Title:
Verfahren zum Betreiben einer Oberflächenbehandlungsanlage und Vorrichtung zum Abscheiden von Overspray
Kind Code:
A1
Abstract:

Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Oberflächenbehandlungsanlage (12) wird Overspray, der in einer oder mehreren Beschichtungskabinen (10) entsteht, von einem Kabinenluftstrom aufgenommen. Mit Overspray beladene Kabinenluft wird zu wenigstens einer Abscheideeinheit (38) geführt, in der Overspray abgeschieden wird. Der mit Overspray beladenen Kabinenluft oder der Overpray-freien Kabinenluft wird auf ihrem Strömungsweg zu wenigstens einer Abscheideeinheit (38) ein Verfestigungsmaterial (50) zugeführt und/oder der mit Overspray beladenen Kabinenluft oder der Overspray-freien Kabinenluft wird im Innenraum (56) wenigstens einer Abscheideeinheit (38) ein Verfestigungsmaterial (50) zugeführt und/oder Overspray, welches bereits in wenigstens einer Abscheideeinheit (38) abgeschieden ist, wird ein Verfestigungsmaterial (50) zugeführt und/oder der wenigstens einen Abscheideeinheit (38) wird Verfestigungsmaterial (50) zugeführt, bevor die Abscheideeinheit (38) in der Oberflächenbehandlungsanlage (12) funktionsmäßig angebracht wird, wobei das Verfestigungsmaterial (50) bewirkt, dass ein Aushärteprozess bei dem Overspray ausgelöst oder unterstützt wird. Außerdem ist eine Vorrichtung zum Abscheiden von Overspray aus der mit Overspray beladenen Kabinenluft von Oberflächenbehandlungsanlagen (12), insbesondere von Lackieranlagen, angegeben. Mit Overspray beladene Kabinenluft ist durch wenigstens eine Abscheideeinheit (38) leitbar, in welcher sich Overspray abscheidet. Es ist eine Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung (48) vorhanden, mittels welcher der mit Overspray beladenen Kabinenluft auf ihrem Strömungsweg zu wenigstens einer Abscheideeinheit (38) ein Verfestigungsmaterial (50) zuführbar ist und/oder der mit Overspray beladenen Kabinenluft im Innenraum (56) wenigstens einer Abscheideeinheit (38) ein Verfestigungsmaterial (50) zuführbar ist und/oder Overspray, welches bereits in wenigstens einer Abscheideeinheit (38) abgeschieden ist, ein Verfestigungsmaterial (50) zuführbar ist, wobei das Verfestigungsmaterial bewirkt, dass ein Aushärteprozess bei dem Overspray ausgelöst oder unterstützt wird.



