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SPRITZKA3INE
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Die Erfindung betrifft eine Spritzkabine zum Farbspritzen oder Lackieren,
die von Farbpartikel und Lösungsmittel zumindest aus dem Atmungsbereich der Bedienungsperson
hinausführender Luft mit ausreichend hoher Geschwindigkeit durchströmt wird.
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Solche Spritzkabinen, auch Spritzboxen genannt, werden eingesetzt,
um die Umgebungsbedingungen in bezug auf den Luftdurchsatz und die Temperatur zu
verbessern und um ein besseres Arbeitsergebnis hinsichtlich der Aufbringung von
Farbe oder Lack auf einen Gegenstand durch Spritzen zu erzielen.
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Bei den heutigen auf diesem Gebiet zur Verfügung stehenden Verfahren
entstehen hohe Kosten, um bei solchen Spritzverfahren Luft mit den erforderlichen
Kennwerten in den Arbeitsraum einzubringen.
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Auch sind die Betriebakosten solcher alle Anforderungen hinsichtlich
der eingespeisten Luft erfüllenden Spritzkabinen ziemlich
hoch.
Das bedeutet, daß große Spritzkabinen sowohl in der Herstellung als auch hinsichtlich
der Betriebskosten außerordentlich teuer sind.
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Wenn große Gegenstände zu spritzen sind, wird zweckmäßigerweise die
Luft an der Decke der Spritzkabine eingespeist, so daß sie den Arbeitsraum senkrecht
von oben nach unten durchströmt. Durch einen Gitterrostboden wird sie nach unten
abgesaugt. Bs gibt aber auch Spritzkabinen, bei denen die Luft durch die Seitenwände
einströmt.
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In jedem Fall ist dafür Sorge zu tragen, daß die Farb- und Lösungsmittelpartikel
von der Luft so mitgeführt werden, daß sie von der Bedienungsperson nicht eingeatmet
werden können. Schwere Partikel fallen im allgemeinen auf den Boden, während die
feineren Farbpartitel durch die verschiedensten Arten von Filtern an der Absaugseite
aufgefangen werden. Man ist sich heute darüber im klaren, daß die geforderte Leistung
in jedem Fall von der Luftmenge und der Geschwindigkeit abhängt. Dies geht schon
daraus hervor, daß die für den sicheren Betrieb solcher Anlagen zuständigen Behörden
Kennwerte für die Luftgeschwindigkeit vorgeben. In Schweden beispielsweise sin 0,4
bis 0,5 m/s vorgeschrieben. Dies bedeutet, daß für den Betrieb von großen Spritzkabinen
auch sehr große Luftmengen für den Durchsatz erforderlich sind. Beispielsweise benötigt
man für 8pritskabinen von 4 x 25 m Grundfläche eine Luftmenge von 180 000 m3/ Stunde.
Es müssen also leistungsstarke Gebläse vorhanden sein, die nicht nur in der Anschaffung,
sondern auch im Betrieb teuer sind.
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Auch dort, wo große Spritzkabinen benötigt werden, ist es nicht immer
leicht, solche Gebläse ohne weiteres einzusetzen. Optimale Arbeitsbedingungen für
das Personal zu schafen, ist daher immer mit Schwierigkeiten verbunden. Auch der
unmittelbar an die ßpritskabine angrenzende Außenraum ist oft gesundheitsschädlich
und birgt Getahrenuowente in sich.
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Um diese Schwierigkeiten su beheben, ist es Ausgabe der Erfindung,
eine Spritakabine unter Verwendung einer neuartigen A oris so
auszugestalten,
daß mit geringeren Kesten als bisher ein allen Anforderungen genügender Luftdurchsatz
ohen Verwebdung übergroßer Gebläse erreichbar ist.
