BE1019496A3 - Sproeitunnel. - Google Patents

Abstract

De uitvinding betreft een sproeitunnelinrichting voor het behandelen van werkstukken (2) met fluida omvattende een kamer (1) met middelen (10,11) voor het doorvoeren van de werkstukken doorheen genoemde kamer, met leidingen (3) voor de genoemde behandeling en met tenminste één naburig vloeistofbad (5) met een pompaggregaat (6) voor het voeden van de leidingen (3) in een gesloten behandelingskring en met tenminste één containervormig filterelement (7) per bad (5) waarbij dit element (7) overwegend ondergedompeld is of kan zijn in genoemd bad en nabij zijn invoeropening (12)losmaakbaar bevestigd is in een afsluitende draagplaat (13) nabij de bodem van de kamer (1). De uitvinding omvat tevens een specifieke draagplaat (13) voor toepassing in deze inrichting.

Description

SPROEITUNNEL

De uitvinding betreft een inrichting, in het bijzonder een tunnelvormige inrichting voor de behandeling van werkstukken met fluida in de vorm van een sproei-inrichting, hierna kortweg ook een sproeitunnel genoemd. De uitvinding slaat in het bijzonder op een geschikte draagplaat met fïlterelementen die aangebracht is in de sproeitunnel

Het is algemeen bekend dat het oppervlak van te lakken werkstukken tenminste zuiver, en soms ook geactiveerd moet worden om achteraf een optimale en duurzame hechting van de aan te brengen laklaag te kunnen waarborgen. Deze voorbehandelingen voor het zuiveren, activeren enz. gebeuren normaal in zgn. sproeitunnels. Als het werkstuk, d.i. het te lakken substraat, bijv. uit metaal bestaat kan o.m. een beits-, ontvettings-, en/of fosfateerbehandeling nodig zijn en met een aansluitende spoelbehandeling. Vervolgens kan nog een passivatiebehandeling of het aanbrengen van een reconversielaag aansluiten. Onderaan de sproeitunnel bevinden zich dan een of meer open baden met de geschikte behandelingsvloeistoffen. Via pompen wordt de vloeistof doorheen leidingen met sproeikoppen in de tunnelkamer in contact gebracht met het door de tunnel voortlopende werkstuk. De behandelingsvloeistof in de baden kan via een warmtewisselaar op de gewenste temperatuur gehouden worden.

De vloeistof met de geschikte chemische samenstelling verricht haar bedoelde werking op het oppervlak van het werkstuk en vloeit er van af en verwijdert daarbij bijv. de ongewenste onzuiverheden. De vervuilde vloeistof vloeit aansluitend rechtstreeks terug in het onderliggende bad. Tot op heden plaatst men een uitneembare schuin geplaatste plaatfïlter in dit bad vlak stroomopwaarts van de afvoerleiding voor de badvloeistof naar de pompen buiten het bad. De pompen moeten deze gefilterde vloeistof vervolgens recirculeren naar de sproeileidingen. De filterplaat houdt wel een aantal onzuiverheden tegen maar bij het uithalen en vervangen van een min of meer beladen of dichtgeslibde filterplaat valt een deel van de afgevangen onzuiverheden terug in het bad. Deze onzuiverheden kunnen dan o.m. ongewenste chemische reacties vormen met de badvloeistof en haar samenstelling ongewenst wijzigen. Ze kunnen ook als zodanig als onzuiverheid doorgepompt worden. Bij recirculatie kan bovendien dus ook de behandelingseffficiëntie van de badvloeistof ontoelaatbaar wijzigen. De sproeikoppen kuxmen bijv. vlugger verstoppen. De onzuiverheden of ervan afgeleide reactieproducten kunnen zich ook afzetten op de warmtewisselaars en daardoor de verwarmingscapaciteit of het verwarmingsrendement ongewenst verlagen.

De uitvinding heeft nu tot doel deze belangrijke nadelen van de huidige sproeitunnels te vermijden. Bovendien beoogt de uitvinding de standtijd van de baden te verveelvoudigen. Het verbruik aan chemicaliën in het badfluidum, in het bijzonder in de badvloeistof kan daardoor immers gevoelig afnemen.

De uitvinding lost de gestelde problemen van de bestaande sproeitunnels verrassend doelmatig op door een inrichting te verschaffen voor het behandelen van werkstukken met fluida (vloeistoffen en/of gassen) omvattende een kamer met middelen voor het doorvoeren van de werkstukken doorheen genoemde kamer, met leidingen, desgewenst voorzien van sproeikoppen, voor de genoemde behandeling en met tenminste één naburig fluidumbad met een pompaggregaat voor het voeden van de leidingen in een gesloten behandelingskring.

