CN102316994B - 用于给物品尤其是汽车车身涂层、尤其是涂漆的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于给物品、尤其是汽车车身涂层、尤其是涂漆的设备(1)，所述设备以已知的方式具有涂装室(2)，物品可在所述涂装室中被施加涂层材料。一吸收并运走涂层材料的过喷颗粒的空气流被引导经过涂装室(2)。该空气流被引导至静电工作的分离装置(14)的进气口(15)处，所述进气口位于分离装置(14)的底面上。在至少一个分离电极(25)上在与至少一个对应电极装置(26)相对置的电场中从在分离装置(14)中向上流动的空气中分离出过喷颗粒。经清洁的空气通过设置在分离装置(14)的顶面上的排气口(16)离开所述分离装置。通过分离装置(14)中的这种从下向上的空气流动，保护了分离装置(14)中易脏的内部组件。在分离装置(14)的下部区域中进行最强的分离，从而在空气的向上运动中，越来越干净的空气与分离电极(25、40)的越来越干净的区域协同工作。

Description

用于给物品尤其是汽车车身涂层、尤其是涂漆的设备

技术领域

本发明涉及一种用于给物品、尤其是汽车车身涂层、尤其是涂漆的设备，所述设备具有：

a)涂装室，在该涂装室中所述物品可被施加涂层材料，一空气流可被引导通过该涂装室，该空气流吸收并带走涂层材料的过喷颗粒；

b)静电运行的分离装置，该分离装置的壳体具有用于所述夹带有过喷颗粒的空气的进气口和用于经清洁的空气的排气口，在该分离装置的壳体中布置有至少一个具有一分离面的分离电极和至少一个对应电极装置；

c)高压源，该高压源的各极可与分离电极或对应电极装置相连接；

d)从涂装室的底部通至分离装置进气口的、用于所述夹带有过喷颗粒的空气的气路。

背景技术

在手动或自动给物品施加涂料/漆时，通常既包含固体又包含溶剂和/或结合剂的涂料的部分流不能到达物品。该部分流在专业界被称为“过喷/喷逸(Overspray)”。该过喷被涂装室中的空气流采集并输送至分离装置处，从而空气在必要时在经过合适的调整/调温调湿之后可以再次被引导回涂装室中。

尤其对涂料消耗量较大的设备来说，例如对用于涂装汽车车身的设备来说，优选使用湿法分离系统。在市场上已知的湿法分离器中，水和来自上方的涂装室空气一起流至使空气流动加速的喷嘴。在该喷嘴中，流过的涂装室排出空气和水产生涡流。在该过程中过喷颗粒大部分转入水中，因此空气基本上清洁地离开湿法分离器，而涂料过喷颗粒处于水中。然后可以从水中重新获得或去除所述涂料过喷颗粒。在已知的湿法分离器中，需要相对较多的能量用于使所需的相当大量的水循环以及用于克服涂装室、喷嘴和废物处理空间之间的压差。由于大量使用结合涂料的和去粘/脱粘的化学品以及由于要清除涂料淤积物，所以冲洗水的处理花费很大。此外，空气由于频繁与冲洗水接触所以吸收了大量水分，这在循环工作中又导致了用于处理空气的高能量消耗，或者在高水分含量或溶剂含量的情况下必须丢弃排出空气。

与此相对地，在前述类型的、市场上已知的装置中借助于下述手段通过干法进行分离，即：被流经的涂装室空气携带的过喷颗粒通过静电工作的分离装置的对应电极装置来电离，并且由于在分离电极和对应电极装置之间建立的电场而迁移至分离电极的分离面上，在分离面上过喷颗粒被分离。然后，附着在分离面上的过喷颗粒可以例如机械地从分离面上被刮除并运走。

这种已知的设备和分离装置一起工作，在分离装置中用于夹带有过喷颗粒的空气的进气口在上方，而用于已清洁的空气的排气口在下方。这导致了，必须仔细地保护分离电极和对应电极装置不被弄脏，尤其不被落下的污物或其它东西弄脏。分离主要在分离面的上部区域中进行，在那里通常难以把被分离的材料运走。

