DE19518172A1 - Spritzkabine - Google Patents
SpritzkabineInfo
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- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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Description
Die Erfindung betrifft eine Spritzkabine mit einem Naßabscheider,
mit geneigten Zuströmflächen, die beidseitig zu einem Bodenaus
lauf hin konvergieren und in einen gegenüber der vertikalen
geneigten, gekrümmten Auslaufkanal münden, der in eine Expan
sionskammer mündet, wobei zumindest eine der Zuströmflächen
über eine Krümmung in den Auslaufkanal übergeht.
Eine derartige Spritzkabine ist aus der DE 33 17 230 C2 bekannt.
Die bekannte Spritzkabine umfaßt einen Naßabscheider mit einem
Bodenauslauf mit in Strömungsrichtung konvergierenden Auslauf
seiten, wobei dem Bodenauslauf Waschflüssigkeit von seitlichen
Reservoiren oder über geneigte Zuströmflächen zugeführt ist.
Der Bodenauslauf weist einen Hals auf, in dem sich die ein
fließende Luft- und Wasserströme vermischen und an den sich
eine Dispergierkammer anschließt, die in einem zweiten Auslauf
ausmündet, der wie der erste Auslauf als Venturi ausgeführt
ist, mit bedeutend geringerer Lichterweite als dieser. Der
Bodenauslauf hat geschwindigkeitssteigernde und vorabscheidende
Funktionen, während der zweite Auslauf dem passierenden
Mischungsstrom eine noch größere Geschwindigkeit verleiht, um
diesen erneut und intensiver abzuscheiden. Der Bodenauslauf
weist in Strömungsrichtung eine Führungsfläche auf, die im
wesentlichen eben ist und eine Fortsetzung einer geraden
Auslaufseite des Bodenauslaufes bildet, nach Abwinklung zu einem
weniger steilen Verlauf zwischen 5° und 45° zur Horizontalen,
wobei die Führungsfläche den Hals auf der unteren Seite begrenzt.
Bei der bekannten Spritzkabine soll eine effektive Abscheidung
durch eine zweifache Venturi-Wirkung erreicht werden, da der
erste Ablauf als konvergierende Venturi-Düse ausgebildet ist,
durch die der mit Gas gemischte Flüssigkeitsstrom beschleunigt
wird und somit eine Vorabscheidung bewirkt wird. Durch den
zweiten Auslauf, der gleichfalls als Venturi ausgebildet ist,
soll eine starke Beschleunigung und Vernebelung des Flüssig
keit-/Gasgemisches erreicht werden. Eine derartige Anordnung
ist für herkömmliche Lacke grundsätzlich vorteilhaft, ist jedoch
für wasserlösliche Lacke, sogenannten Wasserlack, nur dann
verwendbar, wenn Koagulierungsmittel zugesetzt wird, da hierbei
eine außerordentlich starke Schaumbildung auftritt, die schon
nach kurzer Betriebszeit ohne den Zusatz von Koagulierungsmittel
eine Abschaltung des Flüssigkeitsstroms infolge zu starker
Schaumbildung und damit eine Unterbrechung des Spritzbetriebes
erforderlich macht.
Durch den Zusatz von Koagulierungsmittel wird jedoch ein
Recycling des Oversprays, das in die Waschflüssigkeit gelangt,
unmöglich gemacht bzw. erheblich erschwert.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, eine Spritz
kabine mit einem Naßabscheider zu schaffen, die ohne einen Zusatz
von Koagulierungsmittel auch für Wasserlacke verwendbar ist,
ohne daß Probleme wegen zu starker Schaumbildung auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer
Spritzkabine gemäß der eingangs genannten Art die Krümmung der
Zuströmfläche von einer entgegengesetzt gerichteten Krümmung
des Auslaufkanals gefolgt ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollständig
gelöst, da durch die beiden entgegengesetzt gerichteten Krüm
mungen des Auslaufkanals, die so insgesamt die Form eines S
bilden, eine starke Beruhigung und Verzögerung des in den
Bodenauslauf abfließenden Flüssigkeits-/Gasgemisches hervor
gerufen wird. Die Strömungsgeschwindigkeit wird deutlich
herabgesetzt, und in Verbindung mit sanften Krümmungen an den
Übergängen wird die Schaumbildung bei Wasserlack stark reduziert.
