KR20100056494A - 액체 코팅 물질의 오버스프레이를 분리하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

액체 코팅 물질의 오버스프레이를 분리하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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한스-게오르그 프리츠
옌스 홀츠하이머
디에트마르 비엘란드
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듀르 시스템스 게엠베하
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Abstract

가공물을 코팅하기 위한 시스템의 도포 영역(108)을 지나는 공기 흐름으로부터 액체 코팅 물질의 오버스프레이를 분리하기 위하여, 공기 흐름 내의 오버스프레이는 공기 흐름 내로 유입된 섬유 또는 속이 빈 구조 및/또는 오버스프레이 입자와 화학적으로 반응하는 특정 물질 또는 유체를 구비하는 입자를 이용하는 보조 작용제에 투입된다.

Description

액체 코팅 물질의 오버스프레이를 분리하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR SEPARATING OVERSPRAY OF LIQUID COATING MATERIAL}
본 발명은 가공물을 코팅하기 위한 시스템의 도포 영역을 거쳐 유동하는 공기 또는 기체로부터 액체 코팅 물질의 오버스프레이(overspray)를 독립 청구항의 전제부의 내용에 따라서 분리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 바람직하기로는 도장 로봇을 이용하여 차체 및 그 부품을 자동으로 도장하기 위한 시스템에 관한 것이다.
특히, 이러한 유형의 방법 및 장치는 DE 10 2005 013 708 A1, DE 10 2005 013 709 A1, DE 10 2005 013 710 A1 및 DE 10 2005 013 711 A1 뿐만 아니라 WO 2007/039276 A1, WO 2007/039275 A1으로부터 알 수 있으며, 그 전체 기재는 본 발명의 내용을 형성한다. 이러한 시스템에 따라서, 스프레이실(spray booth)에서 나오는 배출 공기 흐름으로부터 습식 페인트(wet paint) 오버스프레이를 건식으로 분리하는 작업이 필터 장치에서 수행되며, 그 전에 배기 흐름 안으로 노즐 배치에 의해 유동성 미립자로 이루어진 소위 프리 코트(pre-coat) 물질이 공급된다. 이러한 상태에서 프리 코트 물질의 목적은 필터 표면에 적층되어 장벽 층을 형성함으로써, 오버스프레이 입자 부착으로 인해 필터 표면이 막히는 것을 방지하기 위함이며, 이들 입자의 점성 저하(detackifying) 성질은 작은 크기와 큰 비표면적 및 표면 구조물에 주로 기반한다. 특히, 석회, 암석 가루(rock meal), 알루미늄 규산염, 알루미늄 산화물, 실리콘 산화물, 분말 페인트 또는 이와 유사한 물질이 필터 장치에서 오버스프레이와 함께 분리되는 프리 코트 물질로서 사용된다. 주기적으로 필터 장치를 세정함으로써, 프리 코트 물질과 습식 페인트 오버스프레이를 포함하는 혼합물이 수용 컨테이너로 들어가고, 부분적으로 프리 코트 물질로서 재사용할 수 있게 된다. 그러나, 페인트의 농도가 과도하게 높은 경우에, 혼합물은 도장 시스템으로부터 제거되어야 하며, 전형적으로는 가정 쓰레기처럼 처리 즉 소각되거나 매립되어야 한다. 이러한 처리는 그 자체로 가치가 있는 구성 요소이기 때문에 효과적이지 않다.
위에서 언급된 일반적인 형태의 다른 방법으로서 스프레이 도장 작업장에서의 건식 분리, 회수 및 미스트(mist) 입사 공정을 위해 사용되며 배출 공기 흐름에 끈적한 도장 입자들로 이루어진 방법이 DE 4211465 C2를 통해 알려져있다. 이러한 방법은 분리된 미스트의 회수에 적합한 페인트-호환성 보조 분진성 물질의 추가를 수반한다. 회수을 위해, 회수된 보조 분말 물질의 일 부분은 새로운 원료 그대로의 페인트 물질 및/또는 용제로 이루어진 새로운 페인트를 형성하는 이 부분을 처리하기 위해 다른 부분이 채워지는 동안 스프레이실을 거쳐 회로로 재도입되고 새로운 보조 분말 물질로 보충된다. 색 도료 또는 무기 충전물이 페인트-호환성 보조 분진성 물질로 사용될 수 있다.
배경기술에 기초하여, 본 발명의 목적은 앞선 경우 보다 오버스프레이의 개선된 결합을 허용하는 보조제를 구비하며 차량 도장 시스템의 요구사항에 더욱 효과적으로 적합한 방법 및 대응하는 장치를 제공하는 것이다.
실시예 및 본 발명의 개선점 뿐만 아니라 상기 목적의 해결 수단이 특허청구범위에 기재된다.
