DE102013215814A1

DE102013215814A1 - Oberflächenbehandlungsvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Oberflächenbehandlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013215814A1
Application number: DE102013215814.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Klenge; Jan Scheerer
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2015-02-12

Abstract

Um eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung zum Behandeln einer Oberfläche eines Werkstücks zu schaffen, welche effizient betreibbar ist, wird vorgeschlagen, dass die Oberflächenbehandlungsvorrichtung einen Arbeitsbereich, in dem die Oberfläche des Werkstücks behandelbar ist, und eine Strömungsführungsvorrichtung umfasst, mittels derer ein Gasstrom durch den Arbeitsbereich hindurchführbar ist, wobei die Strömungsführungsvorrichtung eine Zuluftvorrichtung zum Zuführen eines Zuluftstroms zu der Oberflächenbehandlungsvorrichtung umfasst, wobei die Strömungsführungsvorrichtung eine Abluftvorrichtung zum Abführen eines Abluftsstroms von der Oberflächenbehandlungsvorrichtung umfasst, wobei die Strömungsführungsvorrichtung eine Umluftvorrichtung umfasst, mittels welcher zumindest ein Teil des durch den Arbeitsbereich hindurchgeführten Gasstroms als Umluftstrom erneut dem Arbeitsbereich zuführbar ist, wobei die Strömungsführungsvorrichtung eine Umschaltvorrichtung umfasst, mittels welcher zwischen einem Umluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung, in welchem zumindest ein Teil des durch den Arbeitsbereich hindurchgeführten Gasstroms als Umluftstrom erneut dem Arbeitsbereich zugeführt wird, und einem Zuluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung umschaltbar ist, in welchem der dem Arbeitsbereich zuzuführende Gasstrom als Zuluftstrom mittels der Zuluftvorrichtung bereitgestellt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung zum Behandeln einer Oberfläche eines Werkstücks, beispielsweise eine Lackiervorrichtung zum Lackieren einer Oberfläche einer Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs.
Solche Oberflächenbehandlungsvorrichtungen umfassen vorzugsweise einen Arbeitsbereich, in welchem die Oberfläche des Werkstücks behandelbar ist, und eine Strömungsführungsvorrichtung, mittels welcher ein Gasstrom durch den Arbeitsbereich hindurchführbar ist. Insbesondere dann, wenn der durch den Arbeitsbereich hindurchgeführte Gasstrom als ein Umluftstrom mehrfach durch den Arbeitsbereich hindurchgeführt wird, kann es im Betrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung, insbesondere in einem Behandlungsbetrieb, zur Verunreinigung des Gasstroms kommen. Der Gasstrom kann dabei insbesondere mit Lösemittel verunreinigt werden.
Beispielsweise dann, wenn es sich bei dem Arbeitsbereich um einen im Behandlungsbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung automatisierten Arbeitsbereich handelt, in welchem sich in diesem Behandlungsbetrieb keine Personen aufhalten, kann die maximale Lösemittelkonzentration sehr hoch gewählt werden.
Wenn nun jedoch beispielsweise für einen Wartungsbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung Personen Zugang zu dem Arbeitsbereich erhalten sollen, so muss diese Lösemittelkonzentration reduziert werden. Dies kann beispielsweise durch Absorbieren oder Abscheiden des Lösemittels aus dem im Kreislauf geführten Umluftstrom erfolgen.
Eine solche Absorption oder eine solche Abscheidung von Lösemittel kann jedoch zeitaufwändig sein, so dass die Oberflächenbehandlungsvorrichtung über einen unerwünscht langen Zeitraum nicht zur Behandlung von Oberflächen von Werkstücken zur Verfügung steht. Die Oberflächenbehandlungsvorrichtung kann somit in diesem Fall möglicherweise nur sehr ineffizient betrieben werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung bereitzustellen, welche effizient betreibbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung zum Behandeln einer Oberfläche eines Werkstücks gelöst, welche einen Arbeitsbereich, in dem die Oberfläche des Werkstücks behandelbar ist, und eine Strömungsführungsvorrichtung umfasst, mittels derer ein Gasstrom durch den Arbeitsbereich hindurchführbar ist, wobei die Strömungsführungsvorrichtung eine Zuluftvorrichtung zum Zuführen eines Zuluftstroms zu der Oberflächenbehandlungsvorrichtung umfasst, wobei die Strömungsführungsvorrichtung eine Abluftvorrichtung zum Abführen eines Abluftsstroms von der Oberflächenbehandlungsvorrichtung umfasst, wobei die Strömungsführungsvorrichtung eine Umluftvorrichtung umfasst, mittels welcher zumindest ein Teil des durch den Arbeitsbereich hindurchgeführten Gasstroms als Umluftstrom erneut dem Arbeitsbereich zuführbar ist, wobei die Strömungsführungsvorrichtung eine Umschaltvorrichtung umfasst, mittels welcher zwischen einem Umluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung, in welchem zumindest ein Teil des durch den Arbeitsbereich hindurchgeführten Gasstroms als Umluftstrom erneut dem Arbeitsbereich zugeführt wird, und einem Zuluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung umschaltbar ist, in welchem der dem Arbeitsbereich zuzuführende Gasstrom als Zuluftstrom mittels der Zuluftvorrichtung bereitgestellt wird.
Dadurch, dass die erfindungsgemäße Oberflächenbehandlungsvorrichtung eine Strömungsführungsvorrichtung umfasst, welche eine Umschaltvorrichtung zum Umschalten zwischen einem Umluftbetrieb und einem Zuluftbetrieb umfasst, kann der im Umluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung dem Arbeitsbereich zuzuführende verunreinigte Gasstrom besonders zügig durch einen Gasstrom mit reduzierter Verunreinigung oder ohne jegliche Verunreinigung ersetzt werden. Der Arbeitsbereich der Oberflächenbehandlungsvorrichtung ist hierdurch bei Bedarf besonders schnell für Personen zugänglich, so dass beispielsweise durchzuführende Wartungsarbeiten an der Oberflächenbehandlungsvorrichtung schnell ausgeführt werden können. Die Oberflächenbehandlungsvorrichtung steht somit zügig für einen erneuten Behandlungsbetrieb zur Verfügung und ist daher effizient betreibbar.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Oberflächenbehandlungsvorrichtung in einem Zuluftbetrieb betreibbar und mittels der Umschaltvorrichtung in einen Zuluftbetrieb umschaltbar ist, in welchem der dem Arbeitsbereich zuzuführende Gasstrom ausschließlich als Zuluftstrom mittels der Zuluftvorrichtung bereitgestellt wird.
Das Umschalten zwischen dem Umluftbetrieb und dem Zuluftbetrieb erfolgt vorzugsweise mechanisch, beispielsweise durch Bewegen oder Umschalten von Ventilen und/oder Klappen, oder elektrisch, beispielsweise durch An- und/oder Ausschalten eines Gebläses und/oder einer Ventilatorvorrichtung.
Es kann vorgesehen sein, dass der Zuluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung ein Durchluftbetrieb ist, in welchem der dem Arbeitsbereich zugeführte Gasstrom im Wesentlichen vollständig mittels der Zuluftvorrichtung bereitstellbar und/oder im Wesentlichen vollständig mittels der Abluftvorrichtung abführbar ist.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im Zuluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung ein Volumenstrom des Umluftstroms im Vergleich zu dem Volumenstrom des Umluftstroms im Umluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung reduziert ist oder wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Volumenstrom des Umluftstroms im Zuluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung auf null reduziert, das heißt vollständig gestoppt, wird.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass ein Volumenstrom des Umluftstroms im Zuluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung im Wesentlichen dem Volumenstrom des Umluftstroms im Umluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung entspricht. Der Umluftstrom, welcher im Zuluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung vorzugsweise nicht durch den Arbeitsbereich hindurchgeführt wird, wird dann vorzugsweise um den Arbeitsbereich herum oder an dem Arbeitsbereich vorbei geleitet.
Die Strömungsführungsvorrichtung umfasst vorzugsweise mindestens eine Konditioniervorrichtung zum Konditionieren eines Gasstroms.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Zuluftvorrichtung, die Abluftvorrichtung und/oder die Umluftvorrichtung jeweils mindestens eine Konditioniervorrichtung zum Konditionieren, insbesondere Heizen, Kühlen, Entfeuchten und/oder Befeuchten, des Zuluftstroms, des Abluftstroms bzw. des Umluftstroms umfassen.
Insbesondere eine Konditionierung des Umluftstroms wird vorzugsweise beim Umschalten von dem Umluftbetrieb auf den Zuluftbetrieb und/oder beim Umschalten von dem Zuluftbetrieb auf den Umluftbetrieb angepasst.
Beim Umschalten von dem Umluftbetrieb auf den Zuluftbetrieb und/oder von dem Zuluftbetrieb auf den Umluftbetrieb kann vorgesehen sein, dass der Volumenstrom des Zuluftstroms und/oder der Volumenstrom des Abluftsstroms erhöht oder reduziert wird.
Günstig kann es sein, wenn die Oberflächenbehandlungsvorrichtung eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen des durch den Arbeitsbereich hindurchgeführten Gasstroms umfasst.
Die Reinigungsvorrichtung ist insbesondere eine Filtervorrichtung.
Eine Filtervorrichtung ist vorzugsweise eine regenerierbare Filtervorrichtung. Unter einer regenerierbaren Filtervorrichtung ist beispielsweise eine Abtrennvorrichtung zum Abtrennen von Verunreinigungen aus einem Rohgasstrom, beispielsweise zum Abtrennen von Verunreinigungen aus einem durch einen Arbeitsbereich geführten Gasstrom, insbesondere zum Abtrennen von Lack-Overspray aus einem Lack-Overspray enthaltenden Rohgasstrom, zu verstehen, bei welcher abgeschiedene Verunreinigungen abgereinigt werden können, ohne Filterelemente der Filtervorrichtung austauschen zu müssen.
