DE69817157T2

DE69817157T2 - Trocknungsvorrichtung in einer spritzkabine

Info

Publication number: DE69817157T2
Application number: DE69817157T
Authority: DE
Inventors: Neil Morrison
Original assignee: Junair Spraybooths Ltd
Current assignee: Junair Group Ltd
Priority date: 1997-02-07
Filing date: 1998-02-09
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2018-02-10
Also published as: GB2336425A; DE69817157D1; EP0960312A1; US6192604B1; GB9918379D0; WO1998035195A1; GB9702473D0; GB2336425B; EP0960312B1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Lacktrocknungssystem für lackierte Körper und insbesondere, aber nicht ausschließlich, ein System zum Trocknen lackierter Kraftwagen.
Allgemeiner Stand der Technik
Herkömmliche Automobilspritzkabinen trocknen lösemittelgelöste Lacke, die auf die Oberflächen eines Automobils aufgebracht wurden, durch Führen von erhitzter Luft über die lackierte Oberfläche. Typischerweise wird erhitzte Luft durch Einlässe in einer Decke der Kabine abwärts geblasen und durch Auslässe im Boden abgepumpt. Dieses Verfahren ist mit der Freisetzung von verschmutzenden Lösemitteln in die Atmosphäre nach dem Trocknen des Lacks verbunden. In einem Versuch, sich der neuen Gesetzgebung, die die Verwendung von lösemittelgelösten Lacken regelt, anzupassen, haben Lackhersteller neue Lacke wie etwa wassergelöste Lacke entwickelt, die hinsichtlich der Umwelt weniger schädigend sind.
Die herkömmliche Lacktrocknungsspritzkabine hat sich jedoch als zum Trocknen wassergelöster Lacke ungeeignet erwiesen. Dies liegt daran, daß sie sich auf die Flüchtigkeit des Lacklösemittels verläßt, um den Lack rasch zu trocknen. Da Wasser nicht flüchtig ist, benötigt es wesentlich länger, um unter normalen Umgebungsbedingungen zu verdunsten. Das Wasser in wassergelösten Lacken wird dadurch viel langsamer freigesetzt, was zu verlängerten Trocknungszeiten führt, wenn herkömmliche Trocknungssysteme verwendet werden. Das Trocknen von wassergelösten Lacken wird weiter behindert, wenn die Umgebungsfeuchtigkeitsgrade ansteigen. Versuche, die Entfeuchtungstechniken umfaßten, haben sich als unpraktisch und teuer erwiesen.
Wie im Dokument EP-0 690 279 beschrieben ist auch bekannt, wassergelöste Lacke mit Richtluftdüsen unter Verwendung umgewälzter Luft von innerhalb der Spritzkabine zu trocknen. Wie in dieser Beschreibung beschrieben werden die Düsen mit einzelnen lackierten Oberflächen, die zu trocknen sind, direkt optisch ausgerichtet. Die Beschreibung führt aus, daß die Richtluftdüsen die Trocknungszeiten für ein Fahrzeug von 60 Minuten auf 8 bis 14 Minuten verringern, wenn sie mit Wärmestrahlern verwendet werden. Dies ist immer noch deutlich länger, als für das Trocknen von lösemittelgelösten Lacken erforderlich ist. Da die Luftdüsen einzeln direkt auf lackierte Oberflächen zielen, kann darüber hinaus Wasser in den Lack geführt werden, was zu einer späteren Blasenbildung der Lackoberfläche führen kann.
Das Dokument US 4,771,552 beschreibt ein Heißlufttrocknungssystem in der Form eines Tunnels, das eine Transportvorrichtung zum Transportieren von Fahrzeugen durch den Tunnel beinhaltet. Eine Heißluftversorgung, die Luft von innerhalb des Tunnels bezieht, richtet einen ersten Luftstrom zur Laufspur des Fahrzeugs, um die Außenseite des Fahrzeugs zu trocknen, und einen zweiten Luftstrom durch ein offenes Fenster des Fahrzeug ins Innere des Fahrzeugs.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Probleme beim Trocknen von wassergelösten Lacken durch Bereitstellen eines Lacktrocknungssystems, das mit wassergelösten Lacken behandelte Automobile und insbesondere, aber nicht ausschließlich, Kraftwagen leistungsfähig, kosteneffizient und in einem mit der Trocknungszeit von lösemittelgelösten Lacken vergleichbaren Zeitmaßstab trocknen kann, zu überwinden oder zu verbessern.
Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung ist daher ein Lacktrocknungssystem zum Trocknen eines lackierten Körpers bereitgestellt, wobei das System die Merkmale von Anspruch 1 umfaßt.
Vorteilhafterweise kann das Lacktrocknungssystem zum Trocknen eines Körpers verwendet werden, der mit einem wassergelösten Lack lackiert ist. Vorzugsweise ist der Körper ein Automobil und insbesondere ein Kraftwagen.
