DE19646027A1 - Pulverbeschichtungskabine - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Sprühkabine zur Pulverbeschichtung von Teilen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei der Beschichtung von Teilen mittels Sprühvorrichtungen, beispielsweise beim elektrostatischen Pulverbeschichten, werden die zu beschichtenden Werkstücke in der Regel innerhalb einer Kabine, der Pulverbeschichtungskabine oder der Farbsprühkabine, mit der gewünschten Beschichtung versehen. Da beim Beschichtungsvorgang nicht alle von den Sprühpistolen ausgestoßenen Lackpartikel auf den Teilen haften bleiben, muß dieses sogenannte Overspray aus der Kabine entfernt werden, um einen Pulverstaubaustritt in die Produktionsräume außerhalb der Kabine zu verhindern.

Bevorzugt wird dieser Absaugvolumenstrom dann gefiltert und die derart gereinigte Luft kann dann in die Produktionsräume zurückge­ leitet werden, enthaltene Lackpartikel können wieder dem Beschich­ tungsvorgang zugeführt werden.

Diejenigen Pulverteilchen, die weder auf den Teilen haften bleiben, noch durch die erläuterte Absaugung erfaßt werden, bleiben folglich innerhalb der Kabine und lagern sich schwerkraftbedingt zum Großteil am Kabinenboden ab. Dadurch können sich im Laufe der Zeit größere Mengen an Pulverlack innerhalb der Kabine ansammeln und eine Viel­ zahl von Problemen verursachen:
Bei der Überschreitung bestimmter Konzentrationen an Lackpartikeln ist die in der Kabine schwebende Pulverstaubwolke zündfähig; kommt es zu einer Zündung, wird auch das am Boden abgeschiedene Lackpulver erfaßt und aufgewirbelt und es kann zu einer explosionsartigen Kettenreaktion kommen mit den entsprechenden Zerstörungsfolgen.

Auch aus diesem Grund, aber auch zur Erhaltung der Funktionsfähig­ keit der Bauteile, ist es folglich notwendig, die Beschichtungska­ binen zu reinigen, insbesondere muß dies auch bei einer Farbum­ stellung erfolgen, um Farbverschleppungen in den folgenden Beschichtungsvorgang zu vermeiden. Solche Reinigungsarbeiten sind zeitaufwendig, lohnaufwendig und die damit verbundenen Stillstand­ zeiten beeinträchtigen folglich die Wirtschaftlichkeit der Beschichtungen.

Es hat folglich eine Vielzahl von Versuchen und Lösungsansätzen gegeben, diese Problematik zu beheben oder zumindest einzugrenzen.

Stand der Technik

Die gattungsgemäße Lösung (EP 0 375 511 A1) sieht vor, den Boden der Farbsprühkabine trichter- oder kegelförmig auszubilden und am unteren Ende des Trichters bzw. Kegels die Absaugöffnung zur Ent­ fernung des Oversprays anzubringen. Die schräg nach unten zulaufen­ den Bodenwandungen der Farbsprühkabine bieten einerseits den herunterfallenden Lackpartikeln weniger Halt als ein horizontaler Boden, andererseits stehen diese Partikel auch bereits unter der Ansaugwirkung, so daß hier die Menge der abgeschiedenen Partikel auf dem Boden deutlich reduzierbar ist. Dies entbindet den Benutzer jedoch nicht von der Reinigung auch des Bodenbereichs, die dann entsprechend aufwendiger ist, da ein derart trichterartig ausgebil­ deter Boden nicht oder nur mit Schwierigkeiten vom Reinigungsperso­ nal betreten werden kann, so daß hier zusätzliche Maßnahmen, wie z. B. einlegbare Böden, vorgesehen werden müssen, die die Wirtschaft­ lichkeit dieser Lösung wieder beeinträchtigen. Bei hohen Sprühka­ binen werden zudem Pulverteilchen, die in der Nähe der Kabinendecke ausgesprüht werden, praktisch nicht von der Absaugwirkung der am Boden liegenden Absaugöffnung erfaßt, so daß hier keine wesentliche Verbesserung erzielt werden kann.