Eine wirkungsvolle Abscheidung wird dabei durch die Doppel
beflutung des Auslaufkanals von beiden Zuströmflächen her
erreicht. Auf einen Zusatz von Koagulierungsmittel kann hierbei
vollständig verzichtet werden, wodurch ein Recycling der
Waschflüssigkeit, d. h. des Spritzkabinenumlaufwassers, erheblich
erleichtert wird. Das Recycling kann dabei durch Aufkonzentrie
rung mit Hilfe von Membranfiltration, z. B. durch Ultrafiltration,
Mikrofiltration oder Umkehrosmose, durchgeführt werden.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung geht der Auslauf
kanal in eine geneigte Bodenfläche des Expansionsraums über,
dessen Neigung gegenüber der Horizontalen mindestens etwa 10°
beträgt.
Dadurch, daß der Auslaufkanal sanft in eine geneigte Bodenfläche
des Expansionsraums übergeht, wird eine weitere Beruhigung des
Flüssigkeitsstroms erreicht und dadurch die Schaumbildung
reduziert. Ferner wird infolge des sanften Übergangs von der
Auslaufkrümmung zur Bodenfläche des Expansionsraums ein verti
kales Auftreffen des Flüssigkeitsstroms von der oberen Begrenzung
des Auslaufkanals auf die darunterliegende Fläche vermieden
und statt dessen eine weitgehend sanfte, wirbelarme Strömung
erreicht.
Durch eine geringe Neigung der Bodenfläche gegenüber der
Horizontalen wird eine stärkere Verzögerung des Flüssig
keitsstroms erreicht. Wird eine noch geringere Neigung gewählt,
so führt dies zu stärkerer Ablagerung von Lackresten und anderen
Partikeln auf der Bodenfläche, was sich nachteilig auswirkt.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung beträgt die Neigung
der Bodenfläche zwischen etwa 10° und 30°, insbesondere zwischen
etwa 15° und 20°.
Es hat sich gezeigt, daß mit einer derartigen Neigung der
Bodenfläche ein optimaler Kompromiß zwischen einer möglichst
weitgehenden Beruhigung des Flüssigkeitsstroms und damit einer
Reduzierung der Schaumbildung und einer stärkeren Verunreinigung
durch Absetzen von Partikeln gewährleistet ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die entgegengesetzt
gerichtete Krümmung des Auslaufkanals stärker als 90° gekrümmt.
Mit einer derartigen Ausgestaltung des Auslaufkanals wird eine
vollständige Richtungsumkehr des ausströmenden Flüssigkeits-/Gas
gemisches erreicht, wodurch eine starke Reduzierung der Ausström
geschwindigkeit erzielt wird, wobei gleichzeitig eine stärkere
Wirbelbildung verhindert wird und eine weitgehend wirbelarme
Strömung durch die sanften Übergänge an den Einlaufseiten des
Auslaufkanals erreicht wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung schließt sich
an die entgegengesetzt gerichtete Krümmung des Auslaufkanals
eine zweite entgegengesetzt gerichtete Krümmung an, die in die
Bodenfläche des Expansionsraums übergeht.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch die zusätzliche,
entgegengesetzt gerichtete Krümmung eine weitere Beruhigung
des Flüssigkeits-/Gasgemisches und damit eine weitere Reduzierung
der Schaumbildung erreicht wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die obere Begren
zungsfläche des Auslaufkanals in Richtung zur darüberliegenden
Zuströmfläche, vorzugsweise bis hin zur darüberliegenden
Zuströmfläche verlängert.
Durch diese Ausgestaltung wird eine Abrißkante an der oberen
Begrenzungsfläche des Auslaufkanals vermieden und insgesamt
die Diffuserwirkung am Ende des Auslaufkanals verbessert, ohne
daß Verwirbelungen in stärkerem Maße auftreten. Auch diese
Maßnahme trägt zu einer deutlichen Reduzierung der Schaumbildung
bei. Durch die Verlängerung der oberen Begrenzungsfläche wird
die Diffuserwirkung verbessert und es ermöglicht, auf den Einbau
von Abschlagblechen, Tropfenabscheidern oder Filtern im Expan
sionsraum zu verzichten, da weniger Tropfen mitgerissen werden.
Durch einen dichtenden Anschluß an die darüber angeordnete
Zuströmfläche wird eine Ablagerung von Flüssigkeit und Lackresten
vermieden, was eine Reinigung sowie einen Farbwechsel erleich
tert.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung geht die Bodenfläche
des Expansionsraums über eine Krümmung von weniger als 90° in
eine Auslaufrinne über.
Durch einen derartigen sanften Übergang in eine Auslaufrinne
wird eine weitere Beruhigung des Flüssigkeits-/Gasgemisches
erreicht und ein sanftes Ausfließen mit geringer Wirbelbildung
gefördert.
