CN103702770A

CN103702770A - 用于分离过喷物的方法

Info

Publication number: CN103702770A
Application number: CN201280036529.8A
Authority: CN
Inventors: M·施立普
Original assignee: Eisenmann SE
Current assignee: Eisenmann SE
Priority date: 2011-09-17
Filing date: 2012-09-05
Publication date: 2014-04-02
Also published as: US20140338533A1; DE102011113708B4; WO2013037461A1; BR112014006384A2; EP2755773A1; BR112014006384A8; DE102011113708A1; RU2014103966A

Abstract

在用于分离在物品涂装时产生的过喷物的方法中，所述过喷物被气流接收并且被运送至所述分离装置（16）的使分离液体（58）在其上流过的分离面（26）。在此，所述过喷物的大部分被转移到所述分离液体（58）中、被分离液体带走并且通过分离从分离液体（58）中被去除。借助于输送装置（32）将分离液体（58）供应至所述分离面（26），该输送装置设置成使得所述分离液体（58）的总输出质量流量（GM）至少与所述分离液体（58）的粘度（η）有关。此外，以预先给定的供给质量流量（ZM）将分离液体（58）供应给所述输送装置（32），其中，所述输送装置（32）的供给质量流量（ZM）等于总质量流量（GM），并且在所述分离装置（32）运行期间计算所述分离液体（58）的粘度（η）。

Description

用于分离过喷物的方法

本发明涉及一种用于借助于分离装置分离在物品涂装时产生的过喷物的方法，其中

a）所述过喷物被气流接收并且被运送给所述分离装置的使分离液体在其上流过的分离面，其中，所述过喷物的至少固体物质的大部分被转移到所述分离液体中、被分离液体带走并且通过分离从所述分离液体中被去除;

b）借助于输送装置将分离液体供应至所述分离面，所述输送装置以总输出质量流量输送分离液体并且构造成使得所述分离液体的总输出质量流量至少与所述分离液体的粘度有关;

其中，

c）以预先给定的供给质量流量将分离液体供应至所述输送装置。

在人工地或者自动地将漆施加到物品上时，漆流的一部分未被施加到物品上，这部分通常包含固体和溶剂和/或粘合剂。这部分流在本领域中被称为“过喷物”。过喷物被喷射室中的气流捕获并被供应给分离装置。

在特别是具有较大的漆消耗的设备中，例如在用于给车身进行涂装的设备中，优选使用湿式分离系统，其中使用开头提及的类型的方法。

为了能够将被分离液体接收的漆颗粒不存在问题地从分离面引走，分离液体必须满足特定的条件。这些条件例如包括漆颗粒的粘附效应必须被消除，由此，如果漆颗粒经分离液体与分离面产生接触，则它们不粘附在分离面上。

开头所述类型的方法例如从DE10 2008 046 409B4或者DE10 2008046 414A1已知，其中，使用相对于过喷物颗粒而言具有去粘效果的基于水或油的分离液体。分离液体通过供给管道被输送到池中并且借助于伸入分离液体中的旋转滚子从该池被输出。

应确保分离面被尽可能均匀地以及无塌断或滴淌地湿润，并且特别期望的是，分离液体能够在分离面上基本上层状地流下，即，在分离面上形成均匀地向下移动的薄膜。

后一特性与分离液体的粘度非常相关，因此应在分离装置运行时对其进行监控。这例如在DE10 2008 046 409B4中通过传统的粘度计实现，其中，在向输送装置供给分离液体时，借助于粘度计确定分离液体的粘度。

在实际中，分离液体在回路中被引导并且在过喷物颗粒在分离装置的分离面上被接收之后被再生。然而，即使在再生之后分离液体中也还分布有漆残留物。这可导致影响粘度计的传感器并且使粘度测量产生错误的测量结果。

替代地，可以从在回路中被引导的分离液体中取样并且对其进行测量。然而，在这种情况下，仪器以及人力耗费相当大。

因此，本发明的目的是进一步开发一种开头提及的类型的方法，使得能够在分离装置运行时可靠地确定分离液体的粘度，而不存在上述困难。

该目的在开头提及的类型的方法中如下地实现，即，

d）使所述分离装置以如下方式运行，即，使得所述输送装置的供给质量流量等于所述输送装置的总输出质量流量，并且在所述分离装置运行期间计算所述分离液体的粘度。

根据本发明，已知如果被输出的分离液体的量与分离液体的粘度有关，则能够计算分离液体的粘度，例如根据现有技术的滚子原理即为这种情况。下面将对此进行更详细的描述。

因此，有利的是，分离液体向分离面的输出借助于至少一个伸入到分离液体中的滚子进行，并且输出质量流量AM=cv_wη，其中，c为比例因子，v_w为滚子的周向速度/线速度，η为分离液体的粘度。