Eine weitere Lösung sieht vor (DE 44 24 662 A1), den ebenen Kabinenboden mit einem Reinigungsgerät zu reinigen, das den abge­ lagerten Overspray zur Absaugstelle transportiert; hier bleibt die Kabine begehbar, weil bei dieser Lösung der Boden eben ausgeführt werden kann, der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß das eingesetzte Reinigungsgerät zusätzlich wartungs- und reinigungsbe­ dürftig ist.

Eine weitere Lösung (EP 0 230 571 B1) sieht eine am Boden der Sprühkabine angeordnete Austragvorrichtung, beispielsweise ein Bodenfilterband vor, das über die Bodenbreite alternativ hin- und herbewegbar ist und seinerseits eine Absaugdüse beaufschlagt wird. Auch bei dieser Lösung können große Kabinen mit einem ebenen, begehbaren Boden ausgestattet werden, die Ablagerungen in der Kabine werden minimiert, das Förderband und sein Antriebsmechanismus ist jedoch teuer und störanfällig. Schließlich ist es noch bekannt, die Sprühkabine als rotierenden Zylinder auszuführen (DE 37 14 052 C1), hier haben hohe Fertigungskosten und ungünstige Handhabung aber eine Marktdurchsetzung verhindert.

Darstellung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die gattungsgemäße Sprühkabine so weiterzubilden, daß bei minimalen Overspray-Ablagerungen ein weitgehend ebener, begehbarer Boden erhalten bleiben soll und der Aufwand für Einsatz und Wartung von Reinigungsgeräten minimiert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht folglich darin, den Overspray-Partikeln, die zum Boden sinken, bereits durch die Ansaugwirkung des vertikalen Abschnitts des Absaugschlitzes eine derartige Geschwindigkeitskomponente aufzuprägen, daß ein maximaler Anteil von ihnen den Boden der Kabine gar nicht erst erreicht. Der bodenseitige Abschnitt des Schlitzes dient dann vornehmlich als "Entsorgungsöffnung", in die der verbleibende Rest des Overspray z. B. mit einem einfachen Schaber bei der Reinigung der Kabine gekehrt werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, der Seiten­ wandung, in der der vertikale Abschnitt des Schlitzes der Absaug­ öffnung liegt, einen trichterähnlichen Querschnitt zu geben, wo­ durch die Ansaugwirkung erhöht werden kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung werden nun anhand von Zeichnungen näher erläutert, es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtdarstellung einer Pulver­ beschichtungskabine,

Fig. 2-4 Schnittdarstellungen der Beschichtungskabine der Fig. 1,

Fig. 5 eine Variante, Horizontalschnitt einer und

Fig. 6A-K schematische Horizontalschnitte von Varianten der Ge­ staltung der sprühseitigen Seitenfläche der Kabine.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt eine übliche Pulverbeschichtungskabine als Farbsprüh­ kabine 10, durch die mittels eines Förderers 11 die zu beschichten­ den Teile oder Werkstücke 20, 21 in Pfeilrichtung durchgeführt werden. Im Innern der Farbsprühkabine 10 sind Sprühpistolen 30 vorgesehen, von denen lediglich eine dargestellt ist. Die Farb­ sprühkabine 10 besteht beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus Stirnseiten 10A, 10B, einem Boden 10C und Längsseiten 10D, 10E.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Absaugschlitz 12 in der Seitenwandung 10E vorgesehen, der aus einem unteren, horizontal ver­ laufenden Abschnitt 12A besteht und aus einem oberen, vertikal ver­ laufenden Abschnitt 12B, wobei bei dem bevorzugten Ausführungsbei­ spiel durch diese Anordnung der Abschnitte 12A, 12B der Schlitz 12 insgesamt in Form eines kopfstehenden T verläuft. Der untere, verti­ kale Abschnitt 12A erstreckt sich über dem Boden 10C der Sprühkabine 10 derart hoch, daß mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges, bei­ spielsweise eines Schabers, Overspray-Lackpartikel, die sich auf dem Boden 10C abgelagert haben, ohne Schwierigkeiten in den anschließen­ den, fluchtenden Boden 16C eines Absaugkanals 16 gekehrt oder geschoben werden können. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Boden 10C und der Boden 16C somit als ein Bauteil ausgeführt.

