EP2437895A1 - Umluftspritzkabine - Google Patents

Umluftspritzkabine

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EP2437895A1
EP2437895A1 EP11719560A EP11719560A EP2437895A1 EP 2437895 A1 EP2437895 A1 EP 2437895A1 EP 11719560 A EP11719560 A EP 11719560A EP 11719560 A EP11719560 A EP 11719560A EP 2437895 A1 EP2437895 A1 EP 2437895A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
spray booth
area
booth according
recycled
Prior art date
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Granted
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EP11719560A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2437895B2 (de
EP2437895B1 (de
Inventor
Gerd Wurster
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Duerr Systems AG
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to PL11719560T priority Critical patent/PL2437895T5/pl
Publication of EP2437895A1 publication Critical patent/EP2437895A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2437895B1 publication Critical patent/EP2437895B1/de
Publication of EP2437895B2 publication Critical patent/EP2437895B2/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B16/00—Spray booths
    • B05B16/60—Ventilation arrangements specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B14/00—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material
    • B05B14/40—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths
    • B05B14/41—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths by cleaning the walls of the booth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B14/00—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material
    • B05B14/40—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths
    • B05B14/46—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths by washing the air charged with excess material
    • B05B14/468—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths by washing the air charged with excess material with scrubbing means arranged below the booth floor

Definitions

  • the invention relates to a recirculation spray booth with a work area for coating workpieces, with a suction zone, is sucked from the polluted, in particular solvent-containing exhaust air, and with a fan for air circulation, wherein the exhaust air of the spray booth in recirculation mode in the work area over at least a filter unit is at least partially fed back as recycled air.
  • Such spray booths are known as Um Kunststoffkabinen.
  • coating is understood in the context of this application preferably a spray painting. While it is possible to remove dust and foreign particles highly efficiently in the recycling of exhaust air via high-quality separation systems or filter devices, the solvent concentration (measured in g / m 3 ) increases over time. However, the concentration of solvents should not rise above 5 g / m 3 due to the explosion safety.
  • the increase of the solvent concentration by the recirculation mode plays no special role, as long as the allowable limits are not exceeded.
  • the maximum permissible solvent concentration of 5 g / m 3 for exhaust air is too high, especially if it concerns large spray booths, such as those used in the automotive industry.
  • the concentration reduction of the solvent concentration takes place only very slowly. Thus, it usually takes about 30 to 60 minutes to lower the solvent concentration from, for example, a maximum permissible value of 5.0 g / m 3 to an acceptable value of, for example, 0.01 g / m 3 .
  • the present invention seeks to provide a recirculation spray booth, which allows for a break in the spray operation, a rapid reduction of the solvent concentration to a permissible value for inspecting the spray booth.
  • This object is achieved in a circulating air spray booth according to the type mentioned above in that the spray booth can be switched over into a rapid venting operation in which the supply of recycled air is interrupted or is reduced and in the work area at least partially non-recycled, preferably filtered, supply air can be supplied.
  • the spray booth is switchable to a quick-release operation and in the working area at least partially non-recycled, preferably filtered supply air is supplied, there is a quick replacement of existing in the work area solvent-containing air and thus a faster concentration reduction of the solvent concentration to allowable Values.
  • a safe solvent concentration is reached after a short time after switching to the quick exhaust mode, so that a worker can enter the spray booth without additional protective measures such as breathing masks.
  • a part of the exhaust air of the spray booth via a filter unit as recycled supply air is fed back and discharged part of the exhaust air through the roof or an exhaust air purification system to the environment in recirculation mode.
  • the exhaust air discharged to the environment is treated in advance, preferably washed, filtered and / or thermally treated or air-conditioned.
  • the spray booth is gradually reversible between a recirculation mode and a quick exhaust mode or vice versa.
  • the associated fan can be gradually brought into the other position.
  • air valve is understood to mean any kind of valve for controlling air. In the simplest case, this is a variable flap with servomotor.
  • the controllable fan usually has a frequency converter for low-loss control.
  • the spray booth comprises a conveyor for conveying workpieces through the spray booth via an entrance through the work area and an exit, wherein at least one separated area is provided at the entrance and preferably at the exit of the spray booth from the work area has separate connections for supply and exhaust air, each separated area can be acted upon with respect to the environment with an overpressure.
  • At least one fan for the work area and at least one fan for each separated area is provided, wherein the working area in the quick exhaust operation is not recycled, filtered air can be supplied.
  • the working area in the quick exhaust operation is not recycled, filtered air can be supplied.
  • the air supplied to the working area in the rapid ventilation mode can be diverted from at least one separated area.
  • filtered air is supplied.
  • the blower for the working area is preferably operated at reduced power in quick exhaust operation.
  • air is not recycled, but discharged as exhaust air.
  • At least one wet scrubber or a suction is provided, is sucked through the bottom, for example, exhaust air.
  • the spray booth is in principle constructed in a known manner according to the prior art, wherein the spray booth can also have several wasserbeflu- tete trickle walls, which eventually open into a common receptacle, can be sucked through the bottom exhaust air, which is, for example, a Venturi scrubber or the like can act.
  • such wet scrubbers or suction are present at each portion of the spray booth.
  • the fan is operated for the work area in the quick exhaust operation with such reduced power that an overpressure in the area of the filter cover (plenum) is maintained.
  • the fan speed of the work area is gradually reduced and gradually fed from a separate area unrecycled, filtered air.
  • the fan power of the working area is preferably gradually increased and fed from a separate area, non-recycled, filtered air gradually redirected back into the separated area.
  • the work area is constantly supplied via a filter unit with supply air, so both during the recirculation mode as well as during the Sehn hurry tlüf operation operation.