Inventors:
Fröhlich, Georg (75038, Oberderdingen, DE)
Röckle, Jürgen (71106, Magstadt, DE)
Application Number:
DE102016001888A
Publication Date:
08/17/2017
Filing Date:
02/17/2016
Assignee:
EISENMANN SE, 71032 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102013011107A1N/A2014-08-07
DE102007040896A1N/A2009-03-05
DE102007040153A1N/A2009-02-26
DE4211465A1N/A1993-10-14
Other References:
Paolo Nanetti, Lackrohstoffkunde, 4. Auflage, Hannover, Vincentz Network, 2012, insbesondere Seiten 159–187
T. Brock, M. Groteklaes, P. Mischke, B. Strehmel, Lehrbuch der Lacktechnologie, 4. Auflage, Hannover, Vincentz Network, 2012, insbesondere Seiten 192–205
Attorney, Agent or Firm:
Ostertag & Partner, Patentanwälte mbB, 70597, Stuttgart, DE
Claims:
1. Verfahren zum Betreiben einer Oberflächenbehandlungsanlage (12), bei welchem Overspray, der in einer oder mehreren Beschichtungskabinen (10) entsteht, von einem Kabinenluftstrom aufgenommen wird, und bei welchem mit Overspray beladene Kabinenluft zu wenigstens einer Abscheideeinheit (38) geführt wird, in der Overspray abgeschieden wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) der mit Overspray beladenen Kabinenluft oder der Overspray-freien Kabinenluft auf ihrem Strömungsweg zu wenigstens einer Abscheideeinheit (38) ein Verfestigungsmaterial (50) zugeführt wird;
und/oder
b) der mit Overspray beladenen Kabinenluft oder der Overspray-freien Kabinenluft im Innenraum (56) wenigstens einer Abscheideeinheit (38) ein Verfestigungsmaterial (50) zugeführt wird;
und/oder
c) Overspray, welches bereits in wenigstens einer Abscheideeinheit (38) abgeschieden ist, ein Verfestigungsmaterial (50) zugeführt wird;
und/oder
d) der wenigstens einen Abscheideeinheit (38) Verfestigungsmaterial (50) zugeführt wird, bevor die Abscheideeinheit (38) in der Oberflächenbehandlungsanlage (12) funktionsmäßig angebracht wird;
wobei
e) das Verfestigungsmaterial (50) bewirkt, dass ein Aushärteprozess bei dem Overspray ausgelöst oder unterstützt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Abscheideeinheit (38) eine Einweg-Abscheideeinheit (52) verwendet wird, in der Overspray abgeschieden wird und welche nach Erreichen einer Grenzbeladung mit Overspray als beladene Einweg-Abscheideeinheit gegen eine leere Einweg-Abscheideeinheit (52) ausgetauscht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Abscheideeinheit (38) eine Teil-Einweg-Abscheideeinheit verwendet wird, in der Overspray abgeschieden wird und von welcher nach Erreichen einer Grenzbeladung mit Overspray einzelne Komponenten ausgetauscht werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Verfestigungsmaterial (50) in einer Menge von 0,1 bis 15 Gew.%, bevorzugt von 1 bis 10 Gew.%, besonders bevorzugt von 5 Gew.% bezogen auf eine Endbeladung der Abscheideeinheit (38) zugegeben wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verfestigungsmaterial (50) verwendet wird, welches chemisch und/oder chemisch katalytisch mit dem Overspray reagiert und/oder ein Aushärten des Oversprays durch physikalische und/oder rheologische Effekte bewirkt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfestigungsmaterial (50) eine oder mehrere Komponenten umfasst, die aus Katalysatoren, Polymerisationsreaktions-Initiatoren, Rheologieadditiven und/oder Vernetzerharzen ausgewählt sind, wie sie in den 9A und 9B angegeben sind.

7. Vorrichtung zum Abscheiden von Overspray aus der mit Overspray beladenen Kabinenluft von Oberflächenbehandlungsanlagen (12), insbesondere von Lackieranlagen, mit wenigstens einer Abscheideeinheit (38), durch welche mit Overspray beladene Kabinenluft leitbar ist und in welcher sich Overspray abscheidet;
dadurch gekennzeichnet, dass
a) eine Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung (48) vorhanden ist, mittels welcher
aa) der mit Overspray beladenen Kabinenluft auf ihrem Strömungsweg zu wenigstens einer Abscheideeinheit (38) ein Verfestigungsmaterial (50) zuführbar ist;
und/oder
ab) der mit Overspray beladenen Kabinenluft im Innenraum (56) wenigstens einer Abscheideeinheit (38) ein Verfestigungsmaterial (50) zuführbar ist;
und/oder
ac) Overspray, welches bereits in wenigstens einer Abscheideeinheit (38) abgeschieden ist, ein Verfestigungsmaterial (50) zuführbar ist;
wobei
b) das Verfestigungsmaterial bewirkt, dass ein Aushärteprozess bei dem Overspray ausgelöst oder unterstützt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheideeinheit (38) eine Einweg-Abscheideeinheit (52) ist, in der Overspray abgeschieden wird und welche nach Erreichen einer Grenzbeladung mit Overspray als beladene Einweg-Abscheideeinheit gegen eine leere Einweg-Abscheideeinheit (52) austauschbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Abscheideeinheit (38) eine Teil-Einweg-Abscheideeinheit verwendet wird, in der Overspray abgeschieden wird und von welcher nach Erreichen einer Grenzbeladung mit Overspray einzelne Komponenten ausgetauscht werden.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung (48.1; 48.2; 48.3; 48.4) Düsen (72; 80; 84; 88) umfasst, über welche Verfestigungsmaterial (50) zuführbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung (48.5) eine Dosiereinrichtung (90) umfasst, mittels welcher ein Verfestigungsmaterial-Vorhang (92) erzeugbar ist, welcher von der mit Overspray beladenen Kabinenluft auf ihrem Strömungsweg durchströmbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung (48.6; 48.7) eine Halteeinrichtung (100) für einen Verfestigungsmaterial-Materialkörper (98) umfasst.

