Title:
Vorrichtung und Verfahren zum Handhaben von Lacküberschuss
Kind Code:
B4


Abstract:

Vorrichtung zum Handhaben von in einer Lackiereinrichtung (12) anfallendem Lacküberschuss (20), mit einer Abtrenneinrichtung (36, 38) zum Abtrennen des Lacküberschusses (20) aus einem Medienstrom (22), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) wenigstens eine Lichtquelle (28) umfasst, mittels welcher der den Lacküberschuss (20) aufweisende Medienstrom (22) mit ultraviolettem Licht beaufschlagbar ist.




Inventors:
Röck, Rainer, Dipl.-Ing. (FH) (71134, Aidlingen, DE)
Application Number:
DE102009050030A
Publication Date:
11/16/2017
Filing Date:
10/21/2009
Assignee:
Röck, Rainer, Dipl.-Ing. (FH), 71134 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE10005656A1N/A2001-08-30



Claims:
1. Vorrichtung zum Handhaben von in einer Lackiereinrichtung (12) anfallendem Lacküberschuss (20), mit einer Abtrenneinrichtung (36, 38) zum Abtrennen des Lacküberschusses (20) aus einem Medienstrom (22), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) wenigstens eine Lichtquelle (28) umfasst, mittels welcher der den Lacküberschuss (20) aufweisende Medienstrom (22) mit ultraviolettem Licht beaufschlagbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Medienstrom oder Gasstrom (22) in einem die Lackiereinrichtung (12) und/oder die Abtrenneinrichtung (36, 38) umfassenden Leitungssystem (24) im Kreislauf geführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackiereinrichtung (12) zum Beeinflussen einer Richtung des Medienstroms (22) ausgebildete Mittel (50) zum Verhindern eines Anhaftens des Lacküberschusses (20) an einer Wandung der Lackiereinrichtung (12) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrenneinrichtung wenigstens ein aus dem Medienstrom (22) herausnehmbares Filterbehältnis (36, 38) umfasst.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschalteinrichtung (42) vorgesehen ist, mittels welcher der Lacküberschuss (20) wahlweise einem ersten Filterbehältnis (36) oder einem zweiten Filterbehältnis (38) zuführbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fördereinrichtung und/oder eine Leiteinrichtung (48) vorgesehen ist, mittels welcher ein laminares Strömen (46) des Medienstroms (22) einstellbar ist.

7. Verfahren zum Handhaben von in einer Lackiereinrichtung (12) anfallendem Lacküberschuss (20), bei welchem der Lacküberschuss (20) aus einem Medienstrom (22) abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der den Lacküberschuss (20) aufweisende Medienstrom (22) mittels wenigstens einer Lichtquelle (28) mit ultraviolettem Licht beaufschlagt und der Lacküberschuss dabei ausgehärtet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lacküberschuss aus einem Licht- oder UV-härtenden Lack besteht.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mittels ultraviolettem Licht gehärtete Lacküberschuss (20) als Lackpulver (32) in ein Formteil oder Kunststoffanbauteile für ein Kraftfahrzeug eingebracht wird.

Description:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Handhaben von in einer Lackiereinrichtung abfallendem Lacküberschuss. Hierbei ist eine Abtrenntrennung zum Abtrennen des Lacküberschusses aus einem Medienstrom vorgesehen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Handhaben von in einer Lackiereinrichtung anfallendem Lacküberschuss.

Die DE 41 25 909 A1 beschreibt ein Verfahren zum Aufbereiten von Lackschlamm. Hierbei wird in einer Lackspritzkabine anfallender Lacküberschuss (so genannter Overspray) mittels Wasser aus der Lackspritzkabine entfernt und in ein Beruhigungsbecken gespült. In dem Beruhigungsbecken wird dem Wasser eine Chemikalie zugegeben, welche für ein Aufheben der Klebwirkung der Lackpartikel sorgt und zu deren Agglomeration zu einem abtrennbaren Koagulat führt. Als Chemikalie wird pulverförmiges, expandiertes Polyurethan eingesetzt. Mittels einer Abtrenneinrichtung werden die durch das Polyurethanpulver agglomerierten Lackpartikel aus dem Beruhigungsbecken abgetrennt. Der abgetrennte Lackschlamm wird bei einer Temperatur von 50°C bis 200°C getrocknet.