Unter einer regenerierbaren Filtervorrichtung ist insbesondere auch eine Filtervorrichtung zu verstehen, die eines oder mehrere Trockenfilterelemente und/oder Trockenabscheidungsvorrichtungen aufweist, bei denen eine Reinigung eines Gasstroms im Wesentlichen ohne die Zugabe einer Flüssigkeit an den Filterelementen erfolgt. Davon unabhängig können nachfolgende oder vorgelagerte Reinigungsstufen wiederum unter Verwendung von (bei Normalbedingungen) flüssigen Löse- oder Reinigungsmitteln vorgesehen sein.
Unter einer regenerierbaren Filtervorrichtung ist vorzugsweise ferner ein System zu verstehen, das die Verunreinigungen mittels einer Elektrode, beispielsweise einer Korona- oder einer Sprühelektrode, mit einer elektrischen Ladung versieht und sie anschließend an einer mit der umgekehrten elektrischen Ladung versehenen und/oder geerdeten Elektrode, beispielsweise einer Abscheideelektrode, die plattenförmig ausgebildet sein kann, abscheidet. Solche Systeme werden auch als Elektro-Nassabscheider bezeichnet.
Bei einer regenerierbaren Filtervorrichtung kann ferner vorgesehen sein, dass die Filtervorrichtung mindestens ein Filterelement umfasst, welches im Filterbetrieb mit einer Sperrschicht und/oder einer Schutzschicht versehen ist, welche Filterhilfsmaterial, insbesondere Kalksteinmehl, umfasst.
Auf diese Weise kann im Filterbetrieb der Filtervorrichtung verhindert werden, dass sich das Filterelement mit Verunreinigungen aus dem der Filtervorrichtung zugeführten Gasstrom zusetzt. Durch eine Abreinigung der Sperrschicht bzw. Schutzschicht von dem Filterelement der Filtervorrichtung kann eine besonders einfache Regeneration des Filterelements erfolgen, welches anschließend durch Aufbringen einer frischen Sperrschicht bzw. einer frischen Schutzschicht erneut verwendbar ist.
Eine Sperrschicht kann, alternativ oder zusätzlich zu einem teilchen- und/oder pulverförmigen Material, insbesondere im Falle eines Elektro-Nassabscheiders, auch durch eine Flüssigkeit, wie zum Beispiel Wasser, ausgebildet sein. Alternativ kann auch eine Mischung verschiedener Stoffe, insbesondere Flüssigkeiten, zum Einsatz kommen, zum Beispiel eine Mischung aus Wasser und einem Trennmittel. Diese Flüssigkeit bzw. das Flüssigkeits-Gemisch kann die Filteroberfläche benetzen, die Verunreinigungen aufnehmen und das Filterelement damit vor Verunreinigungen schützen. Eine Abreinigung der Sperrschicht kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen.
Alternativ oder zusätzlich zu einer regenerativen oder regenerierbaren Filtervorrichtung kann eine nicht regenerierbare Filtervorrichtung in der Reinigungsvorrichtung eingesetzt werden. Diese kann beispielsweise aus einem oder aus mehreren einzelnen Filterelementen bestehen, die würfel- oder quaderförmig, rund, halbrund oder flach aufgebaut sein können. Es können lauter gleich oder ähnlich aufgebaute Filterelemente eingesetzt werden oder je nach Verwendung auch unterschiedlich aufgebaute, um zum Beispiel unterschiedliche Mengen an Overspray aufnehmen zu können und/oder um einen unterschiedlichen Abscheidegrad erzielen zu können.
Verunreinigungen sind beispielsweise Partikel, insbesondere Partikel eines Beschichtungsmaterials. Der Begriff "Partikel" umfasst dabei insbesondere Tröpfchen, Konglomerate, Agglomerate, Körner, Kristalle, etc., welche in Reinform oder verunreinigt vorliegen können.
Partikel können beispielsweise Lack-Overspray-Partikel sein.
Als Lack kommt insbesondere Pulverlack oder Fluidlack in Betracht.
Mit dem Begriff "Fluidlack" wird dabei – im Unterschied zum Begriff "Pulverlack" – ein Lack mit einer fließfähigen Konsistenz, von flüssig bis pastös (beispielsweise im Falle eines PVC-Plastisols), bezeichnet. Der Begriff "Fluidlack" umfasst insbesondere die Begriffe "Flüssiglack" und "Nasslack".
Bei der Verwendung von Fluidlack ist der Lack-Overspray aus der Lackiervorrichtung somit ein Fluidlack-Overspray, bei der Verwendung von Nasslack ein Nasslack-Overspray.
Als Hilfsmaterial kann insbesondere jedes Medium verwendet werden, welches dazu in der Lage ist, einen Flüssigkeitsanteil des Lack-Overspray aufzunehmen.
Hilfsmaterial ist vorzugsweise ein teilchenförmiges und/oder pulverförmiges Material.
Insbesondere kommen als Hilfsmaterialien beispielsweise Kalk, Steinmehl, insbesondere Kalksteinmehl, Aluminiumsilikate, Aluminiumoxide, Siliziumoxide, Pulverlack oder Ähnliches in Betracht.
Alternativ oder ergänzend hierzu können als Hilfsmaterial zur Aufnahme und/ oder Bindung der Partikel auch Teilchen mit einer Hohlraumstruktur und relativ zu ihren Außenabmessungen großer innerer Oberfläche verwendet werden, beispielsweise natürliche und/oder synthetische Zeolithe oder andere hohle, beispielsweise kugelförmige, Körper aus Polymeren, Glas oder Aluminiumsilikat und/oder natürliche oder synthetisch erzeugte Fasern.
Als Zeolithe werden insbesondere Alumino-Silikate bezeichnet, welche die all gemeine Summenformel Mⁿ⁺ _x/n[(AlO₂)^x–(SiO₂)^y]·zH₂O aufweisen (Mⁿ⁺: Metallkation; x/n: stöchiometrischer Faktor, der sich aus der Ladung des Kations und der des Aluminat-Anions ergibt (= "Modul")). Es können beispielsweise Calcium-, Magnesium-, Calcium-Magnesium-, Natrium- und/oder Kalium-Zeolithe verwendet werden. Vorzugsweise werden Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Zeolitharten verwendet.
Alternativ oder ergänzend hierzu können als Hilfsmaterial zur Aufnahme und/ oder Bindung der Partikel, insbesondere des Lack-Overspray, auch chemisch mit den Partikeln, insbesondere mit dem Lack-Overspray, reagierende Teilchen verwendet werden, beispielsweise chemisch reaktive Teilchen mit Amin-, Epoxid-, Carboxyl-, Hydroxyl- oder Isocyanat-Gruppen, chemisch reaktive Teilchen aus mit Octylsilan nachbehandeltem Aluminiumoxid oder feste oder flüssige Mono-, Oligo- oder Polymere, Silane, Silanole oder Siloxane.
Das Hilfsmaterial besteht vorzugsweise aus einer Vielzahl von Hilfsmaterial-Teilchen, welche insbesondere einen mittleren Durchmesser im Bereich von ungefähr 10 µm bis ungefähr 100 µm aufweisen.
Das Hilfsmaterial ist insbesondere ein fließfähiges, partikelförmiges Material, welches beispielsweise in Form von Filterhilfsmaterial auch als "Precoat"-Material bezeichnet wird.
Das Hilfsmaterial dient insbesondere dazu, sich als Sperrschicht an der Oberfläche eines Filterelements abzusetzen, um zu verhindern, dass diese Oberfläche durch anhaftende Partikel, insbesondere Lack-Overspray-Partikel, verklebt. Durch periodisches Abreinigen des Filterelements gelangt ein System aus Partikeln und Hilfsmaterial von dem Filterelement in einen Aufnahmebehälter.
Mit Partikeln beladenes Hilfsmaterial kann insbesondere ein Gemisch oder ein System aus Partikeln und Hilfsmaterial-Teilchen sein. Beispielsweise kann das Gemisch Konglomerate und/oder Agglomerate aus Partikeln und Teilchen aus Hilfsmaterial umfassen.
Partikel aus Lack-Overspray sind insbesondere Lacktröpfchen.
Teilchen aus Hilfsmaterial sind insbesondere Steinmehlkörnchen.
Zur Reinigung des mit Partikeln beladenen Rohgasstroms verwendbares Hilfsmaterial weist vorzugsweise eine Teilchengrößenverteilung auf, welche es ermöglicht, dass zumindest ein Großteil der Teilchen des Hilfsmaterials von dem Rohgasstrom mitgerissen und/oder aufgenommen werden kann.