能够有利的是，所述输送装置以第一方式以至少与所述分离液体的粘度有关的输出质量流量将所述分离液体供应给所述分离面，以及所述输送装置以至少一第二方式以辅助质量流量输送分离液体，并且在分离装置运行时使用测量装置测量所述辅助质量流量。在上述滚子原理的情况下，经由滚子的输出例如代表分离液体向分离面的供应。以第二方式的输送则可例如通过溢流提供，从而使池中的分离液体的水平基本上保持不变。

以下参照附图进一步阐明本发明的实施例。在附图中:

图1示出带有过喷物分离装置的表面处理设备的涂装室的正视图;

图2示出图1的分离装置的两个分离单元以及三个电极装置的立体图;

图3示出分离单元的输送装置的沿着图4中的剖切线III-III的剖面图，其中借助于该输送装置能够将分离液体供应给分离单元的分离面;

图4示出输送装置的局部透视的、沿着图3中具有折角的剖切线IV-IV的剖面图;

图5示意性地示出用于确定每单位时间由于溢流而失去的分离液体的量的装置的第一实施例;

图6示意性地示出用于确定每单位时间由于溢流而失去的分离液体的量的装置的第二实施例。

首先参看图1。在图1中，用2总体上示出表面处理设备的涂装室，车身4在在布置在涂装室2上游的、未示出的预处理站中例如被清洁或者去油之后在该涂装室中被涂装。

涂装室2包括布置在上部的涂装隧道6，涂装隧道6由竖直的侧壁8和水平的室顶10限界，然而在端侧上向下地敞开，以使得载有过喷物的室废气能够向下流动。室顶10以传统的方式构造为具有过滤顶的空气供应腔室（未示出）的下边界。

待涂装的车身4能够借助于在这里不详述的输送系统12被从涂装隧道6的输入侧运送到其输出侧。在涂装隧道6的内部存在未示出的施用装置，借助于所述施用装置能够以已知的方式为车身4施加漆。

在涂装隧道6下部开口下方存在向上朝涂装隧道6敞开的分离腔室14，涂装过程中所产生的漆过喷物在该分离腔室中被分离。

在分离腔室14中布置有分离装置16，该分离装置具有多个沿分离腔室14的纵向前后布置的分离单元18，下面将更详细地描述所述分离单元。

离开涂装隧道6并载有过喷物的室气体被经过导气板20引向分离装置16并且从上向下流经分离装置16，由此去除室气体中夹带的过喷物颗粒。之后，已清洁的室气体被引向由导气板构成的、布置在分离装置16下方的排流区域22中，并且能够可选地在一定程度的处理之后作为新鲜空气再次被供给至涂装隧道6。所述处理尤其是空气温度和湿度的调节，并且可选地去除仍存在于空气中的溶液。

在图2中示出分离装置16的两个相邻的分离单元18。如可从图中看到的，分离单元18包括两个相互间隔开的、平行的矩形侧板24。侧板24的各外部面构成分离面26，在分离装置16运行时，分离液体在所述分离面上从上向下流动，该分离液体适用于接收在涂装过程所产生的漆过喷物中的固体颗粒。

侧板24在其上部的、相对置的端面边缘上通过弯曲区段28相互连接，弯曲区段28的净的外轮廓的截面对应于半圆并且构成分离单元18的顶侧。

在分离单元18的弯曲区段28的顶点处，该弯曲区段构造成在两个端侧都敞开的支承槽30，在该支承槽中布置有输送装置32，能够借助于该输送装置将分离液体供应至分离面26，并且为了清晰起见，仅在图3和4中示出其实施例。对此以下还将进一步详述。