Des Weiteren beschreibt die DE 10 2005 013 711 A1 eine Vorrichtung zum Abtrennen von Nasslacküberschuss, bei welcher als Abtrenneinrichtung regenerierbare Oberflächenfilter in einem Abluftstrom einer Lackiereinrichtung angeordnet sind. Bei dieser Trockenabscheidung wird also keine Flüssigkeit zum Auswaschen des Lacküberschusses aus dem Abluftstrom verwendet. Damit der Nasslacküberschuss die Oberflächenfilter nicht verklebt werden diese mit einem pulverförmigen Material vorbeschichtet.

Als nachteilig bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ist der Umstand anzusehen, dass Zusatzstoffe benötigt werden, um ein effizientes Abtrennen des Lacküberschusses aus dem Medienstrom zu erreichen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sowie ein entsprechendes Verfahren zu schaffen, welche bzw. welches ein besonders einfaches Abtrennen des Lacküberschusses aus dem Medienstrom ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Handhaben von in einer Lackiereinrichtung anfallendem Lacküberschuss weist eine Abtrenneinrichtung zum Abtrennen des Lacküberschusses aus einem Medienstrom auf. Des Weiteren ist wenigstens eine Lichtquelle vorgesehen, mittels welcher der den Lacküberschuss aufweisende Medienstrom mit ultraviolettem Licht beaufschlagbar ist. Das Beaufschlagen des Lacküberschusses mit ultraviolettem Licht führt bei Einsatz eines mit UV-Licht härtbaren Lacks zu einem Aushärten der Lackpartikel. Daher kann infolge des Vorsehens der UV-Lichtquelle der Lacküberschuss als Lackpulver besonders einfach aus dem Medienstrom abgetrennt werden.

Ein Aufheben der Klebfähigkeit der Lackpartikel, beziehungsweise deren Aushärtung und deren Koagulation erfolgt hierbei vorteilhaft in einem einzigen Schritt, nämlich beim Belichten mit der wenigstens einen Lichtquelle. Es ist dabei von besonderem Vorteil, dass die gehärteten Lackpartikel, bzw. Lacktröpfchen hierbei im Medienstrom verbleiben, ohne abgeschieden oder abgetrennt werden zu müssen. Bevorzugt ist die wenigstens eine Lichtquelle dazu ausgelegt, überwiegend ultraviolettes Licht, insbesondere ausschließlich ultraviolettes Licht, auszusenden.

Mittels der Vorrichtung ist ein besonders reiner Lacküberschuss aus dem Medienstrom abtrennbar. Insbesondere wenn der UV-härtbare Lack im flüssigen Zustand kaum Lösemittel aufweist, ist in dem abgetrennten Lackpulver ein Feststoffanteil von nahezu 100% erreichbar. Ein solcher sehr reiner Feststoff wird besonders hohen Qualitätsanforderungen an eine ressourcen- und kostensparende Verwertung gerecht. Die Vorrichtung ermöglicht zudem eine besonders einfache Prozesstechnik.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Medienstrom, bei welchem es sich insbesondere um einen Gasstrom, bevorzugt um einen Inertgasstrom, handeln kann, in einem die Lackiereinrichtung und/oder die Abtrenneinrichtung umfassenden Leitungssystem im Kreislauf geführt. Da der durch UV-Bestrahlung zum Lackpulver ausgehärtete Lacküberschuss besonders einfach aus dem Medienstrom abtrennbar ist, ist nämlich ein Verwenden des Medienstroms sowohl als Trägermedium zum Austragen des Lacküberschusses aus der Lackiereinrichtung als auch zum Beaufschlagen der Abtrenneinrichtung mit dem ausgehärteten Lacküberschuss mit einem besonders geringen Aufwand zu realisieren. Als Inertgas kann insbesondere Stickstoff, Argon, CO2 oder Helium zum Einsatz kommen, wobei letzteres besonders einfach in dem Kreislauf zurückgehalten werden kann und besonders günstige thermische Eigenschaften aufweist.

