EP1782890A1 - Pretreatment installation and method for the pretreatment by spraying - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Spritzvorbehandlungsanlage mit einem Spritztunnel, innerhalb dessen eine Behandlungsstation mit Behandlungseinrichtungen zur Behandlung von Werkstücken zur Bespritzen oder Befluten vorgesehen ist, wobei die Behandlungseinrichtungen aus einem darunter angeordneten Behälter mit Behandlungsflüssigkeit gespeist werden, und mit einem Förderer zur Förderung von Werkstücken durch den Spritztunnel.The invention relates to a Spritzvorbehandlungsanlage with a spray tunnel, within which a treatment station is provided with treatment facilities for the treatment of workpieces for spraying or flooding, wherein the treatment facilities are fed from a container disposed thereunder with treatment liquid, and with a conveyor for conveying workpieces through the injection tunnel ,
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Spritzvorbehandlung von Werkstücken, bei dem die Werkstücke durch einen Spritztunnel bewegt werden und mittels Flüssigkeit aus Behandlungseinrichtungen in mindestens einer Behandlungsstation behandelt werden, und bei dem die Werkstücke durch eine Eingangsöffnung zugeführt werden.The invention further relates to a process for the spray pretreatment of workpieces, in which the workpieces are moved through a spray tunnel and treated by means of liquid from treatment devices in at least one treatment station, and in which the workpieces are fed through an inlet opening.
Eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß der eingangs genannten Art sind aus der
Derartige Anlagen dienen dazu, Werkstücke mittels Flüssigkeiten und Chemikalien vorzubehandeln, bevor diese nachfolgend beispielsweise einer Lackierbehandlung oder Farbpulverbeschichtung unterworfen werden. Eine typische Vorbehandlung ist beispielsweise ein Reinigungsvorgang, bei dem die Werkstücke zunächst mit einer Reinigungsflüssigkeit behandelt werden und anschließend in mehreren Stationen gespült werden. Um eine wirkungsvolle Reinigung zu ermöglichen, wird die Reinigungsflüssigkeit vorzugsweise mit einer erhöhten Temperatur beispielsweise zwischen 50 und 70°C zugeführt, Die Werkstücke werden durch die Spritzvorbehandlungsanlage in der Regel mittels eines kontinuierlich laufenden Förderers hindurch bewegt.Such systems are used to pre-treat workpieces by means of liquids and chemicals before they are subsequently subjected to, for example, a paint treatment or color powder coating. A typical pre-treatment is, for example, a cleaning process in which the workpieces are first treated with a cleaning fluid and then rinsed in several stations. In order to enable efficient cleaning, the cleaning liquid is preferably supplied at an elevated temperature, for example between 50 and 70 ° C. The workpieces are moved through the spray pretreatment plant usually by means of a continuously running conveyor.
Da derartige Spritzvorbehandlungsanlagen meist große Durchlaufönungen aufweisen, versteht es sich, dass dies zu einem relativ hohen Energieverbrauch führt. Da die Werkstücke durch die Eingangsöffnung horizontal zugeführt werden und die Eingangsöffnung gegenüber der Umgebungsluft infolge des durchlaufenden Förderers praktisch nicht abgeschottet werden kann, ist es notwendig, im Deckenbereich der Spritzvorbehandlungsanlage ein entsprechend dimensioniertes Absauggebläse anzuordnen. Dies führt zu einem erheblichen Energiebedarf.Since such spray pretreatment plants usually have large Durchlaufönungen, it is understood that this leads to a relatively high energy consumption. Since the workpieces are fed horizontally through the inlet opening and the inlet opening with respect to the ambient air due to the continuous conveyor can not be virtually sealed off, it is necessary to arrange a correspondingly dimensioned exhaust fan in the ceiling area of the spray pretreatment. This leads to a considerable energy requirement.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, eine Spritzvorbehandlungsanlage und ein Verfahren zum Spritzvorbehandeln von Werkstücken anzugeben, womit der Energieverbrauch gegenüber den bekannten Lösungen gesenkt werden kann.The object of the invention is therefore to provide a spray pretreatment plant and a method for spray pretreatment of workpieces, whereby the energy consumption compared to the known solutions can be reduced.
