DE19541415A1

DE19541415A1 - Vorrichtung zur Steuerung der Luftgeschwindigkeit in einer Farbspritzkabine

Info

Publication number: DE19541415A1
Application number: DE19541415A
Authority: DE
Inventors: Tibor Kolta
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1995-11-07
Publication date: 1996-06-27
Anticipated expiration: 2015-11-08
Also published as: GB9521324D0; CA2165483A1; US5480349A; GB2296205A; GB2296205B; DE19541415C2

Description

Die Erfindung betrifft Farbspritzkabinen für Fahrzeuge, ins besondere solche, bei denen die Luftgeschwindigkeit in ein zelnen Kabinenbereichen individuell gesteuert wird.

Bei einer aus der US-PS 51 73 118 bekannten derartigen Vor richtung wird die Luftgeschwindigkeit mittels zehn durchbro chener Platten gesteuert, die zur Verstellung der Größe der Durchbrüche seitlich zueinander verschiebbar angeordnet sind. Bei einer aus der US-PS 51 73 118 bekannten weiteren Vorrichtung kann die in getrennten Zonen einer Farbspritzka bine zirkulierende Luft verschiedene Geschwindigkeiten auf weisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Farbspritzka bine mit einem Gebläsemotor als Luftversorgungsquelle zu verbessern, und zwar durch eine Vorrichtung und ein Verfah ren zum Steuern der Luftgeschwindigkeit in einem ersten und einem zweiten Bereich der Kabine. Hierzu ist vorgesehen, daß ein erster Sammelraum unter Überdruck stehende Luft von der Luftversorgungsquelle aufnimmt, und daß ein zweiter Sammel raum Luft aus dem erstem Sammelraum aufnimmt. Eine Drosse lungseinrichtung steuert einstellbar den Luftstrom aus dem zweiten Sammelraum in den ersten Bereich, so daß die Luftge schwindigkeit in dem ersten Bereich eingestellt ist. Eine weitere Drosselungseinrichtung steuert einstellbar den Luft strom aus dem zweiten Sammelraum in den zweiten Bereich, so daß die Luftgeschwindigkeit in dem zweiten Bereich einge stellt ist. Ein auf die Luft in dem zweiten Sammelraum rea gierender Drucksensor dient dazu, die Luftversorgungsquelle zu steuern, um einen vorgegebenen Druck in dem zweiten Sam melraum aufrechtzuerhalten. Somit wird die Geschwindigkeit der Luft in dem ersten Bereich und die Geschwindigkeit der Luft in dem zweiten Bereich in einem mit Vorrichtungen oder Verfahren nach dem Stand der Technik nicht erreichbaren Maße gesteuert.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung er geben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausfüh rungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich nungen, wobei für entsprechende Teile in allen Figuren glei che Bezugszeichen verwendet werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Längsseitenansicht einer Farb spritzkabine gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Stirnseitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Farbspritzkabine;

Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung eines gemäß einer bevorzugten Art der vorliegenden Erfin dung erstellten Kastengehäuses, bei dem die obere Abdeckung entfernt ist;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 3 darge stellten Kastengehäuses, bei dem die obere Abdec kung, das Oberteil des Kastenflansches und die Git ter entfernt sind, wobei bewegliche Platten zum Zwecke der Verdeutlichung in einer gegenüber ihrer Normalposition - bezogen auf die Gruppe der Durch brüche in dem Kastengehäuse - verschobenen Position dargestellt sind, und

Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung längs der Linie 5-5 in Fig. 3, wobei der Deckel und die obere Ab deckplatte des Kastens in installierter Position ge zeigt sind.

Gemäß Fig. 1 und 2 weist eine Farbspritzkabine 10 eine Luft versorgungsquelle 12 auf, die ein Gebläse 14 enthält, das von einem herkömmlichen Elektromotor 16 angetrieben wird, welcher von einer Ansteuerungseinrichtung 142 über eine Lei tung 145 mit variabler Frequenz in der Drehzahl gesteuert wird. Die an eine Netzversorgungsleitung 147 angeschlossene Ansteuerungseinrichtung empfängt über eine Steuerleitung 143 Steuersignale von einem Drucksensor 140, welcher den Luft druck in einem unterem Sammelraum 44 mißt. Die von dem Ge bläse 14 erzeugte Luft wird durch ein Gehäuse 18 geleitet und über Leiteinrichtungen 20, 21, 22 und 24 verteilt.

