CH699036B1 - Farbspritzkabine. - Google Patents

Abstract

Farbspritzkabine (1) weist eine Einrichtung (25, 12) zum Absaugen von Luft mit Farbnebel aus der Farbspritzkabine (1) auf sowie eine erste Zuleitung (21, 22, 23) für frische Primärluft. Weiter weist die Farbspritzkabine (1) eine Einrichtung (24, 26) zum Erwärmen der Primärluft auf. Die Primärluft wird der Farbspritzkabine (1) zugeführt und durchströmt diese und fliesst zu einer Einrichtung (11, 12, 25) mit Filtern (11) zum Wegführen der Abluft, welche Farbnebel aus der Farbspritzkabine (1) enthält. Die Farbspritzanlage weist auch eine Einrichtung (15, 16, 17) zum Rückführen eines Teils der Abluft, auf, mit der ein Teil der Abluft, die Sekundärluft, in die Farbspritzkabine (1) zurückgeführt wird. Die Einrichtung (15, 16, 17) zum Einführen von Primärluft und/oder Sekundärluft in die Farbspritzkabine (1) weist einen oder mehrere Einlasskanäle (17) auf, welche je im Bereich einer Wand der Decke (19) und/oder des Bodens der Farbspritzkabine (1) angeordnet sind. Die Einlasskanäle sind so ausgerichtet, dass die durch die Einrichtung (15, 16, 17) zugeführte Sekundärluft und/oder Primärluft im Wesentlichen entlang der Wand, entlang der Decke (19) oder entlang des Bodens der Farbspritzkabine (1) und zur Einrichtung (11, 12, 25) zum Wegführen der Abluft fliesst.

Description

  [0001]    Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbspritzkabine nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.

  

[0002]    Die Oberflächenbehandlung für Korrosionsschutz und Farbauftrag für industrielle oder gewerblich hergestellte Produkte erfolgt heute fast nur noch in Malereien mit speziell eingerichteten Lackierbereichen und Farbspritzanlagen. Das Beschichtungsmaterial, z.B. mit einem Lösungsmittel verdünnte Farbe, wird mit Druckluft fein zerstäubt und auf die Oberfläche der Objekte aufgespritzt. Der in der Luft der Farbspritzanlage fein zerstäubte Farbnebel (overspray) und das Lösungsmittel sind jedoch gesundheitsschädlich und zum Teil auch explosiv, so dass in allen Spritzkabinen der Malereien und Spritzwerke Farbnebel-Absauganlagen zum Erfassen, Ableiten und filtrieren der Farbspritznebel und Lösungsmittel benötigt werden. Ein gewisser Anteil Farbnebel setzt sich in den Farbspritzkabinen am Boden und an den Seitenwänden ab.

   Wände, Decken und Böden der Farbspritzkabinen müssen regelmässig gereinigt werden.

  

[0003]    Die farbnebelhaltige Luft in der Spritzkabine wird abgesaugt und der Farbnebel mit dem Lösungsmittel wird aus der Abluft weitgehend ausgefiltert. In den Farbspritzkabinen von modernen, leistungsfähigen Malereien ist ein hoher Luftwechsel nötig. Die Luft wird pro Stunde mehrmals ersetzt. Bei vielen Farbspritzanlagen wird die Luft 50 bis 100 Mal getauscht. Die gereinigte Abluft wird ins Freie geblasen. Die Zuluft bzw. Primärluft, welche von aussen der Farbspritzkabine über Luftkanäle zugeführt wird, wird aufbereitet, d.h. z.B. mit Filtern gereinigt, getrocknet und bei Bedarf erwärmt und als Primärluft zur Farbspritzkabine geleitet. Die Primärluft fliesst in der Farbspritzkabine beispielsweise mit einer Geschwindigkeit 0.2 bis 0.8 m/sec, vorzugsweise mit 0.5 m/sec.

  

[0004]    Das Arbeiten in der Farbspritzkabine setzt voraus, dass die Luft eine Temperatur in einem bestimmten Temperaturbereich hat. Farben und andere Spritzmaterialien lassen sich besonders bei tieferen Temperaturen unter z.B. 18[deg.]C oder 15[deg.]C nur noch schlecht oder gar nicht mehr professionell verarbeiten. Die Spritzschichten werden fehlerhaft und trocknen nur noch schlecht.

