DE4407598A1 - Lackieranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lackieranlage mit einer Spritzkabine, deren Wände zumindest zum Teil als Rieselflächen ausgebildet sind, die mit Waschflüssigkeit berieselbar sind.

Herkömmliche Lackieranlagen weisen Spritzkabinen auf, die mit Rieselwänden ausgestattet sind, die mit Wasser berieselt werden, um bei einer Spritzlackierung anfallende Sprühnebel (Overspray) zu binden. Diese Waschflüssigkeit wird in Auffangbehältern aufgefangen und muß in aufwendiger Weise von Zeit zu Zeit entsorgt werden oder aber in aufwendiger Weise aufkonzentriert werden, um wiederverwendet werden zu können. Als besonderes Problem stellt sich hierbei insbesondere bei wasserlöslichem Lack die Schaumbildung dar, welche nur schwer kontrollierbar ist.

Bei wasserlöslichem Lack wird heute vielfach versucht, eine Rückgewinnung des bereits in die Waschflüssigkeit gelangten Oversprays durchzuführen, um so die Umweltbelastung durch Abfall zu reduzieren. Hierzu stehen eine Reihe von Verfahren zur Verfügung, die jedoch alle sehr kostenintensiv und aufwendig sind, zum Beispiel thermische Verfahren, wie etwa Nieder­ temperatur-Eindampfung, Membranverfahren, insbesondere Ultrafil­ tration und elektrophoretische Abscheidung (vergleiche DE-Z "Wasserlack-Recycling aus Sicht des Anlagenherstellers", Oliver Bolk, I-Lack 10/93, Seiten 349-353).

Ferner wurde versucht, die Umweltbelastung dadurch zu reduzieren, daß auf einen Wasserkreislauf zur Berieselung der Spritzkabinen vollständig verzichtet wird, und daß die Wände der Spritzkabine statt dessen unmittelbar mit wassergebundenem Lack berieselt werden (DE-WZ "Das Lack-im-Lack-System", Eckhardt Jagdt, I-Lack 2/94, Seiten 47-49).

Die zuletzt genannte Anordnung weist den Nachteil auf, daß mit erheblich größeren Lackmengen umgegangen werden muß, als unbedingt notwendig ist, und daß darüber hinaus die Qualität des Lackes infolge von Alterungsprozessen und beeinträchtigt wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß teurer Lack zum Einsatz der Umlaufflüssigkeit erforderlich ist. Auch steigt die Brandgefahr erheblich an. Ein Farbwechsel ist mit einer derartigen Ausführung infolge der großen Lackmenge außerordent­ lich aufwendig.

Wird in Lackierungen mit ständig wechselnden Farben gefahren, so ist eine Lackrückgewinnung meist zu aufwendig und zu teuer. Darüber hinaus tritt auch das Problem auf, daß ein Farbwechsel in der Anlage meist nicht wirtschaftlich ist, so daß eine farbenreine Lackrückgewinnung nicht möglich ist oder zumindest nicht wirtschaftlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lackieranlage für wasserlöslichen Lack zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und einen möglichst umwelt­ freundlichen und kostengünstigen Betrieb ermöglicht. Insbesondere soll auch bei einem Lackierbetrieb mit wechselnden Farben eine Lackrückgewinnung in kostengünstiger Weise ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Lackieranlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zumindest eine bewegliche Spritzschutz­ wand vorgesehen ist, die wahlweise in die Spritzkabine einfahrbar ist, die eine Rieselwand aufweist, und die einen Auffangbehälter für die Waschflüssigkeit aufweist, aus der die Rieselwand im Kreislauf gespeist wird.

Eine derartige Möglichkeit bietet sich insbesondere bei kleineren Lackieranlagen an, bei denen eine Aufkonzentration der Kabinen­ umlaufflüssigkeit meist aus wirtschaftlichen Gründen nicht vertretbar ist. Die erfindungsgemäße Spritzschutzwand kann hierzu bevorzugt in den Bereich der Spritzkabine eingefahren werden, an dem mit dem stärksten Overspray-Anfall zu rechnen ist. Inbesondere wenn in Spritzkabinen Mischbetrieb gefahren wird, d. h. daß vorher in der Waschflüssigkeit viele Farbtöne ausge­ waschen wurden. Mit Hilfe der Spritzschutzwand kann nun ein großer Anteil an Oversprayfarben zurückgenommen werden. Da die Spritzschutzwand einen eigenen Auffangbehälter aufweist, aus dem die Waschflüssigkeit im Kreislauf gespeist wird, ist so keine aufwendige Aufkonzentration der erheblich größeren Menge der Kabinenumlaufflüssigkeit notwendig. Ferner wird die Tatsache ausgenutzt, daß sich im Laufe des Betriebs ohnehin durch Verdunstung von selbst eine Aufkonzentration der Waschflüssigkeit einstellt, so daß nach einer längeren Verwendung die Wasch­ flüssigkeit im Auffangbehälter meist schon eine ausreichende Konzentration aufweist, um unmittelbar als Lack wiederverwendet werden zu können.