Diese Aufgabe wird bei einer Spritzvorbehandlungsanlage gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Behandlungsstation eine Eingangsstation vorgeschaltet ist, in der die Werkstücke vom Förderer nach der Zuführung durch eine Eingangsöffnung zur Behandlungsstation auf ein erhöhtes Niveau angehoben werden.This object is achieved in a spray pretreatment plant according to the type mentioned above in that the treatment station is preceded by an input station in which the workpieces are lifted by the conveyor after being fed through an input port to the treatment station to an elevated level.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe ferner durch ein Verfahren zur Spritzvorbehandlung von Werkstücken gelöst, bei dem die Werkstücke durch einen Spritztunnel bewegt werden und mittels Flüssigkeit aus Behandlungseinrichtungen in mindestens einer Behandlungsstation behandelt werden, und bei dem die Werkstücke zunächst durch eine Eingangsöffnung zugeführt werden und dann auf ein erhöhtes Niveau in der Behandlungsstation angehoben werden.With regard to the method, the object is further achieved by a method for spray pretreatment of workpieces, in which the workpieces are moved through a spray tunnel and treated by means of liquid from treatment facilities in at least one treatment station, and in which the workpieces are first fed through an input port and then be raised to an elevated level in the treatment station.
Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.The object of the invention is completely solved in this way.
Erfindungsgemäß besitzt die Spritzvorbehandlungsanlage nämlich eine Eingangsöffnung, die sich unterhalb des Niveaus der Behandlungsstation befindet. Infolge des Dampfdruckes, der sich bei der erhöhten Temperatur in der Behandlungsstation bei z.B. 50 bis 70°C bildet, besteht am Eingang von herkömmlichen Spritzvorbehandlungsanlagen, bei denen die Werkstücke auf demselben Niveau zugeführt werden, auf dem sie in die Behandlungsstation gelangen, eine erhebliche Tendenz zum Dampfaustritt an der Eingangsöffnung. Dies wird erfindungsgemäß stark reduziert, indem die Eingangsöffnung gegenüber dem Niveau des Spritztunnels abgesenkt ist. Auf diese Weise wird eine Dampfbildung an der Eingangsöffnung deutlich reduziert und außerdem in der Eingangsstation eine Vorheizung der Werkstücke auf die in der Behandlungsstation herrschende Temperatur erreicht. Da in der kälteren Eingangsstation zusätzlich eine Tröpfchenbildung und Aerosolbildung auftritt, ergibt sich eine zusätzliche Reinigungswirkung in der Eingangsstation. Dies führt dazu, dass die Behandlungsstation oder die weiteren Behandlungsstationen insgesamt etwas verkürzt werden können oder mit einer etwas niedrigeren Temperatur betrieben werden können. Auch dies trägt zur Energiereduzierung bei. Eine besonders hohe Energieerspamis ergibt sich jedoch dadurch, dass die Gebläseleistung zur Verhinderung des Austretens von Dämpfen aus der Eingangsöffnung deutlich reduziert werden kann oder dass - je nach Auslegung der Anlage - sogar gänzlich auf eine Absaugung verzichtet werden kann.According to the invention, the spray pretreatment plant has an inlet opening which is below the level of the treatment station. Due to the vapor pressure that forms at the elevated temperature in the treatment station, for example at 50 to 70 ° C, there is a significant tendency at the entrance of conventional spray pretreatment equipment, in which the workpieces are supplied at the same level at which they enter the treatment station to the steam outlet at the entrance opening. This is greatly reduced according to the invention by the input opening is lowered relative to the level of the spray tunnel. In this way, a vapor formation at the inlet opening is significantly reduced and also achieved in the input station, a preheating of the workpieces to the temperature prevailing in the treatment station. Since droplet formation and aerosol formation additionally occur in the colder inlet station, an additional cleaning effect results in the entry station. As a result, the treatment station or the further treatment stations overall can be somewhat shortened or can be operated at a somewhat lower temperature. This also contributes to energy reduction. However, a particularly high energy spam results from the fact that the blower power to prevent the Depending on the design of the system, it is even possible to completely dispense with the extraction of vapors from the inlet opening.
Zweckmäßigerweise ist in der Eingangsstation ein Auffangbehälter für Flüssigkeit vorgesehen.Appropriately, a collecting container for liquid is provided in the entry station.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist die Eingangsöffnung eine Oberkante auf, die sich auf einem Niveau unterhalb der zuunterst angeordneten Behandlungseinrichtungen befindet.In an advantageous embodiment of the invention, the input opening has an upper edge, which is located at a level below the lowest arranged treatment facilities.
Ferner ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dem Behälter der Behandlungsstation eine Einlauffläche zugeordnet, die vorzugsweise in Richtung zum Behälter hin geneigt ist, wobei sich die Oberkante der Eingangsöffnung auf einem Niveau unterhalb der Einlauffläche befindet.Further, according to a further embodiment of the invention, the container of the treatment station associated with an inlet surface, which is preferably inclined towards the container, wherein the upper edge of the inlet opening is located at a level below the inlet surface.