Die Filtervorrichtung umfasst vorzugsweise eine Abreinigungsvorrichtung, beispielsweise eine Druckluftvorrichtung, mittels welcher an mindestens einem Filterelement anhaftendes Material, insbesondere ein System aus Partikeln und Hilfsmaterial, insbesondere Filterhilfsmaterial, abreinigbar ist. Insbesondere kann eine Abreinigung mittels eines Druckluftstoßes zyklisch erfolgen.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Reinigungsvorrichtung beim Umschalten auf den Zuluftbetrieb abgeschaltet wird, insbesondere ein Einlass der Reinigungsvorrichtung geschlossen wird. Hierdurch kann vorzugsweise verhindert werden, dass der Arbeitsbereich aufgrund der möglicherweise verringerten Strömungsgeschwindigkeit und/oder aufgrund des möglicherweise verringerten Volumenstroms durch Materialien aus der Reinigungsvorrichtung, beispielsweise durch Hilfsmaterial, verunreinigt wird.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Reinigungsvorrichtung sowohl im Umluftbetrieb als auch im Zuluftbetrieb weiterbetrieben wird.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Oberflächenbehandlungsvorrichtung eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen des durch den Arbeitsbereich hindurchgeführten Gasstroms umfasst und dass im Umluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung der Umluftstrom nach einem Durchströmen der Reinigungsvorrichtung erneut dem Arbeitsbereich zuführbar ist und dass im Zuluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung der Umluftstrom nach einem Durchströmen der Reinigungsvorrichtung unter Umgehung des Arbeitsbereichs erneut der Reinigungsvorrichtung zuführbar ist.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der Umluftstrom im Zuluftbetrieb mittels einer Bypassvorrichtung an dem Arbeitsbereich vorbeiführbar ist.
Die Oberflächenbehandlungsvorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Oberflächenbehandlungsanlage, welche vorzugsweise zwei oder mehr Oberflächenbehandlungsvorrichtungen, insbesondere erfindungsgemäße Oberflächenbehandlungsvorrichtungen, umfasst.
Die Oberflächenbehandlungsanlage umfasst somit vorzugsweise mehrere Arbeitsbereiche.
Dabei kann vorgesehen sein, dass mehrere Oberflächenbehandlungsvorrichtungen der Oberflächenbehandlungsanlage eine gemeinsame Zuluftvorrichtung und/oder eine gemeinsame Abluftvorrichtung umfassen.
Vorzugsweise umfassen die Oberflächenbehandlungsvorrichtungen der Oberflächenbehandlungsanlage voneinander getrennte und/oder unabhängig voneinander betreibbare Umluftvorrichtungen.
Vorteilhaft kann es sein, wenn zwei oder mehr Oberflächenbehandlungsvorrichtungen der Oberflächenbehandlungsanlage unabhängig voneinander in einem Umluftbetrieb und/oder in einem Zuluftbetrieb betreibbar sind.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung eine oder mehrere Sensorvorrichtungen zum Ermitteln einer Verunreinigung des dem Arbeitsbereich zuzuführenden oder aus dem Arbeitsbereich abgeführten Gasstroms umfassen. Mittels einer Sensorvorrichtung kann beispielsweise eine Lösemittelkonzentration ermittelt werden.
Günstig kann es sein, wenn mehrere Oberflächenbehandlungsvorrichtungen jeweils eine oder mehr Sensorvorrichtungen umfassen und insbesondere separat und/oder unabhängig voneinander hinsichtlich der Verunreinigung des Gasstroms überwachbar sind.
Günstig kann es sein, wenn die Oberflächenbehandlungsanlage eine Fördervorrichtung umfasst, mittels welcher Werkstücke nacheinander durch mindestens zwei Arbeitsbereiche mindestens zweier Oberflächenbehandlungsvorrichtungen hindurchförderbar sind, wobei mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung in den Zuluftbetrieb umschaltbar ist, während eine in einer Förderrichtung der Fördervorrichtung auf diese mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung folgende weitere Oberflächenbehandlungsvorrichtung zur Behandlung einer Oberfläche eines Werkstücks noch im Umluftbetrieb betreibbar ist.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Oberflächenbehandlungsanlage eine Fördervorrichtung umfasst, mittels welcher Werkstücke nacheinander durch mindestens zwei Arbeitsbereiche mindestens zweier Oberflächenbehandlungsvorrichtungen hindurchförderbar sind, wobei mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung zur Behandlung einer Oberfläche eines Werkstücks in den Umluftbetrieb umschaltbar ist, während eine in einer Förderrichtung der Fördervorrichtung auf diese mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung folgende weitere Oberflächenbehandlungsvorrichtung noch im Zuluftbetrieb betreibbar ist.
Insbesondere einander benachbart angeordnete Arbeitsbereiche einer Oberflächenbehandlungsanlage können somit vorzugsweise gleichzeitig in voneinander verschiedenen Betriebsmodi, nämlich einerseits in dem Umluftbetrieb und andererseits in dem Zuluftbetrieb, betrieben werden.
Zuluft ist vorzugsweise Frischluft, insbesondere Umgebungsluft, Hallenluft und/oder nicht oder nur unwesentlich mit Teilchen oder Lösemittel beladene Luft.
Zuluft kann auch Luft aus einem Arbeitsbereich der Oberflächenbehandlungsvorrichtung und/oder der Oberflächenbehandlungsanlage sein, welche im Normalbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung und/oder der Oberflächenbehandlungsanlage in diesem Arbeitsbereich kein Lösemittel und/oder keine Teilchen und/oder nur eine geringe Menge Lösemittel und/oder eine geringe Anzahl von Teilchen aufnimmt und somit nur in geringem Maße verunreinigt wird.
Unter einem Normalbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung ist insbesondere ein Lackierbetrieb, ein Trocknungsbetrieb, ein Kontrollbetrieb und/oder ein Nachbearbeitungsbetrieb zu verstehen.
Mittels der Abluftvorrichtung ist vorzugsweise ein Abluftsstrom aus dem Umluftstrom abführbar.
Mittels der Zuluftvorrichtung und der Abluftvorrichtung kann vorzugsweise ein Teil des in dem Kreislauf geführten Umluftstroms kontinuierlich ersetzt werden. Der Volumenstrom des Zuluftstroms entspricht vorzugsweise dem Volumenstrom des Abluftsstroms.
Vorzugsweise beträgt der Volumenstrom des Zuluftstroms höchstens ungefähr 30 %, insbesondere höchstens ungefähr 20 %, beispielsweise höchstens ungefähr 10 %, des Volumenstroms des im Umluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung durch den Arbeitsbereich geführten Gasstroms.
Günstig kann es sein, wenn die Oberflächenbehandlungsvorrichtung eine Steuervorrichtung umfasst, mittels welcher die Oberflächenbehandlungsvorrichtung wahlweise in den Umluftbetrieb oder in den Zuluftbetrieb versetzbar ist.
Der Arbeitsbereich ist insbesondere ein Lackierbereich, ein Trocknungsbereich, ein Kontrollbereich und/oder ein Nachbearbeitungsbereich zum Lackieren, Trocknen, Kontrollieren und/oder Nachbearbeiten von Werkstücken.
Eine Oberflächenbehandlungsanlage umfasst vorzugsweise mehrere voneinander verschiedene Arbeitsbereiche.
Die Arbeitsbereiche einer Oberflächenbehandlungsanlage werden von den Werkstücken vorzugsweise nacheinander durchlaufen.
Die Oberflächenbehandlungsanlage ist insbesondere eine Lackieranlage und/ oder Trocknungsanlage zum Lackieren bzw. Trocknen von Fahrzeugkarosserien.
Die erfindungsgemäße Oberflächenbehandlungsvorrichtung und/oder die erfindungsgemäße Oberflächenbehandlungsanlage eignen sich insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens zum Behandeln einer Oberfläche eines Werkstücks.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zum Behandeln einer Oberfläche eines Werkstücks.
Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung zum Behandeln einer Oberfläche eines Werkstücks effizient betreibbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Behandeln einer Oberfläche eines Werkstücks mittels einer Oberflächenbehandlungsvorrichtung gelöst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

– Hindurchführen eines Gasstroms durch einen Arbeitsbereich, in welchem die Oberfläche des Werkstücks behandelt wird, mittels einer Strömungsführungsvorrichtung;
– Zuführen eines Zuluftstroms zu der Oberflächenbehandlungsvorrichtung mittels einer Zuluftvorrichtung der Strömungsführungsvorrichtung;
– Abführen eines Abluftstroms von der Oberflächenbehandlungsvorrichtung mittels einer Abluftvorrichtung der Strömungsführungsvorrichtung;
– erneutes Zuführen von zumindest einem Teil des durch den Arbeitsbereich hindurchgeführten Gasstroms als Umluftstrom zu dem Arbeitsbereich mittels einer Umluftvorrichtung der Strömungsführungsvorrichtung;
– Umschalten zwischen einem Umluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung, in welchem zumindest ein Teil des durch den Arbeitsbereich hindurchgeführten Gasstroms als Umluftstrom erneut dem Arbeitsbereich zugeführt wird, und einem Zuluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung, in welchem der dem Arbeitsbereich zuzuführende Gasstrom als Zuluftstrom mittels der Zuluftvorrichtung bereitgestellt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung und/oder der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsanlage beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Zuluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung ein Durchluftbetrieb ist, in welchem der dem Arbeitsbereich zugeführte Gasstrom im Wesentlichen vollständig mittels der Zuluftvorrichtung bereitgestellt und/oder im Wesentlichen vollständig mittels der Abluftvorrichtung abgeführt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorzugsweise vorgesehen, dass beim Umschalten von dem Umluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung auf den Zuluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung ein Volumenstrom des Umluftstroms reduziert oder im Wesentlichen konstant gehalten wird.
Ferner kann vorgesehen sein, dass beim Umschalten von dem Zuluftbetrieb auf den Umluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung ein Volumenstrom des Umluftstroms erhöht oder im Wesentlichen konstant gehalten wird.
Günstig kann es sein, wenn der durch den Arbeitsbereich hindurchgeführte Gasstrom mittels einer Reinigungsvorrichtung der Oberflächenbehandlungsvorrichtung gereinigt wird und wenn im Umluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung der Umluftstrom nach einem Durchströmen der Reinigungsvorrichtung erneut dem Arbeitsbereich zugeführt wird und wenn im Zuluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung der Umluftstrom nach einem Durchströmen der Reinigungsvorrichtung unter Umgehung des Arbeitsbereichs erneut der Reinigungsvorrichtung zugeführt wird.