发明内容

本发明的目的在于，如此改进前述类型的设备，使得静电分离装置的运行更容易。

根据本发明，该目的如此实现，即

e)这样将进气口布置在分离装置的底面上而将排气口布置在分离装置的顶面上，使得空气从下向上地流过分离装置。

相对于现有技术，通过使空气反向流动经过静电分离装置，实现了，分离装置的较易脏的内部组件处于更受保护的位置，并减小了该较易脏的内部组件被弄脏或损坏的危险。此外，过喷颗粒的较大部分在分离面的下部区域中被分离，在那里过喷颗粒可以相对更容易地被减少和去除。

在根据本发明的设备的一种优选的实施例中，气路部分地由至少两个导向板界定，这两个导向板沿着空气的流动方向呈漏斗形地渐缩，且分离流体可在这两个导向板上流过。在这种分离流体中已经吸收了部分过喷颗粒，由此减轻了后续的静电运行的分离装置的负担。

如在现有技术中那样，根据本发明的对应电极装置也包括一主要用于电离的电晕区域和一主要用于分离的电场区域。然而，与现有技术不同的是，在本发明中电晕区域设于电场区域下方。

多个分离电极和对应的多个对应电极装置优选在分离装置中彼此并排布置，其中分离电极中的至少一部分分别与至少一个对应电极装置组成一个分离单元，该分离单元可以整体从分离装置中取出。通过这种方式，每个分离电极--必要时连同一个或两个对应的对应电极装置也--可以出于维修目的从分离装置中取出。

至少一个分离电极也可以在没有相应的对应电极装置的情况下设计为可整体从分离装置中取出的分离单元。通过这种方式，可在分离装置中并排地存在有既包括分离电极也包括至少一个对应电极装置的分离单元以及仅包含分离电极、然而该分离电极与相邻的分离单元的对应电极装置协同工作的分离单元。

有利的是，分离单元可以在轨道上移动入一维修空间中，在该维修空间中维修人员可接近该分离单元。

尤其合适的是，每个分离电极配设有一输送装置，借助于该输送装置可这样将分离流体输送至分离电极的每个分离面的上部区域，使得分离电极的每个分离面上的分离流体呈面状地流下。

该输送装置有利地具有：

a)槽，该槽布置在分离电极的上方且可用分离流体填充至一定的液位水平；

b)至少一个被驱动的辊子，该辊子的辊周面/外表面的一个区域浸没在分离流体中，且该辊子在转动时携带分离流体；

c)引导装置，该引导装置把分离流体从辊子的辊周面引导至分离电极的所述或所述多个分离面。

这种类型的输送装置负责在分离电极的分离面上尤其均匀且可靠地施加分离流体。

在此，引导装置可以包括至少一个剥料板，该剥料板以上部边缘弹性地抵靠在辊子的辊周面上，而以下部边缘弹性地抵靠在分离电极的分离面上。然后，该剥料板在辊子转动时从辊子的辊周面上剥掉分离流体，并把该分离流体引导至相配设的分离电极的分离面处。

剥料板优选以可拆松的方式固定在所述槽上，因此可以轻易地取下并维修该剥料板。

所有输送装置的所有辊子可以通过一共同的驱动装置来驱动。

附图说明

下面根据附图更详细地描述本发明的实施例。在附图中，

图1示出用于为汽车车身涂装的涂装设备的部分竖剖视图；

图2示出用于涂料过喷的静电分离装置的透视图，该分离装置用在图1的涂装设备中；

图3示出图2的分离装置中的分离单元的第一类型的透视图；

图4放大地示出图3的分离单元的正视图；

图5按照图4的比例示出分离流体输送装置以及相对应的分离电极的正视图；

图6示出图2的分离装置中的分离单元的第二类型的透视图；

具体实施方式

首先参见图1，图1示出用于涂装汽车车身的涂装设备。该涂装设备总体用附图标记1来表示。在上半部中，部分地示出涂装室2，该涂装室2以已知的方式构造，因此下面无需进一步说明。待涂装的汽车车身垂直于图1的绘图平面借助于未示出的运输系统被连续地或者间歇地输送，且在此由同样未示出的涂覆设备施加涂料。

