DE102010050704A1 - Method for coating and/or spray painting elongated components e.g. rotor blade, for offshore wind turbine of e.g. aircraft, involves applying coating on components within cabin that is partially operated with re-circulating air operation - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen, insbesondere zum Spritzlackieren von langen Bauteilen.The invention relates to a method and a device for coating components, in particular for spray painting of long components.
Unter einem „langen Bauteil” wird im Sinne dieser Anmeldung ein Bauteil verstanden, das ein großes Verhältnis zwischen Bauteillänge und Bauteilbreite aufweist, z. B. etwa um ein Verhälnis von mindestens 10 aufweist. Auch kann das Bauteil eine zu beschichtende Außenlänge von mindestens etwa 15 m aufweisen. Bauteile, die im Rahmen dieser Erfindung beschichtet werden, können typischerweise eine deutlich größere Länge aufweisen. Es kann sich beispielsweise um Rotorflügel von Windrädern handeln. Sollen solche Rotorflügel im Offshore-Einsatz verwendet werden, so weisen diese meist Längen in der Größenordnung von ca. 60 m auf. Rotorflügel, die bei Windrädern im Offshore-Einsatz verwendet werden sollen, müssen mit einer besonders hochwertigen Beschichtung in mehreren Lagen versehen werden, die die Kategorie „C5M” nach
Es versteht sich, dass die Auftragung einer derartigen Beschichtung äußerst präzise erfolgen muss und praktisch nur im automatischen Betrieb möglich ist.It is understood that the application of such a coating must be extremely precise and is practically possible only in automatic operation.
Zu anderen „langen Bauteilen” im Rahmen dieser Erfindung gehören beispielsweise Flugzeuge (Rumpf oder Flügel), Schienenfahrzeuge, wie etwa Hochgeschwindigkeitszüge.Other "long components" in the context of this invention include, for example, aircraft (fuselage or wing), rail vehicles, such as high-speed trains.
Für die Applikation von hochwertigen Beschichtungen auf lange Bauteile ist es bevorzugt, wenn diese nur an einem Ende in einer Halterung aufgenommen sind, so dass diese von allen Seiten frei zugänglich sind und somit mit einer durchgehenden Beschichtung versehen werden können. Propeller für Offshore-Windanlagen werden hierbei in einer annähernd horizontalen Lage an einem Ende in einer verfahrbaren Halterung eingespannt. Die Masten für Offshore-Windanlagen können hierbei wegen des Gewichts nicht mehr in annährend horizontaler Lage aufgespannt gehalten werden, ohne dass eine Unterstützung erforderlich ist. Gegebenenfalls können solche Masten auch in vertikaler Lage beschichtet werden, was gleichfalls im Rahmen dieser Erfindung liegen soll. Flugzeugflügel können gleichfalls in annähernd horizontaler Lage eingespannt beschichtet werden, während Schienenfahrzeuge auf Schienen stehend bzw. verfahrbar bearbeitet werden können.For the application of high-quality coatings on long components, it is preferred if they are accommodated only at one end in a holder, so that they are freely accessible from all sides and thus can be provided with a continuous coating. Propellers for offshore wind turbines are clamped in an approximately horizontal position at one end in a movable holder. The masts for offshore wind turbines can not be kept stretched in approximately horizontal position because of the weight, without any support is required. Optionally, such masts can also be coated in a vertical position, which should also be within the scope of this invention. Aircraft wings can likewise be coated clamped in approximately horizontal position, while rail vehicles can be processed standing or movable on rails.
