DE19610566A1 - Spritzstand zum Auftragen von viskosen Beschichtungsmitteln auf Gegenstände durch Spritzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen kabinenartigen Spritz­ stand zum Auftragen von viskosen Beschichtungsmitteln auf Gegenstände durch Spritzen, mit einer Einrichtung zur Ableitung mit Beschichtungsmittelnebeln bzw. -dämpfen befrachteter Abluft, die wenigstens einen Fremdstoff-Abscheider zur Reinigung der Abluft aufweist.

Spritzstände sind in der Regel als einseitig offene Kabinen ausgebildet, in denen Gegenstände mit Lacken oder dergleichen Beschichtungsmitteln beschichtet werden. Die Wände der Kabinen sind erheblichen Verschmutzungen ausgesetzt, weil nicht zu verhindern ist, daß sich ein Teil der an einem zu beschichtenden Gegenstand vorbeigespritzten Spritznebel an den Wänden absetzt. Die dadurch bedingten Reinigungsprobleme und Reinigungskosten können vermieden werden, wenn mit Wasser berieselte Wände eingerichtet werden. Das verunreinigte Rieselwasser anschließend zu entsorgen, bereitet jedoch wieder Schwierigkeiten und Probleme.

Des weiteren stellt auch die Emission von Beschichtungsmit­ telnebeln und -dämpfen, insbesondere dann, wenn Lösungsmittel eingesetzt werden, ein Problem dar, und zwar sowohl hinsichtlich gesundheitlicher Beeinträchtigungen der mit der Beschichtung befaßten Arbeitskräfte, als auch hinsichtlich unkontrollierbarer Umwelt-Beeinträchtigungen.

Es ist üblich, die möglicherweise mit Schadstoffen befrach­ tete Luft aus dem kabinenartigen Spritzstand abzusaugen und die abgesaugte Abluft durch Filter strömen zu lassen. Die gefilterte und somit gereinigte Abluft kann in die athmosphärische Umgebung freigesetzt werden.

Die Einrichtung zur Ableitung befrachteter Abluft muß derart leistungsfähig sein, daß praktisch ein wenn auch schwacher Unterdruck im Spritzstand entsteht. In den Spritzstand von außen nachströmende Frischluft ist oftmals zu kalt und muß vorgewärmt werden. Die Strömungsgeschwindigkeit der Luft, die eine mit dem Spritzen befaßte Arbeitskraft passiert, darf, auch aus gesetzli­ chen Gründen, bestimmte niedrige Grenzwerte nicht überschreiten. Um jedoch die Arbeitskraft durch eine normale Absaugung eini­ germaßen vor dem Spritznebel beziehungsweise vor Schadstoffen zu schützen, sind wesentlich höhere Strömungsgeschwindigkeiten er­ forderlich. Das hätte außerdem den Nachteil, daß hohe Strömungs­ geschwindigkeit die Qualität der Beschichtung negativ be­ einträchtigt.

Daraus ergibt sich bereits, daß die Einrichtung zur Ablei­ tung der Abluft in der Lage sein muß, erhebliche Luftmengen in relativ kurzer Zeit durchzusetzen. Leistungsvermindernd wirkt sich dabei wieder der zu durchströmende Filter aus. Die Einrich­ tung zur Ableitung der Abluft bedarf somit einer Dimensionierung und Auslegung, die sowohl höhere Investitionskosten, als auch insbesondere erhebliche laufende Betriebskosten erfordert, die durch Vergütungen, die z. B. ein Lackierer für seine Arbeit erhält, kaum noch abgedeckt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kabinenarti­ gen Spritzstand bereitzustellen, dessen Abluftreinigung opti­ miert ist und dennoch eine Senkung der laufenden Betriebskosten erfolgt.

