DE9101810U1 - Farbspritzanlage für Lackier- und Trockenkabinen - Google Patents

Description

Farbspritzanlage für Lackier- und Trockenkabinen

Die Neuerung bezieht sich auf eine Farbspritzanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei bekannten Lackier- und Trockenkabinen (sogenannten Spritzkabinen) zum Lackieren insbes. von Kraftfahrzeugen wird die zum Lackieren und Trocknen des gespritzten Fahrzeuges von oben durch die Decke eingeführte Luft über den gesamten Deckenquerschnitt verteilt nach unten gegen das Fahrzeug gerichtet und unterhalb des Kabinenbodens durch diesen hindurch abgesaugt. Die Zuluft wird in einem Kanal über der Decke mittels Gebläse von der Decke zum Boden der Kabine geblasen und/oder unterhalb des Bodens, auf dem das Fahrzeug steht, abgesaugt. Der Boden weist hierbei Roste und Filter auf. Die Decke ist als Filterdecke ausgebildet und dient zur Aufnahme der Filtermatte.

Die bekannten Filterdecken bestehen aus einem die Deckenfläche überspannenden gleichförmigen und ganzflächig verlegten Gitter, vorzugsweise Drahtgitter, dessen Durchlaßöffnungen über den gesamten Deckenquerschnitt gleiche Abmessungen haben. Damit ist der Luftstrom, der aus der Filterdecke nach unten austritt, an allen Stellen der Decke gleich groß und gleich gerichtet, also eine insgesamt gleichmäßige Luftverteilung über die gesamte Filterfläche wie auch im Bereich des zu lackierenden Fahrzeuges, und eine gleichmäßige Luftabströmung von der Filterfläche zum Kabinenboden vorgegeben .

Aufgrund der Formgebung der zu lackierenden Gegenstände, insbes. Kraftfahrzeuge, in der Kabine treten aufgrund dieser gleichförmigen vertikalen Luftabströmung und einer Ablenkung dieser Strömung an den im wesentlichen waagerechten und in beschränkttem Umfang auch an den schrägen Flächen dieser Gegenstände starke Wirbel- und Querbeeinflussungen dieser Luftströmungen auf, die das Luftvolumen in Form der einzelnen Luftströme aus den Öffnungen an den annähernd waagerechten

bzw. geneigten Flächen teilweise abrupt in ihrer Richtung ablenken und dadurch Wirbel erzeugen, und teilweise etwa rechtwinklig zur senkrechten Luftströmung seitlich vom Fahrzeug weg verdrängt werdenund mit den um das Fahrzeug herum von der Filterdecke abgeblasenen vertikalen Luftströmen kollidieren und ebenfalls Wirbel erzeugen. Da die Saugwirkung des Bodengebläses nicht beliebig hoch sein kann, um zu verhindern, daß die Sprühstrahlen zum Aufbringen von Lack abgelenkt werden, kommt ein Teil der von der Filterdecke nach unten gerichteten und vom Boden her abgesaugten Luft wieder in den Wirkungsbereich der von der Filterdecke nach abwärts gerichteten Luftströme und ergibt seitlich zwischen Fahrzeug und Kabinenwand Aufwärtstendenzen und Wirbel, die sich am Fahrzeug z.B. in Form von Farbeinschlüssen auswirken. Die Luftwirbel werden durch den energetisch höher geladenen Sprühstrahl des Sprühgerätes unterstützt, wodurch die überschüssigen Farbpartikel (overspray) noch weiter quer zur Luftrichtung in den um das Fahrzeug abgeblasenen Luftstrom transferiert werden und eine Verschmutzung von Gegenständen und Wänden auftritt, die durch die zwangsweise entstehende Rezirkulierung (durch Luftwirbel) auf das zu lackierende Fahrzeug gelangt.

Aufgabe der Neuerung ist es, durch spezielle Ausgestaltung der Filterdecke nachteilige Strömungserscheinungen und insbes. die vorstehend beschriebenen Luftwirbel und in Gegenstromrichtung nach oben gerichtete Luftströmungen auszuschalten und einen stabililen Luftschleier um das Fahrzeug herum auszubilden.

