EP2893982A1 - Lackiervorrichtung - Google Patents

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EP2893982A1
EP2893982A1 EP15151027.8A EP15151027A EP2893982A1 EP 2893982 A1 EP2893982 A1 EP 2893982A1 EP 15151027 A EP15151027 A EP 15151027A EP 2893982 A1 EP2893982 A1 EP 2893982A1
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steam
steam line
water vapor
tempering fluid
line
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    • B05B7/162—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed the spraying of the material involving the use of an atomising fluid, e.g. air comprising means for heating the atomising fluid before mixing with the material to be sprayed and heat being transferred from the atomising fluid to the material to be sprayed
    • B05B7/1626—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed the spraying of the material involving the use of an atomising fluid, e.g. air comprising means for heating the atomising fluid before mixing with the material to be sprayed and heat being transferred from the atomising fluid to the material to be sprayed at the moment of mixing

Definitions

  • the present invention relates to a spray device for atomizing and spraying coating material by means of water vapor.
  • the present invention relates to a corresponding method.
  • a number of coating methods are known from the prior art, in which a substrate is provided with a coating material or paint.
  • Corresponding coating materials contain, in addition to macromolecular or macromolecule-forming film formers, pigments, fillers, additives and / or solvents or dispersants.
  • Solvents here are to be understood as meaning all liquids or liquid mixtures which are capable of dissolving the film former or film formers, such as e.g. Alcohols or water.
  • dispersant is meant liquids that do not dissolve the film former but maintain a fine, microheterogeneous distribution, e.g. Hydrocarbons or water.
  • the DE 10 2006 019 365 A1 For example, the use of superheated steam at a temperature of 200 ° C or more before. Even when using superheated steam In the start-up phase of the system, if all steam-carrying parts are not yet at operating temperature, or after longer breaks, or if long steam pipes are used, condensation may nevertheless form.
  • the DE 10 2005 029 687 A1 discloses a steam air dryer which is integrated into the spray nozzle, so that the condensation water is discharged from the spray device before mixing the water vapor with the coating material.
  • a steam dryer With the use of a steam dryer, however, excessive condensation may result in not enough condensate being drained and thus escaping through the nozzle.
  • the DE 10 2005 029 688 A1 discloses a heated steam channel in a spray head, the heating being electrical. Such a heater is insufficient because it takes place only in a short area in the spray head and water droplets that may arise on the way from the steam generator to the spray head, neither avoids nor can eliminate. In addition, the control of the required heating temperature is difficult.
  • a spray device includes a steam generator, a spray head or a spray gun for atomizing coating material and a supply device for supplying water vapor from the steam generator to the spray head or the spray gun of the spray device.
  • the supply device comprises a steam line for conducting preferably superheated steam, wherein the steam line is temperature controlled.
  • the supply device has a tempering device, which can temper the steam line over a length of at least 80%, in particular at least 90%, in particular at least 95%, of the length of the steam line.
  • a tempering device which can temper the steam line over a length of at least 80%, in particular at least 90%, in particular at least 95%, of the length of the steam line.
  • the spraying apparatus has a tempering fluid channel surrounding the steam line, through which a temperature control means for controlling the temperature of the steam line can be guided.
  • a temperature control means for controlling the temperature of the steam line can be guided.
  • the Temperierfluidkanal may be arranged coaxially with the steam line, so that a uniform annular channel is formed around the steam line and a uniform temperature over the entire length of the steam line is made possible.
  • the tempering fluid advantageously has a temperature which is equal to or higher than the temperature of the water vapor inside the inner pipe body, in particular a temperature of 100 ° C to 220 ° C or more.
  • the expense for the production of the tempering fluid is low and the condensed water vapor can be easily returned to the steam generator and is reusable.
  • the condensation is not harmful to the environment and may also be released to the environment.
  • an electric heating unit for example, a resistance heater, which in addition to a thermal insulation of the Temperierfluidkanals ensures a sufficiently high temperature of the Temperierfluids in Temperierfluidkanal.
  • the steam line and the Temperierfluidkanal can be fixed to each other by means of spacers, so that the most uniform possible flow of the temperature control is ensured by the Temperierfluidkanal.