Zwei oder mehr Oberflächenbehandlungsvorrichtungen einer Oberflächenbehandlungsanlage sind vorzugsweise unabhängig voneinander in einem Umluftbetrieb und/oder in einem Zuluftbetrieb betreibbar.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ferner vorgesehen sein, dass mittels einer Fördervorrichtung der Oberflächenbehandlungsanlage Werkstücke nacheinander durch mindestens zwei Arbeitsbereiche mindestens zweier Oberflächenbehandlungsvorrichtungen hindurchgefördert werden und dass mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung in den Zuluftbetrieb versetzt wird, während eine in einer Förderrichtung der Fördervorrichtung auf diese mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung folgende weitere Oberflächenbehandlungsvorrichtung zur Behandlung einer Oberfläche eines Werkstücks noch im Umluftbetrieb betrieben wird, und/oder dass mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung zur Behandlung einer Oberfläche eines Werkstücks in den Umluftbetrieb versetzt wird, während eine in einer Förderrichtung der Fördervorrichtung auf diese mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung folgende weitere Oberflächenbehandlungsvorrichtung noch im Zuluftbetrieb betrieben wird.
Die erfindungsgemäße Oberflächenbehandlungsvorrichtung, die erfindungsgemäße Oberflächenbehandlungsanlage und/oder das erfindungsgemäße Verfahren können vorzugsweise ferner einzelne oder mehrere der nachfolgend beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile aufweisen:
Es kann vorgesehen sein, dass die Oberflächenbehandlungsvorrichtung und/ oder die Oberflächenbehandlungsanlage eine Lackieranlage zum Applizieren von Klarlack ist. Insbesondere bei der Applikation von Klarlack können sich im Umluftbetrieb hohe Lösemittelkonzentrationswerte ergeben, welche insbesondere Arbeitsplatzgrenzwerte überschreiten können. Ein schneller Zugang zu einem Arbeitsbereich, beispielsweise zur Reinigung der Applikationstechnik, ist dann beispielsweise nur mit geeigneter Schutzausrüstung, beispielsweise mit einer Atemschutzmaske, zulässig. Durch eine Umschaltung auf den Zuluftbetrieb kann die Lösemittelkonzentration in dem Arbeitsbereich vorzugsweise zügig gesenkt werden, so dass der Arbeitsbereich innerhalb kurzer Zeit auch ohne Schutzausrüstung zugänglich ist.
Ein Arbeitsbereich kann insbesondere ein Innenraum einer Lackierkabine sein.
Es kann vorgesehen sein, dass mittels einer einzigen Umluftvorrichtung mehrere, insbesondere sämtliche, Arbeitsbereiche mit Umluft versorgbar sind. Die Lösemittelkonzentration ist dann vorzugsweise über sämtliche Arbeitsbereiche hinweg im Wesentlichen konstant. Ein Umschalten in den Zuluftbetrieb kann in diesem Fall jedoch erst dann erfolgen, wenn sämtliche zu behandelnden Werkstücke aus sämtlichen Arbeitsbereichen entfernt wurden, da ansonsten eine Qualitätsbeeinträchtigung bei der Behandlung der Werkstücke zu befürchten wäre.
Insbesondere dann, wenn die Oberflächenbehandlungsanlage mehrere Umluftvorrichtungen für voneinander verschiedene Arbeitsbereiche umfasst, kann die Oberflächenbehandlungsanlage kompakt aufgebaut und effizient betrieben werden.
Insbesondere kann eine mögliche Kapazität der Oberflächenbehandlungsanlage optimal ausgenutzt werden, so dass Kosten reduziert und Produktionsstückzahlen erhöht werden können.
Günstig kann es sein, wenn mindestens zwei Arbeitsbereichen zwei oder mehr Umluftvorrichtungen zur Versorgung der mindestens zwei Arbeitsbereiche mit Umluft zugeordnet sind.
Ferner kann vorgesehen sein, dass eine Zuluftvorrichtung und/oder eine Abluftvorrichtung mehreren Arbeitsbereichen zugeordnet ist, um diese mit Zuluft zu versorgen und/oder um Abluft aus diesen Arbeitsbereichen abzuführen.
Vorzugsweise sind mehrere Strömungsführungsvorrichtungen, mehrere Zuluftvorrichtungen, mehrere Umluftvorrichtungen und/oder mehrere Abluftvorrichtungen modular ausgebildet. Hierdurch kann ein flexibles und schnell reagierendes System bereitgestellt werden.
Das Verhältnis des Volumenstroms der Frischluft zum Volumenstrom der Umluft kann im Betrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung und/oder der Oberflächenbehandlungsanlage vorzugsweise variiert werden, beispielsweise um ein Spülen des Arbeitsbereichs mit Frischluft zu beschleunigen.
Der Volumenstrom des Umluftstroms kann vorzugsweise gedrosselt oder komplett abgeschaltet werden. Insbesondere können hierzu geeignet steuerbare Ventilatoren oder Klappen sowie Druckverluste genutzt werden. Ferner kann dies durch ein Zusammenspiel der in der Oberflächenbehandlungsanlage verbauten Komponenten erfolgen.
Vorzugsweise wird ein Arbeitsbereich, insbesondere eine Lackierkabine, im Zuluftbetrieb von oben nach unten mit Zuluft, insbesondere mit Frischluft, durchströmt. Insbesondere im Idealfall findet eine Durchströmung als Pfropfen statt.
Die Frischluft weist vorzugsweise eine geringere Lösemittelkonzentration auf als die im Umluftbetrieb den Arbeitsbereich durchströmende Umluft.
Hierzu kann frische Umgebungsluft oder auch Luft aus anderen Arbeitsbereichen, welche eine geringe Lösemittelkonzentration aufweist, beispielsweise aus Kontrollzonen oder Nacharbeitszonen, verwendet werden.
Insbesondere in einer Reinigungsvorrichtung der Oberflächenbehandlungsvorrichtung oder der Oberflächenbehandlungsanlage kann ein Nachabdunsten stattfinden, so dass ohne eine Durchströmung des Arbeitsbereichs und/oder der Reinigungsvorrichtung ein Anstieg der Lösemittelkonzentration erfolgen kann.
Vorzugsweise werden im Zuluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung der Arbeitsbereich und/oder die Reinigungsvorrichtung in derjenigen Richtung durchströmt, in welcher diese im Umluftbetrieb mit dem Umluftstrom durchströmt werden.
Zum Umschalten von dem Umluftbetrieb auf den Zuluftbetrieb kann vorgesehen sein, dass ein Umluftkanal, beispielsweise in einem Bereich eines Plenums, verschlossen oder zumindest teilweise verschlossen wird. Die Drehzahlen und/oder Frequenzen von Ventilatorvorrichtungen der Zuluftvorrichtung, der Umluftvorrichtung und/oder der Abluftvorrichtung werden vorzugsweise angepasst. Einzelne Ventilatorvorrichtungen können vorzugsweise komplett abgeschaltet werden.
Vorzugsweise wird verhindert, dass während des Umschaltvorgangs Luftmassen unerwünschterweise aus der Oberflächenbehandlungsvorrichtung und/oder der Oberflächenbehandlungsanlage herausgedrückt oder in diese hineingesaugt werden. Hierzu können beispielsweise Klappen mit langer oder kurzer Laufzeit oder ein Umschalten in Stufen vorgesehen sein.
Beispielsweise können die Ventilatorvorrichtungen über Frequenzumrichter in Stufen umgeschaltet werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass Klappen mit einem Stellantrieb versehen sind und vorzugsweise in Stufen umgeschaltet werden können.
Das Umschalten kann automatisch, beispielsweise softwaregesteuert oder programmgesteuert, oder, zumindest teilweise, manuell erfolgen.
Es kann vorgesehen sein, dass der Volumenstrom des Umluftstroms unverändert bleibt oder angepasst wird, wenn die Oberflächenbehandlungsvorrichtung von dem Umluftbetrieb in den Zuluftbetrieb umgeschaltet wird.
Günstig kann es sein, wenn der Umluftstrom vollständig oder teilweise an dem Arbeitsbereich, insbesondere an einer Lackierkabine, vorbeigeführt und beispielsweise unterhalb einer Bodenwandung des Arbeitsbereichs, das heißt bezüglich der Durchströmungsrichtung der Oberflächenbehandlungsvorrichtung im Umluftbetrieb stromabwärts des Arbeitsbereichs, erneut eingespeist wird.
Der Arbeitsbereich wird dann vorzugsweise teilweise oder ausschließlich mit Frischluft versorgt, welche sich erst stromabwärts des Arbeitsbereichs, insbesondere im Bereich einer Reinigungsvorrichtung, mit der lösemittelbeladenen Umluft mischt.
Vorzugsweise kann ein Umschalten zwischen dem Umluftbetrieb und dem Zuluftbetrieb und/oder zwischen dem Zuluftbetrieb und dem Umluftbetrieb in voneinander verschiedenen Oberflächenbehandlungsvorrichtungen, insbesondere Arbeitsbereichen, einer Oberflächenbehandlungsanlage zeitversetzt, beispielsweise mit einem Applikationsende der einzelnen Arbeitsbereiche jeweils um einen Takt versetzt, erfolgen.
Eine Überwachung der Lösemittelkonzentration erfolgt vorzugsweise für jede Oberflächenbehandlungsvorrichtung, insbesondere für jede Zuluftvorrichtung, jede Umluftvorrichtung und/oder jede Abluftvorrichtung, separat. Hierdurch kann individuell ein schnellstmöglicher Zugang zu den Arbeitsbereichen ermöglicht werden.