In zusätzlicher Weiterbildung dieser Ausführung weist die
Auslaufrinne ein quer zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit
auf der Bodenfläche gerichtetes Gefälle auf.
Mit einer derartigen Ausführung wird ein einerseits ein Absetzen
von Partikeln in der Auslaufrinne weitgehend vermieden und
andererseits ein ruhiges Auslaufen der Flüssigkeit in eine
Abflußleitung ermöglicht, von der aus die Flüssigkeit in einen
Auffangbehälter eingeleitet werden kann.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Neigungen
der Zuströmflächen, deren Übergänge zum Auslaufkanal, sowie
die Form des Auslaufkanals derart aufeinander abgestimmt, daß
die Strömungsgeschwindigkeit im Auslaufkanal höchstens 15 m
pro Sekunde, vorzugsweise zwischen etwa 6 und 10 m pro Sekunde
beträgt.
Während nach dem Stand der Technik gemäß der eingangs genannten
DE 33 17 230 C2 Strömungsgeschwindigkeiten in der Größenordnung
von 20 m pro Sekunde und mehr bevorzugt sind, die durch die
Venturi-Wirkung der beiden Ausläufe noch vergrößert werden,
wurde erfindungsgemäß erkannt, daß eine geringere Strömungsge
schwindigkeit notwendig ist, um eine zu starke Schaumbildung
bei Wasserlack zu verhindern. Im bevorzugten Bereich zwischen
etwa 6 und 10 m pro Sekunde ergibt sich ein optimaler Kompromiß
zwischen einer guten Abscheidewirkung, einer gleichmäßigen
Absaugung und einer Verminderung der Schaumreduzierung bei
Wasserlack.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind am Ende des
Auslaufkanals Spritz- oder Nebeldüsen vorgesehen, um das aus
dem Auslaufkanal austretende Flüssigkeits-/Gasgemisch von oben
zu besprühen.
Durch eine derartige Maßnahme wird eine weitere Reduzierung
der Schaumbildung ermöglicht, da durch ein Besprühen von oben
bereits gebildeter Schaum zum großen Teil beseitigt werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind innerhalb des
Expansionsraums Abschlagbleche, Tropfenabscheider oder Filter
vorgesehen.
Durch diese Naßnahme wird die Wirksamkeit des Naßabschneiders
deutlich verbessert. Dabei ist die Verwendung von Abschlagblechen
bevorzugt, da diese weitgehend unempfindlich gegen Verschmutzung
sind.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind innerhalb
des Expansionsraumes Waschdüsen zur Reinigung der Begrenzungs
flächen vorgesehen.
Durch diese Maßnahme wird es ermöglicht, innerhalb des Expan
sionsraums aufgetretene Ablagerungen von Zeit zu Zeit zu
beseitigen oder sogar während des Spritzbetriebes ein Auftreten
von Ablagerungen zu verhindern. Dies kann insbesondere bei Lacken
und anderen Anstrichmitteln vorteilhaft sein, die schon beim
Raumtemperatur leicht zur Filmbildung und zum Antrocknen neigen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann innerhalb des
Expansionsraums eine Zugangstür vorgesehen sein.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß innerhalb des Expansions
raums, der durch die schräg angeordnete Bodenfläche und durch
deren Gefälle eine ausreichende Größe aufweist, auch eine
manuelle Reinigung z. B. mit Hilfe eines Hochdruckreinigers
erfolgen kann, sofern sich innerhalb des Expansionsraumes im
Laufe des Betriebes stärkere Ablagerungen gebildet haben sollten.
Daneben können durch eine solche Tür auch andere Reinigungsgeräte
oder Vorrichtungen zur Reinigung des Expansionsraums einge
schleust werden.
Eine wirkungsvolle Reinigung und ein sicheres Entfernen von
Ablagerungen führt zu einer weiteren Verringerung der Schaum
bildung innerhalb des Expansionsraums, da glatte Oberflächen
vorhanden sind und somit die Gefahr einer Wirbelbildung und
auch Reibungseinflüsse reduziert werden.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die
Zuströmflächen des Naßabscheiders mit den Wandflächen der
Spritzkabine über Krümmungen verbunden, in deren Bereich
Waschdüsen angeordnet sind.
Auf diese Weise wird eine sanfte, wirbelarme Überleitung der
von den Wänden der Spritzkabine ablaufenden Flüssigkeit erreicht
und gleichzeitig ein Absetzen in den Ecken der Spritzkabine
vermieden.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach
stehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur
in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in Allein
stellung oder in anderen Kombinationen verwendbar sind, ohne
den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Spritz
kabine in geschnittener, schematischer Darstellung;
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch einen erfin
dungsgemäßen Naßabscheider in vergrößerter Darstel
lung, der leicht gegenüber der Ausführung gemäß Fig.