Viele Lacke einschließlich wassergelöster Lacke werden gewöhnlich als eine Serie von Schichten oder Überzügen aufgebracht, und der Lack kann nach dem Aufbringen eines jeden Überzugs ein Trocknen erfordern. Entsprechend kann das System der vorliegenden Erfindung zum Trocknen von wassergelöstem Lack während des Zeitraums, der als "Abdunstungszeitraum" oder "Abdunstungszyklus" bekannt ist, verwendet werden. Während dieses Zeitraums wird das Wasser oder das Lösemittel im Lack entweder nach dem Aufbringen jedes einzelnen Überzugs oder nach dem Aufbringen einer Anzahl von Überzügen beseitigt. Wenn der Lack zwischen Überzügen mit Lack getrocknet werden muß, stellt das Lacktrocknungssystem der vorliegenden Erfindung ein gründliches Trocknen zwischen den Überzügen sicher, so daß kein Wasser innerhalb des Lackfilms eingeschlossen wird.
Bestimmte Lacke werden in einem Einbrennvorgang gehärtet, der im Anschluß an den Abdunstungszyklus vorgenommen wird. Während eines Einbrennvorgangs wird heiße Luft (normalerweise bei einer Temperatur von 80°C) im Gehäuse umgewälzt.
Nach der üblichen Gepflogenheit kann daher das Gehäuse auch für Lackspritz- und Einbrennvorgänge verwendet werden.
Mit dem System der Erfindung kann ein Körper, der mit einem wassergelösten Lack lackiert ist, leistungsfähig in einem Zeitraum, welcher mit jenem vergleichbar ist, der zum Trocknen von lösemittelgelösten Lacken unter Verwendung herkömmlicher Trocknungssysteme benötigt wird, und ohne Oberflächenfilmprobleme getrocknet werden.
Luft, die durch die weiteren Lufteinlässe eingebracht wird, unterbricht einen derartigen Luftstrom, so daß innerhalb des Gehäuses ein turbulenter Luftstrom verursacht wird, und diese hohe Luftbewegung beschleunigt das Trocknen des lackierten Körpers. Die Pumpe und/oder die Heizvorrichtung kann an jeder geeigneten Stelle angeordnet sein und kann beispielsweise an, neben oder innerhalb des Lufteinlaßsystems angeordnet sein.
Ein Strom von Luft direkt auf eine lackierte Oberfläche (des Kraftwagens), d. h., senkrecht dazu, kann zum unerwünschten Führen von Wasser in den Lack führen, was eine Blasenbildung des Lacks verursachen kann. Der Betrieb des weiteren Lufteinlasses, um Luft schräg zur lackierten Oberfläche (des Automobils) zu richten, unterstützt die hohe Luftbewegung in der Form von Wirbeln neben der lackierten Oberfläche, wodurch das Trocknen der Oberfläche, jedoch ohne das unerwünschte Führen von Wasser in den Lack, beschleunigt wird.
Der Lufteinlaß kann in der Form eines Lufteinlaßsystems ausgeführt sein, das einen Lufteinlaßkanal oder ein Kanalsystem beinhaltet, in dem die Heizvorrichtung angeordnet sein kann.
Vorzugsweise wird Luft, die das Lufteinlaßsystem betritt, durch die Heizvorrichtung auf eine Temperatur von 35°C erhitzt, doch kann diese Temperatur, falls nötig, geringer sein, beispielsweise, wenn der Körper im Gehäuse lackiert wird.
Das Lufteinlaßsystem kann eine Verteilerkammer beinhalten, die zwischen dem Lufteinlaßkanal/-kanalsystem und dem Gehäuse angeordnet ist, wobei die Verteilerkammer einen Einlaß und einen Auslaß aufweist, um einen Strom von Luft vom Einlaßkanal/-kanalsystem zum Gehäuse zu gestatten.
Vorzugsweise ist die Verteilerkammer fähig, hohen Luftdrucken zu widerstehen.
Die Verteilerkammer kann jede geeignete Form wie etwa einen Kastenaufbau aufweisen.
Die Verteilerkammer kann das Pumpenmittel unterbringen, das betrieben werden kann, um Luft vom Einlaßkanal durch die Verteilerkammer und in das Gehäuse zu ziehen.
Vorzugsweise betritt Luft das Gehäuse über die Verteilerkammerfilter mit einer Geschwindigkeit von 0,2 bis 1 ms^–1 und vorzugsweise 0,5 ms^–1.
Vorzugsweise wird die Luft vor dem Betreten des Gehäuses gefiltert, und dies kann durch jedes beliebige geeignete Mittel wie etwa einen synthetischen Filter durchgeführt werden.
Vorzugsweise ist der Filter wirksam, um Teilchen, die einen Durchmesser von 10 Mikron überschreiten, zu entfernen.
Das Filtern der Einlaßluft verringert die Verunreinigung der lackierten Oberflächen, über die die Luft strömt, welche andernfalls dazu führen würden, daß Staubteilchen usw. in die lackierte Oberfläche geführt würden, was ein Verderben der Oberfläche verursachen kann, eine Wirkung, die als "Sprenkeln" bekannt ist.
Der weitere Lufteinlaß kann Luft über ein Luftzufuhrmittel erhalten, das einen Kanal oder ein Kanalsystem beinhalten kann und ein oder mehrere Gebläse beinhalten sein kann, die betrieben werden können, um Luft durch den weiteren Lufteinlaß und in das Gehäuse zu ziehen.
Der weitere Lufteinlaß kann die Luft vom Lufteinlaßsystem erhalten, und entsprechend kann das Lufteinlaßsystem durch einen Kanal oder ein Kanalsystem mit dem weiteren Lufteinlaß verbunden sein.
