EP0389804A2 - Verfahren und Einrichtung zum Konservieren von Hohlräumen - Google Patents

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EP0389804A2
EP0389804A2 EP90103602A EP90103602A EP0389804A2 EP 0389804 A2 EP0389804 A2 EP 0389804A2 EP 90103602 A EP90103602 A EP 90103602A EP 90103602 A EP90103602 A EP 90103602A EP 0389804 A2 EP0389804 A2 EP 0389804A2
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J Wagner GmbH
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J Wagner GmbH
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    • B05D2501/00—Varnish or unspecified clear coat
    • B05D2501/10—Wax

Definitions

  • the invention relates to a method for preserving cavities, in particular on automobile bodies, in which wax is applied to the inner walls of the cavity to be preserved by means of application nozzles.
  • the invention further relates to a device for performing such a method.
  • solvent-based waxes require a comparatively long curing time, and complex measures must be taken to keep the environmental impact of escaping solvents as small as possible.
  • the flood wax process in which the cavities are poured out with solvent-free wax that has been liquefied by heating, the problem of overspray and environmental pollution is avoided, but the dripping associated with increased material consumption cannot be prevented here either, because flooding with high Excess material must be worked, which then drips off.
  • the devices for the wax flooding process are complex, expensive and take up a lot of space.
  • the object of the present invention is therefore to create a method for wax preservation of cavities, in particular on automobile bodies, which manages with as little material as possible, is environmentally friendly and nevertheless ensures rapid and perfect cavity preservation.
  • Another object of the invention is a device for carrying out such a method, which is structurally simple, cost-saving and space-saving.
  • the procedural solution to this problem results from the characterizing features of claim 1, the furnishing solution from the characterizing features of claim 5.
  • the invention is a hot spraying process which manages with a comparatively low air pressure and without any solvent, which enables spraying to be carried out precisely in terms of quantity without polluting the environment.
  • 10 denotes a wax supply tube which supplies hot, liquid wax from a - not shown - wax heater.
  • the tube 10 is surrounded by an insulating jacket 11, preferably in the insulating jacket 11, or in the feed tube 10 itself, a trace heating, for example in the form of electrical heating wires, which ensures that the wax maintains its temperature.
  • An externally controllable opening provided in the trace heating in the pipe 10 To-valve is designated by 12.
  • the tube 10 opens with the interposition of a check valve 13 into a nozzle receiving body 14, a pre-atomizing nozzle 15 being inserted into the mouth.
  • the pre-atomizing nozzle 15 is preferably designed and made of such a material as is known to the person skilled in the art from high-pressure or.
  • High-pressure compressed air atomization process of painting technology is known.
  • the reason for this is that the hot wax, as will be explained later, is supplied at a pressure which is comparable to the color printing in the painting processes mentioned.
  • the pre-atomizing nozzle 15 is preceded by an outlet pipe 16, which, however, also still opens inside the interior of the nozzle receiving body 14, which is denoted by 14a.
  • From the interior 14a there is an outlet 14b which is connected to a nozzle tube 20 which is screwed onto the nozzle receiving body 14 and has application nozzle openings 20a at its front end.
  • a cavity to be preserved is indicated, the wall 21a of which has an insertion opening 21b for the nozzle tube 2u.
  • the facility works as follows. Solid preservation wax is heated in a boiler to a temperature between 80 and 140 ° C., preferably 120 ° C., and the liquefied wax is placed under a pressure between 40 and 150 bar, preferably 100 bar. The liquid hot wax is then under this pressure on the closed valve 12, wherein the insulating jacket 11 and the trace heating ensure that the desired temperature is maintained. Compressed air is supplied via the feed pipe 17 and is present at the closed valve 18 under a pressure between 0.5 and 5 bar, preferably 3 bar. If the valve 18 is opened, the compressed air flows through the heater 19, in which it opens a temperature between 90 and 160 ° C, preferably 140 ° C is heated.
  • the hot compressed air then flows into the interior 14a of the nozzle receiving body 14 and further into the nozzle tube 20, which it leaves through the nozzle openings 20a.