  

[0005]    Um eine Farbspritzanlage mit Farbspritzkabine das ganze Jahr betreiben zu können, wird bei tiefen Aussentemperaturen die Primärluft, welche der Farbspritzanlage zugeführt wird, erwärmt. Dies erfordert viel Energie, was die Kosten für den Betrieb der Anlage beträchtlich erhöhen kann. Mit Wärmerückgewinnungsanlagen kann diese Heizleistung reduziert werden, indem z.B. die warme Abluft aus der Farbspritzkabine und die kalte Primärluft durch einen Wärmetauscher geleitet werden, wo die Abluft die Primärluft erwärmt. Um Wärmeenergie zurückzugewinnen, kann auch ein Anteil der filtrierten warmen Abluft aus der Farbspritzkabine als Sekundärluft der Primärluft beigemischt werden. Dabei muss aber der MAK-Wert (Maximale Arbeitsplatz-Konzentration) eingehalten werden.

   Dies ist die maximale Konzentration von Farbstoff, Lack, Lösungsmittel, Beschichtungsmaterial und anderen Verunreinigungen, die am Arbeitsplatz in der Luft zulässig ist. Um diese Werte mit vertretbarem Aufwand zu erreichen, ist das Zumischen von Sekundärluft zur Primärluft nur begrenzt möglich. Bisher wird die Sekundärluft der Primärluft vor dem Eintritt in die Farbspritzanlage beigemischt und gleichmässig vermischt mit der Primärluft durch eine Filterdecke in die Farbspritzkabine der Farbspritzanlage eingeblasen.

   Ungenügend gereinigte Abluft, welche als Sekundärluft Umluft in die Kabine eingeblasen wird, ist mit Farbstaubpartikeln belastet und führt zur Verminderung der Qualität der Primärluft, kürzerer Standzeit der Filter für die Primärluft, bzw. das Gemisch von Primär- und Sekundärluft und letztlich auch zu einer Verminderung der Qualität der erzeugten Schichten wie z.B. Farb- und Lackschichten.

  

[0006]    Bei bisherigen Farbspritzanlagen wird die Sekundärluft quer oder schief gegen die Fliessrichtung oder schief in Fliessrichtung zur Primärluft der Primärluft zugemischt oder Primär- und Sekundärluft werden in einer Misch- und Verteilkammer vor dem Eintritt in die Farbspritzkabine gemischt. Dies hat zur Folge, dass das Bedienungspersonal, der Lackierer, sich immer in einem Gemisch aus Primär- und Sekundärluft befindet. Dies setzt der Menge der zugemischten Sekundärluft relativ enge Grenzen, weil der MAK-Wert nicht beliebige Mengen von Sekundärluft zulässt. Damit ist auch die Rückgewinnung von Wärme durch das Rückführen von Sekundärluft begrenzt. Ein weiteres Problem bei bekannten Farbspritzkabinen besteht darin, dass sich an den Wänden Farbe, Lack und anderes Spritzgut ablagert. Diese Ablagerungen müssen entfernt werden.

  

[0007]    Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Farbspritzkabine zu schaffen. Die Farbspritzkabine nach der Erfindung weist die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Patentanspruchs 1 auf. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung.

  

[0008]    Indem die Luft aus den Einlasskanälen im Bereich des Wände, der Decke oder des Bodens entlang z.B. der Wände geführt wird, gelangt dies Luft gar nicht in den Arbeitsbereich des Lackierers. Der Lackierer wird praktisch ausschliesslich von reiner Primärluft, die von aussen zugeführt wird, umströmt. Die entlang der Wand, der Decke oder des Bodens fliessenden Luftströme aus den Einlasskanälen strömen seitlich, oben oder unten am Lackierer vorbei. Gleichzeitig schützen diese Luftströme vor allem, aber nicht nur die Wände vor Ablagerungen von Farbnebel und anderem Spritzmaterial. Dabei ist es von Vorteil, wenn Decken, Wände und Böden möglichst eben und glatt sind und keine den Fluss störende Hindernisse aufweisen.