Die Abtrenneinrichtung umfasst bevorzugt wenigstens ein, insbesondere aus dem Medienstrom herausnehmbares, Filterbehältnis. Dies ermöglicht ein besonders effizientes Sammeln des abgetrennten Lacküberschusses.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist bei einem Verfahren zum Handhaben von in einer Lackiereinrichtung anfallendem Lacküberschuss, bei welchem der Lacküberschuss aus einem Medienstrom abgetrennt wird, ein besonders einfaches Abtrennen des Lacküberschusses ermöglicht, wenn der den Lacküberschuss aufweisende Medienstrom mittels wenigstens einer Lichtquelle mit ultraviolettem Licht beaufschlagt wird.

Der mittels ultraviolettem Licht gehärtete Lacküberschuss kann in ein Formteil, eingebracht werden. Dabei ist es insbesondere von Interesse den gehärteten Lacküberschuss in ein Formteil, beispielsweise ein Kunststoffpress- oder Spritzgussteil, einzubringen, welches als Bauteil für den ursprünglich lackierten Gegenstand eingesetzt wird. Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, beim Lackieren eines Kraftfahrzeugs den in dieser Farbe anfallenden Lacküberschuss zur Einfärbung von Kunststoffbauteilen für das in dieser entsprechenden Farbe lackierte Fahrzeug zu verwenden werden. Die Kunststoffbauteile sind dabei bevorzugt Karosserieanbauteile im Sichtbereich.

Ergänzend oder alternativ zu einer derartigen ressourcenschonenden Wiederverwendung des Lacküberschusses kann auch ein thermisches Verwerten des Lacküberschusses oder ein Entsorgen vorgesehen sein.

Die für die erfindungsgemäße Vorrichtung beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung.

Diese zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Handhaben von Lacküberschuss, welcher beim Lackieren einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs anfällt.

Eine Vorrichtung 10 zum Handhaben von Lacküberschuss umfasst eine Lackierkabine 12, in welcher eine Karosserie 14 eines Kraftfahrzeugs mit einem durch ultraviolettes Licht (UV-Licht) härtbaren Lack 16 beschichtet wird.

Anstelle der beispielhaft gezeigten Karosserie 14 können in der Lackierkabine 12 auch Komponenten eines Kraftfahrzeugs, etwa Verkleidungsteile, Achsen, Getriebe und/oder Motoren mit dem UV-Lack 16 versehen werden. Zum Aufbringen des UV-Lacks 16 auf die Karosserie 14 ist ein Lackierroboter 18 vorgesehen. In alternativen Ausführungsformen können auch mehrere Lackierroboter 18 zum Einsatz kommen, insbesondere wenn der UV-Lack 16 gleichzeitig aus unterschiedlichen Richtungen auf das zu lackierende Teil, vorliegend die Karosserie 14, aufgebracht werden soll.

Des Weiteren kann in alternativen Ausführungsformen in der Lackierkabine 12 zusätzlich das Aushärten des UV-Lacks 16 erfolgen, indem durch Beaufschlagen mit ultraviolettem Licht eine Polymerisation eingeleitet wird, welche den flüssigen UV-Lack 16 in einen Feststoff überführt.

Der nicht auf der Karosserie 14 haftende UV-Lack 16, verlässt die Lackierkabine 12 als Lacküberschuss 20, welcher auch als Overspray bezeichnet wird. Als Trägermedium zum Austragen des Lacküberschusses 20 aus der Lackierkabine 12 wird vorliegend ein Inertgas 22 eingesetzt, welches in einem geschlossenen, die Lackierkabine 12 beinhaltenden Leitungssystem 24 im Kreislauf geführt wird.