Ein weiterer Vorteil derartiger Spritzschutzwände besteht darin, daß verschiedene Spritzschutzwände für Sonderfarben bereit­ gehalten werden können, die beim kurzzeitigen Fahren einer Sonderfarbe in einer Spritzkabine eingefahren werden, um so eine farbenechte Rückgewinnung auch der Sonderfarbe zu ermög­ lichen, wenn ein Auswechseln der Waschflüssigkeit infolge des nur geringen Umfangs der Arbeiten nicht wirtschaftlich ist.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Spritzschutzwand an einem Traggerüst aufgehängt, das an der Spritzkabine verfahrbar aufgehängt ist.

Bei einer alternativen Ausführung der Erfindung ist die Spritz­ schutzwand an einem Traggerüst gehalten, das auf Bodenrollen verfahrbar angeordnet ist.

Je nach Anwendungsfall kann so ein automatisches Einfahren der Spritzschutzwand in die Spritzschutzkabine bei Bedarf erreicht werden oder es können auch verschiedene Spritzschutzwände manuell auf Bodenrollen bei Bedarf in die Spritzschutzkabine ein- bzw. ausgefahren werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zumindest eine Rieselfläche vorgesehen, die mit Waschflüssigkeit beriesel­ bar ist und die eine Mehrzahl von Zonen aufweist, deren Wasch­ flüssigkeitzufuhr separat zur Berieselung mit Waschflüssigkeit aktivierbar ist, und daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die eine selektive Aktivierung einzelner Zonen erlaubt.

Gemäß dieser Maßnahme werden die Rieselflächen einer Spritzkabine nicht mehr ständig berieselt sondern nur noch in einem solchen Umfang, der erforderlich ist, um ein Ansetzen von Overspray und somit einen Schichtaufbau an der Kabinenwand zu vermeiden.

Es hat sich gezeigt, daß insbesondere in solchen Zonen von Spritzkabinen, die nicht einem direkten Overspray ausgesetzt sind, ein Feuchthalten der Wände ausreicht, um ein Absetzen von Farbpigmenten weitgehend zu vermindern. Diese Tatsache wird erfindungsgemäß dazu ausgenutzt, die im Kabinenumlaufwasser enthaltene Waschflüssigkeitsmenge erheblich zu reduzieren, da nun nach einem vorgegebenen Programm einzelne Zonen der Riesel­ wände oder einzelne Rieselwände nur von Zeit zu Zeit mit Waschflüssigkeit berieselt werden, so daß sie zwar ständig feucht gehalten werden aber insgesamt eine erheblich geringere Umlauf­ menge an Waschflüssigkeit als bei herkömmlichen Anlagen er­ fordern.

Dadurch wird die Menge der Waschflüssigkeit insgesamt erheblich reduziert, wodurch gleichzeitig einer Gefahr übermäßiger Schaumbildung entgegengewirkt wird. Ferner lassen sich bekannte Verfahren zur Aufkonzentration der Waschflüssigkeit leichter durchführen, da infolge der geringeren Umlaufmenge der Wasch­ flüssigkeit sich schnell eine höhere Konzentration an Farb­ pigmenten in der Waschflüssigkeit einstellt, so daß Maßnahmen zur Aufkonzentration erheblich einfacher und kostengünstiger durchgeführt werden können.

In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen die Rieselwände der Spritzkabine Primärzonen auf, die beim Betrieb der Spritzkabine ständig aktiviert sind, und Sekundärzonen, die selektiv aktivierbar sind, z. B. während des Betriebes der Spritzkabine oder in den Pausen.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß so die stark beanspruchten Zonen der Rieselwände, die ständig mit Overspray beaufschlagt werden, auch ständig mit Waschflüssigkeit berieselt werden, wodurch ein Ansetzen von Overspray an der Kabinenwand verhindert wird, und daß gleichzeitig die Zonen, die weniger stark mit Overspray beaufschlagt werden, nur soweit erforderlich mit Waschflüssigkeit berieselt werden, um ein Ansetzen von Overspray an den Wänden zu vermeiden.