Description:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Oberflächenbehandlungsanlage, bei welchem Overspray, der in einer oder mehreren Beschichtungskabinen entsteht, von einem Kabinenluftstrom aufgenommen wird, und bei welchem mit Overspray beladene Kabinenluft zu wenigstens einer Abscheideeinheit geführt wird, in der Overspray abgeschieden wird.

Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Abscheiden von Overspray aus der mit Overspray beladenen Kabinenluft von Oberflächenbehandlungsanlagen, insbesondere von Lackieranlagen, mit wenigstens einer Abscheideeinheit, durch welche mit Overspray beladene Kabinenluft leitbar ist und in welcher sich Overspray abscheidet.

Bei der manuellen oder automatischen Applikation von Lacken auf Gegenstände wird ein Teilstrom des Lackes, der im Allgemeinen sowohl Festkörper und/oder Bindemittel als auch Lösemittel enthält, nicht auf den Gegenstand appliziert. Dieser Teilstrom wird in der Fachwelt ”Overspray” genannt. Im Weiteren werden die Begriffe Overspray oder Overspraypartikel immer im Sinne eines dispersen Systems, wie einer Emulsion oder Suspension oder einer Kombination daraus, verstanden. Der Overspray wird von dem Luftstrom in der Lackierkabine erfasst und einer Abscheidung zugeführt, so dass die Luft gegebenenfalls nach einer geeigneten Konditionierung wieder in die Beschichtungskabine zurückgeleitet werden kann.

Insbesondere bei Anlagen mit größerem Lackverbrauch, beispielsweise bei Anlagen zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien, kommen in bekannter Weise bevorzugt Nassabscheidesysteme einerseits oder elektrostatisch arbeitende Trockenabscheider andererseits zum Einsatz. Bei bekannten Nassabscheidern wird verhältnismäßig viel Energie zur Umwälzung der erforderlichen, recht großen Wassermengen benötigt. Die Aufbereitung des Spülwassers ist durch den hohen Einsatz an Lack bindenden und entklebenden Chemikalien und durch die Lackschlammentsorgung kostenintensiv. Weiterhin nimmt die Luft durch den intensiven Kontakt mit dem Spülwasser sehr viel Feuchtigkeit auf, was im Umluftbetrieb wiederum einen hohen Energieverbrauch für die Luftaufbereitung zur Folge hat.

Als Alternative zu gängigen, stationären Nass- und Trockenabscheidesystemen, die auch elektrostatisch arbeiten können, kommen auch Systeme mit austauschbaren Einweg-Abscheideeinheiten zum Einsatz, die nach Erreichen einer Grenzbeladung mit Overspray gegen unbeladene Abscheideeinheiten ausgetauscht und entsorgt oder gegebenenfalls recycelt werden. Die Aufbereitung und/oder Entsorgung von derartigen Abscheideeinheiten kann energetisch und auch im Hinblick auf die erforderlichen Ressourcen verträglicher sein als der Aufwand bei einem Nassabscheider oder einer elektrostatisch arbeitenden Abscheidevorrichtung.

Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung unter Verwendung von Einweg-Abscheideeinheiten sind beispielsweise aus der DE 10 2013 011 107 A1 bekannt.

Bei elektrostatisch arbeitenden Trockenabscheidern muss der Lack-Overspray kontinuierlich von den Abscheideflächen entfernt werden, was meist mit baulich recht aufwendigen Maßnahmen verbunden ist.

Overspray hat in der Regel stark klebende Eigenschaften und weist zumeist flüssige Bestandteile auf. Daher ist es bei stationären Abscheideeinheiten, insbesondere bei elektrostatisch arbeitenden Abscheideeinheiten, mitunter schwierig, den abgeschiedenen Overspray zu entfernen und handzuhaben.