  • the hot compressed air heats the interior 14a of the nozzle receiving body 14, which is also thermally insulated, and the interior of the tube 20. If the front end of the nozzle tube 20 is already in the cavity 21 to be preserved, then this is also heated. Now the valve 12 can be opened for the preservation process, so that the hot wax flows into the nozzle receiving body 14, where it is atomized by the pre-atomizing nozzle 15 and flows through the outlet pipe 16 in the atomized state.
  • the compressed air flowing around the outlet pipe 16 produces an injector effect at its mouth and thus supports the conveyance of the hot wax droplets through the nozzle pipe 20; in particular after emerging from the nozzle openings 20a, the hot air serves as an energy carrier for the uniform transport of the hot wax droplets onto the wall 21a of the cavity 21.
  • the hot wax is not subjected to cooling before it reaches the wall 21a of the cavity 21.
  • Several factors contribute to this namely the insulation of the feed pipe 10 and its trace heating, the insulation of the nozzle receiving body 14 and possibly insulation of at least the rear part of the nozzle pipe 20, the heated compressed air and the preheating of the interior 14a and of the cavity 21 by the pre hot air supplied to the wax supply.
  • the walls 21a of the cavity 21 are preheated, for example by radiators.
  • a temperature of the walls 21a of 60 to 80 ° C., preferably 70 ° C. has proven to be expedient.
  • the control of the valves should take place in such a way that the valve 18 is opened a certain time before the valve 12 because this is the best way to ensure that the wax droplets maintain their temperature.
  • the procedure can be such that the valve 18 is continuously open while the assembly line is running, whereas the valve 12 is only opened for the so-called "wax shots”. This also ensures that wax still in the nozzle tube 20 after the “shot” does not adhere to the tube walls and can harden there.
  • the radiators mentioned for heating the body are located at one point on the belt in front of the wax station.
  • the device described can undergo numerous modifications without leaving the scope of the invention. It is essential that the wax is heated to a temperature necessary for its atomization and is kept at this temperature by the hot compressed air until precipitation on the hot body panel.

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Konservieren von Hohlräumen, insbesondere an Automobilkarossen, geschaffen, bei dem Wachs mittels Applikationsdüsen auf die Innenwände des zu konservierenden Hohlraums aufgebracht wird. Das Wachs wird erhitzt und das erhitzte und verflüssigte Wachs wird unter Druck einer Vorzerstäuberdüse (15) zugeführt und von dieser zerstäubt. Zugleich wird Druckluft erhitzt und im erhitzten Zustand dem aus der Vorzerstäuberdüse (15) ausgetretenen und entspannten Wachströpfchenstrahl zugemischt. Schließlich wird das heiße Wachströpfchen-Luft-Gemisch der Applikationsdüse zugeführt und von dieser auf die zu konservierenden Hohlraumwände gesprüht. Eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht aus einer beheizbaren Zuführleitung (10) für das heiße und verflüssigte Wachs, einer Vorzerstäuberdüse (15) mit nachgeschaltetem Austrittsrohr, einer Druckluft-Zuführleitung (17) mit Lufterhitzer (19) und einem Düsenrohr (20) mit Applikations-Dusenöffnungen (20a).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konservieren von Hohlräumen, insbesondere an Automobilkarossen, bei dem Wachs mittels Applikationsdüsen auf die Innenwände des zu konservierenden Hohlraums aufgebracht wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
  • Bei der Hohlraumbehandlung von Automobilkarossen sind heute zwei Verfahren in Anwendung, nämlich das von mehreren Auto­mobilherstellern eingesetzte Sprühverfahren und das beispiels­weise in der DE-AS 27 55 947 beschriebene Flutverfahren. Beim Sprühverfahren wird Wachs mit einem Lösemittel verflüssigt und das flüssige Wachs-Lösemittel-Gemisch dann Sprühdüsen zu­geführt, aus denen es unter Verwendung von Druckluft (Druck­luft-Sprühverfahren) auf die Innenwände des zu konservieren­den Hohlraums gesprüht wird. Um dieses Lösemittel-Wachs-Ge­misch versprühen zu können, ist ein vergleichsweise hoher Luftdruck erforderlich, was dazu führt, daß es häufig zu einem sogenannten overspray kommt und außerdem nach dem Sprühvorgang ein Nachtropfen aus den Entlüftungsöffnungen des Hohlraums aus­tritt. Außerdem erfordern lösemittelhaltige Wachse eine ver­gleichsweise lange Aushärtezeit, und es müssen aufwendige Vor­kehrungen getroffen werden, um die Umweltbelastung durch ent­weichendes Lösemittel möglichst klein zu halten. Beim Flut­wachsverfahren, bei dem die Hohlräume mit lösemittelfreiem, durch Erhitzen verflüssigtem Wachs ausgegossen werden, wird zwar das Problem des overspray und der Umweltbelastung vermie­den, das mit einem erhöhten Materialverbrauch verbundene Nach­tropfen kann jedoch auch hier nicht verhindert werden, weil beim Fluten mit hohem Materialüberschuß gearbeitet werden muß, der dann eben abtropft.
