DE9109134U1 - Painting and drying booth - Google Patents
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Abstract
Description
HEJO-OIgDE V,HEJO-OIgDE V,
23. Juli 1991July 23, 1991
-1--1-
BESCHREIBUNG Lackier- und TrocknungskabineDESCRIPTION Painting and drying booth
Die Erfindung betrifft eine Lackier- und Trocknungskabine, in der Fahrzeuge wie Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Straßenbahnen oder Fahrzeugteile oder dgl. lackiert werden können. Die Lackierung erfolgt insbesondere mit Wasserlack, der nach dem Lackieren einem Trocknungsprozeß unterworfen wird.The invention relates to a painting and drying booth in which vehicles such as passenger cars, trucks, trams or vehicle parts or the like can be painted. Painting is carried out in particular with water-based paint, which is subjected to a drying process after painting.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Um die beim Lackieren entstehenden Dämpfe und Farbnebel aus dem Arbeitsbereich innerhalb der Kabine wegzuführen, was sowohl aus Gründen des Umweltschutzes und des Arbeitsschutzes als auch im Hinblick auf ein optimales Lackierergebnis wünschenswert ist, ist es bekannt, die Luft in der Kabine in vertikaler Richtung durch die Kabine hindurchzuführen. Dabei wird die Luft über im Bereich der Kabinendecke vorhandene Öffnungen eingeblasen und über im Kabinenboden vorhandene Öffnungen abgesaugt. Die abgesaugte Luft wird hierbei in die Atmosphäre geleitet. Das direkte Ausblasen der Abluft in die Atmosphäre wird häufig als störende Umweltbelastung empfunden. In order to remove the fumes and paint mist that arise during painting from the work area inside the booth, which is desirable both for reasons of environmental protection and occupational safety, as well as with a view to achieving an optimal painting result, it is known to guide the air in the booth vertically through the booth. The air is blown in through openings in the booth ceiling and extracted through openings in the booth floor. The extracted air is then directed into the atmosphere. Blowing the exhaust air directly into the atmosphere is often perceived as a disturbing environmental burden.
Bei Verwendung von Wasserlacken muß die Trocknung innerhalb kürzester Zeit erfolgen, wobei niedrige Umgebungstemperaturen erforderlich sind. Die Umgebungsluft muß bei dieser Temperatur aufnahmefähig sein für Wasserdampf, damit die Feuchtigkeit aus dem Lack abdunsten kann. Da der Lack bis auf den lackierten Untergrund durchtrocknen muß, kann mit einer Erwärmung ohne sogenannte IRT-Strahler nach dem Lackieren kein ausreichender Erfolg erzielt werden.When using water-based paints, drying must take place within a very short time, and low ambient temperatures are required. The ambient air must be able to absorb water vapor at this temperature so that the moisture can evaporate from the paint. Since the paint must dry right down to the painted surface, heating after painting without so-called IRT radiators will not achieve sufficient success.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ausgehend von diesem Stand der Technik eine verbesserte Lackier- und Trocknungskabine anzugeben, die einen optimalen Trocknungsvorgang insbesondere für Wasserlack gewährleistet und gleichzeitig einen umweltschonenden Einsatz ermöglicht.The invention is based on the problem of providing an improved painting and drying booth based on this prior art, which ensures an optimal drying process, particularly for water-based paint, and at the same time enables environmentally friendly use.