此外，未特地示出位于涂装室2之上的风室。经调整的空气以均匀流从该风室出来、通过过滤罩进入涂装室2的内部空间中。在那里该空气向下流动，吸收未附着在汽车车身上的涂料过喷，并通过大面积的、由可通过的格栅板4覆盖的下部开口3离开涂装室2。

如已知的那样，整个涂装室2支承在钢结构5上。

设备区域6位于涂装室2下方，在该设备区域中，通过开口3离开涂装室2的、夹带有过喷颗粒的空气被再次清洁。设备区域6包括分离空间9，该分离空间直至上部开口3和用于供空气穿过的其他开口都通过壁部8来封闭。两个导向板10和11位于该分离空间9中。位于图1左侧的导向板11具有位于外部的、稍微从外向内倾斜的部段11a和与该部段11a相连接的、倾斜得更厉害的部段11b。同样地，在图1右侧示出的导向板10具有位于外部的、稍微从外向内倾斜的部段10a和与该部段11a相连接的、在示出的实施例中竖直向下延伸的部段10b。部段10a可以从用实线示出的工作位置摆动至以虚线示出的维修位置中。同样地，部段10b可以从竖直的工作位置摆动至维修位置中。

分离流体可以从设置在侧面的分配槽62向下流至导向板10和11上并在导向板10和11的上部表面上形成或多或少连贯/连续的层。

过渡空间12位于由这两个导向板10和11在相对的侧上界定的空间之下。在过渡空间12的壁部8a和底部8b之间弯曲地延伸的导向板65负责使空气流动有利地过渡至过渡空间12中。

在过渡空间12的图1右侧的区域之上、在导向板10的竖直延伸的部段10b的右侧设置有用于容纳整体以附图标记14表示的静电工作的分离装置的容纳空间13。该容纳空间13通过下部开口15与过渡空间12连接，通过上部开口16与位于导向板10的部段10a下方的空间连接，并从那里通过水平的空气通道17与集气管道18连接。该集气管道18通至未示出的空气调节装置中，借助于该空气调节装置，清洁过的空气又获得了合适的温度和空气湿度，从而又可以把该空气导入涂装室2上方的风室中。再循环的空气的体积以已知的方式根据不能被去除的物质来选择。

现在参考图2至5来说明分离装置14。如从图2的分离装置14的透视图中可以得知的，该分离装置14包括基本上向下、向前和向上敞开的壳体19，且该壳体19在底面上具有两个彼此对置的、并行且弯曲的空气导向板20。如从图1也可得知的，该空气导向板20确保了壳体19的内部空间与过渡空间12之间的连接。

多个构造成插入物且宽度不同的分离单元21或22并排地位于壳体19内。

从图3至5可以得知较宽的分离单元21的结构。如图3所示，每个分离单元21均包括一前部的端板23和一后部的端板24。在这两个端板23和24之间居中地与它们相连接地延伸有在工作状态中竖直定向的板形的分离电极25。分离电极25的两侧分别设有一对应电极装置26。图3仅示出对应电极装置26中的一个；相同设计的第二对应电极装置布置在分离电极25后面，且在图3中被该分离电极25遮住。

对应电极装置26具有下部的电晕区域26a，在所示实施例中在该电晕区域26a中设置有五根电晕线27，这些电晕线彼此平行且与分离电极25间隔一段距离地从端板23延伸至端板24，且在那里借助于合适的保持件28固定。在图3中可看到在图3中被遮住的、后部的对应电极装置26的保持件28。所有保持件28都是绝缘的，因此保证了电晕线27与端板23和24之间的电势隔离。

对应电极装置26的电场区域26b位于电晕区域26a之上。该电场区域26b通过栅形的场电极29来实现，与分离电极25平行且间隔一段距离地安装该场电极。相应的保持件30用于把场电极29固定在两个端板23、24上。

端板23、24的保持件30也设计为纯绝缘体。前部端板23上的绝缘体31还包括相对于端板23电绝缘地与场电极29连接的高压接线端32。最后，一导电杆33连接了场电极29和所有的电晕线27，所有的电晕线27为此可插入该杆33的狭缝中。