In herkömmlicher Weise werden etwa Rotorblätter für Offshore-Windanlagen bislang in entsprechend großen Hallen beschichtet. Um hochwertige Beschichtungen zu erreichen, ist hierbei eine umfangreiche Belüftung bzw. Klimatisierung der Halle notwendig, was sehr große Luftdurchsätze erforderlich macht. Die notwendige Konditionierung bzw. Klimatisierung der Luft führt zu sehr großen notwendigen Energiemengen, die im Megawattbereich liegen.Conventionally, for example, rotor blades for offshore wind turbines have so far been coated in correspondingly large halls. In order to achieve high quality coatings, extensive ventilation or air conditioning of the hall is necessary, which requires very large air flow rates. The necessary conditioning or air conditioning of the air leads to very large necessary amounts of energy, which are in the megawatt range.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beschichtung von langen Bauteilen zu offenbaren, womit sich möglichst hochwertige Beschichtungen applizieren lassen und der Energieverbrauch möglichst gering gehalten wird.Against this background, the invention has for its object to disclose a method and apparatus for coating of long components, which can be applied as high quality coatings and energy consumption is minimized.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Beschichten von Bauteilen gelöst, bei dem eine Spritzkabine, die nur einen Teil der Gesamtlänge des Bauteils abdeckt, nach und nach relativ zum Bauteil verfahren wird und die Beschichtung auf das Bauteil innerhalb der Spritzkabine vorzugsweise automatisch appliziert wird, wobei die Spritzkabine zumindest teilweise im Umluftbetrieb betrieben wird.This object is achieved by a method for coating components, in which a spray booth, which covers only a part of the total length of the component, is gradually moved relative to the component and the coating is preferably applied automatically to the component within the spray booth, wherein the spray booth is operated at least partially in recirculation mode.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner durch eine Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen gelöst, mit einer Spritzkabine, die relativ zu einem Bauteil verfahrbar ist und innerhalb derer eine Beschichtung vorzugsweise automatisch auf das Bauteil applizierbar ist, wobei die Spritzkabine zumindest teilweise im Umluftbetrieb betreibbar ist.The object of the invention is further achieved by a device for coating components, with a spray booth, which is movable relative to a component and within which a coating is preferably automatically applied to the component, wherein the spray booth is at least partially operable in recirculation mode.
Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.The object of the invention is completely solved in this way.
Erfindungsgemäß muss nämlich dadurch, dass während der Beschichtung Bauteile und Spritzkabine relativ zueinander verfahrbaren werden, immer nur der Bereich innerhalb der Spritzkabine einer umfangreichen Luftkonditionierung unterworfen werden, wozu auch eine Klimatisierung gehören kann. Da sich immer nur ein Teil des Bauteils innerhalb der Spritzkabine befindet, wird somit der Energiebedarf für die Luftkonditionierung drastisch gegenüber herkömmlichen Anlagen reduziert, bei der sich das Bauteil immer in seiner gesamten Länge in einer Halle befand. Da die Spritzkabine so weit wie möglich nach außen abgeschlossen ist und die Öffnung am vorderen und hinteren Ende für den Durchtritt des Bauteils automatisch mittels eines Abdeckmittels so klein wie möglich gehalten werden kann, kann die Spritzkabine zu einem großen Teil im Umluftbetrieb arbeiten. Der aus der umgebenden Hallenluft angesaugte bzw. eingebrachte Luftüberschuss kann hierbei an einen Abluftkanal abgegeben werden. Durch die Umluftbetrieb der Spritzkabine ergibt sich eine weitere erhebliche Energieeinsparung gegenüber einer Beschichtung in einer großen Halle.According to the invention, since components and spray booths move relative to one another during coating, only the area within the spray booth must always be subjected to extensive air conditioning, including air conditioning. Since only a part of the component is always within the spray booth, the energy required for the air conditioning is drastically reduced compared to conventional systems, in which the component was always in its entire length in a hall. Since the spray booth is closed to the outside as far as possible and the opening at the front and rear ends can be kept as small as possible automatically by means of a cover means at the front and rear end, the spray booth can work to a large extent in the recirculation mode. The sucked or introduced from the surrounding hall air excess air can be delivered to an exhaust duct. The recirculation mode of the spray booth results in a further significant energy savings compared to a coating in a large hall.
Es versteht sich, dass das Verfahren der Spritzkabine relativ zum Bauteil auch die umgekehrte Weise beinhaltet, dass also die Spritzkabine feststehend sein könnte und das Bauteil durch die Spritzkabine verfahren wird. Dies ist zwar weniger geeignet für einseitig eingespannt gehaltene Propeller oder Rotoren, da diese beim Verfahren zu größeren Schwingungen neigen, jedoch ließe sich auf diese Weise etwa eine Beschichtung von Schienenfahrzeugen durchführen. It is understood that the method of the spray booth relative to the component also includes the reverse manner, so that the spray booth could be fixed and the component is moved through the spray booth. Although this is less suitable for unilaterally clamped held propeller or rotors, as these tend in the process to greater vibration, but could be carried out in this way as a coating of rail vehicles.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird das Bauteil zunächst gereinigt oder vorbehandelt, bevor es beschichtet wird.In an advantageous embodiment of the invention, the component is first cleaned or pretreated before it is coated.
