DE69211245T2

DE69211245T2 - Farbspritzkabine

Info

Publication number: DE69211245T2
Application number: DE69211245T
Authority: DE
Inventors: Kenneth N Kraft; James H Muehlbauer; Thomas S Neeley
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-08-05
Filing date: 1992-07-21
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2012-07-22
Also published as: MX9204535A; US5147422A; EP0527002B1; MY108272A; BR9203013A; ES2088103T3; DE69211245D1; EP0527002A1; SG49191A1

Description

Hintergrund und Abriß der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Farbspritzkabinen. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung eine Farbspritzkabine mit einer Naß-Wascheinrichtung, um Farbspritzüberschuß aus der Farbspritzkabine zu entfernen.
Beim Betrieb von Farbspritzkabinen wird ein Farbüberschuß erzeugt, der nicht an dem zu lackierenden Gegenstand anhaftet. Die überschüssige Farbe oder der Spritzüberschuß muß aus der Farbspritzkabine entfernt werden, um eine einwandfreie Arbeitsumgebung aufrechtzuerhalten und die Kabine für das nachfolgende Lackieren von Gegenständen vorzubereiten.
Naßwäscher haben sich für die Entfernung von Farbspritzüberschuß als besonders geeignet erwiesen. Naßwäscher verwenden eine Waschflüssigkeit - gewöhnlich Wasser -, um Farbteilchen aus einem Strom farbbeladener Luft auszuwaschen, welcher aus dem Farbspritzbereich einer Spritzkabine austritt. Typischerweise wird ein Luftstrom durch den Farbspritzbereich hindurchgeleitet und durch einen Bodenrost hindurchgesogen. Ein Wasserstrom strömt unterhalb des Bodenrostes und trifft in einer Wascheinrichtung auf den farbbeladenen Luftstrom.
Die Wascheinrichtung sollte speziell geformt sein, um den Kontakt zwischen dem Wasserstrom und dem Luftstrom zu maximieren, so daß ein hochwirksames Waschen erreicht wird. Grundsätzlich ist die Wascheinrichtung so ausgebildet, daß der Wasserstrom zerstäubt wird, so daß ein größtmöglicher Oberflächenbereich für den Kontakt mit Farbteilchen im Luftstrom zur Verfügung steht. Die Farbteilchen treffen auf die Wassertröpfchen und bilden Agglomerate, die nicht mehr ohne weiteres in den Luftstrom zurückkehren.
Obgleich der Naßwäscher für eine wirksame Zerstäubung des Wasserstroms ausgelegt sein sollte, muß auch anderen Konstruktionsüberlegungen genüge geleistet werden. Die Zerstäubung des Wasserstromes und sein Auftreffen auf den farbbeladenen Luftstrom erzeugen hohe Geräuschpegel. Das Problem wird durch die hohe Strömungsrate des Wassers verschärft (beispielsweise 9,439 m³/s (20.000 cfm) für Kabinen typischer Länge) und durch die hohe Luftgeschwindigkeit (beispielsweise 26,82 m/s (60 mph)). Die Wascheinrichtung sollte daher ein Mittel für Geräuscheinschluß oder -dämpfung zur Verfügung stellen, um die Menge an Geräusch zu verringern, die zum Spritzlackierbereich der Spritzkabine zurückkommen kann.
Zusätzlich können die turbulenten Strömungsbedingungen, die der Zerstäubung des Wasser dienlich sind, bewirken, daß der Wasserstrom gegen die Oberflächen der Wascheinrichtung spritzt. Einige Teile der Oberflächen werden durch das Spritzwasser kontaktiert oder "gewaschen", während andere Teile möglicherweise ungewaschen bleiben. Aus dem Luftstrom ausgewaschene Farbteilchen neigen dazu, sich auf den ungewaschenen Teilen der Oberfläche anzusammeln, wobei sie einen unerwünschten Farbaufbau bilden.
Die US-A-4515073 offenbart eine mehrstufige Luftwascheinrichtung zum Entfernen von Sprühfarbe aus kontaminierter Luft, welche Einrichtung unter einem perforierten Boden einer Farbspritzkabine angeordnet ist. Waschflüssigkeit wird versprüht, um sich mit der kontaminierten Luft zu vermischen, und wird durch zwei konkave Wände abgelenkt, um die Sprühfarbe aus der Luft zu entfernen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Farbspritzkabine mit einem Boden vorgesehen, der mit einer strömenden Flüssigkeit bedeckt ist, wobei besagter Boden ein Mittel aufweist, um darin einen langgestreckten, sich in Längsrichtung erstreckenden Durchgang zu definieren, der eine obere Eintrittsöffnung und eine untere Austrittsöffnung aufweist, durch die die Flüssigkeit als Waschstrom nach unten strömt, einem Mittel für die Abfuhr von Luft aus der genannten Kabine und zum Ziehen eines mit Farbpartikeln beladenen Luftstromes durch die genannten Öffnungen nach unten, wobei die genannte Eintrittsöffnung so angeordnet ist, daß sie den Luftstrom und den waschenden Flüssigkeitsstrom für eine Vermischung in dem Durchgang aufnimmt, um einen Mischstrom zu bilden, wobei der Durchgang ein Paar von in seitlichem Abstand voneinander befindlichen, längsverlaufenden und sich nach unten erstreckenden Durchgangswänden besitzt,
einer ersten, sich in Längsrichtung unter der genannten Austrittsöffnung erstreckenden konkaven Platte mit einer ersten konkaven Reflexionsfläche, die im wesentlichen nach oben gewandt und so angeordnet ist, daß sie den Mischstrom, der aus der Austrittsöffnung austritt, aufnimmt und ablenkt, und
einer zweiten, sich in Längsrichtung erstreckenden konkaven Platte, die seitlich im Abstand von der ersten konkaven Platte angeordnet ist und eine zweite konkave Reflexionsfläche aufweist, die im wesentlichen nach unten gewandt und so angeordnet ist, daß sie der ersten reflektierenden Oberfläche gegenüberliegt und den von der ersten Reflexionsfläche abgelenkten Mischstrom aufnimmt und weiter ablenkt, wobei die erste und die zweite konkave Platte zusammenwirken, um eine sich in Längsrichtung erstreckende Strömungskammer zwischen ihren Reflexionsflächen zu bilden und eine sich in Längsrichtung erstreckende Austrittsöffnung zu begrenzen, die so angeordnet ist, daß sie den zweimal abgelenkten Mischstrom aus der Strömungskammer ausgibt, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest untere Abschnitte der Durchgangswände sich in die Strömungskammer hinein erstrecken, so daß durch den Mischstrom an der Austrittsöffnung erzeugtes Geräusch, das von der zweiten Reflexionsfläche reflektiert wird, nach unten gegen die unteren Abschnitte hin gelenkt wird, um die Stärke des Geräusches, das zum Durchgang zurückkehrt, mittels der ersten Reflexionsfläche zu verringern.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Entfernen von Farbspritzüberschuß aus der oben beschriebenen Spritzkabine. Das Verfahren beinhaltet die Schritte des Drückens eines Stromes farbbeladener Luft nach unten durch eine Eintrittsöffnung in einen Durchgang, und des Leitens eines Stromes von Waschflüssigkeit in den Durchgang zur Vermischung mit dem Strom der farbbeladenen Luft, um einen Mischstrom zu bilden. Das Verfahren beinhaltet außerdem die Schritte des Leitens des Mischstromes längs einer ersten konkaven Platte, das Leiten des Mischstromes längs einer zweiten konkaven Platte und des Zerstäubens des Mischstromes an einer Austrittsöffnung, um Farbpartikel aus dem Luftstrom auszuwaschen.
Weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden für den einschlägigen Fachmann bei Betrachtung der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführugnsbeispiele ersichtlich, die für die beste Ausführungsform der Erfindung, wie sie derzeit vom Erfinder verstanden wird, beispielhaft sind.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Endansicht einer Farbspritzkabine gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei Teile weggebrochen sind, um ihr Inneres zu zeigen,
Fig. 2 ist eine Draufsicht, geschnitten längs den Linien 2-2 von Fig. 1, die einen Absonderungsteil der Farbspritzkabine von Fig. 1 zeigt, und
Fig. 3 ist eine vergrößerte Endansicht des Farb-Absonderungsteiles von Fig. 1, die eine erste und eine zweite konkave Platte zeigt, die miteinander zusammenwirken, um eine Strömungskammer für einen Wasserstrom und einen farbbeladenen Luftstrom zu definieren.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Bei einer typischen Spritzkabine mit nach unten abgezogenem Waschwasser ist eine geschlossene Spritzkabinenkammer mit einem Gitterboden oder einem Bodenrost vorgesehen. Luft oder ein anderes Gas wird von oben in die Spritzkammer eingeblasen, um überschüssige, partikelförmige Festkörper einzufangen, beispielsweise Farbspritzüberschuß, und diese Partikel durch den Bodenrost hindurchzuführen. Nachdem er sich einmal unterhalb des Bodenrostetes befindet, wird der farbbeladene Luftstrom durch einen Farb-Absonderungsteil hindurch gedrückt, wo er sich mit einem fließenden Wasserstrom vermischt. Der Wasserstrom wäscht die Farbpartikel aus dem Luftstrom aus. Der Luftstrom kann dann aus der Farbspritzkabine in einer umweltverträglichen Weise ausgestoßen werden, und das farbbeladene Wasser kann recycliert werden, um für die Waschtätigkeit wieder verwendet zu werden.
Farbspritzkabinen sind typerscherweise länglich, mit einer Eingangstür oder Öffnung am einen Ende und einer Austrittstür oder Öffnung am anderen Ende. Erzeugnisse, die spritzlackiert werden sollen, werden typischerweise auf einer Fördereinrichtung durch die Eintrittstür hindurch, longitudinal durch die Kabine hindurch und aus der Austrittstür herausbewegt. Zwecks Beschreibung dieser Erfindung soll der Ausdruck "longitudinal" die Richtung durch die Kabine hindurch definieren, und die Ausdrücke "lateral" oder "in lateralem Abstand" sollen sich auf Richtungen beziehen, die von der longitudinalen Richtung weg oder gegen die Seitenwände der Kabine hin führen. D.h., in bezug auf Fig. 1 und 3 bezieht sich der Ausdruck "longitudinal" auf das, was in einer zu der Papierebene senkrechten Ebene liegt. Hinsichtlich Fig. 2 ist die longitudinale Richtung die Richtung, welche durch einen Pfeil 25 angegeben ist.
Eine Farbspritzkabine 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 und 2 dargestellt. Die Farbspritzkabine 10 weist einen Luftzuführungsteil oder eine Kammer 12, einen Farbspritz-Auftrageabschnitt oder eine Spritzplatzkammer 14 sowie einen Farbabsonderungsteil 16 auf.
Der Luftzuführungsteil 12 ist an seinem oberen Ende durch eine Decke 18 und an seinem unteren Ende durch einen Rahmen 20 begrenzt.
Ein Luftzuführkanal 22 (abgebrochen in Fig. 1 gezeigt) erstreckt sich durch die Decke 18. Eine Mehrzahl von sich longitudinal erstreckenden, horizontal angeordneten Luft-Diffusorplatten 24 liegt zwischen Decke 18 und Rahmen 20. Ein abschließender Luft-Eintrittsfilter 26 ist am Rahmen 20 unterhalb der Luft- Diffusorplatten 24 aufgehängt. Der Filter 26 ist vorzugsweise ein V-förmiger Filter, der sich längs einer longitudinalen Mittellinie der Farbspritzkabine 10 erstreckt.
Somit, wie gezeigt, verläuft ein Luftstrom 100, der durch den Zuführungskanal 22 hindurchgedrückt wird, zunächst durch die Diffusorplatten 24 und sodann durch den Filter 26, wonach der Strom 100 den Farbspritz-Auftrageabschnitt 14 erreicht.
Der Abschnitt 14 ist an seinem oberen Ende durch den Rahmen 20 und an seinem unteren Ende durch einen Bodenrost 28 begrenzt. Der Bodenrost 28 ist längs seiner longitudinalen Mittellinie aufgetrennt, um einen Raum zu schaffen, durch den sich eine Luftstromöffnung 30 erstreckt. Die Luftstromöffnung 30 ermöglicht einen Luftstrom zwischen dem Auftrageabschnitt 14 und dem Absonderungsteil 16. Elektrostatische Spritzpistolen (nicht gezeigt), mit normalen Düsengrößen und mit normalen Drücken arbeitend, sind in dem Auftrageabschnitt 14 angeordnet. Wie gezeigt, werden durch die Anwendung der Farbspritzpistolen erzeugte Farbspritzüberschuß-Partikel 32 durch den Luftstrom 100 eingefangen und gegen die Luftstromöffnung 30 hin gelenkt, um den Absonderungsteil 16 zu erreichen.
Der Absonderungsteil 16 ist in seinem oberen Bereich durch einen Boden 34 begrenzt, der eine nach oben weisende Oberfläche 36 und eine nach unten weisende Oberfläche 38 aufweist. Der Teil 16 ist an seinem unteren Ende durch einen Fundamentboden 40 begrenzt.
Ein fließender Wasserstrom 200 bedeckt die Oberfläche 36 des Bodens 34. Ein Überlauf-Wassertrog 42 ist auf jeder Seite des Bodens 34 vorgesehen, um den Wasserstrom 200 zu bilden. Eine erste oder Eintrittsöffnung 44 für einen Durchgang 46 ist längs einer longitudinalen Mittellinie des Bodens 34 ausgebildet. Der Luftstrom 100 und der Wasserstrom 200 betreten die erste Öffnung 44, um sich miteinander zu vermischen, um einen Mischstrom 300 zu bilden.