In einem stromabwärts an die Lackierkabine 12 anschließenden Leitungsstrang 26 des Leitungssystems 24 sind zwei UV-Lichtquellen 28 angeordnet. Die UV-Lichtquellen 28 sorgen dafür, dass der mit dem Inertgas 22 transportierte Lacküberschuss 20 aushärtet. Stromabwärts eines Aushärtbereichs 30, in welchem das von den UV-Lichtquellen 28 generierte ultraviolette Licht den Leitungsstrang 26 vollständig durchdringt, liegt der Lacküberschuss 20 dann als Lackpulver 32 vor.

Als Abtrenneinrichtung zum Abtrennen des Lackpulvers 32 aus dem Inertgas 22 wirkt vorliegend eine Prallwand 34 mit einem von dem Inertgas 22 durchströmbaren Filterbehältnis 36 zusammen. Beim Abtrennen des Lackpulvers 32 kann also, wie vorliegend beispielhaft gezeigt, eine Fliehkraftabscheidung die Filtration mittels des Filterbehältnisses 36 unterstützen. Ebenso kann ein Fliehkraftabscheider anstelle des Filterbehältnisses 36 zum Einsatz kommen. Das Filterbehältnis 36 kann, wie vorliegend beispielhaft gezeigt, aus dem Medienstrom 22 herausnehmbar sein oder es kann als ortsfester Filtersilo ausgebildet sein.

Ein zweites Filterbehältnis 38 ist in einer Kammer 40 des Leitungssystems 24 angeordnet, welche bei der in der Figur gezeigten Betriebsweise der Vorrichtung 10 gerade nicht durchströmt wird. Die Kammer 40 ist nämlich mittels einer Klappe 42 verschlossen. Anstelle der beispielhaft gezeigten Klappe 42 kann auch ein Schieber oder dergleichen Umschalteinrichtung vorgesehen sein. Durch Verschwenken der Klappe 42 entsprechend einem in der Figur veranschaulichend gezeigten Bewegungspfeil 44 wird dafür gesorgt, dass das erste Filterbehältnis 36 nicht mehr mit dem Lackpulver 32 beaufschlagt wird, sondern das zweite Filterbehältnis 38. Diese Anordnung der Filterbehältnisse 36, 38 ermöglicht ein Austauschen des beladenen Filterbehältnisses 36 ohne den Prozess unterbrechen zu müssen.

Eine vorliegend nicht näher gezeigte Fördereinrichtung sorgt dafür, dass beim Eintreten des Inertgases 22 in die Lackierkabine 12 sich ein laminares Strömen 46 des Inertgases 22 einstellt. Ergänzend oder alternativ kann dies durch eine in einem Einlass der Lackierkabine 12 angeordnete Leiteinrichtung 48 bewirkt werden.

Im Bereich der Lackierkabine 12 verhindern Düsen 50 ein Anhaften des Lacküberschusses 20 an einer Innenwand der Lackierkabine 12. Die Düsen 50, welche wie vorliegend beispielhaft gezeigt über die Innenwand der Lackierkabine 12 verteilt sind, können zudem eine Strömungsrichtung des Inertgases 22 im Bereich der Lackierkabine 12 so beeinflussen, dass der Lacküberschuss 20 zu dem Auslass der Lackierkabine 12 hin transportiert wird.

Bezugszeichenliste

10
Vorrichtung
12
Lackierkabine
14
Karosserie
16
Lack
18
Lackierroboter
20
Lacküberschuss
22
Inertgas
24
Leitungssystem
26
Leitungsstrang
28
UV-Lichtquelle
30
Aushärtbereich
32
Lackpulver
34
Prallwand
36
Filterbehältnis
38
Filterbehältnis
40
Kammer
42
Klappe
44
Bewegungspfeil
46
Strömen
48
Leiteinrichtung
50
Düse