CN113165000B

CN113165000B - 用于雾化器的清洗介质的收集装置

Info

Publication number: CN113165000B
Application number: CN201980080408.5A
Authority: CN
Inventors: S·施利琴迈尔; T·布克
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2018-12-04
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2023-04-18
Anticipated expiration: 2039-12-02
Also published as: KR20210097776A; CN113165000A; CA3121614A1; US20220047979A1; DE102018130809A1; ES2961757T3; EP3890894B1; EP3890894A1; WO2020114956A1; HUE063893T2; PL3890894T3; MX2021006245A

Abstract

本发明涉及一种用于收集流体介质(例如清洗剂、涂料残留物)的收集装置，所述流体介质是在喷涂场中清洗雾化器(例如旋转雾化器)时产生的。根据本发明的收集装置包括收集容器(1)，所述收集容器在收集容器(1)的顶部处具有插入开口，所述插入开口用于将雾化器插入所述收集容器(1)中。此外，根据本发明的收集装置包括侧向容器壁，所述侧向容器壁在外部限定所述收集容器(1)，并且基本上不能透过涂料，以防止涂料从所述收集容器(1)逸出。本发明设置为：所述收集容器(1)的侧向容器壁至少部分是能够透过空气的，使得潮湿的空气可以从所述收集容器(1)的内部逸出到外部。

Description

用于雾化器的清洗介质的收集装置

技术领域

本发明涉及一种用于收集流体介质(例如清洗剂、涂料残留物)的收集装置，所述流体介质在喷涂场中清洁(例如短清洗、变色清洗)雾化器(例如旋转式雾化器)的期间积聚。此外，本发明包括相应的操作方法。

背景技术

在用于机动车辆的车身部件的喷涂的现代喷涂场中，旋转式雾化器通常用于喷涂，其喷出待施加的涂料的喷雾。在换色期间和操作中断期间、例如在晚上或周末，这些旋转式雾化器必须内部清洗并外部清洁，以避免涂料沉积和残留涂料污染。旋转雾化器的内部通道通常用清洗剂清洗，以去除残留在旋转雾化器中的涂料。过去，旋转雾化器的这些清洗过程进入喷涂房下的所谓湿式洗涤。然而，由于引入了干式清洗，这不再可行，因此为此目的使用了单独的收集装置(例如料斗)。在一些情况下，例如在EP 1 367 302 A2中描述的用于雾化器的外部清洁的装置被用于收集清洗过程的介质。对于清洁或清洗过程，待清洁的旋转雾化器通过喷涂机器人被引入清洁装置中，然后在清洁装置中进行清洁。

然而这项众所周知的技术、例如利用料斗用于收集清洗介质具有各种缺点。如果将双组分材料(2K材料)从雾化器冲洗到料斗中，则必须防止其在料斗中变硬。为此，必须为料斗提供溶剂(污垢稀释剂)，这在能源方面很昂贵。另外，溶剂和涂料的残留物的后续处理也会产生高的成本。为了保持较低的能耗，对来自涂料混合室的溶剂进行计时，以使料斗保持畅通，这需要与机器人控制器进行复杂的通信。此外，存在料斗堵塞的风险、例如被过多的凡士林、布、碎布、废料等堵塞。最后，涂料房中众所周知的清洁装置会导致挥发性有机化合物(VOC)的排放。

如果在用于清洁雾化器的外表面的清洁装置中进行清洗过程，则在清洗双组分材料时，带有开口的活动部件或部件(例如喷嘴)存在堵塞的风险，使得装置的清洁功能不能再使用。

对于现有技术，还参考了US 2012/0042912 A1。

最后，EP 1 346 777 A1公开了一种测量装置，其根据权利要求1的前序部分设计，并且还允许清洁雾化器。在收集容器的底侧布置有出口，该出口在清洁过程期间被挡板关闭，并且在清洁过程之后被打开，使得涂料残留物可以逸出到出口中。这样的缺点是必须冲洗出口管。

发明内容

因此，本发明基于以下任务：为清洗出的涂覆材料(主要是2K)创建相应改进的收集装置和相应的操作方法。

该任务通过根据主权利要求的收集装置和相应的操作方法来解决。

本发明基于技术上的物理知识，即在现有的清洁装置和收集装置的情况下，在清洗过程期间在收集装置内部产生潮湿的湍流空气，该湍流空气以湿气形式沉积在雾化器壳体上。然而，雾化器壳体上的这种湿气会导致喷涂期间雾化器外壳的污染增加。另外，雾化器外壳上的湿气会导致对涂层材料的静电充电造成干扰的高压。最后，雾化器外壳上的湿气还会导致喷涂表面上出现缺陷图案。因此，本发明还旨在防止收集装置中的这种潮湿的湍流空气。

