DE10024925A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Beaufschlagung von Objekten mit einem pulverförmigen Stoff, insbesondere zur Beschichtung mit Pulverlack - Google Patents

Abstract

Mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Beaufschlagung von Objekten mit einem pulverförmigen Stoff, insbesondere zur Beschichtung mit Pulverlack, innerhalb einer Kabine, bei welchem die Objekte durch die Kabine hindurchgeführt und während des Durchtritts durch die Kabine mit dem pulverförmigen Stoff besprüht werden, wobei während des Besprühungsvorganges aus der Kabine ein Pulver-Luft-Gemisch abgesaugt wird und das Pulver-Luft-Gemisch durch eine Abscheideeinrichtung zur Abscheidung und Rückgewinnung des pulverförmigen Stoffes und nachfolgend das verbleibende Luftgemisch durch eine Filtereinrichtung geführt und die aus der Filtereinrichtung austretende gereinigte Luft abgeführt wird, soll eine Lösung geschaffen werden, mit der zum einen Fremdpartikelverschmutzungen und zum anderen ein ständiges Reinigen der Kabine beim Produktwechsel vermieden wird. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, dass die aus der Filtereinrichtung austretende Luft wenigstens teilweise in die Kabine zurückgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beaufschlagung von Objekten mit einem pulverförmigen Stoff, insbesondere zur Be­ schichtung mit Pulverlack, innerhalb einer Kabine, bei welchem die Objekte durch die Kabine hindurchgeführt und während des Durchtritts durch die Kabine mit dem pulverförmigen Stoff be­ sprüht werden, wobei während des Besprühungsvorganges aus der Kabine ein Pulver-Luft-Gemisch abgesaugt wird und das Pulver- Luft-Gemisch durch eine Abscheideeinrichtung zur Abscheidung und Rückgewinnung des pulverförmigen Stoffes und nachfolgend das verbleibende Luftgemisch durch eine Filtereinrichtung ge­ führt und die aus der Filtereinrichtung austretende gereinigte Luft abgeführt wird, sowie eine Vorrichtung zur Beaufschlagung von Objekten mit einem pulverförmigen Stoff, insbesondere zur Beschichtung mit Pulverlack, mit einer Kabine und einer an die Kabine angeschlossenen Luftabsaugung, welcher eine Abscheide­ einrichtung zur Rückgewinnung des pulverförmigen Stoffes und eine Filtereinrichtung zur Luftreinigung nachgeordnet ist.

Die automatische Beschichtung von Objekten mit Pulverlack er­ folgt in speziellen Kabinen, durch welche die Teile automa­ tisch hindurchgeführt werden und während dieses Transportvor­ ganges durch die Kabine mit Pulverlack besprüht werden. Eine solche Kabine ist erforderlich, um zu vermeiden, dass der Pul­ verlack an die Umgebung abgegeben wird, was sowohl zu einem hohen Pulverlackverlust als auch zur Kontamination der Umge­ bung führen würde. Da solche Kabinen jedoch nicht vollständig geschlossen sind, ist es erforderlich, aus der Kabine ständig Luft abzusaugen, wodurch gewährleistet werden kann, dass Pul­ verlack aus der Kabine nicht in die Umgebung derselben ge­ langt. Diese abgesaugte Luft wird anschließend durch einen Ab­ scheider, beispielsweise einen Zyklon, geleitet, in welchem ein großer Anteil Pulverlack abgeschieden und zurückgewonnen werden kann. Nachfolgend wird das verbleibende Luft-Gemisch durch eine Filtereinrichtung geführt und die austretende Rein­ luft wird abgeführt.

Da derartige Kabinen, wie erwähnt, nicht geschlossen sind, werden durch die Absaugung extrem große Mengen Luft auch aus der Umgebung durch die Kabine gesaugt, wobei je nach Kabinen­ größe und Umgebungsbedingungen Luftströme von 6.000 bis 30.000 m³/h realistisch sind. Bei derartig großen Luftkreisläufen rei­ chert sich die angesaugte Luft jedoch auch mit Fremdpartikeln aus der Umgebung an (z. B. Staub, Schmutz, Flusen, Pollen und dgl.). Durch statische Aufladung dieser Fremdpartikel im Be­ schichtungsfeld innerhalb der Kabine schlagen sich diese Fremdpartikel häufig auf dem zu beschichtenden Objekt nieder und verursachen Fehlbeschichtungen, was zu entsprechendem Aus­ schuss führt. Neben dieser Verunreinigung der zu beschichten­ den Objekte ist von weiterem Nachteil, dass sich nicht vermei­ den läßt, dass die nicht auf dem zu beschichtenden Objekt an­ haftenden Pulverlackpartikel, welche nicht abgesaugt werden, an den Kabineninnenflächen anhaften, insbesondere, wenn diese aus Stahl bestehen, an denen die statisch aufgeladenen Pul­ verpartikel besonders gut haften.