  

[0009]    Das neue Lufteinblassystem ist für verschiedenste Farbspritzkabinen wie Tischkabine oder Spritzstände mit Kabinenvorbau und Verdrängungsströmung geeignet. Eine bestehende Farbspritzkabine kann übrigens meist ohne Probleme in eine Farbspritzkabine nach der Erfindung umgebaut werden.

  

[0010]    Der Ausblaskasten mit den Einlasskanälen im Bereich von Wänden, Decke und Boden sind mit Vorteil als Druckkanal so ausgelegt und dimensioniert, dass sich die Luft gleichmässig über die Ausblasöffnungen der Einlasskanäle und das eingebaute Filterband verteilt, in die Farbspritzkabine einströmt. Mit eingebauten Lochblechen, welche vor der Ausblasöffnung angebracht sind, wird der Luftstrom gleichmässig entlang der möglichst glatten Kabinenwände, Decken und Boden in die Farbspritzkabine zum Farbfilter der Farbspritzwand geleitet.

  

[0011]    Jeder Einlasskanal kann in zwei Teile unterteilt sein, so dass die Luft in zwei Teilströmen in die Farbspritzkabine fliesst. Der an die Wand, die Decke oder den Boden angrenzende, erste Teilstrom soll eine höhere Geschwindigkeit haben als der zweite Teilstrom, der an den Primärstrom der Luft grenzt. Der zweite Teilstrom bildet eine Art Luftpolster zwischen dem ersten Teilstrom und dem Primärstrom, der noch langsamer fliesst als der langsamere zweite Teilstrom der beiden Teilströme.

  

[0012]    Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnungen, welche Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, näher erläutert. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>die schematische Seitenansicht auf einen Schnitt durch eine Farbspritzkabine nach der Erfindung;


  <tb>Fig. 2<sep>eine Aufsicht auf die Farbspritzkabine von Fig. 1;


  <tb>Fig. 3<sep>einen Verteilkanal mit Einlasskanälen/Auslasskanälen für einen ersten und einen zweiten Teilstrom.

  

[0013]    Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Farbspritzkabine 1, bei welcher die Primärluft (Pfeile) mit dem Ventilator 2 durch das Rohr 21 angesaugt und zum Verteiler 22 mit dem Einlasskanal 22 und in die Farbspritzkabine 1 geblasen wird. Die Primärluft wird im Vorfilter 23 gereinigt, durchläuft den Wärmetauscher 24, wo sie mit Wärme der Abluft im Abluftkanal erwärmt wird. Dann durchläuft die Primärluft den Nachwärmer 26, wo die im Wärmetauscher 24 vorgewärmte Luft auf die erforderliche Temperatur erwärmt wird. Im Wärmetauscher 24 wird je nach Bauart etwa 60% bis 70% der Wärme rückgewonnen und auf die Primärluft im Rohr 21 übertragen.

  

[0014]    Der in die Farbspritzkabine durch den Einlasskanal 22 zugeführte Primärluftstrom fliesst mit einer Geschwindigkeit von etwa 0.2 m/sec bis 0.8 m/sec durch den Arbeitsraum 10 der Farbspritzkabine 1 zum Abluftfilter 11. Der Arbeitsbereich 13 des Lackierers 14 wird vom Primärluftstrom (Pfeile) durchströmt und umströmt. Der Ventilator 12 im Abluftkanal 25 fördert die Abluft durch den Wärmetauscher 24 und nach aussen. Nach dem Ventilator 12 ist im Abluftkanal ein Sekundärluftkanal 15 angeordnet, über den Sekundärluft in die Farbspritzkabine 1 zurückgeführt werden kann. Die Sekundärluft wird zu den Verteilern 16 mit den Einlasskanälen 17 geleitet und durch diese in den Arbeitsraum 10 geleitet.

   Die Einlasskanäle 17 sind so gerichtet, dass die Sekundärluftströme (gestrichelte Pfeile) weitgehend parallel zu den Wänden 18 der Farbspritzkabine 1 fliessen (siehe dazu auch Fig. 3, welche weitere Einzelheiten zeigt). In Fig. 2 ist gut ersichtlich, dass die Sekundärluftströme (gestrichelte Pfeile) den Arbeitsbereich 13 des Lackierers 14 umgehen, was die Arbeitsbedingungen des Lackierers 14, aber auch die Qualität der Luft im Arbeitsbereich 13 wesentlich verbessert, weil in diesem Bereich der Farbspritzkabine 1 praktisch nur reine und sehr saubere Primärluft fliesst.