Bei Einweg-Abscheideeinheiten können sich insbesondere die flüssigen Bestandteile des Oversprays am Boden einer Abscheideeinheit sammeln, was deren Handhabung bei der Entsorgung oder weiteren Verwertung erschwert. Insbesondere muss dann darauf geachtet werden, dass die Abscheideeinheiten nicht verkippt werden, da die gesammelten Flüssigbestandteile sonst auslaufen könnten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche diese Nachteile verringern.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass

  • a) der mit Overspray beladenen Kabinenluft oder der Overspray-freien Kabinenluft auf ihrem Strömungsweg zu wenigstens einer Abscheideeinheit ein Verfestigungsmaterial zugeführt wird;
und/oder
  • b) der mit Overspray beladenen Kabinenluft oder der Overspray-freien Kabinenluft im Innenraum wenigstens einer Abscheideeinheit ein Verfestigungsmaterial zugeführt wird;
und/oder
  • c) Overspray, welches bereits in wenigstens einer Abscheideeinheit abgeschieden ist, ein Verfestigungsmaterial zugeführt wird;
und/oder
  • d) der wenigstens einen Abscheideeinheit Verfestigungsmaterial zugeführt wird, bevor die Abscheideeinheit in der Oberflächenbehandlungsanlage funktionsmäßig angebracht wird;
wobei
  • e) das Verfestigungsmaterial bewirkt, dass ein Aushärteprozess bei dem Overspray ausgelöst oder unterstützt wird.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch Zugabe eines Verfestigungsmaterials, bei dem es sich auch um ein Stoffgemisch handeln kann, ein Aushärteprozess des Overspray noch in der Abscheideeinheit ausgelöst oder unterstützt werden kann, so dass in der Abscheideeinheit zumindest im Vergleich zur Ausgangskonsistenz verfestigter Lack vorliegt. Durch den Aushärteprozess wird der Overspray von einem fließfähigen Zustand in einen Zustand mit höherer Viskosität überführt, in dem es dann in der Abscheideeinheit vorliegt. In einem solchen Zustand ist der Overspray beispielsweise pastös oder fest.

Das Verfestigungsmaterial soll in der Abscheideeinheit mit dem Overspray zur Reaktion kommen, während die Abscheideeinheit in der Oberflächenbehandlungsanlage in Betrieb und hierzu funktionsmäßig in der Oberflächenbehandlungsanlage angebracht ist. Dies ist mit den oben genannten Alternativen möglich.

Wenn das Verfestigungsmaterial der Kabinenluft zugeführt wird, kann das Verfestigungsmaterial einerseits der Kabinenluft während einer Oberflächenbehandlung zugeführt werden, bei der Overspray entsteht, mit dem die Kabinenluft dann beladen ist. Der mit Overspray beladenen Kabinenluft kann das Verfestigungsmaterial auf dem Weg zur Abscheideeinheit oder im Inneren der Abscheideeinheit zugeführt werden, wobei das Innere einer Abscheideeinheit den Ort definieren soll, an dem die Abscheidung des Overspray erfolgt. Dies bedeutet nicht, dass ein der Abscheideeinheit zugeordnetes Gehäuse vorhanden sein muss.

Andererseits kann das Verfestigungsmaterial der Kabinenluft auch zugeführt werden, wenn keine Oberflächenbehandlung durchgeführt wird, vorausgesetzt, der Kabinenluftstrom bleibt aufrechterhalten. Der dann Overspray-freien Kabinenluft kann das Verfestigungsmaterial dann ebenfalls auf dem Weg zur Abscheideeinheit oder im Inneren der Abscheideeinheit zugeführt werden. Das Verfestigungsmaterial kann zum einen zeitgleich mit dem Overspray in die Abscheideeinheit gelangen, wenn die Zugabe von Verfestigungsmaterial zeitgleich mit dem Entstehen von Overspray eingeleitet wird. Alternativ kann die Zugabe von Verfestigungsmaterial auch erst dann eingeleitet werden, wenn bereits eine gewisse Menge an Overspray in der Abscheideeinheit abgeschieden ist.

Alternativ oder ergänzend kann das Verfestigungsmaterial einer Abscheideeinheit auch bereits zugeführt werden, bevor diese in der Oberflächenbehandlungsanlage funktionsmäßig angebracht ist. In diesem Fall wird die Abscheideeinheit in einem Schritt, der ihrer Verwendung in der Anlage vorgelagert ist, gleichsam mit Verfestigungsmaterial imprägniert.