Beispielsweise mittels einer Signalleuchte kann angezeigt werden, ob der Arbeitsbereich ohne Schutzausrüstung zugänglich ist.
Zur Kostenreduktion kann vorgesehen sein, dass eine Überwachung der Lösemittelkonzentration mittels einer mehrkanaligen Sensorvorrichtung durchgeführt wird. Vorzugsweise wird mittels der mehrkanaligen Sensorvorrichtung die jeweils umzuschaltende oder umgeschaltete Oberflächenbehandlungsvorrichtung überwacht.
Eine Konditionierung der Luftströme (Gasströme) erfolgt vorzugsweise separat für jede Oberflächenbehandlungsvorrichtung, insbesondere separat für jede Zuluftvorrichtung, jede Umluftvorrichtung und/oder jede Abluftvorrichtung.
Eine Konditionierung des Umluftstroms wird vorzugsweise an den jeweils gewünschten Volumenstrom des Umluftstroms angepasst, insbesondere während des Umschaltens von dem Umluftbetrieb auf den Zuluftbetrieb und/oder von dem Zuluftbetrieb auf den Umluftbetrieb.
Die Konditionierung kann dabei beispielsweise unverändert fortgeführt werden, wenn keine Volumenstromänderung erfolgt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Konditionierung bei einer Reduktion des Volumenstroms und/oder bei einer Erhöhung des Volumenstroms angepasst wird.
Insbesondere dann, wenn der Volumenstrom des Umluftstroms im Zuluftbetrieb auf null reduziert wird, wird die Konditioniervorrichtung vorzugsweise abgeschaltet.
Die mittels der Zuluftvorrichtung dem Arbeitsbereich zuzuführende Zuluft weist vorzugsweise stets diejenige Kondition (Temperatur und Luftfeuchtigkeit) auf, welche zur Behandlung von Werkstücken im Arbeitsbereich erforderlich ist. Die Konditionierung des Zuluftstroms ist somit vorzugsweise im Umluftbetrieb und im Zuluftbetrieb identisch. Vorzugsweise wird lediglich eine Anpassung an veränderte Volumenströme durchgeführt.
Insbesondere beim Umschalten von dem Zuluftbetrieb auf den Umluftbetrieb ist es vorteilhaft, wenn im Arbeitsbereich möglichst schnell diejenige Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit erhalten wird, welche zum Behandeln der Werkstücke erforderlich ist.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass mittels einer Steuervorrichtung und/oder einer Regelvorrichtung erfasst wird, welche Stellwerte, insbesondere eine Leistung, ein Volumenstrom und/oder weitere Stellgrößen, unmittelbar vor dem Umschalten von dem Umluftbetrieb auf den Zuluftbetrieb zum Betrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung und/oder der Oberflächenbehandlungsanlage verwendet werden. Diese Stellwerte werden vorzugsweise gespeichert und erneut eingestellt, wenn die Oberflächenbehandlungsvorrichtung und/oder die Oberflächenbehandlungsanlage von dem Zuluftbetrieb in den Umluftbetrieb umgeschaltet wird.
Insbesondere abhängig vom bisherigen Reglerverlauf im Normalbetrieb (Umluftbetrieb) kann eine Gegensteuerung erfolgen. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die Anlagenkennlinien im Zuge der Inbetriebnahme der Anlage (Oberflächenbehandlungsanlage) ermitteln wurden und die Umluftvorrichtung ausreichend stabil reagiert.
Es kann mit Vorlauf oder zeitlicher Verzögerung gearbeitet werden. Ferner kann eine gezielte Übersteuerung oder Untersteuerung hinsichtlich des Volumenstroms, der Leistung und/oder weiteren Stellgrößen erfolgen.
Auch kann vorgesehen sein, dass verschiedene Verschiebungen für verschiedene Konditionierelemente, insbesondere Heizvorrichtungen, Kühlvorrichtungen, Befeuchtungsvorrichtungen und/oder Entfeuchtungsvorrichtungen, der Konditioniervorrichtung miteinander kombiniert werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn ein Bypass und/oder eine spezielle Schaltung oder Ausstattung zum Umschalten vom dem Zuluftbetrieb auf den Umluftbetrieb vorgesehen ist. Beispielsweise kann ein Bypass für eine Kühlvorrichtung und/oder ein separater Düsenstock bei einer Befeuchtungsvorrichtung (Booth, große Düsen, schneller und großer Feuchteeintrag) vorgesehen sein.
Vorzugsweise werden die im Arbeitsbereich zum Behandeln der Oberfläche von Werkstücken erforderlichen Parameter möglichst schnell wieder erreicht, insbesondere ohne ein (Über-)Schwingen der Konditioniervorrichtungen und/oder der Strömungsführungsvorrichtung zuzulassen.
Eine Regelung erfolgt vorzugsweise in Stufen (digital) oder kontinuierlich. Vorzugsweise wird eine Regelung an die Gesamtanlage (Oberflächenbehandlungsanlage) angepasst.
Vorteilhaft kann dabei eine zeitlich versetzte Anpassung für einzelne Elemente (Konditioniervorrichtungen, Konditionierelemente, Strömungsführungsvorrichtungen, Zuluftvorrichtungen, Umluftvorrichtungen, Abluftvorrichtungen) sein. Insbesondere kann eine zeitlich versetzte Anpassung vorausschauend gewählt werden.
Insbesondere in Kombination mit einem hohen Umluftanteil in einem kleinen System (kleines Systemvolumen), dessen Konditionen sich nur geringfügig verändern (wenig Wandflächen, trockene Abscheidung des Lack-Oversprays, geringe Druckverluste und/oder geringer Wärmeeintrag), ist ein schnelles Wiedererreichen der Zielkondition (im Behandlungsbetrieb in dem Arbeitsbereich zu erzielende Lufttemperatur und/oder Luftfeuchtigkeit) möglich. Vorzugsweise ist dies schneller möglich als in einem größeren System (großes Systemvolumen, große Wandflächen, großer Druckverlust).
Eine Abscheidetechnologie, welche zu geringen Konditionsänderungen führt, beispielsweise eine Trockenabscheidung, weist dabei deutliche Konditionierungsvorteile gegenüber den herkömmlichen Nassabscheidetechnologien auf.
Vorzugsweise kann für Wartungsfälle und/oder Störfälle zügig von einem Umluftbetrieb auf den Zuluftbetrieb umgeschaltet werden.
Die Oberflächenbehandlungsvorrichtungen, insbesondere die Umluftvorrichtungen der voneinander verschiedenen Oberflächenbehandlungsvorrichtungen, können vorzugsweise autark betrieben werden.
Die Arbeitsbereiche können beispielsweise in einer sogenannten Linie angeordnet sein, insbesondere um Werkstücke, beispielsweise Fahrzeugkarosserien, in großer Stückzahl zu lackieren.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Arbeitsbereiche in voneinander getrennten Boxen angeordnet sind, beispielsweise zur Behandlung von Werkstücken in geringer Anzahl.
Das Umschalten von dem Umluftbetrieb auf den Zuluftbetrieb kann beispielsweise in einem Zeitraum von weniger als 60 Sekunden, insbesondere weniger als 30 Sekunden, beispielsweise in ungefähr 20 Sekunden, erfolgen. Es kann vorgesehen sein, dass der Volumenstrom des Umluftstroms in dieser Zeit auf null reduziert wird, indem eine Ventilatorvorrichtung zum Antreiben des Umluftstroms gedrosselt und schließlich ganz abgeschaltet wird, während zugleich Ventilvorrichtungen, insbesondere Klappen zum Zuführen des Umluftstroms zu dem Arbeitsbereich, geschlossen werden. Diese Art des Umschaltens von dem Umluftbetrieb auf den Zuluftbetrieb hat vorzugsweise keinen oder nur geringen Einfluss auf angrenzende und/oder benachbarte Arbeitsbereiche (Zonen) oder Luftanlagen (Strömungsführungsvorrichtungen), da der Volumenstrom insgesamt nach außen konstant bleibt. Die Zuluftvorrichtung und die Abluftvorrichtung werden dabei vorzugsweise unverändert weiter betrieben.
Durch das Umschalten von dem Umluftbetrieb auf den Zuluftbetrieb ist vorzugsweise eine Konzentrationsreduktion der Lösemittelkonzentration auf weniger als ungefähr 100 ppm, insbesondere weniger als ungefähr 10 ppm, möglich.
Die Reinigungsvorrichtung, insbesondere eine Trockenabscheidung, wird im Zuluftbetrieb vorzugsweise abgeschaltet, um einen unerwünschten Austrag von Hilfsmaterial in den Arbeitsbereich zu vermeiden.
Insbesondere bei der Applikation von Basislack, Grundierung und/oder Füller mittels einer Oberflächenbehandlungsvorrichtung kann durch das Umschalten von dem Umluftbetrieb auf den Zuluftbetrieb eine möglicherweise vorhandene Geruchsbelästigung vorzugsweise sehr zügig reduziert werden.
Eine Sensorvorrichtung, beispielsweise zur Ermittlung der Lösemittelkonzentration, ist beispielsweise in einer Rückführleitung (Steigkanal) angeordnet, mittels welcher der durch den Arbeitsbereich hindurchgeführte, mittels der Reinigungsvorrichtung gereinigte Gasstrom entgegen der Schwerkraftrichtung nach oben und durch das Plenum zurück in den Arbeitsbereich führbar ist.