首先，根据上述已知的收集装置(例如，料斗)，根据本发明的收集装置具有大体上封闭的收集容器，所述收集容器优选地在其上侧具有插入开口，喷雾器可以通过所述插入开口插入收集容器中进行清洗过程。收集容器的侧向容器壁在外部限制收集容器，并且基本上不透过涂料，以防止在清洗过程期间涂料从收集容器逸出。

根据本发明的收集装置与上述已知的收集装置(例如具有料斗)的不同之处在于，收集容器的侧向容器壁至少部分地可渗透空气，使得潮湿的空气可以从收集容器的内部逸出到外部。这有利地防止了在清洗过程期间湿气沉积在待清洁的雾化器的外壳上，因为这种湿气与上述问题有关。

在本发明的一个优选实施例中，容器壁的透气性是通过容器壁中的多个空气出口实现的，从而来自收集容器内部的潮湿空气可以通过空气出口逸出到外部。

例如，空气出口的数量可以大于10、20或50，以实现足够的透气性。

优选地，空气出口的总横截面至少为容器壁的总壁面积的5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％或70％，以实现容器壁的足够的透气性。

收集容器的一大优点是它没有介质供应管线，这意味着无需软件控制，无需额外的阀或管即可进行改造。

在本发明的优选实施例中，各个空气出口的横截面是不均匀的，即，各个空气出口具有不同的横截面。优选地，空气出口的横截面在邻近收集容器的插入开口(即在顶部)最大，然后沿插入方向(即向下)一步或多步地减小以在中央区域达到最小。然后空气出口的横截面朝着收集容器的底部优选地单步地再次增加。空气出口因此可以具有例如四个不同的横截面。在此应当提出，各个空气出口的横截面优选地仅沿插入方向变化，而各个空气出口的横截面在收集容器的周向上优选地是均匀的。

还应该提到的是，空气出口形成一定的流动阻力，从而降低了通过空气出口流出的空气的出口速度。如果容器壁具有平坦的涂料过滤器，则该优点特别有利，所述涂料过滤器将涂料保留在涂料过滤器中，从而防止涂料从收集容器逸出到外部。因此，通过空气出口从收集容器流出的空气的出口速度优选地小于5m/s、4m/s、3m/s、2m/s或甚至小于1m/s。在本发明的优选实施例中，流出的空气的出口速度在0.05m/s至2m/s的范围内，已证明基本为0.5m/s的值是有利的。

上文已经简要地提到过，尽管容器壁具有透气性，但是容器壁通常具有平坦的涂料过滤器，以防止涂料从收集容器的内部逸出到外部。优选地，所述涂料过滤器位于容器壁的内侧，然而，所述涂料过滤器也可以位于容器壁的外侧。

在本发明的优选实施例中，涂料过滤器是覆盖容器壁的过滤垫，这种过滤垫本身是现有技术中已知的，因此不需要详细描述。

然而，应该提到的是，涂料过滤器(例如过滤垫)应完全覆盖空气出口，以避免令人烦扰的涂料泄漏。

还应该提到的是，涂料过滤器(例如过滤垫)优选地是可更换的。这是有意义的，因为在操作期间涂料过滤器被收集的涂料越来越多地堵塞，因此应在完全堵塞之前及时更换涂料过滤器(例如过滤垫)。

还应该提到的是，涂料过滤器能以一定量吸收容量来吸收涂料，即，涂料过滤器可以吸收一定量的涂料，直到涂料过滤器被堵塞为止。优选地，涂料过滤器的这种定量吸收容量比清洗过程期间产生的涂料量大得多，尤其是其2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、20倍或50到1000以上倍。这是有益的，使得不必经常更换涂料过滤器。

还应该提到的是，涂料过滤器(例如过滤垫)优选地在整个侧面和下部容器壁上延伸。

根据本发明，收集容器具有出口，所述出口优选地位于收集容器的底部，并用于排出涂料残留物和/或清洗剂。

由于大部分涂料都收集在涂料过滤器(例如过滤垫)中，因此只有被非常强地稀释的涂料才能通过出口进入回流系统。这样的优点在于，不必对再循环进行冲洗，因为涂料被稀释到不粘附在管道中的程度。这节省了用于供应和制备稀释剂的大量的能源和材料。