侧板24在其下部边缘上分别带有与分离单元18的侧板24平行地延伸并且沿朝向分离单元18的端侧36的方向向下倾斜的排出槽34。

如在图1中可见，在排出槽34的在该图中位于较低的端部处存在收集槽38，分离液体流到该收集槽中并且该收集槽沿涂装室2的纵向延伸。通过该收集槽38，载有过喷物颗粒的分离液体从涂装室2中流出并且能够清洁和再处理/修复，其中从分离液体去除过喷物颗粒。这样再生的分离液体之后在一循环中又被供应给分离装置16。

在分离装置16中，两个相邻的分离单元18被布置成彼此之间保持一定距离。在两个相邻的分离单元18之间以及在分离装置16中的两个最外部的分离单元18的露出的侧板24处分别延伸有电极装置40，所述电极装置之中的每一个与一高压电源41连接。在一变型方案中，电极装置40也能够由单一的高压电源供电。分离单元18处于地电势。

在在涂装隧道6中涂装车身时，涂装隧道中的室气体被加载有漆过喷物颗粒。这些漆过喷物颗粒可仍为液态的（湿的）和/或粘性的或者也可为或多或少固态的。载有漆过喷物的室废气经涂装隧道6的下部开口12流入分离腔室14中。

在分离腔室14中，气体通过导气板20沿朝向分离装置16的方向偏转，并且沿朝向排流区域22的方向在相邻的分离单元18之间流过。

电极装置40构造为以已知的方式产生电晕放电，通过该电晕放电，流过的室废气中的过喷物颗粒被有效地离子化。

被离子化的过喷物颗粒然后经过两个相邻的分离单元18的处于地电势的侧板24以及在其间延伸的电极装置40。由于在该处形成的电场，被离子化的过喷物颗粒在分离单元18的侧板24的分离面26处被分离并且在该分离面26处被沿着其流动的分离液体接收。

在图3和4中详细地示出输送装置32的实施例。

在支承槽30的每个端侧上安装有支承单元42。支承单元42支承两个滚子44、46，所述滚子沿着支承槽30的纵向相互平行地延伸，同时在水平的平面中保持一定距离。

滚子44、46能够通过这里未示出的驱动机构以如下方式被驱动，即，滚子44、46以不同的旋转方向旋转。这在图3中通过相应的箭头示出。

滚子44、46以处于由其旋转轴线48限定的平面下方的区域伸入到可填充有分离液体的池50中，从而使滚子44、46的该区域浸入到分离液体中。池50通过未示出的连接件固定在支承槽30中。在池50的两侧上均布置有用作分离液体的排流面的弹性板52。弹性板52以对应的上部外边缘止靠在滚子44、46的外壳面上，并且以对应的相对置的下部外边缘止靠在分离单元18的弯曲区段28上。由此，在滚子44、46旋转时，分离液体在弹性板52处被剥离并且在该弹性板上作为连续层向分离单元18的弯曲区段28的两侧流动并且从弯曲区段处作为连续层流到其分离面26。

池50借助于设有节流阀54的供给管道56从下部被供以来自仅在图3中示出的储器57的分离液体，并且滚子46浸入到分离液体中。这在图3和4中可见，其中分离液体以58示出并且池50中的液位以60示出。在图4中，以透视图示出池50，并且滚子44的伸入到池50中的部分以虚线示出。

在分离单元18的一端侧处，池50具有溢流槽62，当分离液体58的液位60达到特定高度时，分离液体58通过该溢流槽从池50流出。为了使分离液体58在池50内的液位60总是那样高，滚子44、46总是浸入到分离液体58中，将对应于通过滚子44、46和溢流槽62从池50中输出的分离液体58的量的分离液体连续地供应给池50。被供应到池50的分离液体的量借助于本身已知的并布置在供给管道56中的流量计64确定。

由此，输送装置32以第一种方式、即通过滚子44、46以及以第二种方式、即通过溢流槽62输送分离液体58。由此，分离液体58每单位时间从池50流出的总量为经由滚子44、46的输出量和通过溢流槽62流出的分离液体58的和。

这里采用以kg s^-1为单位的质量流量作为供给量。由此，输送装置32通过滚子以输出质量流量AM输送分离液体58，并且通过溢流槽62以辅助质量流量NM输送分离液体58。输出质量流量AM和辅助质量流量NM的和为总输出质量流量GM。