Gemäß der Neuerung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die zu lackierenden Kraftfahrzeuge besitzen nur in Fahrtrichtung optimale Strömungswerte, nicht jedoch um 90° versetzt zur Luftströmung in der Lackieranlage. Infolgedessen trifft

die Luftströmung auf die strömungsungünstigen waagrechten bzw. geneigten Flächen des Fahrzeuges, die Prallflächen bzw. Luftleitflächen quer zur senkrechten Luftströmung ausbilden.

Bei den bekannten Filterdecken mit sich über die gesamte Fläche erstreckendem Drahtgitter gleicher Maschenweite strömt die Luft gleichmäßig über die Filterfläche ab und wird aufgrund der relativ großen Luftmenge verglichen mit der Standfläche des Fahrzeuges beim Auftreffen auf die im wesentlichen waagrechten Flächen des Fahrzeuges durch den Aufprall stark verwirbelt, so daß eine turbulente Strömung herrscht. Durch die nachströmende Luft wird diese an der waagrechten Fläche entlang nach außen geleitet, ähnlich einem Leitblech. An der Fahrzeugaußenseite setzt sich die waagrechte Luftströmung weiter nach außen fort, bis die Bewegungsenergie des waagrechten Luftstromes durch den senkrechten Luftstrom so abgebremst wird, daß die waagrechte Luftströmung sich mit der senkrechten Luftströmung vereint und nach unten abgedrängt wird. Dadurch entsteht weiter eine Vermischung bzw. Verwirbelung, die sich negativ auf den Lackiervorgang auswirkt. Als Folge derartiger Verwirbelungen können Verunreinigungen an dem zu lackierenden Gegenstand auftreten, die durch die Luftwirbel von den unterschiedlichen Objekten, wie z.B. Lackierer, Spritzschlauch oder dergl. abgetragen und auf das Fahrzeug transportiert werden. Die waagrechten Luftströmungen werden durch den Spritzstrahl unterstützt, der kinetisch höher liegt als die vorhandenen Luftströme. Die entstehenden Wirbel können vagabundierende Lacknebel (overspray) wieder auf das Fahrzeug transportieren.

Demgegenüber werden mit einer Filterdecke der neuerungsgemäßen Art, bei der der Abströmquerschnitt der durch die Lackierkabine von der Decke zum Boden geführten Luft im mittleren Bereich des Deckenquerschnittes geringer ist als in dem den mittleren Bereich umgebenden äußeren Bereich die vorstehend geschilderten unerwünschten Strömungserscheinungen günstig beeinflußt und es wird über der Standfläche des Fahrzeuges ein geringerer Luftstrom abgeblasen, ohne daß die

effektive Strömungsgeschwindigkeit geändert wird. Dadurch treten die erläuterten Querströmungen und somit Luftwirbel nicht mehr oder nur erheblich reduziert auf.

Auf diese Weise wird um das Fahrzeug eine wesentlich größere Luftmenge abgeblasen, was zu einem stabilen Luftschleier um das Fahrzeug herum führt, und es werden Luftwirbel oder senkrecht nach oben gerichtete Luftströmungen weitgehend eliminiert. Der die Lackierarbeiten ausführende Lackierer steht in einem optimalen senkrechten Luftstrom ohne Luftwirbel, so daß keine Schmutzpartikel, Flusen oder dergl. von der Bekleidung bzw. seiner Ausrüstung abgetragen und auf das Fahrzeug transportiert werden.

Nachstehend wird die Neuerung in Verbindung mit der Zeichnung anhand einer bekannten und einer neuerungsgemäßen Ausführungsform erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Lackierkabine in Vorderansicht,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Filterdeckenrahmens bekannter Ausführung in Aufsicht,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Lackierkabine mit der neuerungsgemäßen Filterdecke, und

Fig. 4 eine Aufsicht auf den Filterdeckenträger nach der Neuerung.