Vorzugsweise ist das Mittel zum Erhitzen der Luft, die durch den weiteren Lufteinlaß in das Gehäuse gerichtet wird, die Heizvorrichtung. Alternativ oder zusätzlich kann das Mittel eine oder mehrere weitere Heizvorrichtungen umfassen, die an, neben oder innerhalb des weiteren Lufteinlasses angeordnet sein können.
Der weitere Lufteinlaß kann eine oder mehrere weitere Pumpen oder Gebläse enthalten.
Vorzugsweise kann der weitere Lufteinlaß betrieben werden, um Luft mit 2 bis 40 ms^–1 und insbesondere vorzugsweise mit 25 ms^–1 in das Gehäuse richten.
Vorzugsweise beinhaltet der weitere Lufteinlaß einen oder mehrere Luftdüsen, um die Richtung der Luft in das Gehäuse zu beeinflussen. Die oder jede Luftdüse kann einfach eine Öffnung umfassen, durch die Luft strömen kann, oder alternativ kann die oder jede Luftdüse ein Düsen-/Spritzstrahlaufbau von jeder geeigneten Form sein.
Die Luftdüsen können jedes geeignete Material umfassen, aber vorzugsweise weist das Material antistatische Eigenschaften auf. Ein bevorzugtes Material ist Aluminium.
Die Verwendung eines antistatischen Materials kann verhindern, daß Lackteilchen an den Düsen haften, was die Möglichkeit einer Verunreinigung der Luft der Spritzkabine durch derartige Teilchen verringert.
Die oder jede Luftdüse kann sich in oder neben einer oder mehreren Wänden oder Ecken des Gehäuse befinden.
Alternativ kann die oder jede Luftdüse an einem Halteelement angebracht sein, das innerhalb des Gehäuseinneren angeordnet sein kann.
Das oder jedes Haltelement kann an einer Wand des Gehäuses angebracht sein, so daß das oder jedes Halteelement und die Wand zusammen ein Gehäuse oder einen Durchgang definieren, der die Luft erhält.
Alternativ kann das oder jedes Halteelement die Form eines vorgefertigten Gehäuses aufweisen, das im Gehäuse angeordnet ist, um die Luft zu erhalten.
Vorzugsweise weist das oder jedes Halteelement die Form einer Eckeneinheit auf, die so geformt ist, daß sie in eine Ecke des Gehäuses paßt.
Diese Anordnung positioniert praktischerweise die oder jede Luftdüse so, daß sie betrieben werden kann, um Luft schräg zu Oberflächen des Automobils zu richten.
Vorzugsweise ist der Durchgang z. B. über ein Kanalsystem mit dem Lufteinlaßsystem verbunden, um von dort Luft zu erhalten.
Es können mehrere Luftdüsen in einer oder mehreren senkrechten Reihen entlang des Halteelements angeordnet sein.
Vorzugsweise sind vier längliche Eckeneinheiten innerhalb des Gehäuses vorhanden, wobei jede Eckeneinheit entlang ihrer Länge mehrere Luftdüsen aufweist, wobei jede Luftdüse betrieben werden kann, um Gas mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 2 ms^–1 bis 40 ms^–1 und insbesondere vorzugsweise 25 ms^–1 in das Gehäuse einzubringen. Die Luftdüsen können ein teilweise kugelförmiges Element umfassen, das eine hindurchgehende Öffnung aufweist, die es dem Gas gestattet, vom Durchgang in das Gehäuse zu verlaufen. Die Luftdüsen können auch jedes beliebige andere passend geformte Element wie etwa einen Zylinder oder ein Rechteck umfassen.
An jeder Eckeneinheit können zwei Sätze von vier Luftdüsen vorhanden sein. Die Luftdüsen können so untergebracht sein, daß jeder Satz von vier Luftdüsen an der Eckeneinheit im Allgemeinen senkrecht ausgerichtet sein kann. Vorzugsweise kann die erste Luftdüse 300 mm von der Basis des Gehäuses angeordnet sein, wobei die anderen drei Luftdüsen aufeinanderfolgend um 300 mm voneinander getrennt angeordnet sind.
Jede Luftdüse kann in bezug auf die Eckeneinheit einstellbar angebracht sein, um ein Einstellung der Richtung des Luftstroms daraus zu gestatten. Die Einstellung kann händisch, elektrisch oder durch jedes beliebige geeignete Mittel vorgenommen werden und gestattet ein gleichmäßiges gründliches Trocknen sogar bei abgenommen Wagenverkleidungen.
Wenn die Luftdüse händisch einstellbar ist, kann die Einstellung durch ein Richtelement leichter und genauer durchgeführt werden. Die Luftdüse kann ein Gehäuse beinhalten, in das das Richtelement eingesetzt werden kann, wodurch das Einstellen der Luftdüse durch Bewegung des Elements ermöglicht wird. Das Richtelement kann einen länglichen Arm umfassen und kann jede beliebige geeignete Form annehmen.
Vorzugsweise wird die Luft, die durch den weiteren Lufteinlaß erhalten wird, vor dem Richten in das Gehäuse gefiltert. Dies kann durch jeden beliebigen geeigneten Filter, beispielsweise einen synthetischen Filter, der im weiteren Lufteinlaß enthalten ist, erreicht werden.