Hierbei kann ein Umschalten zwischen den einzelnen Zonen nach einem vorgegebenen Programm, also beispielsweise in gleichen Zeitabständen, erfolgen. Es versteht sich, daß eine Vielzahl von Umschaltmöglichkeiten vorgesehen sein kann, wozu auch eine elektrische bzw. elektronische Programmsteuerung verwendet werden kann.

In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vor­ gesehen, die Wände der Spritzkabine zumindest zum Teil mit einer Antihaft-Beschichtung, vorzugsweise aus PTFE, zu versehen.

Durch diese Maßnahme wird die Tendenz zum Ansetzen von Overspray an den Wänden verringert, so daß die notwendige Menge an Waschflüssigkeit im Kabinenumlaufwasser nochmals reduziert wird.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Spritzkabine in stark vereinfachter, schematischer Darstellung;

Fig. 1a eine Abwandlung der Wascheinrichtung gemäß Fig. 1 im Querschnitt;

Fig. 2 eine Aufsicht der Lackieranlage gemäß Fig. 1 in stark vereinfachter, schematischer Darstellung;

Fig. 3 eine beispielhafte schematische Darstellung, in der der sich in der Waschflüssigkeit der erfindungsgemäßen Spritzschutzwand gemäß Fig. 1 oder Fig. 1a ein­ stellende Pigmentanteil im Umlaufwasser gegenüber der Zeit aufgetragen ist und

Fig. 4 eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Lackieranlage im Querschnitt, in die eine erfindungs­ gemäße Spritzschutzwand gleichfalls einfahrbar ist.

Eine erfindungsgemäße Lackieranlage ist in den Fig. 1, 1a und 2 dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 100 bezeichnet. Die Lackieranlage 100 entspricht im Aufbau grundsätzlich dem einer herkömmlichen Lackieranlage, weist also eine Spritzkabine 101 auf, deren Wände 102 mit Waschflüssigkeit berieselbar sind, wobei die Kabinenumlaufflüssigkeit in einem Auffangbehälter 120 aufgefangen wird und die Abluft von unten abgesaugt, über eine Wäscher 118 gereinigt wird und schließlich über einen Abluftstutzen 122 in die Umgebung abgegeben wird.

Bei ausreichender Reinigung kann die Kabinenabluft nach dem Verlassen des Wäschers der Kabine auch ganz oder teilweise wieder zugeführt werden.

Erfindungsgemäß weist die Lackieranlage 100 eine Spritzschutzwand auf, die insgesamt mit der Ziffer 104 bezeichnet ist. Diese Spritzschutzwand besteht aus einem Traggerüst 110, an dem eine Rieselwand 105 angeordnet ist, die aus einem Auffangbehälter 106 am unteren Ende des Traggerüstes 110 über eine Pumpe 108 durch eine Leitung 116 im Kreislauf gespeist wird.

Erfindungsgemäß ist diese Spritzschutzwand 104 zusätzlich wahlweise in die Spritzschutzkabine 101 einfahrbar, wie dies durch die Aufhängung des Traggerüstes 110 mittels Rollen 112 an der Decke 114 schematisch angedeutet ist. Die Spritzschutzwand 104 kann also bei Bedarf in die Spritzschutzkabine 101 einge­ fahren werden.

Dies ist zum Beispiel dann sinnvoll, wenn in der Spritzkabine 101 kurzzeitig mit einer Sonderfarbe gearbeitet werden soll, jedoch ein Farbwechsel zu aufwendig erscheint, da die Sonderfarbe nur kurzfristig gefahren werden soll. Durch Einfahren der Spritzschutzwand 104 in die Spritzkabine 101 kann so der größte Teil des Oversprays der Sonderfarbe aufgefangen werden und aus dem Auffangbehälter 106 sogar farbenrein wiedergewonnen werden.

Hierbei wird zusätzlich die Tatsache vorteilhaft ausgenutzt, daß sich infolge der Verdunstung, die sich an der relativ großen Oberfläche der Rieselwand 105 beim Betrieb einstellt, im Laufe der Zeit eine Aufkonzentration des Pigmentanteils im Umlaufwasser ergibt, wie dies anhand von Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Infolge der geringen Umlaufmenge der Waschflüssigkeit im Auffangbehälter 106 der Spritzschutzwand 104 ergibt sich so nach einigen Stunden des Betriebs von selbst eine Aufkonzen­ tration der Waschflüssigkeit im Auffangbehälter 106, da der Pigmentanteil infolge der Verdunstung ansteigt. Ohne daß besondere Maßnahmen zur Aufkonzentration notwendig sind, kann so nach einer ausreichend langen Betriebsdauer der wasserlösliche Lack farbenrein wiedergewonnen werden.