Auf diese Weise wird eine hochwertige Beschichtung ermöglicht.In this way, a high quality coating is possible.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung wird das Bauteil nach der Beschichtung getrocknet, vorzugsweise mit Hilfe von Infrarotstrahlung.According to a further embodiment of the invention, the component is dried after the coating, preferably by means of infrared radiation.
Auf diese Weise kann die Beschichtung optimiert werden und eine besonders hochwertige Beschichtung gewährleistet werden. Gleichfalls können geruchs- oder lösungsmittelhaltige Abdampfungsverluste in die umgebende Hallenluft relativ gering gehalten werden.In this way, the coating can be optimized and a particularly high quality coating can be ensured. Likewise, odor or solvent-containing Abdampfungsverluste be kept relatively low in the surrounding indoor air.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung wird das Bauteil mittels einer Reinigungseinheit gereinigt, die der Spritzkabine vorauseilt.According to a further embodiment of the invention, the component is cleaned by means of a cleaning unit that precedes the spray booth.
Indem so unmittelbar nach der Reinigung des Bauteils die Beschichtung appliziert wird, wird das Absetzen von Fremdteilen, wie Staubteilchen usw., minimiert.By applying the coating so immediately after the cleaning of the component, settling of foreign matter such as dust particles, etc. is minimized.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung wird das Bauteil mittels eines Trockners getrocknet, der der Spritzkabine nacheilt, vorzugsweise unmittelbar nachfolgt.According to a further embodiment of the invention, the component is dried by means of a dryer, which lags the spray booth, preferably immediately follows.
Auf diese Weise wird eine optimierte Beschichtung ermöglicht, da die Trocknung praktisch ummittelbar auf die Applizierung der Beschichtung erfolgt.In this way, an optimized coating is made possible because the drying takes place virtually directly on the application of the coating.
In weiter vorteilhafter Ausführung der Erfindung schaltet die Appliziereinrichtung für die Beschichtung ab, wenn ein erstes Ende des Bauteils erreicht ist, der Trockner schaltet ab und die Spritzkabine wird nach ausreichender Abkühlung des Trockners zum zweiten Ende des Bauteils hin verfahren, wobei sich der Trockner vorzugsweise durch die Spritzkabine hindurch bewegt.In a further advantageous embodiment of the invention, the applicator switches off for the coating when a first end of the component is reached, the dryer switches off and the spray booth is moved to sufficient cooling of the dryer to the second end of the component out, the dryer preferably by the spray booth moves through.
Ferner wird der Trockner vorzugsweise nach dem Durchfahren der Spritzkabine eingeschaltet und der noch nicht getrocknete Bereich des Bauteils getrocknet.Furthermore, the dryer is preferably switched on after passing through the spray booth and dried the not yet dried area of the component.
Durch diese Merkmale wird es auf einfache Weise ermöglicht, dass andere Schichten nacheinander in kurzer Zeitfolge aufgetragen werden können.These features make it possible in a simple way that other layers can be applied successively in a short time sequence.
Hierzu wird der Trockner ferner vorzugsweise nach dem Trocknen des Bauteils zum entgegengesetzten Ende zurückverfahren, vorzugsweise durch die Spritzkabine hindurch.For this purpose, the dryer is further preferably after the drying of the component to the opposite end process back, preferably through the spray booth.
Auf diese Weise reichen eine Spritzkabine und ein Trockner aus, um mehrere Schichten nacheinander zu applizieren.In this way, a spray booth and a dryer are sufficient to apply several layers in succession.
In alternativer Weise können auch zum Beispiel zwei Trockner vorgesehen sein, einer vor der Spritzkabine und einer hinter der Spritzkabine.Alternatively, for example, two dryers may be provided, one in front of the spray booth and one behind the spray booth.