1 verändert wurde und
Fig. 3 eine weitere Abwandlung des erfindungsgemäßen Naßab
scheiders.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Spritzkabine insgesamt mit
der Ziffer 10 bezeichnet.
Die Spritzkabine 10 umfaßt einen Spritzraum 12, an dessen Boden
ein Naßabscheider zur Abscheidung von Flüssigkeiten und Gasen
vorgesehen ist, der insgesamt mit der Ziffer 60 bezeichnet ist
und der nachfolgend noch näher beschrieben wird.
Dem Spritzraum 12 wird von oben über ein Filter 35 Zuluft
zugeführt, wie schematisch mit dem Pfeil 36 angedeutet ist.
Die Spritzkabinenluft wird über den Naßabscheider 60 zusammen
mit dem Flüssigkeitsstrom nach unten abgeführt, gelangt durch
einen Expansionsraum 72 und tritt am oberen Ende des Expansions
raums 72 über einen Abluftkanal 52 in einen Wäscher 26 über,
in dem die Abluft nachgereinigt und gefiltert wird und dann
zum Teil dem Spritzraum 12 wieder seitlich von oben zugeführt
wird, wie durch den Pfeil 38 angedeutet ist und zum anderen
Teil mit Hilfe entsprechender Ventilatorunterstützung an die
Umgebungsluft abgegeben wird, wie durch den Pfeil 40 angedeutet
ist.
Im dargestellten Beispiel sind die Wände der Spritzkabine 10
als Rieselflächen 16, 18 ausgebildet, die aus kleinen Reservoiren
30, 34, die über Leitungen 28, 32 mit Spritzkabinenumlaufwasser
versorgt werden, berieselt werden.
Bei der dargestellten Spritzkabine handelt es sich um eine
größere Anlage, bei der eine sorgfältige Nachreinigung der im
Naßabscheider 60 vorgereinigten Abluft der Spritzkabine im
Wäscher 26 erfolgt.
Der dargestellte Wäscher 26 ist als Düsenwäscher ausgeführt,
der eine Mehrzahl von Waschdüsen 50 aufweist, die über eine
Leitung 48 mit Spülflüssigkeit versorgt werden. Ferner ist eine
Mehrzahl von Filtern vorgesehen, die beispielhaft durch die
Ziffer 42 angedeutet sind und die zusätzlich durch Spritzdüsen
46 gereinigt werden können, denen über eine Leitung 44 Wasch
flüssigkeit oder Permeat aus einer Ultrafiltration zugeführt
wird.
Die im Wäscher 26 anfallende Waschflüssigkeit gelangt über einen
Ablauf 54 zurück in einen Spülkreislauf.
Es versteht sich, daß insbesondere bei kleineren Anlagen auf
den zusätzlichen Wäscher 26 verzichtet werden kann, und daß
die im Naßabscheider gereinigte Abluft über einen Abluftkanal
unmittelbar an die Umgebung abgegeben werden kann.
Im Spritzraum 12 der Spritzkabine 10 können Werkstücke, die
schematisch durch die Ziffer 14 angedeutet sind, automatisch
oder manuell spritzlackiert werden. Soll die Spritzkabine 10
ganz oder teilweise manuell benutzt werden, so ist ein Bodenrost
20 am unteren Ende oberhalb des Naßabscheiders 60 vorgesehen,
auf dem das Bedienungspersonal stehen kann. Bei Automatikkabinen
wird vorzugsweise auf einen derartigen Bodenrost vollständig
verzichtet.
Die Wände des Spritzraumes 12 gehen am unteren Ende über
Krümmungen 55 in ebene Zuströmflächen 56, 58 über, die zu einem
etwa in der Mitte des Spritzraumes 12 angeordneten Bodenauslauf
62 hin geneigt sind.