Eine Lackierkabine 1 besteht aus dem geschlossenen Innenraum 2, einem Zuluftkanal 3, einer Filterdecke 4 mit Durchtrittsöffnungen 5 für den Luftstrom (Pfeilrichtung), einem Boden 6 mit Rosten 7, und einem Unterbodenkanal 8, durch den Abluft 9 die Kabine verläßt. Das zu lackierende Fahrzeug ist schematisch mit 10 angedeutet. Der durch den Zuluftkanal 3 strömende Zuluftstrom 11 wird durch die Öffnungen 5 in Form von über die gesamte Querschnittsfläche der Filterdecke gleichförmigen Luftströmen 12 von oben nach unten durch den

Innenraum 2 der Kabine gesaugt und als Abluft 9 abgesaugt. Mit 13 sind die Luftströmungen im Bereich des Kraftfahrzeuges 10 dargestellt, wobei durch diese Luftströmungen Wirbel 14 und horizontale Luftströmungen 15 entstehen, die an den im wesentlichen waagrechten Flächen des Kraftfahrzeuges horizontal nach den Seiten abgelenkt werden und mit den vertikalen Luftströmungen 14 kollidieren.

Wie in Fig. 2 im einzelnen dargestellt, weist das Drahtgitter, das Bestandteil der Filterdecke 4 ist und als Träger für die Filtermatte dient, über den gesamten Querschnitt eine gleichbleibende Maschenweite bzw. gleichbleibende Öffnungsquerschnitte auf.

Bei der neuerungsgemäßen Filterdecke nach Fig. 3, bei der der übrige Teil der Lackierkabine 1 unverändert bleibt, ist die einen giterförmigen Tragrahmen 16 aufweisende Filterdecke mit Öffnungen 18 größeren Querschnittes im äußeren Bereich und mit Öffnungen 19 kleineren Querschnittes im inneren Bereich ausgebildet. Der innere Bereich hat etwa die Abmessungen der Grundfläche eines Kraftfahrzeuges. Damit ist die Filterdecke, die aus einem oder mehreren gestanzten Lochblechen besteht, im äußeren Bereich mit einer größeren freien Querschnittsfläche und im inneren Bereich mit einer kleineren freien Querschnittsfläche versehen, so daß über der Standfläche des Fahrzeuges ein geringerer Luftstrom aus der Filterdecke nach abwärts abgeblasen wird, wobei jedoch die effektive Strömungsgeschwindigkeit nicht beeinflußt wird. Die wesentlich höhere Luftmenge, die im äußeren Bereich um das Fahrzeug herum abgeblasen wird, erzeugt einen vertikalen Luftschleier, der durch die geringeren Luftströme im mittleren Bereich nicht oder nur unwesentlich ausgelenkt wird.

Die Filterdecke 17 kann dabei einstückig ausgebildet sein; in der Praxis sind derart große Abmessungen von gestanzten Lochblechen nicht oder nur schwierig herzustellen, so daß die Filterdecke aus einzelnen gestanzten Lochblechabschnitten 20, 21 zusammengesetzt ist, z.B. aus einzelnen Quadraten oder Rechtecken, deren Länge doppelt so groß ist wie ihre Breite,

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oder dergl., so daß die einzelnen Abschnitte mit größerem Durchlaßquerschnitt und kleinerem Durchlaßquerschnitt rastermäßig aneinandergefügt und zu einer gesamten Filterdecke zusammengesetzt werden können. In Fig. 4 sind einzelne Lochblechabschnitte 20a, 20b, 20c, 2Od, 20e, ... mit größeren Öffnungsquerschnitten 18 sowie Lochblechabschnitte 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f mit kleineren Öffnungsquerschnitten dargestellt, wobei die Abschnitte 20 die Abschnitte 21 umschließen. Die von den Abschnitten 21 abgedeckte Fläche der Filterdecke entspricht etwa der Grundfläche des zu lackierenden Fahrzeuges. Die Querschnitte der Öffnungen 18 und 19 und deren Relation zueinander sind schematische Darstellungen, so daß ihre Dimensionen und Relationen zueinander nicht tatsächlichen Abmessungen entsprechen.

