DE10110859A1 - Beschichtungsvorrichtung für ein langgetrecktes Werkstück - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auftragen eines Beschichtungsmediums auf zumindest eine Teiloberfläche eines langgestreckten Werkstückes in einer Vakuumkammer, bestehend aus einem Gehäuse mit einem einen schrägen Boden aufweisenden Vorratsbehälter und einer in denselben mündenden Luftleitung sowie aus einer oberhalb des Vorratsbehälters befindlichen Abscheideeinrichtung. DOLLAR A Um sicherzustellen, dass der aus der Vakuumkammer abströmende Luftstrom einen Reinheitsgrad aufweist, der den gesetzlichen Auflagen entspricht, so dass derselbe auch in den Arbeitsraum eingeleitet werden kann oder für einen erneuten Beschichtungsvorgang ohne Beeinträchtigung desselben benutzbar ist, sind in Strömungsrichtung der aus der Vakuumkammer abgesaugten Luft hinter der Abscheideeinrichtung (5, 7) mehrere hülsenartige von der Luft durchströmte Filterstäbe (13) aus Borosilikatglas angeordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auftragen eines Beschichtungsmediums auf zumindest eine Teiloberfläche ei­ nes langgestreckten Werkstückes in einer Vakuumkammer, bestehend aus einem Gehäuse mit einem einen schrägen Boden aufweisenden Vorratsbehälter und einer in denselben mündenden Luftleitung so­ wie aus einer oberhalb des Vorratsbehälters befindlichen Ab­ scheideeinrichtung.

Es ist bekannt, langgestreckte und in ihrer Längsrichtung trans­ portierte Werkstücke zumindest auf einem Teil ihrer Oberfläche mit einem Beschichtungsmedium zu versehen. Dabei bestehen die Werkstücke vielfach aus Holz oder Holz enthaltenden Werkstoffen. Als Beschichtungsmedien werden pump- und filterfähige, düsengän­ gige Flüssigkeiten, wie Pigmentlösungen, Farben, Lacke, Grun­ dier- und Imprägniermittel eingesetzt. Dieses Beschichtungsmedi­ um befindet sich in einem Vorratsbehälter, der meist im unteren Bereich eines Gehäuses ausgebildet ist und einen schrägen Boden aufweist. Von diesem Vorratsbehälter wird das Beschichtungsmedi­ um zu einer Auftragseinheit gefördert, die als Sprüh- oder Flutrahmen oder als Schlitzdüse - profilabhängig oder profilun­ abhängig - ausgebildet ist. Diese Auftragseinheit ist in einer sogenannten Vakuumkammer ausgebildet, die an einem Vakuumtank angeschlossen ist. In dieser Vakuumkammer bildet sich ein Strom aus fein zerstäubten Beschichtungsmedium und Luft aus, wobei die Luft über enge, das Werkstück umschließende Spalte von außen an­ gesaugt wird. Durch diesen Strom aus fein zerstäubten Beschich­ tungsmedium und Luft wird nun das zu beschichtende Werkstück ge­ schickt. Dabei wird einerseits dem Werkstück sogenannte Poren­ luft entzogen und andererseits lagert sich das Beschichtungsme­ dium intensiv an den vorgesehenen Flächen des Werkstückes an. Überschüssiges Beschichtungsmedium wird zusammen mit der Luft aus der Vakuumkammer abgesaugt und in das Gehäuse mit dem Vor­ ratsbehälter zurückgeführt. Der mit überschüssigen Beschich­ tungsmedium beladene Luftstrom tritt in eine oberhalb des Vor­ ratsbehälters befindliche Öffnung in das Gehäuse ein und trifft dort auf ein ebenfalls oberhalb des Vorratsbehälters eingesetz­ tes Prallblech. Hier wird der Luftstrom zunächst nach unten ab­ gelenkt, bevor er nach oben über ein Lochblech oder dergleichen in den Vakuumtank abgesaugt wird. Bei dieser Umlenkung des Luft­ stromes werden Partikel des Beschichtungsmediums als Tropfen ab­ geschieden und fallen nach unten auf den schrägen Boden bezie­ hungsweise in den Vorratsbehälter. Deshalb werden das Prallblech und das Lochblech zusammen auch als Abscheideeinrichtung be­ zeichnet. Von hier wird das Beschichtungsmedium erneut zu der Auftragseinheit in der Vakuumkammer gepumpt. Beispielsweise dann, wenn das Beschichtungsmedium Öl oder ölhaltige Bestandtei­ le enthält, befindet sich in der aus der Vakuumkammer abgesaug­ ten und wieder in das Gehäuse oberhalb des Vorratsbehälters ein­ tretenden Luft Ölnebel, der bei der Umlenkung durch das Prall­ blech und dem Durchtritt durch das Lochblech nicht beziehungs­ weise nicht vollständig entfernt werden kann. Dieser Ölnebel kann den weiteren Beschichtungsvorgang beeinträchtigen. Wird die aus der Vakuumkammer abgesaugte Luft nicht in den Vakuumtank zu­ rückgeführt, sondern in den Arbeitsraum geleitet, wird die Qua­ lität der Raumluft erheblich beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrich­ tung zum Auftragen eines Beschichtungsmediums auf zumindest eine Teilfläche eines langgestreckten Werkstückes so auszugestalten, dass der aus der Vakuumkammer abströmende Luftstrom vor seinem erneuten Eintritt in den Vakuumtank oder in den Arbeitsraum so behandelt wird, dass der Luftstrom einen Reinheitsgrad aufweist, der den gesetzlichen Auflagen entspricht, so dass einerseits der Beschichtungsvorgang nicht beeinträchtigt wird und andererseits die Abluft bedarfsweise auch in den Arbeitsraum eingeleitet wer­ den kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung vorgeschlagen, daß in Strömungsrichtung der aus der Vakuumkammer abgesaugten Luft hinter der Abscheideeinrichtung mehrere hülsenartige von der Luft durchströmte Filterstäbe aus Borosilikatglas angeordnet sind.

