Unterhalb der von den unteren Rändern der Gehäusewände 602b, 602c und 602d begrenzten Austrittsöffnung 602e des "Trichters" ist eine Fördereinrichtung 660, 661 angeordnet.
Im oberen, quaderförmigen Bereich 602a des Gehäuses 602 ist eine Mehrzahl von Endlos-Stahlbändern 604 angeordnet. Alle Stahlbänder 604 sind über zwei Umlenkwalzen 605 bzw. 606 geführt. Die oberen Umlenkwalzen 605 sind jeweils durch einen Motor 607 angetrieben, der schematisch als Rechteck in einem an die in den Figuren rechte Seitenwand des Gehäuses 602 angebrachten Kasten 608 angedeutet ist. Die Antriebsverbindung zwischen dem Motor 607 und den Umlenkrollen 605 ist nur schematisch für eine Umlenkrolle 605 angedeutet. Diese Antriebsverbindung kann in beliebiger Weise, beispielsweise über Riemen, Ketten, Antriebswellen, Zahnräder oder dergleichen erfolgen.
Am unteren Bereich des jeweils rechten Trums der Stahlbänder 604 liegt außen ein schräggestelltes Rakel 610 an. Ein ähnliches Rakel kann auch an der Innenseite der Stahlbänder 604 angebracht werden (nicht dargestellt).
Die Stahlbänder 604 sind in zwei übereinander liegenden "Lagen" 604a und 604b angeordnet. Die Stahlbänder 604a der unteren Lage sind gegenüber den Stahlbändern 604b der oberen Lage seitlich versetzt, sodass die oberen Umlenkwalzen 605a der unteren Stahlbänder 604a "auf Lücke" zwischen und unterhalb der unteren Umlenkwalzen 606b der oberen Stahlbänder 604b liegen. Die parallelen Trums der oberen Stahlbänder 604b und der unteren Stahlbänder 606a sind in entgegengesetzter Richtung gegenüber der Vertikalen geneigt, sodass sich in der Seitenansicht der 11 eine Art Fischgrätmuster ergibt. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, dass der mit Overspray beladene Luftstrom nicht einfach an den Trums der Stahlbänder 604a, 604b vorbei strömen kann, sondern auf diese trifft und an diesen umgelenkt wird.
Die unteren Enden der Stahlbänder 604 sowie die dort befindlichen Umlenkwalzen 606 tauchen jeweils in eine rinnenförmige, nach unten geschlossene und nach oben offene Wanne 611a ein. Der Wanne 611b kann wahlweise, je nach verarbeitetem Lack, ein flüssiges Adsorbens, Lösemittel, Reinigungsmittel oder auch Frischlack zugeführt werden.
Unterhalb der Stahlbänder 604 befindet sich ein schräg nach unten verlaufendes, sich senkrecht zur Zeichenebene der 1 erstreckendes Luftleitblech 616. Neben dem oberen Rand der schräg verlaufenden unteren Gehäusewand 602c befindet sich ein Luftaustrittsschlitz 618.
Die Oberseite des Gehäuses 602 wird teilweise durch begehbare und zur Seite fahrbare Gitterroste 619 gebildet.
Die oben beschriebene Overspray-Abscheidevorrichtung 601 arbeitet wie folgt:
Dem Innenraum des Gehäuses 602 wird von oben im Sinne der Pfeile 620 durch die Gitterroste 619 Kabinenluft zugeführt, die mit Overspray-Partikeln beladen ist. Diese sind noch flüssig/klebrig, da der verarbeitete Lack langsam im oben definierten Sinne aushärtet. Diese Luft gelangt auch in die Bereiche zwischen den Trums der Stahlbänder 604 bzw. bei den äußersten Stahlbändern 604 zwischen dem jeweils außenliegenden Trum und der benachbarten Wand des Gehäuses 602.