Diese Erfindung ist durch die Merkmale des Hauptanspruchs gegeben. Sie zeichnet sich dementsprechend dadurch aus, daß eine Trockenluftgeneratoreinrichtung zum Trocknen und Erwärmen der Strömungsluft vorhanden ist und die Kabine und die Trockenluftgeneratoreinheit ein geschlossenes Umluftsystem bilden. Hierbei wird die in der Kabine vorhandene Luft über ein Saug-Druckgebläse von der Trockenluftgeneratoreinrichtung angesaugt. Diese Luft enthält einen relativ hohen Wassergehalt. Zunächst wird in der Trockenluftgeneratoreinrichtung diese Luft mit hohem Wassergehalt stark abgekühlt, so daß bei Unterschreiten des Taupunktes Wasser auskondensiert, das innerhalb der Trockenluftgeneratoreinrichtung gesammelt wird. Die beim Kondensieren des Wassers entstehende Kondensationswärme wird dazu genutzt, die Luft wieder aufzuwärmen, so daß diese aufgewärmte, nunmehr trockene Luft wieder in die Kabine geblasen werden kann. Bevorzugt weist die die Trockengeneratoreinrichtung verlassende Luft eine Temperatur zwischen ca. 1O0C und 7O0C und insbesondere zwischsen ca. 250C und 350C auf, wobei der Wassergehalt bevorzugt ungefähr 0,001 bis 0,008 kg/m^ Wasser beträgt. Diese entwässerte Umluft bewirkt, daß der im Lack vorhandene Wasseranteil auch bei den relativ niedrigen Temperaturen von innen nach außen verdunstet. Unter den geschilderten Verhältnissen wird erreicht, daß der Lack in einer Trockenzeit von 4 bis 10 Minuten bereits oberflächentrocken ist. Nachdem die an der Oberfläche des Fahrzeuges vorbeistreichende trockene Luft Wasserbestandteile aus dem Lack aufgenommen hat, strömt sie wieder zur Trockenluftgene-This invention is given by the features of the main claim. It is accordingly characterized in that a dry air generator device is present for drying and heating the flowing air and the cabin and the dry air generator unit form a closed recirculation system. The air in the cabin is sucked in by the dry air generator device via a suction-pressure fan. This air contains a relatively high water content. Firstly, this air with a high water content is cooled significantly in the dry air generator device so that when the temperature falls below the dew point, water condenses out and is collected within the dry air generator device. The condensation heat generated when the water condenses is used to heat the air again so that this warmed, now dry air can be blown back into the cabin. Preferably, the air leaving the drying generator device has a temperature between about 10 0 C and 70 0 C and in particular between about 25 0 C and 35 0 C, the water content preferably being about 0.001 to 0.008 kg/m^ of water. This dewatered circulating air causes the water content in the paint to evaporate from the inside to the outside even at relatively low temperatures. Under the conditions described, the paint is already surface-dry in a drying time of 4 to 10 minutes. After the dry air passing over the surface of the vehicle has absorbed water components from the paint, it flows back to the drying air generator.
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ratoreinheit zurück, wird dort entwässert, erwärmt und der Kabine erneut zugeführt. Durch dieses geschlossene Umluftsystem wird die Atmosphäre nicht durch die normalerweise ausgeblasene Abluft beeinträchtigt. Hinzu kommt, daß bei einem derartig geschlossenen System unabhängig von der Außenwitterung gearbeitet werden kann.rator unit, where it is drained, heated and fed back into the cabin. This closed air circulation system means that the atmosphere is not affected by the exhaust air that is normally blown out. In addition, with such a closed system, work can be carried out regardless of the outside weather.
Der Trockenluftgenerator kann entweder innerhalb der Lackier- und Trocknungskabine oder außerhalb derselben angeordnet sein, wobei im letzteren Fall die Trocknungsumluftführung über zwischen der Trockenluftgeneratoreinrichtung und der Kabine vorhandene Führungskanäle erfolgt.The dry air generator can be located either inside the painting and drying booth or outside it, whereby in the latter case the drying air is circulated via guide ducts located between the dry air generator device and the booth.
Da die Trocknung ohne Zu- und Abluft bewirkt wird, kann in einer geschlossenen Kabine gearbeitet werden, die in jeder Werkhalle aufgestellt werden kann.Since drying is carried out without supply or exhaust air, work can be carried out in a closed cabin that can be set up in any workshop.