Dies ist besonders günstig, wenn als Abscheideeinheit eine Einweg-Abscheideeinheit verwendet wird, in der Overspray abgeschieden wird und welche nach Erreichen einer Grenzbeladung mit Overspray als beladene Einweg-Abscheideeinheit gegen eine leere Einweg-Abscheideeinheit ausgetauscht wird. Insbesondere können solche Einweg-Abscheideeinheiten nach Erreichen ihrer Grenzbeladung beträchtlich leichter gehandhabt werden, wenn der darin abgeschiedene Lack bereits weitgehend oder vollständig ausgehärtet ist, als dies bei Einweg-Abscheideeinheiten der Fall ist, in welchen sich noch flüssiger Overspray befindet.

Alternativ kann es von Vorteil sein, wenn als Abscheideeinheit eine Teil-Einweg-Abscheideeinheit verwendet wird, in der Overspray abgeschieden wird und von welcher nach Erreichen einer Grenzbeladung mit Overspray einzelne Komponenten ausgetauscht werden. Beispielsweise kann eine Abscheideeinheit ein in der Oberflächenanlage feststehendes Gehäuse umfassen und es wird lediglich eine beladene Filtereinheit der Abscheideeinheit ausgetauscht.

Zudem können bestimmte Lacke, die als Gefahrstoffe deklariert sind, durch den Aushärteprozess gegebenenfalls den Status als Gefahrstoff verlieren oder in eine Gefahrstoffklasse mit niedrigerem Gefahrenpotential fallen, so dass eine zu entsorgende, mit Overspray gefüllte Einweg-Abscheideeinheit weniger restriktiven Transportbedingungen unterliegt und einfacher handzuhaben ist. Dies gilt entsprechend für zu entsorgenden Lack, der aus Abscheideeinheiten stammt, die nicht als Einweg-Abscheideeinheiten konzipiert sind.

Es ist von Vorteil, wenn Verfestigungsmaterial in einer Menge von 0,1 bis 15 Gew.%, bevorzugt von 1 bis 10 Gew.%, besonders bevorzugt von 5 Gew.% bezogen auf die Grenzbeladung der Einweg-Abscheideeinheit zugegeben wird. Dabei wird das reine, unverdünnte Verfestigungsmittel zu Grunde gelegt. Hierdurch wird die maximale Aufnahmekapazität der Abscheideeinheit für Overspray nur kaum spürbar durch das Verfestigungsmaterial beeinflusst.

Aushärteprozesse können abhängig von dem auszuhärtenden Lack chemisch oder physikalisch begründet sein. Es ist insbesondere von Vorteil, wenn ein Verfestigungsmaterial verwendet wird, welches chemisch und/oder chemisch katalytisch mit dem Overspray reagiert und/oder ein Aushärten des Oversprays durch physikalische und/oder rheologische Effekte bewirkt.

Um ein geeignetes Verfestigungsmaterial auszuwählen, muss die Lackart des Lackes bekannt sein, der ausgehärtet werden soll.

Lacke können nach unterschiedlichen Gesichtspunkten klassifiziert werden. Beispielsweise können Lacke nach ihrer Funktion bei mehrschichtigen Lacken unterteilt werden, zum Beispiel als Grundierungslacke, Füllerlacke, Decklacke. Eine andere oder ergänzende Unterteilung kann auf Grund der Anzahl der Komponenten, zum Beispiel 1K-Lacke, 2K-Lack, oder nach dem enthaltenen Lösemittel und dessen Menge, zum Beispiel Lösemittellacke, Wasserlacke, sogenannte High-Solid-Lacke oder Pulverlacke, erfolgen.