Es ist denkbar, für verschiedene Sonderfarben, die von Zeit zu Zeit wiederkehren, entsprechende bewegliche Spritzschutzwände 104 bereitzuhalten.

Darüber hinaus kann eine derartige Spritzschutzwand auch vorteilhaft dann verwendet werden, wenn infolge von ständig wechselnden Farben in der Spritzkabine normalerweise eine farbenreine Lackrückgewinnung nicht oder nur schwer möglich ist, allerdings von Zeit zu Zeit ein und dieselbe Farbe in einer größeren Menge verarbeitet wird, so daß das Einfahren der zusätzlichen Spritzschutzwand für diese spezielle Farbe sinnvoll ist.

Es versteht sich, daß die Spritzschutzwand 104 natürlich in beliebiger Weise verfahrbar oder verschiebbar ausgebildet sein kann. Fig. 1a zeigt daher eine Variante der Spritzschutzwand 104′, die nicht an der Decke der Spritzschutzkabine hängend ausgebildet ist sondern statt dessen auf Bodenrollen 128 verfahr­ bar angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders große Flexibilität.

Eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Lackieranlage ist in Fig. 4 insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.

Die Darstellung zeigt einen Ausschnitt aus einer erfindungs­ gemäßen Spritzkabine 11, die mehrere Spritzzonen 34, 36, 38 aufweist, die in Längsrichtung 22 der Spritzkabine 11 nach­ einander angeordnet sind und die von zu lackierenden Werkstücken 24 nacheinander durchlaufen werden, die in Längsrichtung 22 der Spritzkabine 11 durch eine automatische Fördereinrichtung, die mit der Ziffer 20 lediglich angedeutet ist, durch die Spritzkabine 11 hindurch bewegt werden.

Die erste Spritzzone 34 und die zweite Spritzzone 36 auf der gegenüberliegenden Seite der Spritzkabine 11 sind als Automatik- Spritzzonen 14 ausgebildet, in denen eine automatische Lackierung der Werkstücke 24 in bekannter Weise erfolgt.

Jede Spritzzone 34, 36, 38 ist von einer gegenüberliegenden Schutzwand 40, 41, 42 und von zwei seitlichen Zwischenwänden 45, 46 bzw. 47, 48 bzw. 49, 50 begrenzt. Dabei bildet jede Schutzwand mit den beiden sich daran seitlich in einem rechten Winkel anschließenden Zwischenwänden 45, 46 bzw. 47, 48 bzw. 49, 50 ein Rechteck. Diese Rechtecke sind in Längsrichtung 22 der Spritzkabine 11 jeweils einander gegenüberliegend überlappend angeordnet, so daß sich insgesamt eine überlappende Anordnung der Schutzwände 40, 41, 42 auf den gegenüberliegenden Seiten der Spritzkabine 11 ergibt. Dies hat zur Folge, daß einerseits bei gleicher Luftsinkgeschwindigkeit durch Verkleinerung der Grundfläche der Spritzkabine der Abluftvolumenstrom das Volumen der Spritzkabine so gering wie möglich gehalten wird und daß andererseits keine Schmutzzonen oder Schmutzflächen zwischen den einzelnen Spritzzonen 34, 36, 38 entstehen, die nicht mit Waschflüssigkeit berieselt werden können.

Nur die Bereiche der Schutzwände 40, 41, 42, die der unmittel­ baren Einwirkung von Overspray ausgesetzt sind, werden ständig mit Waschflüssigkeit berieselt. Diese Zonen, die sogenannten Primärzonen, sind in Fig. 4 schematisch mit der Ziffer 26 angedeutet.

Die übrigen Bereiche der Schutzwände 40, 41, 42 und der seit­ lichen Zwischenwände 45, 46 bzw. 47, 48 bzw. 49, 50 werden erfindungsgemäß nicht ständig mit Waschflüssigkeit berieselt, sondern nur von Zeit zu Zeit, so daß sie ständig feucht gehalten werden. Diese Zonen, die nur von Zeit zu Zeit mit Waschflüssig­ keit berieselt werden, die sogenannten Sekundärzonen, sind in Fig. 2 schematisch mit der Ziffer 28 angedeutet.

Die Berieselung der Primärzonen 26 und der Sekundärzonen 28 mit Waschflüssigkeit wird in der gesamten Spritzkabine 11 über eine elektrische oder elektronische Steuereinrichtung 30 gesteuert, wie dies schematisch durch die Steuerleitungen 32 angedeutet ist. Im einfachsten Fall kann es sich hierbei um eine sequentielle Aktivierung der Sekundärzonen mit einem vorgegebenen Zeittakt handeln, während die Primärzonen 26 ständig aktiviert bleiben, wenn die Spritzkabine 11 in Betrieb ist.