Dies führt dazu, dass bei einem Pulverlackfarbwechsel vor Vor­ nahme des Farbwechsels die Kabine innenseitig vollständig ge­ reinigt werden muss, was mit erheblichem Aufwand verbunden ist. Dazu sind beispielsweise auch automatische Reinigungsein­ richtungen bekannt, die den Reinigungsaufwand verringern, den Investitionsaufwand jedoch vergrößern. Der somit unvermeidli­ che Reinigungsvorgang beim Farbwechsel führt darüber hinaus zu Stillstandszeiten, was offensichtlich ebenfalls von Nachteil ist. Ferner ist es bekannt, die Kabineninnenflächen aus Kunst­ stoff auszuführen, wodurch eine gewisse Verbesserung hinsicht­ lich des Vermeidens des Anhaftens erreicht wird, jedoch nach wie vor auch eine Verschmutzung der Innenflächen erfolgt und zudem auch das Verschmutzungsproblem durch angesaugte Fremd­ körperpartikel bestehen bleibt.

Die unvermeidliche Ansaugung von Fremdpartikeln führt zudem dazu, dass die aus der Kabine abgesaugte Luft nicht nur mit Pulverlackpartikeln beladen ist, sondern auch mit Fremdparti­ keln. Beim anschließenden Abscheidevorgang entsteht somit als abgeschiedenes Produkt kein reiner Pulverlack, sondern ein mit Fremdpartikeln beladener Pulverlack, was beim nächsten Be­ schichtungsvorgang ebenfalls zu weiteren Problemen führt, es sei denn, es würde eine nicht praktikable, äußerst aufwendige Trennung zwischen Pulverlack und Fremdpartikeln durchgeführt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung zu schaffen, mit der zum einen Fremdpartikelverschmutzungen der vorbeschriebenen Art und zum anderen ein Reinigen der Kabine beim Produkt­ wechsel weitestgehend vermieden wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs bezeichne­ ten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die aus der Fil­ tereinrichtung austretende Luft wenigstens teilweise in die Kabine zurückgeführt wird.

Aufgrund der Rückführung der gereinigten Luft in die Kabine wird ein relativ kleiner, weitgehend geschlossener Luftkreis­ lauf geschaffen, der Verschmutzungen innerhalb der Kabine fast vollständig ausschließt, weil die gefilterte Luft nach dem Austritt aus der Filtereinrichtung nicht in den Raum oder über Dach, sondern direkt in die Kabine zurückgeführt wird. Beim Absaugvorgang wird somit praktisch keine Umgebungsluft mehr angesaugt, welche Fremdpartikel in die Kabine einbringen könn­ te. Ferner wird durch die Rückführung reiner Luft in die Kabi­ ne zusätzlich vermieden, dass sich der pulverförmige Stoff an den Kabineninnenflächen niederschlägt und diese verschmutzt, so dass beim Produktwechsel kein aufwendiger Reinigungsvorgang der Kabine mit entsprechend langen Stillstandszeiten erforder­ lich ist. Außerdem sind die abgesaugten Pulverlackreste nicht verschmutzt und können problemlos verarbeitet werden.

Ganz besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die zurückge­ führte Luft flächig über die Kabineninnenflächen an das Kabi­ neninnere abgegeben wird. Unter Kabineninnenflächen sind dabei die Innenflächen der Seitenwände und/oder von Decke und Boden zu verstehen. Die flächige Luftabgabe kann durch eine geeigne­ te Luftverteileinrichtung bewirkt werden, beispielsweise kön­ nen die Kabineninnenflächen doppelwandig ausgebildet sein und die Luft kann zwischen die Flächen eingeleitet und durch luft­ durchlässige innere Flächen gleichmäßig abgegeben werden. Da­ durch lassen sich hohe Strömungsgeschwindigkeiten und etwaige Turbulenzen vermeiden, so dass eine sanfte Eintrittsströmung entsteht. Da aus den Innenflächen der Kabine Luft austritt, kann dort kein Produkt anhaften, so dass keine Flächenver­ schmutzungen auftreten können und ein Reinigungsvorgang voll­ ständig entbehrlich wird.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Pulver-Luft-Gemisch bo­ denseitig aus der. Kabine abgesaugt wird. Die rückgeführte Luft wird dann vorzugsweise über die Seitenwandflächen zugeführt, die Absaugung erfolgt am Boden, so dass sich eine entsprechen­ de Luftströmung innerhalb der Kabine einstellt, die noch durch die Schwerkraftwirkung unterstützt wird.