Die erfindungsgemäße Spritzkabine 10 kann grundsätzlich zur
Spritzlackierung mit beliebigen Anstrichstoffen verwendet werden,
also z. B. für herkömmliche, lösungsmittelhaltige Lacke, für
wasserlösliche oder nicht wasserlösliche Einbrennlacke, für
lösungsmittelhaltige oder wasserlösliche Füller oder auch für
zahlreiche andere Anstrichstoffe. Besondere Vorteile weist die
erfindungsgemäße Spritzkabine 10 jedoch insbesondere bei der
Verwendung von wasserlöslichem Lack, sogenannten Wasserlack,
auf, da Wasserlack im Spritzkabinenumlaufwasser bei herkömmlichen
Spritzkabinen zu einer außerordentlich starken Schaumbildung
führt, die eine erhebliche Problematik beim Betrieb der Spritz
kabine darstellt. Der erfindungsgemäße Naßabscheider 60 ist
derart ausgebildet, daß eine Schaumbildung auch bei Wasserlack
weitgehend vermieden wird, so daß die erfindungsgemäße
Spritzkabine 10 auch bei großen Mengen an umlaufender Wasch
flüssigkeit problemlos ohne Schaumbildung verwendet werden kann.
Dadurch kann auf den Zusatz von Koagulierungsmittel verzichtet
werden, wodurch ein Recycling des Oversprays, das in das
Spritzkabinenumlaufwasser gelangt, mit Hilfe von Membranfiltra
tion ermöglicht wird.
Gemäß Fig. 1 sind die beiden Zuströmflächen 56, 58 zur Mitte,
in Richtung zum Bodenauslauf 62 hin geneigt und gehen über
Krümmungen 66, 70 in einen Auslaufkanal 64 über, der in die
Expansionskammer 72 mündet. Die Neigung der beiden Zuströmflächen
beträgt etwa 15° gegenüber der Horizontalen. Die in Fig. 1 linke
Zuströmfläche 56 geht über die Krümmung 70, die etwa einen Winkel
von 30° überdeckt, in einen unteren Abschnitt 57 über, der den
Beginn des Auslaufkanals 64 bildet. Die gegenüberliegende
Zuströmfläche 58 auf der rechten Seite geht über eine sanfte
Krümmung 66, die einen Winkel von etwa 120° überdeckt, in die
obere Fläche des Auslaufkanals 64 über. Somit schließt der
Auslaufkanal 64 an seinem oberen Ende mit der Zuströmfläche
58 einen Winkel von etwa 60° ein.
Die Mittelachse 65 des Auslaufkanals 64 an der Einlaufseite
ist gegenüber der Vertikalen um einen Winkel β von etwa 40°
geneigt.
An die Krümmung 66 des Auslaufkanals 64 schließt sich nach einem
kurzen ebenen Bereich 69 eine zweite Krümmung 68 an, die der
ersten Krümmung 66, mit der die Zuströmfläche 58 in den Auslauf
kanal 64 übergeht, entgegengesetzt gerichtet ist. Durch die
zwei hintereinander angeordneten Krümmungen 66, 68 entsteht
somit die Form eines S. Die zweite Krümmung 68 überdeckt einen
Winkel γ von etwa 110° bis 120° und geht in eine ebene Boden
fläche 74 der Expansionskammer 72 über. Somit schließt die ebene
Bodenfläche 74 der Expansionskammer 72 mit der Horizontalen
einen Winkel α von etwa 15° bis 20°, vorzugsweise von etwa 15°
ein.
Der untere Abschnitt 57 der Zuströmfläche 56, der den Einlauf
des Auslaufkanals 34 bildet, ist von einer Krümmung 59 gefolgt,
an die sich am Ende des Auslaufkanals 64 wiederum eine ebene
obere Begrenzungsfläche 94 anschließt, die wieder bis an die
Unterseite des unteren Abschnittes 57 der Zuströmfläche 56
zurückgeführt ist. Der untere Abschnitt 57, die Krümmung 59
und die obere Begrenzungsfläche 94 schließen somit einen etwa
tropfenförmigen Querschnitt ein.
Der Auslaufkanal 64 besitzt in seinem oberen Abschnitt nach
dem konvergierenden Bereich einen Bereich etwa gleichförmigen
Querschnittes, der bis zum Ende der Krümmung 68 beibehalten
wird. Der Auslaufkanal 64 weitet sich erst an seinem unteren
Ende durch die Weiterführung der Krümmung 59 bis hin zur ebenen
oberen Begrenzungsfläche 94 auf, so daß das Ende des Auslauf
kanals 64 als Diffusor ausgebildet ist, was schematisch durch
die Ziffer 96 angedeutet ist.
Oberhalb der Bodenfläche 74 ist neben der oberen Begrenzungs
fläche 94 ein Rohr angeordnet, an dem eine Mehrzahl von Wasch
düsen 92 vorgesehen ist, die eine Besprühung der darunterliegen
den Bodenfläche 74 erlauben.