Auf diese Weise kann die Spritzkabine in jeder Fahrrichtung beschichten und der Trockner hinterherfahren. Das steigert die Kapazität der Anordnung.In this way, the spray booth can coat in any direction and drive the dryer behind. This increases the capacity of the arrangement.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Reinigung des Bauteils mittels Applikation eines lösungsmittelhaltigen, wässrigen Reinigungsmittels mit chemischen Zusätzen, und der Trockner eilt der Reinigungseinheit zunächst nach, um das Bauteil zu trocknen.According to a further embodiment of the invention, the cleaning of the component by means of application of a solvent-containing, aqueous cleaning agent with chemical additives, and the dryer rushes the cleaning unit first to dry the component.
Hierbei könnte der Trockner vorzugsweise nach dem Trocknen des gereinigten Bauteils zum anderen Ende des Bauteils zurückverfahren werden, um der Spritzkabine in einem nachfolgenden Beschichtungsschritt nachzueilen.In this case, the dryer could preferably be moved back to the other end of the component after drying of the cleaned component to nachzueilen the spray booth in a subsequent coating step.
In alternativer Weise könnte, wie zuvor bereits erwähnt, mit zwei Trocknern gearbeitet werden.Alternatively, as previously mentioned, two dryers could be used.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Trockner, vorzugsweise in Form eines IR-Trockners, relativ zum Bauteil und vorzugsweise auch relativ zur Spritzkabine verfahrbar.In a development of the device according to the invention, a dryer, preferably in the form of an IR drier, is movable relative to the component and preferably also relative to the spray booth.
Vorzugsweise ist auch eine Reinigungseinheit vorgesehen, die relativ zum Bauteil und vorzugsweise zur Spritzkabine verfahrbar ist.Preferably, a cleaning unit is provided, which is movable relative to the component and preferably to the spray booth.
Weiter bevorzugt sind der Trockner oder die Reinigungseinheit durch die Spritzkabine hindurch verfahrbar.More preferably, the dryer or the cleaning unit can be moved through the spray booth.
Diese Maßnahmen haben den Vorteil, dass mit nur einem Trockner und nur einer Reinigungseinheit eine Applikation von mehreren Schichten nacheinander in einfacher Weise möglich ist.These measures have the advantage that with only one dryer and only one cleaning unit, an application of several layers one after another in a simple manner is possible.
Gemäß einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest die Spritzkabine oder ein in Verfahrrichtung der Spritzkabine nacheilender Bereich zumindest teilweise klimatisierbar. According to a further advantageous embodiment of the invention, at least the spray booth or a trailing in the direction of travel of the spray booth area at least partially air-conditioned.
Hierdurch lässt sich eine besonders hochwertige Beschichtung erzielen, insbesondere wenn die Spritzkabine zumindest teilweise klimatisierbar ist und auch ein in Verfahrrichtung der Spritzkabine nacheilender Bereich. In diesem Fall werden nämlich auch nachteilige Einflüsse im noch nicht getrocknetem Bereich weitgehend vermieden.In this way, a particularly high-quality coating can be achieved, in particular if the spray booth can be at least partially air-conditioned and also a region which travels in the direction of travel of the spray booth. In this case, even adverse effects in the not yet dried area are largely avoided.
In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Spritzkabine mindestens einen ersten Bereich auf, in dem die Beschichtung appliziert wird und einen zweiten Bereich außerhalb der Applikation mit getrennter Luftführung, die mit unterschiedlichen Luftdurchsätzen betreibbar sind oder teilweise klimatisiert oder nicht klimatisiert betreibbar sind.In a further advantageous embodiment of the invention, the spray booth at least a first region in which the coating is applied and a second area outside the application with separate air duct, which are operable with different air flow rates or partially air-conditioned or not air-conditioned operable.
Auf diese Weise kann im Bereich der Applikation mit erhöhtem Luftdurchsatz oder mit Klimatisierung gearbeitet werden, während im Bereich außerhalb der Applikation mit geringerem Aufwand, also ohne Klimatisierung, gearbeitet werden kann.In this way, it is possible to work in the area of the application with increased air throughput or with air conditioning, while in the area outside the application it is possible to work with less effort, that is to say without air conditioning.
Hierdurch wird der Energiebedarf weiter reduziert.This further reduces the energy requirement.