  • the steam line and the Temperierfluidkanal are advantageously formed flexible. They may consist of a flexible material and / or of mutually movable members which are sealed against each other.
  • the supply device may further include a steam dryer, with which the steam line and / or the Temperierfluidkanal may be connected to dry the water vapor before the introduction into the steam line and / or the Temperierfluidkanal.
  • the connection with the steam dryer thus prevents condensed water from entering the steam line and being directed towards the spray gun, and too much condensed water forming in the tempering fluid channel.
  • steam dryers such as e.g. Cyclone separator, which lead for example by mechanical forces to a separation of water droplets in the steam.
  • Cyclone separator which put the water vapor in a spiral movement by appropriately arranged baffles, so that due to the centrifugal forces heavy droplets can be separated out and deposited
  • steam dryers with baffles or steel wire mesh can be used, in which condensate in the passage through the steam dryer on the baffle or tissue separates.
  • the supply device may also contain a pressure reducer, via which the steam line is connected in particular via the steam dryer with the steam generator.
  • the pressure reducer may also be a conventional, known pressure reducer, which can reliably ensure the desired pressure reduction.
  • the pressure reducer can be adjusted so that water vapor at a pressure between 15 bar and 20 bar, in particular 18 bar, as generated by the steam generator on a pressure of 2 to 5 bar is reduced, as it is used for sputtering and spraying.
  • the supply device may contain at least one connecting element, via which the water vapor from the steam generator or the steam dryer in the Temperierfluidkanal can be introduced.
  • the supply device may contain a condensate separator which is connected to the tempering fluid channel.
  • a return line from the condensate to the steam generator may be provided to re-evaporate the condensate.
  • the Temperierfluidkanal may further comprise at least one insulation surrounding the Temperierfluidkanal from the outside, to prevent heat loss and thus to reduce energy consumption.
  • the present invention further relates to a method for sputtering and spraying of coating material, wherein water vapor, while it travels through a steam line, with the aid of a tempering fluid, which flows around the steam line is tempered.
  • a spray device according to the invention as described in the preceding paragraphs, can be used.
  • the steam for atomizing the coating material is preferably tempered during its supply to the spray gun or nozzle device so that it does not substantially condensed.
  • the steam is maintained at temperatures of 100 ° C - 220 ° C or more to prevent condensation.
  • water vapor can be used as the tempering fluid. This can be dispensed with an additional provision of a tempering.
  • the present invention thus makes it possible to easily avoid the condensation of water vapor in steam-assisted spraying process without unduly increasing the effort.
  • the use of steam as the heating means is an efficient temperature.
  • This method can also be used within the fuel gun by the channel that leads the water vapor for atomization, is surrounded by another channel that leads the tempering fluid.
  • the FIG. 1 shows a spray device for coating objects, in particular substrates (not shown), can be performed with the steam-assisted painting.
  • the injection device comprises a supply device 1, a spray gun 2 with nozzle arrangement for generating a spray jet 20, and a steam generator 3.
  • the supply device 1 comprises a steam line 10 through which water vapor is conducted from the steam generator 3 to the spray gun 2.
  • the steam line 10 is surrounded by an outer Temperierfluidkanal 11, wherein the steam line 10 is coaxially received in the Temperierfluidkanal 11, so that an annular cross section 110 of the Temperierfluidkanals 11 is formed.
  • insulating material 12 is provided to prevent heat loss.
  • the steam line 10 is connected via a steam dryer 14 and a pressure reducer 13, which reduces the water vapor pressure of about 18 bar in the steam generator to about 2 to 5 bar, preferably 3 to 4 bar, connected to the steam generator 3.
  • the Temperierfluidkanal 11 is connected via an additional conduit 15 to the steam dryer 14 so that water vapor can be introduced from the steam dryer 14 in the Temperierfluidkanal 11.
  • a condensate separator 16 is additionally formed, which is connected to the tempering fluid channel 11 and recirculates separated condensate via a connecting line between Kondensatabscheider 16 and steam generator 3 to the steam generator 3.