Der Expansionsraum 72 weist einen etwa dreieckförmigen Quer
schnitt auf, ist an seiner Oberseite durch die Zuströmfläche
56 und die obere Begrenzungsfläche 94 des Auslaufkanals 64
begrenzt und ist an seinem dem Auslaufkanal 64 gegenüberliegenden
Ende durch eine vertikale Abschlußwand 51 abgeschlossen.
Sowohl vor der vertikalen Abschlußwand 51 als auch unterhalb
der Zuströmfläche 56 sind Waschdüsen zur Reinigung angeordnet,
die schematisch mit den Ziffern 90 bzw. 88 angedeutet sind.
Der Expansionsraum 72 ist durch eine Tür 86 begehbar, um ggf.
eine manuelle Reinigung der Flächen mit Hilfe eines Hochdruck
reinigers oder dergleichen durchführen zu können. Auch andere
Reinigungsgeräte oder Vorrichtungen können durch eine solche
Tür 86 eingebracht werden.
Die Bodenfläche 74 des Expansionsraumes 72 geht über eine sanfte
Krümmung 76 in eine Auslaufrinne 78 über, die in Richtung der
Längserstreckung der Spritzkabine 10, d. h. also senkrecht zur
Strömungsrichtung der Flüssigkeit auf der Bodenfläche 74 mit
einem Gefälle von ca. 10° bis 20° geneigt ist. Die Auslaufrinne
78 endet schließlich in einen Auslauf 80, der über eine Leitung
82 mit einem nachgeordneten Auffangbehälter 84 verbunden ist.
Wenn nun im Betrieb der Spritzkabine 10 die Wandflächen 16,
18 mit Waschflüssigkeit berieselt werden, wie in Fig. 1 schema
tisch durch den Flüssigkeitsfilm angedeutet ist, so wird die
Waschflüssigkeit über die Krümmungen 55 und die Zuströmflächen
56, 58 in den Auslaufkanal 64 geleitet. Gleichzeitig gelangt
die Kabinenluft, die den Spritzraum 12 vertikal von oben nach
unten durchströmt, in den Auslaufkanal 64 und vermischt sich
dort mit dem Flüssigkeitsstrom, wie durch die Pfeile 98, 100,
102 angedeutet ist. Durch die doppelte Beflutung des Auslauf
kanals 64 von zwei Seiten her wird einerseits eine gute Ab
scheidewirkung des Naßabscheiders 60 bewirkt und andererseits
eine übermäßige Schaumbildung verhindert. Ferner wird durch
die spezielle Geometrie des Auslaufkanals 64 und insbesondere
durch dessen Ausbildung als Diffuser 96 am Auslaufende eine
Schaumbildung bei Wasserlack vermieden, ohne daß hierzu Koagu
lierungsmittel zugesetzt werden muß.
Sollte dennoch eine zu große Schaumbildung am Ende des Auslauf
kanals 64 auftreten, so kann durch die zusätzlich in diesem
Bereich angeordneten Wasch- oder Nebeldüsen 92 eine wirksame
Schaumreduzierung erreicht werden. Eine weitere Beruhigung des
Flüssigkeits-/Gasgemisches tritt durch die lange Bodenfläche
74 in Verbindung mit der relativ geringen Neigung von etwa 15°
auf. Schließlich wird eine weitere Beruhigung des Flüssig
keitsstroms durch den sanften Übergang durch die Krümmung 76
in die Auslaufrinne 78 und durch das zusätzliche Gefälle der
Auslaufrinne 78 zum Auslauf 80 hin erreicht. Das in den Bodenaus
lauf 62 am Beginn des Auslaufkanals 64 eintretende Flüssig
keitsgemisch-/Gasgemisch, das in Richtung der Pfeile 104 den
Auslaufkanal 64 durchquert und diesen als weitgehend wirbelfreie
Strömung verläßt, gelangt über die schräge Bodenfläche 74 in
die Auslaufrinne 78, wie durch den Pfeil 106 angedeutet ist.
In der Krümmung 68 des Auslaufkanals 64 wird ein Aufprallen
des Flüssigkeits-/Gasgemisches auf eine horizontale Fläche
vermieden, sondern statt dessen eine sanfte Anlenkung des
Gemisches an die schräge Bodenfläche 74 erreicht, wie durch
den Pfeil 104 angedeutet ist.
Insgesamt wird durch diese Maßnahmen ohne den Zusatz von
Koagulierungsmittel eine Schaumbildung auch bei Verwendung von
Wasserlack in ausreichendem Umfang vermieden und gleichzeitig
eine ausreichende Abscheidewirkung sichergestellt.