Volgens een belangrijk kenmerk van de vinding is er nu tenminste één containervormig filterelement per bad aangebracht waarbij dit element overwegend ondergedompeld is of kan zijn in het bad. Volgens een ander belangrijk kenmerk zijn de genoemde filterelementen bij voorkeur nabij hun invoeropening tegelijk losmaakbaar bevestigd, bijv. uitneembaar opgehangen in een afsluitende bodemplaat van de kamer.

De filterelementen bezitten een filterwand met filteropeningen met een dwarsafmeting tussen 250 pm en 1000 pm, bij voorkeur tussen 250 en 550 pm. De uitvinding laat dus ook toe economisch gevoelig fijner te filteren dan op heden gebruikelijk is met groter filteropeningen. Bij filteropeningen met dwarsafmetingen van 250 pm kunnen normaal dus alle deeltjes tegengehouden worden met een dwarsafmeting van 300 pm of hoger. De filterwand is bij voorkeur een oppervlaktefilter, bijv. in de vorm van een geweven doek uit inert vezelmateriaal.

Door deze opstelling worden de uit de vervuilde vloeistof (of fluïdum) af te filteren stoffen doelmatig opgevangen in de filtercontainers zonder zich (achteraf) te kunnen verspreiden in het badvolume buiten de container. Het bad kan dus niet meer gecontamineerd worden door onzuiverheden zoals vroeger. Men moet enkel de chemische samenstelling van het bad op peil houden en verversen of regenereren door gecontroleerd de eventueel weggereageerde chemicaliën weer aan te vullen. De kans dat een bezoedelde badsamenstelling volgens de stand van de techniek verder doorgepompt en gerecirculeerd wordt is dus ook wezenlijk verminderd, zelfs uitgesloten.

Door deze nieuwe opstelling met een tunnelkamer met een vaste bodem wordt deze kamer bovendien ook makkelijker toegankelijk voor onderhoudspersoneel voor sproeileidingen, voor doorvoermiddelen voor de werkstukken, maar vooral ook voor het vlot periodiek uithalen en vervangen van de beladen of deels verstopte filterelementen uit de tunnelbodem.

Bij voorkeur bevinden de leidingen zich enkel nabij de zijwanden en de bovenwand van de kamer. Vroeger bevonden zich ook leidingen onderaan in de tunnel. Als dan per ongeluk een werkstuk loskomt van zijn ophanging aan de doorvoermiddelen dan kan het naar beneden vallen op deze onderste leidingen in de tunnelkamer en deze daarbij beschadigen. Dit is met de uitvinding nu uitgesloten. Deze opstelling van leidingen maakt de tunnel bovendien vlotter toegankelijk via zijn vaste bodem voor onderhoudswerken.

Volgens de uitvinding ligt het doorstromingsdebiet van de vloeistof per bad tussen zowat vijf en vijftien m3/uur, bij voorkeur op ongeveer tien m3/u. De totale filteroppervlakte die nodig is per bad wordt natuurlijk berekend en afgesteld in functie van de te verwerken debieten. Het oppervlak van de filterwand van een fïlterelement volgens de uitvinding bezit volgens de uitvinding bij voorkeur een oppervlakte tussen 1500 cm2 en 3000cm2.

Dit kan de standtijd van de filterelementen verveelvoudigen en deze oppervlaktegrenzen worden dus optimaal geacht voor een aanvaardbare frequentie voor de vervanging van de filterelementen.

In de tunnelkamer kunnen met een reeks naburige baden opeenvolgende vloeistofbehandelingen (met verschillende badsamenstellingen) uitgevoerd worden.

Tussen elke twee behandelingssecties zal dan bij voorkeur een afdruip- en/of droogsectie aanwezig zijn. De behandeling met vloeistoffen kan volgens de vinding o. m. een beits-, ontvettings-, fosfateer-, spoel- en/of passivatie- of reconversiebehandeling omvatten. Er kunnen ook meerdere tussenliggende spoel- en/of droogstappen toegepast worden in de tunnelvormige behandelingsstraat. Het spreekt vanzelf dat de inrichting een continu behandelingsproces toelaat voor opeenvolgende behandeling van diverse geschikt na elkaar toegevoerde werkstukken, eventueel met een onderling verschillende vorm.

De uitvinding omvat tenslotte een bijzonder geschikte draagplaat op zich voor filterelementen voor toepassing nabij de bodem van de inrichting en een werkwijze voor de toepassing van de inrichting binnen bepaalde debietgrenzen voor de behandelingsvloeistof.