  • the steam introduced as heating medium into the tempering fluid channel 11 (saturated steam) has a higher pressure but the same temperature as the steam (superheated steam) passed through the steam line 10, so that condensate is produced in the tempering fluid channel due to heat losses, but this condensate is constantly passing through new saturated steam is replaced.
  • the temperature maintenance in the tempering fluid channel prevents the water vapor in the steam line 10 from cooling, so that no condensate can form here.
  • the steam line 10 and the Temperierfluidkanal 11 are shown purely schematically and not in proportion to the spray gun 2 and the steam generator 3.
  • the steam line 10 and the tempering fluid channel 11 may be flexible tubes, in particular a coaxial tube.
  • FIG. 2 shows a further coating device, wherein the supply device 1 'is a combination of steam control, as shown in FIG FIG. 1 is shown, and an electric temperature is.
  • an electrical resistance heater 18 is provided between the Temperierfluidkanal 11 and the insulation 12, which additionally prevents cooling of the water vapor in the Temperierfluidkanal 11 and thus even better allows the uniform temperature of the steam line 10.
  • a steam dryer 14 and then a pressure reducer 13 are provided between the steam generator 3 and the supply devices 1, 1 'in the direction of flow of the steam.
  • the diversion of the water vapor from the line to the steam line 10 takes place in the tempering fluid channel 11 in the case of the steam dryer 14.
  • the present application provides a spray device which in a simple yet effective manner prevents the condensation of water vapor in the supply line to a nozzle assembly and in the nozzle assembly and thus ensures a uniform and high quality coating of articles.

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Abstract

Die vorliegenden Erfindung betrifft eine Spritzvorrichtung zum wasserdampfunterstützten Beschichten von Substraten, die Kondenswasserbildung weitgehend oder sogar vollständig verhindert. Dazu wird eine temperierte Wasserdampfzuleitung (10) vorgeschlagen, bei der die Temperierung mittels eines umströmenden Temperierfluids erfolgt.

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzvorrichtung zum Zerstäuben und Spritzen von Beschichtungsmaterial mittels Wasserdampf. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Verfahren.
    • STAND DER TECHNIK
  • Aus dem Stand der Technik ist eine Reihe von Lackierverfahren bekannt, bei denen ein Substrat mit einem Beschichtungsstoff bzw. Lack versehen wird. Entsprechende Beschichtungsstoffe enthalten neben makromolekularen oder Makromoleküle bildenden Filmbildnern, Pigmente, Füllstoffen, Additive und/oder Löse- oder Dispersionsmittel. Unter Lösemittel sind hierbei sämtliche Flüssigkeiten oder Flüssigkeitsgemische zu verstehen, die den oder die Filmbildner zu lösen vermögen, wie z.B. Alkohole oder Wasser. Unter Dispersionsmittel versteht man Flüssigkeiten, die den Filmbildner zwar nicht lösen, aber in feiner, mikroheterogener Verteilung halten, wie z.B. Kohlenwasserstoffe oder Wasser.
  • Um die Beschichtungsmaterialien auf ein Substrat aufzubringen, werden insbesondere Sprüh - bzw. Spritzverfahren eingesetzt, da diese eine möglichst gleichmäßige Lackbildung ermöglichen. Als besonders vorteilhaft haben sich dabei wasserdampfunterstützte Sprüh- bzw. Spritzverfahren herausgestellt, bei denen in einer Sprüh - oder Spritzeinrichtung das Beschichtungsmaterial durch Wasserdampf fein zerstäubt und auf das Substrat transportiert wird.
  • Allerdings besteht bei dem wasserdampfunterstützten Spritzverfahren die Gefahr, dass der Wasserdampf auf dem Weg zur Spritzpistole oder in der Spritzpistole kondensieren kann, sodass zusammen mit dem Beschichtungsstoff Kondenswassertropfen auf den zu beschichtenden Gegenstand gelangen und somit die Qualität der Beschichtung beeinträchtigt wird.