Ein Ausschnitt einer alternativen Ausführung einer erfindungs
gemäßen Spritzkabine im Bereich des Naßabscheiders ist in Fig. 2
vergrößert dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 110 bezeich
net. Der Naßabscheider 60′ ist gegenüber der zuvor anhand von
Fig. 1 erläuterten Ausführung leicht abgewandelt. Für ent
sprechende Teile werden im übrigen gleiche Bezugsziffern wie
bei Fig. 1 verwendet.
Der Naßabscheider 60′ unterscheidet sich gegenüber der zuvor
anhand von Fig. 1 erläuterten Ausführung dadurch, daß sich an
die zweite Krümmung 68 eine weitere, der zweiten Krümmung 68
entgegengesetzt gerichtete Krümmung 112 am Ende des Auslaufkanals
64 anschließt, mit der dieser sanft in die Bodenfläche 74
übergeht. Ein weiterer Unterschied zum zuvor beschriebenen
Naßabscheider 60 besteht darin, daß die Krümmung 59 der oberen
Begrenzungsfläche des Auslaufkanals 64 sich auch im Expansions
raum 72 bis hin an den unteren Abschnitt 57 der Zuströmfläche
56 fortsetzt, so daß durch den unteren Abschnitt 57 der Zuström
fläche 56 und durch die sich daran anschließende Krümmung 59
ein insgesamt etwa flügelförmiger Querschnitt mit Strömungs
linienform gebildet wird.
Durch diese Ausführung des Auslaufkanals 64, der sich in seinem
Diffuserbereich 96 beidseitig nach außen hin durch die Krümmungen
112 bzw. 94 erweitert, wird so insgesamt eine noch bessere
Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit des Flüssigkeits/Gas
gemisches im Diffusor 96 ohne Wirbelbildung ermöglicht, wodurch
die Gefahr einer Schaumbildung bei Wasserlack noch weiter
reduziert wird.
Der Winkel δ, um den die Krümmung 112 nach unten bis hin zur
Bodenfläche 74 abgewinkelt ist, liegt vorzugsweise im einem
Bereich von etwa 10° bis 30°.
Der Winkel γ, den die zweite Krümmung 68 überstreicht, ist
vorzugsweise etwas größer als bei der Ausführung gemäß Fig.
1 und liegt in einem Bereich von etwa 130° bis 150°. Durch die
so zunächst erfolgende stärkere Umlenkung des Flüssigkeits/Gas
gemisches im Auslaufkanal 64 wird eine weitgehend wirbelarme
Überführung des Flüssigkeits-/Gasgemisches in den Diffusorbereich
96 und ein weitgehend wirbelarmer Übertritt auf die Bodenfläche
74 erreicht.
Insgesamt wird so die Gefahr einer Schaumbildung nochmals
reduziert.
Eine weitere Abwandlung der erfindungsgemäßen Spritzkabine ist
in dem Bereich des Naßabscheiders in Fig. 3 dargestellt und
insgesamt mit der Ziffer 120 bezeichnet. Der Naßabscheider,
der mit der Ziffer 60′′ bezeichnet ist, entspricht im wesent
lichen der Ausführung gemäß Fig. 2, wobei lediglich die obere
Begrenzungsfläche 94 als noch weiter in den Expansionsraum 72
bis hin an die Zuströmfläche 56 anstoßende Krümmung ausgeführt
ist. Der Querschnitt des Auslaufkanals 64 vergrößert sich daher
im Diffusorbereich 96 weniger schnell mit wachsendem Abstand
von der Krümmung 68 als dies bei der Ausführung gemäß Fig. 2
der Fall ist. Dadurch wird ein noch sanfterer Übergang von dem
engeren Querschnitt zu den Bereichen mit größerem Querschnitt
erreicht, so daß durch diese praktisch verlängerte Ausführung
des Diffusors eine Geschwindigkeitsreduzierung des Flüssigkeits-
/Gasgemisches bei weiterer Reduzierung der Wirbelbildung erreicht
wird, was mit einer entsprechenden Verringerung der Schaumbildung
verbunden ist.
Zusätzlich sind im Expansionsraum 72 vertikale Abschlagbleche
114, 116 vorgesehen, durch die die Abscheidewirkung verbessert
wird.
Es versteht sich, daß statt dessen auch Tropfenabscheider, Filter
oder ähnliche Einrichtungen vorgesehen sein können.
Es versteht sich ferner, daß dann, wenn im Vorstehenden von
Krümmungen die Rede ist, bei Blechen darunter auch eine an vielen
Segmenten feingekantete Ausführung zu verstehen ist, da sich
Bleche großflächig schlecht biegen lassen.