Durch diese Maßnahmen wird die Dampfbildung an der Eingangsöffnung deutlich reduziert. Je weiter die Oberkante der Eingangsöffnung nach unten verlegt werden kann, um so größer ist die Energieersparnis, da sich eine weitere Abkühlung und eine Verringerung des Dampfdruckes ergibt.These measures significantly reduce the vapor formation at the inlet opening. The further the upper edge of the inlet opening can be laid down, the greater is the energy savings, since there is a further cooling and a reduction of the vapor pressure.
Insbesondere an der Oberseite der Einlaufstation, die vorzugsweise durch eine Schräge gebildet ist, kondensieren aus der Behandlungsstation übertretende Dämpfe, wodurch die an der Eingangsöffnung wirksame Dampfbildung reduziert wird.In particular, at the top of the inlet station, which is preferably formed by a slope, condense out of the treatment station vapors, whereby the effective at the inlet opening steam formation is reduced.
Zusätzlich kann im Bereich der Eingangsöffnung eine Absaugung vorgesehen sein.In addition, an extraction can be provided in the region of the inlet opening.
Je nach Auslegung der Spritzvorbehandlungsanlage kann hierauf ggf. auch gänzlich verzichtet werden.Depending on the design of the spray pretreatment plant, this may possibly be dispensed with altogether.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Förderer einen derartigen Verlauf auf, dass die Werkstücke am Ausgang des Spritztunnels oder an einer Zwischenzone auf ein erniedrigtes Niveau abgesenkt werden.According to a further embodiment of the invention, the conveyor has such a course that the workpieces are lowered at the exit of the spray tunnel or at an intermediate zone to a reduced level.
Hierbei kann der Spritztunnel eine Ausgangsöffnung mit einer Oberkante aufweisen, die sich auf einem Niveau unterhalb der zuunterst angeordneten Behandlungseinrichtungen befindet.Here, the injection tunnel may have an exit opening with an upper edge, which is located at a level below the lowest arranged treatment facilities.
Obwohl die Temperatur im Bereich des Ausgangs des Spritztunnels in der Regel niedriger ist, da hier lediglich mit Spülflüssigkeit gearbeitet wird, trägt auch diese Maßnahme zur Energieersparnis bei.Although the temperature in the region of the exit of the spray tunnel is generally lower, since only flushing liquid is used here, this measure also contributes to energy savings.
Zusätzlich kann ggf. im Bereich der Ausgangsöffnung eine Absaugung vorgesehen sein.In addition, if appropriate, an extraction can be provided in the region of the outlet opening.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist im Bereich der Eingangsöffnung eine Kältefalle vorgesehen. Hierbei kann es sich beispielsweise um Kühlschlangen handeln, die von einem Kühlmittel durchflossen sind. Die Eingangsstation kann um eine solche Kältefalle entsprechend verlängert sein, so dass zunächst die Kältefalle durchlaufen wird. Alternativ kann die Kältefalle auch etwa oberhalb und gegebenenfalls zusätzlich unterhalb der Eingangsöffnung angeordnet sein.According to a further embodiment of the invention, a cold trap is provided in the region of the inlet opening. This may be, for example, cooling coils, which are traversed by a coolant. The input station can be extended accordingly by such a cold trap, so that first the cold trap is traversed. Alternatively, the cold trap can also be arranged above and possibly additionally below the inlet opening.
Durch eine solche Kältefalle wird ein Dampfaustritt aus der Eingangsöffnung gleichfalls wirkungsvoll verhindert. Auf eine Absaugung kann in diesem Fall gänzlich verzichtet werden. Dies ist sehr umweltfreundlich insbesondere bei der Verwendung von hochalkalischen Reinigern oder sauren Reinigern.By such a cold trap, a steam outlet from the entrance opening is also effectively prevented. On a suction can be dispensed with in this case entirely. This is very environmentally friendly, especially when using highly alkaline cleaners or acidic cleaners.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It is understood that the features of the invention mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Spritzvozbehandlungsanlage;
- Fig. 2
- eine alternative Ausführung einer erfindungsgemäßen Spritzvorbehandlungsanlage mit zwei Spritzbehandlungsstationen;
- Fig. 3
- eine Teildarstellung einer weiteren Ausführung einer erfindungsgemäßen Spritzvorbehandlungsanlage im Bereich der Eingangsstation und
- Fig. 4
- eine Teildarstellung einer weiteren Ausführung einer erfindungsgemäßen Spritzvorbehandlungsanlage im Bereich der Eingangsstation.