Ferner ist vorteilhaft vorgesehen, dass die in die Kabine zu­ rückgeführte Luftmenge regulierbar ist. So kann grundsätzlich die gesamte Luft in die Kabine zurückgeführt werden, es kann aber auch nur ein Teil zurückgeführt werden. Die rückgeführte Luftmenge kann insbesondere so reguliert werden, dass nur ein sehr geringer Unterdruck an den Öffnungen der Kabine entsteht, welcher praktisch keinerlei Einbringung von Fremdpartikeln in die Kabine ermöglicht. Außerdem wird auch eine etwa notwendige Klimatisierung vereinfacht.

Die vorgenannte Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der ein­ gangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Abluftaustritt aus der Filtereinrichtung mit einer Luft­ rückführeinrichtung zur Luftrückführung in die Kabine verbun­ den ist.

Vorzugsweise ist innerhalb der Kabine eine Luftverteileinrich­ tung zur Verteilung der rückgeführten Luft in das Kabineninne­ re vorgesehen. Diese ist ganz besonders bevorzugt von doppel­ wandigen Kabineninnenflächen mit Luftaustrittsöffnungen an den inneren Innenflächen und Lufteinleitungen zwischen den Flächen ausgebildet.

Um besonders günstige Strömungsverhältnisse innerhalb der Ka­ bine zu erhalten, ist ferner vorteilhaft vorgesehen, dass die Luftabsaugung im Bodenbereich der Kabine vorgesehen ist. Dabei kann zweckmäßigerweise der Bodenbereich der Kabine schräg an­ geordnet sein, wobei dann die Luftabsaugung am tiefsten Punkt vorgesehen ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung und in

Fig. 2 bereichsweise in perspektivischer Darstellung ein Detail der Kabine der Vorrichtung nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Beaufschlagung von Objekten mit einem pulverförmigen Stoff dargestellt. Diese Vorrichtung ist beim Ausführungsbeispiel als Vorrichtung zur Beschichtung von Objekten mit Pulverlack ausgestaltet, worauf nachfolgend ausschließlich Bezug genommen wird, ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre.

Die Vorrichtung weist zunächst eine Beschichtungskabine 1 auf, durch welche mit Pulverlack zu beschichtende Objekte hindurch­ gefördert werden, was durch Pfeile 2 angedeutet ist. Dabei wird vorzugsweise innerhalb der Kabine ein elektrisches Poten­ tial angelegt, um zu erreichen, dass die aus wenigstens einer durch einen Pfeil 3 angedeuteten Pulverlacksprüheinrichtung zugeführten Pulverlackteilchen auf die Oberfläche des Objektes gelangen und dort anhaften.

Da jedoch ein bedeutender Anteil der zugeführten Pulverlack­ teilchen die Objekte nicht erreicht, ist es notwendig, dass die Pulverlackteilchen aus der Kabine 1 abgesaugt werden, um zu erreichen, dass zum einen diese Pulverlackteilchen zurück­ gewonnen und zum anderen vermieden wird, dass diese an die Um­ gebung abgegeben werden.

Vorzugsweise bodenseitig ist deshalb wenigstens ein Abluftaus­ tritt 4 an der Kabine 1 vorgesehen, aus welcher ein Pulver­ lack-Luft-Gemisch fortwährend während des Beschichtungsvorgan­ ges in der Kabine 1 Luft über eine Absaugeinrichtung 5 abge­ saugt und zunächst einer Abscheideeinrichtung 6, beispielswei­ se in Form eines Zyklons, zugeführt wird. In dieser Abscheide­ einrichtung 6 wird der überwiegende Anteil der Pulverlackteil­ chen abgeschieden, die aus der Abscheideeinrichtung 6 austre­ tenden Pulverlackteilchen (angedeutet durch den Pfeil 7) kön­ nen anschließend der Kabine 1 über die Pulverlacksprüheinrich­ tung 3 wieder zugeführt werden.

Das verbleibende Luft-Gemisch tritt, dargestellt durch einen Pfeil 8, aus der Abscheideeinrichtung 6 aus und gelangt durch wenigstens eine Filtereinrichtung 9, in welcher noch verblie­ bene kleinere Pulverlackteilchen und sonstige Verunreinigungen abgetrennt werden, aus der Filtereinrichtung 9 tritt in Rich­ tung des Pfeiles 10 gereinigte Luft aus. Diese wird über eine Leitung 11 und eine Luftzuführeinrichtung der Kabine 1 zuge­ führt, wobei eine Luftverteileinrichtung in Fig. 1 durch einen Pfeil 12 angedeutet ist.