Erfindungsgemäß zeichnet sich ein zur Lösung dieser Aufgabe geeigneter kabinenartiger Spritzstand dadurch aus, daß er in einen Personen-Standbereich und einen Spritzbereich unterteilt ist, daß Mittel zum Einblasen von Luft in Form von in den Spritzstand gerichteter Luftstrahlen vorgesehen sind, derart, daß Luftvorhänge ausgebildet sind, die die Oberfläche wenigstens einer der den Spritzbereich begrenzenden Wände sowie den Spritz­ bereich vom Standbereich abschirmen und daß die Einrichtung zur Ableitung befrachteter Abluft Erfassungsorgane umfaßt, die den Luftvorhängen abströmseitig zugeordnet sind und die die durch den Spritzbereich geströmte Luft zu einem zum Fremdstoff-Ab­ scheider führbaren Abluftstrom bündeln.

Am zu beschichtenden Gegenstand vorbei gespritzte Partikel werden, bevor sie auf ein Wandteil treffen können, von den Luftvorhängen mitgerissen und zu den Erfassungsorganen geleitet, die den Luftvorhängen abströmseitig zugeordnet sind und die die einzelnen Luftströme der Luftvorhänge zu einem Abluftstrom bündeln und abführen. Somit haben die durch das Einblasen von Luft erzeugten abschirmenden Luftvorhänge die Wirkung, daß die meisten der vorbeigespritzten Partikel eines Beschichtungsmit­ tels, wie z. B. Lackfarbe, mit den einen Spritzstand begrenzenden Wandteilen nicht in Berührung kommen.

Dabei hat das Einblasen von Luft den bedeutsamen Vorteil, daß wesentlich weniger Luftmengen durchzusetzen sind, als bei einer bisher üblichen Abluftabsaugung. Gebläse, die laufende Be­ triebskosten verursachen, können geringer dimensioniert werden und arbeiten sparsamer als aufwendige, leistungsstarke Absau­ gungen. Dies führt zu einer wünschenswerten Kostensenkung. Des weiteren ist durch die abschirmenden Luftvorhänge eine Be­ rieselung mit Wasser nicht mehr erforderlich, so daß ein daraus resultierender, nicht unerheblicher Kostenfaktor, bei der Nut­ zung von erfindungsgemäßen Spritzständen entfällt.

Die aufgrund des Einblasens reduzierte, pro Zeiteinheit durchgesetzte Luftmenge hat des weiteren den Vorteil, daß die Partikelkonzentration in einem bestimmten Luftvolumen höher ist, als es bei der gewöhnlichen Absaugung mit Durchsetzung großer Luftmengen durch den Spritzstand erreichbar ist. Ein geringerer Luftdurchsatz mit erhöhter Partikelkonzentration erlaubt folg­ lich eine vorteilhafte kleinere und billigere Auslegung der Ein­ richtung zur Ableitung der Abluft, wobei sich besonders vor­ teilhaft auswirkt, daß die Wirkung eine Fremdstoff-Abscheiders zur Reinigung der Abluft bei erhöhter Partikelkonzentration in der Abluft effektiver ist.

Dadurch ermöglicht der erfindungsgemäße Spritzstand, als Fremd-Abscheider einen vorteilhaften Fliehkraft-Abscheider zu verwenden. Die Verwendung eines Fliehkraft-Abscheiders bei der Reinigung aus von Spritzständen abgeführter Abluft scheiterte bisher an den hohen durchzusetzenden Luftmengen und der entspre­ chenden geringen Partikelkonzentration. Ein weiterer Vorteil er­ gibt sich für den Spritzstand dadurch, daß der Fliehkraft-Ab­ scheider außerhalb des kabinenartigen Spritzstandes angeordnet ist. Ein außerhalb des Spritzstandes befindlicher Fliehkraft-Ab­ scheider kann einfacher und problemloser gewartet und gereinigt werden. Es ist möglich, mehrere Fliehkraft-Abscheider nebenein­ ander getrennt, entweder in Reihe oder parallel zueinander zu betreiben. Des weiteren kann ein Reserve-Fliehkraft-Abscheider vorgesehen sein, der den Reinigungsbetrieb übernimmt, sobald ein Fliehkraft-Abscheider gewartet oder repariert werden muß. Da­ durch wird verhindert, daß der Betrieb des kabinenartigen Spritzstandes für Wartungsarbeiten zu unterbrechen ist, wie es z. B. bei Spritzständen mit Filtern als Fremdstoff-Abscheider häufig notwendig ist, weil die Filter gewöhnlich in Wände des Spritzstands integriert sind bzw. eine Wand eines Spritzstands als Filter ausgebildet ist, so daß bei Filterwechsel eine Be­ triebsunterbrechung erforderlich ist.