  • Um eine Kondensation des Wasserdampfes zu vermeiden, schlägt die DE 10 2006 019 365 A1 beispielsweise die Verwendung von überhitztem Wasserdampf mit einer Temperatur von 200 °C oder mehr vor. Auch beim Einsatz von überhitzten Wasserdampf kann es gerade in der Anfahrphase der Anlage, wenn alle dampfführenden Teile noch nicht auf Betriebstemperatur sind, oder nach längeren Pausen, oder bei langen Dampfleitungen dennoch zur Bildung von Kondenswassertropfen kommen.
  • Die DE 10 2005 029 687 A1 hingegen offenbart einen Dampflufttrockner, der in die Spritzdüse integriert ist, so dass das Kondenswasser vor dem Vermischen des Wasserdampfes mit dem Beschichtungsstoff aus der Spritzvorrichtung abgeleitet wird. Bei der Verwendung eines Dampftrockners kann es bei übermäßiger Kondenswasserbildung jedoch dazu kommen, dass nicht genug Kondenswasser abgeleitet wird und dieses somit durch die Düse austritt.
  • Die DE 10 2005 029 688 A1 offenbart einen beheizten Dampfkanal in einem Spritzkopf, wobei die Heizung elektrisch erfolgt. Eine derartige Heizung ist ungenügend, da sie nur in einem kurzen Bereich im Spritzkopf erfolgt und Wassertröpfchen, die auf dem Weg von dem Wasserdampferzeuger zum Spritzkopf entstehen können, weder vermeidet noch wieder beseitigen kann. Außerdem ist die Regelung der erforderlichen Heiztemperatur schwierig.
    • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Ausgehend vom Stand der Technik ist es somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Beschichten von Gegenständen zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, dass eine Kondenswasserbildung weitgehend oder sogar vollständig vermieden wird. Außerdem soll die Vorrichtung einfach aufgebaut und betreibbar sein.
    • TECHNISCHE LÖSUNG
  • Die oben beschriebene Aufgabe wird durch eine Spritzvorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Zerstäuben und Spritzen von Beschichtungsmaterial bzw. Lack gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der untergeordneten Ansprüche.
  • Erfindungsgemäß enthält eine Spritzvorrichtung einen Wasserdampferzeuger, einen Spritzkopf oder eine Spritzpistole zum Zerstäuben von Beschichtungsmaterial und eine Zuleitungsvorrichtung zum Zuleiten von Wasserdampf von dem Wasserdampferzeuger zu dem Spritzkopf bzw. der Spritzpistole der Spritzvorrichtung. Die Zuleitungsvorrichtung umfasst eine Wasserdampfleitung zum Leiten von vorzugsweise überhitztem Wasserdampf, wobei die Wasserdampfleitung temperierbar ist. Dadurch kann vermieden werden, dass die Temperatur des Wasserdampfs bei der Zuleitung vom Wasserdampferzeuger zur Spritzpistole bis zur Sättigungstemperatur des Wasserdampfes abkühlt und dabei kondensiert. Somit kann der Wasserdampf über weite Strecken auf einer geeigneten Temperatur gehalten werden und Kondensatbildung auch bei großen Entfernungen zwischen Wasserdampferzeuger und Spritzpistole effektiv vermieden werden.
  • Vorteilhafterweise weist die Zuleitungsvorrichtung eine Temperiervorrichtung auf, die die Wasserdampfleitung über eine Länge von mindestens 80%, insbesondere mindestens 90%, insbesondere mindestens 95%, der Länge der Wasserdampfleitung temperieren kann. Somit kann gewährleistet werden, dass die Innenwand der Wasserdampfleitung über die Länge der Wasserdampfleitung eine geeignete Temperatur, vorzugsweise eine Temperatur von 100°C - 220°C oder mehr, aufweist und somit der Wasserdampf in der Wasserdampfleitung nicht abkühlt und kondensiert.
  • Hierzu weist die Spritzvorrichtung erfindungsgemäß einen die Wasserdampfleitung umgebenden Temperierfluidkanal auf, durch den ein Temperiermittel zum Temperieren der Wasserdampfleitung führbar ist. Damit ist eine besonders effektive und einfache Beheizung der Wasserdampfleitung möglich, insbesondere wenn als Temperiermittel Wasserdampf verwendet wird, der auch als Zerstäubungsmittel verwendet wird und in der Wasserdampfleitung geführt wird.