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Ausgehend von einer Spritzkabine der eingangs erwähnten Art ist diese
Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kabine in Längsrichtung in mindestens
zwei der Breite der Kabine entsprechende Abschnitte unterteilt ist, dauen je eine
getrennt ansteuerbare Lufteinlaßvorrichtung zugeordnet ist, aus der die Luft mit
unterschiedlichen Geschwindigkeit ausströmmt, derart, daß die an den jeweils durchströmten
Abschnitt angrenzenden Abschnitte abgeschirmt sind, daß die Kabine in einer mindestens
den Abschnitten entsprechenden Verteilung Sensoren aufweist, die in Abhängigkeit
von der Anwesenheit einer Person in einem Abschnitt ein diesem jeweils zugeordnetes
Ventil betätigen, derart, daß von mehreren vorhandenen Abschnitten jeweils nur ein
einziger von Luft durchströmt ist.
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Weiteres @lerkmaie der Erfindung ergeben sich aus des Unterausprüchen.
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Das nach der Aufgabe gesteckte Giel wird gemäß der Erfindung also
auf einfache Weise erreicht. Die Luft wird erstmats sicht über die gesamte Länge
der Spritzkabine gleichzeitig also horizontat über die gesamte Durchflußfläche der
Spritzkabine - in vellem Umfang und mit vorgeschriebener deschwindigkeit ein@@ peist,
sonder@ die Spritz @@ine ist in Längseichtung in mehrere Ab@@bnitte eingeteilt und
die Luft wird jeweils in einen bestimmten, austenerbaren Abschnitt von oben eingeleitet.
Eine Spritzkabine von beispielsweise 25 m @uge und 4 m Breit@ kann in Fünf Abschnitt,
von je 5 Metern unterteilt werden.
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Die Luft wird dann jeweils nur in den Abschnitt eingespeist, in dem
sich die Bedienungsperson zu gegebener Keit aufhält. Augrenzende Abschnitte sind
gegeneinander durch @inen dünnen Luftvorhang abgeschirmt,
der dadurch
gebildet wird, daß in den Randzonen die Luft mit höherer Geschwindigkeit als in
dem übrigen Bereich strömt.
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hierdurch wird auch verhindert, daß Farbpartikel in benachbarte Abschnitte
getragen werden.
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Durch das neuartige Konzept wird eine Spritzkabine in Längsrichtung
praktisch in mehrere kleinere Kabinen oder Teilkabinen ohne Verwendung von materiellen
Zwischenwänden aufgeteilt. Demzufolge kann der geforderte Luftdurchfluß in jeweils
einem der Teile vorbe,stimmbarer Große mit einem Gebläse erreicht werden, dessen
Leistung auch nur anteilmäßig zu sein braucht, im genannten Beispiel z.B. aluo nur
ein Fünftel zu betragen braucht. Es können also wesentlich kleinere Gebläse als
bisher verwendet werden und auch die Luft führungen in der gesamten Spritzkabine
können kürzer sein.
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Die Lufteinspeisung in den Abschnitt, in dem sich jeweils die Bedienungeperson
befIndet, wird über für den Zweck geeignete Ventile gesteuert, die in einer Zulaufleitung
angeordnet und einer den Jeweiligen Abschnitt speisenden Lufteindüsvorrichtung zugeordnet
sind.
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Das Öffnen urtd Schließen der Ventile erfolgt durch die Bedienungsperson
selbst silber selbstauslösende Sensoren, sobald diese den Arbeitaraum betritt. fiierzu
sind die Ventile so angeordnet, daß sie automatisch lurch die Bedienungaperson über
ein mechanisches, elektronisches, optisches, pneumatisches, elektromagnetisches
Steuersystemf oder durch Jedes andere geeignete Steuersystem betätigbar sind. Aufgabe
dieses Steuersystems int es, die erwähnte Lufteinspeisung entsprechend dem jeweiligen
Standort der Bedisungspersau zu steuern.
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In anderer Ausgesteltung kann die Spritzkabine auch so ausbebildet
sein, daß mehrere Bedienungspersonen gleichzeitig in verschiedenen Abschnitte arbeiten.
In diesem Fall muß selbstverständlich die Gebläseleistung so gewählt werden, daß
eine entsprechende Anzahl von Ab;chtLitten ulit Luft versorgt werden kann.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen mehrerer schematisch
dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. :Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt
durch eine erste Ausfühungsform einer Spritzkabine, Figur 2 einen tuerschnitt durch
eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spritzkabine und Figur 3 einen
Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Spritzkabine.