Die Stahlbänder 604 werden mit Hilfe des Motors 607 in Bewegung gesetzt. Dabei tauchen sie im Bereich der Umlenkwalze 606 in die Benetzungsflüssigkeit ein, die sich in den rinnenförmigen Wannen 611a, 611b befindet. Die Overspray-Partikel scheiden sich bei der Passage der Stahlbänder 604 an deren äußeren Oberflächen ab, wobei gegebenenfalls die Benetzungsflüssigkeit dafür sorgt, dass eine zu rasche Verfestigung des Oversprays auf den Stahlbändern 604 unterbleibt, die eine Entfernung des Oversprays von den Stahlbändern 604 verhindern würde. Daher ist es leicht möglich, mit Hilfe der Rakel 610 von den sich bewegenden Stahlbändern 604 das dort abgeschiedene Overspray abzustreifen. Dieses fällt sodann nach unten und wird von den Gehäusewänden 602b, 602c zur Fördereinrichtung 660, 661 geleitet und von dort abtransportiert, sei dies nun zum Verwerfen oder zur Wiederaufbereitung.
Ein Teil der beim Durchgang zwischen den Stahlbändern 604 von Overspray gereinigte Luft wird von dem Luftleitblech 616 nach oben und sodann durch einen Spalt zwischen dem oberen Rand des Luftleitblechs 616 und der benachbarten vertikalen Wand des Gehäuses 602 wieder nach unten geführt. Dieser Teil des Luftstromes tritt dann über einen Luftaustrittsschlitz 618 aus.
Ein zweiter Teil des Luftstromes, der die verschiedenen Stahlbänder 604 passiert hat, bewegt sich unter dem unteren Rand des Luftleitblechs 616 hindurch und tritt dann ebenfalls durch den Luftaustrittsschlitz 618 aus.
Ein dritter Teil der gereinigten Luft schließlich strömt durch die Austrittsöffnung 602e hindruch und zu einem die Luft abführenden Kanal 663.
Die gereinigte Luft kann dann – gegebenenfalls nach einer gewissen Konditionierung – wieder der Spritzkabine zugeführt werden. Bei der Konditionierung kann es sich insbesondere um ein Nachregeln der Temperatur, der Luftfeuchte und ggfs. um das Entfernen von Lösemitteln handeln.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel strömt die Luft vertikal von oben nach unten. Es sind jedoch auch Abscheidevorrichtungen denkbar, bei denen die Luftströmungsrichtung horizontal ist. In diesem Falle können die beschriebenen Abscheidevorrichtungen um 90° verdreht eingesetzt werden, derart dass aus der Richtungsangabe "vertikal" "horizontal" und aus der Richtungsangabe "horizontal" "vertikal" wird. Auch Verdrehungen um andere Winkel als 90° sind denkbar.

Claims

Vorrichtung zum Abscheiden von Overspray von langsam aushärtendem Lack aus der mit Overspray beladenen Kabinenluft von Lackierkabinen mit a) einem Gehäuse (602); b) mindestens einem in dem Gehäuse (602) angeordneten Abscheideelement (604a, 604b), an dessen Oberfläche die Kabinenluft entlang führbar ist, wodurch Overspray-Partikel auf der Oberfläche zurückbleiben, während ganz oder teilweise gereinigte Luft weiterströmt; c) einer Einrichtung (610), mit welcher der abgeschiedene Overspray von der Oberfläche des Abscheideelements (604a, 604b) abtransportiert wird; wobei d) eine Einrichtung (607) vorgesehen ist, mit welcher mehrere nebeneinander liegende als endlos umlaufende Bänder ausgestaltete Abscheideelemente (604a, 604b) kontinuierlich oder intermittierend in Bewegung gesetzt werden können; e) die endlos umlaufenden Bänder (604a, 604b) in mehreren übereinander liegenden Lagen angeordnet sind; f) die parallelen Trums der Bänder (604a, 604b) in übereinander liegenden Lagen in entgegengesetztem Sinne gegen die Horizontale geneigt sind; g) den Bändern (604a, 604b) jeweils eine Abstreifeinrichtung (610) zugeordnet ist, welche unter Ausnutzung einer Relativbewegung zwischen dem jeweiligen Band (604a, 604b) und der Abstreifeinrichtung (610) den an der Oberfläche des Bands (604a, 604b) befindlichen Overspray abstreift.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Abstreifeinrichtung ein Rakel (610) ist, welches den Overspray von der Oberfläche mindestens eines Abscheidelements (604a, 604b) abstreift.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Einrichtung (611a, 611b) vorgesehen ist, mit welcher der Oberfläche eines Abscheideelements (604a, 604b) eine Benetzungsflüssigkeit zuführbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lack ein unter elektromagnetischer Strahlung aushärtender Lack ist.