Eine Reinigung und Wartung des Spritzstands wird nach einer Weiterbildung dadurch erleichtert, daß mit befrachteter Abluft in Kontakt kommende Flächen der Bauelemente des Spritzstands und der Einrichtung zur Ableitung der Abluft, insbesondere des Fliehkraft-Abscheiders, mit einem adhäsionsverhindernden Anti­ haftmittel beschichtet sind. Das Antihaftmittel kann z. B. ein fluorhaltiges Polymer sein, mit dem die Innenflächen beschichtet sind, die mit Partikeln des verspritzten Beschichtungsmittels in Kontakt kommen können.

Anhaftende, ausgehärtete Partikel von lösungsmittelhaltigen Lacken können z. B. als Haut von solchen Antihaftmitteln einfach abgezogen oder abgespült werden. Insbesondere bei wasserlös­ lichen Farben ist ein Abspülen bzw. Ausspülen der abluftführen­ den Wege mit Wasser möglich. Ein mit Wasser ausgespülter Flieh­ kraft-Abscheider würde die Wiedergewinnung der verspritzten was­ serlöslichen Farbe ermöglichen.

Die Mittel zum Einblasen von Luft in den kabinenartigen Spritzstand können als Schlitze, Düsen und dergleichen ejektor­ artig wirkenden Öffnungen in Luftzuführungskanälen ausgebildet sein.

Die Mittel zum Einblasen der Luft werden im Innenraum des Spritzstands so verteilt und ausgerichtet angeordnet, daß insbe­ sondere im Spritzbereich abschirmende Luftvorhänge gebildet wer­ den. Die Hauptströmungsrichtung der Luftvorhänge ist auf die zur Ableitung befrachteter Abluft vorgesehenen Erfassungsorgane ge­ richtet.

Eine im Personenstandbereich stehende Arbeitskraft, hält ein Spritzwerkzeug manuell in den Spritzbereich. Die Arbeitskraft befindet sich damit auf der einen Seite eines Luftvorhangs, während sich das Spritzwerkzeug auf der anderen Seite eines Luftvorhangs befindet, der den Spritzbereich vom Personenstand­ bereich abschirmt.

An vorbestimmten Stellen des Spritzbereiches befinden sich Mittel zum Einblasen von Luft, die mit Einstellorganen zur Ver­ änderung der Blasrichtung und/oder der Einblasluftmenge ausge­ rüstet sind. Damit ist es möglich, Luftvorhänge gezielt parallel zur jeweils abzuschirmenden Wand strömen zu lassen, und zwar insbesondere unter Ausnutzung des Coanda-Effektes.

Nach einer anderen Weiterbildung zeichnet sich der Spritz­ stand dadurch aus, daß der Spritzbereich eine dem Standbereich gegenüberliegende Rückwand aufweist, die in einem vorbestimmten Winkel zur Lotrechten geneigt steht.