In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Spritzkabine in Längsrichtung zumindest von einem Schlitz durchsetzt oder in Längsrichtung zweigeteilt.In a further advantageous embodiment of the invention, the spray booth is traversed in the longitudinal direction of at least one slot or split in two in the longitudinal direction.
Weiter vorzugsweise erstreckt sich durch den Schlitz oder zwischen den beiden Kabinenhälften mindestens ein Gestänge, das mittels einer Fördereinrichtung verfahrbar ist.Further preferably, extends through the slot or between the two cabin halves at least one linkage, which is movable by means of a conveyor.
Auf diese Weise kann der Trockner oder die Reinigungseinheit mittels einer außerhalb der Spritzkabine verlaufenden Fördereinrichtung durch die Spritzkabine hindurch verfahren werden. Hierbei kann der Förderer oberhalb der Spritzkabine angeordnet sein. Alternativ könnte der Schlitz auch im unteren Bereich vorgesehen sein und die Fördereinrichtung unterhalb der Spritzkabine angeordnet sein.In this way, the dryer or the cleaning unit can be moved through the spray booth by means of a conveyor extending outside the spray booth. In this case, the conveyor can be arranged above the spray booth. Alternatively, the slot could also be provided in the lower area and the conveyor be arranged below the spray booth.
In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Spritzkabine am vorderen und hinteren Ende eine Öffnung zum Durchfahren des Bauteils auf, die bei der Relativbewegung zwischen Spritzkabine und Bauteil mittels eines Abdeckmittels an die Außenkontur des Bauteils automatisch anpassbar ist.In a further advantageous embodiment of the invention, the spray booth at the front and rear ends an opening for passing through the component, which is automatically adapted during the relative movement between the spray booth and component by means of a covering means to the outer contour of the component.
Auf diese Weise wird der freie Querschnitt im Bereich der Öffnung so gering wie möglich gehalten, um Falschluft am Spritzkabineneingang und -ausgang zu minimieren.In this way, the free cross-section in the area of the opening is kept as low as possible in order to minimize false air at the spray booth entrance and exit.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verläuft außerhalb der Spritzkabine in Längsrichtung des Bauteils eine Luftführung quer zum Bauteil, die in eine Reihe von Segmenten aufgeteilt ist, die in Abhängigkeit von der Position der Spritzkabine selektiv aktivierbar sind.According to a further embodiment of the invention extends outside the spray booth in the longitudinal direction of the component an air duct transverse to the component, which is divided into a series of segments which are selectively activated depending on the position of the spray booth.
Auf diese Weise kann auch im unmittelbar der Spritzkabine nachfolgenden Bereich, in dem etwa die Trocknung erfolgt, eine günstige Luftführung gewährleistet werden, um eine besonders hochwertige Beschichtung zu ermöglichen, ohne dass hierzu ein größerer Bereich in der umgebenden Halle mit hohem Aufwand konditioniert werden muss. Insbesondere kann die segmentierte Luftführung auch mit klimatisierter Luft ansteuerbar sei, sofern dies gewünscht ist.In this way, even in the immediate following of the spray booth area in which about the drying takes place, a favorable air flow can be ensured to allow a particularly high quality coating, without requiring a larger area in the surrounding hall has to be conditioned with great effort. In particular, the segmented air flow can also be controlled with conditioned air, if desired.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. Show it:
In
In
In
Die Vorrichtung
Innerhalb der Spritzkabine
Die Spritzkabine
Die Spritzkabine wird also weitgehend im Umluftbetrieb betrieben. Lediglich die über den Schlitz
Die Spritzkabine
Die Halle
Gemäß
In
Die Vorrichtung
Im dargestellten Fall ist die Reinigungseinrichtung
Im Übrigen entspricht die Ausführung der Vorrichtung
Der Aufbau der vorzugsweise im Bereich der Halle
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist beispielhaft im Folgenden anhand von
Es versteht sich, dass anstelle der in
In
Innerhalb der Halle
In
Auf diese Weise können eine Reihe von Schichten nacheinander auf das Bauteil appliziert werden.In this way, a series of layers can be successively applied to the component.
Es versteht sich, dass der anhand von
Zum Beispiel könnte der Trockner
Des Weiteren könnte auch mit zwei Trocknern gearbeitet werden, wobei jeweils ein Trockner der Spritzkabine
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |