DE3334257C1 - Lackier- und Abdunstanlage mit Umluftbelueftung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen unterschiedlicher Beschichtungsmedien auf Gegenstände, bestehend aus Beschichtungskammern mit in jeder Beschichtungskammer zwangsumlaufendem Luftstrom, sowie mit einer Farbpartikelabscheidevorrichtung darin.

Es ist bekannt, Lackier- und Trockenanlagen zu belüften, damit die beim Farbspritzen von der zu lackierenden Oberfläche reflektierten Lacknebel und das verdampfende Lösungsmittel abgeführt wird, wobei Frischluft in der Menge zugeführt wird, daß das Lösungsmittel in der Abluft die die Anlage dementsprechend verläßt,

ίο eine den Umweltschutzvorschriften gemäße Konzentration nicht überschreitet. In diesem Zusammenhang ist aus der DE-OS 30 30 045 bekannt, eine Beschichtungskammer mit einem umlaufenden Luftstrom vielfach zu beschicken und nach Anreicherung der Luft mit Lösungsmittel des Beschichtungsmaterials auf einen zulässigen Höchstwert einen Teilluftstrom als Abluft einer Verbrennungsanlage zuzuführen.

Hierbei besteht der Nachteil, daß eine Regel- oder zumindest eine Steuervorrichtung erforderlich ist, die die Größe des Teilluftstromes bestimmt. Weiterhin ist es erforderlich, daß für die Beschichtung eines Gegenstandes mit mehreren Beschichtungsmedien, zum Beispiel verschiedenen Farben, die Kammer und Spritzvorrichtung jeweils zeitaufwendig gereinigt werden muß. Außerdem eignet sich die Kammer nur zum Betrieb bei geschlossenen Türen, da die hochangereicherten Lösungsmitteldämpfe sonst austreten würden; dadurch ist eine Anordnung der Kammer um ein Transportband bei geöffnetem Ein- und Auslaß nicht möglich.

Es ist Aufgabe der Erfindung die vorbekannte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß Gegenstände auch mit unterschiedlichen Beschichtungsmedien, zum Beispiel diversen Farben, bei möglichst herabgesetzten Betriebskosten und umweltfreundlichem Betrieb beschichtet werden können.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß in Förderrichtung der Gegenstände mehrere Beschichtungskammern aneinander angeordnet sind und daß jeweils die Abluft der vorhergehenden Beschichtungskammer über jeweils eine Farbpartikelabscheidevorrichtung der nächstfolgenden Beschichtungskammer zugeführt wird und die aus der letzten Beschichtungskammer mit Lösungsmittel bis zu einer zulässigen Höchstmenge angereicherte Abluft einer Verbrennungsanlage zugeführt wird.

Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der Vorrichtung besteht darin, daß die Luft mehrfach zonenweise als Umluft durch die Lackier- und/oder Abdunstanlage geführt wird, wobei die Abluftabfuhr so dosiert wird, daß die maximale Lösungsmittelkonzentration bis an die zulässige Explosionssicherheitskonzentration heranreicht und die Zahl der Umwälzungen in Verbindung mit der jeweiligen Zonenbreite so gewählt wird, daß die Luftgeschwindigkeit in den Lackierzonen einem vorgegebenen Wert entspricht und in keinem Bereich die Explosionssicherheitskonzentrationsgrenze überschritten wird.

Die Vorrichtung bietet die vorteilhafte Möglichkeit, die mit Lösungsmitteldampf hoch angereicherte Abluft ohne Vorheizung direkt zu verbrennen und die freiwerdende Wärme dem Trockenprozeß zuzuführen. Die Wärmemenge ist so groß, daß einer nachgeschalteten Trockenanlage keine weitere Heizenergie zugeführt werden muß.

In vorteilhafter Weise wird die Farbpartikelabscheidevorrichtung als Wasch-, Filter- und Trockenvorrichtung ausgeführt. Die ständige Abführung und Auswaschung der Farbnebel aus der Luft hat einerseits den

Vorteil, daß sich in der Lackierzone kaum feuergefährliche und schwer zu beseitigende Ablagerungen von Farbstoff bilden und daß insbesondere bei Mehrfachoder Mehrfarblackierungen keine Vermischungen oder Überlagerungen der Farben auftreten.