  • the filter cover (the plenum) is constantly under a certain pressure, so that no dust detachments and the like occur.
  • FIG. 1 shows a greatly simplified illustration of a first embodiment of a circulating air spray booth according to the invention
  • FIG. 2 shows a modified embodiment of the circulating air spray booth according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a partial area of a further embodiment of a spray booth according to the invention
  • Fig. 4 shows a recirculation spray booth according to the invention, which is used in particular in extensive, particularly high-quality finishes, such as in the automotive industry.
  • blower outputs are given, which are given here by way of example in m 3 / h. In parentheses, some other values are given below. The values without brackets are for the air flow in the recirculation mode, while the values in brackets for the air flow are in the quick exhaust mode.
  • a recirculation spray booth is shown in simplified form and designated overall by the numeral 10.
  • the recirculation spray booth 10 has a closed housing 12, in which a work area 14 for spray painting of workpieces 16 is located. Below a bottom 13, a wet scrubber 18 is provided, is exhausted via the bottom side exhaust air.
  • air is supplied via a blower 22 with 90,000 m 3 / h of air via one or more filters 24 and fed via a filter cover 20 (also known as plenum) from above into the working area 14.
  • a filter cover 20 also known as plenum
  • FIG. 1 a slightly modified embodiment of the spray booth according to FIG. 1 is shown and designated overall by numeral 10a.
  • the working area 14 is supplied with circulating air via a blower 22 in recirculation mode via a filter 24 and a valve 32.
  • the blower 22 in this case has a capacity of 100,000 m 3 / h in recirculation mode.
  • the thermal afterburning may preferably also be a regenerative thermal afterburning RNV. In recirculation mode, therefore, 100,000 m 3 / h are extracted from the working area 14 via the wet scrubber 18, while only 90,000 m 3 / h are recycled as recycled, filtered air via the plenum 20. The remaining 10,000 m 3 / h are additionally sucked into the working area 14 via a filter 36 or via the plenum 20, as shown by the arrow 15.
  • the fan 22 is reduced in its power to 10,000 m 3 / h and the air valve 32 is closed. Thus, no recycled exhaust air is more supplied to the work area 14. Thus, only exhaust air is discharged via the thermal afterburning 34 to the outside and introduced as fresh air through the filter 36 further 10,000 m 3 / h.
  • blower 22 is not completely shut down, but continues to run at 10% of its power. This has the consequence that when switching between recirculation mode and quick exhaust operation, a start-up of the blower 22 is not necessary. In this way, strong shaking, beats, etc. that occur when starting up blowers are avoided. In this way, foreign particles, dust, dirt, etc., which could otherwise occur in the work area 14 when starting reinforced, largely avoided.
  • FIG. 3 another embodiment of a Umluftspritzkabine invention is shown and designated in total with numeral 10b.
  • This is a larger spray booth, such as those used in automotive paint finishes in the automotive industry. mobile industry is used.
  • the spray booth 10b has an elongate working area 14, which is shown here only in part, to which an entrance area 38 (separated area at the entrance) is connected upstream.
  • a conveyor 50 runs through the spray booth 10b, by means of which workpieces 16 are moved continuously or intermittently over the entrance area 38 through the working area 14.
  • the work area 14 has its own air duct, which is not shown here in Fig. 3.
  • a blower 40 is provided, by means of which fresh air is sucked from the outside and is supplied via a filter 42 and a valve 44 via the plenum 20 from above into the input area 38.
  • This is, for example, 50,000 m 3 / h.
  • a part, namely 20,000 m 3 / h, passes through a suction area 52 of the input area 38 and is finally delivered via a line 48 to the environment.
  • 25,000 m 3 / h are diverted into the work area 14.
  • the remaining 5,000 m 3 / h are released as "overpressure" to the environment.
  • the spray booth 10b is completely under pressure, so that at the entrance area 38 no dust, foreign particles, etc. can penetrate.
  • the air duct in the working area 14 to which a fan with a high volume of circulating air belongs, by means of which recirculated air recirculated air is supplied again. If the spray booth 10b is now to be switched over from the recirculation mode to the fast vent mode, then the blower 40 continues to run unchanged with the same output of 50,000 m3 / h. Via the air valve 44, a reduced volume of air of 25,000 m 3 / h is passed into the inlet area 38, of which 20,000 m 3 / h in the suction area 52 and from there into the environment via the line 48.
  • the spray booth 10c in this case has an elongate housing 12, with a working area 14, an entrance area 38 and an exit area 66. Again, workpieces 16 are passed by means of a conveyor 50 through the entrance area 38, the work area 14 and exit area 66 of the spray booth 10c. Both the working area 14, as well as the entrance area 38 and the exit area 36 are provided with wet scrubbers or suction devices 18, 52 and 54, respectively. About the plenum 20 is fed from above filtered supply air.
  • the recirculation mode Via a fan 22 to 300,000 m 3 / h 250,000 m 3 / h are supplied via a valve 32 as recycled, filtered air across the plenum 20 from above in the work area fourteenth
  • a wet scrubber 18 By means of a wet scrubber 18, a total of 300,000 m 3 / h are sucked off by means of the blower 22, the remaining 50,000 m 3 / h are discharged via a valve 30 to the outside or fed to a thermal afterburning.
  • a fan 40 is provided, are sucked by means of which in the recirculation mode 80,000 m 3 / h and fed via a valve 44 via the plenum 20 from above into the input area 38.
  • 50,000 m 3 / h pass through the suction 52 and another fan 28 as exhaust air to the outside. Another 25,000 m 3 / h are diverted into the working area 14. The remaining 5,000 m 3 / h escape as overpressure at the entrance to the outside.
  • a further blower 56 is provided in the exit area 66. These 80,000 m 3 / h are passed via a valve 60 from above via the plenum 20 in the output area 66. Of this reach 50,000 m 3 / h via the suction 54 and a valve 64 back to the blower 56. Another 30,000 m 3 / h are sucked as fresh air via a valve 62 from the outside via the blower 56.
  • the valve 32 is closed, so that no recycled air reaches the working area 14 more.
  • the valve position of the valve 44 is changed in such a way that only 55,000 m 3 / h pass into the input area 38 via this valve 44.
  • the remaining portion of 25,000 m 3 / h is supplied via a valve 46 in the working area 14 via the plenum 20.
  • the air flow of 55,000 m 3 / h in the entrance area 38 passes with 50,000 m 3 / h via the exhaust 52 and the blower 28 as exhaust air to the outside, while 5,000 m 3 / h escape at the entrance as overpressure.
  • air supplied from the valve 44 is no longer deflected into the working area 14.
  • the remaining portion of 55,000 m 3 / h is passed through the exit area 66, with no redirection in the work area 14 takes place.
  • 50,000 m 3 / h pass through the suction 54 and the valve 64 back to the blower 56, while the remaining 5,000 m 3 / h escape as pressure at the exit.

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  • Details Or Accessories Of Spraying Plant Or Apparatus (AREA)

Abstract

Es wird eine Umluftspritzkabine mit einem Arbeitsbereich (14) zur Beschichtung von Werkstücken (16) angegeben, mit einer Absaugzone, aus der lösemittelhaltige Abluft abgesaugt wird, und mit einem Gebläse (22) zur Luftumwälzung, wobei die Abluft der Spritzkabine (10a) im Umluftbetrieb über mindestens eine Filtereinheit (24) zumindest zum Teil als rezyklierte Luft wieder zuführbar ist, wobei die Spritzkabine (10a) in einen Schnellentlüftungsbetrieb umschaltbar ist, in der die Zuführung von rezyklierter Luft unterbrochen oder reduziert ist und im Arbeitsbereich (14) zumindest zum Teil nicht rezyklierte, vorzugsweise gefilterte, Zuluft zuführbar ist (Fig. 2).

Description

Umluftspritzkabine
[OOOl] Die Erfindung betrifft eine Umluftspritzkabine mit einem Arbeitsbereich zur Beschichtung von Werkstücken, mit einer Absaugzone, aus der schad- stoffhaltige, insbesondere lösungsmittelhaltige Abluft abgesaugt wird, und mit einem Gebläse zur Luftumwälzung, wobei die Abluft der Spritzkabine im Umluftbetrieb im Arbeitsbereich über mindestens eine Filtereinheit zumindest zum Teil als rezyklierte Luft wieder zuführbar ist.
[0002] Derartige Spritzkabinen sind als Umluftkabinen bekannt. Unter der Bezeichnung "Beschichtung" wird im Rahmen dieser Anmeldung vorzugsweise ein Spritzlackieren verstanden. [0003] Während sich bei der Rezyklierung der Abluft zwar über hochwertige Abscheidesysteme oder Filtereinrichtungen Staub und Fremdpartikel hochwirksam entfernen lassen, nimmt die Lösemittelkonzentration (gemessen in g/m3) im Laufe der Zeit zu. Die Konzentration der Lösemittel sollte wegen der Explosionssicherheit jedoch nicht über 5 g/m3 ansteigen.
[0004] Soweit die Spritzkabine automatisch betrieben wird, spielt der Anstieg der Lösemittelkonzentration durch den Umluftbetrieb keine besondere Rolle, solange nicht die zulässigen Grenzwerte überschritten werden. Muss die Spritzkabine allerdings von einem Werker betreten werden, so ist die für Abluft zulässige Lösemittelkonzentration von maximal 5 g/m3 zu hoch, insbesondere wenn es sich um große Spritzkabinen handelt, wie sie beispielsweise in der Automobilindustrie eingesetzt werden. Ist der Spritzbetrieb unterbrochen, so erfolgt der Konzentrationsabbau der Lösemittelkonzentration allerdings nur sehr langsam. So dauert es in der Regel etwa 30 bis 60 Minuten, um die Lösemittelkonzentration ausgehend von beispielsweise einem zulässigen Maximalwert von 5,0 g/m3 auf einen annehmbaren Wert von zum Beispiel 0,01 g/m3 abzusenken.
[0005] Aus diesem Grunde haben sich Spritzkabinen, die im Umluftbetrieb arbeiten, bislang nur in Sonderfällen durchsetzen können. Insbesondere wenn es um große Spritzkabinen geht, wie sie beispielsweise in der Automobilindustrie gebräuchlich sind, gibt es praktisch keine Umluftspritzkabinen.
[0006] Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Umluftspritzkabine zu schaffen, die bei einer Unterbrechung des Spritzbetriebes eine schnelle Reduzierung der Lösemittelkonzentration auf einen zulässigen Wert zur Begehung der Spritzkabine ermöglicht.
[0007] Diese Aufgabe wird bei einer Umluftspritzkabine gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Spritzkabine in einen Schnellentlüftungs- betrieb umschaltbar ist, in der die Zuführung von rezyklierter Luft unterbrochen oder reduziert ist und im Arbeitsbereich zumindest zum Teil nicht rezyklierte, vorzugsweise gefilterte, Zuluft zuführbar ist.