Der Mischstrom 300 bewegt sich durch ein Absonderungsgerät 50 hindurch, das in näheren Einzelheiten in Fig. 3 gezeigt ist und unten näher beschrieben wird. Im Absonderungsgerät 50 wäscht die Wasserkomponente des Mischstromes 300 Farbpartikel aus dessen Luftkomponente aus.
Nachdem sie aus dem Absonderungsgerät 50 mittels einer zweiten oder Austrittsöffnung 51 ausgetreten ist, strömt die Wasserkomponente des Mischstromes 300 (nun mit Farbe beladen) schließlich über den Fundamentboden 40 zu einer darin ausgebildeten, sich longitudinal erstreckenden Rücklaufrinne 52. Die Wasserkomponente fließt in der Rinne 52 zu einer Stelle (nicht gezeigt), wo die "Totfarbe" aus dem Wasser durch Absetzen oder andere Prozesse entfernt wird und von wo das Wasser wieder über die Oberfläche 36 zurückgeleitet werden kann, um bei dem Wasch- oder Absonderungsschritt wieder verwendet zu werden.
Die Luftkomponente des Mischstromes 300 (nun von Farbe gereinigt) wird zu einer Mehrzahl vertikal angeordneter Feuchtigkeitsentferner 54 gelenkt, die jedwede Wasserströpfchen aus der Luftkomponente absondern. Ein Auslaßkanal 55 ist in der Nähe der Feuchtigkeitsentferner 54 vorgesehen, um die gewaschene Luftkomponente aus dem Absonderungsteil 16 auszustoßen.
Das Absonderungsgerät 50 und die es umgebende Struktur sind in Fig. 3 in näheren Einzelheiten gezeigt. Wie unten beschrieben, ist das Absonderungsgerät 50 so ausgebildet, daß eine spezielle Strömungscharakteristik zwischen der ersten Öffnung 44 und der zweiten Öffnung 51 aufrechterhalten wird, die eine wesentliche Turbulenz zur Verfügung stellt, um den Oberflächenbereich der Waschflüssigkeit auf einen Größtwert zu bringen, die für den Waschvorgang zur Verfügung steht, während Geräusch und Farbanhäufung im Absonderungsgerät 50 auf ein Minimum gebracht werden.
Wie bemerkt, fließt der Wasserstrom 200 über die Oberfläche 36 zu der ersten Öffnung 44. Typischerweise steht das Wasser (oder eine andere Waschflüssigkeit) im Wasserstrom 200 etwa 100 mm (vier (4) Zoll) hoch auf der Oberfläche 36. Die erste Öffnung 44 ist durch ein Paar Winkeleisen begrenzt, die longitudinal verlaufende Dämme 56 bilden. Die Dämme 56 dienen dazu, um im wesentlichen das gesamte Wasser auf der Oberfläche 36 zu halten und lediglich eine sehr dünne Wasserschicht (etwa 16 mm (5/8 Zoll) tief) in die erste Öffnung 44 fließen zu lassen.
Wie in Fig. 3 gezeigt, begrenzen ein Paar longitudinal verlaufender, einander gegenüberliegender Wände 58 die erste Öffnung 44. Die Wahl der glatten, konvergenten Wände 58 und die Verwendung von Dämmen 56 sind beides teilweise in dem Wunsch begründet, um eine Farbanhäufung in dem Absonderungsgerät 50 zu vermeiden. Vorteilhafterweise ermöglichen die Dämme 56 lediglich das Strömen einer dünnen Wasserschicht längs der einander gegenüberliegenden, bogenförmigen Wände 58. Wären die Dämme 56 weggelassen, könnte ein Spritzen stattfinden, wenn Wasser wasserfallartig an den bogenförmigen Wänden 58 herabstürzen würde. Es ist anzunehmen, daß ein solches Spritzen bewirken würde, daß Wasser über gewisse Teile der Wände 58 springt, so daß sie "ungewaschen" blieben. Farbpartikel aus dem Luftstrom 100 würden zum Anhaften und dazu neigen, sich an den ungewaschenen Teilen anzuhäufen, was unerwünschte Farbanhäufung und dementsprechende Leistungsverluste zur Folge hätte.
Spritzen wird auch vorteilhafterweise durch die Verwendung sanft gekrümmter Oberflächen für die Wände 58 auf ein Mindestmaß herabgesetzt. Falls im Winkel zueinander verbundene Platten verwendet würden, so daß der Wasserstrom gezwungen wäre, eine scharf abgewinkelte Oberfläche zu überqueren, könnte der Wasserstrom dazu neigen, die scharf abgewinkelte Oberfläche kurzzuschließen und einen ungewaschenen Bereich für Farbanhäufung übrig zu lassen.
Die bogenförmigen Wände 58 endigen in sich longitudinal und nach unten oder vertikal erstreckenden Wandteilen 60, wie in Fig. 3 gezeigt. Eine Austrittsöffnung 62 ist am unteren Ende der vertikalen Wandteile 60 definiert.
Die Wandteile 60 bilden ein Mittel, um den langgestreckten Durchgang 46 zu begrenzen. Der Durchgang 46 kann auch als Auftreffzone angesehen werden, in der sich Wasser aus dem Wasserstrom 200 mit der farbbeladenen Luft des Luftstromes 100 vermischt, um den Mischstrom 300 zu bilden. Die Auftreffzone oder der Durchgang 46 ist zwischen den Wänden 60, der Eintrittsöffnung 44 und der Austrittsöffnung 62 begrenzt. Der Durchgang 46 kann, zur Erläuterung, ungefähr 300 mm (ein (1) Fuß) weit und etwa 500 mm (ein zweidrittel (1 2/3) Fuß) lang sein (wobei letztere Abmessung längs der Bahn des Luftstromes 100 gemessen ist). Der farbbeladene Luftstrom 100 tritt zunächst auf das Wasser 100 in der Auftreffzone 46 auf. Jedoch findet der größte Teil der Zerstäubung des Wasserstromes 200 (und somit der größte Teil der Waschtätigkeit) an der zweiten Öffnung 51 statt, wie nachfolgend beschrieben.
Ein Paar sich longitudinal und einwärts erstreckender, horizontal angeordneter Platten 64 erstrecken sich in die erste Öffnung 44. Vorteilhafterweise dienen die Platten 64 (manchmal als "Kicker" bezeichnet) zur Verringerung von Geräusch, das aus dem Absonderungsteil 16 zum Farbspritz-Auftrageabschnitt 14 wandert. Zusätzlich können die Kicker 64 auch die Fähigkeit des Wasserstromes 200 begünstigen, Farbpartikel aus dem Luftstrom 100 auszusondern, indem der Wasserstrom 200 gezwungen wird, sich mit dem Luftstrom 100 zu vermischen.
Speziell tritt der Wasserstrom 200 durch die erste Öffnung 44 hindurch und wird in die Auftreffzone 46 gelenkt, um dabei eine Wasserbahn 210 zu bilden. Die Wasserbahn 210 bildet eine Sperre oder eine akkustische Blockade für Geräusch, das stromabwärts in der Auftreffzone 46 oder anderswo in dem Absonderungsgerät erzeugt wird, insbesondere an der Austrittsöffnung 51. Die Bahn 210 ist auch unmittelbar in der Bahn des Luftstromes 100 gelegen. Somit wird der Luftstrom 100 gezwungen, auf den Wasserstrom 200 aufzutreffen, um den Mischstrom 300 zu bilden.