Durch Sicherheitsschaltungen an den Betriebsaggregaten und Zugängen wird ein gefahrloser Betrieb und eine gefahrlose Begehung der Anlagen ermöglicht.

Eine Wartungs- und Bedienungsstation und die Steuervorrichtung sind vorteilhaft explosionssicher ausgestaltet und im Nahbereich außerhalb der Anlagen angeordnet. Es ist hierdurch vorteilhaft ermöglicht worden, die Lackierkammern in ihrer Grundfläche erheblich zu verkleinern, wodurch wiederum der Luftdurchsatz gegenüber herkömmlichen Kammern entsprechend verringert worden ist, was zu entsprechend kleinen Umluft- und Luftreinigungsanlagen führt.

In den Fig. 1 bis 4 sind Ausführungsbeispiele für Hochleistungsfaßlackiervorrichtungen für ein- und zweifarbige Lackierungen dargestellt.

Die Lackierkammern sind in ihrer Größe nur so groß gewählt worden, daß eine sporadische Manipulation an den Faßspritzstühlen möglich ist. Zum Farbwechsel bzw. zum Verstellen der Spritzpistolen werden die Spritzstühle aus den Lackierkammern herausgefahren. Hierdurch ist es möglich, daß die hohe Anreicherung mit Lösungsmitteln in der Umluft der Kammer möglich ist, da ein Bedienungsmann sich nicht in dieser Zone ständig aufhalten muß. Die auf ein Minimum reduzierte Luftmenge, die gezielt von der Kammerdecke auf die Spritzstühle gerichtet wird, um einen Farbnebelschleier beim Spritzen zu vermeiden, ist auf ein vertretbares und technisch mögliches Minimum reduziert worden. Diese Luft wird ständig gefiltert und ausgewaschen, um vor dem neuerlichen Einblasen in die Lackierkammer von anhaftenden Lackierpartikeln gereinigt zu werden, um keine Qualitätseinbußen an den lackierten Flächen zu bekommen. Während des Durchganges der Luft durch die Lackierkammer — die Luft wird zum Beispiel fünfmal verwendet — erfolgt eine ständige Temperaturerhöhung, um keine Kondensation der Feuchtigkeit der ausgewaschenen Luft am Faß zu bekommen. Die im Lackierbereich freiwerdenden Lösungsmittel werden in die Luft aufgenommen. Nachdem die Luft in der Lakkierkammer in der letzten Zone eingegeben wurde, wird sie in die anschließende Abdunstzone geleitet. Dort nimmt sie weiterhin Lösungsmittel auf, und sie wird dann vor der Ofeneingangsschleuse als Ofenfrischluft dem Ofen selbst zugeführt. Der Anteil der Zuluft, der nicht als Frischluft im Ofen aufgenommen werden kann, wird über eine Bypassleitung mit einem separaten Ventilator direkt der thermischen Abluftreinigung als Frischluftanteil zugeführt. Es ist möglich gemacht worden, die gesamte im Prozeß des Lackierens benötigte Umluft mit den sowohl in der Lackierzone als in der Abdunstzone aus dem Lack austretenden Lösungsmitteln dem Ofen bzw. damit auch der thermischen Abluftreinigung direkt zuzuführen.

F i g. 1 zeigt eine Einkammerlackieranlage und Abdunstanlage mit zweifacher Umluftführung im senkrechten, in der Tiefe versetzten Schnitt;

F i g. 2 zeigt eine Zweikammerlackieranlage und Abdunstanlage mit vierfacher Umluftführung im senkrechten, versetzten Schnitt A-A;

F i g. 3 zeigt einen Horizontalschnitt der Anlage nach F i g. 2 verkleinert mit Wartungs- und Bedienungsstand;

F i g. 4 zeigt ein Schema der Steuervorrichtung mit Sicherheitsschaltung.

In der F i g. 1 ist schematisch eine Lackier- und Abdunstanlage 10,30 dargestellt, bei der das Lackiergut 11, Fässer fertigungsmäßig getaktet von links nach rechts durchläuft und von dort direkt anschließend in einen Trockenofen geführt wird. Die Waschtürme 12a, b sind seitlich versetzt zum Durchlauf der Fässer 11 angeordnet, wie entsprechend aus dem Horizontalschnitt F i g. 3 Linie A-A zu ersehen ist.
In der Lackierstellung, in der das warme Faß 11 gezeigt ist, wird es während des allseitigen Hochdruckspritzlackierens gedreht.

Damit der reflektierte Farbnebel abgeführt wird, wird das Faß 11 allseitig von oben nach unten von Luftströmen VAa, b von ca. 0,5 m/s Geschwindigkeit umgeben.

Diese Luftströme von insgesamt 6000 m³/h setzen sich aus dem Frischluftstrom V3 von 2500 m³/h und einem Umluftstrom V2 von 3500 m³/h zusammen und werden von Ventilatoren 21,19a über Heizregister 22,24 vorgewärmt und über Verteilerfilter 23, 25 der Lackierkammer 10 zugeführt. Durch die Faßeintrittsöffnung wird zusätzlich ein Frischluftstrom Vi mit 1000 m³/h angesaugt, da der Durchsatz des Umluftventilators 19a höher als der des Frischluftventilators 21 ausgelegt ist, damit keine Lösungsmitteldämpfe aus der Kammer austreten. Die Frischluft V3 wird auf der Seite des Eingangs zugeführt, und die am geringsten beladene Umluft V2 wird ebenfalls in der Eingangshälfte des Kammerbodens 14 abgezogen.
Durch den rechten Kammerboden 14 wird ein weiterer Luftstrom V5 von 5000 m³/h durch den Ventilator 196 abgzogen und gemäß der Stellung einer einstellbaren Drosselklappe 31 in einem Teilstrom VA über eine Richtdüse 34 von der Abdunstkammer 30 durch die Durchtrittsöffnung zu der Lackierkammer 10 geblasen und in einem zweiten Teilstrom V7 von 3500 m³/h in die Abdunstkammer gedrückt.

Aus dieser zieht der Ventilator K32 die hoch mit Lösungsmittel angereicherte Abluft VS ab und führt diese gemäß der Stellung einer regelbaren Verteilerklappe 33 in einem Teilstrom V9 nochmals in die Abdunstkammer zurück, die dem Austrittsstrom VIl entspricht, der über dem angrenzenden Trockenofen abgezogen wird und in einem weiteren Teilstrom VlO der Abdunstverbrennungsanlage zugeführt wird.

Die Umluftströme V2, V5 werden jeweils über Farbpartikelabscheidevorrichtungen, die Waschtürme 12a, 126, geführt. Die Luft tritt durch ein Rost 14 am Boden der Kammer und streicht über den Sumpf 13 bis zur Kante 136 des Waschturmes, die an das Niveau 13a der Sumpfoberfläche, das ständig über einen Wächter gehalten wird, geführt ist, wodurch die Luft unter der Kante hindurch in einem Wirbel, auch Wasserwalze 15 genannt, in den Turm 12a, 126 übertritt und die Farbtropfen ausgewaschen werden. Die von der Luft dadurch aufgenommenen Wassertröpfchen werden dann an den Prallblechen 16 und dem Lochfilter 17 und weiteren Filtern 18 ausgeschieden. Die gereinigte Luft wird dann in dem Heizregister 24 so weit über den Taupunkt erwärmt, daß bei der Expansion beim folgenden Kammerdurchlauf keine Kondensation eintritt. Das Wasser im Sumpf 13 enthält ein Koalierungsmittel für Farbnebel.

Weitere Einzelheiten sind in der F i g. 2 dargestellt, in der in gleicher Weise ausgestattete Lackierkammern hintereinander angeordnet sind, wobei die Abluft aus der ersten Kammer noch zweimal durch die zweite Kammer geführt wird. Die Bezugszeichen sind entsprechend gewählt wie in F i g. 1 und teilweise durch angehängte Buchstaben differenziert.

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Durch die Kammern.1Oa, b führen Transportschienen m³/h Heizgas entspricht. Bei Auftrag dickerer Lack-40, auf denen die Fässer von einer Spritzstation zur schichten können auch noch höhere Konzentrationen, anderen rollen. z. B. 30 g/m³, entstehen.

Während des Spritzens lagern sie auf Faßstühlen 41 In Fig.4 ist schematisch die Steuervorrichtung 70

und werden durch Rollen 42 angetrieben, so daß sie 5 dargestellt. Sie steht mit dem Kontrollanzeige- und Berundherum gleichmäßig lackiert werden. Im vorliegen- dienungspult 73 in Verbindung und wird von einer Uhr den- Fall werden in getrennten Streifen in den beiden C getaktet. Weiter empfängt sie die Meldesignale Mx, Kabinen unterschiedliche Farben aufgetragen. Eine die von den mit den jeweils zugehörigen Bezugszeichen scharfe Abgrenzung erfolgt durch Schablonen in Nähe angegebenen Baugruppen abgegeben werden, und gibt der Fässer (nicht gezeigt) und die Abführung der Färb- 10 die Steuersignale Sx ab, die ebenfalls jeweils mit Benebel durch die Luft, Die Faßstühle sind mit Rollen 63 zugszeichen benannt sind.

auf Schienen 62 gelagert und können zu Bedienungs- Vor der Inbetriebnahme der Spritzpistolen durch Si-

und Wartungszwecken aus den Kammern herausgefah- gnal 55 wird die Meldung: Türen geschlossen M 61, ren werden. Entlüftungsklappen geschlossen M 50, Ventilatoren 19,

Unten im Sumpf 13 ist ein Förderband 60 verlegt, das 15 32 in Betrieb M19, M 32, Schrankdruck vorhanden an einer Seite herausgeführt ist und zur Austragung des M 75 und Wasserniveau vorhanden M13 auf ihr Vorausgewaschenen Farbschlammes dient. handensein überprüft. Andernfalls werden die fehlenden

Nach der Lackierung werden die Fässer aufgestellt Meldungen angezeigt und das Spritzen nicht gestartet und auf eine Rollenbahn 43 übergeben und taktweise bzw. stillgesetzt.

durch die Abluftzone transportiert, bis sie von dem 20 Wird durch Betätigung der Bedienungsvorrichtung Transportband 44 in den Trockenofen befördert wer- eine Begehung verlangt, wird das Spritzen über Signal den. SS gestoppt und über das Signal 550. die Entlüftung

Hinter jedem Ventilator 19a, b, c befinden sich durch geöffnet.

ein Signal 519 steuerbare Entlüftungsklappen SO, die Die Ventilatoren bleiben über die Signale 519 und

für den Fall, daß eine Reinigung der Anlage notwendig 25 532 in Tätigkeit. Wenn über die Signale M19, M 32 das ist, ein schnelles Entlüften in die Abluftrohre 51 gestat- Arbeiten für eine vorgegebene Sicherheitszeit festgeten. Die Position der Klappen wird jeweils durch MeI- stellt ist, werden über Signal 561 die Türverriegelungen der-über Signalleitung MSO an die Steuervorrichtung freigegeben. 70mitgeteilt. Außerdem werden über die Signale M74, MT, M3i,

In Fig. 3 ist ein horizontaler Riß der Anlage von 30 M 33, M 13a und die zugehörigen Signale 5 74, ST, S 31, F i g. 2 gegeben, aus der ersichtlich ist, daß die 4 Wasch- 533, 513a der Druckregler 74, die Transportantriebe, türme 12a bis d abwechselnd seitlich versetzt von den die Drosselklappen 31, 33 und das Wasserniveau 13a Spritzkammern und dem Transportweg der Fässer an- gesteuert bzw. geregelt und überwacht, wodurch ein geordnet sind. Die Luftführungen 64 bewirken die Zu- vollständig sicheres Arbeiten der Anlage gewährleistet Ordnung der aus der jeweiligen Zone unten austreten- 35 ist.

den Luft zu dem zugehörigen Waschturm. Für die Be-

gehbarkeit der Kammern und für das Ausfahren der Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Spritzstühle 41a, b sind Sicherheitstüren 61 angebracht,

die von innen jederzeit und von außen nur bei Freigabe
der Türsicherung durch ein Steuersignal 561 der Steu- 40
ervorrichtung 70 geöffnet werden können. Außerdem
sind alle Türen 61 durch eine Schließkontrolle überwacht, deren Signal M 61 in der Steuervorrichtung 70
ausgewertet wird.

Die Steuervorrichtung ist in einem Schrank neben 45
den Lackierkammern zwischen den Wartungsplätzen
der Spritzstühle angeordnet. Sie trägt ein Bedienungspult und Kontrollpult 73, von dem aus über die Druclcluftleitungen und Kabel 72 die Funktionen der Spritzpistolen, die Transportantriebe, die Ventilatoren und 50
Klappenantriebe gesteuert werden und die Meldesignale empfangen werden.