Bei Überschreitung einer vorgegebenen Grenze, insbesondere bei einem unzulässigen Anstieg der Lösemittelkonzentration, wird vorzugsweise eine Warnung ausgegeben.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Oberflächenbehandlungsvorrichtung, welche in einem Umluftbetrieb betrieben wird und durch Abschalten des Umluftstroms in einen Zuluftbetrieb umschaltbar ist;
2 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung der ersten Ausführungsform der Oberflächenbehandlungsvorrichtung, wobei die Oberflächenbehandlungsvorrichtung im Zuluftbetrieb betrieben wird;
3 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Oberflächenbehandlungsvorrichtung, welche in einem Zuluftbetrieb betrieben wird, wobei in diesem Zuluftbetrieb der Umluftstrom an einem Arbeitsbereich der Oberflächenbehandlungsvorrichtung vorbeigeführt wird;
4 eine tabellarische Darstellung eines Betriebsplans einer Oberflächenbehandlungsanlage, welche mehrere Oberflächenbehandlungsvorrichtungen umfasst; und
5 eine der 4 entsprechende tabellarische Darstellung eines alternativen Betriebsplans einer Oberflächenbehandlungsanlage, welche mehrere unabhängig voneinander betreibbare Umluftvorrichtungen umfasst.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Eine in den 1 und 2 dargestellte erste Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Oberflächenbehandlungsvorrichtung dient der Behandlung von Oberflächen von Werkstücken 102.
Die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 ist insbesondere als eine Lackiervorrichtung 104 zum Lackieren von Karosserien 106 von Kraftfahrzeugen ausgebildet.
Die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 umfasst einen Arbeitsbereich 108, in welchem die Werkstücke 102 behandelbar, insbesondere lackierbar, sind.
Der Arbeitsbereich 108 ist insbesondere ein Innenraum einer Lackierkabine 110.
Die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 umfasst ferner ein Plenum 112, welches über dem Arbeitsbereich 108 angeordnet ist.
Durch das Plenum 112 ist dem Arbeitsbereich 108 ein Gasstrom zuführbar.
Die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 umfasst ferner eine Reinigungsvorrichtung 114, welche unter dem Arbeitsbereich 108 angeordnet und beispielsweise mittels einer als Gitter ausgebildeten Bodenwandung 116 von dem Arbeitsbereich 108 getrennt ist.
Mittels der Reinigungsvorrichtung 114 können insbesondere im Behandlungsbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 anfallende Verunreinigungen, welche von dem durch den Arbeitsbereich 108 hindurchgeführten Gasstrom aufgenommen werden, aus dem Gasstrom entfernt werden.
Der durch den Arbeitsbereich 108 hindurchgeführte Gasstrom kann somit mittels der Reinigungsvorrichtung 114 gereinigt werden.
Vorzugsweise umfasst die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 ferner eine Fördervorrichtung 118, mittels welcher die Werkstücke 102 in einer Förderrichtung 120 durch den Arbeitsbereich 108 hindurchförderbar sind.
Zur Beeinflussung einer Luftströmung in der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 umfasst die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 eine Strömungsführungsvorrichtung 121. Die Strömungsführungsvorrichtung 121 umfasst insbesondere eine Zuluftvorrichtung 122, eine Umluftvorrichtung 124 und eine Abluftvorrichtung 126.
Mittels der Zuluftvorrichtung 122 ist der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100, insbesondere dem Arbeitsbereich 108, Zuluft zuführbar.
Die Zuluft ist dabei beispielsweise Frischluft aus einer Umgebung der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100.
Die Zuluftvorrichtung 122 umfasst eine Ventilatorvorrichtung 128 zum Antreiben eines Zuluftstroms und mindestens eine Konditioniervorrichtung 130, mittels welcher eine Lufttemperatur und eine Luftfeuchtigkeit des Zuluftstroms beeinflusst werden kann.
Mittels der Konditioniervorrichtung 130 kann der Zuluftstrom insbesondere geheizt, gekühlt, entfeuchtet und/oder befeuchtet werden.
Mittels der Zuluftvorrichtung 122 kann ein Zuluftstrom insbesondere dem Plenum 112 der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 geführt werden. Die Zuluftvorrichtung 122 umfasst hierzu insbesondere eine Zuluftleitung 132, welche in das Plenum 112 mündet.
Die Umluftvorrichtung 124 umfasst eine Ventilatorvorrichtung 128 zum Antreiben eines Umluftstroms.
Eine Umluftleitung 134 der Umluftvorrichtung 124 verbindet die Reinigungsvorrichtung 114 mit dem Plenum 112, so dass mittels der Umluftleitung 134 ein mittels der Reinigungsvorrichtung 114 gereinigter Gasstrom dem Plenum 112 zuführbar ist.
Da der mittels der Reinigungsvorrichtung 114 gereinigte Gasstrom insbesondere der durch das Plenum 112 dem Arbeitsbereich 108 zugeführte und durch den Arbeitsbereich 108 hindurchgeführte Gasstrom ist, kann dieser Gasstrom mittels der Umluftvorrichtung 124 in einem Kreislauf geführt werden.
Die Abluftvorrichtung 126 umfasst eine Ventilatorvorrichtung 128 und dient dem Abführen eines Abluftstroms von der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100, insbesondere von dem Arbeitsbereich 108.
Mittels der Abluftvorrichtung 126 kann der Abluftstrom insbesondere nach erfolgter Reinigung desselben beispielsweise an eine Umgebung der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 abgegeben werden.
Die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 umfasst ferner eine Verzweigung 136, welche bezüglich einer Strömungsrichtung des Gasstroms stromabwärts der Reinigungsvorrichtung 114 angeordnet ist und mittels welcher einstellbar, insbesondere steuerbar und/oder regelbar, ist, welcher Anteil des durch den Arbeitsbereich 108 hindurchgeführten und mittels der Reinigungsvorrichtung 114 gereinigten Gasstroms über die Umluftleitung 134 als Umluftstrom erneut dem Arbeitsbereich 108 zugeführt wird und welcher Anteil des durch den Arbeitsbereich 108 hindurchgeführten und mittels der Reinigungsvorrichtung 114 gereinigten Gasstroms über eine Abluftleitung 138 der Abluftvorrichtung 126 abgeführt wird.
Mittels Ventilvorrichtungen 140 der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100, insbesondere der Umluftvorrichtung 124, kann vorzugsweise eingestellt, insbesondere gesteuert und/oder geregelt, werden, welcher Volumenstrom als Umluftstrom mittels der Umluftvorrichtung 124 in einem Kreislauf geführt wird.
Insbesondere in einem Umluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100, in welchem der Arbeitsbereich 108 mehrfach mit dem Umluftstrom durchströmt wird, kann es zu einer Aufkonzentration von Verunreinigungen, insbesondere zu einer Aufkonzentration von Lösemittel, in dem Umluftstrom kommen.
Zur Überwachung dieser Verunreinigung des durch den Arbeitsbereich 108 hindurchgeführten Gasstroms umfasst die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 vorzugsweise mehrere Sensorvorrichtungen 142.
Die Sensorvorrichtungen 142 sind dabei beispielsweise in der Zuluftleitung 132, in der Umluftleitung 134, in der Abluftleitung 138, in dem Plenum 112, in dem Arbeitsbereich 108 und/oder in der Reinigungsvorrichtung 114 angeordnet, um beispielsweise die Lösemittelkonzentration in diesen Abschnitten oder Bauteilen der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 ermitteln zu können.
Die in den 1 und 2 dargestellte erste Ausführungsform der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 funktioniert wie folgt:
In einem in 1 dargestellten Umluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 werden ein Zuluftstrom und ein Umluftstrom über die Zuluftleitung 132 bzw. die Umluftleitung 134 in das Plenum 112 geführt und dort miteinander vermischt.
Der hierdurch erhältliche Gasstrom wird durch eine Filterdecke 144 in die Lackierkabine 110, insbesondere in den Arbeitsbereich 108, hineingeleitet.
In diesem Arbeitsbereich 108 ist ein mittels der Fördervorrichtung 118 bereitgestelltes Werkstück 102 angeordnet, welches mittels einer (nicht dargestellten) Behandlungsvorrichtung, insbesondere Applikationsvorrichtung, behandelbar ist.
Der durch den Arbeitsbereich 108 hindurchströmende Gasstrom stellt dabei einerseits eine für die Behandlung des Werkstücks 102 optimale Behandlungsatmophäre bereit. Andererseits dient der durch den Arbeitsbereich 108 hindurchgeführte Gasstrom zum Abführen von im Behandlungsbetrieb entstehenden Verunreinigungen, insbesondere zum Entfernen von Lack-Overspray aus dem Arbeitsbereich 108.
Der verunreinigte Gasstrom gelangt durch die Bodenwandung 116 in die Reinigungsvorrichtung 114 und wird dort gereinigt.
Insbesondere werden Teilchen, beispielsweise Lack-Overspray-Teilchen, aus dem Gasstrom entfernt.
Ebenfalls von dem Gasstrom aufgenommenes Lösemittel kann mittels der Reinigungsvorrichtung 114 jedoch nicht oder nur unzureichend entfernt werden, so dass der mit Lösemittel beladene Gasstrom durch die Reinigungsvorrichtung 114 hindurchströmt.
Da die Beladung des Gasstroms mit Lösemittel bis zu einem gewissen Grenzwert unproblematisch ist, kann der mit Lösemittel beladene Gasstrom jedoch zumindest teilweise erneut verwendet und somit erneut dem Arbeitsbereich 108 zugeführt werden. Hierzu wird ein Teil dieses Gasstroms mittels der Umluftvorrichtung 124 erneut dem Plenum 112 zugeführt und dort mit Zuluft vermischt, welche mittels der Zuluftvorrichtung 122 bereitgestellt wird.
Der nicht mittels der Umluftvorrichtung 124 zurückgeführte Teil des mit Lösemittel beladenen Gasstroms wird über die Abluftvorrichtung 126 abgeführt.