Beim Verspritzen von Beschichtungsmitteln verläuft die Spritzrichtung gegen die Rückwand. Durch die Neigung der Rück­ wand wird der Spritzstrahl abgelenkt und bereits zu den Er­ fassungsorganen für die Abluft hin geleitet. Außerdem verengt sich der Spritzstand in vorteilhafter Weise trichterartig, so daß letztlich im Bereich der Erfassungsorgane für die Abluft eine etwas höhere Strömungsgeschwindigkeit der abzuführenden Abluft erreicht werden kann, was sich vorteilhaft auf die Abscheiderwirkung eines Fliehkraft-Abscheiders auswirkt, dem die Erfassungsorgane den gebündelten Abluftstrom zuführen.

Der Winkel der Neigung der Rückwand ist etwa 50° bis 130°. Bei einem Winkel der Neigung der Rückwand von etwa 50° bis 89° befindet sich wenigstens eine Einmündungsöffnung, die in einen Abluftkanal führt, im Fußbereich der Rückwand. In einen dadurch bedingten anschließenden Strömungskanal, der nach oben geführt ist, kann mit Vorteil eine Flammen-Rückschlagstrecke, z. B. für Pulverbeschichtungen erforderlich, eingebaut werden. Bei einem Winkel der Neigung der Rückwand von etwa 91° bis 130° befindet sich eine Einmündungsöffnung in einem Abluftkanal im Kopfbereich der Rückwand. Eine Einmündungsöffnung im Kopfbereich der Rück­ wand hat den Vorteil, daß eine direkte Einleitung in einen hin­ ter dem Spritzbereich außerhalb des Spritzstands befindlichen Fliehkraft-Abscheider möglich ist.

Um auch die geneigte Rückwand vor Verschmutzungen zu schüt­ zen, ist vorgesehen, daß einige der Mittel zum Einblasen von Luft in wenigstens einem Randbereich der Rückwand angeordnet und hinsichtlich ihrer Einblasrichtung etwa parallel zur Rückwand ausgerichtet sind. Über die geneigte Rückwand streicht somit ebenfalls während des Spritzbetriebs ein abschirmender Luftvor­ hang, durch den Verschmutzungen der Rückwand vermieden werden. Bei einer 50° bis 89° geneigten Rückwand ist der mit den Mitteln zum Einblasen von Luft versehene Randbereich der Kopfbereich. Bei einer im Winkel von 91° bis 130° geneigten Rückwand ist der mit Mitteln zum Einblasen von Luft versehene Randbereich der Fußbereich der Rückwand.

Selbstverständlich kann die Rückwand auch mit Antihaftmit­ teln beschichtet werden.

Die Rückwand kann auch mit einer Kühleinrichtung ausgerüstet sein, die die Rückwand soweit kühlt, daß sich Kondenswasser aus den abschirmenden Luftvorhängen an der Rückwand niederschlägt. Die dem Spritzbereich abgekehrte Rückseite der Rückwand kann z. B. mit Kühlschlangen versehen werden.

Durch das abrieselnde Kondenswasser werden trotz der ab­ schirmenden Luftvorhänge dennoch anhaftende Partikel gegebenen­ falls abgewaschen, insbesondere dann, wenn die Rückwand mit einer Antihaftmittelbeschichtung ausgerüstet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung darge­ stellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Spritzstands im Schnitt und

Fig. 2 eine Ansicht des Spritzstands in Richtung des Pfeils II in Fig. 1 gesehen.

Fig. 1 zeigt einen Spritzstand in der schematischen Seiten­ ansicht im Schnitt. Der Spritzstand ist kabinenartig ausgebildet und hat einen Fußboden 1, eine Decke 2 und Seitenwände 3, 3′, von denen hier lediglich eine Seitenwand 3 sichtbar ist, sowie eine Rückwand 4.

Der Spritzstand ist, wie hier erkennbar, in einen Spritzbe­ reich 5 und einen Personenstandbereich 6 unterteilt. Eine mit dem Beschichten von Gegenständen durch Spritzen befaßte Arbeitskraft 7 kann eine Spritzpistole 8, wie hier dargestellt ist, manuell in den Spritzbereich 5 halten.