  

[0015]    In Fig. 1 ist mit den gestrichelten Pfeilen der Sekundärluftstrom an der Decke 19 der Farbspritzkabine angedeutet, wobei der Einlasskanal für die Sekundärluft, welche entlang der Decke 19 fliesst, in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellt ist.

  

[0016]    Fig. 3 zeigt einen Verteiler 16 mit dem Verteilerkasten 16, welchem Sekundärluft zugeführt wird (Zuführung nicht gezeigt). Die Wand 18 liegt mit einer Kante am Verteilerkasten 16 an. Gleich angrenzend an die Wand 18 befindet sich ein erster Einlasskanal 171 für einen ersten Teilstrom (nicht gestrichelte Pfeile) von Sekundärluft, welcher entlang der Wand 18 zum Abluftfilter fliesst. Angrenzend an den Einlasskanal 171 ist ein zweiter Einlasskanal 172 für einen zweiten Teilstrom (gestrichelte Pfeile) angeordnet, der vom ersten Einlasskanal durch eine Wand 173 getrennt ist. In den beiden Einlasskanälen 171 und 172 sind Rückstauelemente angeordnet, mit welchen die Strömungsgeschwindigkeit der beiden Teilströme beeinflusst wird. Das Rückstauelement 172 im Einlasskanal 172 kann beispielsweise eine Filtermatte mit nachgelagerter Lochplatte sein.

   Das Rückstauelement 171 im Einlasskanal 171 kann beispielsweise eine Lochplatte sein.

  

[0017]    Der Einlasskanal 171 für den ersten Teilstrom hat beispielsweise eine Breite von 15 bis 20 mm und der Einlasskanal 172 für den zweiten Teilstrom hat beispielsweise bei gleicher Länge wie der Einlasskanal 171 eine Breite von 150 bis 200 mm.

  

[0018]    Der schnelle erste Teilstrom aus dem Einlasskanal 171, welcher den der Wand 18 angrenzenden fliesst, fliesst beispielsweise mit einer Geschwindigkeit im Bereich von etwa 1.5 bis 3.5 m/sec, vorzugsweise im Bereich von etwa 2.5 m/sec. Der zweite Teilstrom aus dem Einlasskanal 172 grenzt an den ersten Teilstrom und fliesst wesentlich langsamer als der erste Teilstrom. Mit Vorteil fliesst er mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 0.2 bis 1.5 m/sec, vorzugsweise im Bereich von 0.7 m/sec.

  

[0019]    Im gezeigten Beispiel wird nur Sekundärluft zu Einlasskanälen aus der Abluft in die Farbspritzkabine geführt. Es ist nach der Erfindung natürlich auch möglich, über die Einlasskanäle nur Primärluft oder ein Gemisch von Primärluft und Sekundärluft der Farbspritzkabine zuzuführen. Obschon im der Beschreibung und in den Ansprüchen meist von einer Farbspritzkabine die Rede ist, soll im Rahmen dieser Schrift mit dem Begriff Farbspritzkabine jede Kabine erfasst sein, in welcher Werkstücke mit einem Spritzverfahren beschichtet werden.

  

[0020]    Farbspritzkabine 1 weist eine Einrichtung 25, 12 zum Absaugen von Luft mit Farbnebel aus der Farbspritzkabine 1 auf sowie eine erste Zuleitung 21, 22, 23 für frische Primärluft. Weiter weist die Farbspritzkabine 1 eine Einrichtung 24, 26 zum Erwärmen der Primärluft auf. Die Primärluft wird er Farbspritzkabine 1 zugeführt und durchströmt diese und fliesst zu einer Einrichtung 11, 12, 25 mit Filtern 11 zum Wegführen der Abluft, welche Farbnebel aus der Farbspritzkabine 1 enthält. Die Farbspritzanlage weist auch eine Einrichtung 15, 16, 17 zum Rückführen eines Teils der Abluft auf, mit der ein Teil der Abluft, die Sekundärluft, in die Farbspritzkabine 1 zurückgeführt wird.