Gemäß der Erfindung kann eine bekannte Lackier- und Trocknungskabine mit Zuluft- und Abluft führung in einfacher Art und Weise ohne aufwendige Kosten zu einer erfindungsgemäßen Lackier- und Trocknungskabine umgerüstet werden, indem die vorhandenen Zu- und Abluftführungen verschlossen werden, um den Einfluß von Fremdluft auf den Trocknungsvorgang zu verhindern. Die Trockenluftgeneratoreinrichtung kann entweder innerhalb der Kabine angeordnet werden oder, falls dieses die Platzverhältnisse nicht zulassen, außerhalb der Kabine an die vorhandenen Zu- und Abluftführungen zu einem geschlossenen Kreislauf angeschlossen werden.According to the invention, a known painting and drying booth with supply air and exhaust air ducts can be converted into a painting and drying booth according to the invention in a simple manner and without extensive costs by closing the existing supply and exhaust air ducts in order to prevent the influence of external air on the drying process. The dry air generator device can either be arranged inside the booth or, if space does not permit this, connected outside the booth to the existing supply and exhaust air ducts to form a closed circuit.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lackier- und Trocknungskabine sind den weiteren Merkmalen der Unteransprüche zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the painting and drying booth according to the invention can be found in the further features of the subclaims.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSHORT DESCRIPTION OF THE DRAWING
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:The invention is described and explained in more detail below with reference to the embodiments shown in the drawing. They show:
Fig. 1 schematischer Querschnitt durch eine Lackier- und Trocknungskabine mit außerhalb der Kabine angeordne ter Trockenluftgeneratoreinrichtung undFig. 1 schematic cross-section through a painting and drying booth with a dry air generator arranged outside the booth and
Fig. 2 schematischer Querschnitt durch eine Lackier- und Trocknungskabine mit innerhalb der Kabine angeordneterTrockenluftgeneratoreinrichtung. Fig. 2 schematic cross-section through a painting and drying booth with dry air generator arranged inside the booth.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS OF IMPLEMENTING THE INVENTION
Eine Lackier- und Trocknungskabine 10 besitzt einen etwa rechteckförmigenQuerschnitt.A painting and drying booth 10 has an approximately rectangular cross-section.
Das Innere 11 der Kabine 10 wird seitlich von Wänden 12, 14, unten durch einen Boden 16 und oben durch eine Decke 17 begrenzt. Auf der vorderen und hinteren Stirnseite der Kabine 10 ist eine Vorder- und Rückseite vorhanden. Durch diese stirnseitige Vorder- bzw. Rückseite kann ein Fahrzeug 19 in die Kabine 10 transportiert und dort lackiert werden.The interior 11 of the cabin 10 is bordered on the sides by walls 12, 14, at the bottom by a floor 16 and at the top by a ceiling 17. There is a front and back on the front and rear end of the cabin 10. A vehicle 19 can be transported into the cabin 10 through this front or back end and can be painted there.
Im mittleren Bereich des Bodens 16 ist ein Tragrost 18 angeordnet, unter dem ein Schacht 20 vorhanden ist. Die in Fig. dargestellte Lackier- und Trocknungskabine 10 zeigt eine von dem bekannten Zu- und Abluftführungssystem auf eine auf Umluftsystem umgerüstete Kabine. Hierbei ist der in die Decke 17 einmündende ehemalige Zuluftkanal 22 durch eine Schließeinheit 24 verschlossen. Ebenso ist der an den Schacht 20 angeschossene ehemalige Abluftkanal 26 mit einer Schließein-In the middle area of the floor 16, a support grid 18 is arranged, under which a shaft 20 is located. The painting and drying booth 10 shown in Fig. shows a booth that has been converted from the known supply and exhaust air duct system to a recirculation system. Here, the former supply air duct 22 leading into the ceiling 17 is closed by a closing unit 24. Likewise, the former exhaust air duct 26 connected to the shaft 20 is equipped with a closing unit.