이하에서 프리 코트 물질로 명명된 오버스프레이용 보조 작용제의 흡수 용량을 늘이기 위해, 특별히 처리되거나 특정 공정에 의해 제조된 물질을 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 큰 내부 표면을 갖는 예를 들어 제올라이트, 즉 자연적으로 또는 합성으로 제조된 수화된 알루미늄 규산염(hydrated aluminosilicate)과 같은 입자 사용될 수 있다. 무수한 기공과 채널을 갖는 그 중공형 구조로 인해, 그 물질들은 특별히 높고 특별한 이온 교환, 흡착 및 수화 용량을 갖는 상대적으로 큰 내부 표면을 갖는다(1g의 제올라이트는 1000 ㎡ 이상의 표면 면적을 갖는다).
폴리머, 유리 또는 알루미늄 규산염 등으로 이루어진 상업적으로 이용가능한 중공형 구체가 이용될 수 있으며, 흡수성을 개선하기 위하여 바람직하기로는 외부로부터 페인트 입자로 접근 가능한 내부 공간을 갖는다.
동일한 목적을 위하여, 예를 들어 면(cotton), 셀룰로오스(cellulose), 규회석(wollastonite), 애터펄자이트(attapulgite) 및 세피올라이트(sepiolite)와 같은 천연물의 서로 다른 물질에 의한 섬유, 또는 예를 들어, 유리, 시멘트, 석고(gypsum), 탄소 또는 폴리머 섬유 등과 같은 합성물로부터의 섬유를 사용하는 것이 가능하다.
페인트 입자는 그 외부 크기에 비해 큰 내부 및/또는 외부 표면을 갖는 이러한 물질의 섬유 및/또는 중공형 구조로 인해 프리 코트 입자 내로 효과적으로 흡수된다.
입자 대신 또는 바람직하기로는 입자에 추가하여, 본 발명에 따르면 보조 작용제 또는 첨가제로서 액상 또는 기상의 유체를 사용하는 것도 가능하다.
특별한 경우에, 프리 코트 물질의 표면에 물리적이 아니라(또는 물리적으로 뿐만 아니라), 화학적으로 오버스프레이를 결합하는 것이 의미있거나 필요할 수 있다. 어떤 프리 코트 물질이든, 예를 들어, 아민, 에폭시, 카르복실, 하이드록실 또는 이소시아네이트 그룹, 또는 그 표면에 이들 그룹을 갖는 물질을 위한 반응성 그룹을 구비하며 프리 코트 물질에 부가될 수 있다. 이러한 물질들은 본 발명에 따라 사용되는 그 물질들이 어떠한 페인트 손상도 야기하지 않는다는 전제하에, 예를 들어, 고체 또는 액체 모노머(monomer), 올리고머(oligomer) 또는 폴리머(polymer) 또는 실란(silane), 실라놀(silanol) 또는 실록산(siloxane)일 수 있다. 다른 사용가능한 화학 반응성 물질은 옥틸실란(octylsilane)으로 후 처리된 상업적으로 이용가능한 (AEROXIDE Alu C 805라는 명칭의) 알루미늄 산화물이다. 여기서 언급된 모든 물질은 개별적으로 사용되거나 다른 물질의 혼합물로서 사용될 수 있다. 일반적으로 본 발명에 따른 둘 이상의 다른 요소의 혼합물은 페인트 입자에 대한 결합력 및/또는 흡수력에 더하여 예를 들어 유체화 능력 및 유동성을 포함하는 전달 성능과 같은 중요한 처리 성질의 최적화를 제공한다. 유동성 및 유체화 능력의 개선을 위해 사용되는 첨가제는 예를 들어, 미립자 알루미늄 산화물 또는 미립자 또는 고분산 (발열성) 규산일 수 있다. 그들의 큰 비표면적으로 인해, 이러한 물질들은 상기 보조제의 흡수력을 동시에 향상시킬 수 있다.
첨가제는 그 자신이 비휘발성이며 상기 보조제 또는 페인트와의 바람직하지 않은 화학 반응에 따른 위험 휘발 물질을 생성하지 않는 것이 바람직하다.
액상 또는 기상 물질 또는 유체가 바람직하기로는 노즐을 이용하여 미립자 또는 분말 형태의 프리 코트 물질에 대한 첨가제로서 오버스프레이에 작용하는 공기 또는 다른 기체 흐름 내로 또는 상기 프리 코트 물질 내로 분무될 수 있다. 예를 들어, 상기 유체는, 그 전체 내용이 여기서 이 출원의 개시에 포함되는 공존하는 PCT 출원(DE 10 2007 040 154.1에 대응)에 설명된 것 처럼, 그 안으로 상기 미립자 프리 코트 물질이 이송되는 특정 수용 컨테이너 상에 위치할 수 있는 분산 노즐에 의해 분무될 수 있다.