   Die Einrichtung 15, 16, 17 zum Einführen von Primärluft und/oder Sekundärluft in die Farbspritzkabine 1 weist einen oder mehrere Einlasskanäle 17, 171, 172 auf, welche je im Bereich einer Wand (18), der Decke (19) und/oder des Bodens der Farbspritzkabine 1 angeordnet sind. Die Einlasskanäle sind so ausgerichtet, dass die durch die Einrichtung 15, 16, 17 zugeführte Sekundärluft und/oder Primärluft im Wesentlichen entlang der Wand 18, entlang der Decke 19 oder entlang des Bodens der Farbspritzkabine 1 und zur Einrichtung 11, 12, 25 zum Wegführen der Abluft fliesst.

Claims (7)

1. Farbspritzkabine (1) mit einer Einrichtung (25, 12) zum Absaugen von Luft mit Farbnebel aus der Farbspritzkabine (1) und einer ersten Zuleitung (21, 22, 23) für frische Primärluft, und mit einer Einrichtung (24, 26) zum Erwärmen der Primärluft, welche der Farbspritzkabine (1) zugeführt wird und durch diese strömt, und mit einer Einrichtung (11, 12, 25) mit Filtern (11) zum Wegführen von Abluft mit Farbnebel aus der Farbspritzkabine (1), sowie mit einer Einrichtung (15, 16, 17) zum Rückführen eines Teils der Abluft als Sekundärluft in die Farbspritzkabine (1), gekennzeichnet durch eine Einrichtung (15, 16, 17) zum Einführen von Primärluft und/oder Sekundärluft in die Farbspritzkabine (1) mit einem oder mehreren Einlasskanälen (17, 171, 172), welche je im Bereich einer Wand (18), der Decke (19) und/oder des Bodens der Farbspritzkabine (1)

angeordnet und so ausgerichtet sind, dass die durch die Einrichtung (15, 16, 17) zugeführte Sekundärluft und/oder Primärluft im Wesentlichen entlang der Wand (18), entlang der Decke (19), entlang des Bodens der Farbspritzkabine (1) zur Einrichtung (11, 12, 25) zum Wegführen der Abluft fliesst.

2. Farbspritzkabine (1) nach Anspruch 1, bei welcher einer oder mehrere Einlasskanäle (17, 171, 172) eine Teilvorrichtung (171) aufweisen, welche im Betrieb den Luftstrom zur Farbspritzkabine (1) in einen an die Wand (18), die Decke (19) oder den Boden angrenzenden ersten Teilstrom und einen an den ersten Teilstrom angrenzenden zweiten Teilstrom teilt.

3. Farbspritzkabine (1) nach Anspruch 2, bei welcher im Luftstrom der Einlasskanäle (17, 171, 172) Stauelemente (171, 172) angeordnet sind, welche die Strömungsgeschwindigkeit des ersten Teilstroms und des zweiten Teilstroms der Sekundärluft derart beeinflussen, dass der erste Teilstrom eine höhere Geschwindigkeit als der zweite Teilstrom hat.

4. Farbspritzkabine (1) nach Anspruch 3, bei welchem das Stauelement (171) im ersten Teilstrom ein Lochblech ist und das Stauelement (172) im zweiten Teilstrom ein Filter und ein in Strömungsrichtung folgendes Lochblech ist.

5. Farbspritzkabine (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei welcher die Primärluft mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 0.4 bis 0.6 m/sec, vorzugsweise mit 0.5 m/sec, strömt, der erste Teilstrom mit einer Geschwindigkeit im Bereich 1,5 bis 3.5 m/sec, vorzugsweise mit 2.5 m/sec, aus den Einlasskanälen strömt und der zweite Teilstrom mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 0.2 bis 1.5 m/sec, vorzugsweise mit 0.7 m/sec, strömt.

6. Farbspritzkabine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher in der Einrichtung (16) mit dem einen oder mehreren Einlasskanälen (171, 172) zum Einführen von Luft in die Farbspritzkabine (1) im Bereich von Wänden (18), der Decke (19) oder des Bodens nur Sekundärluft strömt.

7. Farbspritzkabine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher Sekundärluft ausschliesslich durch die Einrichtung (15, 16, 17) mit dem einen oder mehreren Einlasskanälen (17, 171, 172) im Bereich von Wänden, der Decke oder des Bodens der Farbspritzkabine (1) in die Farbspritzkabine (1) rückgeführt wird.