Ein Gebläse 8 saugt Luft an und drückt diese in Luftlei­ tungskanäle 9, die sich in Hohlräumen der Decke 2 des Spritz­ stands befinden. Die Luftströmung ist durch die gestrichelten Pfeile 10 angegeben.

Die Trennebene zwischen Spritzbereich 5 und Standbereich 6 ist offen und von Holmen umrandet, die hohl sind und als Luft­ leitungskanäle 9 dienen, wie es hier dargestellt ist.

Mittel zum Einblasen von Luft in den Spritzstand, insbeson­ dere den Spritzbereich 5, umfassen ejektorartig wirkende Öffnun­ gen 11 und 11′, wobei die ejektorartig wirkenden Öffnungen 11, 11′ als Schlitze, Düsen und dergleichen ausgebildet sein können. Durch die hier gezeichnete hakenähnliche Form der Öffnungen 11′ soll verdeutlicht werden, daß es sich um Düsen handelt, die pa­ rallel zu den sie tragenden Wandflächen ausgerichtet sind, um den Coanda-Effekt zu bewirken.

Die Hauptstrahlrichtung der sich ausbildenden Luftvorhänge, die die Wände abschirmen, welche den Spritzbereich 5 begrenzen und außerdem den Spritzbereich 5 vom Standbereich 6 abschirmen, ist durch die hier gezeichneten Pfeile verdeutlicht.

Die ejektorartigen Öffnungen 11, 11′ zum Einblasen von Luft in den Einspritzbereich 5 können mit Mitteln zur Einstellung versehen sein, mit denen die Richtung der eingeblasenen Luft und/oder die Enge der eingeblasenen Luft eingestellt werden kann. Dadurch lassen sich optimale Strömungsverhältnisse der Luft im Spritzbereich einstellen.

Fig. 1 verdeutlicht des weiteren, daß der Spritzbereich 5 eine dem Standbereich 6 gegenüberliegende Rückwand 4 aufweist, die in einem vorbestimmten Winkel zur Lotrechten geneigt steht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Rückwand so geneigt, daß sich eine Einmündungsöffnung in einen Abluftkanal 12 im Kopfbe­ reich der Rückwand befindet. An den Abluftkanal 12 ist außerhalb des Spritzstands ein hier schematisch angedeuteter Fliehkraft-Ab­ scheider 13 geflanscht, in dem die aus dem Spritzstand 5 über den Abluftkanal 12 zugeführte Abluft gereinigt wird. Mit 14 ist ein weiteres Gebläse bezeichnet, welches der Absaugung und dem Weitertransport gereinigter Abluft aus dem Fliehkraft-Abscheider 13 dient. Vor und/oder hinter dem weiteren Gebläse 14 zweigen von der aus dem Fliehkraft-Abscheider 13 abgehenden Abluftlei­ tung die Zweigleitungen 16 bzw. 16′ ab, in die betätigbare Ab­ sperrorgane 17 bzw. 17′ eingesetzt sind. Das Sauggebläse 8, das Frischluft über die Saugleitung 18, das ebenfalls über ein be­ tätigbares Absperrorgan 19 verfügt, ansaugt, kann somit bei ent­ sprechender Stellung der Absperrorgane 17 bzw. 17′ über die Zweigleitungen 16 bzw. 16′ gereinigte Abluft ansaugen, womit ein vorteilhafter Umluftbetrieb möglich ist.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Spritzstands in Richtung des Pfeils II in Fig. 1 gesehen. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 1 bezeichnet. Fig. 2 verdeutlicht, daß rings um die torartig offene Seite des Spritzbereichs 5, der seitlich von den Seitenwänden 3 bzw. 3′ eingefaßt ist, ejektor­ artig wirkende Öffnungen 11 bzw. 11′ angeordnet sind, die einen den Personenstandbereich 6 vom Spritzbereich 5 abschirmenden Luftvorhang (Fig. 1) ausbilden.