Der vertikale Abschnitt 12B des Schlitzes 12 erstreckt sich bis zur Decke der Kabine, so daß dieser vertikale Schlitz die Seitenwandung 10E in zwei gleichgroße Abschnitte E1 und E2 unterteilt, die mitein­ ander einen stumpfen Winkel α bilden. Bevorzugte Werte für diesen Winkel α liegen zwischen etwa 120 und 150°.

Auf diese Art bilden die beiden Abschnitte E1, E2 einen Trichter, an dessen Spitze der vertikale Abschnitt 12B des Schlitzes 12 mit einem korrespondierenden Schlitz 16D im oberen Abschnitt 16B des Absaug­ kanals 16 in Verbindung steht. Der untere Abschnitt 16A des kamin­ ähnlichen Absaugkanals 16 ist trichterförmig in den Fußbereich dieses oberen Abschnitts 16B hineingeführt, wobei der zwischen den beiden schmalseitigen Stirnwandungen des unteren Abschnitts 16A ge­ bildete Winkel spitzer ist als der Winkel α, so daß gewährleistet ist, daß die durch den horizontalen Abschnitt 12A des Schlitzes ein­ gesaugten oder von einem Werkzeug eingeschobenen Lackpartikel dem gesamten Querschnitt des vertikalen Abschnitts 16B des Absaugkanals 16 zugeführt werden, wie dies insbesondere aus der Vertikalschnitt- Darstellung der Fig. 4 ersichtlich ist.

Die in Fig. 3 und 4 eingezeichneten Pfeile sollen die Strömungs­ richtung derjenigen Lackpartikel kennzeichnen, die nicht an den Werkstücken 20/21 haften bleiben, sondern unter der Schwerkraft­ wirkung dazu tendieren, sich am Boden 10C der Kabine 10 abzulagern. Das strömungstechnische Zusammenwirken der beiden Abschnitte 12A, 12B des Schlitzes 12 einerseits und der trichterartigen Gestaltung der beiden Wandungsabschnitte E1, E2 hat die wesentliche Wirkung, die die Erfindung beabsichtigt, nämlich einerseits eine möglichst "frühzeitige" Erfassung der Overspray-Partikel, insbesondere auch solcher, die seitlich von den zu beschichtenden Werkstücken 20, 21 vorbeigesprüht werden, bevor diese erst den Boden 10C erreichen können. Die den unteren Bereich der Kabine dennoch erreichenden Overspray-Lackpartikel werden zumindest mit demjenigen Teil, auf den die Absaugwirkung des horizontalen Abschnittes 12A einwirkt, eben­ falls in den Absaugkanal 16 gezogen, so daß es in der Praxis ledig­ lich zu geringfügigen Ablagerungen in dem sprühseitigen Bodenbereich des Bodens 10C kommen wird, die dann auf einfache Art und Weise mittels eines Schabers oder einem ähnlichen Werkzeug nachträglich in den Absaugbereich des horizontalen Abschnittes 12A gefördert werden können, was einfach und schnell vor sich geht.

Fig. 5 zeigt eine Querschnittsvariante des oberen Abschnitts 16B des Absaugkanals 16 derart, daß der Schlitz 16D im Eckbereich E des obe­ ren Abschnitts 16B verläuft, anschaulich gesprochen stehen hier also die Spitzen der beiden Abschnitte El und E2 auf der Spitze des Quer­ schnitts des oberen Abschnitts 16B des Absaugkanals 16.