  • Der Temperierfluidkanal kann koaxial zur Wasserdampfleitung angeordnet sein, sodass ein gleichmäßiger ringförmiger Kanal um die Wasserdampfleitung ausgebildet ist und eine gleichmäßige Temperierung über die gesamte Länge der Wasserdampfleitung ermöglicht wird.
  • Das Temperierfluid hat vorteilhafterweise eine Temperatur, die gleich oder höher der Temperatur des Wasserdampfs im Inneren des inneren Leitungskörpers ist, insbesondere eine Temperatur von 100°C bis 220°C oder mehr.
  • Wenn als Temperierfluid Wasserdampf aus dem Wasserdampferzeuger für die Bereitstellung des Zerstäubungsmittels verwendet wird, ist der Aufwand für die Erzeugung des Temperierfluids gering und der kondensierte Wasserdampf kann einfach zu dem Wasserdampferzeuger zurück geführt werden und ist wieder verwendbar. Zudem ist das Kondenswasser nicht umweltschädlich und kann gegebenenfalls auch an die Umgebung abgegeben werden.
  • Zusätzlich kann der Temperierfluidkanal, der die Wasserdampfleitung umgibt, eine elektrische Heizeinheit, beispielsweise eine Widerstandsheizung, aufweisen, die zusätzlich zu einer thermischen Isolierung des Temperierfluidkanals für eine ausreichend hohe Temperatur des Temperierfluids im Temperierfluidkanal sorgt.
  • Die Wasserdampfleitung und der Temperierfluidkanal können mittels Abstandshalter zueinander fixiert sein, sodass ein möglichst gleichmäßiger Durchfluss des Temperiermittels durch den Temperierfluidkanal gewährleistet ist.
  • Die Wasserdampfleitung und der Temperierfluidkanal sind vorteilhafterweise flexibel ausgebildet. Sie können aus einem flexiblen Material und/oder aus zueinander beweglichen Gliedern, die gegeneinander abgedichtet sind, bestehen.
  • Die Zuleitungsvorrichtung kann weiterhin einen Dampftrockner enthalten, mit dem die Wasserdampfleitung und/oder der Temperierfluidkanal verbunden sein können, um den Wasserdampf bereits vor der Einleitung in die Wasserdampfleitung und/oder den Temperierfluidkanal zu trocknen. Die Verbindung mit dem Dampftrockner verhindert somit, dass Kondenswasser in die Wasserdampfleitung eintritt und in Richtung der Spritzpistole geleitet wird und dass in dem Temperierfluidkanal zuviel Kondenswasser entsteht.
  • Als Dampftrockner können herkömmliche Dampftrockner eingesetzt werden, wie z.B. Zyklonabscheider, die beispielsweise durch mechanische Kräfte zu einer Abscheidung von Wassertröpfchen im Dampf führen. Neben Zyklonabscheidern, die durch entsprechend angeordnete Leitbleche den Wasserdampf in eine Spiralbewegung versetzen, sodass auf Grund der Zentrifugalkräfte schwere Tröpfchen nach außen abgesondert und abgeschieden werden können, können auch Dampftrockner mit Prallblechen oder Stahldrahtgewebe eingesetzt werden, bei welchen sich Kondensat bei der Durchleitung durch den Dampftrockner am Prallblech oder Gewebe abscheidet.