Wenn der weitere Lufteinlaß ein oder mehrere Halteelemente enthält, die ein Gehäuse oder einen Durchgang definieren, kann der Filter einen synthetischen Filtersack umfassen, der in das Gehäuse oder den Durchgang eingesetzt ist.
Vorzugsweise ist der Filter wirksam, um Teilchen, deren Größe größer als 10 Mikron ist, vor dem Betreten des Gehäuses zu beseitigen.
Das Luftauslaßsystem kann einen Auslaßkanal umfassen, der eine oder mehrere Pumpen oder Gebläse enthält, um die Luft aus dem Gehäuse in die außerhalb der Spritzkabine befindliche Atmosphäre abzusaugen.
Vorzugsweise ist das Gehäuse negativ (oder zumindest neutral) unter Druck gesetzt. Dies kann durch eine Steuerung der einströmenden Luft in bezug auf die aus dem Gehäuse ausströmende Luft, d. h., durch Absaugen der Luft aus dem Gehäuse mit einer größeren Geschwindigkeit (oder zumindest der gleichen Geschwindigkeit), als sie in das Gehäuse eingeleitet wird, erzielt werden.
Das Gehäuse kann eine oder mehrere innere Türen beinhalten, und die oder jede Tür kann an oder neben dem weiteren Lufteinlaß angeordnet sein und betätigbar sein, um ein Öffnen und Schließen des weiteren Lufteinlasses auszuführen.
Wenn der Lufteinlaß eine Anzahl von Luftdüsen beinhaltet, kann neben der oder jeder Luftdüse eine Tür angebracht sein, so daß die Luftdüsen einzeln geschlossen werden können.
Wenn das Gehäuse ein Anzahl von Halteelementen beinhaltet, an denen eine oder mehrere Luftdüsen angebracht sind, kann alternativ eine Tür neben jedem Halteelement angebracht sein, so daß eine Tür alle Luftdüsen am Halteelement abschließen kann.
Das Gehäuse kann auch eine oder mehrere äußere Türen aufweisen, wodurch einer Bedienungsperson/einem Kraftwagen ein Zutritt zum und ein Austritt aus dem Gehäuse gestattet wird.
Das Lacktrocknungssystem kann durch ein Steuersystem, welches eine genaue Steuerung der Systemparameter und einen Fernbetrieb des Trocknungssystems ermöglichen kann, ganz oder teilweise automatisiert sein.
Das Steuersystem kann wirksam sein, um die Temperatur der Luft, die vom Lufteinlaß und vom weiteren Lufteinlaß durch das Gehäuse strömt, über einen Thermostat oder einen anderen Temperaturregler, der mit der oder jeder Heizvorrichtung verbunden sein kann, zu steuern.
Das Steuersystem kann einen Zeitgeber enthalten, so daß die Temperatur beispielsweise mit einem Zeitgeber gekoppelt werden kann, damit die gewünschte Lufttemperatur (Satz im Ausgangstext unvollständig)
Das Steuersystem kann auch wirksam sein, um das Öffnen und Schließen der inneren Türen fern von diesen inneren Türen zu steuern.
Das bedeutet, daß das Trocknungssystem ohne jedwede Handhabung der inneren Türen betrieben werden kann. Das Gehäuse kann daher von Verunreinigungen frei gehalten werden, die andernfalls durch den Hochgeschwindigkeitsluftstrom vom weiteren Lufteinlaß in das Gehäuse von der Arbeitskleidung eines Lackierers in das Gehäuse übertragen werden könnten. Verschmutzungen im Gehäuse könnten zu Lackfehlern führen.
Das Steuersystem kann eine Benutzerschnittstelleneinheit beinhalten. Der Betrieb des Steuersystems kann zur Eingabe von gewünschten Systemparametern über die Benutzerschnittstelle erfolgen, und das Steuersystem kann ferner eine mikroprozessorgestützte Steuereinheit beinhalten, so daß Ein gabeparameter durch die mikroprozessorgestützte Steuereinheit wie erforderlich verarbeitet werden können. Das Steuersystem kann ferner eine Datenspeicherungseinheit (eine Speichereinheit) enthalten, die betrieben werden kann, um Systemparameter, vorprogrammierte Trocknungszyklen usw. zu speichern.
Ein oder mehrere Druckknöpfe, die an der Steuervorrichtung angeordnet sind, können entweder einen Teil eines Trocknungszyklus, z. B. das Schließen der Türen, die Pumpe(n), oder den gesamten Zyklus in Betrieb setzen.
Das Steuersystem kann einen hörbaren/sichtbaren Alarm enthalten, der nach einem vorherbestimmten Zeitraum, z. B., wenn ein Trocknungszyklus beendet ist, in Betrieb gesetzt wird.
Nach der herkömmlichen Vorgangsweise kann das Spritzkabinengehäuse sowohl für das Lackieren, als auch für das Trocknen eines Automobils (oder eines Teils davon) verwendet werden. Somit kann das Steuersystem verwendet werden, um die Stromgeschwindigkeit und die Temperatur der Luft, die die Kabine betritt, hinsichtlich der idealen Lackspritzbedingungen, d. h., einer Temperatur von etwa 21°C bei geschlossenen inneren Türen (um die Luftdüsen vor dem Lack zu schützen), zu steuern. Im Anschluß an den Spritzvorgang öffnen sich die inneren Türen und wird die Temperatur für eine vorherbestimmte Zeitdauer auf 35°C erhöht, um den Lack zu trocknen.