Der Naßabscheider ist in der Regel aus Blech, vorzugsweise aus
Edelstahlblech hergestellt, jedoch ist auch eine Ausführung
aus Kunststoff oder Stahlblech mit Antihaftbeschichtung denkbar.
Bei der erfindungsgemäßen Spritzkabine wird auch ein Farbwechsel
erheblich erleichtert. Dies wird zum einen durch die zusätzlich
angeordneten Waschdüsen bzw. durch die manuelle Reinigungs
möglichkeit durch die Zugangstür 86 gemäß Fig. 1 ermöglicht,
zum anderen durch die Tatsache, daß die obere Begrenzungsfläche
94, in der sich die Krümmung 59 des Auslaufkanals fortsetzt,
bis hin zur Zuströmfläche 56 geführt und an diese dichtend
angeschlossen ist, so daß ein Absetzen von Flüssigkeit dahinter
vermieden wird.
Claims (17)
1. Spritzkabine mit einem Naßabscheider, mit geneigten
Zuströmflächen (56, 58), die beidseitig zu einem Boden
auslauf (62) hin konvergieren und in einen gegenüber der
Vertikalen geneigten, gekrümmten Auslaufkanal (64) münden,
der in eine Expansionskammer (72) mündet, wobei zumindest
eine der Zuströmflächen (58) über eine Krümmung (66) in
den Auslaufkanal (64) übergeht, dadurch gekennzeichnet,
daß die Krümmung (66) der Zuströmfläche (58) von einer
entgegengesetzt gerichteten Krümmung (68) des Auslaufkanals
(64) gefolgt ist.
2. Spritzkabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Auslaufkanal (64) in eine geneigte Bodenfläche (74)
des Expansionsraums (72) übergeht, dessen Neigung (α)
gegenüber der Horizontalen mindestens etwa 10° beträgt.
3. Spritzkabine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Neigung (α) der Bodenfläche (74) zwischen 10° und 30°
beträgt.
4. Spritzkabine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Neigung (α) der Bodenfläche (74) zwischen etwa 15°
und 20° beträgt.
5. Spritzkabine nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die entgegengesetzt
gerichtete Krümmung (68) des Auslaufkanals (64) stärker
als 90° gekrümmt ist.
6. Spritzkabine nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die entgegen
gesetzt gerichtete Krümmung (68) des Auslaufkanals (64)
eine zweite entgegengesetzt gerichtete Krümmung (112)
anschließt, die in die Bodenfläche (74) des Expansionsraums
(72) übergeht.
7. Spritzkabine nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Begren
zungsfläche (94) des Auslaufkanals (64) in Richtung zur
darüberliegenden Zuströmfläche (56) hin verlängert ist.
8. Spritzkabine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die obere Begrenzungsfläche (94) des Auslaufkanals (64)
an die darüberliegende Zuströmfläche (56) dichtend ange
schlossen ist.
9. Spritzkabine nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche
(74) des Expansionsraums (72) über eine Krümmung (76) von
weniger als 90° in eine Auslaufrinne (78) übergeht.
10. Spritzkabine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auslaufrinne (78) ein quer zur Strömungsrichtung der
Flüssigkeit auf der Bodenfläche (74) gerichtetes Gefälle
aufweist.
11. Spritzkabine nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der
Zuströmflächen (56, 58) und deren Übergänge zum Auslaufkanal
(64), sowie die Form des Auslaufkanals (64) derart aufein
ander abgestimmt sind, daß die Strömungsgeschwindigkeit
im Auslaufkanal (64) höchstens 15 Meter pro Sekunde beträgt.
12. Spritzkabine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Strömungsgeschwindigkeit im Auslaufkanal (64) etwa
zwischen 6 und 10 Meter pro Sekunde beträgt.
13. Spritzkabine nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Auslauf
kanals (64) Spritz- oder Nebeldüsen (92) vorgesehen sind,
um das aus dem Auslaufkanal (64) austretende Flüssigkeits-
/Gasgemisch von oben zu besprühen.
14. Spritzkabine nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des
Expansionsraums (72) Abschlagbleche (114, 116), Tropfen
abscheider oder Filter vorgesehen sind.
15. Spritzkabine nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des
Expansionsraums (72) Waschdüsen (88, 90) zur Reinigung
der Begrenzungsflächen vorgesehen sind.
16. Spritzkabine nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des
Expansionsraums (72) eine Zugangstür (86) vorgesehen ist.
17. Spritzkabine nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuströmflächen
(56, 58) mit den Wandflächen (16, 18) der Spritzkabine
über Krümmungen (56) verbunden sind, in deren Bereich
Waschdüsen (22, 24) angeordnet sind.
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