Die Kabine 10 enthält Abschnitte 31 bis 33, kann jedoch jede beliebige Anzahl zusätzlicher in ähnlicher Weise hergestell ter Abschnitte aufweisen. Jeder dieser Abschnitte enthält einen oberen Sammelraum 42 und einen unteren Sammelraum 44, die gemäß Darstellung über Filtersäcke (Schlauchfilter) 46 bis 51 miteinander verbunden sind. Der untere Sammelraum 44 ist mit den Abschnitten 31 bis 33 über Deckenauslaßfilter 56 verbunden. Ein Deckenauslaßfilter ist auf dem Boden jedes in Gehäusen 61 bis 63 angeordneten Kastens befestigt. Jedes dieser Gehäuse besteht aus sechs Kästen, wie beispielsweise Kästen 71 bis 76 gemäß Darstellung in Fig. 2, aber jedes Ge häuse kann auch mehr oder weniger Kästen aufweisen.

Gemäß Fig. 2 enthält das Kastengehäuse 63 Luftdrosselungskä sten 71 bis 76. Alle Kästen sind mit Ausnahme ihrer Breite identisch. Die Beschreibung erfolgt daher beispielhaft le diglich anhand des Kastens 72.

Gemäß Fig. 3 bis 5 weist der Kasten 72 einen oberen Kasten bereich 80 mit feststehenden Seitenplatten 81 und 85 auf, die eine Anzahl identischer rechteckiger Öffnungen (bei spielsweise 83 und 87) bilden, deren Mittelpunkte jeweils gleiche Abstände zueinander aufweisen. Gemäß Darstellung in Fig. 5 ist die Seitenplatte 81 an der Innenseite mit einem Eintrittsluftgitter 84 versehen, um die durch die Öffnungen mit hoher Geschwindigkeit in den Kasten eintretende Luft zu verlangsamen. Gemäß Darstellung in Fig. 5 ist auch die Öff nungen 87 aufweisende Seitenplatte 85 an ihrer Innenseite mit einem Eintrittsluftgitter 88 versehen, dessen Zweck ebenfalls eine Verlangsamung der mit hoher Geschwindigkeit eintretenden Luft ist. Der Kasten 72 weist weiterhin End platten 90 und 91, einen oberen Flansch 93 und einen abnehm baren Deckel 95 auf. Der Deckel 95 bildet gleichzeitig einen Teil des Bodens des entsprechenden Sammelraums.

Wie aus Fig. 4 und 5 ersichtlich, enthält der Kasten 72 wei terhin zwei bewegliche Platten 101 und 105, die jeweils identische rechteckige Durchbrüche (beispielsweise 103 und 107) aufweisen, deren Mittelpunkte jeweils gleiche Abstände zueinander haben. Die Durchbrüche 103 und 107 weisen ähnli che Größen und Abstände wie die Öffnungen 83 und 87 auf, liegen aber diesen nicht direkt gegenüber.

Ein maximaler Luftstrom ist dann möglich, wenn die Durchbrü che 103 direkt über die Öffnungen 83 geschoben sind. Durch Verschieben der Platte 101 in eine die Öffnungen 83 abdec kende Position wird der Luftstrom durch die Öffnungen 83 praktisch auf Null reduziert. Entsprechendes gilt für die Öffnungen 87 und die Durchbrüche 107 hinsichtlich der Platte 105.

Der Kasten 72 enthält ferner einen unteren Kastenbereich 110 mit horizontal verlaufenden oberen Flanschen 112, die eine zentrale Öffnung bilden. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, weist der Kastenbereich 110 weiterhin Seitenplatten 114 mit nach innen abgewinkelten Flanschen 116 auf, die ein Gitter 119 halten, auf welchen das Deckenauslaßfilter 56 aufliegt.

Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, weist der Kastenbereich 110 Endplatten auf gegenüberliegenden Seiten auf, von denen eine mit 120 bezeichnet ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ermöglichen die Kästen 72 bis 75 sowie zwei gegenüber diesen schmaler ausgebildete Kästen 71 und 76 eine individuelle Einstellung der Luftzufuhr aus dem Sammelraum 44, so daß die Geschwindigkeit der sich in die Zonen 131 bis 136 hinunterbewegenden Luft individuell ge steuert werden kann. Die Luftgeschwindigkeit kann in jedem Kasten und in jeder Zone je nach Einstellung unterschiedlich sein.