  • Darüberhinaus sind die Einrichtungen für das Wachsflutverfahren aufwendig, teuer und benötigen viel Platz.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Ver­fahren zur Wachskonservierung von Hohlräumen, insbesondere an Automobilkarossen, zu schaffen, das mit möglichst wenig Ma­terial auskommt, umweltfreundlich ist und trotzdem eine schnelle und einwandfreie Hohlraumkonservierung gewährleistet. Weiterhin ist Aufgabe der Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, die konstruktiv einfach, kostensparend und platzsparend ist. Die verfahrensmäßige Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, die einrichtungsmäßige Lösung aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 5.
  • Kurz gesagt handelt es sich also bei der Erfindung um ein Heiß-Sprühverfahren, das mit vergleichsweise geringem Luft­druck und ohne jegliches Lösemittel auskommt, womit ein mengenmäßig exakt dosierbares Sprühen ohne Umweltbelastung ermöglicht wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei die einzige Figur eine Schemaskizze der erfindungsgemäßen Einrichtung darstellt.
  • Auf der Zeichnung ist mit 10 ein Wachs-Zuführrohr bezeichnet, welches heißes, flüssiges Wachs von einem - nicht gezeichneten - Wachserhitzer zuführt. Das Rohr 10 ist von einem Isoliermantel 11 umgeben, wobei vorzugsweise im Isoliermantel 11, oder im Zuführrohr 10 selbst, eine Begleitheizung, etwa in Form elek­trischer Heizdrähte vorgesehen ist, die dafür sorgt, daß das Wachs seine Temperatur beibehält. Ein innerhalb der Begleit­heizung im Rohr 10 vorgesehenes, von außen steuerbares Auf-­ Zu-Ventil ist mit 12 bezeichnet. Das Rohr 10 mündet unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils 13 in einen Düsen­aufnahmekörper 14, wobei in die Mündung eine Vorzerstäuberdüse 15 eingesetzt ist. Die Vorzerstäuberdüse 15 ist vorzugsweise so ausgebildet und aus einem solchen Material, wie dies dem Fachmann vom Hochdruck-bzw. Hochdruck-Druckluft-Zerstäubungs­verfahren der Lackiertechnik her bekannt ist. Der Grund dafür ist, daß das Heißwachs, wie später noch erläutert werden wird, mit einem Druck zugeführt wird, der vergleichbar dem Farbdruck bei den erwähnten Lackierverfahren ist. Der Vorzerstäuberdüse 15 vorgeschaltet ist ein Austrittsrohr 16, das aber ebenfalls noch innerhalb des mit 14a bezeichneten Innenraums des Düsen­aufnahmekörpers 14 mündet. In diesen Innenraum 14a mündet außer­dem eine von einer - nicht gezeichneten - Druckluftquelle her­führende Druckluftleitung 17 in die ein von außen steuerbares Auf-Zu-Ventil 18 sowie ein Lufterhitzer 19 eingeschaltet sind. Vom Innenraum 14a geht ein Auslaß 14b ab, der mit einem auf den Düsenaufnahmekörper 14 aufgeschraubten Düsenrohr 20 in Verbindung steht, das an seinem Vorderende Applikations-­Düsenöffnungen 20a aufweist. Bei 21 ist ein zu konservierender Hohlraum angedeutet, dessen Wandung 21a eine Einstecköffnung 21b für das Düsenrohr 2u besitzt.
  • Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen. Festes Konservierungs­wachs wird in einem Heizkessel auf eine Temperatur zwischen 80 und 140°C, vorzugsweise 120°C, erhitzt und das verflüssig­te Wachs unter einen Druck zwischen 40 und 150 bar, vorzugs­weise 100 bar, gesetzt. Das flüssige Heißwachs liegt dann unter diesem Druck an dem geschlossenen Ventil 12 an, wobei durch den Isoliermantel 11 und die Begleitheizung sichergestellt wird, daß die gewünschte Temperatur aufrechterhalten bleibt. Über das Zuführrohr 17 wird Druckluft zugeführt, das am ge­schlossenen Ventil 18 unter einem Druck zwischen 0,5 und 5 bar, vorzugweise 3 bar, anliegt. Wird das Ventil 18 geöffnet, dann strömt die Druckluft durch den Erhitzer 19, in welchem sie auf eine Temperature zwischen 90 und 160°C, vorzugsweise 140°C erhitzt wird. Die heiße Druckluft strömt dann in den Innen­raum 14a des Düsenaufnahmekörpers 14 und weiter in das Düsen­rohr 20, welches es durch die Düsenöffnungen 20a verläßt. Durch die heiße Druckluft wird der Innenraum 14a des Düsen­aufnahmekörpers 14, der darüberhinaus wärmeisoliert ist, sowie der Innenraum des Rohrs 20 erwärmt. Befindet sich das Vorder­ende des Düsenrohrs 20 bereits im zu konservierenden Hohlraum 21, dann wird auch dieser erwärmt. Nunmehr kann für den Kon­servierungsvorgang das Ventil 12 geöffnet werden, so daß das heiße Wachs in den Düsenaufnahmekörper 14 strömt, wo es durch die Vorzerstäuberdüse 15 zerstäubt wird und im zerstäubten Zu­stand durch das Austrittsrohr 16 strömt. Im Austrittsrohr 16 erfolgt eine Beruhigung und Verlangsamung des Sprühstrahles, wobei dann die das Austrittsrohr 16 umströmende Druckluft an dessen Mündung eine Injektorwirkung erzeugt und damit die Förderung der Heiß­wachströpfchen durch das Düsenrohr 20 hindurch unterstützt; insbesondere nach Austreten aus den Düsenöffnungen 20a dient die Heißluft als Energieträger für den gleichmäßigen Transport der Heißwachströpfchen auf die Wandung 21a des Hohlraums 21.
  • Von wesentlicher Bedeutung ist, daß das Heißwachs keiner Ab­kühlung unterworfen wird, bevor es die Wandung 21a des Hohl­raums 21 erreicht. Dazu tragen mehrere Faktoren bei, nämlich die Isolierung des Zuführrohrs 10 und dessen Begleitheizung, die Isolierung des Düsenaufnahmekörpers 14 und gegebenenfalls eine Isolierung zumindest des hinteren Teils des Düsenrohrs 20, die erhitzte Druckluft und die Vorerwärmung des Innen­raums 14a sowie des Hohlraums 21 durch die bereits vor der Wachszufuhr zugeführte Heißluft. Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn, was an sich vom Flutwachsverfahren her bekannt ist, die Wände 21a des Hohlraums 21 vorerwärmt werden, bei­spielsweise durch Strahler. Als zweckmäßig hat sich dabei im Rahmen der Erfindung eine Temperatur der Wände 21a von 60 bis 80°C, vorzugsweise 70°C, erwiesen.