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Figur 1 und 2 zeigen Spritzkabinen 1, in die er ein Gebläse 2 die
angesaugte Luft durch eine Zuluft1etung 3 eingespeist wird Die Zuluftleitung 3 teilt
sich in eine Reihe von Eindüßkanälen 4 auf, die in der Decke der Spritzkabine verlaufen
und denen jeweils entsprechende düsenartige Eintr ttßvorrichtungen1 im nacbfoj genden
mit Düsen 5 bezeichnet, zugeordnet sind. In Jedem Eindüskanal 4 ist ein Ventil 6
angeordnet.
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Die Düsen 5 bestehen aus zwei stirnseitigen Platten 7 und zwei Seitenplatten
8, die mit den Platten 7 in geeigneter Weise verbunden sind, sowie mehreren Filterkassetten
9. Zwischen den Filterkassetten 9 und den Stirnplatten 7 besteht ein freier Spalt
10. Die Filterkassetten 9 sind in zwei im rechten Winkel zueinander verlaufenden
Reihen angeordnet, vgl. Figur 2.
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In dem Ausführungabeispiel nach Figur 1 weist die Spritzkabine 1 einen
gegen gasförmige Medien durchlässigen Zwischenboden 11, beispielsweisen einen Gitterrostbodent
auf, , der in einem gewissen Abstand oberhalb vol eigentlichen Kabineneboden 12
angeordnet ist. fn dem zwischen Gitterrostboden 11 und Kabinenboden 12 gebildeten
Raum 13 sind mehrere Absaugleitungen 14 in regelmäßigen Abständen vorgesehen, die
sich auf einer Seite in einer der Längsseiten der Kabine öffnen, während sie mit
ihrem anderen Ende in einen Sammelbehälter 15 münden, der tEber eine Absaugleitung
16 mit einem Sauggebläse 17
verbunden ist. Die Absaugleitung 16
weist eine in den Arbeitsraum führende Rücklaufleitung 18 auf. In der Zuluftleitung
3, der Absaugleitung 16 und der Rücklaufleitung 18 sind Jeweils Ventile 19, 20,
31 angeordnet.
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Bei der Ausführtingsform nach Figur 2 ist anstelle des Gitterrostbodens
11 ein Saugkanal 22 vorgesehen, der auf einer Längsseite der Kabine unmittelbar
an den Kabinenboden 12 angrenzend verläuft. Im Saugkanal 22 ist ein Filter 23 angeordnet.
Wie in der AusfUhrung uach Figur 1 verlaufen auch hier mehrere Saugleitungen 14
an einer isängsseite und münden jeweils mit einen Ende und in gleichmäßigei Abstand
voneinander an einer Stirnseite in den Saugkanal 22, während die Jeweils anderen
Enden in einen nicht dargestellten Sammelbehälter, ähnlich wie bei der Ausführungsform
nach Figur 1, gründen.
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Die Ausführungsform nach Figur 3 unterscheidet sich von den vorhergehenden
im wesentlichen durch eine unterschiedliche Lufteindüsvorrichtung. Bei der Ausführung
nach Figur 3 ist eine luftdurchlässige Decke 24 mit zwei stirnseitigen Platten mit
freien - nicht dargestellten - Spalten entsprechend den Platten 7 bzw. den Spalten
10 nach Figur 1 vorgesehen, die sich Jedoch über die gesamte Breite der Spritzkabine
1 erstrecken.
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Wie bei der Ausführungsform nach Figur 1 ist hier ebenfalls ein Zwischenboden
11 und ein darunter befindlicher, vol Kabinonboden 12 begrenzter Raum 13 vorgesehen.
Im Gegensatz zu Figur 1 ist hier aber im eigentlichen Kabinenboden 12 ein Absaugkanal
22 ähnlich wie der Absaugkanal 22 in Figur 2 vorgesehen, der gleichfalls einen Filter
23 aufweist. Der Kanal 22 kann unmittelbar mit einer Luftablaufleitung verbunden
sein.