Das Mittel zur Begrenzung des Durchganges 46 beinhaltet auch ein Paar gekrümmter Platten 66. Wie gezeigt, erstrecken sich die gekrümmten Platten 66 vom Boden 34 zu den Wandteilen 60 des Durchganges, um eine Lagerung für die Wandteile 60 des Durchganges zu bilden. Die Platten 66 weisen größere Krümmungsradien auf als die bodenförmigen Wände 58. Dies braucht jedoch nicht der Fall zu sein. Jede Formgebung der Platten, die eine geeignete Halterung für die Wandteile 60 des Durchganges bildet, kann Verwendung finden und liegt innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung. Es wird angenommen, daß die Platten 66 unter bestimmten Umständen weggelassen werden können.
Das Mittel zur Begrenzung des Durchganges 46 weist außerdem ein Paar sich longitudinal erstreckender, vertikal angeordneter Anbauplatten 68 und 70 auf. Die Platte 68 ist in der Länge den Wandteilen 60 des Durchganges ähnlich, während die Platte 70 eine solche Länge hat, daß sie in der gleichen horizontalen Ebene endigt, in der die Kicker 64 liegen.
Vorteilhafterweise beinhaltet das Absonderungsgerät 50 eine erste, sich longitudinal erstreckende konkave Platte 72 und eine zweite, sich longitudinal erstreckende konkave Platte 74. Die erste konkave Platte 72 wirkt mit der zweiten konkaven Platte 74 zusammen, um eine Strömungskammer 76 zu bilden, um den Mischstrom 300 aufzunehmen. Die konkaven Platten 72, 74 sind so angeordnet, daß eine Strömungscharakteristik für den Mischstrom 300 erreicht wird, die die Bildung ungewaschener Oberflächenteile auf ein Mindestmaß bringt, an denen sich Farbpartikel anhäufen wollen.
Die erste konkave Platte 72 beinhaltet eine longitudinale Kante 78, die an die vertikale Platte 68 angefügt ist, sowie eine freie Randkante 80. Die erste konkave Platte 72 beinhaltet auch eine erste Reflexionsfläche 82, die im wesentlichen nach oben gewandt und so angeordnet ist, daß sie den Mischstrom 300 aufnimmt, wenn dieser Strom aus der Austrittsöffnung 62 austritt.
Die erste konkave Platte 72 weist einen Bogenwinkel von etwas weniger als 180º (und größer als etwa 150º) auf, so daß die freie Randkante 80 in einer anderen Horizontalebene liegt als die longitudinale Kante 78, was der ersten konkaven Platte 72 ein leicht gekipptes Aussehen verleiht. Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen hat die erste konkave Platte 72 einen Radius, der der zweiten konkaven Platte 74 gleich ist. Die erste konkave Platte 72 ist, wie dargestellt, so angeordnet, daß ihre unterste Stelle auf eine vertikale Linie mit einem der Wandteile 60 des Durchgangs ausgerichtet ist.
Die zweite konkave Platte 74 weist eine longitudinale Kante 84, die an die vertikale Platte 70 angefügt ist, sowie eine freie Randkante 86 auf. Die zweite Öffnung 51 ist zwischen der freien Randkante 86 und der freien Randkante 80 definiert. Wie gezeigt, sind die freien Randkanten 80 und 86 in horizontaler Fluchtung angeordnet, um eine sich longitudinal erstreckende, nach unten gerichtete Öffnung 51 zu bilden.
Die zweite konkave Platte 74 ist lateral (d.h. seitwärts in Fig. 3) von der ersten konkaven Platte 72 entfernt und beinhaltet eine zweite Reflexionsfläche 88, die im wesentlichen nach unten, entgegengesetzt zur ersten Reflexionsfläche 82, gewandt ist. Die zweite konkave Platte 74 weist einen Bogenwinkel von etwa 90º auf - d.h. etwa die Hälfte des Bogenwinkels der ersten konkaven Platte 72.
Während die konkaven Platten 72 und 74 die gleichen Krümmungsradien besitzen, ist das Krümmungszentrum der Platte 74 sowohl lateral als auch vertikal gegenüber dem Krümmungszentrum der Platte 72 versetzt. Die zweite konkave Platte 74 weist ihre größte Höhe an der longitudinalen Kante 84 auf.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist die Platte 74 so angeordnet, daß die zweite Reflexionsfläche 88 den Strom des Mischstromes 300 aufnimmt, nachdem dieser Strom über die erste Reflexionsfläche 82 der Platte 72 hinweggespült ist. Die Platte 74 ist so ausgebildet, daß sie den Mischstrom 300 gegen die zweite Öffnung 51 hin umlenkt. Vorteilhafterweise wirken die konkaven Platten 72 und 74 miteinander zusammen, um den Mischstrom 300 längs einer gewundenen Bahn zu zwingen, was es für das Geräusch schwieriger macht, stromaufwärts zu dem Farbspritz-Auftrageabschnitt 14 zurückzuwandern.
Zusätzlich ist die Platte 74 vorteilhafterweise so angeordnet, daß die zweite Reflexionsfläche 88 Geräusch von der ersten Reflexionsfläche 82 empfängt und das Geräusch gegen die Wandteile 60 des Durchganges hin reflektiert. Ein wesentlicher Teil des Geräusches wird daher in einem Bereich 90 eingeschlossen, was die Geräuschmenge verringert, die zur ersten Reflexionsfläche 82 zurückkehrt. Der Wandteil 60 des Durchgangs bildet daher eine Geräuschsperre in der Strömungskammer 76. Eine derartige Anordnung kann die Geräuschpegel in der Farbspritzkabine von ungefähr 85 dB auf ungefähr 82 dB verringern.
Wahlweise ist eine sich longitudinal erstreckende, horizontal angeordnete Platte 92 an einem der Wandteile 60 des Durchganges am unteren Ende desselben angefügt. Es wird gedacht, daß die wahlweise Platte 92 das Geräusch im Bereich 90 zusätzlich einschließen kann.
Wie bemerkt, ist die zweite Öffnung 51 durch die freien Randkanten 80, 86 begrenzt und gegenüber der ersten Öffnung 44 versetzt, so daß keine unmittelbare Sichtlinie zwischen den zwei Öffnungen vorhanden ist. Da die zweite Öffnung 51 wesentlich kleiner als die erste Öffnung 44 ist (weniger als halb so breit wie die erste Öffnung 44 bei bevorzugten Ausführungsbeispielen) findet der größere Teil der Zerstäubung des Wasserstroms an der zweiten Öffnung 51 statt.
Die Grundprinzipien, die dem Waschvorgang zugrundeliegen, der an der Austrittsöffnung 51 stattfindet, lassen sich ohne weiteres unter Bezugnahme auf drei gesonderte Erscheinungen zusammenfassen: Trägheitsablagerung, Ablagerung durch Abfangen und Ablagerung durch Brown'sche Bewegung. Sämtliche der Erscheinungen beinhalten Wechselwirkungen zwischen Tröpfchen der Waschflüssigkeit (beispielsweise Wassertröpfchen aus dem Strom 200) und einzelnen festen Partikeln (gewöhnlichen Farbpartikeln).