Eine eventuelle Verschmutzung in einigen oder allen Filtern, die den Sammelraum 42 von dem Sammelraum 44 trennen, hat keine Veränderung des Luftstroms zur Folge, da durch das Ge bläse 14 automatisch eine Kompensation erfolgt, so daß wäh rend des Betriebs jederzeit derselbe Luftdruck in dem Sam melraum 44 aufrechterhalten wird. Der konstante Luftdruck kann bis auf 5,08 mm (0,2 inch) Wassersäule aufrechterhalten werden. Die Geschwindigkeiten der in die Zonen 131 bis 136 strömenden Luft können nahezu konstant gehalten werden.

Die Luftgeschwindigkeit in den Zonen 131 bis 136 kann ge steuert werden, indem die Platten in den verschiedenen, die entsprechende Zone versorgenden Kästen von Hand bewegt wer den. Beispielsweise können die Durchbrüche in den Platten 101 und 105 (Fig. 4 und 5) teilweise mit den Öffnungen 81 und 85 in dem Kasten 72 zur Deckung gebracht werden, um den Luftstrom aus dem Sammelraum 44 in die von dem Kasten 72 versorgte Zone 132 zu drosseln. Gemäß Fig. 2 und 4 wird, um die Luftgeschwindigkeit in der Zone 132 unter dem Kasten 72 auf beispielsweise 30,5 m (100 feet) pro Minute einzustel len, die Platte 101 - bezogen auf die Öffnungen 83 in der Platte 81 des Kastens - so weit verschoben, bis die Durch brüche 103 die Öffnungen 83 teilweise überdecken. Die Plat ten 85 und 105 auf der anderen Seite des Kastens werden in entsprechend eingestellt. Das Verschieben erfolgt so lange, bis der Luftstrom aus dem Sammelraum 44 durch die Durchbrü che 103 und die Öffnungen 83 und durch die Öffnungen 87 und die Durchbrüche 107 in die Zone 132 eine Geschwindigkeit von 30,5 m (100 feet) pro Minute erreicht. Die Luft wird durch Leiteinrichtungen daran gehindert, die Abschnitte 31 bis 33 auf anderem Wege zu erreichen als über die einstellbaren Öffnungen in den Luftdrosselungskästen.

Die Platten der Kästen 71 und 73 bis 76 können in ähnlicher Weise eingestellt werden, um einen Luftstrom mit einer Ge schwindigkeit von 18,3 m (60 feet) pro Minute in den Zonen 131 und 136 (Fig. 2), mit 30,5 m (100 feet) pro Minute in der Zone 135 und mit 9,1 m (30 feet) pro Minute in den Zonen 133 und 134 zu bewirken. Durch Variieren des Luftstroms in unterschiedlichen Zonen der Farbspritzkabine wird sowohl die Konzentration von Farbdämpfen als auch gleichzeitig die Luftmenge, die zur Herabsetzung einer Luftverschmutzung von Lösungsmitteldämpfen zu reinigen ist, reduziert.

Durch die Öffnungen 83, 87 und die Durchbrüche 103 und 107 in dem oberen Kastenbereich wird verhindert, daß Luft mit hoher Geschwindigkeit durch lokale Spots der Deckenauslaß filter 56 austritt, so daß keine von verschiedenen Bereichen des Filters 56 innerhalb des Kastens 72 ausgehende Luftta schen mit ungleichmäßiger Geschwindigkeit auftreten. Die Plazierung der Durchbrüche in den dargestellten Positionen verhindert, daß Luftturbulenzen in den unteren Kastenbereich 110 gelangen können, was zu einer nahezu konstanten Luft austrittsgeschwindigkeit aus dem Deckenauslaßfilter 56 des Kastens 72 führt.