如上面已经提到的，分离单元21设计成插入物；也就是说，其可以作为一个单元/一个整体从壳体19中拉出。这借助于固定在前部端板23上的把手35来实现。

分离单元21由两个形成一轨道的弯曲的型材36a、36b保持在壳体19内，在图4和5中可看到该型材36a、36b，其以下面进一步描述的方式固定在壳体19上。型材36a、36b从上向下朝向彼此会聚，然后在水平的区域中弯曲，它们的自由边缘彼此稍微分开且相互平行地延伸，从而在此在两个型材36a、36b之间形成狭窄的、可穿过的缝隙38(尤其参见图5)。

分离电极25以其上部的端部区域穿过并接合保持型材36a、36b之间的缝隙38。在分离电极25的向上越过缝隙38突出的区域上安置有多个滚子对39a、39b，这些滚子对在图4和5中垂直于绘图平面彼此间隔开地布置。显然，在这种构造中，能够通过拉动把手35来把分离单元21从壳体19中拉出，其中滚子39a、39b在被用作轨道的型材36a、36b中运动，且分离电极25相应地在缝隙38中移动，直至最终分离电极25从型材36a、36b离开。如此取出的分离单元21可以在需要时进行维修。可以按照原理以相反的方法把分离单元21推入。

如从图1可以得知的，较窄的分离单元22与较宽的分离单元21是交替设置的，其中总是将较宽的分离单元21设置在壳体19的边缘处。在图6中示出这种较窄的分离单元22中的一个。这种分离单元22的宽度较小是因为分离单元22在分离电极40的两侧不具有对应电极装置26。因为分离电极40的侧向边缘固定在其上的端板41、42相对较窄，所以固定在前部的端板41上的把手43在该端板41上倾斜地固定。

由于分离装置14内部的两种类型的分离单元21、22的交替的布置，所以每个分离电极25或40的两个分离面各配设有一个对应电极装置26。除了与在边缘处的宽的分离单元21相对应的最外侧的对应电极装置26之外，所有的对应电极装置26都以这种方式和两个分离电极25、40协同工作，这两个分离电极其一配属于给较宽的分离单元21，另一个配属于较窄的分离单元22。所述的最外侧的对应电极装置26分别附加地与壳体19的相邻侧壁的内表面协同工作，该内表面也用作分离面且相应地接通电势。

分离装置14的壳体19的顶面被由输送装置80组成的布置结构44所覆盖，借助于所述输送装置可以把分离流体从上方输送至分离单元21、22的分离电极25和40。

为了详细地描述该输送装置80现在又重新参考图4和5。

如从图5可得知的，设有设计成多边形的且向上敞开的槽45，该槽在其前端部和后端部上都是封闭的且固定在壳体19上。该槽支承着上面已经提及的型材36a、36b。槽45在其后端部区域、即与壳体19的后壁相邻的端部区域中与分离流体的收集输送管道相连接，出于清晰的原因在图中未示出该收集输送管道。

两个平行延伸的辊子46、47布置为，使其下部的周向区域伸入槽45中。辊子46、47的轴以其后端部支承在轴承48、49中，从图3可看到该轴承48、49，该轴承48、49螺纹连接在分离装置14的壳体19的后壁上。该轴的支承辊子46、47的前端部区域以相同的方式支承在设置在从图4可看到的保持件51中的轴承中。

保持件51继而又固定在驱动装置52上，该驱动装置52在上方沿壳体19的整个正面延伸，然而同时具有小的高度，因此壳体19的正面的大部分仍然保持自由以用于去除分离单元21、22。

辊子46、47的轴分别以其外侧的、越过保持件51突出的区域各支承一齿轮53或54。齿轮53、54彼此啮合。此外，图4中右侧的辊子47的轴还支承有与齿轮54隔开一段距离且位于更外侧的传动小齿轮55。在图4中不能看到齿轮54本身，因为其被传动小齿轮55遮住。