미립자 프리 코트 물질에 대한 첨가제로서 적절한 액체의 의미있는 예로는 NH3의 수용성 용액의 결과로서 NH4OH와 같은 가수분해된 아민이 있다. 에스테르 (가수분해)에 의한 가수분해된 아민의 반응에 따라, 상기 각 에스테르에 대응하는 산의 반응성 아민 염이 얻어진다. 보다 일반적으로, 반응성 분자 또는 물질, 즉 염 또는 가용성 물질의 용액을 함유하는 액체가 본 발명에 적합할 수 있다. 아민은 특히 약간의 페인트 성분과 화학적인 방법으로 반응하여 오버스프레이와 프리 코트 물질로 이루어진 혼합물로부터 접착성을 제거한다. 혼합물의 접착성이 줄어들수록, 더 잘 유체화되고, 더 잘 분산되고, 더 잘 이송될 수 있으며, 그것이 버려지고 새로운 물질로 대체되어야 하기 전에 프리 코트 물질 내 페인트 오버스프레이의 비가 더 높아질 수 있어서, 만일 버려진 프리 코트 물질이 다른 목적으로 재사용되지 않는다면 폐기량이 더 적어진다. 예를 들어 아민을 함유하는 액체는 바람직하기로는 상기 필터 영역 내 유체화된 프리 코트 물질 안으로 예를 들어 상술한 프리 코트 물질 수용 컨테이너 상의 분산 노즐에 의해 주입되어야 한다.
미립자 프리 코트 물질에 추가하여 사용될 수 있는 기상 보조 작용제는 예를 들어, 암모니아(NH3) 또는 다른 기체 특히 반응성 그룹을 구비하거나 보다 일반적으로 적어도 20℃로부터의 온도에서 휘발성인 반응성 그룹을 구비하는 분자를 포함한다. 단쇄, 휘발성 물질 또는 여기서 및 위에서 추가로 언급된 반응성 그룹을 함유할 수 있는 올리고머를 합성하는 것이 가능하다.
본 발명에 따라 상기 보조제에 첨가되는 물질은 분말 페인트를 포함하는 위에서 언급된 알려진 방법의 경우에 사용되는 프리 코트 입자를 포함할 수 있다.
설명된 첨가제의 추가 및 물질의 투입은, 분리 과정 즉, 시스템 오퍼레이터로의 기성의 혼합물의 전달과 함께 이루어지거나 도장 과정에서 이루어질 수 있다. 도장 과정 중의 추가는 오버스프레이의 축적량에 종속된 특정 경우에서 이루어질 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 따라 사용되는 물질은 각 경우에 시스템에 사용된 페인트 물질에 적합하게 의미있게 선택될 수 있다.
적절한 혼합물의 사용은 실질적으로 페인트를 흡수하는 보조제의 능력을 향상시켜서, 작동 비용이 낮아지고 간소화된 공정을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 실질적 장점은 다수의 요소를 혼합함으로써 최적의 방법으로 보조제가 의도한 목적과 자동 도장 시스템에 요구되는 사항에 적합할 수 있으며, 위에서 설명된 알려진 방법의 경우에서 개별의 순수한 가공되지 않은 물질을 사용하는 것보다 실질적으로 더 효율적이라는 점이다.
상기 알려진 방법의 경우에서 처럼, 상기 보조 작용제는 사용 후에 도장 시스템 내에서 부분적으로 재사용될 수 있다. 그러나, 도장 시스템 작동의 최적화를 위해 마찬가지로 중요한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 보조제의 물질이 도장 시스템 내에서 사용 후에 쓸모없고 값비싼 방법으로 처리되지 않고 대신 가공물의 도장 외에 다른 목적을 위해 사용되는 방법으로 보조제를 선택하는 것이 의미 있다. 이러한 예로는 본 발명에 따른 보조제를 절연 물질로 사용하는 것이다. 특별한 실질적이고 전형적인 다른 예로는 예를 들어 첨가제 또는 투여 물질로서의 무기 요소 물이 바람직한 제품으로 투입되는 벽돌 또는 시멘트 공업과 같은 분야에서 열적 이용이며, 동시에 페인트 부분은 제조에 요구되는 연소 과정에서 에너지 운반자로서 사용될 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 통해 설명될 것이다. 이하에서 설명되는 도시된 도장 시스템은 그 자체로 본 발명의 내용을 형성하는 것은 아니며, 오히려 WO 2007/039276 A1에 알려진 것이다.
도 1은 도장 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 2는 프리 코트 공급 컨테이너의 수직 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 공급 컨테이너의 프리 코트 물질을 위한 분사기의 개략도이다.