通过检测分离液体58每单位时间的溢流量、即分离液体的辅助质量流量NM，可以在已知作为供给质量流量ZM的每单位时间供给量的情况下，确定通过滚子44、46的输出量以及通过其确定分离液体58的粘度，这将在下面进一步详细阐明。为此，溢流槽62将分离液体58引导致测量装置66。

图5示出作为测量装置66的第一实施例的流量测量装置68。该流量测量装置包括虹吸式管70，在该管中布置有带有叶轮74的测量室72，分离液体58流经该测量室。分离液体58从分离单元18的两个排出槽32例如通过这里未示出的、位于上输入端76处的漏斗被供应给管70，流经管70并且经由输出端78离开该管，从输出端78被引导到分离装置16的收集槽38中。经过管70的流量以及因而来自所涉及的分离单元18的输送装置32的池50的分离液体58的每单位时间的溢流量与叶轮74的转速成比例；该转速由在图5中仅示意性地示出的转速传感器80检测。

图6示出作为测量装置66的第二实施例的间隔测量装置82。其中，分离液体58从池50经由溢流槽62流入中间容器84中，中间容器84为此具有上部入口86。中间容器的底部88漏斗式地朝出口90渐缩，出口90能够通过转换阀92被按需打开或关闭。

此外，间隔测量装置82包括与阀控制装置96通信的填充水平传感器94。只要中间容器84中的分离液体58的填充水平达到预先给定的最高水平，填充水平传感器94就将相应的输出信号传递到阀控制装置96，该阀控制装置然后打开阀92。分离液体58然后经由出口90从中间容器84流出并且被引导到分离装置16的收集槽38中。

当中间容器84中的分离液体58达到同样预先给定的最低水平时，来自填充水平传感器94的相应的输出信号使阀92关闭。中间容器84中的分离液体58的水平则又升高并且循环重新开始。

取代检测最低水平，阀92也能够仅被保持打开足够长的时间，从而确保中间容器84在阀92重新关闭时被完全排空。

在已知间隔测量装置82的测量容积的情况下，由阀92的关闭和打开之间的时间段得出来自所考虑的特定分离单元18的输送装置32的池50的分离液体58的每单位时间的溢流量。间隔测量装置82的测量容积在此为中间容器84中的最低水平与最高水平之间的容积。

由此，可既通过流量测量装置68又通过间隔测量装置82确定和检测输送装置32的每单位时间的溢流量以及溢流量随时间的改变。

通过上面提到的、供给管道56中的流量计64，能够确定和检测流入输送装置32的池50中的分离液体的供给量以及供给量随时间的改变。

在已知流入输送装置32的池50中的分离液体的供给量和已知从输送装置32的池50中溢出的分离液体的溢流量的情况下，则能够如下计算分离液体的粘度:

如上所述的，输送装置32的分离液体的总输出质量流量GM为通过滚子44、46的输出质量流量AM、即通过滚子44、46从池50中每单位时间输出的分离液体的量与呈经由溢流槽62从池50中每单位时间流出的分离液体的量的形式的辅助质量流量NM的和。

由此，以输出质量流量AM=dm_A/dt[kg s^-1]将分离液体供应至分离面26。

输出质量流量AM与滚子44、46的周向速度v_w[m s^-1]和与分离液体的粘度η[kg m^-1s^-1]成比例。在此，滚子44、46的周向速度为滚子表面经过弹性板52的速度。v_w=2πfr，其中，f为转速[s^-1]，r为滚子44、46的半径[m]。

由此，AM=cv_wη。此外，比例常数c[s^-1]在此取决于输送装置32的具体构型，例如取决于弹性板52的具体构型。

这意味着，在滚子44、46的周向速度v_w不变的情况下，例如，分离液体的粘度η越大，输出质量流量AM越大。与分离液体的粘度η较小的情况相比，在分离液体具有较大的粘度η的情况下，在滚子44、46转动时，更多量的分离液体粘附在滚子44、46上并且从滚子上被输送到弹性板52。换句话说，分离液体的输出质量流量AM在分离液体的粘度η改变时改变。

由于输出质量流量AM与分离液体的粘度有关，因此总输出质量流量GA也与分离液体的粘度η有关。由此，总地来说，输送装置32以总输出质量流量GM输送分离液体并且构造成使得分离液体的总输出质量流量GM至少与分离液体58的粘度η有关。