Aufgrund der stetigen Zuführung von Zuluft mittels der Zuluftvorrichtung 122 und der stetigen Abführung von Abluft mittels der Abluftvorrichtung 126 wird einer allzu zügigen Aufkonzentration des Lösemittels in dem Umluftstrom entgegengewirkt.
Dennoch stellt sich nach einem gewissen Behandlungsbetrieb (Umluftbetrieb) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 eine gewisse Lösemittelkonzentration in dem Arbeitsbereich 108 ein, welche es erforderlich macht, dass Personen, die den Arbeitsbereich 108 betreten möchten, eine Schutzausrüstung, insbesondere Atemmasken, tragen müssen.
Mittels der Sensorvorrichtungen 142 wird diese Lösemittelkonzentration überwacht.
Wenn nun Personen den Arbeitsbereich 108 betreten möchten, beispielsweise um Wartungsarbeiten an der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100, insbesondere in der Lackierkabine 110, durchzuführen, kann dies einerseits mit der erforderlichen Schutzausrüstung geschehen.
Vorzugsweise wird der Arbeitsbereich 108 bei Bedarf jedoch von Lösemittel befreit, so dass dieser Arbeitsbereich 108 auch ohne Schutzausrüstung betreten werden kann.
Die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 kann hierzu eine Umschaltvorrichtung 146 umfassen, mittels welcher zwischen einem Umluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 und einem Zuluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 umschaltbar ist.
Die Umschaltvorrichtung 146 umfasst dabei insbesondere die Ventilvorrichtungen 140 der Umluftvorrichtung 124.
In dem Umluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 (siehe 1) wird zumindest ein Teil des durch den Arbeitsbereich 108 hindurchgeführten Gasstroms als Umluftstrom erneut dem Arbeitsbereich 108 zugeführt.
Wie insbesondere 2 zu entnehmen ist, wird in einem Zuluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 dieser Umluftstrom mittels mindestens einer Ventilvorrichtung 140 unterbrochen. Der dem Arbeitsbereich 108 zuzuführende Gasstrom wird somit ausschließlich mittels der Zuluftvorrichtung 122 bereitgestellt.
Dies hat zur Folge, dass der stark mit Lösemittel beladene Umluftstrom aus dem Arbeitsbereich 108 verdrängt und durch Zuluft ersetzt wird.
Die Lösemittelkonzentration in dem Arbeitsbereich 108 sinkt hierdurch in kurzer Zeit stark ab.
Insbesondere kann die Lösemittelkonzentration in dem Arbeitsbereich 108 hierdurch in kurzer Zeit so stark reduziert werden, dass Personen ohne Schutzausrüstung den Arbeitsbereich 108 betreten können.
Mittels der Sensorvorrichtungen 142 kann dabei überwacht werden, dass die geltenden Grenzwerte für die Lösemittelkonzentration in dem Arbeitsbereich 108 auch tatsächlich eingehalten werden.
Eine in 3 dargestellte zweite Ausführungsform einer Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Umluftvorrichtung 124 eine Bypassvorrichtung 148 umfasst.
Mittels der Bypassvorrichtung 148 ist der aus der Reinigungsvorrichtung 114 abgeführte Gasstrom erneut der Reinigungsvorrichtung 114 zuführbar.
Bei der in 3 dargestellten zweiten Ausführungsform der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 kann somit wahlweise einerseits dem Plenum 112 und andererseits der Reinigungsvorrichtung 114 ein Teil des Umluftstroms oder der gesamte Umluftstrom zugeführt werden.
Der Umluftstrom kann somit wahlweise durch den Arbeitsbereich 108 hindurch oder an dem Arbeitsbereich 108 vorbei geführt werden.
Bei einem Umschalten zwischen dem Umluftbetrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100, in welchem bei der in 3 dargestellten zweiten Ausführungsform der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 eine Ventilvorrichtung 140 der Bypassvorrichtung 148 geschlossen ist (nicht dargestellt), wird der gesamte Umluftstrom durch den Arbeitsbereich 108 hindurchgeführt.
Wenn nun in einen Zuluftbetrieb umgeschaltet wird, wird der Volumenstrom des Umluftstroms bei der in 3 dargestellten zweiten Ausführungsform der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 vorzugsweise unverändert gelassen und der Umluftstrom lediglich umgeleitet.
Der Umluftstrom wird dann nicht mehr durch das Plenum 112 in den Arbeitsbereich 108 geleitet, sondern vorzugsweise im Bereich der Reinigungsvorrichtung 114 rezirkuliert.
Der Arbeitsbereich 108 wird dann lediglich noch mittels der Zuluftvorrichtung 122 durch das Plenum 112 hindurch mit Zuluft versorgt, so dass die Lösemittelbelastung in dem Arbeitsbereich 108 ebenfalls zügig reduziert werden kann.
Die Verwendung einer Bypassvorrichtung 148 kann den Vorteil bieten, dass der Umluftstrom auch im Zuluftbetrieb aufrechterhalten wird und somit ein schnelleres Umschalten von dem Zuluftbetrieb zurück in den Umluftbetrieb möglich sein kann.
Im Übrigen stimmt die in 3 dargestellte zweite Ausführungsform der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
In den 4 und 5 sind Betriebspläne für eine Oberflächenbehandlungsanlage 150 dargestellt.
Die Oberflächenbehandlungsanlage 150 umfasst dabei mehrere Oberflächenbehandlungsvorrichtungen 100, welche in den 4 und 5 mit A, B, C, D und E bezeichnet sind.
In den diesen Oberflächenbehandlungsvorrichtungen 100 zugeordneten Spalten der Tabellen gemäß den 4 und 5 sind die jeweiligen Betriebszustände dieser Oberflächenbehandlungsvorrichtungen 100 zu vorgegebenen Taktzeiten t dargestellt.
In römischen Zahlen sind die Werkstücke 102 durchnummeriert, welche in den Arbeitsbereichen 108 der Oberflächenbehandlungsvorrichtungen 100 behandelt werden.
Die Werkstücke 102 durchlaufen die Arbeitsbereiche 108 der Oberflächenbehandlungsvorrichtungen 100 dabei in der Förderrichtung 120.
Entsprechend ist beispielsweise das mit V bezeichnete Werkstück 102 in dem Arbeitstakt t = 1 im Arbeitsbereich 108 der mit A bezeichneten Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 angeordnet und durchläuft anschließend in den Arbeitstakten t = 2, 3, 4 und 5 die weiteren Oberflächenbehandlungsvorrichtungen 100, welche mit B, C, D und E bezeichnet sind.
Die Oberflächenbehandlungsvorrichtungen 100 der Oberflächenbehandlungsanlage 150 werden zur Behandlung der Werkstücke 102 in einem Umluftbetrieb 152 betrieben.
In diesem Umluftbetrieb 152 sind die Lösemittelkonzentrationen in den Arbeitsbereichen 108 üblicherweise relativ hoch, so dass die Arbeitsbereiche 108 nicht ohne Schutzausrüstung betreten werden können.
Insbesondere zur Durchführung von Wartungs- oder Reinigungsarbeiten in den Arbeitsbereichen 108 muss die Oberflächenbehandlungsanlage 150 in einen Wartungs- und Reinigungsbetrieb 154 umgeschaltet werden.
Wie insbesondere 4 zu entnehmen ist, kann dies beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Oberflächenbehandlungsanlage 150 zunächst beispielsweise für zwei Arbeitstakte t in eine Umschaltphase 156 und dann in einen Zuluftbetrieb 158 versetzt wird.
In dem Zuluftbetrieb 158 wird insbesondere die Lösemittelkonzentration in den Arbeitsbereichen 108 stark reduziert, so dass Personen ohne Schutzausrüstung in den Arbeitsbereichen 108 arbeiten können.
Der Zuluftbetrieb 158 wird beispielsweise für vier Arbeitstakte t aufrechterhalten.
Nach dem Wartungs- und Reinigungsbetrieb 154 erfolgt eine weitere Umschaltphase 156, auf welche ein Konditionierbetrieb 160 der Oberflächenbehandlungsanlage 150 folgt.
In diesem Konditionierbetrieb 160 wird die Oberflächenbehandlungsanlage 150 insbesondere auf einen erneuten Umluftbetrieb 152 vorbereitet.
In dem erneuten Umluftbetrieb 152 können dann weitere Werkstücke 102 behandelt werden, beispielsweise die mit VI bis X bezeichneten Werkstücke 102.
Wie 4 zu entnehmen ist, kann vorgesehen sein, dass die Oberflächenbehandlungsanlage 150 als Ganzes und somit für alle Oberflächenbehandlungsvorrichtungen 100 gleichzeitig in den Zuluftbetrieb 158 und anschließend zurück in den Umluftbetrieb 152 versetzt wird.
Dies hat jedoch zur Folge, dass über einen sehr langen Zeitraum, das heißt für eine große Anzahl von Arbeitstakten t, keine Behandlung von Werkstücken 102 mittels der Oberflächenbehandlungsanlage 150 durchgeführt werden kann.
Wie insbesondere 5 zu entnehmen ist, kann es daher vorteilhaft sein, wenn die Oberflächenbehandlungsanlage 150 mehrere unabhängig voneinander betreibbare Oberflächenbehandlungsvorrichtungen 100 umfasst, welche unabhängig voneinander in den Zuluftbetrieb 158 und anschließend zurück in den Umluftbetrieb 152 versetzbar sind.
So kann beispielsweise die mit A bezeichnete Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 bereits dann in den Zuluftbetrieb 158 versetzt werden, wenn das mit V bezeichnete Werkstück 102 die mit A bezeichnete Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 verlassen hat. Dies kann insbesondere unabhängig davon erfolgen, ob in den weiteren Oberflächenbehandlungsvorrichtungen 100, welche mit den Buchstaben B, C, D und E bezeichnet sind, noch weitere Behandlungsvorgänge dieses mit V bezeichneten Werkstücks 102 durchgeführt werden.