还应该提到的是，通常的旋转雾化器通常在旋转钟形板与成形空气环之间的区域中具有负压区域。在清洗过程期间，所述负压区域可导致潮湿的空气从收集容器中抽出并附到雾化器表面上，这是不希望的。因此，优选地将待冲洗的雾化器引入到收集容器中这种程度：使在清洁过程期间雾化器的负压区域在收集容器内。这防止了钟形板与成形空气环之间的负压区域引起潮湿的空气从收集容器中逸出。因此，收集容器应优选地具有足够的浸入深度，以允许雾化器在之中被清洗。

由于上述旋转钟形板与旋转雾化器的成形空气环之间的负压区域，在冲洗过程期间环境空气也应可能流入收集容器。因此，收集容器的入口优选地比雾化器壳体(“管”)的前端的外径大得多，从而环境空气可以通过保持在它们之间的环形间隙流入收集容器中。因此，收集容器的入口的内径优选大于雾化器壳体的前部外径的150％、200％、250％或300％。

还应该提到的是，收集容器应具有足够大的内部容积。在冲洗过程期间会产生一定量的空气，例如因为空气会从雾化器的成形空气喷嘴中释放出来。因此，收集容器的内部容积应至少是清洁过程期间产生的清洁空气量的三分之一和/或最多两倍。在本发明的优选实施例中，收集容器的内部容积基本上是单次冲洗操作期间产生的空气量的三分之二。在具有不同参数的可能不同的清洗过程情况下，优选针对最大空气量的冲洗过程进行此调整。

还应该提到的是，根据本发明的收集容器的直径和高度优选地基本相同。

在操作期间，收集容器通常在其顶部处被盖封闭，插入开口位于所述盖中。从外部观察，所述盖可以是平坦的、凹入的或凸出的，其设计为防止VOC从收集容器逸出。

然而，本发明不仅要求保护上述收集装置。而且，本发明还要求保护相应的操作方法。根据对根据本发明的收集装置的以上描述，根据本发明的操作方法的细节基本上已经是显见的，因此根据本发明的操作方法的完整的单独描述是不必要的。

然而，应该提到的是，在具有静电涂层充电装置的雾化器的操作期间有产生火花的风险。因此，仅在关断静电涂层剂充电装置时，即在雾化器断电时，才可以将待冲洗的具有静电涂层剂充电装置的雾化器引入收集容器中。这里应该提到的是，雾化器通常是通过喷涂机器人引入收集容器的，喷涂机器人通过机器人控制器来控制。现在，本发明优选地设置成：在接通涂层剂充电装置时机器人控制器在收集容器周围限定限制区域，使得在接通涂层剂充电装置时不能将雾化器引入到收集容器中，以避免产生火花。

本发明对于施加双组分涂料的雾化器(例如旋转雾化器)的冲洗介质的收集是特别有利的。然而，本发明也适合于收集施加单组分涂料的雾化器的冲洗介质。

附图说明

本发明的进一步的有利的改进方案在从属权利要求中示出，或者在下文借助于图示连同本发明的优选实施例的描述一起进一步说明。附图包括：

图1是根据本发明的收集装置从倾斜位置观看的立体图；

图2是图1中的收集装置从下方倾斜角度观看的立体图；以及

图3是图1和图2的掉落捕获装置的立体截面图。

具体实施方式

在下文中，描述了根据本发明的收集装置的优选实施例，如图1至图3所示。

根据本发明的收集装置用于收集旋转式雾化器的清洗介质，所述旋转式雾化器用于对机动车辆的车身部件进行喷涂的喷涂场中。因此，根据本发明的收集装置优选地布置在喷涂房内、例如在喷涂房的地板上，优选地在地板平面上。

收集装置首先具有圆柱形的罐状收集容器1。收集容器1外侧由容器壁2限制，所述容器壁是涂料和空气不可透过的并且通常由钢制成。然而，在收集容器1的容器壁2中，有许多空气出口3-6，以允许潮湿的空气从收集容器1的内部逸出到外部，如下文详细描述的。

收集容器1在其上侧被盖7封闭，在盖7中有用于插入旋转雾化器的插入开口8。在该实施例中，如图3所示，当从外部观察时，盖7在插入开口8的周缘处是凹入的。可替代地，当从外部观察时，盖7也可以是凸出的或平坦的。