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heit 28 verschlossen. Zwischen der Einmündung des Zuluftkanals 22 und der Schließeinheit 24 und zwischen der Einmündung des Abluftkanals 26 und der Schließ-einheit 28 ist ein Trockenluftgenerator 30 über einen ersten Führungskanal 32 an den Zuluftkanal 22 und über einen zweiten Führungskanal 34 an den Abluftkanal 2 6 angeschlossen. Dadurch entsteht ein geschlossenes Umluftsystem. Innerhalb des Trockenluftgenerators 30 ist dem Anschluß des zweiten Führungskanals 34 eine Kondensatoreinheit 36 nachgeordnet, der eine Erwärmungseinheit 38 folgt.unit 28 is closed. Between the inlet of the supply air duct 22 and the closing unit 24 and between the inlet of the exhaust air duct 26 and the closing unit 28, a dry air generator 30 is connected to the supply air duct 22 via a first guide duct 32 and to the exhaust air duct 26 via a second guide duct 34. This creates a closed recirculation system. Within the dry air generator 30, a condenser unit 36 is arranged downstream of the connection of the second guide duct 34, which is followed by a heating unit 38.
Der Trocknungsprozeß läuft nun folgendermaßen ab: Im Bereich der Einmündung des zweiten Führungskanals 34 in den Trockenluftgenerator 30 ist ein in Fig. 1 nicht dargestelltes Saug-Druckgebläse vorhanden, das die in der Kabine 10 befindliche feuchte Luft ansaugt. Die im ehemaligen Abluftkanal 26 bzw. im zweiten Führungskanal 34 strömende Umluft wird nun innerhalb der Kondensatoreinheit 36 stark abgekühlt, so daß der Taupunkt unterschritten wird und das in der Umluft vorhandene Wasser ausgeschieden wird. Dieses Wasserkondensat wird über eine in Fig. 1 nicht dargestellte Sammeleinheit innerhalb des Trockenluftgenerators 30 gesammelt.The drying process now takes place as follows: In the area where the second guide channel 34 joins the dry air generator 30, there is a suction-pressure fan (not shown in Fig. 1) that sucks in the moist air in the cabin 10. The circulating air flowing in the former exhaust air channel 26 or in the second guide channel 34 is now cooled down considerably within the condenser unit 36 so that the temperature falls below the dew point and the water present in the circulating air is separated. This water condensate is collected via a collection unit (not shown in Fig. 1) within the dry air generator 30.
Nach dem Entwässern der ankommenden feuchten Umluft durch die Kondensatoreinheit 36 wird die nunmehr trockene Luft in der Erwärmungseinheit 38 auf ca. 25 - 380C erwärmt, wobei zum Erwärmen der Luft die beim Kondensationsvorgang freiwerdende Kondensationswärme eingesetzt wird. Über den ersten Führungskanal 32 bzw. den ehemaligen Zuluftkanal 22 gelangt die trockene Warmluft in das Innere 11 der Kabine 10 und wird an der Fahrzeugoberfläche vorbexgeführt. Diese entwässerte Umluft mit einem Wassergehalt von ungefähr 0,003 bis 0,006 kg/m^ zwingt das Wasser im Lack auch bei den relativ niedrigen Temperaturen von ungefähr 25 - 350C zur Verdunstung von innen nach außen. Nach dem Vorbeistreichen an der Lackober-After the incoming moist circulating air has been dehydrated by the condenser unit 36, the now dry air is heated to approx. 25 - 38 0 C in the heating unit 38, whereby the condensation heat released during the condensation process is used to heat the air. The dry warm air enters the interior 11 of the booth 10 via the first guide duct 32 or the former supply air duct 22 and is passed along the vehicle surface. This dehydrated circulating air with a water content of approx. 0.003 to 0.006 kg/m^ forces the water in the paint to evaporate from the inside to the outside even at the relatively low temperatures of approx. 25 - 35 0 C. After passing the paint surface, the air is heated to approx.