도 1에 되시된 바와 같이 차체를 위한 도장 시스템(102)은, 이송 장치(104)를 포함하며, 이송장치(104)에 의해 차체(102)는 이송방향(106)을 따라 전체적으로 도면부호 110으로 지시된 도장실의 도포 영역(108)을 통과하게 된다. 도포 영역(108)은 이송 장치(104)의 양측에서 도장실(110)의 각 벽(114)에 의해 이송방향(106) 즉, 도장실(110)의 길이방향에 대해 직각으로 연장된 도장실(110)의 수평 횡방향 따라 한정된 도장실(110)의 내부 공간이다. 이송장치(104)의 양측에, 도장 로봇과 같은 도장 기계(116)가 도장실(110)의 내부에 배치된다.
순환 공기 회로(미도시)는 실질적으로 위에서 아래로 수직으로 도포 영역(108)을 지나가는 공기 흐름을 발생시키는 역할을 한다. 도포 영역(108)에서, 이러한 공기 흐름은 오버스프레이 입자 형태인 페인트 오버스프레이를 흡수한다. "입자"라는 용어는 고체와 액체 입자, 특히 액적(droplet)을 포함한다. 습식 페인트를 사용할 경우, 습식 페인트 오버스프레이는 페인트 액적들로 구성된다. 대부분의 오버스프레이 입자는 약 1㎛ 내지 약 10㎛의 범위에서 최대 크기를 갖는다.
배출 공기 흐름은 도장실(110) 아래로 배출되어서, 도포 영역(108)의 아래에 위치하여 배출 공기 흐름으로부터 습식 페인트 오버스프레이를 분리하는 도면 부호 126으로 지시된 장치로 들어간다. 장치(126)는 실질적으로 입방형인 유동 챔버(128)를 구비하는데, 유동 챔버(128)는 도장실(110)의 전체 길이에 걸쳐서 이송방향(106)을 따라 연장되며, 도장실(110)의 두 측벽(114)과 실질적으로 함께 배치된 수직 측벽에 의해 도장실의 횡방향 내에서 한정되어서, 유동 챔버(128)는 실질적으로 도장실(110)과 동일한 수평 단면적을 가지며 도장실(110)의 바닥면의 수직방향 투사면 내에 실질적으로 완전히 배치된다. 유동 챔버(128)는 본 실시예에서 실질적으로 수평방향으로 배치된 유동 안내 면(134)으로 형성된 유동 안내부(132)에 의해 상부(136)와 하부(136)로 나누어진다. 상부(136)와 하부(138)는 유동 안내부(132)의 서로 대향하는 자유단 사이에 형성된 틈(gap)의 형태이며 유동 챔버(128)를 거치는 배출 공기 흐름의 유동 경로 내에서 좁은 부분을 형성하는 협착점에 의해 서로 연결된다. 협착점의 수평 단면적은 협착점의 높이에서 유동 챔버(128)의 수평 단면적의 약 35% 내지 약 50%를 차지한다. 협착점 영역에서 배출 공기 흐름의 공기 속도는 약 0.6 m/s 내지 약 2 m/s일 수 있다. 유동 챔버(128)의 하부(138)는 이송방향(106)과 평행하게 연장된 수직 분리벽(142)에 의해 두 개의 하위 부분으로 나누어진다.
각 경우에서 이송방향(106)으로 연장된 프리 코팅 랜스(lance) 형태인 프리 코트 공급 장치(144)는 각 유동 안내부(132)의 측단 협착부 안으로 일체화 된다. 각 프리 코팅 랜스는 예를 들어 약 30 mm의 직경을 가질 수 있으며, 프리 코팅 랜스의 길이 방향으로 약 50 mm 내지 약 100 mm의 간격을 두고 배열될 수 있으며 약 3 mm 내지 약 15 mm의 범위의 개구를 가질 수 있는 다수의 분무기 노즐을 구비할 수 있다. 프리 코팅 랜스의 이러한 분무기 노즐은 프리 코트 물질을 배출 공기 흐름 안으로 분무 스프레이의 형태로 예를 들어 간격을 두고 배출한다.
프리 코트 공급 장치(144)는 각 경우에서 하나 또는 여러 프리 코트 공급 라인(146)을 통해 프리 코트 물질이 유동 상태로 저장된 각 프리 코트 공급 컨테이너(148)에 연결된다. 종래의 기술에서, 프리 코트 물질은 예를 들어 평균 직경이 약 10 ㎛ 내지 약 100 ㎛의 범위를 갖는 입자로 구성될 수 있는데, 이보다 크거나 작을 수도 있다.
하나의 프리 코트 공급 컨테이너(148)의 구조가 도 2에 상세하게 도시되어 있다. 공급 컨테이너(148)의 내부에 위치하는 깔때기 형태로 아래로 경사진 저장 챔버(150)는 유동성 프리 코트 물질로 구성되며 압축 공기 챔버(154)의 위에 위치하는 유체 베드(fluid bed)(152)를 저장한다. 프리 코트 물질은 저장 챔버(150)로부터 도 3에 상세하게 도시된 분사기(156)에 의해 이송된다. 분사기(156)는 T자형으로서, 압축 공기 연결부(158)과, 프리 코트 공급 라인(146)용 연결부(160)와, 저장 챔버(150)의 유체 베드(152) 안으로 삽입된 관통 랜스(162)를 구비한다. 프리 코트 물질을 이송하기 위하여, 분사기(156)는 그 내부를 통해 압축 공기 연결부(158)로부터 프리 코트 공급 라인(146)용 연결부(160)를 향해 도 3의 화살표(164) 처럼 지나가는 압축 공기(예를 들면 약 5 bar의 압력 아래)를 갖는다. 이러한 압축 공기의 흐름은 알려진 바와 같이 흡입 효과를 제공하며, 유체화된 프리 코트 물질은 유체 베드(152)로부터 관통 랜스(162)를 거쳐 분사기(156)로 흡입되어서 연결부(160)를 지나 프리 코트 공급 라인(146)으로 들어간다. 분사기(156)을 거친 프리 코트 유동은 도 3에서 화살표(166)로 표시된다.
배출 공기 흐름으로부터 습식 페인트 오버스프레이를 분리하기 위한 각 분리 장치(168)는 유동 챔버(128)의 하부(138)의 하위 부분에 협착점의 양측에 구비된다. 분리 장치(168)는 각각 다수의 재생 가능 표면 필터(170)를 구비하는데, 다수의 재생 가능 표면 필터(170)는 유동 챔버(128)의 서로 대향하는 두 수직 측벽에 배치되며, 이송방향(106)을 따라 서로 이격되고, 필터 요소(172)와 함께 유동 챔버(128)의 하부(138) 내로 돌출된다. 각각의 재생 가능 표면 필터(170)는 예를 들어 실질적으로 판 형상인 다수의 필터 요소(172)가 유지되는 중공형 몸체를 구비한다. 필터 요소(172)는 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE:Polytetrafluoroethylene) 막이 외면에 형성된 소결된 폴리에틸렌 재질의 판일 수 있다. PTFE 코팅은 표면 필터(170)의 필터 급을 향상 즉, 그 투과성을 낮추며, 배출 공기 흐름으로부터 분리된 습식 오버스프레이의 영구 부착을 막는다. 필터 요소(172)의 기본 재질과 PTFE 코팅 모두 다공성이므로 배출 공기는 기공을 통해 각 필터 요소(172)의 내부 공간으로 들어갈 수 있다.
필터 표면이 막히는 것을 방지하기 위하여, 배출 공기 흐름으로 배출된 프리 코트 물질로 구성된 장벽 층이 더 구비된다. 장치(126)가 작동하는 동안, 장벽 층은 배출 공기 흐름으로 배출된 프리 코트 물질의 분리에 의해 필터 표면 위에 형성되어서 필터 표면이 점착성 습식 페인트 오버스프레이에 의해 막히는 것을 방지한다. 배출 공기 흐름으로부터 분리된 프리 코트 물질은 유동 챔버(128)의 하부(138)의 경계 벽에 퇴적되어서 습식 페인트 오버스프레이의 부착을 막는다.