Werkstücke 24 werden durch die Fördereinrichtung 20 in Längs­ richtung 22 durch die Spritzkabine 11 hindurch bewegt und dabei zunächst von der einen Seite in der ersten Spritzzone 34 mit einer Automatikspritzpistole 14 lackiert und dann von der anderen Seite in der zweiten Spritzzone 36 mit einer weiteren Automatik­ spritzpistole 14 lackiert, während in der nachfolgenden Spritz­ zone 38 durch einen Lackierer 18 eine manuelle Lackierung oder Nachlackierung mit einer Handspritzpistole 16 durchgeführt wird.

Mit dieser erfindungsgemäßen Anordnung wird einerseits die Innen­ grundfläche der Spritzkabine 11 auf das notwendig Maß begrenzt, so daß keine zu großen Abluftmengen einer Waschbehandlung unter­ zogen werden müssen, und andererseits wird die Umlaufmenge der Waschflüssigkeit der Spritzkabine 11 erheblich reduziert, da die Sekundärzonen 28 nur zeitweise mit Waschflüssigkeit berieselt werden. Durch die so erheblich verringerte Umlaufmenge der Waschflüssigkeit ist eine leichtere Wiederaufkonzentration möglich, und eine unangenehme Schaumbildung wird vermieden.

Darüber hinaus wird der Anfall von Abfällen, die bei herkömm­ lichen Anlagen bei Auskleidung Schmutzflächen mit Papier, Aluminiumfolie oder dergleichen entstehen, fast vollständig vermieden.

In der dritten Spritzzone 38 ist eine Spritzschutzwand mit der Ziffer 13 schematisch angedeutet, die in Richtung des Pfeiles 15 in die Spritzkabine 11 ein- und ausfahrbar ist, um in der dritten Spritzzone 38, dann wenn mit Sonderfarben gearbeitet wird, gleichfalls eine wirtschaftliche Lackrückgewinnung zu ermöglichen. Die Spritzschutzwand 13 entspricht im Aufbau vollständig der anhand von Fig. 1 beschriebenen Ausführung. Zusätzlich können weitere bewegliche Spritzschutzwände für die anderen Spritzzonen 34 bzw. 36 vorgesehen sein.

Claims (7)

1. Lackieranlage mit einer Spritzkabine (101), deren Wände zumindest teilweise als Rieselflächen ausgebildet sind, die mit Waschflüssigkeit berieselbar sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest eine bewegliche Spritzschutzwand (104, 104′) vorgesehen ist, die wahlweise in die Spritz­ kabine (101) einfahrbar ist, und die eine Rieselwand (105) aufweist, und die einen Auffangbehälter (106) für die Wasch­ flüssigkeit aufweist, aus der die Rieselwand (105) im Kreislauf gespeist wird.

2. Lackieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzschutzwand (104) an einem Traggerüst (110) aufgehängt ist, das an der Spritzkabine (101) verfahrbar aufgehängt ist.

3. Lackieranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spritzschutzwand (104′) an einem Trag­ gerüst (110′) gehalten ist, das auf Bodenrollen (128) verfahrbar angeordnet ist.

4. Lackieranlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Rieselfläche vorgesehen ist, die mit Waschflüssigkeit berieselbar ist und die eine Mehrzahl von Zonen (26, 28) aufweist, deren Waschflüssigkeitszufuhr separat zur Berieselung mit Waschflüssigkeit aktivierbar ist, und daß eine Steuereinrichtung (30) vorgesehen ist, die eine selektive Aktivierung einzelner Zonen (26, 28) erlaubt.

5. Lackieranlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rieselwände der Spritzkabine (11) Primärzonen (26), die beim Betrieb der Spritzkabine (11) ständig aktivierbar sind, und Sekundärzonen (28) aufweisen, die selektiv aktivierbar sind.

6. Lackieranlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (102, 104, 104′) der Spritzkabine (101, 11) zumindest zum Teil mit einer Antihaft-Beschichtung, vorzugsweise aus PTEE, versehen sind.

7. Spritzschutzwand für eine Spritzkabine (101, 11) einer Lackieranlage (100, 10), insbesondere für eine Lackieranlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Rieselwand (104, 104′), die aus einem Auffang­ behälter (106) mit Waschflüssigkeit berieselbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rieselwand (104, 104′) und der Auffangbehälter (106) an einer beweglichen Stützeinrichtung (110, 110′) befestigt sind.