Die Luft aus den Luftdüsen unterbricht den laminaren Strom im Gehäuse und ergibt eine gesteuerte hohe Luftbewegung über Verkleidungen des Kraftwagens. Die günstigste Temperatur von 35°C wird erreicht, und dies beschleunigt zusammen mit dem unterbrechenden Luftstrom den Wasserverlust aus dem wassergelösten Lack, was die Geschwindigkeit seines Trocknens erhöht.
Unter Verwendung des Lacktrocknungssystems kann der Zeitraum, der benötigt wird, um einen wassergelösten Lack zu trocknen etwa 2 bis 5 Minuten betragen.
Dies gestattet daher, daß über einen Zeitraum hinweg eine große Anzahl von Fahrzeugen getrocknet wird, wodurch der Durchlauf erhöht wird.
Vorteilhafterweise kann eine herkömmliche Spritzkabine mit dem Lacktrocknungssystem nachgerüstet werden.
Vorzugsweise ist der weitere Lufteinlaß in der Form einer oder mehrerer Luftdüsen gestaltet, die Luft von der Atmosphäre außerhalb der Spritzkabine erhalten, wobei die oder jede Luftdüse einstellbar in einer oder mehreren Schalen angebracht ist, wobei jede Schale dazu geeignet ist, im Gehäuse angebracht zu werden, so daß die oder jede Luftdüse Luft schräg zu Oberflächen des lackierten Körpers richtet.
Vorzugsweise ist die Schale in oder neben einer Ecke des Gehäuses angebracht.
Vorzugsweise ist die oder jede Schale ein dreieckig geformter Körper und wird sie dadurch leicht in der Ecke des Gehäuses angeordnet.
Vorteilhafterweise beinhaltet der Hilfslufteinlaß ein Steuersystem, das betrieben werden kann, um sich an die Heizvorrichtung anzuschalten und diese zu steuern. Falls die Spritzkabine ein Temperatursteuermittel zum Steuern der Temperatur des Luftstroms enthält, kann das Steuersystem vorzugsweise betrieben werden, um sich an das Temperatursteuermittel anzuschalten und dieses außer Kraft zu setzen.
Das Steuersystem kann betreibbar sein, um andere Vorrichtungen der Spritzkabine wie beispielsweise die Pumpe zu steuern.
Nach einem zweiten Gesichtspunkt wird ein Lacktrocknungssystem zum Trocknen eines lackierten Körpers bereitgestellt, wobei das System Folgendes umfaßt: eine Spritzkabine, die ein Gehäuse aufweist, einen Lufteinlaß, eine Verteilerkammer, einen Luftauslaß und eine Pumpe, um Luft von der Atmosphäre außerhalb der Spritzkabine zum Lufteinlaß zu führen, damit sie vom Lufteinlaß über die Verteilerkammer durch das Gehäuse und zum Luftauslaß strömt, wobei zumindest ein weiterer Lufteinlaß bereitgestellt ist, der Luft schräg zu Oberflächen des lackierten Körpers richtet, und ist das System dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Lufteinlaß Luft von der Atmosphäre außerhalb der Spritzkabine direkt von der Verteilerkammer erhält.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nun nur beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen weiter beschrieben werden, in denen
1 eine perspektivische Ansicht einer Spritzkabine des Lacktrocknungssystems nach einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung ist,
2 eine Hinteransicht der Spritzkabine von 1,
3 ein Grundriß der Spritzkabine von 1,
4 eine Querschnittsansicht einer Luftdüse der Spritzkabine von 1, und
5 eine perspektivische Ansicht der Luftdüse von 4 mit einem Richtelement;
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen umfaßt das Lacktrocknungssystem eine Spritzkabine 2, in der ein Körper zuerst mit einem wassergelösten Lack gespritzt und anschließend während eines Abdunstungszeitraums, in dem Wasser vom Lackfilm freigesetzt wird, getrocknet wird.
Das Automobil in dieser Ausführungsform ist ein Kraftwagen 8 von herkömmlicher Länge. Der Kraftwagen 8 weist einen im Allgemeinen rechtwinkeligen Kastenaufbau auf.
Die "Seitenflächen" dieses Kastens werden durch die Front, das Heck und die Seiten des Kraftwagens 8 selbst definiert.
Die Spritzkabine 2 weist ein Gehäuse 4 auf, das über einen im Allgemeinen rechtwinkeligen Kastenaufbau verfügt und vier senkrechte Wände aufweist, und der Kraftwagen 8 ist so in der Kabine angeordnet, daß eine der vier Seitenabschnitte im Allgemeinen mit einer entsprechenden Wand des Gehäuses 4 ausgerichtet ist.
Das Gehäuse weist entlang einer kurzen Seite des Gehäuses 4 schwenkbar angebrachte äußere Dreifachtüren 6 auf, wodurch gestattet wird, daß der Kraftwagen 8 in das Gehäuse 4 und daraus heraus gefahren/geschoben wird.
Das Gehäuse 4 weist entlang einer Seite auch eine schwenkbar angebrachte Einzeltür 10 auf, wodurch einer Bedienungsperson 12 der Zutritt zum Gehäuse 4 ermöglicht wird.