循环链56(参见图2)被沿着整个驱动装置52引导，且该循环链的上部的回行段与分离装置14内部的所有分离单元21、22的传动小齿轮55啮合。此外，循环链56在驱动装置52的两个相对置的端部上分别通过一转向齿轮57来引导，其中从图2中在驱动装置52的左侧端部上可看到的那个转向齿轮自由转动，而从图2中在驱动装置52的右侧端部上可看到的另一个转向齿轮被在图2中遮住该转向齿轮的电机58驱动。

此外，用于输送分离流体的输送装置80为每个分离电极25和配属于该分离电极25的辊子46、47的(辊子)对设有两个剥料板59、60。该剥料板59、60以可拆松的方式由两个磁体61、62保持，所述磁体借助于本身没有附图标记的板条固定在型材36a、36b上。剥料板59、60以其较大的下部区域向下彼此会聚，并以其下部边缘抵靠在分离电极25的相对的分离面上。剥料板59、60的上部的边缘区域如此向内弯曲，使得上部边缘滑动地抵靠在辊子46、47中的一个的辊周面上。剥料板59、60由弹簧钢制成，因此，不仅下部边缘以一定的预应力抵靠在分离电极25上，而且上部边缘也以一定的预应力抵靠在辊子46、47的辊周面上。

分别也将一类似的输送装置80配设给壳体19的侧壁的用作分离面的内侧面，然而该输送装置仅具有一个辊子且仅具有一个剥料板。这些剥料板之一可以在图2中的右上部看到并在那里以附图标记64表示。

上面描述的涂装设备1且尤其是其用于空气清洁的设备区域6如下所述地工作：

当在涂装室2中进行汽车车身的涂装时，所产生的过喷被从上向下流过涂装室2的空气流吸收并带走。空气流从栅格4流出并通过这种方式到达分离空间9。在那里，空气流碰到导向板10、11上或者碰到在11a上均匀流动的分离流体。在这里分离流体已经吸收了过喷颗粒的一大部分。分离流体沿着导向板11、10向下流动并在过渡空间12的下部区域中的池槽61中聚集。

仍夹带着过喷颗粒的空气也被漏斗形地输送入过渡空间12中，在那里首先转过90°，然后从过渡空间12出来通过再次偏转90°从下方输入分离装置14的壳体19的下部进气口15中。这样，分离空间9和过渡空间12形成位于涂装室2的排气口3与分离装置14的进气口15之间的气路。

之前已经使分离装置14做好运行准备。这一方面意味着在对应电极装置26上接上了需要的高电压。另一方面意味着，用分离流体填充各个不同的输送装置80的槽45到这样的程度，即各个辊子46、47的下部辊周面区域浸没在分离流体中。在这种情况下要注意使槽45中分离流体的液位高度保持长久不变。

通过开动电机58使输送装置80开始工作。循环链56驱动所述多个输送装置80的各个不同的小齿轮55，由此首先使与该小齿轮位于同一轴上的齿轮54转动并通过该齿轮54使另一辊子46的与之啮合的齿轮53处于转动中。属于同一分离单元21或22的两个辊子46、47通过这种方式反向转动。在此，辊子46、47的表面携带分离流体，直至分离流体被剥料板59、60的上部边缘从辊子表面剥掉。

现在，分离流体的连贯的层在剥料板59的外表面上向下流，并通过这种方式到达分离电极25或40的相对的分离面上。从现在起，分离流体作为均匀的层向下流到分离电极25或40上，然后从分离电极25或40的下部边缘滴落至过渡空间12的池槽61中。

分离流体被连续或间歇地从池槽61中引出，并通过合适的方法--例如通过过滤--与过喷颗粒分开。然后可以把分离流体引导回涂装设备1中以供再次使用。

如上面已经提到的，夹带有过喷颗粒的空气进入分离装置14的壳体19中。空气以及尤其被空气携带的过喷颗粒在各个不同的对应电极装置26的电晕线的区域中被电离，且在对应电极装置26的场电极29的区域中被吸向所属的处于接地电位的分离电极25或40。在这种情况下，过喷颗粒被从上方流过分离面的分离流体吸收。