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An den Wänden der Spritzkabine sind nicht darSestellte mechanische,
elektronische, optische, pneumatische oder elektromagnetische Sensorten verteilt.
Bei der Ausführung nach Figur 1 können diese Sensoren beispielsweise aus Schaltern
bestehen, auf denen der gasdurchlässige
Boden an einigen Stellen
aufliegt. Die Schalter sind so ausgelegt, daß sie bei Belastung des Bodens, beispielsweise,
wenn Jemand auf dem Boden steht, einen Stromkreis schließen. Hierdurch wird ein
Ventil geöffnet, so daß Luft an der Stelle in den Arbeitsraum einströmt, die die
Bedienungsperson einnimmt, also diese Person vom Luftstrom umströmt wird.
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Die beschriebene Spritzkabine arbeitet wie folgt: SobaLd eine Person
zum Spritzen eines Gegenstandes den Arbeitsraum betritt, wird ihre Position durch
die genannten Sensoren ermittelt, die ein das jeweilige Ventil 6 betätigendes Signal
erzeugen. Entsprechend dem steuernden Sensor wird das der Jeweiligen Position der
Person entsprechende Ventil betätigt und folglich auch die zugeordnete Lufteinlaßvorrichtung,
so daß die Luft durch die Filterkassetten 9 - Figuren 1 und 2 - bzw. durch die Decke
24 - Figur 3 -und durch die Spalte 10 in den Arbeitsraum strömt. Das Gebläse 17
ist so aiisgelegt, daß die durch die Filterkassetten 9 und die Decke 24 einströmende
Luft die geforderte Geschwindigkeit erreicht, beispielsweise 0,4 bis 0,5 m/s. Da
der Widerstand gegen den Luftstrom im Bereich der Spalte zwischen 7 und 9 geringer
ist, ist hier deren Geschwindigkeit höher. Auf diese Weise entsteht eine Zone, die
von den übrigen Zonen in der Kabine abgetrennt ist, so daß in die eigentliche Arbeitszone
Luft mit der vorgeschriebenen Geschwindigkeit einströmen kann. Als Folge dieser
so geschaffenen Luftvorhänge können Farbpartikel nicht in die angrenzenden unbesetzten
Zonen gelangen.
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Die Luf-t und aus den verspritzten Lösungsmitteln freigesetztes Gas
werden durch den gasdurchlässigen Boden 11 nach un-ten abgesaugt-oder durch den
Saugkanal 22 in den anderen Ausführungsbeispielen - und gelangen von dort in die
Absaugleitung 16. Vom Luftstrom werden zwangsläufig auch Farbpartikel aus dem Einatmungsbereich
der Bedienungsperson in die Absaugleitung der Spritzkabine mitgeführt. Verändert
die Bedienungsperson während des Spritzvorganges ihre Lage, dann spricht der Sensor
in diesem neuen Bereich an und betätigt durch ein Signal das ihm zugeordnete Ventil,
so daß die Luft nunmehr in diesen neuen Bereich eingespeist wird, während der Luftstrom
im anderen abgeschaltet wird.
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Zum Trocknen des gespritzten Gegenstandes wird durch alle Lufteinlaßvorrichtungen
5 gleichzeitig Luft in den Arbeitarauv eingespeist. In diesem Fall ist zwar die
Luftgeschwindigkeit geringer, doch hat die Luft auch nur noch die Aufgabe, den Arbeitsraum
tu durchströmen und Lösungsmittel abzuführen. Zu dieses Zeitpunkt befindet sich
niemand mehr im Arbeitsraum und die aus Bicherheitsgründen vorgeschriebene größere
Luftgeschwindigkeit ist nicht mehr vonnöten. Ein Teil der aus dem Arbeitsraum abgesaugten
Luft kann durch die Rückleitung 18 und die Ventile 10 und 22 wieder zuge -führt
werden, wodurch sich die Wirtschaftlichkeit erh8ht. Außerdem kann ein Wärmeaustausch
zwischen der den Arbeitsraui verlassenden und in ihn einströmenden Luft stattfinden.