Durch diese Ausgestaltung wird der in dem Abluftstrom enthaltene Ölnebel zu über 99% ausgefiltert und zurückgewonnen. Der Ver­ brauch an Beschichtungsmedium kann damit reduziert werden. Die Abluft erreicht einen so hohen Reinigungsgrad, dass sie auch problemlos in den Arbeitsraum abgegeben werden kann.

Weitere Merkmale einer Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In dieser Zeichnung ist von einer Vorrichtung zum Auftragen ei­ nes Beschichtungsmediums auf zumindest eine Teiloberfläche eines langgestreckten und in seiner Längsrichtung transportierten Werkstückes nur ein Gehäuse 1 gezeigt, welches in seinem unteren Bereich einen Vorratsbehälters 2 mit einem schrägen Boden 3 zur Aufnahme des Beschichtungsmediums besitzt. Oberhalb des Vorrats­ behälters 2 weist das Gehäuse 1 eine Öffnung 4 auf, über die Luft in den unteren Bereich des Gehäuses 1 einströmen kann. Die­ se Luft stammt aus einer Vakuumkammer, in der auf langgestreckte Werkstücke auf zumindestens einen Teil der Oberfläche ein Be­ schichtungsmedium aufgetragen wird. Die aus der Vakuumkammer ab­ gesaugte und über die Öffnung 4 in das Gehäuse 1 einströmende Luft enthält somit fein zerstäubtes Beschichtungsmedium und un­ ter Umständen auch Staub. Dieser Staub kann dadurch in den Luft­ strom gelangen, dass auf Grund des Vakuums in der Vakuumkammer auch Luft angesaugt wird.

Mit geringem Abstand hinter der Öffnung 4 befindet sich im Ge­ häuse 1 ein sogenanntes Prallblech 5, welches nach unten in Richtung auf den Vorratsbehälters 2 gerichtet ist und die ein­ strömende Luft nach unten umlenkt. Oberhalb des Vorratsbehälters 2 und des Prallbleches 5 ist eine geneigte Zwischenplatte 6 vor­ gesehen, in die ein Lochblech 7, beispielsweise aus Edelstahl, eingesetzt ist. Oberhalb der Zwischenplatte 6 befindet sich ein erster Zwischenboden 8, in den ein auswechselbarer und bei­ spielsweise regenerierbarer Luftfilter 9 eingesetzt ist. Mit Ab­ stand oberhalb des ersten Zwischenbodens 8 befindet sich ein zweiter Zwischenboden 10, der mit einer Vielzahl von Öffnungen 11 versehen ist. Jede Öffnung 11 wird von einem kurzem, rohrför­ migen Stutzen 12 umschlossen, der seinerseits zur Aufnahme eines hülsenartigen Filterstabes 13 dient. Jeder Filterstab 13 ist in vorteilhafter Weise zweischichtig ausgebildet und besteht aus einer inneren, feinmaschigen Auffangschicht und einer äußeren, grobmaschigen Drainageschicht aus Borosilikatglasfasern. Die hülsenartigen Filterstäbe 13 sind an ihrem, dem zweiten Zwi­ schenboden 10 abgewandten Ende, also oben, geschlossen ausgebil­ det. Oberhalb der Filterstäbe 13 endet das Gehäuse 1 und geht in eine Öffnung 14 über, an die beispielsweise eine Vakuumumleitung angeschlossen sein.