Trägheitsablagerung ergibt sich aus unmittelbaren Kollisionen zwischen Wassertröpfchen und Farbpartikeln ähnlicher Größen. Es ist bekannt, daß Farbpartikel mit Wassertröpfchen ähnlicher Größe kollidieren und durch solche Tröpfchen eingefangen werden, um dadurch aus dem Luftstrom entfernt oder ausgewaschen zu werden. Somit können, wo ein Wassserstrom richtig zerstäubt werden kann, größere Farbpartikel durch Trägheitsablagerung eingefangen werden, um Farbagglomerate zu bilden.
Farbpartikel, die relativ zu den zerstäubten Wassertröpfchen klein sind, können üblicherweise nicht durch Trägheitsablagerung eingefangen werden. Vielmehr neigen solche Partikel dazu, rings um den Wassertropfen zu "brechen". Wenn das Wassertröpfchen Geschwindigkeit aufnimmt, kann das Farbpartikel längs des Wassertröpfchens reisen. Wenn das Partikel und das Wassertröpfchen sich Seite an Seite zusammen mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen, kann das Partikel schließlich durch das Wassertröpfchen "abgefangen" werden.
Für Partikel, die relativ zu den Wassertröpfchen äußerst klein sind (d.h. in der Größenordnung von ungefähr einem (1) Mikron Größe) findet eine Abscheidung, wenn überhaupt, durch Brown'sche Bewegung statt. Im vorliegenden Zusammenhang bezieht sich dieser Ausdruck auf die Tendenz äußerst kleiner Partikel sich planlos zu bewegen, indem sie sich weder mit dem Luftstrom 100 noch mit dem Wasserstrom 200 identifizieren. Tatsächlich können sich solche äußerst kleinen Partikel quer zum Strom von Luft und Wasser bewegen. Eine Ablagerung findet nur statt, wenn ein Teilchen zufällig auf ein Wassertröpfchen in solcher Weise auftritt, daß das Teilchen in das Wassertröpfchen hineindiffundieren kann.
Wenn der Mischstrom 300 einmal durch die zweite Öffnung 51 hindurchtritt, strömt der Strom 300 längs einer nahezu vertikalen Strömungsplatte 94, die illustrativ an der freien Randkante 80 der ersten konkaven Platte 72 angefügt ist. Eine abgewinkelte Platte 96 ist dazu vorgesehen, um den Strom von der Strömungsplatte 94 aufzunehmen.
Die abgewinkelte Platte 96 ist, wie dargestellt, an die erste Platte 72 an dem oder nahe dem untersten Teil derselben mittels eines Trägers 98 angefügt. Die abgewinkelte Platte 96 beinhaltet ein nach oben gewendetes Ende 99 an ihrem stromabwärtigen Ende. Das nach oben gewendete Ende 99 erfüllt zwei Funktionen. Erstens lenkt es den Mischstrom 300 (und insbesondere die farbbeladene Wasserstromkomponente desselben) gegen die nach unten weisende Oberfläche 38, um die Oberfläche 38 beim Auftreffen auf diese zu waschen.
Zweitens hilft das nach oben gewendete Ende 99 zum Absondern der Wasser- und Luftkomponenten des Mischstromes 300 durch Schwerkrafttrennung. Die farbbeladene Wasserkomponente trifft auf die Oberfläche 38 auf und strömt längs einer Seitenwand 101 nach unten, um schließlich die Rücklaufrinne 52 zu erreichen. Die Rücklaufrinne 52 kann wahlweise mit einer Sperre (nicht gezeigt) versehen sein, um verhindern zu helfen, daß Schaum von der Rücklaufrinne 52 zu den Feuchtigkeitsentfernern 54 wandert. Die Luftkomponente wird gegen die Flüssigkeitsentferner 54 gelenkt und somit zum Auslaßkanal 55 hin, wie früher beschrieben.
Um den Betrieb des Absonderungsgerätes 50 zusammenzufassen, betritt ein farbbeladener Luftstrom 100 zunächst die Öffnung 44. Ein Wasserstrom 200 betritt die erste Öffnung 44 und trifft auf die Kicker 64 auf, um eine im wesentlichen horizontale Wasserbahn 210 zu bilden. Der Luftstrom 100 tritt durch die Wasserbahn 210 hindurch und trifft auf das Wasser im Durchgang 46 auf, um einen Mischstrom 300 zu bilden.
Der Mischstrom 300 strömt längs der ersten konkaven Platte 72 und wird gegen die zweite Reflexionsfläche 88 der zweiten konkaven Platte 84 gelenkt. Der Mischstrom 300 wird dann gegen die zweite Öffnung 51 hin gelenkt, wo die Wasserkomponente des Mischstroms 300 im wesentlichen zerstäubt wird, um Farbpartikel aus der Luftkomponente desselben auszuwaschen. Geräusch, das an der zweiten Öffnung 51 bei dem Waschprozeß erzeugt wird, kann zur zweiten Reflexionsfläche 88 zurück wandern. Einiges Geräusch wird zu der ersten Reflektionsfläche 82 zurück reflektiert, jedoch wird ein wesentlicher Teil gegen den Wandteil 60 des Durchgangs hin gelenkt, um in dem Bereich 90 gefangen zu werden. Der Mischstrom 300 tritt dann aus der zweiten Öffnung 51 aus und wird danach in eine farbbeladene Wasserkomponente und eine gewaschene Luftkomponente getrennt.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung läuft im wesentlichen ab, wie oben zusammengefaßt. Das Verfahren umfaßt die Schritte des Ziehens des farbbeladenen Luftstromes 100 nach unten durch die erste Öffnung 44 und des Vermischens des Luftstromes 100 mit dem Wasserstrom 200 im Durchgang 46, um den Mischstrom 300 zu bilden. Das Verfahren umfaßt außerdem die Schritte des Leitens des Mischstromes 300 längs der ersten konkaven Platte 72 und des Leitens des Mischstromes 300 längs der zweiten konkaven Platte 74. Das Verfahren weist weiterhin den Schritt des Zerstäubens der Wasserkomponente des Mischstromes 300 an der zweiten Öffnung 51 auf, um Farbpartikel aus der Luftkomponente auszuwaschen.
Obgleich die Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, gibt es Abwandlungen und Modifikationen innerhalb des Bereichs der Erfindung, wie er beschrieben und in den sich anschließenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Farbspritzkabine mit einem Boden (34), der mit einer strömenden Flüssigkeit (200) bedeckt ist, wobei besagter Boden (34) ein Mittel aufweist, um darin einen langgestreckten, sich in Längsrichtung erstreckenden Durchgang (46) zu definieren, der eine obere Eintrittsöffnung (44) und eine untere Austrittsöffnung (62) aufweist, durch die die Flüssigkeit (200) als Waschstrom (200) nach unten strömt, einem Mittel (55) für die Abfuhr von Luft aus der genannten Kabine und zum Ziehen eines mit Farbpartikein beladenen Luftstromes durch die genannten Öffnungen nach unten, wobei die genannte Eintrittsöffnung (44) so angeordnet ist, daß sie den Luftstrom (100) und den waschenden Flüssigkeitsstrom (22) für eine Vermischung in dem Durchgang (46) aufnimmt, um einen Mischstrom (300) zu bilden, wobei der Durchgang ein Paar von in seitlichem Abstand voneinander befindlichen, längsverlaufenden und sich nach unten erstrekkenden Durchgangswänden (60) besitzt,