空气和分离流体通过这种方式逆向流动。这样的结果是，在分离电极25、40的下部区域--即具有过喷颗粒的空气的脏污程度最大的地方--中，也流动着最多地夹带有被分离的过喷颗粒的分离流体。空气向上运动的距离越大，则空气越纯净。相应地，流过分离电极25、40的分离流体也更干净，因此向上离开分离装置14的空气已达到最大程度的清洁性。于是空气可以毫无问题地通过空气通道17和收集排出管道18被输送至所述再调节装置处，并从那里再次被输送至涂装室2。

与所描述的以及在附图中示出的实施例不同，分离电极也可以以其下部边缘浸没在分离流体的池槽中，从而使夹带有过喷颗粒的分离流体不从所述下部边缘滴落而是直接流入池槽中。

Claims (10)

1.一种用于给物品涂装的设备，所述设备具有：

a)涂装室，在所述涂装室中所述物品能被施加涂层材料，一吸收并带走所述涂层材料的过喷颗粒的空气流能被引导通过所述涂装室；

b)静电工作的分离装置，所述分离装置的壳体具有用于夹带有过喷颗粒的空气的进气口和用于经清洁的空气的排气口，其中在所述壳体中布置有至少一个具有一分离面的、板形的分离电极和至少一个对应电极装置，所述分离电极在工作状态中竖直定向；

c)高压源，所述高压源的各极能与所述分离电极或所述对应电极装置相连接；

d)从所述涂装室的底部通至所述分离装置的所述进气口的、用于所述夹带有过喷颗粒的空气的气路；

其特征在于，

e)这样使所述进气口(15)布置在所述分离装置(14)的底面上而所述排气口(16)布置在所述分离装置的顶面上，使得空气从下向上流过所述分离装置(14)，

f)所述气路(9、12)部分地由至少两个导向板(10、11)界定，所述导向板沿空气的流动方向呈漏斗形地渐缩，其中，分离流体能在所述导向板(10、11)上流过，以及

g)所述导向板(10、11)下方的空气被输送入过渡空间(12)中，在那里两次转过90°，使得它从下方输入分离装置(14)的所述进气口(15)中，

h)多个分离电极(25、40)和对应的对应电极装置(26)并排布置在所述分离装置(14)中，其中所述分离电极(25)中的至少一部分分别与至少一个对应电极装置(26)组成一个分离单元(21)，该分离单元能够整体从所述分离装置(14)中取出。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个对应电极装置(26)具有主要用于电离的电晕区域(26a)和主要用于分离的电场区域(26b)，其中所述电晕区域(26a)布置在所述电场区域(26b)的下方。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在没有相应的对应电极装置(26)的情况下，至少一个分离电极(40)设计为分离单元(22)，该分离单元能够整体从所述分离装置(14)中取出。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述分离单元(21、22)能够在所述分离装置(14)的所述壳体(19)中的轨道上移动。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，每个分离电极(25、40)配设有一输送装置(80)，分离流体借助于所述输送装置能这样被输送至所述分离电极(25、40)的每个分离面的上部区域，使得所述分离流体在所述分离电极(25、40)的每个分离面上呈面状地流下。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，

a)所述输送装置(80)具有槽(45)，所述槽布置在所述分离电极(25、40)的上方且能用分离流体填充至一定的液位水平；

b)设有至少一个被驱动的辊子(46、47)，所述辊子(46、47)的辊周面的一个区域浸没在所述分离流体中，该辊子在转动时携带分离流体；

c)设有引导装置(59、60)，所述引导装置(59、60)把所述分离流体从所述辊子(46、47)的所述辊周面引导至所述分离电极(25、40)的所述分离面。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述引导装置包括至少一个剥料板(59、60)，所述剥料板的上部边缘弹性地抵靠在所述辊子(46、47)的所述辊周面上，所述剥料板的下部边缘弹性地抵靠在所述分离电极(25、40)的所述分离面上。

8.根据权利要求6或7所述的设备，其特征在于，所有输送装置(80)的所有辊子(46、47)都能通过一共同的驱动装置(58)来驱动。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备用于给物品涂漆。

10.根据权利要求1或9所述的设备，其特征在于，所述物品是汽车车身。