Een en ander zal thans aan de hand van bijgaande figuren nader toegelicht worden.

Daarbij zullen bijkomende voordelen verduidelijkt worden. Het spreekt vanzelf dat de beschermingsomvang niet beperkt is tot de geïllustreerde uitvoeringsvormen.

Figuur 1 betreft een zicht op de kopzijde (ingangszijde voor de werkstukken) van een te doorlopen sproeitunnel.

Figuur 2 toont een bovenzicht over de lengte van deze sproeitunnel.

Figuur 3 is een perspectiefschets van een mogelijk in te zetten fïlterelement.

In de bovenwand 15 van de sproeitunnelkamer 1 voor de te behandelen werkstukken 2 volgens figuur 1 en 2 zijn de middelen bevestigd voor het doorvoeren van deze stukken 2 volgens de langsrichting van de tunnel. Deze middelen omvatten algemeen een rail of geleidingsbaan 10 voor de ophanghaken 11 waaraan de stukken 2 worden bevestigd. Deze haken worden bijv. voortbewogen door de tunnel door een aangedreven omlopende ketting (niet getoond). De werkstukken kunnen platen, profielen, ringen, of allerhande driedimensionele structuren omvatten, bijv. een fietskader, een hek, machineonderdelen, verlichtingsarmaturen enz. Ter hoogte van de opeenvolgende baden 5 strekken zich nabij de zijwanden 14 en bovenwand 15 van de tunnel de leidingen 3 uit die de sproeikoppen 4 dragen.

Zoals blijkt uit figuur 2 zijn de leidingen 3 stroomopwaarts via toevoerleidingen 26 gekoppeld aan hun respectievelijk pompaggregaat 6 dat het behandelingsfluidum in de baden 5 continu door de inrichting circuleert. In tegenstelling tot vroeger verloopt de toevoerleiding 26 van de pomp 6 naar de leidingen 3 dus niet meer onderaan in de tunnel volgens zijn centrale langsas maar die leiding 26 splitst zich per bad op in twee aftakkingen (26) die zich uitstrekken nabij de zijwanden 14 alwaar dan de leidingen 3 naar de sproeiers 4 aansluiten. Dit is een belangrijke verbetering die het voordeel biedt dat hierdoor de tunnelbodem vlot bereikbaar wordt voor onderhoudswerken, meer bepaald voor de vervanging van de filterelementen 7. De sproeikoppen 4 kunnen naar wens georiënteerd worden op de leidingen 3 om alle delen van het werkstuk 2 bevredigend te kunnen bereiken met het behandelingsfluidum.

In de vaste bodem 13 van de tunnel 1 zijn nu oordeelkundig de filterelementen 7 volgens de uitvinding losmaakbaar bevestigd. Zoals blijkt uit figuur 1 zijn de containervormige, bijv. zakvormige filterelementen 7 bij gebruik over het grootste deel van hun volume (d.i. overwegend) ondergedompeld in het bijhorende bad 5. Details van het filterelement 7 worden verder toegelicht aan de hand van figuur 3.

Tussen de opeenvolgende behandelingszones ter hoogte van de baden 5 volgens de pijlrichting 17 doorheen de inrichting (figuur 2)_bevinden zich de geschikte afdruip- en/of droogsecties 16 om het oppervlak van het werkstuk klaar te maken voor een volgende behandeling. In de eerste behandelingsruimte boven een bad 5 (in figuur 2 met acht filterelementen 7) kan bijv. een beits-, ontvettings-, of fosfateerbehandeling plaatsvinden. Daarna volgt normaal ter hoogte van het volgende bad 18 een spoeling. Ter hoogte van het laatste bad 5 nabij de uitgang van de tunnel kan bijv. een passivatiebehandeling of een reconversielaag toegepast worden.

Zoals blijkt uit de schets volgens figuur 3 kan elk containervormig filterelement 7 nabij zijn bovenrand en invoeropening 12 losmaakbaar (pijl 23) met zijn stevige houder 21 gevat zitten in de draagplaat 13. Deze houder 21 rust bijv. met zijn buitenranden 19 als geschikte steunrand op de omringende opening in de draagplaat 13 nabij de bodem van de kamer 1. Nabij het bovenvlak van de houder 21 kan dan tegenover de invoeropening 12 voor het filterelement 7 een beschermend rooster 20 met geschikte openingen 22 aangebracht zijn om de van het voorbijlopende behandelde werkstuk 2 afvloeiende bevuilde vloeistof af te kunnen voeren in de binnenruimte van het fïlterelement 7. Normaal vloeit de vervuilde vloeistof dus via de draagplaat 13 terug door de openingen 22 van de roosters 20 in de filterelementen 7. De houders 21 met bevuilde filters kunnen vlot van tijd tot tijd met hun steunrand 19 opgetild (pijl 23) en vervangen worden of gereinigd en teruggeplaatst met hun steunrand 19. Het filterdoek 8 zal bij voorkeur filteropeningen 9 bezitten met een dwarsafmeting tussen 250 pm en 1000 pm en in het bijzonder tussen 400 en 600 pm.