  • Die erfindungsgemäße Zuleitungsvorrichtung kann zudem einen Druckminderer enthalten, über den die Wasserdampfleitung insbesondere über den Dampftrockner mit dem Wasserdampferzeuger verbunden ist. Bei dem Druckminderer kann es sich ebenfalls um einen herkömmlichen, bekannten Druckminderer handeln, der die gewünschte Druckabsenkung zuverlässig gewährleisten kann. Der Druckminderer kann so eingestellt werden, dass Wasserdampf mit einem Druck zwischen 15 bar und 20 bar, insbesondere 18 bar, wie er von dem Wasserdampferzeuger erzeugt wird, auf einen Druck von 2 bis 5 bar reduziert wird, wie er zum Zerstäuben und Spritzen verwendet wird. Dadurch entsteht überhitzter Wasserdampf, der die gleiche Temperatur wie der gesättigte Wasserdampf besitzt, der als Temperierfluid in den Temperierfluidkanal eingeführt wird, wobei dieser vorzugsweise nicht über den Druckminderer geleitet, sondern bei höheren Drücken in den Temperierfluidkanal eingeführt, sodass die Siedetemperatur des Wasserdampfs im Temperierfluidkanal höher ist als beim Wasserdampf in der Wasserdampfleitung. Durch diese Massnahme ist sichergestellt, dass der überhitzte Wasserdampf, der zum Spritzen verwendet wird, nie soweit abkühlt, dass sich Kondenswasser bilden kann. Auch während der Anfahrphase oder nach längeren Pausen ist gewährleistet dass der Wasserdampf, der zum Spritzen verwendet wird, in der Leitung nicht abkühlen kann.
  • Zum Einleiten von Wasserdampf in den Temperierfluidkanal kann die Zuleitungsvorrichtung mindestens ein Verbindungselement enthalten, über das der Wasserdampf von dem Wasserdampferzeuger bzw. dem Dampftrockner in den Temperierfluidkanal einleitbar ist. Um zu vermeiden, dass sich in dem Temperierfluidkanal Kondenswasser ansammelt, kann die Zuleitungsvorrichtung einen Kondensatabscheider enthalten, der mit dem Temperierfluidkanal verbunden ist. Weiterhin kann eine Rückführleitung vom Kondensatabscheider zum Dampferzeuger vorgesehen sein, um das Kondensat erneut zu verdampfen.
  • Der Temperierfluidkanal kann weiterhin mindestens eine Isolierung aufweisen, die den Temperierfluidkanal von außen umgibt, um Wärmeverlust zu vermeiden und damit den Energieverbrauch zu senken.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Zerstäuben und Spritzen von Beschichtungsmaterial, wobei Wasserdampf, während er eine Wasserdampfleitung durchwandert, mit Hilfe eines Temperierfluids, das die Wasserdampfleitung umspült, temperiert wird. Zur Durchführung des Verfahrens kann eine erfindungsgemäße Spritzvorrichtung, wie sie in den vorhergehenden Absätzen beschrieben wurde, eingesetzt werden.
  • Der Wasserdampf zum Zerstäuben des Beschichtungsmaterials wird vorzugsweise während seiner Zuleitung zur Spritzpistole bzw. Düsenvorrichtung so temperiert, dass er in Wesentlichen nicht kondensiert. Vorzugsweise wird der Wasserdampf auf Temperaturen von 100°C - 220°C oder mehr gehalten, um eine Kondensation zu verhindern.
  • Vorteilhafterweise kann als Temperierfluid Wasserdampf eingesetzt werden. Damit kann auf eine zusätzliche Bereitstellung eines Temperierfluids verzichtet werden.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht es somit, auf einfache Art und Weise die Kondensation von Wasserdampf bei wasserdampfunterstützten Spritzverfahren zu vermeiden, ohne dabei den Aufwand übermäßig zu erhöhen. Insbesondere die Verwendung von Wasserdampf als Heizmittel stellt eine effiziente Temperierung dar.
  • Diese Methode kann auch innerhalb der Spritpistole angewendet werden, indem der Kanal der den Wasserdampf für die Zerstäubung führt, von einem weiteren Kanal der das Temperierfluid führt, umgeben ist.
    • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Nachfolgend werden die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beschichten von Gegenständen sowie das dazu gehörige Verfahren anhand von Zeichnungen erläutert. Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
    • Figur 1
    eine erfindungsgemäße Beschichtungsvorrichtung mit Wasserdampftemperierung; und in
    Figur 2
    eine erfindungsgemäße Beschichtungsvorrichtung mit kombinierter Temperiervorrichtung.
    AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele ersichtlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • Die Figur 1 zeigt eine Spritzvorrichtung zum Beschichten von Gegenständen, insbesondere Substraten (nicht gezeigt), mit der wasserdampfunterstützte Lackierverfahren durchgeführt werden können. Die Spritzvorrichtung umfasst eine Zuleitungsvorrichtung 1, eine Spritzpistole 2 mit Düsenanordnung zum Erzeugen eines Sprühstrahls 20, und einen Wasserdampferzeuger 3. Die Zuleitungsvorrichtung 1 umfasst eine Wasserdampfleitung 10, durch die Wasserdampf von dem Wasserdampferzeuger 3 zur Spritzpistole 2 geführt wird. Die Wasserdampfleitung 10 ist von einem äußeren Temperierfluidkanal 11 umgeben, wobei die Wasserdampfleitung 10 koaxial im Temperierfluidkanal 11 aufgenommen ist, sodass ein ringförmiger Querschnitt 110 des Temperierfluidkanals 11 entsteht. An der Außenseite des Temperierfluidkanals 11 ist Isoliermaterial 12 vorgesehen, um Wärmeverluste zu vermeiden.
  • Die Wasserdampfleitung 10 ist über einen Dampftrockner 14 und einen Druckminderer 13, der den Wasserdampfdruck von ca. 18 bar im Wasserdampferzeuger auf ca. 2 bis 5 bar, vorzugsweise 3 bis 4 bar reduziert, mit dem Wasserdampferzeuger 3 verbunden. Der Temperierfluidkanal 11 ist über ein zusätzliches Leitungsrohr 15 mit dem Dampftrockner 14 verbunden, sodass Wasserdampf von dem Dampftrockner 14 in den Temperierfluidkanal 11 eingeführt werden kann. Um im Temperierfluidkanal 11 entstehendes Kondensat abzuführen, ist zusätzlich ein Kondensatabscheider 16 ausgebildet, der mit dem Temperierfluidkanal 11 verbunden ist und abgeschiedenes Kondensat über eine Verbindungsleitung zwischen Kondensatabscheider 16 und Wasserdampferzeuger 3 zum Wasserdampferzeuger 3 zurückführt.
  • Der als Heizmittel in den Temperierfluidkanal 11 eingeführter Wasserdampf (gesättigter Wasserdampf) besitzt einen höheren Druck aber die gleiche Temperatur wie der durch die Wasserdampfleitung 10 geführte Wasserdampf (überhitzter Wasserdampf), sodass zwar im Temperierfluidkanal auf Grund von Wärmeverlusten Kondensat entsteht, dieses Kondensat aber ständig durch neuen gesättigten Dampf ersetzt wird. Gleichzeitig wird aber durch die Temperaturkonstanthaltung im Temperierfluidkanal verhindert, dass der Wasserdampf in der Wasserdampfleitung 10 abkühlt, sodass sich hier kein Kondensat bilden kann.
  • Hinsichtlich der Wasserdampfleitung 10 und dem Temperierfluidkanal 11 ist zu bemerken, dass diese rein schematisch und nicht in Proportion zu der Spritzpistole 2 und dem Dampferzeuger 3 dargestellt sind. Insbesondere ist zu bemerken, dass es sich bei der Wasserdampfleitung 10 und dem Temperierfluidkanal 11 um flexible Schläuche, insbesondere einen Koaxialschlauch, handeln kann.
  • Die Figur 2 zeigt eine weitere Beschichtungsvorrichtung, wobei die Zuleitungsvorrichtung 1' eine Kombination aus Wasserdampftemperierung, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, und einer elektrischen Temperierung ist. Insbesondere ist zwischen dem Temperierfluidkanal 11 und der Isolierung 12 eine elektrische Widerstandsheizung 18 vorgesehen, die zusätzlich ein Abkühlen des Wasserdampfes in dem Temperierfluidkanal 11 vermeidet und somit noch besser die gleichmäßige Temperierung der Wasserdampfleitung 10 ermöglicht.
  • Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen sind zwischen dem Wasserdampferzeuger 3 und den Zuleitungsvorrichtungen 1, 1' in Flussrichtung des Wasserdampfs zunächst ein Dampftrockner 14 und anschließend ein Druckminderer 13 vorgesehen. Allerdings ist es auch möglich Dampftrockner 14 und Druckminderer 13 in umgekehrter Reihenfolge vorzusehen.