[0008] Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
[0009] Da die Spritzkabine nämlich in einen Schnellentlüftungsbetrieb umschaltbar ist und in der dem Arbeitsbereich zumindest zum Teil nicht rezyklierte, vorzugsweise gefilterte, Zuluft zugeführt wird, ergibt sich ein schneller Austausch der im Arbeitsbereich vorhandenen lösemittelhaltigen Luft und damit ein schneller Konzentrationsabbau der Lösemittelkonzentration auf zulässige Werte. So wird schon nach kurzer Zeit nach Umschaltung in den Schnellentlüftungsbetrieb eine unbedenkliche Lösemittelkonzentration erreicht, so dass ein Werker ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen wie etwa Atemmasken die Spritzkabine betreten kann.
[0010] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird im Umluftbetrieb ein Teil der Abluft der Spritzkabine über eine Filtereinheit als rezyklierte Zuluft wieder zugeführt und ein Teil der Abluft über Dach oder eine Abluftreinigungsanlage an die Umgebung abgegeben.
[0011] Auf diese Weise ergibt sich eine ständige Lösungsmittelabgabe der rezyklierten Zuluft und eine ständige Zuführung eines gewissen Anteils von nicht rezyklierter Zuluft.
[0012] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die an die Umgebung abgegebene Abluft zuvor behandelt, vorzugsweise gewaschen, gefiltert und/oder thermisch nachbehandelt bzw. klimatisiert.
[0013] Auf diese Weise werden die vorgeschriebenen Grenzwerte eingehalten bzw. kann mittels der thermischen Nachbehandlung (thermische Nachverbrennung) eine noch weitere Reduzierung der Schadstoffkonzentration erreicht werden. [0014] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Spritzkabine allmählich zwischen einem Umluftbetrieb und einem Schnellentlüftungsbetrieb bzw. umgekehrt umschaltbar.
[0015] Auf diese Weise können die zugehörigen Gebläse allmählich in die jeweils andere Position gebracht werden.
[0016] Hierzu ist vorzugsweise zumindest ein regelbares Gebläse und/oder ein kontinuierlich veränderbares Luftventil vorgesehen. In diesem Zusammenhang wird unter "Luftventil" ein irgendwie geartetes Ventil zur Regelung von Luft verstanden. Im einfachsten Fall handelt es sich hierbei um eine veränderbare Klappe mit Stellmotor.
[0017] Das regelbare Gebläse weist in der Regel einen Frequenzumformer zur verlustarmen Regelung auf.
[0018] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Spritzkabine einen Förderer zum Fördern von Werkstücken durch die Spritzkabine über einen Eingang durch den Arbeitsbereich und einen Ausgang, wobei mindestens ein abgetrennter Bereich am Eingang und vorzugsweise am Ausgang der Spritzkabine vorgesehen ist, der vom Arbeitsbereich getrennte Anschlüsse für Zu- und Abluft aufweist, wobei jeder abgetrennte Bereich gegenüber der Umgebung mit einem Überdruck beaufschlagbar ist.
[0019] Auf diese Weise wird ein Eintritt von staubiger Luft in die Spritzkabine auf jeden Fall verhindert.
[0020] Hierbei ist vorzugsweise mindestens ein Gebläse für den Arbeitsbereich und mindestens ein Gebläse für jeden abgetrennten Bereich vorgesehen, wobei dem Arbeitsbereich im Schnellentlüftungsbetrieb nicht rezyklierte, gefilterte Luft zuführbar ist. [0021] Auf diese Weise wird bei einer Umschaltung in den Schnellentlüf- tungsbetrieb zusätzlich der Arbeitsbereich durch Zufuhr von nicht rezyklierter, gefilterter Luft von Lösemittemitteln befreit. Insbesondere bei lang ausgestalteten Spritzkabinen ist dies wichtig, um eine ausreichend schnelle Entlüftung zu gewährleisten.
[0022] Hierbei kann die im Schnellentlüftungsbetrieb dem Arbeitsbereich zugeführte Luft aus zumindest einem abgetrennten Bereich abgezweigt werden.
[0023] Läuft im Schnellentlüftungsbetrieb die Luftzufuhr für mindestens einen abgetrennten Bereich weiter, so kann auf diese Weise mit einfachen Mitteln eine schnelle Entlüftung des Arbeitsbereiches gewährleistet werden.
[0024] Vorzugsweise wird hierbei zumindest im abgetrennten Bereich am Eingang ausschließlich nicht rezyklierte, gefilterte Luft zugeführt.
[0025] Es ist jedoch auch denkbar, dass im abgetrennten Bereich, insbesondere am Ausgang, teilweise rezyklierte, gefilterte Luft und teilweise nicht rezyklierte Luft zugeführt wird.
[0026] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird im Schnellentlüftungsbetrieb das Gebläse für den Arbeitsbereich vorzugsweise mit reduzierter Leistung betrieben.
[0027] Dabei wird im Schnellentlüftungsbetrieb aus dem Arbeitsbereich abgesaugte Luft vorzugsweise nicht rezykliert, sondern als Abluft abgeführt.
[0028] Durch diese Maßnahmen werden Anfahrprobleme, wie Schwingungen und Schläge, beim Anfahren von großen Gebläsen und eine damit verbundene Verschmutzungsgefahr vermieden. [0029] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Nasswäscher bzw. eine Absaugung vorgesehen, über den z.B. bodenseitig Abluft abgesaugt wird. Die Spritzkabine ist hierbei grundsätzlich in bekannter Weise nach dem Stand der Technik aufgebaut, wobei die Spritzkabine auch mehrere wasserbeflu- tete Rieselwände aufweisen kann, die schließlich in einem gemeinsamen Aufnahmebehälter münden, über den bodenseitig Abluft abgesaugt werden kann, wobei es sich beispielsweise um einen Venturiwäscher oder dergleichen handeln kann. Vorzugsweise sind derartige Nasswäscher bzw. Absaugungen an jedem Teilbereich der Spritzkabine vorhanden.