Claims (15)

1. Kabinenartiger Spritzstand zum Auftragen von viskosen Beschichtungsmitteln auf Gegenstände durch Spritzen mit einer Einrichtung zur Ableitung mit Beschichtungsmittelnebeln bzw. -dämpfen befrachteter Abluft, die wenigstens einen Fremdstoff-Ab­ scheider zur Reinigung der Abluft aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß er in einen Personen-Standbereich (6) und einen Spritzbereich (5) unterteilt ist, daß Mittel zum Einblasen von Luft in Form von in den Spritzstand (5) gerichteter Luftstrahlen vorgesehen sind, derart, daß Luftvorhänge ausgebildet sind, die die Oberfläche wenigstens einer der den Spritzbereich (5) begrenzenden Wände (3, 3′; 4) sowie den Spritzbereich (5) vom Standbereich (6) abschirmen und daß die Einrichtung zur Ableitung befrachteter Abluft Erfassungsorgane umfaßt, die den Luftvorhängen abströmseitig zugeordnet sind und die die durch den Spritzbereich (5) geströmte Luft zu einem zum Fremdstoff-Ab­ scheider führbaren Abluftstrom bündeln.

2. Spritzstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fremdstoff-Abscheider als Fliehkraft-Abscheider (13) ausgebildet ist.

3. Spritzstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkraft-Abscheider (13) außerhalb des kabinenartigen Spritzstandes angeordnet ist.

4. Spritzstand nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß mit befrachteter Abluft in Kontakt kommende Flächen der Bauelemente des Spritzstands und der Einrichtung zur Ableitung der Abluft, insbesondere des Fliehkraft-Abscheiders (13), mit einem adhäsionshindernden Antihaftmittel beschichtet sind.

5. Spritzstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Antihaftmittel ein fluorhaltiges Polymer ist.

6. Spritzstand nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einblasen von Luft Schlitze, Düsen und dergleichen ejektorartig wirkende Öffnungen (11, 11′) in Luftleitungskanälen (9) sind.

7. Spritzstand nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß an vorbestimmten Stellen des Spritzbereiches (5) Mittel zum Einblasen von Luft vorgesehen sind, die mit Einstellorganen zur Veränderung der Blasrichtung und/oder der Einblasluftmenge ausgerüstet sind.

8. Spritzstand nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzbereich (5) eine dem Standbereich (6) gegenüberliegende Rückwand (4) aufweist, die in einem vorbestimmten Winkel zur Lotrechten geneigt steht.

9. Spritzstand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Neigung der Rückwand (4) etwa 50°-130° ist.

10. Spritzstand nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich, bei einem Winkel der Neigung der Rückwand (4) von etwa 50°-89°, wenigstens eine Einmündungsöffnung in einen Abluftkanal (12) im Fußbereich der Rückwand (4) befindet.

11. Spritzstand nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei einem Winkel der Neigung der Rückwand (4) von etwa 91°-130°, wenigstens eine Einmündungsöffnung in einen Abluftkanal (12) im Kopfbereich der Rückwand (4) befindet.

12. Spritzstand nach einem oder mehreren der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Mittel zum Einblasen von Luft (11) in wenigstens einem Randbereich der Rückwand (4) angeordnet und hinsichtlich ihrer Einblasrichtung etwa parallel zur Rückwand (4) ausgerichtet sind.

13. Spritzstand nach den Ansprüchen 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Mitteln zum Einblasen von Luft (11) versehene Randbereich der Kopfbereich der 50°-89° geneigten Rückwand (4) ist.

14. Spritzstand nach den Sprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Mitteln zum Einblasen von Luft (11) versehene Randbereich der Fußbereich der 91°-130° geneigten Rückwand (4) ist.

15. Spritzstand nach einem der Ansprüche 8-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand (4) mit einer Kühleinrichtung ausgerüstet ist.