Das Gehäuse 4 weist ein Lufteinlaßsystem auf, das einen Lufteinlaßkanal 32 umfaßt, der über eine einen Kastenaufbau aufweisende Verteilerkammer 28, welche zwischen dem Kanal 32 und dem Gehäuse 4 gelegen ist, mit dem Gehäuse 4 verbunden ist. Diese Bestandteile beinhalten jeweils einen Lufteinlaß und einen Luftauslaß, wodurch es Luft von der Atmosphäre außerhalb der Spritzkabine gestattet wird, durch den Kanal 32 und die Verteilerkammer 28 in das Gehäuse 4 zu verlaufen.
Der Luftstrom über das Einlaßsystem in die Kammer wird durch eine Anzahl von Pumpen und Gebläsen gesteigert. Zwei Fliehkraftgebläseeinheiten 30 sind an der Verteilerkammer 28 angebracht und mit Motoren 26 verbunden. Die Gebläse 30 sind jeweils mit einem (nicht gezeigten) synthetischen Filter versehen, der Teilchen mit einer Größe von mehr als 10 Mikron ausfiltert. Der Luftauslaß 34 der Verteilerkammer 28 umfaßt einen Filter, bei dem es sich um eine Schicht aus einem synthetischen Material handelt, das tätig sein kann, um zu verhindern, daß Teilchen mit einer Größe von mehr als 10 Mikron in das Gehäuse 4 eintreten.
Eine weitere Gebläseeinheit 38 ist im Lufteinlaßkanal 32 angeordnet, welcher auch eine Heizeinheit 36 aufweist, die an der inneren Oberfläche des Kanals 32 angebracht ist. Die Heizeinheit 36 ist über einen (nicht gezeigten) Temperaturregler, der einen (nicht gezeigten) Thermostat beinhaltet, steuerbar.
Das Gehäuse 4 enthält einen weiteren Lufteinlaß, der vier Eckeneinheiten oder Schalen 16 umfaßt, wobei jede Schale 16 in einer entsprechenden Ecke des Gehäuses 4 angebracht ist.
Jede Schale umfaßt einen dreieckigen Körper in der Form einer länglichen Außenhülle mit dreieckigem Querschnitt, der aufrecht in einer entsprechenden Ecke des Gehäuses 4 angebracht ist.
Jede Schale definiert ein inneres Gehäuse oder einen Durchgang, der sich durch ein Kanalsystem 24 aufwärts zur Verteilerkammer 28 erstreckt und in einer Strömungsverbindung damit steht. Die Gebläse 30 können betrieben werden, um Luft aus der Verteilerkammer 28 durch das Kanalsystem 24 und den Durchgang und in das Gehäuse 4 zu ziehen.
Jede Schale weist zwei senkrechte Reihen aus vier räumlich voneinander getrennten, im Wesentlichen senkrecht ausge richteten antistatischen Aluminiumluftdüsen 18 auf. Diese sind schräg zu den Seitenflächen 9, 11, 13, 15 des Kraftwagens 8 gerichtet. Eine Neuausrichtung der Luftdüsen für jeden Wagen ist nicht generell erforderlich, nachdem das System anfänglich eingerichtet wurde.
Die zwei untersten Luftdüsen 18 sind 300 mm von der Basis des Gehäuses entfernt angeordnet. Der Abstand zwischen den aufeinanderfolgend senkrecht ausgerichteten Luftdüsen 18 beträgt dann 300 mm.
Jede Luftdüse umfaßt eine Kugel 20, die eine hindurchgehende, im Wesentlichen zylinderförmige Öffnung aufweist, wobei eine zylinderförmig geformte Leitung 22 aus der Öffnung ragt.
Eine Tür 14, die händisch betätigt werden kann, ist neben jeder Schale angeordnet, und in der geschlossenen Stellung verdeckt jede Tür eine entsprechende Schale 16. Die Tür 14 kann alternativ auch elektrisch oder pneumatisch betätigbar sein.
Das Luftauslaßsystem umfaßt einen Rost in der Basis des Gehäuses, wobei der Rost durch eine Anordnung von räumlich getrennten parallelen und senkrechten Elementen, die ein Gitterwerk bilden, gebildet ist. Unter dem Rost befindet sich eine Absaugkammer 40, die eine Pumpe 42 unterbringt und mit einem Auslaßkanal 44 verbunden ist. Der Auslaßkanal 44 ist mit einem Kamin 46 verbunden.
Vor dem Betreiben des Spritzkabinentrocknungssystem, beispielsweise beim ersten Einrichten des Systems, können die Luftdüsen eine Ausrichtung benötigen. Dies soll sicherstellen, daß Luft schräg zu den lackierten Oberflächen des Automobils strömt. Die Bedienungsperson 12 richtet die Luftdüsen 18 an dem oder jedem erforderlichen Durchgang unter Verwendung eines Richtelements 48 händisch aus. Das Richt element 48 umfaßt einen zylinderförmigen Arm, der in ein Gehäuse an der Stirnfläche jeder Luftdüse eingesetzt werden kann und dadurch gestattet, daß jede Luftdüse 18 genau und mit minimaler Anstrengung eingestellt wird. Die am Durchgang 16 gelegenen Luftdüsen 18, die nicht benötigt werden, können durch Schließen der Türen 14 neben dem Durchgang 16 und somit Verdecken der Luftdüsen 18 hinter den Türen 14 außer Betrieb gesetzt werden. Die Wirkung des Schließens der Tür soll verhindern, daß die Luftdüsen während des Lackspritzvorgangs durch ein Überspritzen von Lack verunreinigt werden.