배출 공기 흐름은 재생가능 표면 필터(170)의 필터 요소(172)의 표면 위를 지나며, 유입된 프리 코트 물질과 유입된 습식 페인트 오버스프레이가 필터 표면 위에서 분리되고, 배출 공기 흐름은 다공성 필터 표면을 거쳐 각 표면 필터(170)의 몸체(174) 내부의 빈 공간에 연결된 필터 요소(172)의 내부 공간으로 유입된다. 세정된 배출 공기 흐름은 몸체(174)를 거쳐 각각 배출 공기 파이프(176)으로 유입되며, 배출 공기 파이프(176)는 각 재생가능한 표면 필터(170)로부터 유동 챔버(128)의 수직 측벽에 이송방향(106)과 평행하게 연장된 배출 공기 채널(178)로 이어진다. 습식 페인트 오버스프레이가 세정된 두 배출 공기 채널(178)로부터의 배출 공기는 배출 공기 수집기 라인을 거쳐 순환공기 송풍기(미도시)를 지나며, 그곳으로부터 세정된 배출 공기는 냉각 배터리를 거쳐 도포 영역(108)의 위에 배치되는 소위 충만 상태(plenum)인 공기 챔버로 제공된다. 이 위치로부터 세정된 배출 공기는 필터 커버를 통과하여 도포 영역(108)으로 되돌아온다. 외부로 배출된 배출 가스 흐름의 일부는 신선 공기 제공 라인을 통해 공급 공기 시스템으로 제공된 신선 공기로 대체된다. 그 신선 공기는 각각이 공급 공기 라인(202)을 통해 공급 공기 시스템에 연결되며 이송방향(106)을 따라 연장되며 공급 공기 라인(202)을 통해 공급 공기가 제공되는 공급 공기 챔버(204)를 구비하는 두 에어 커튼 발생 장치(200)를 거쳐 유동 챔버(128) 내로 제공된다. 공급 공기 시스템은 냉각 배터리(미도시)를 구비하며, 공기 커튼 발생 장치(200)로 제공된 공기는 냉각 배터리로 냉각되어 도포 영역을 빠져나오는 배출 공기 흐름보다 더 차가워서, 공기 커튼 발생 장치(200)로 제공된 공기가 유동 챔버(128)로 아래로 즉, 보호되어야 할 유동 안내 요소(132)의 표면을 향해 내려가도록 한다. 이 냉각된 공급 공기가 유동 챔버(128)의 하부(138)와, 배출 공기 채널(178)과 배출 공기 수집기 라인을 더 거침에 따라, 이 냉각된 공급 공기는 도포 영역(108)으로부터의 배출 공기 흐름과 섞여서, 공급 라인을 통해 도포 영역으로 다시 한번 공급된 세정된 배출 공기의 가열은 부분적으로 순환 공기 송풍기에 의해 보상된다. 도포 영역(108)을 거치도록 안내된 공기의 대부분은 도포 영역(108), 유동 챔버(128), 배출 공기 채널(178), 배출 공기 수집기 라인, 순환 공기 송풍기, 공급 라인, 및 도포 영역(108) 위의 공기 챔버를 포함하는 순환 회로 내에서 안내되며, 순환 공기 회로 내의 안내된 공기의 연속된 가열은 방지된다.
습식 페인트 오버스프레이는 세정액으로 세정하지 않는 건식인 표면 필터(170)를 이용하여 배출 공기 흐름(120)으로부터 분리되므로, 습식 오버스프레이가 분리되었을 때 순환 공기 회로로 안내된 공기는 가습되지 않으며 순환 공기 회로로 안내된 공기의 습기 제거를 위한 어떠한 장치도 필요없게 된다. 또한, 세정액으로부터 습식 페인트 오버스프레이를 분리하기 위한 어떠한 장치도 필요없게 된다.
재생가능한 표면 필터(170)는, 습식 페인트 오버스프레이의 하중이 특정 범위에 도달하였을 때, 특정 시간동안의 압축 공기 펄스에 의해 세정될 수 있다. 세정 후에, 새로운 장벽 층이 프리 코트 공급 장치(144)를 이용한 프리 코트 물질의 배출 공기 흐름 내로의 추가에 의해 필터 표면에 생성되며, 새로 생성된 장벽 층은 100% 무 습식 페인트(wet paint-free) 프리 코트 물질 또는 습식 페인트 함유 프리 코트 물질로 이루어질 수 있다.
필터(170)의 필터 표면으로부터 세정되어 떨어진 습식 페인트 함유 물질은 프리 코트 수용 컨테이너들(212) 내로 들어가고, 프리 코트 수용 컨테이너들 중 몇몇은 유동 챔버(128)의 하부(138)에 배치되어서 위로 향하는 그 개구들이 실질적으로 유동 챔버(128)의 전체 수평 단면을 덮는다. 이로써 표면 필터(170)로부터 세정되어 떨어진 전체 물질과 표면 필터(170)에 도달하기 전에 배출 공기 흐름으로부터 분리된 프리 코트와 오버스프레이 물질도 개구부를 통해 프리 코트 수용 컨테이너(212)로 들어간다. 각 프리 코트 수용 컨테이너는 깔때기 방식으로 아래로 경사진 상부와 실질적으로 입방형인 하부를 구비할 수 있다. 위쪽의 개구부에 근접하여, 각 프리 코트 수용 컨테이너(212)의 상부에는 상부를 가로지르며 그로인해 상부에 위치하는 물질이 압축 공기의 펄스로 충진되어 분산되는 압축 공기 랜스(220)가 마련된다. 분산된 물질은 개구부를 지나 위로 통과할 수 있고, 배출 공기 흐름으로부터 습식 페인트 오버스프레이의 부착을 방지하기 위해 프리 코트 물질의 코팅에 의해 보호되는 예를 들어 표면 필터(170)의 필터 표면 또는 수직 분할 벽(142)에 퇴적될 수 있다.