Claims (11)

Schutzansprüche:

1. Farbspritzanlage, insbes. zum Lackieren und Trocknen von Fahrzeugen in Spritzkabinen, mit den Lackierraum nach oben begrenzender Filterdecke mit gitterförmigem Tragrahmen zur Aufnahme der Filtermatte, mit über der Decke vorgesehenem Luftkanal, von dem die Zuluft durch die Filterdecke hindurch nach abwärts gegen das Fahrzeug gerichtet sowie über einen Ansaugkanal unterhalb des Kabinenbodens abgesaugt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß der gitterförmige Tragrahmen (16) der Filterdecke (17) Öffnungen bzw. Lochungen (18, 19) mit unterschiedlichen Querschnittsdimensionen über die Deckenfläche verteilt aufweist.

2. Farbspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (16) aus gestanztem Lochblech mit mindestens zwei unterschiedlichen Dimensionen der Öffnungen bzw. Lochungen (18, 19) besteht.

3. Farbspritzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (16) aus mehreren, zur gesamten Deckenfläche zusammengesetzten Lochblechabschnitten (20, 21; 20a, 20b, 20c,...;21a, 21b, 21c...) besteht.

4. Farbspritzanlage nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochblechabschnitte (20, 21) unterschiedlich große Öffnungen bzw. Lochungen (18, 19) mit mindestens zwei unterschiedlichen Querschnittsdimensionen aufweisen, daß aber innerhalb eines jeden Lochblechabschnittes die Querschnittsdimensionen der Öffnungen bzw. Lochungen identisch sind.

5. Farbspritzanlage nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochblechabschnitte (20a, 20b, 20c,...) mit größeren Durchströmöffnungen (18) im äußeren und die Lochblechabschnitte (21a, 21b, 21c,...) mit

kleineren Durchströmöffnungen (19) im inneren Bereich der Filterdecke angeordnet sind, wobei die Gesamtquerschnittsfläche der Lochblechabschnitte mit kleineren Durchströmöffnungen der Geometrie des zu lackierenden Gegenstandes angepaßt ausgelegt ist.

6. Farbspritzanlage nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (18) mit größerem Querschnitt im Außenbereich das Mehrfache der Querschnittsfläche der Öffnungen (19) mit kleinerem Querschnitt im Innenbereich aufweisen, wobei die Gesamtquerschnittsfläche der Lochblechabschnitte mit kleineren Durchströmöffnungen der Geometrie des zu lackierenden Gegenstandes angepaßt ausgelegt ist.

7. Farbspritzanlage nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte freie Querschnittsfläche im Innenbereich etwa ein Drittel der gesamten freien Querschnittsfläche im Außenbereich beträgt, wobei die Gesamtquerschnittsfläche der Lochblechabschnitte mit kleineren Durchströmöffnungen der Geometrie des zu lackierenden Gegenstandes angepaßt ausgelegt ist.

8. Farbspritzanlage nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Deckenfläche aus ca. ein Drittel inneren Lochblechabschnitten mit kleineren Lochungen und ca. zwei Drittel äußeren Lochblechabschnitten mit größeren Lochungen besteht, wobei die Gesamtquerschnittsfläche der Lochblechabschnitte mit kleineren Durchströmöffnungen der Geometrie des zu lackierenden Gegenstandes angepaßt ausgelegt ist.

9. Farbspritzanlage nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lochblechabschnitte als quadratische, rechteckförmige, runde oder ovale Felder ausgebildet sind.

— Zi. —

10. Farbspritzanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbereich der Deckenfläche aus zwei jeweils aus vier Einzelquadraten zusammengesetzten und hintereinander angeordneten Quadraten (insgesamt acht) besteht, und daß der Außenbereich aus einem Rechteck aus sechzehn Einzelquadraten besteht, die die acht inneren Quadrate umschließen.

11. Farbspritzanlage nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Deckenfläche mit Lochblechabschnitten mit kleineren Durchschnittsöffnungen in seiner Querschnittsform der Form bzw. Geometrie der zu lackierenden Gegenstände entsprechend ausgelegt ist.