[0030] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Gebläse für den Arbeitsbereich im Schnellentlüftungsbetrieb mit derart reduzierter Leistung betrieben, dass ein Überdruck im Bereich der Filterdecke (Plenum) aufrechterhalten wird.
[0031] Auf diese Weise werden Staubablösungen und Ablösungen von Fremdstoffen aus den Filtern weitgehend vermieden.
[0032] Vorzugsweise wird bei der Umschaltung zwischen Umluftbetrieb und Schnellentlüftungsbetrieb die Gebläseleistung des Arbeitsbereiches allmählich reduziert und aus einem abgetrennten Bereich allmählich nicht rezyklierte, gefilterte Luft zugeführt.
[0033] Auf diese Weise können insbesondere Anfahrprobleme, die bei großen Gebläsen bestehen und die in der Regel zu Rütteln, Vibrationen und anderen Störungen führen, weitgehend vermieden werden.
[0034] Umgekehrt wird bei der Umschaltung zwischen Schnellentlüftungsbetrieb und Umluftbetrieb die Gebläseleistung des Arbeitsbereiches vorzugsweise allmählich erhöht und aus einem abgetrennten Bereich zugeführte, nicht rezyklierte, gefilterte Luft allmählich wieder in den abgetrennten Bereich umgelenkt. [0035] Insgesamt werden durch diese Maßnahmen Anfahrprobleme bei großen Gebläsen weitgehend vermieden, so dass es möglich ist, für den Schnell- entlüftungsbetrieb die Gebläseleistung im Arbeitsbereich deutlich zu reduzieren, während die Gebläseleistung in den abgetrennten Bereichen weiter aufrechterhalten werden kann.
[0036] Vorzugsweise wird der Arbeitsbereich ständig über eine Filtereinheit mit Zuluft versorgt, also sowohl während des Umluftbetriebs als auch während des Sehn eilen tlüf tungsbetriebs .
[0037] Auf diese Weise steht die Filterdecke (das Plenum) ständig unter einem gewissen Überdruck, so dass keine Staubablösungen und dergleichen auftreten.
[0038] 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 vorliegenden Erfindung zu verlassen.
[0039] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine stark vereinfachte Darstellung einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäßen Umluftspritzkabine;
Fig. 2 eine abgewandelte Ausführung der Umluftspritzkabine gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen Teilbereich einer weiteren Ausführung einer erfindungsgemäßen Spritzkabine; und Fig. 4 eine erfindungsgemäße Umluftspritzkabine, die insbesondere bei umfangreichen, besonders hochwertigen Lackierungen verwendet wird, wie etwa im Automobilbau.
[0040] In sämtlichen Figuren 1 bis 4 sind Gebläseleistungen angegeben, die hier beispielhaft in m3/h angegeben sind. In Klammern sind darunter teilweise andere Werte angegeben. Die Werte ohne Klammern stehen jeweils für den Luftstrom im Umluftbetrieb, während die Werte in Klammern für den Luftstrom im Schnellentlüftungsbetrieb stehen.
[0041] In Fig. 1 ist eine Umluftspritzkabine vereinfacht dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet. Die Umluftspritzkabine 10 weist ein geschlossenes Gehäuse 12 auf, in dem sich ein Arbeitsbereich 14 zum Spritzlackieren von Werkstücken 16 befindet. Unterhalb eines Bodens 13 ist ein Nasswäscher 18 vorgesehen, über den bodenseitig Abluft abgesaugt wird. Im Umluftbetrieb wird über ein Gebläse 22 mit 90.000 m3/h Luft über einen oder mehrere Filter 24 zugeführt und über eine Filterdecke 20 (auch als Plenum bekannt) von oben in den Arbeitsbereich 14 zugeführt. Über ein weiteres Gebläse 28 wird ein Teil der über den Nasswäscher 18 abgesaugten Abluft abgesaugt und nach außen an die Umgebung abgegeben, z.B. über Dach. Hierbei handelt es sich um 10.000 m3/h. Diese 10.000 m3/h werden im Arbeitsbereich 14 zusätzlich vom Aufstellungsraum bzw. außerhalb der Spritzkabine als Frischluft angesaugt, wie durch den Pfeil 15 angedeutet ist. Folglich werden im Umluftbetrieb 90 % der abgesaugten Abluft rezykliert und als rezyklierte, gefilterte Luft wieder zugeführt, während 10 % als Frischluft angesaugt werden und auch 10 % als Abluft abgegeben werden. Soll nun eine Umschaltung in einen Schnellentlüftungsbetrieb erfolgen, um die Lösemittelkonzentration in der Spritzkabine schnell auf unproblematische Werte abzusenken, so wird das Gebläse 22 abgestellt und ein Luftventil 26, über das dieses mit dem Nasswäscher 18 gekoppelt ist, geschlossen. Es wird also im Schnellentlüftungsbetrieb keinerlei Umluft mehr zirkuliert, während das Abluftgebläse 28 weiter betrieben wird, so dass der Arbeitsbereich 14 schnell mit 10.000 m3/h Frischluft geflutet wird. [0042] In Fig. 2 ist eine leicht abgewandelte Ausführung der Spritzkabine gemäß Fig. 1 dargestellt und insgesamt mit Ziffer 10a bezeichnet. Auch hierbei wird über ein Gebläse 22 der Arbeitsbereich 14 im Umluftbetrieb über einen Filter 24 und ein Ventil 32 mit Umluft versorgt. Das Gebläse 22 hat in diesem Fall eine Leistung von 100.000 m3/h im Umluftbetrieb. Während 90.000 m3/h in den Arbeitsbereich 14 als rezyklierte, gefilterte Luft geleitet werden, werden 10.000 m3/h über ein Ventil 32 zu einer thermischen Nachverbrennung 34 geführt, dort thermisch nachverbrannt und schließlich ins Freie abgegeben. Bei der thermischen Nachverbrennung kann es sich vorzugsweise auch um eine regenerative thermische Nachverbrennung RNV handeln. Im Umluftbetrieb werden also über den Nasswäscher 18 vom Arbeitsbereich 14 100.000 m3/h abgesaugt, während nur 90.000 m3/h als rezyklierte, gefilterte Luft über das Plenum 20 wieder zugeführt werden. Die restlichen 10.000 m3/h werden über einen Filter 36 bzw. über das Plenum 20 zusätzlich in den Arbeitsbereich 14 angesaugt, wie durch den Pfeil 15 dargestellt ist. Soll die Spritzkabine 10a nun schnellentlüftet werden, so wird das Gebläse 22 in seiner Leistung auf 10.000 m3/h reduziert und das Luftventil 32 geschlossen. Es wird somit keine rezyklierte Abluft mehr in den Arbeitsbereich 14 zugeführt. Es wird also nur noch Abluft über die thermische Nachverbrennung 34 nach außen abgegeben und als Frischluft über den Filter 36 weiterhin 10.000 m3/h eingebracht.