  • Außerdem ist in den Ausführungsbeispielen gezeigt, dass die Abzweigung des Wasserdampfs von der Leitung zur Wasserdampfleitung 10 in den Temperierfluidkanal 11 beim Dampftrockner 14 erfolgt. Allerdings ist es auch möglich die Abzweigung vor oder nach dem Dampftrockner 14 vorzunehmen. Desweiteren können auch mehrere Dampftrockner separat für die Wasserdampfleitung 10 und den Temperierfluidkanal 11 vorgesehen werden.
  • Zusammenfassend stellt die vorliegende Anmeldung eine Spritzvorrichtung zur Verfügung, die auf einfach aber effektive Weise die Kondensation von Wasserdampf bei der Zuleitung zu einer Düsenanordnung und in der Düsenanordnung verhindert und somit eine gleichmäßige und qualitativ hochwertige Beschichtung von Gegenständen gewährleistet.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung durch die Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abweichungen und Modifikationen insbesondere durch Weglassen oder andersartige Kombination einzelner Merkmale der Erfindung möglich sind, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die vorliegende Offenbarung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein.

Claims (12)

  1. Spritzvorrichtung zum Zerstäuben und Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf einem Gegenstand mit einer Zuleitungsvorrichtung (1) zum Zuleiten von Wasserdampf als Zerstäubungsmittel von einem Wasserdampferzeuger (3), wobei die Zuleitungsvorrichtung eine Wasserdampfleitung (10) zum Leiten von Wasserdampf umfasst,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Wasserdampfleitung in einem äußeren, die Wasserdampfleitung umgebenden Temperierfluidkanal (11) aufgenommen ist, wobei durch den Temperierfluidkanal um die Wasserdampfleitung ein Temperiermittel führbar ist.
  2. Spritzvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Wasserdampfleitung (10) über eine Länge von mindestens 80 %, insbesondere mindestens 90%, insbesondere mindestens 95 %, einer Länge der Wasserdampfleitung von dem Temperierfluidkanal (11) umgeben ist.
  3. Spritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Temperierfluidkanal (11) koaxial zur Wasserdampfleitung (10) angeordnet ist.
  4. Spritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Temperierfluidkanal (11) eine elektrische Heizeinheit (18), insbesondere eine Widerstandsheizung, aufweist.
  5. Spritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Wasserdampfleitung (10) und der Temperierfluidkanal (11) flexibel ausgebildet sind.
  6. Spritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Wasserdampfleitung (10) und/oder der Temperierfluidkanal (11) mit einem Dampftrockner (13) verbunden sind, über den Wasserdampf von dem Wasserdampferzeuger in die Wasserdampfleitung und/oder den Temperierfluidkanal einleitbar ist.
  7. Spritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Wasserdampfleitung über einen Druckminderer (14) mit dem Wasserdampferzeuger und/oder einem Dampftrockner verbunden ist.
  8. Spritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zuleitungsvorrichtung ein Verbindungselement (15) enthält, über das Wasserdampf vom Wasserdampferzeuger in den Temperierfluidkanal einleitbar ist.
  9. Spritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Temperierfluidkanal einen Kondensatabscheider (16) umfasst.
  10. Verfahren zum Zerstäuben und Spritzen von Beschichtungsmaterial, insbesondere unter Verwendung einer Spritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei Wasserdampf als Zerstäubungsmittel, während er durch eine Wasserdampfleitung (10) geführt wird, mit Hilfe eines Temperierfluids, das die Wasserdampfleitung umspült, temperiert wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    als Temperierfluid Wasserdampf verwendet wird, insbesondere Wasserdampf aus dem selben Wasserdampferzeuger (3), aus dem der Wasserdampf stammt, der als Zerstäubungsmittel verwendet wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Temperierfluid unter einem höheren Druck steht als der Wasserdampf in der Wasserdampfleitung (10), wodurch sich in der Wasserdampfleitung überhitzter Dampf befindet.
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