einer ersten, sich in Längsrichtung unter der genannten Austrittsöffnung (62) erstreckenden konkaven Platte (72) mit einer ersten konkaven Reflexionsfläche (82), die im wesentlichen nach oben gewandt und so angeordnet ist, daß sie den Mischstrom (300), der aus der Austrittsöffnung (62) austritt, aufnimmt und ablenkt, und

einer zweiten, sich in Längsrichtung erstreckenden konkaven Platte (74), die seitlich im Abstand von der ersten konkaven Platte (72) angeordnet ist und eine zweite konkave Reflexionsfläche (88) aufweist, die im wesentlichen nach unten gewandt und so angeordnet ist, daß sie der ersten reflektierenden Oberfläche (82) gegenüberliegt und den von der ersten Reflexionsfläche (82) abgelenkten Mischstrom aufnimmt und weiter ablenkt, wobei die erste und die zweite konkave Platte (72, 74) zusammenwirken, um eine sich in Längsrichtung erstreckende Strömungskammer (76) zwischen ihren Reflexionsflächen (82, 88) zu bilden und eine sich in Längsrichtung erstreckende Austrittsöffnung (51) zu begrenzen, die so angeordnet ist, daß sie den zweimal abgelenkten Mischstrom (300) aus der Strömungskammer (76) ausgibt, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest untere Abschnitte der Durchgangswände (60) sich in die Strömungskammer (76) hinein erstrecken, so daß durch den Mischstrom (300) an der Austrittsöffnung (51) erzeugtes Geräusch, das von der zweiten Reflexionsfläche (88) reflektiert wird, nach unten gegen die unteren Abschnitte hin gelenkt wird, um die Stärke des Geräusches, das zum Durchgang (46) zurückkehrt, mittels der ersten Reflexionsfläche (82) zu verringern.