Die Verbindung zwischen dem vertikalen Abschnitt 12B des Schlitzes 12 und dem Schlitz 16D ist hier durch einen Übergangsbereich reali­ siert. Es ist jedoch auch denkbar, die drei Seitenwandungen des oberen Abschnitts 16B und die Abschnitte E1 und E2 der Seitenwandung 10E in einem Stück durch entsprechendes Biegen auszubilden.

Fig. 6 schließlich zeigt noch eine Vielzahl von Möglichkeiten der Ausgestaltung der sprühseitigen Seitenwandung 10D, wodurch die Strö­ mungseigenschaften der Kabine in horizontaler Richtung vorteilhaft verbessert werden können, insbesondere durch eine ebenfalls trich­ terähnliche Ausgestaltung.

Claims (11)

1. Pulverbeschichtungskabine, mit mindestens einer Absaugeinrichtung zur Entfernung von nicht an den zu beschichtenden Werkstücken haftenden Partikeln (Overspray), die an mindestens eine Absaugöffnung in der Kabine angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugöffnung als im wesentlichen zumindest zweiteiliger Schlitz (12) ausgebildet ist, dessen erster Abschnitt (12A) sich horizontal zwischen einer Seitenwandung (10E) und dem Boden (10C) der Kabine erstreckt und dessen zweiter Ab­ schnitt (12B) im wesentlichen vertikal in dieser einem Pulver­ sprühgerät (30) gegenüberliegenden Seitenwandung (10E) verläuft, und daß dieser Schlitz (12) mit einem gemeinsamen Absaugkanal (16) verbunden ist.

2. Pulverbeschichtungskabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale zweite Abschnitt (12B) die Seitenwandung (10E) in zwei Abschnitte (E1, E2) unterteilt, die mit einem in horizontaler Ebene trichterähnlichen Querschnitt auf den verti­ kalen Abschnitt (12B) zulaufen.

3. Pulverbeschichtungskabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absaugkanal (16) aus einem unteren Abschnitt (16A) besteht, der an den ersten Abschnitt (12A) des Schlitzes (12) anschließt, und einem oberen Abschnitt (16B), der hinter dem vertikalen Abschnitt (12B) des Schlitzes (12) verläuft, und daß der untere Abschnitt (16A) des Absaugkanals (16) trichterförmig in den Fußbereich des oberen Abschnitts (16B) des Absaugkanals (16) einmündet.

4. Pulverbeschichtungskabine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Boden (16C) des unteren Abschnitts (16B) des Absaugkanals (16) mit dem Boden (10C) der Kabine fluchtet.

5. Pulverbeschichtungskabine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschnitt (16B) des Absaugkanals (16) als Rohr ausgebildet ist, dessen Mantelseite einen Schlitz (16D) aufweist, der zu dem vertikalen Abschnitt (12B) der Absaugöffnung (12) parallel verläuft und an diesen unmittelbar anschließt oder mit ihm über ein Zwischenstück verbunden ist.

6. Pulverbeschichtungskabine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr einen kreisförmigen Querschnitt hat.

7. Pulverbeschichtungskabine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr einen Querschnitt mit zumindest einer Ecke (E) aufweist, in deren Bereich der Schlitz (16D) verläuft.

8. Pulverbeschichtungskabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der horizontale Abschnitt (12A) der Absaugöffnung (12) über die gesamte Breite der Seitenwandung (10E) erstreckt.

9. Pulverbeschichtungskabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der vertikale Abschnitt (12B) der Absaugöffnung (12) über die gesamte Höhe der Seitenwandung (10E) erstreckt.

10. Pulverbeschichtungskabine nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Abschnitte (12A, 12B) der Absaugöffnung (12) ineinander übergehen, so daß der Schlitz (12) einen T-förmi­ gen oder L-förmigen Verlauf aufweist.

11. Pulverbeschichtungskabine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Sprühseite gelegene, der Absaugöffnung (12) gegen­ überliegende Seitenwandung (10D) einen sich in horizontaler Ebene trichterähnlich nach innen öffnenden Querschnitt aufweist.