Der Deckenauslaßfilter 56 wird in seinem Randbereich, wie z. B. bei 122 und 123, mittels schematisch dargestellter und mit 125 und 126 bezeichneter Klammern unter Druck gehalten, wodurch Kantenleckagen aus dem Kasten 72 verhindert werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung der Luftgeschwindigkeit in ei nem ersten und einem zweiten Bereich einer einen Geblä semotor als Luftversorgungsquelle aufweisenden Farb spritzkabine, mit:
einem ersten Sammelraum (42) für die Aufnahme von Luft unter Überdruck aus der Luftversorgungsquelle (12);
einem zweiten Sammelraum (44) für die Aufnahme von Luft aus dem erstem Sammelraum (42);
einer ersten Drosselungseinrichtung zum einstellba ren Steuern des Luftstroms aus dem zweiten Sammelraum (44) in den ersten Bereich, so daß die Luftgeschwindig keit in dem ersten Bereich eingestellt ist;
einer zweiten Drosselungseinrichtung zum einstellba ren Steuern des Luftstroms aus dem zweiten Sammelraum (44) in den zweiten Bereich, so daß die Luftgeschwindig keit in dem zweiten Bereich eingestellt ist;
einem auf den Luftdruck in dem zweiten Sammelraum reagierenden Drucksensor (140); und
einer auf den Drucksensor (140) reagierenden Steuer einrichtung (142) zum Steuern der Luftversorgungsquelle (12), um einen geregelten Druck in dem zweiten Sammel raum (44) aufrechtzuerhalten, wodurch die Geschwindig keit der Luft in dem ersten und zweiten Bereich geregelt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Filtereinrichtung (46 bis 51) zum Filtern der aus dem ersten Sammelraum (42) in den zweiten Sammelraum (44) strömenden Luft aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die erste und zweite Drosselungseinrichtung je weils eine mit einstellbaren Luftöffnungen (83, 87) ver sehene erste Platte (81, 85) aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Drosselungsein richtung jeweils eine mit Durchbrüchen (103, 107) verse hene zweite Platte (101, 105) aufweist, die zur Einstel lung der effektiven Größe der Luftöffnungen (83, 87) je weils relativ zu diesen bewegbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (142) eine Einrichtung zum Einstellen der Drehzahl des Gebläsemo tors (16) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Drosselungsein richtung jeweils Kästen (71-76) mit einem oberen Kasten bereich (80) mit der ersten Platte (81, 85) und einen unteren Kastenbereich (119) zum Übertragen von Luft aus dem oberen Kastenbereich in den ersten oder zweiten Be reich aufweisen, wodurch ungleichmäßige Luftgeschwindig keiten in dem ersten und zweiten Bereich vermieden wer den.

7. Verfahren zur Steuerung der Luftgeschwindigkeit in einem ersten und einem zweiten Bereich einer einen Gebläsemo tor als Luftversorgungsquelle aufweisenden Farbspritzka bine unter Verwendung eines ersten und eines zweiten Sammelraums mit den Schritten:
Aufnahme von Luft unter Überdruck in den ersten Sam melraum aus der Luftversorgungsquelle;
Aufnahme von Luft in den zweiten Sammelraum aus dem ersten Sammelraum;
Steuerung des Luftstroms aus dem zweiten Sammelraum in den ersten Bereich zur Einstellung der Luftge schwindigkeit in dem ersten Bereich;
Steuerung des Luftstroms aus dem zweiten Sammelraum in den zweiten Bereich zwecks Einstellung der Luftge schwindigkeit in dem zweiten Bereich;
Messung des Luftdrucks in dem zweiten Sammelraum, und
Steuerung der Luftversorgungsquelle als Reaktion auf die Messung des Luftdrucks, um einen geregelten Druck in dem zweiten Sammelraum aufrechtzuerhalten, wodurch die Geschwindigkeit der Luft in dem ersten und zweiten Be reich gesteuert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem ersten Sammelraum in den zweiten Sammelraum strömende Luft gefiltert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich net, daß der Schritt der einstellbaren Steuerung des Luftstroms aus dem zweiten Sammelraum in den ersten Be reich den Schritt der Größenveränderung der Luftöffnun gen zwischen dem zweiten Sammelraum und dem ersten Be reich aufweist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schritt der einstellbaren Steue rung des Luftstroms aus dem zweiten Sammelraum in den zweiten Bereich den Schritt der Größenveränderung der Luftöffnungen zwischen dem zweiten Sammelraum und dem zweiten Bereich aufweist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schritt der Steuerung der Luftver sorgungsquelle den Schritt der Steuerung der Drehzahl des Gebläsemotors aufweist.