- Fig. 1
- a first embodiment of a Spritzvozbehandlungsanlage according to the invention;
- Fig. 2
- an alternative embodiment of a spray pretreatment plant according to the invention with two spray treatment stations;
- Fig. 3
- a partial view of another embodiment of a spray pretreatment system according to the invention in the region of the input station and
- Fig. 4
- a partial view of another embodiment of a spray pretreatment system according to the invention in the region of the input station.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Spritzvorbehandlungsanlage teilweise dargestellt und mit der Ziffer 10 bezeichnet.In Fig. 1, a first embodiment of a spray pretreatment plant according to the invention is partially shown and designated by the
Die Spritzvorbehandlungsanlage 10 besitzt einen Spritztunnel 12, durch den hindurch Werkstücke 16 mit Hilfe eines Förderers 14 bewegt werden.The
Der Spritztunnel 12 weist eine Eingangsstation 32 auf, die eine Eingangsöffnung 34 mit einer Oberkante 36 besitzt. Die Oberseite der Eingangsstation wird durch eine schräg nach oben verlaufende Schräge 48 gebildet. An die Eingangsstation 32 schließt sich eine Behandlungsstation 18 an, die von weiteren Stationen gefolgt sein kann, die hier jedoch nicht näher dargestellt sind. Der Boden der Eingangsstation wird durch eine Einlaufschräge gebildet, die sich von der Eingangsöffnung 34 aus zu einem Auffangbehälter 38 hin erstreckt. An den Auffangbehälter 38 schließt sich ein senkrecht nach oben verlaufender Abschnitt an, der über eine Einlauffläche 28 in Form einer Schräge in einen Behälter 22 übergeht, der am Boden der Behandlungsstation 18 aufgestellt ist. Oberhalb des Behälters 22 befinden sich Behandlungseinrichtungen 20 zur Spritzvorbehandlung von Werkstücken 16 bei erhöhter Temperatur von beispielsweise 50 bis 70°C. Bei den Behandlungseinrichtungen 20 kann es sich beispielsweise um Spritzregister handeln, aus den die Werkstücke mittels Düsen besprüht werden. Die Spritzregister werden aus dem Behälter 22 über eine Pumpe 24 und eine Leitung 26 mit Reinigungsflüssigkeit versorgt, um die Werkstücke 16 zu besprühen.The
Kondensat, das sich in der Eingangsstation 32 bildet, wird in dem Auffangbehälter 38 aufgefangen und über eine Pumpe 42 und eine Leitung 44 gleichfalls in den Behälter 22 der Behandlungsstation 18 zurückgeführt.Condensate, which forms in the
Die Anordnung ist nun so getroffen, dass sich die Oberkante 36 der Eingangsöffnung 34 der Eingangsstation 32 auf einem Niveau unterhalb des oberen Endes der Einlauffläche 28 und unterhalb der zuunterst angeordneten Behandlungseinrichtungen 20 befindet.The arrangement is now made such that the
Im Betrieb der Behandlungsstation 18 auftretende Dämpfe gelangen zwar so über den Verbindungsbereich des Spritztunnels im Bereich der schrägen Einlauffläche 28 in die Eingangsstation 32, schlagen sich jedoch zum größten Teil an der Schräge 48 und an den kalten Werkstücken 16 nieder, tropfen nach unten und gelangen über die Einlaufschräge 40 wieder zurück in den Auffangbehälter 38.While occurring in the operation of the
Die Werkstücke 16 gelangen durch die Eingangsöffnung 34 in die Eingangsstation 32 und werden in dieser schräg nach oben i transportiert, bis sie das Niveau erreicht haben, auf dem sie durch die Behandlungsstation 18 gefördert werden. Sie werden dabei zusätzlich im Bereich der Eingangsstation 32 durch Tröpfchen und Aerosole gereinigt. Auf diese Weise ergibt sich beispielsweise eine Vorentfettungswirkung. Außerdem werden die Werkstücke und die in der Eingangsstation 32 herrschende Atmosphäre im Verlauf zur Behandlungsstation 18 hin allmählich vorgeheizt.The
Infolge der erheblichen Kondensationswirkung im Bereich der Eingangsstation 32 und der tief herabgezogenen Oberkante 36 der Eingangsöffnung 34 kann auf die im Stand der Technik erforderliche Absaugung im Bereich der Decke 46 des Spritztunnels 12 verzichtet werden. Gegebenenfalls kann zusätzlich im Bereich der Eingangsöffnung 34 eine Absaugung 50 installiert werden, wozu jedoch eine relativ geringe Abluftleistung ausreichend ist. Insgesamt ergibt sich mit dieser Anordnung eine erhebliche Energieerspamis gegenüber bekannten Spritzvorbehandlungsanlagen.As a result of the considerable condensation effect in the region of the
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Spritzvorbehandlungsanlage dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10a bezeichnet. Hierbei werden für entsprechende Teile entsprechende Bezugsziffern verwendet.2, a further embodiment of a spray pretreatment plant according to the invention is shown and designated overall by the numeral 10a. Here, corresponding reference numerals are used for corresponding parts.