分离液体从输送装置32的池50中流出的辅助质量流量NM为NM=dm_NM/dt[kg s^-1]。

流入到输送装置32的池50中的分离液体的供给质量流量、即每单位时间从储器57流入池50中的分离液体的量相应地为ZM=dm_ZM/dt[kg s^-1]。

当满足条件

ZM=GM=AM+NM

时，池50中的分离液体58的水平60保持平衡。分离装置以如下方式运行，即，使得供给质量流量ZM等于总输出质量流量GM。然后能够计算在分离装置16运行期间分离液体的粘度，适用:

ZM-NM=AM=cv_wη

和

η=（ZM-NM）/（cv_w）。

分离液体的粘度反映了分离液体的两个重要的并且对于分离液体的平滑运行必要的特性:一方面，分离液体必须处于确保分离液体作为连续层在分离单元18的分离面26上流动并且在此不产生层的相互断开的粘度范围内。否则，会产生例如分离单元18的侧板24与分离装置16的电极装置40之间的不希望的电压迅速通过。尤其在防爆区域如涂装设备中必须避免出现这种情况。

分离液体的良好流动性能够在分离液体具有如下的粘度的情况下实现，该粘度在使用符合DIN EN ISO2431、德国标准EN ISO2431:1996（1996年，具有6mm直径的流出开口）的流量杯的情况下给出测量结果为介于2秒和100秒之间、优选介于5秒和20秒之间并且特别优选为10.5秒。

此外，分离液体的粘度给出载有过喷物的分离液体的上述再生是否成功的信息。分离液体的粘度在其中分布有过喷物颗粒时改变。

供给质量流量ZM在分离装置16运行时被调节并且借助于流量计64进行监控，从而已知供给质量流量ZM。辅助质量流量NM在分离装置18运行期间借助于测量装置66被确定和监控并且由此也已知。

由这些值则能够计算并由此监控在分离装置16运行期间分离液体的粘度η。分离液体的反映在其粘度改变方面的不希望的改变能够由此通过如下方式被直接抵消，即，对储器57中的分离液体进行相应地处理，以恢复其初始组成。

在一种变型方案中，还可以省去溢流槽62和分离液体的辅助质量流量NM的确定。在这种情况下，仅通过滚子44、46从池50输出分离液体。池50中的平衡水平60例如可以通过如下方式被保持，即，借助于填充水平传感器监控池50中的分离液体的水平，并且当水平60达到下阈水平或上阈水平时，相应地升高或者限制分离液体经过供给管道56的质量流量。

在这种情况下，输送装置的总输出质量流量GM等于滚子输出质量流量AM并且从上述计算中略去辅助质量流量NM，由此从

ZM=GM=AM=cv_wη

得出分离液体的粘度为

η=ZM/（cv_w）。

Claims

1.用于借助于分离装置（32）分离在物品涂装时产生的过喷物的方法，其中

a）所述过喷物被气流接收并且被运送至所述分离装置（32）的使分离液体（58）在其上流过的分离面（26），由此，所述过喷物的至少固体物质的大部分被转移到分离液体（58）中、被分离液体带走并且通过分离从分离液体（58）中被去除;

b）借助于输送装置（32）将分离液体（58）供应至所述分离面（26），所述输送装置（32）以总输出质量流量（GM）输送分离液体（58）并且构造成使得分离液体的总输出质量流量（GM）至少与分离液体（58）的粘度（η）有关;

其中，

c）以预先给定的供给质量流量（ZM）将分离液体（58）供应至所述输送装置（32），

其特征在于，

d）使所述分离装置（32）以如下方式运行，即，使得所述输送装置（32）的供给质量流量（ZM）等于总质量流量（GM），并且在所述分离装置（32）运行期间计算所述分离液体（58）的粘度（η）。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分离液体（58）向分离面（26）的输出借助于至少一个伸入到分离液体中的滚子（44，46）进行，并且输出质量流量AM=cv_wη，其中，c为比例因子，v_w为滚子的周向速度，η为所述分离液体（58）的粘度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述输送装置（32）以第一方式以至少与所述分离液体（58）的粘度（η）有关的输出质量流量（AM）将分离液体（58）供应至所述分离面（26），以及所述输送装置（32）以至少一第二方式以辅助质量流量（NM）输送分离液体，并且在所述分离装置（16）运行时使用测量装置（66）测量所述辅助质量流量（NM）。