[0043] Auf diese Weise wird eine Schnellentlüftung gewährleistet. Gleichzeitig wird das Gebläse 22 nicht vollständig heruntergefahren, sondern läuft mit 10 % seiner Leistung weiter. Dies hat zur Folge, dass bei der Umschaltung zwischen Umluftbetrieb und Schnellentlüftungsbetrieb ein Anfahren des Gebläses 22 nicht notwendig ist. Auf diese Weise werden starke Rütteleffekte, Schläge usw., die beim Anfahren von Gebläsen auftreten, vermieden. Auf diese Weise werden Fremdpartikel, Staub, Schmutz usw., die sonst im Arbeitsbereich 14 beim Anfahren verstärkt auftreten könnten, weitgehend vermieden.
[0044] In Fig. 3 ist eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Umluftspritzkabine dargestellt und insgesamt mit Ziffer 10b bezeichnet. Es handelt sich hierbei um eine größere Spritzkabine, wie sie etwa bei Kfz-Lackierungen in der Auto- mobilindustrie verwendet wird. Die Spritzkabine 10b weist einen länglichen Arbeitsbereich 14 auf, der hier nur zum Teil dargestellt ist, dem ein Eingangsbereich 38 (abgetrennter Bereich am Eingang) vorgeschaltet ist. Durch die Spritzkabine 10b verläuft ein Förderer 50, mittels dessen Werkstücke 16 kontinuierlich oder taktweise über den Eingangsbereich 38 hindurch durch den Arbeitsbereich 14 bewegt werden.
[0045] Der Arbeitsbereich 14 verfügt über eine eigene Luftführung, die hier in Fig. 3 nicht dargestellt ist. Für den Eingangsbereich 38 ist ein Gebläse 40 vorgesehen, mittels dessen Frischluft von außen angesaugt wird und über einen Filter 42 und ein Ventil 44 über das Plenum 20 von oben in den Eingangsbereich 38 zugeführt wird. Es handelt sich hierbei beispielsweise um 50.000 m3/h. Ein Teil, nämlich 20.000 m3/h, gelangt über einen Absaugbereich 52 des Eingangsbereiches 38 und wird über eine Leitung 48 schließlich an die Umgebung abgegeben. 25.000 m3/h werden in den Arbeitsbereich 14 umgelenkt. Die verbleibenden 5.000 m3/h werden als "Überdruck" an die Umgebung abgegeben. Somit steht die Spritzkabine 10b vollständig unter Überdruck, so dass am Eingangsbereich 38 kein Staub, Fremdpartikel usw. eindringen können. Nicht dargestellt ist die Luftführung im Arbeitsbereich 14, zu der ein Gebläse mit hohem Umluftvolumen gehört, mittels dessen im Umluftbetrieb rezyklierte Luft wieder zugeführt wird. Soll nun die Spritzkabine 10b vom Umluftbetrieb in den Schnellentlüftungsbetrieb umgeschaltet werden, so läuft das Gebläse 40 unverändert mit der gleichen Leistung von 50.000 m3/h weiter. Über das Luftventil 44 wird ein reduziertes Luftvolumen von 25.000 m3/h in den Eingangsbereich 38 geleitet, wovon 20.000 m3/h in den Absaugbereich 52 und von dort aus in die Umgebung über die Leitung 48 gelangen. Weitere 5.000 m3/h entweichen als "Überdruck" nach außen. Von dem vom Gebläse 40 zugeführten Luftstrom von 50.000 m3/h wird der zweite Teil von 25.000 m3/h über ein weiteres Luftventil 46 in den Arbeitsbereich 14 zugeführt. Mit Hilfe dieses Luftstroms wird eine wirksame Belüftung des Arbeitsbereiches 14 gewährleistet, so dass auch bei sehr langen Arbeitsbereichen 14 eine wirksame Belüftung erfolgt. Im Schnellentlüftungsbetrieb erfolgt keine weitere Umleitung von Luft aus dem Eingangsbereich 38 zum Arbeitsbereich 14. [0046] In Fig. 4 ist ausgehend von der zuvor anhand von Fig. 3 dargestellten Ausführung nunmehr eine vollständige Ausführung einer Spritzkabine 10c für Kfz-Lackierungen im Automobilbereich dargestellt. Die Spritzkabine 10c weist hierbei ein langgestrecktes Gehäuse 12 auf, mit einem Arbeitsbereich 14, einem Eingangsbereich 38 und einem Ausgangsbereich 66. Wiederum werden Werkstücke 16 mittels eines Förderers 50 durch den Eingangsbereich 38, den Arbeitsbereich 14 und den Ausgangsbereich 66 der Spritzkabine 10c hindurchgeführt. Sowohl der Arbeitsbereich 14, als auch der Eingangsbereich 38 und der Ausgangsbereich 36 sind mit Nasswäschern bzw. Absaugungen 18 bzw. 52 bzw. 54 versehen. Über das Plenum 20 wird von oben gefilterte Zuluft zugeführt.