프리 코트 수용 컨테이너(212)의 하부로부터, 거기에 수용된 물질 즉, 프리 코트 물질과 습식 페인트 오버스프레이의 혼합물은 각 흡입 펌프(223)가 마련된 흡입 라인(222)에 의해 이송될 수 있으며, 각 경우에 하나의 프리 코트 공급 컨테이너(148)로 들어갈 수 있고, 이 위치에서 유도되어 설명된 방법으로 프리 코트 공급 라인(146)을 통해 프리 코트 물질로서 재사용될 수 있다.
습식 페인트 함유 프리 코트 물질이 프리 코트 공급 컨테이너(148)로부터 제공 라인(146)으로 제공되는데 프리 코트 제공 컨테이너(148)에 추가하여, 무 습식 페인트 프리 코트 물질을 프리 코트 제공 라인(146)으로 제공하는 것을 선택적으로 가능하게 하기 위해, 장치(126)는 수용 컨테이너(212)에는 연결되지 않고 무 습식 페인트 프리 코트 물질로 채워진 프리 코트 제공 컨테이너를 더 구비할 수 있다. 이러한 표면 필터(170)와 수직 분할 벽(142)의 중간 프리 코팅은 예를 들어 약 15분 내지 약 1시간의 시간동안 수행될 수 있다. 이들 중간 프리 코팅 절차 또는 세정 절차 및 표면 필터(170)의 후속 프리 코팅 동안, 프리 코트 물질이 협착점을 통과하여 도포 영역(108)으로 유입되지 않거나, 습식 페인트 오버스프레이가 협착점을 통과하여 표면 필터(170)로 유입되지 않도록 하기 위해, 협착점은 이 작업 동안 폐쇄장치(226)에 의해 폐쇄된다.
상기 설명된 예시적인 실시예는 본 발명의 범위 내에서 다양한 측면에서 변경될 수 있다. 예를 들어, 펌프와 같은 분무기(156)을 구비하며 작동하는 제공 컨테이너(148) 대신에 단순한 유동 컨테이너를 이용하고, 유동화된 보조제를 아래로 연결된 펌프를 이용하여 이송하는 것이 가능하다. 본 목적 및 특히 밀집 유동과 흡입/압력 법칙에 따른 미터 물질에 적합한 펌프는 그 자체로 EP 1 427 536 B1, WO 2004/087331 A1 또는 DE 101 30 173 A1의 도 3을 통해 알려져 있다. 대신에, JP 02123025 A 또는 JP 06278868 A로부터 대체로 알려진 소위 블로우 팟(blow pot)이 공급 컨테이너로서 사용될 수 있다.
또한, 상기 설명한 장치(144)와는 다른 방법으로 프리 코트 물질이 오버스프레이 입자를 포함하는 공기 흐름 내로 유입될 수 있다. 특히, 공존하는 PCT 출원(DE 10 2007 040 154.1에 대응)에 설명된 것처럼, 컨테이너(212)와 그로부터 보조제가 공기 흐름 안으로 들어가는 것과 유사한 방법으로, 오버스프레이를 충전하기에 앞서 초기에 신선 보조제를 도포 영역(108) 아래에 분포된 수용 컨테이너로 이송하는 것이 바람직 할 수 있다.

Claims (25)

  1. 가공물 코팅 시스템의 도포 영역(108)을 통과하는 공기 또는 다른 기체 흐름으로부터 액체 코팅 물질의 오버스프레이를 분리하는 방법에 있어서,
    상기 도포 영역(108) 내에서 기체 흐름 안으로 유입되는 상기 오버스프레이는 상기 기체 흐름의 내로 유입되는 적어도 하나의 보조 작용제에 투입되며,
    섬유 또는 중공형 구조를 갖는 미립자,
    및/또는 상기 오버스프레이와 화학적으로 반응하는 미립자 물질 또는 유체
    및/또는 다른 액상 또는 기상 작용제가
    상기 오버스프레이의 흡수 및/또는 결합을 위한 상기 보조 작용제로서 적어도 부분적으로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 오버스프레이 입자를 분리하기 위한 상기 기체 흐름은 필터 장치(168)를 거치도록 안내되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    둘 이상의 다른 물질의 혼합물이 상기 보조 작용제로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    제올라이트 또는, 폴리머, 유리(glass) 또는 규산알루미늄(aluminium silicate)으로 이루어진 예를 들어 구형의 다른 중공형 몸체가 중공형 구조를 갖는 입자로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    천연 또는 합성으로 제조된 섬유가 입자로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    화학 반응성 입자는 아민(amine), 에폭시(epoxy), 카르복실(carboxyl), 하이드록실(hydroxyl) 또는 이소시아네이트(isocyanate) 그룹들로부터 선택되거나 그 표면에 이런 반응성 그룹을 갖는 것이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    화학 반응성 입자는 알루미늄 산화물로 이루어지거나, 예를 들어 옥틸실란(octylsilane)으로 후 처리되거나, 또는 그 표면에 이러한 물질을 갖는 것이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    고체 또는 액체 모노머(monomer) 또는 올리고머(oligomer) 또는 폴리머(polymer) 또는 실란(silane) 또는 실라놀(silanol) 또는 실록산(siloxane)이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 유동성 및/또는 유체화 능력을 높이기 위해 알루미늄 산화물 및/또는 발열성 규산 및/또는 다른 첨가제가 상기 보조 작용제에 첨가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    하나 또는 다수의 액상 또는 기상의 바람직하기로는 화학 반응성 유체가 미립자로 프리 코트 물질에 추가되어 사용되며, 바람직하기로는 노즐에 의해 상기 오버스프레이에 작용하는 상기 공기 또는 기체 흐름 및/또는 상기 프리 코트 물질 내로 분무되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    가수분해된 아민, 또는 반응성 분자 또는 물질을 포함하는 바람직하기로는 반응성 액체를 함유하는 다른 용액이 상기 액상의 유체로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 하나의 청구항 또는 청구항 1의 전제부에 따른 방법에 있어서,