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flache des Fahrzeugs 19 hat die Umluft unter Abkühlung eine entsprechende Wassermenge aufgenommen. Diese feuchte, abgekühlte Umluft wird nun über den Schacht 20, den ehemaligen Abluftkanal 26 und den zweiten Führungskanal 34 zum Trockenluftgenerator 30 hin abgezogen.surface of the vehicle 19, the circulating air has absorbed a corresponding amount of water while cooling. This moist, cooled circulating air is now drawn off via the shaft 20, the former exhaust air duct 26 and the second guide duct 34 to the dry air generator 30.
Danach wiederholt sich der oben beschriebene Vorgang ständig. Bei diesem erfindungsgemäßen Trocknungssystem wird der Lack innerhalb von ungefähr 4 bis 10 Minuten oberflächentrocken. Durch für Wasserdampf offene feinste Poren kann danach der Lack bei Normal-Luftverhältnissen nachdunsten und aushärten.The process described above is then repeated continuously. With this drying system according to the invention, the paint is surface-dry within approximately 4 to 10 minutes. The paint can then evaporate and harden under normal air conditions through the finest pores that are open to water vapor.
Die Größe des Trockenluftgenerators richtet sich nach der stündlich zu verarbeitenden Lackmenge. Sie kann den jeweils vorhandenen Verhältnissen ohne große Probleme angepaßt werden. The size of the dry air generator depends on the amount of paint to be processed per hour. It can be adapted to the existing conditions without any major problems.
Bei der in Fig. 2 dargestellten, im Querschnitt rechteckförmigen Lackier- und Trocknungskabine 50 sind ebenfalls Seitenwände 52, 54, ein Boden 56 und eine Decke 58 vorhanden. Im Innern 60 der Kabine 50 ist ebenfalls ein zu lackierendes Fahrzeug 19 vorhanden, wobei die Zugangsmöglichkeiten durch eine bewegbare Vorder- und/oder Rückwand an der Stirnseite der Kabine 50 gegeben ist. Im Gegensatz zu der Kabine 10 gemäß Fig. 1 ist die Kabine 50 gemäß Fig. 2 nach außen hin vollständig abgeschlossen. Im Innern 60 ist ein Trockenluftgenerator 7 0 im rechten Bereich der Kabine 50 angeordnet, der in seinem Innern ebenfalls die bereits oben beschriebene Kondensatoreinheit 36 und Erwärmungseinheit 38 aufweist. Eine Ansaugöffnung 72 mit nachgeschaltetem, nicht dargestelltem Saug-Druckgebläse ist im linken unteren Bereich des Trockenluftgenerators 70 vorhanden. Die getrocknete, erwärmte Luft tritt im mittleren oberen Bereich des TrockenluftgeneratorsThe painting and drying booth 50 shown in Fig. 2, which is rectangular in cross section, also has side walls 52, 54, a floor 56 and a ceiling 58. A vehicle 19 to be painted is also present in the interior 60 of the booth 50, with access being provided by a movable front and/or rear wall on the front side of the booth 50. In contrast to the booth 10 according to Fig. 1, the booth 50 according to Fig. 2 is completely closed off from the outside. In the interior 60, a dry air generator 70 is arranged in the right-hand area of the booth 50, which also has the condenser unit 36 and heating unit 38 already described above. An intake opening 72 with a downstream suction-pressure fan (not shown) is present in the lower left area of the dry air generator 70. The dried, heated air enters the middle upper area of the dry air generator
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70 über eine Austrittsöffnung 74 in das Innere 60 der Kabine 50 aus, wobei geeignete Führungsmittel 76 vorhanden sind, die die austretende Luft strömungsgünstig in Richtung auf das Fahrzeug 19 lenken. 5 Auch bei dieser Kabine 50 läuft der eigentliche Trocknungsvorgang wie bei der Kabine 10 gemäß ab.70 via an outlet opening 74 into the interior 60 of the cabin 50, whereby suitable guide means 76 are present which direct the escaping air in a streamlined manner towards the vehicle 19. 5 In this cabin 50 too, the actual drying process takes place in the same way as in the cabin 10.
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