收集容器1在其底侧上具有出口9，所述出口连接至回流管线，以便能够将涂料和溶剂残留物排入回流管线中。

在容器壁2的内侧上，容器壁2覆盖有过滤垫10，所述过滤垫防止涂料从收集容器1的内部通过空气出口3-6逸出到外部。因此，过滤垫10收集了在操作期间产生的大部分涂料。这也是有利的，因为仅少量残留的涂料必须通过出口9移除，从而不必对再循环进行冲洗，在冲洗中因为涂料在再循环中被稀释而不会粘附在管道中。这样可以节省用于供应和准备涂料稀释剂的大量的能源和材料。

还应该提到的是，各个空气出口3-6的横截面不是均匀不变的。而是，各个空气出口3-6的横截面沿着在图3中由双向箭头示出的插入方向变化。例如，在收集容器1的顶部处的空气出口3具有最大的横截面。沿着插入方向随后的空气出口4的横截面仍然大约是其一半。此时，随后的空气出口5具有仅对应于空气出口4的横截面的大约四分之一的横截面。沿着插入方向，接着是空气出口6，其又具有较大的横截面，大约是空气出口5的横截面的两倍大。空气出口3-6的横截面从插入开口8开始沿插入方向减小，然后在空气出口5处达到最小，然后再次增大。出于流动力学的原因，已经证明了空气出口3-6的横截面的这种设计在操作期间是有利的。

还应该提到的是，过滤垫10在空气出口3-6的区域中完全覆盖容器壁，以防止涂料逸出。另外，过滤垫10优选地还覆盖收集容器1的底部，使得涂料仅在穿过滤垫10之后才可以进入出口9。

附图标记列表：

1 收集容器

2 收集容器的容器壁

3-6 容器壁中的空气出口

7 收集容器的盖

8 收集容器的盖中的插入开口

9 出口

10 过滤垫

Claims

1.一种用于收集在清洗喷涂设备中的雾化器时产生的流体介质、特别是清洗剂和涂料残留物的收集装置，所述收集装置包括：

a)收集容器(1)；

b)插入开口(8)，其特别是位于所述收集容器(1)的顶部，所述插入开口用于将雾化器插入所述收集容器(1)中；

c)侧向容器壁(2)，其在外部限界所述收集容器(1)，并且基本上不能透过涂料，以防止涂料从所述收集容器(1)逸出，所述收集容器(1)的侧向容器壁(2)至少部分地能够透气，以使潮湿的空气从收集容器(1)的内部逸出到外部；以及

d)出口(9)，其用于从所述收集容器(1)排出涂料和/或清洗剂，

其中，

e)涂料过滤器(10)也布置在通向所述出口(9)的流路中，使得涂料在流入所述出口(9)时必须穿过所述涂料过滤器(10)，其特征在于，所述收集容器(1)的侧向容器壁(2)具有多个空气出口(3-6)，其中，潮湿的空气能够通过所述空气出口(3-6)从所述收集容器(1)的内部逸出到外部。

2.根据权利要求1所述的收集装置，其特征在于，

a)所述空气出口(3-6)共同具有一定的总横截面；

b)容器壁(2)具有一定的壁面积；

c)所述空气出口(3-6)的总横截面至少为容器壁(2)的总壁面积的5％、10％或20％。

3.根据权利要求1或2所述的收集装置，其特征在于，

a)各个空气出口(3-6)的横截面沿插入方向变化、特别是从邻近于所述插入开口(8)的大横截面经由中央区域的最小横截面再到邻近于底部的较大的横截面；和/或

b)各个空气出口(3-6)的横截面在周向上是均匀的。

4.根据权利要求1或2所述的收集装置，其特征在于，

a)所述空气出口(3-6)形成一定的流阻，从而降低通过所述空气出口(3-6)流出的空气的出口速度；以及

b)通过所述空气出口(3-6)流出所述收集容器(1)的空气的出口速度小于5m/s、4m/s、3m/s、2m/s、1m/s、尤其是在0.05m/s至2m/s的范围内、特别是大致0.5m/s。

5.根据权利要求1或2所述的收集装置，其特征在于，容器壁(2)具有平坦的涂料过滤器(10)、特别是在容器壁(2)的内侧上，所述涂料过滤器(10)保留涂料从而防止涂料从所述收集容器(1)逸出到外部。