Die Spritzvorbehandlungsanlage 10a ist im ersten Teil identisch wie die zuvor an Hand von Fig. 1 erläuterte Anlage aufgebaut. Zusätzlich ist hier jedoch beispielhaft eine zweite Behandlungsstation 18a dargestellt, die sich an die erste Behandlungsstation 18 anschließt. Während mit der ersten Behandlungsstation 18 beispielsweise eine Reinigung der Werkstücke durchgeführt werden kann, kann die zweite Behandlungsstation 18a als Spülstation ausgebildet sein, die mit einer deutlich niedrigeren Temperatur beispielsweise von etwa 30°C arbeitet. Im Übrigen können die beiden Behandlungsstationen 18, 18a identisch aufgebaut sein, soweit dies für den jeweiligen Anwendungszweck sinnvoll ist (z.B. Vorentfetten und Entfetten).The spray pretreatment system 10a is identical in the first part as the system explained above with reference to FIG. In addition, however, here by way of example a second treatment station 18a is shown, which adjoins the
Auch am Auslaufende des Spritztunnels 12a kann eine entsprechende Schräge 48a vorgesehen sein, die sich nach unten hin bis zur Oberkante 36a einer Ausgangsöffnung 34a erstreckt. Wiederum kann am Boden ein Auffangbehälter 38a vorgesehen sein, aus dem die aufgefangene Flüssigkeit in einen Behälter 22a der Behandlungsstation 18a zurückgepumpt wird. Gleichermaßen kann im Bereich der Ausgangsöffnung 34a eine Absaugung 50a vorgesehen sein, sofern dies für den jeweiligen Anwendungsfall erforderlich sein sollte.Also at the outlet end of the spray tunnel 12a, a corresponding slope 48a may be provided, which extends downwardly to the
Es versteht sich, dass eine derartige Spritzvorbehandlungsanlage natürlich deutlich mehr Behandlungsstationen enthalten kann, als hier beispielhaft an Hand der Fig. 1 und 2 dargestellt ist. So können mehrere Behandlungsstationen etwa von mehreren Spülstationen gefolgt sein.It goes without saying that such a spray pretreatment system can, of course, contain significantly more treatment stations than is shown here by way of example with reference to FIGS. 1 and 2. For example, several treatment stations may have been followed by several rinsing stations.
In den Figuren 3 und 4 sind Abwandlungen der erfindungsgemäßen Spritzvorbehandlungsanlage jeweils im Bereich der Eingangsstation dargestellt und insgesamt mit 10b bzw. 10c bezeichnet. Hierbei werden wie zuvor für entsprechende Teile entsprechende Bezugsziffern verwendet.In FIGS. 3 and 4, modifications of the spray pretreatment system according to the invention are respectively shown in the region of the entry station and designated overall by 10b or 10c. Here, as before corresponding reference numerals are used for corresponding parts.
Bei beiden Ausführungen ist im Bereich der Eingangsöffnung 34 der Eingangsstation eine Kältefalle 52 vorgesehen. Die Kältefalle 52 weist eine Mehrzahl von Rohren 54 auf, die von Kühlflüssigkeit durchflossen sind.In both embodiments, a
Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 ist die Eingangsstation 32 durch die Kältefalle 54 nach vom verlängert, so dass zugeführte Werkstücke 16 zunächst die Kältefalle 54 durchlaufen.In the embodiment according to FIG. 3, the
Bei der Ausführung gemäß Fig. 4 ist die Kältefalle 54 oberhalb der Eingangsöffnung 34 angeordnet.In the embodiment according to FIG. 4, the
In beiden Fällen kann auf eine Absaugung im Bereich der Eingangsöffnung verzichtet werden. Insbesondere, wenn hochalkalische oder saure Reiniger in der Behandlungsstation verwendet werden, ist dies besonders umweltfreundlich.In both cases can be dispensed with a suction in the region of the inlet opening. In particular, when highly alkaline or acidic cleaners are used in the treatment station, this is particularly environmentally friendly.
Der erfindungsgemäße Aufbau führt insgesamt zu einer deutlichen Energieersparnis gegenüber herkömmlichen Spritzvorbehandlungsanlagen.Overall, the structure according to the invention leads to a significant energy saving compared to conventional spray pretreatment plants.
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