Diese Luftverteileinrichtung 12 innerhalb der Kabine 1 wird bevorzugt durch doppelwandige Kabineninnenflächen 13, 14 realisiert, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist. Dabei wird die Luft in den Hohlraum zwischen den doppelwandigen Kabineninnen­ flächen 13, 14 eingespeist und diese gleichmäßig über die luftdurchlässigen (inneren) Innenflächen 13 in das Kabinen­ innere abgegeben. Zusätzlich oder alternativ können auch die Kabinendecke und der Boden entsprechend doppelwandig gestaltet sein.

Um innerhalb der Kabine 1 optimale Strömungsverhältnisse zu erreichen, ist darüber hinaus vorzugsweise vorgesehen, dass die Bodenfläche 15 beispielsweise leicht trichterförmig ge­ neigt ausgebildet ist und am tiefsten Punkt der Bodenfläche 15 die Luftabsaugung 4 angeordnet ist.

Anders als beim Stand der Technik wird somit die aus der Fil­ tereinrichtung 9 austretende gereinigte Luft in die Kabine 1 zurückgeführt, wobei die Luftmenge regulierbar ist. So kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass ein Teil der Luft an die Umgebung abgegeben wird, was durch einen Pfeil 16 angedeu­ tet ist oder es kann auch eine Frischluftmenge mit in die Ka­ bine 1 eingespeist werden, wenn dies erforderlich ist.

Vorzugsweise ist die Regelung der rückgeführten Luftmenge der­ art, dass ein geringer Unterdruck an den Öffnungen der Kabine 1 entsteht, so dass aus der Umgebung praktisch keinerlei Luft und damit etwaiger Staub oder Schmutz in die Kabine 1 eindringen kann.

Durch den ständigen Luftaustritt an den Innenflächen 13 der Kabine 1 wird vermieden, dass sich Pulverlackteilchen an den Innenflächen 13 anlagern können, so dass keinerlei Ver­ schmutzung der Kabine 1 mit Pulverlackteilchen eintritt. Somit sind beim Farbwechsel keinerlei Reinigungsvorgänge innerhalb der Kabine notwendig.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausfüh­ rungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind mög­ lich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So eignet sich die Vorrichtung auch für andere pulverförmige Stoffe.

Claims (9)

1. Verfahren zur Beaufschlagung von Objekten mit einem pulver­ förmigen Stoff, insbesondere zur Beschichtung mit Pulverlack, innerhalb einer Kabine, bei welchem die Objekte durch die Ka­ bine hindurchgeführt und während des Durchtritts durch die Ka­ bine mit dem pulverförmigen Stoff besprüht werden, wobei wäh­ rend des Besprühungsvorganges aus der Kabine ein Pulver-Luft- Gemisch abgesaugt wird und das Pulver-Luft-Gemisch durch eine Abscheideeinrichtung zur Abscheidung und Rückgewinnung des pulverförmigen Stoffes und nachfolgend das verbleibende Luft­ gemisch durch eine Filtereinrichtung geführt und die aus der Filtereinrichtung austretende gereinigte Luft abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Filtereinrichtung austretende Luft wenigstens teilweise in die Kabine zurückgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zurückgeführte Luft flächig über die Kabineninnen­ flächen an das Kabineninnere abgegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver-Luft-Gemisch bodenseitig aus der Kabine abge­ saugt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Kabine zurückgeführte Luftmenge regulierbar ist.

5. Vorrichtung zur Beaufschlagung von Objekten mit einem pulverförmigen Stoff, insbesondere zur Beschichtung mit Pul­ verlack, mit einer Kabine und einer an die Kabine angeschlos­ sene Luftabsaugung, welcher eine Abscheideeinrichtung zur Rückgewinnung des pulverförmigen Stoffes und eine Filterein­ richtung zur Luftreinigung nachgeordnet ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abluftaustritt aus der Filtereinrichtung (9) mit ei­ ner Luftrückführeinrichtung (11) zur Luftrückführung in die Kabine (1) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Kabine (1) eine Luftverteileinrichtung (12) zur Verteilung der rückgeführten Luft in das Kabineninnere vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftverteileinrichtung von doppelwandigen Kabineninnenflächen (13, 14) mit Luftaustrittsöffnungen an den inneren Innenflächen (13) und Lufteinleitungen zwischen den Innenflä­ chen (13, 14) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabsaugung (4) im Bodenbereich (15) der Kabine (1) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (15) der Kabine (1) schräg angeordnet ist und die Luftabsaugung (4) am tiefsten Punkt vorgesehen ist.