[0047] Zunächst sei der Umluftbetrieb erläutert. Über ein Gebläse 22 mit 300.000 m3/h werden 250.000 m3/h über ein Ventil 32 als rezyklierte, gefilterte Luft über das Plenum 20 von oben in den Arbeitsbereich 14 zugeführt. Über einen Nasswäscher 18 werden insgesamt 300.000 m3/h mittels des Gebläses 22 abgesaugt, die verbleibenden 50.000 m3/h werden über ein Ventil 30 nach außen abgegeben bzw. einer thermischen Nachverbrennung zugeführt. Am Eingangsbereich 38 ist ein Gebläse 40 vorgesehen, mittels dessen im Umluftbetrieb 80.000 m3/h angesaugt werden und über ein Ventil 44 über das Plenum 20 von oben in den Eingangsbereich 38 zugeführt werden. 50.000 m3/h gelangen über die Absaugung 52 und ein weiteres Gebläse 28 als Abluft nach außen. Weitere 25.000 m3/h werden in den Arbeitsbereich 14 umgelenkt. Die verbleibenden 5.000 m3/h entweichen als Überdruck am Eingang nach außen. Im Ausgangsbereich 66 ist ein weiteres Gebläse 56 mit 80.000 m3/h vorgesehen. Diese 80.000 m3/h werden über ein Ventil 60 von oben über das Plenum 20 in den Ausgangsbereich 66 geleitet. Hiervon gelangen 50.000 m3/h über die Absaugung 54 und ein Ventil 64 zurück zum Gebläse 56. Weitere 30.000 m3/h werden als Frischluft über ein Ventil 62 von außen über das Gebläse 56 angesaugt. Vom über das Ventil 60 zugeführten Luftstrom von 80.000 m3/h wird ein weiterer Anteil von 25.000 m3/h in den Arbeitsbereich 14 umgelenkt. Der verbleibende Anteil von 5.000 m3/h entweicht aus dem Ausgangsbereich 66 nach außen, so dass auch hier kein Eindringen von Staub und dergleichen möglich ist. [0048] Wird die Spritzkabine 10c nunmehr auf Schnellentlüftungsbetrieb umgeschaltet, so laufen die beiden Gebläse 40, 56 mit gleicher Leistung von 80.000 m3/h weiter. Dagegen wird das Gebläse 22 auf eine Leistung von 50.000 m3/h reduziert. Diese 50.000 m3/h werden weiterhin über das Ventil 30 nach außen abgegeben bzw. zur thermischen Nachverbrennung geführt. Das Ventil 32 wird geschlossen, so dass keine rezyklierte Luft mehr in den Arbeitsbereich 14 gelangt. Am Eingangsbereich 38 wird die Ventilstellung des Ventils 44 derart geändert, so dass über dieses Ventil 44 nur noch 55.000 m3/h in den Eingangsbereich 38 gelangen. Der verbleibende Anteil von 25.000 m3/h wird über ein Ventil 46 in den Arbeitsbereich 14 über das Plenum 20 zugeführt. Der Luftstrom von 55.000 m3/h im Eingangsbereich 38 gelangt mit 50.000 m3/h über die Absaugung 52 und das Gebläse 28 als Abluft nach außen, während 5.000 m3/h am Eingang als Überdruck entweichen. In dem Arbeitsbereich 14 wird aus dem Ventil 44 zugeführte Luft nicht mehr in den Arbeitsbereich 14 umgelenkt. Am Ausgangsbereich 66 wird über ein Ventil 58 ein Teil des Luftstroms von 80.000 m3/h, nämlich 25.000 m3/h, über das Plenum 20 von oben in den Arbeitsbereich 14 umgelenkt. Der verbleibende Anteil von 55.000 m3/h wird durch den Ausgangsbereich 66 geführt, wobei keine Umleitung mehr in den Arbeitsbereich 14 erfolgt. 50.000 m3/h gelangen über die Absaugung 54 und das Ventil 64 zurück zum Gebläse 56, während die verbleibenden 5.000 m3/h als Überdruck am Ausgang entweichen.
[0049] Am Ausgangsbereich 66 wird somit im Schnellentlüftungsbetrieb immer noch ein Teil als rezyklierte Luft wieder zurückgeführt. Es wäre jedoch ohne Weiteres denkbar, auch die Luftführung am Ausgangsbereich 66 identisch wie am Eingangsbereich 38 vorzusehen, so dass keinerlei rezyklierte Luft zugeführt wird.
[0050] Aufgrund der dargestellten Maßnahmen ergibt sich eine sehr schnelle Entlüftung der Spritzkabine 10c bei Umschaltung in den Schnellentlüftungsbetrieb. Gleichzeitig wird vermieden, dass das Gebläse 56 wieder von Null auf angefahren werden muss, so dass dadurch entstehende Anfahrvibrationen usw. vermieden werden.