De draagplaat 13 per bad 5 nabij de bodem van de kamer 1 kan overigens volgens een bijzonder voordelig kenmerk van de uitvinding een opstaande dwarsrand 24 bezitten. Dit is te zien in figuren 1 en 3. Door deze dwarsrand 24 vormt de draagplaat 13 dus een soort verzamelbak voor de van de werkstukken 2 en sproeikoppen 4 afdruipende bevuilde behandelingsvloeistof. Als de filters te erg verstopt raken kan deze verzamelbak dan overlopen over de bovenboord van deze rand in het onderliggende bad 5, of door openingen 25 die in deze rand 24 kunnen voorzien zijn.

De totale inrichting kan bijv. 20 m tot 60 m lang zijn. Ze kan derhalve opgebouwd zijn uit op elkaar aansluitende standaardmodules voor specifieke behandelingsregimes. Desgewenst kan de laklijn in continu aansluiten op de sproeitunnel.

Claims (11)

1. Inrichting voor het behandelen van werkstukken (2) met fluida omvattende een kamer (1) met middelen (10, 11) voor het doorvoeren van de werkstukken doorheen genoemde kamer, met leidingen (3) voor de genoemde behandeling en met tenminste één naburig vloeistofbad (5) met een pompaggregaat (6) voor het voeden van de leidingen (3) in een gesloten behandelingskring en met tenminste één containervormig filterelement (7) per bad (5) waarbij dit element (7) overwegend ondergedompeld is of kan zijn in genoemd bad en nabij zijn invoeropening (12) losmaakbaar bevestigd is in een afsluitende draagplaat (13) nabij de bodem van de kamer (1).

2. Inrichting volgens conclusie 1 waarbij de fïlterelementen (7) een filterwand (8) bezitten met filteropeningen (9) met een dwarsafmeting tussen 250 pm en 1000 pm, bij voorkeur tussen 250 pm en 550 pm.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2 waarbij de leidingen (3) zich enkel nabij de. zijwanden (14) en de bovenwand (15) van de tunnelkamer bevinden.

4. Inrichting volgens conclusie 1 waarbij de leidingen (3) voorzien zijn van sproeikoppen (4) ·

5. Inrichting volgens conclusie 1 waarbij de behandeling met vloeistoffen een beits-, ontvettings-, fosfateer-, spoel- en/of passivatie- of reconversiebehandeling omvat.

6. Inrichting volgens conclusie 1 waarbij in de kamer (1) met een reeks naburige baden (5) opeenvolgende vloeistofbehandelingen (met verschillende badsamenstellingen) kunnen uitgevoerd worden en waarbij tussen elke twee behandelingssecties een afdruip-en/of droogsectie (16) aanwezig is.

7. Draagplaat (13) voor toepassing in een inrichting volgens conclusie 1 omvattende tenminste één containervormig filterelement (7) dat nabij zijn invoeropening (12) losmaakbaar (pijl 23) met zijn houder( 21) gevat zitten in de draagplaat (13).

8. Draagplaat (13) volgens conclusie 7 waarbij tegenover de invoeropening (12) voor het filterelement (7) een rooster (20) met geschikte openingen (22) aangebracht is om de van het voorbijlopende behandelde werkstuk afvloeiende bevuilde vloeistof af te kunnen voeren in de binnenruimte van het filterelement 7.

9. Draagplaat (13) per bad (5) nabij de bodem van de kamer (1) waarbij deze plaat nabij haar invoer- en uitvoereinde in de doorlooprichting 17 van de werkstukken een opstaande dwarsrand 24 bezit.

10. Draagplaat (13) volgens conclusie 9 waarbij in deze opstaande dwarsrand (24) openingen (25) voorzien zijn.

11. Werkwijze voor het behandelen van werkstukken (2) met toepassing van de inrichting volgens conclusie 1 waarbij het stromingsdebiet van het fluïdum ligt tussen 5 m3/u en 15m3/u.