2. Farbspritzkabine nach Anspruch 1, bei der die erste konkave Platte (72) eine längsverlaufende Kante (78), die an den Durchgang angefügt ist, sowie einen freien Rand (80) aufweist, daß die zweite konkave Platte (74) eine längsverlaufende Kante (84), die an den Durchgang angefügt ist, und einen freien Rand (86) aufweist und daß die Austrittsöffnung (51) als Zwischenraum zwischen den betreffenden freien Rändern (80, 86) definiert ist.

3. Farbspritzkabine nach Anspruch 2, bei der die freien Ränder (80, 86) in horizontaler Fluchtung angeordnet sind.

4. Farbspritzkabine nach Anspruch 1, bei der die erste konkave Platte (72) einen Krümmungsradius besitzt und die zweite konkave Platte (74) einen gleichen Krümmungsradius aufweist.

5. Farbspritzkabine nach Anspruch 4, bei der die erste konkave Platte (72) einen Krümmungsmittelpunkt besitzt, der zur Seite und nach oben gegenüber dem Krümmungsradius der zweiten konkaven Platte (74) versetzt ist.

6. Farbspritzkabine nach Anspruch 1, bei der die erste konkave Platte (72) einen untersten Abschnitt aufweist, der in vertikaler Fluchtung zu einer ersten Wand des Paares der Durchgangswände (60) angeordnet ist.

7. Farbspritzkabine nach Anspruch 1, bei der die erste konkave Platte (72) einen Bogenwinkel von 150º bis 180º und die zweite konkave Platte (74) einen Bogenwinkel aufweist, der im wesentlichen die Hälfte desjenigen der ersten konkaven Platte (72) beträgt.