Claims

Patentansprüche
1. Umluftspritzkabine mit einem Arbeitsbereich (14) zur Beschichtung von Werkstücken (16), mit einer Absaugzone, aus der schadstoffhaltige, insbesondere lösungsmittelhaltige Abluft abgesaugt wird, und mit einem Gebläse (22) zur Luftumwälzung, wobei die Abluft der Spritzkabine (10, 10a, b, c) im Umluftbetrieb über mindestens eine Filtereinheit (20, 24) zumindest zum Teil als rezyklierte Luft wieder zuführbar ist, wobei die Spritzkabine (10, 10a, b, c) in einen Schnellentlüftungsbetrieb umschaltbar ist, in der die Zuführung von re- zyklierter Luft unterbrochen oder reduziert ist und dem Arbeitsbereich (14) zumindest zum Teil nicht rezyklierte, vorzugsweise gefilterte, Zuluft zuführbar ist.
2. Spritzkabine nach Anspruch 1, bei der im Umluftbetrieb ein Teil der Abluft der Spritzkabine (10, 10a, b, c) über eine Filtereinheit (20, 24) als rezyklierte Zuluft wieder zugeführt wird und ein Teil der Abluft an die Umgebung abgegeben wird.
3. Spritzkabine nach Anspruch 2, bei der die an die Umgebung abgegebene Abluft zuvor behandelt wird, vorzugsweise gewaschen, gefiltert, adsorbiert und/oder thermisch nachbehandelt wird.
4. Spritzkabine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die allmählich zwischen einem Umluftbetrieb und einem Schnellentlüftungsbetrieb umschaltbar ist.
5. Spritzkabine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zumindest ein regelbares Gebläse (22) und/oder ein kontinuierlich veränderbares Luftventil (30, 32, 44, 46, 58, 60) aufweist.
6. Spritzkabine nach Anspruch 5, bei der das regelbare Gebläse (22) einen Frequenzumformer umfasst.
7. Spritzkabine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Förderer (50) zum Fördern von Werkstücken (16) durch die Spritzkabine (10b, c) über einen Eingang durch den Arbeitsbereich (14) und einen Ausgang, wobei mindestens ein abgetrennter Bereich (38, 66) am Eingang und vorzugsweise am Ausgang der Spritzkabine (10b, c) vorgesehen ist, der vom Arbeitsbereich (14) getrennte Anschlüsse für Zu- und Abluft aufweist, wobei jeder abgetrennte Bereich (38, 66) mit einem Druck beaufschlagbar ist, der höher als der Umgebungsdruck ist.
8. Spritzkabine nach Anspruch 7, mit mindestens einem Gebläse (22) für den Arbeitsbereich (14) und mindestens einem Gebläse (40, 56) für jeden abgetrennten Bereich (38, 66), wobei dem Arbeitsbereich (14) im Schnellentlüftungsbetrieb nicht rezyklierte, gefilterte Luft zuführbar ist.
9. Spritzkabine nach Anspruch 8, bei der im Schnellentlüftungsbetrieb die dem Arbeitsbereich (14) zugeführte Luft aus zumindest einem abgetrennten Bereich (38, 66) abgezweigt wird.
10. Spritzkabine nach Anspruch 8 oder 9, bei der zumindest dem abgetrennten Bereich (38) am Eingang ausschließlich nicht rezyklierte, gefilterte Luft zuführbar ist.
11. Spritzkabine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der dem abgetrennten Bereich (66) am Ausgang teilweise rezyklierte, gefilterte Luft und teilweise nicht rezyklierte Luft zuführbar ist.
12. Spritzkabine nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei der im Schnellentlüftungsbetrieb das Gebläse (22) für den Arbeitsbereich (14) mit reduzierter Leistung betrieben wird.
13. Spritzkabine nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei der im Schnellentlüftungsbetrieb aus dem Arbeitsbereich (14) abgesaugte Luft nicht rezykliert wird, sondern als Abluft abgeführt wird.
14. Spritzkabine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einem Nasswäscher (18, 52, 54), über den bodenseitig Abluft abgesaugt wird.
15. Spritzkabine nach einem der Ansprüche 8 bis 14, bei der der Arbeitsbereich und jeder abgetrennte Bereich (38, 66) einen Nasswäscher (52, 54), eine Absaugung oder einen Trockenabscheider aufweist, über den bodenseitig und/oder wandseitig Abluft abgesaugt wird.
16. Spritzkabine nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der das Gebläse (22) für den Arbeitsbereich (14) im Schnellentlüftungsbetrieb mit derart reduzierter Leistung betrieben wird, dass ein Überdruck in der Filterdecke (20) aufrechterhalten wird.
17. Spritzkabine nach einem der Ansprüche der Ansprüche 8 bis 16, bei der bei Umschaltung zwischen Umluftbetrieb und Schnellentlüftungsbetrieb die Gebläseleistung des Arbeitsbereiches (14) allmählich reduziert wird und aus einem abgetrennten Bereich (38) allmählich nicht rezyklierte, gefilterte Luft zugeführt wird.
18. Spritzkabine nach einem der Ansprüche 8 bis 17, bei der bei Umschaltung zwischen Schnellentlüftungsbetrieb und Umluftbetrieb die Gebläseleistung des Arbeitsbereiches (14) allmählich erhöht wird und aus einem abgetrennten Be- reich (38) zuvor zugeführte nicht rezyklierte, gefilterte Luft allmählich wieder in den abgetrennten Bereich (38) umgelenkt wird.
Spritzkabine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Filtereinheit für die Zufuhr von Zuluft in den Arbeitsbereich, über die der Arbeitsbereich sowohl während des Umluftbetriebs als auch während des Schnellentlüf- tungsbetriebs mit Zuluft versorgt wird.
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