    상기 보조 작용제는 가공물의 코팅 목적 외에 상기 코팅 시스템으로부터 제거된 후에 사용하기에 적합한 것으로 선택된 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 사용된 보조제는 절연 물질로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 청구항 12에 있어서, 상기 사용된 보조제는 벽돌, 시멘트 또는 무기물 요소를 갖는 다른 물체의 열 생성에 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 가공물 코팅 시스템의 도포 영역(108)을 통과하는 공기 또는 다른 기체 흐름으로부터 액체 코팅 물질의 오버스프레이를 분리하기 위한 장치로서,
    그 내부에서 상기 도포 영역(108) 내에서 상기 기체 흐름 안으로 유입되는 상기 오버스프레이가 상기 기체 흐름의 내로 유입되는 적어도 하나의 보조 작용제에 투입되는 분리 장치(168)를 구비하며,
    섬유 또는 중공형 구조를 갖는 미립자,
    및/또는 상기 오버스프레이와 화학적으로 반응하는 미립자 물질 또는 유체
    및/또는 다른 액상 또는 기상 작용제가
    상기 오버스프레이의 흡수 및/또는 결합을 위한 상기 보조 작용제로서 적어도 부분적으로 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 분리 장치(168)는 상기 기체 흐름이 거치도록 안내되는 필터 요소(170, 172)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 청구항 15 또는 청구항 16에 있어서,
    2 이상의 다른 물질의 혼합물이 상기 보조 작용제로서 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 청구항 15 내지 청구항 17 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    제올라이트 또는, 폴리머, 유리(glass) 또는 규산알루미늄(aluminium silicate)으로 이루어진 예를 들어 구형의 다른 중공형 몸체가 중공형 구조를 갖는 입자로서 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 청구항 15 내지 청구항 18 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    천연 또는 인공적으로 제조된 섬유가 입자로서 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 청구항 15 내지 청구항 19 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    화학 반응성 입자는 아민(amine), 에폭시(epoxy), 카르복실(carboxyl), 하이드록실(hydroxyl) 또는 이소시아네이트(isocyanate) 그룹들로부터 선택되거나 그 표면에 이런 반응성 그룹을 갖는 것으로부터 선택된 것이 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 청구항 15 내지 청구항 20 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    화학 반응성 입자는 알루미늄 산화물로 이루어지거나, 예를 들어 옥틸실란(octylsilane)으로 후 처리되거나, 또는 그 표면에 이러한 물질을 갖는 것이 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 청구항 15 내지 청구항 21 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    고체 또는 액체 모노머(monomer) 또는 올리고머(oligomer) 또는 폴리머(polymer) 또는 실란(silane) 또는 실라놀(silanol) 또는 실록산(siloxane)이 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 청구항 15 내지 청구항 22 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 유동성 및/또는 유체화 능력을 높이기 위해 알루미늄 산화물 및/또는 발열성 규산 및/또는 다른 첨가물이 상기 보조 작용제에 첨가되는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 청구항 15 내지 청구항 23 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    하나 또는 다수의 액상 또는 기상의 바람직하기로는 화학 반응성 유체가 미립자 프리 코트 물질에 추가되어 사용되며, 바람직하기로는 노즐에 의해 상기 오버스프레이에 작용하는 상기 공기 또는 기체 흐름 및/또는 상기 프리 코트 물질 내로 분무되는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 청구항 15 내지 청구항 24 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 코팅 시스템으로부터의 제거 후에 가공물의 코팅을 제외한 용도에 적합한 보조 작용제가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
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