Auch das Umschalten von dem Zuluftbetrieb 158 und/oder dem Wartungsund Reinigungsbetrieb 154 zurück auf den Umluftbetrieb 152 kann dann beispielsweise bei der mit A bezeichneten Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 bereits dann erfolgen, wenn bei den weiteren Oberflächenbehandlungsvorrichtungen 100 noch eine Wartung und/oder Reinigung durchgeführt wird.
Schließlich kann mittels der mit A bezeichneten Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 bereits ein weiteres Werkstück 102, beispielsweise das mit VI bezeichnete Werkstück 102, behandelt werden, während bei den weiteren Oberflächenbehandlungsvorrichtungen 100 das Umschalten von dem Zuluftbetrieb 158 und/oder dem Wartungs- und Reinigungsbetrieb 154 zurück auf den Umluftbetrieb 152 noch im Gange ist.
Wie insbesondere aus einem Vergleich zwischen den 4 und 5 hervorgeht, kann durch dieses separate Umschalten einzelner Oberflächenbehandlungsvorrichtungen 100 gemäß 5 die gesamte Oberflächenbehandlungsanlage 150 in kürzerer Zeit gewartet und/oder gereinigt und anschließend zurück in den Umluftbetrieb 152 versetzt werden.
Somit ergeben sich bei einem Betrieb der Oberflächenbehandlungsanlage 150 gemäß der Darstellung in 5 kürzere Pausenzeiten, wodurch die Effizienz der Oberflächenbehandlungsanlage 150 insgesamt gesteigert werden kann.

Claims

Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) zum Behandeln einer Oberfläche eines Werkstücks (102), umfassend einen Arbeitsbereich (108), in welchem die Oberfläche des Werkstücks (102) behandelbar ist, und eine Strömungsführungsvorrichtung (121), mittels welcher ein Gasstrom durch den Arbeitsbereich (108) hindurchführbar ist, wobei die Strömungsführungsvorrichtung (121) eine Zuluftvorrichtung (122) zum Zuführen eines Zuluftstroms zu der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) umfasst, wobei die Strömungsführungsvorrichtung (121) eine Abluftvorrichtung (126) zum Abführen eines Abluftstroms von der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) umfasst, wobei die Strömungsführungsvorrichtung (121) eine Umluftvorrichtung (124) umfasst, mittels welcher zumindest ein Teil des durch den Arbeitsbereich (108) hindurchgeführten Gasstroms als Umluftstrom erneut dem Arbeitsbereich (108) zuführbar ist, wobei die Strömungsführungsvorrichtung (121) eine Umschaltvorrichtung (146) umfasst, mittels welcher zwischen einem Umluftbetrieb (152) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100), in welchem zumindest ein Teil des durch den Arbeitsbereich (108) hindurchgeführten Gasstroms als Umluftstrom erneut dem Arbeitsbereich (108) zugeführt wird, und einem Zuluftbetrieb (158) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) umschaltbar ist, in welchem der dem Arbeitsbereich (108) zuzuführende Gasstrom als Zuluftstrom mittels der Zuluftvorrichtung (122) bereitgestellt wird.
Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuluftbetrieb (158) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) ein Durchluftbetrieb ist, in welchem der dem Arbeitsbereich (108) zugeführte Gasstrom im Wesentlichen vollständig mittels der Zuluftvorrichtung (122) bereitstellbar und/oder im Wesentlichen vollständig mittels der Abluftvorrichtung (126) abführbar ist.
Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuluftbetrieb (158) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) ein Volumenstrom des Umluftstroms im Vergleich zu dem Volumenstrom des Umluftstroms im Umluftbetrieb (152) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) reduziert ist.
Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Volumenstrom des Umluftstroms im Zuluftbetrieb (158) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) im Wesentlichen dem Volumenstrom des Umluftstroms im Umluftbetrieb (152) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) entspricht.
Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) eine Reinigungsvorrichtung (114) zum Reinigen des durch den Arbeitsbereich (108) hindurchgeführten Gasstroms umfasst und dass im Umluftbetrieb (152) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) der Umluftstrom nach einem Durchströmen der Reinigungsvorrichtung (114) erneut dem Arbeitsbereich (108) zuführbar ist und dass im Zuluftbetrieb (158) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) der Umluftstrom nach einem Durchströmen der Reinigungsvorrichtung (114) unter Umgehung des Arbeitsbereichs (108) erneut der Reinigungsvorrichtung (114) zuführbar ist.
Oberflächenbehandlungsanlage (150), umfassend zwei oder mehr Oberflächenbehandlungsvorrichtungen (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
Oberflächenbehandlungsanlage (150) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Oberflächenbehandlungsvorrichtungen (100) unabhängig voneinander in einem Umluftbetrieb (152) und/oder in einem Zuluftbetrieb (158) betreibbar sind.
Oberflächenbehandlungsanlage (150) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlungsanlage (150) eine Fördervorrichtung (118) umfasst, mittels welcher Werkstücke (102) nacheinander durch mindestens zwei Arbeitsbereiche (108) mindestens zweier Oberflächenbehandlungsvorrichtungen (100) hindurch förderbar sind, wobei mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) in den Zuluftbetrieb (158) umschaltbar ist, während eine in einer Förderrichtung (120) der Fördervorrichtung (118) auf diese mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) folgende weitere Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) zur Behandlung einer Oberfläche eines Werkstücks (102) noch im Umluftbetrieb (152) betreibbar ist.
Oberflächenbehandlungsanlage (150) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlungsanlage (150) eine Fördervorrichtung (118) umfasst, mittels welcher Werkstücke (102) nacheinander durch mindestens zwei Arbeitsbereiche (108) mindestens zweier Oberflächenbehandlungsvorrichtungen (100) hindurch förderbar sind, wobei mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) zur Behandlung einer Oberfläche eines Werkstücks (102) in den Umluftbetrieb (152) umschaltbar ist, während eine in einer Förderrichtung (120) der Fördervorrichtung (118) auf diese mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) folgende weitere Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) noch im Zuluftbetrieb (158) betreibbar ist.
Verfahren zum Behandeln einer Oberfläche eines Werkstücks (102) mittels einer Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100), umfassend: – Hindurchführen eines Gasstroms durch einen Arbeitsbereich (108), in welchem die Oberfläche des Werkstücks (102) behandelt wird, mittels einer Strömungsführungsvorrichtung (121); – Zuführen eines Zuluftstroms zu der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) mittels einer Zuluftvorrichtung (122) der Strömungsführungsvorrichtung (121); – Abführen eines Abluftstroms von der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) mittels einer Abluftvorrichtung (126) der Strömungsführungsvorrichtung (121); – erneutes Zuführen von zumindest einem Teil des durch den Arbeitsbereich (108) hindurchgeführten Gasstroms als Umluftstrom zu dem Arbeitsbereich (108) mittels einer Umluftvorrichtung (124) der Strömungsführungsvorrichtung (121); – Umschalten zwischen einem Umluftbetrieb (152) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100), in welchem zumindest ein Teil des durch den Arbeitsbereich (108) hindurchgeführten Gasstroms als Umluftstrom erneut dem Arbeitsbereich (108) zugeführt wird, und einem Zuluftbetrieb (158) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100), in welchem der dem Arbeitsbereich (108) zuzuführende Gasstrom als Zuluftstrom mittels der Zuluftvorrichtung (122) bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuluftbetrieb (158) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) ein Durchluftbetrieb ist, in welchem der dem Arbeitsbereich (108) zugeführte Gasstrom im Wesentlichen vollständig mittels der Zuluftvorrichtung (122) bereitgestellt und/oder im Wesentlichen vollständig mittels der Abluftvorrichtung (126) abgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umschalten von dem Umluftbetrieb (152) auf den Zuluftbetrieb (158) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) ein Volumenstrom des Umluftstroms reduziert oder im Wesentlichen konstant gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den Arbeitsbereich (108) hindurchgeführte Gasstrom mittels einer Reinigungsvorrichtung (114) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) gereinigt wird und dass im Umluftbetrieb (152) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) der Umluftstrom nach einem Durchströmen der Reinigungsvorrichtung (114) erneut dem Arbeitsbereich (108) zugeführt wird und dass im Zuluftbetrieb (158) der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) der Umluftstrom nach einem Durchströmen der Reinigungsvorrichtung (114) unter Umgehung des Arbeitsbereichs (108) erneut der Reinigungsvorrichtung (114) zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Oberflächenbehandlungsvorrichtungen (100) einer Oberflächenbehandlungsanlage (150) unabhängig voneinander in einem Umluftbetrieb (152) und/oder in einem Zuluftbetrieb (158) betreibbar sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Fördervorrichtung (118) der Oberflächenbehandlungsanlage (150) Werkstücke (102) nacheinander durch mindestens zwei Arbeitsbereiche (108) mindestens zweier Oberflächenbehandlungsvorrichtungen (100) hindurch gefördert werden und dass mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) in den Zuluftbetrieb (158) versetzt wird, während eine in einer Förderrichtung (120) der Fördervorrichtung (118) auf diese mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) folgende weitere Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) zur Behandlung einer Oberfläche eines Werkstücks (102) noch im Umluftbetrieb (152) betrieben wird, und/oder dass mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) zur Behandlung einer Oberfläche eines Werkstücks (102) in den Umluftbetrieb (152) versetzt wird, während eine in einer Förderrichtung (120) der Fördervorrichtung (118) auf diese mindestens eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) folgende weitere Oberflächenbehandlungsvorrichtung (100) noch im Zuluftbetrieb (158) betrieben wird.