6.根据权利要求5所述的收集装置，其特征在于，

a)所述涂料过滤器(10)具有覆盖容器壁(2)的至少一个过滤垫(10)、特别是覆盖在容器壁(2)的内侧；和/或

b)所述涂料过滤器(10)完全覆盖所述空气出口(3-6)；和/或

c)所述涂料过滤器(10)是可更换的；和/或

d)所述涂料过滤器(10)能够以一定量的吸收容量吸收涂料，所述涂料过滤器(10)的定量吸收容量大于清洗过程期间产生的涂料量、特别是所述涂料量的2倍、3倍、4倍、5倍、10倍或20倍；和/或

e)所述涂料过滤器(10)在整个侧向和下部容器壁(2)之上延伸。

7.根据权利要求1或2所述的收集装置，其特征在于，

a)所述收集容器(1)具有一定的最大浸入深度，雾化器能够通过所述插入开口(8)最大达到所述最大浸入深度地引入收集容器(1)；

b)雾化器在钟形板与成形空气环之间具有负压区域；和

c)所述最大浸入深度使得雾化器的负压区域在清洗期间位于所述收集容器(1)内。

8.根据权利要求1或2所述的收集装置，其特征在于，

a)所述收集容器(1)的插入开口(8)具有一定的内径；

b)雾化器具有雾化器壳体，所述雾化器壳体具有一定的前侧外径；

c)所述收集容器(1)的插入开口(8)的内径大于所述雾化器壳体的前侧外径，从而环境空气能够从外部流入所述收集容器(1)并进入所述雾化器的负压区域；以及

d)所述收集容器(1)的插入开口(8)的内径大于所述雾化器壳体的前侧外径的150％、200％、250％或300％。

9.根据权利要求1或2所述的收集装置，其特征在于，

a)在清洗过程期间产生一定量的吹扫空气、特别是从雾化器的成形空气喷嘴和进入的环境空气产生所述吹扫空气；

b)所述收集容器(1)具有一定的内部容积；

c)所述收集容器(1)的内部容积至少是吹扫空气量的1/3和/或最多两倍、特别地大致是吹扫空气量的2/3；

d)所述收集容器(1)具有一定的直径和一定的高度，其中，直径优选地基本上等于高度。

10.根据权利要求1或2所述的收集装置，其特征在于，所述收集容器(1)在其顶部由盖(7)封闭，所述盖(7)从外部观察是平坦、凹入或凸出的形状。

11.一种用于收集在喷涂场中清洗雾化器时产生的流体介质、特别是清洗剂和涂料残留物的收集装置的操作方法，所述方法包括以下步骤：

a)将雾化器引入收集装置；以及

b)在收集装置内冲洗雾化器，从而产生待收集的流体介质，

其特征在于：

c)收集装置是根据前述权利要求中任一项设计的收集装置。

12.根据权利要求11所述的操作方法，其特征在于，

a)在冲洗期间，空气穿过容器壁(2)、特别是通过容器壁(2)中的空气出口(3-6)从所述收集容器(1)逸出；以及

b)在清洗期间，涂料被保留在容器壁(2)中、特别是在容器壁(2)的涂料过滤器(10)中。

13.根据权利要求11或12所述的操作方法，其特征在于，

a)在清洗过程期间，在所述收集容器(1)中产生涂料，所述涂料大部分由涂料过滤器(10)收集，而剩余的涂料则经由出口(9)从所述收集容器(1)排出；

b)当涂料过滤器(10)被收集的涂料堵塞时优选地被更换。

14.根据权利要求11或12所述的操作方法，其特征在于，

a)雾化器在钟形板与成形空气环之间具有负压区域；

b)在清洗过程期间将雾化器引入收集容器(1)的程度应使得雾化器的负压区域位于所述收集容器(1)内；和/或

c)在冲洗过程期间，环境空气从外部通过雾化器与所述收集容器(1)的插入开口(8)之间的环形间隙流入所述收集容器(1)并进入喷雾器的负压区域。

15.根据权利要求11或12所述的操作方法，其特征在于，

a)雾化器具有静电涂层剂充电装置；

b)雾化器通过喷涂机器人被引入所述收集容器(1)中；

c)喷涂机器人通过机器人控制器控制；和

d)在接通静电涂层剂充电装置时，所述机器人控制器在所述收集容器(1)周围限定限制区域，使得在接通静电涂层剂充电装置时，雾化器不能被引入所述收集容器(1)中，以防止产生火花。

16.根据权利要求11或12所述的操作方法，其特征在于，

a)收集装置中的雾化器用清洗剂冲洗；和/或

b)雾化器在喷涂操作期间施加单组分涂料或双组分涂料，并在收集装置中清洁内部和外部的单组分涂料或双组分涂料。