Der über die Öffnung 4 in den unteren Bereich des Gehäuses 1 eintretende Luftstrom wird nun zunächst durch das Prallblech 5 nach unten abgelenkt, bevor er wieder nach oben durch das Loch­ blech 7 strömt. Damit wird einerseits der Luftstrom umgelenkt während andererseits die Luft expandiert, was zwangsläufig eine Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit der Luft mit sich bringt. Dadurch werden in der eingetretenen Luft vorhandene Par­ tikel des Beschichtungsmediums direkt abgeschieden und gelangen wieder in den Vorratsbehälter 2. Jetzt strömt die Luft durch den Staubfilter 9. Dabei werden in der Luft eventuell enthaltene Staubpartikel ausgefiltert. Der Luftfilter 9 ist entweder als auswechselbarer Filter ausgewechselt und kann erneuert werden. Es ist jedoch auch möglich, einen regenerierbaren und damit mehrfach verwendbaren Filter einzusetzen.

Die durch den Staubfilter 9 des Zwischenbodens 8 nach oben strö­ mende Luft gelangt nun in die Öffnungen 11 des zweiten Zwischen­ bodens 10 und durchströmt dann die hülsenartigen Filterstäbe 13 aus Borosilikatglasfasern. Dabei fungiert die innere Schicht der hülsenartigen Filterstäbe als sogenannte feinmaschige Auffang­ schicht für einen eventuell in der Luft enthaltenen, beispiels­ weise aus Aerosolteilchen bestehenden Ölnebel. Diese Aerosol­ teilchen koalisieren an den feinen Glasfaserfäden der inneren Schicht zu größeren Tröpfchen und werden durch die äußere, grob­ maschige Drainagelage nach außen abgeführt. Hier vereinigen sich diese Tröpfchen zu größeren Flüssigkeitstropfen, die dann durch die Schwerkraft nach unten fließen und von dem Zwischenboden 10, der als Sammeleinrichtung wirkt, aufgefangen werden. Die sich auf dem Zwischenboden 10 sammelnde, ölige Flüssigkeit kann bei­ spielsweise über eine Leitung 15 mit Ventilen 16, 17 in einem Be­ hälter 18 aufgefangen werden. Die hier aufgefangene Flüssigkeit kann, je nach Bedarf, aufbereitet oder direkt in den Vorratsbe­ hälter 2 zurückgeführt werden. Alternativ kann hier auch eine Zellenradschleuse eingesetzt werden.

In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es mög­ lich, die hülsenartigen Filterstäbe 13 aus Borosilikatglas di­ rekt hinter beziehungsweise oberhalb dem Lochblech 7 anzuordnen. Der erste Zwischenboden 8 mit dem Staubfilter 9 entfällt dann. Ferner ist es möglich, die Filterstäbe 13 aus Borosilikatglas in einem getrennten Gehäuse anzuordnen. Des weiteren ist es mög­ lich, den Staubfilter 9 und die Filterstäbe 10 hinter einem an­ ders aufgebauten Abscheidesystem anzuordnen.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Auftragen eines Beschichtungsmediums auf zu­ mindest eine Teiloberfläche eines langgestreckten Werkstückes in einer Vakuumkammer, bestehend aus einem Gehäuse mit einem einen schrägen Boden aufweisenden Vorratsbehälter und einer in denselben mündenden Luftleitung sowie aus einer oberhalb des Vorratsbehälters befindlichen Abscheideeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung der aus der Vakuumkammer abgesaugten Luft hinter der Abscheideeinrichtung (5, 7) mehrere hülsenar­ tige von der Luft durchströmte Filterstäbe aus Borosilikatglas angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterstäbe (13) an ihrem dem Einströmende abgewand­ ten Ende geschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterstäbe (13) senkrecht angeordnet und aufsteckbar ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterstäbe (13) zweischichtig ausgebildet sind und aus einer inneren feinmaschigen Auffangschicht und einer äuße­ ren grobmaschigen Drainageschicht bestehen.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Filterstäben (13) eine Sammeleinrichtung (10) mit ei­ ner Ablaßleitung (15) zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Abscheideeinrichtung (5, 7) und den Filter­ stäben (13) ein Staubfilter (9) angeordnet ist.