Das Lacktrocknungssystem ist durch ein Steuersystem völlig automatisiert. Das Steuersystem steht in einer elektrischen Verbindung mit dem Temperaturregler, jeder Gebläseeinheit der Spritzkabine, und der Heizeinheit 36.
Das Steuersystem enthält eine (nicht gezeigte) mikroprozessorgestützte Steuereinheit, die eine (nicht gezeigte) Benutzerschnittstelleneinheit und eine Datenspeicherungseinheit (Speichereinheit) aufweist. Systemparameter wie etwa die Trocknungszeit, die Temperatur und der Zeittakt der Heizeinheit usw. können durch eine Bedienungsperson über die Benutzerschnittstelleneinheit eingegeben werden. Vorprogrammierte Trocknungssystemparameter können in der Speichereinheit gespeichert sein.
Das automatisierte Trocknungssystem kann durch Drücken des Knopfs an der Benutzerschnittstelle betrieben werden. Dann wird die Gebläseeinheit 38 in Betrieb gesetzt, um Luft in den Lufteinlaßkanal 32 zu ziehen. Die Luft wird entlang des Kanals und über die Heizeinheit 36 gerichtet, welche unter der Steuerung des Systems sicherstellt, daß die Lufttemperatur beim Verlassen der Heizeinheit 36 35°C beträgt. Nach dem Heizen bewegt sich die Luft zur Verteilerkammer 28, wodurch ein Teil von ihr durch die obere Filteroberfläche mit zwischen 0,2 ms^–1 und 1 ms^–1 ausgestoßen wird, und ein Teil von ihr durch die Fliehkraftgebläseeinheiten 30 in die Schalen abgezogen wird.
Die durch die obere Filteroberfläche zum Luftauslaß abwärts gedrängte Luft strömt mit 0,2 bis 1 ms^–1.
Die in die Schalen 16 gezogene Luft wird mit 25 ms^–1 quer zum herabgezogenen Luftstrom und schräg zu den Oberflächen des Kraftwagens 8 aus den Luftdüsen 18 ausgestoßen. Die kumulative Wirkung der beiden Luftströme erzeugt in Verbindung mit der Störung, die durch den Kraftwagen 8 verursacht wird, eine unterbrechende Luftbewegung innerhalb der Spritzkabine, die mit einer erwünschten Geschwindigkeit von 2 ms^–1 über den Kraftwagen 8 verläuft.
Da die Luft nicht direkt (d. h. rechtwinkelig) zu den Oberflächen des Kraftwagens 8 strömt, wird kein Wasser in den Lack geführt. Statt dessen verursacht der schräg gerichtete Luftstrom die Bildung von Wirbeln entlang der lackierten Oberflächen, was deren Trocknung beschleunigt.
Die im Inneren der Absaugkammer 40 angeordnete Pumpe 42 zieht Luft aus dem Gehäuse 4 mit einer Geschwindigkeit ab, die größer als oder zumindest gleichwertig wie jene ist, mit der sie das Gehäuse 4 betritt, wodurch sichergestellt wird, daß das Gehäuse 4 neutral oder negativ unter Druck gesetzt bleibt.
Die abgezogene Luft verläuft entlang des Auslaßkanals 44 und wird über den Kamin 46 freigesetzt.
Das Steuersystem kann so betrieben werden, daß es den gesamten Trocknungsvorgang steuert, wodurch sichergestellt wird, daß die Luft für einen Trocknungszyklus für einen Zeitraum von fünf Minuten auf 35°C erhitzt wird, wonach die Temperatur für einen Zeitraum von zwei Minuten auf 22°C verringert wird, bevor ein Alarm ertönt, wodurch der Bedienungsperson mitgeteilt wird, das das System fertig ist. Die Trocknungssystemparameter, z. B. die Temperatur und die Zeit, können durch die Bedienungsperson über die Steuervorrichtung verändert werden.
Einzelne Bestandteile des Lufttrocknungssystem können durch das Steuersystem gesondert gesteuert werden. Beispielsweise kann die Heizeinheit 36, wenn ein Kraftwagen in der Kabine mit Lack gespritzt wird, so gesteuert werden, daß sie die Luft, die die Spritzkabine über die obere Filteroberfläche betritt, auf eine Temperatur von 21°C erhitzt.
Mit den oben beschriebenen Ausführungsformen stellt die Spritzkabine ein wirksames Mittel bereit, um Gegenstände, die mit einem wassergelösten Lack behandelt wurden, leistungsfähig und in einem Zeitmaßstab, der mit dem Trocknen von lösemittelgelösten Lacken vergleichbar ist, zu trocknen.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es sind viele Veränderungen und Abänderungen möglich.