Zur Explosionssicherung ist der Schrank luftdicht und
von außerhalb der Sicherheitszone 63 mit Druckluft
über einen Druckregler 74 versorgt und von einem 55
Druckwächter 75 überwacht, so daß keine lösungsmittelhaltige Luft in ihn eintreten kann und Explosionen
nicht gezündet werden können. Diese Lösungen stellt
eine eigenständige Erfindung dar.

Am Eingang der Abdunstkammer 30 befindet sich die 60
Faßaufrichtevorrichtung und Förderanlage 46. Von der
schrittweise arbeitenden Rollenfördereinrichtung 43 erfolgt eine Übergabe 4-fach parallel auf eine entsprechend langsamer getaktete Rollenbahn 45, auf der eine
weitgehende Abdunstung des Lösungsmittels erfolgt. 65

Bei voller Spritzleistung der Anlage werden pro Stunde 3500 m³ Abluft mit einer Konzentration von 20 g/m³
Lösungsmittel abgegeben, was einem Heizwert von 50

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Auftragen unterschiedlicher Beschichtungsmedien auf Gegenstände, bestehend aus Beschichtungskammern mit in jeder Beschichtungskammer zwangsumlaufendem Luftstrom, sowie mit einer Farbpartikelabscheidevorrichtung darin, dadurch gekennzeichnet, daß in Förderrichtung der Gegenstände (11) mehrere Beschichtungskammern (10, 10a, Wb) aneinander angeordnet sind und daß jeweils die Abluft der vorhergehenden Beschichtungskammer (10a,) über jeweils eine Farbpartikelabscheidevorrichtung (t2c) der nächstfolgenden Beschichtungskammer (Wb) zugeführt wird und die aus der letzten Beschichtungskammer (Wb) mit Lösungsmittel bis zu einer Höchstmenge angereicherte Abluft (VW, VH) einer Verbrennungsanlage zugeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungskammer (IQ₅ 10a_s Wb) in mindestens zwei Belüftungszonen aufgeteilt ist, die vorzugsweise in Förderrichtung nebeneinander liegen und in dieser Folge nacheinander mit dem Luftstrom mittels Ventilatoren (19a, I9d), über jeweils eine Farbpartikelabscheidevorrichtung (12a, i2d) geführt, belüftbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbpartikelabscheidevorrichtung (12a, 126,12c, Hd) jeweils aus einer Waschanlage mit einer Wasserwalze (15), Wasserabscheidern, wie Prallblechen (16), Lochfiltern (17) und/oder Faserfilter (18) besteht, denen ein Ventilator (19a, b) nachgeschaltet ist, dessen abgangsseitige Luftleitung in einen Verteilerkasten (20) führt, der ein Heizregister (24) enhält, mit dem eine Aufwärmung der Luft jeweils über den für die einzelne Kammer (10a, Wb) bzw. Zone maßgeblichen Taupunkt erfolgt.

4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die in Förderrichtung letzte Beschichtungskammer (IQo^ eine Abdunstanlage (30) mit einem offenen Durchlaß angeschlossen ist und die Abluft (VS) aus der letzten Beschichtungskammer (10, Wb) über die Farbpartikelabscheidevorrichtung (t2b) der Abdunstanlage (30) zugeführt wird, wobei vorzugsweise ein Teilluftstrom (V6) über eine steuerbare Drosselklappe (31) und eine Richtdüse (34), die schräg gegen den Durchlaß von der Beschichtungskammer (10) in die Abdunstanlage (30) gerichtet ist, geführt ist und wobei die Abluft (V 10, VU) der Abdunstanlage (30) der Verbrennungsanlage zugeführt wird.

5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in den Beschichtungskammern (10,10a, Wb) eine Lackiervorrichtung, vorzugsweise ein Faßstuhl (41) in Arbeitsstellung angeordnet ist, der einen Antrieb (42) für ein Faß trägt und mit Rollen (63) auf Schienen (64) lagert, die durch einen in der Kammerwand angeordnete Sicherheitstür (61) in eine Wartungsstellung neben der Beschichtungskammer (10) führen.