  • Wie erwähnt soll die Steuerung der Ventile so erfolgen, daß das Ventil 18 bereits eine bestimmte Zeitspanne vor dem Ventil 12 geöffnet wird, weil damit am besten sicher­gestellt wird, daß die Wachströpfchen ihre Temperature bei­behalten. Bei der üblichen Fließband-Konservierung von Auto­mobilkarossen kann so vorgegangen werden, daß bei laufendem Fließband das Ventil 18 dauernd offen ist, wohingegen das Ventil 12 nur für die sogenannten "Wachs-Schüsse" geöffnet wird. Damit wird auch sichergestellt, daß sich nach dem "Schuß" noch im Düsenrohr 20 befindliches Wachs nicht an den Rohrwandungen festsetzen und dort erhärten kann. Die erwähnten Strahler für die Erwärmung der Karosserie befinden sich an einer Stelle des Bandes vor der Wachs-Station.
  • Die beschriebene Einrichtung kann zahlreiche Abwandlungen erfahren, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Wesent­lich ist, daß das Wachs auf eine für seine Zerstäubung er­forderliche Temperatur erhitzt und durch die heiße Druck­luft auf dieser Temperatur bis zum Niederschlag auf dem heißen Karosserieblech gehalten wird.

Claims (8)

1. Verfahren zum Konservieren von Hohlräumen, insbeson­dere an Automobilkarossen, bei dem Wachs mittels Applikations­düsen auf die Innenwände des zu konservierenden Hohlraums aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß Wachs auf eine Temperatur zwischen 80 und 140°C erhitzt und das erhitzte und verflüssigte Wachs unter einem Druck zwischen 40 und 150 bar einer Vorzerstäuberdüse zugeführt und von dieser zer­stäubt wird, daß Druckluft eines Drucks zwischen 0,5 und 5 bar auf eine Temperatur zwischen 90 und 160°C erhitzt und im er­hitzten Zustand dem aus der Vorzerstäuberdüse ausgetretenen und entspannten Wachströpfchenstrahl zugemischt wird, und daß das heiße Wachströpfchen-Luft-Gemisch der Applikationsdüse zuge­führt und von dieser auf die zu konservierenden Hohlraumwände gesprüht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Hohlraumwände vorerwärmt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­net, daß das Wachs auf etwa 120°C, die Druckluft auf etwa 140°C und die Hohlraumwände auf etwa 70°C erhitzt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erhitzte Druckluft auch außerhalb der Wachs-Sprühperioden zugeführt und von den Applikations­düsen abgegeben wird.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein beheizbares Zuführrohr (10) für heißes, flüssiges Konservierungswachs, das in eine Vorzerstäuberdüse mit nachgeschaltetem Austrittsrohr (15) mündet, eine Druckluft-Zuführleitung (17) mit Lufterhitzer (19), einen Düsenaufnahmekörper (14), in dessen Innenraum (14a) sich die Vorzerstäuberdüse (15) und das Austrittsrohr (16) befinden und in den das Druckluft-Zuführrohr (17) mün­det, und ein Düsenrohr (20) mit Applikations-Düsenöffnungen (20a), das vom Innenraum (14a) des Düsenaufnahmekörpers (14) abgeht.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wachs-Zuführrohr (10), der Düsenaufnahmekörper (14) und gegebenenfalls das Druckluft-Zuführrohr (17) sowie zu­mindest teilweise das Düsenrohr (20) wärmeisoliert sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Vorzerstäuberdüse (15) eine Hochdruckdüse ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­durch gekennzeichnet, daß in das Wachs-Zuführrohr (10) inner­halb seines beheizbaren Bereichs und in das Druckluft-Zu­führrohr (17) vor dem Erhitzer (19) jeweils ein von außen steuerbares Ventil (12, 18) eingesetzt ist.
EP19900103602 1989-03-29 1990-02-23 Verfahren und Einrichtung zum Konservieren von Hohlräumen Withdrawn EP0389804A3 (de)

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