Claims

Lacktrocknungsvorrichtung zum Trocknen eines lackierten Körpers (8), wobei die Vorrichtung Folgendes umfaßt: eine Spritzkabine, die ein Gehäuse (4) aufweist, einen Lufteinlaß (32, 28), einen Luftauslaß, ein Pumpenmittel (30) und eine Heizvorrichtung (36), um Luft von der Atmosphäre außerhalb der Kabine zum Lufteinlaß (32, 28) zu führen, damit sie durch das Gehäuse (4) vom Lufteinlaß (32, 28) zum Luftauslaß strömt, zumindest einen weiteren Lufteinlaß, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine weitere Lufteinlaß (18) Luft von der Atmosphäre außerhalb der Spritzkabine (2) direkt vom Lufteinlaß (32, 28) erhält und die Luft quer zur Richtung des Luftstroms zwischen dem Lufteinlaß (32) und dem Luftauslaß in das Gehäuse (4) richtet, und ein Mittel bereitgestellt ist, um die Luft, die durch den oder jeden weiteren Lufteinlaß (18) verläuft, zu erhitzen, wobei der oder jeder weitere Lufteinlaß (18) dazu geeignet ist, die Luft schräg zu einer oder mehreren äußeren lackierten Oberflächen des Körpers zu richten.
Lacktrocknungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der Luftstrom durch die Heizvorrichtung (36) auf eine vorherbestimmte Temperatur erhitzt wird.
Lacktrocknungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der Lufteinlaß in der Form eines Lufteinlaßsystems ausgeführt ist, das einen oder mehrere Kanäle (32) beinhaltet, worin die Heizvorrichtung (36) angeordnet ist.
Lacktrocknungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Lufteinlaßsystem eine Verteilerkammer (28) beinhaltet, die zwischen dem einen oder den mehreren Kanälen (32) und dem Gehäuse (4) angeordnet ist.
Lacktrocknungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der Lufteinlaß (32, 28) dazu geeignet ist, Luft mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 0,2 bis 1 ms^–1 in das Gehäuse (4) zu richten.
Lacktrocknungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Geschwindigkeit 0,5 ms^–1 ist.
Lacktrocknungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Lufteinlaßsystem und/oder das weitere Lufteinlaßsystem einen Filter (34) umfaßt.
Lacktrocknungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Filter (34) wirksam ist, um Teilchen zu entfernen, deren Größe 10 Mikron überschreitet.
Lacktrocknungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der weitere Lufteinlaß (18) Luft vom Lufteinlaß (32) erhält.
Lacktrocknungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der weitere Lufteinlaß (18) dazu geeignet ist, Luft mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 2 bis 40 ms^–1 in das Gehäuse zu richten.
Lacktrocknungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Geschwindigkeit 25 ms^–1 ist.
Lacktrocknungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der weitere Lufteinlaß einen oder meh rere Luftdüsen (18) beinhaltet, um die Richtung der Luft quer zum Luftstrom zu beeinflussen.
Lacktrocknungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Lufteinlaßsystem ein oder mehrere Halteelemente (16) umfaßt, die im Gehäuse (4) angeordnet sind und auf denen die oder jede Luftdüse (18) angeordnet ist.
Lacktrocknungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Luftdüsen (18) in einer oder mehr senkrechten Reihen entlang des Halteelements (16) angeordnet sind.
Lacktrocknungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Luftdüsen (18) in der oder jeder senkrechten Reihe im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet sind.
Lacktrocknungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Luftdüsen (18) einstellbar sind, um eine Steuerung der Richtung der daraus stammenden Luft zu ermöglichen.
Lacktrocknungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Lacktrocknungsvorrichtung ein Steuersystem beinhaltet.
Lacktrocknungsvorrichtung nach Anspruch 17, wobei das Steuersystem betrieben werden kann, um die Temperatur der Luft, die durch den Lufteinlaß und den weiteren Lufteinlaß zum Gehäuse (4) geführt wird, zu steuern.
Lacktrocknungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der weitere Lufteinlaß (18) in der Form einer oder mehrerer Luftdüsen (18) ausgeführt ist, die Luft von der Atmosphäre außerhalb der Spritzkabine (2) erhalten, die oder jede Luftdüse (18) einstellbar in einer oder mehreren Schalen (16) angebracht ist, und jede Schale (18) dazu geeignet ist, im Gehäuse (4) angebracht zu werden, so daß die oder jede Luftdüse (18) Luft schräg zu Oberflächen des lackierten Körpers (8) richtet.
Lacktrocknungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Spritzkabine (2) ein Temperatursteuermittel beinhaltet und der Lufteinlaß (18) ein Steuersystem beinhaltet, daß betrieben werden kann, um sich an das Temperatursteuermittel anzuschalten und dieses außer Kraft zu setzen.
Lacktrocknungsvorrichtung zum Trocknen eines lackierten Körpers (8), wobei die Vorrichtung Folgendes umfaßt: eine Spritzkabine (2), die ein Gehäuse (4) aufweist, einen Lufteinlaß (32), eine Verteilerkammer (28), einen Luftauslaß und eine Pumpe (30), um Luft von der Atmosphäre außerhalb der Spritzkabine (2) zum Lufteinlaß zu führen, damit sie vom Lufteinlaß (32) über die Verteilerkammer (28) durch das Gehäuse (4) und zum Luftauslaß strömt, wobei zumindest ein weiterer Lufteinlaß (18) bereitgestellt ist, der Luft schräg zu Oberflächen des lackierten Körpers (8) richtet, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Lufteinlaß (18) Luft von der Atmosphäre außerhalb der Spritzkabine (2) direkt von der Verteilerkammer (28) erhält.
Lacktrocknungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wenn diese zum Trocknen eines Körpers (8) verwendet wird, der mit einem wassergelösten Lack lackiert ist.