8. Farbspritzkabine nach Anspruch 1, bei der die zweite konkave Platte (74) oberhalb der Austrittsöffnung (51) angeordnet ist.

9. Farbspritzkabine nach irgendeinem vorausgehenden Anspruch, bei der die Austrittsöffnung (51) so dimensioniert ist, daß im wesentlichen die gesamte Waschflüssigkeit (200) in dem Mischstrom (300) zerstäubt wird.

10. Farbspritzkabine nach irgendeinem vorausgehenden Anspruch, die außerdem eine sich in Längsrichtung erstreckende, horizontal angeordnete Platte (92) aufweist, die an ein unteres Ende einer ersten Wand des Paares von Durchgangswänden (60) angefügt ist, um mitzuhelfen zu verhindern, daß das Geräusch, das von der zweiten Reflexionsfläche (88) reflektiert wird, zu der ersten Reflexionsfläche (82) zurückkehrt.

11. Farbspritzkabine nach irgendeinem vorausgehenden Anspruch, außerdem ein Mittel aufweisend, um die Waschflüssigkeit (300) zu benutzen, um eine akustische Sperre (210) in dem Durchgang (46) zu bilden, wobei das Mittel zur Benutzung ein Paar Platten (64) beinhaltet, die sich horizontal in den Durchgang (46), auf zueinander gegenüberliegenden Seiten desselben, hinein erstrecken, um die Waschflüssigkeit (200) über die Eintrittsöffnung (44) zu lenken, um eine Wasserbahn (210) zu bilden, um den Austritt von Geräusch aus dem Durchgangsmittel zu verhindern.

12. Farbspritzkabine nach irgendeinem vorausgehenden Anspruch, bei der der Durchgang ein Paar einander gegenüberliegender, konvergierender, im Abstand voneinander befindlicher, bogenförmiger Wände (58), die an der Eintrittsöffnung angeordnet sind, wobei die Wände eine Aufprallzone (46) in dem zwischenliegenden Raum definieren, und ein Paar sich in Längsrichtung erstreckender Platten (64) aufweist, die an die betreffenden bogenförmigen Wänden (58) angefügt sind und sich horizontal in die Eintrittsöffnung (44) an der Aufprallzone (46) erstrecken, um den Waschstrom (200), der über die bogenförmigen Wände (58) in die Aufprallzone strömt, so zu lenken, daß er auf den Luftstrom (100) auftrifft, um einen Mischstrom (300) zu bilden, und

die erste konkave Platte (72) so angeordnet ist, daß sie den Mischstrom (300) aufnimmt, der aus der Aufprallzone (46) durch die Austrittsöffnung (62) austritt.

13. Farbspritzkabine nach Anspruch 12, bei der die bogenförmigen Wände (58) in vertikalen Wandteilen (60) endigen und die horizontalen Platten (64) an die vertikalen Wandteile (60) angefügt sind.

14. Farbspritzkabine nach Anspruch 13, bei der die vertikalen Wandteile (60) sich in die Strömungskammer (76) eine ausreichende Strecke weit hineinerstrecken, so daß das Geräusch, das an der Austrittsöffnung (51) erzeugt und von der zweiten konkaven Platte (74) reflektiert wird, gegen den vertikalen Wandteil (60) hin gelenkt wird.

15. Farbspritzkabine nach irgendeinem vorausgehenden Anspruch, bei der ein Gehäuse (16) vorhanden ist, das eine nach unten weisende Fläche (38) des Bodens (34) und außerdem ein Mittel aufweist, um von dem von der Austrittsöffnung (51) abgegebenen Mischstrom (300) einen partikelbeladenen Waschflüssigkeitsstrom und einen gewaschenen Luftstrom abzusondern, wobei das Absonderungsmittel eine nach unten abgewinkelte Platte (96) beinhaltet, die eine nach oben gewandte Platte (99) an ihrem stromabwärtigen Ende aufweist, so daß der partikelbeladene Waschflüssigkeitsstrom und der gewaschene Luftstrom gegen die nach unten gewandte Oberfläche (38) des Gehäuses (16) gelenkt wird, um die nach unten weisende Fläche (38) zu waschen und Wasser- und Luftbestandteile aus dem gewaschenen Luftstrom durch Schwerkraft abzusondern.

16. Verfahren zum Entfernen von Farbspritzüberschuß unter Verwendung einer Farbspritzkabine, wie sie in irgendeinem vorausgehenden Anspruch beansprucht ist, und mit den Schritten:

Drücken eines Stromes farbbeladener Luft (100) nach unten durch die Eintrittsöffnung (44) in den Durchgang (46),

Leiten eines Stromes von Waschflüssigkeit (200) in den Durchgang (46) zur Vermischung mit dem Strom der farbbeladenen Luft (100), um einen Mischstrom (300) zu bilden,

Leiten des Mischstromes (300) nach unten gegen die konkave Fläche (82) der ersten konkaven Platte (72), um den Mischstrom (300) nach unten abzulenken, so daß er gegen die gegenüberliegende konkave Fläche (88) der zweiten konkaven Platte (74) strömt, um den Mischstrom (300) nach unten abzulenken, so daß er an der Austrittsöffnung (51) zerstäubt wird, um Farbpartikel aus dem Luftstrom auszuwaschen.

17. Verfahren nach Anspruch 16, außerdem den Schritt des Trennens des Mischstromes (300), der aus der Austrittsöffnung austritt, in einen farbbeladenen Waschstrom und einen gewaschenen Luftstrom aufweisend.