Diese Einteilungen geben an sich jedoch noch keine ausreichende Auskunft darüber, auf welche Weise die Verfestigung des Lackes erfolgt. Um eine Einteilung der Lacke in Lackfamilien nach den Gesichtspunkten der Verfestigung vornehmen zu können, müssen weitere Klassifizierungen gewählt werden. Ein Ansatzpunkt ist beispielsweise eine Einteilung nach der Art des Filmbildners, zum Beispiel eine Einteilung in Aminoharzlacke, beispielsweise Melaminharzlacke, Acrylatharzlacke, Polyurethanlacke oder Epoxidharzlacke, welche jeweils eine bestimmte Vernetzung und damit Verfestigung des Lackes definieren. Wenn die Art des Filmbildners und dessen Reaktionsmechanismus bekannt ist, kann ein Verfestigungsmaterial ausgewählt werden, mit dem eine Verfestigung ausgelöst, unterstützt oder gegebenenfalls beschleunigt werden kann. Einen wichtigen Hinweis auf das Verfestigungsprinzip liefert dabei auch eine Klassifizierung nach den Verarbeitungsbedingungen, zum Beispiel mit Blick auf Einbrennlacke sowie oxidativ oder durch Strahlung härtende Lacke.

Als Beispiele für Verfestigungsmaterialen kommen insbesondere in Frage: Sulfonsäuren, insbesondere p-Toluolsulfonsäure, Dodecylbenzolsulfonsäure, Dinonylnaphtalindisulfonsäure und Dinonylnaphtalinsulfonsäure, sowie die Salze und Ester der Sulfonsäuren (Sulfonate); Phosphorsäuren, insbesondere: Phosphor(V)säure, Phenylphosphorsäure, Butylphosphorsäure und Dibutylphosphorsäure sowie deren Salze und Ester (Phosphonate), Dicarbonsäuren und deren Salze und Ester, insbesondere Maleinsäure und Maleinsäuremonobutylester; pyrogene Kieselsäure; Amine, insbesondere Triethylendiamin (TEDA); Organozinnverbindungen, insbesondere Diocytlzinndilaurat, Dibutylzinndilaurat; Wismutcarboxylate, insbesondere Wismut-trisoctat und Wismut-trisneodecanoat; Wismut-Zinn-Carboxylate; organische Peroxide, insbesondere Benzoylperoxid und 2-Butanonperoxid; gesättigter Wasserdampf.

Für einen Melaminharz-Lack können beispielsweise gute Ergebnisse mit einem Verfestigungsmaterial erzielt werden, welches auf Phosphorsäure und p-Toluolsulfonsäure basiert.

Die 9A und 9B zeigen diese Beispiele und weitere Beispiele für Verfestigungsmaterialien, wobei eine Unterteilung der Verfestigungsmaterialien nach chemischer Wirkung in ”Katalysatoren”, ”Polymerisationsreaktions-Initiatoren” und ”Vernetzerharze” sowie nach rheologischer Wirkung in ”Rheologieadditive” zu Grunde gelegt ist.

Darüber hinaus können auch andere geeignete Verfestigungsmaterialien in der Literatur gefunden werden. Als Beispiele seien Paolo Nanetti, Lackrohstoffkunde, 4. Auflage, Hannover, Vincentz Network, 2012, insbesondere Seiten 159–187 sowie T. Brock, M. Groteklaes, P. Mischke, B. Strehmel, Lehrbuch der Lacktechnologie, 4. Auflage, Hannover, Vincentz Network, 2012, insbesondere Seiten 192–205 genannt.

Wie oben erwähnt ist, kann das Verfestigungsmaterial auch ein Gemisch aus einzelnen der genannten Komponenten sein und umfasst eine oder mehrere Komponenten, die aus Katalysatoren, Polymerisationsreaktions-Initiatoren, Rheologieadditiven und/oder Vernetzerharzen ausgewählt sind, wie sie in den 9A und 9B angegeben sind.

Das Verfestigungsmaterial kann sowohl in reiner Form als auch in Lösung verwendet werden. So kann das Verfestigungsmaterial beispielsweise vor dessen Einsatz in Wasser oder organischen Lösemitteln gelöst werden. Dadurch kann das Verfestigungsmaterial in bestimmten Fällen leichter zum Abgabeort in der Anlage gefördert werden und/oder eine bessere Vermischung mit dem Overspray erreicht werden.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird die oben angegebene Aufgabe mit denselben Vorteilen dadurch gelöst, dass

  • a) eine Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung vorhanden ist, mittels welcher
    aa) der mit Overspray beladenen Kabinenluft auf ihrem Strömungsweg zu wenigstens einer Abscheideeinheit ein Verfestigungsmaterial zuführbar ist;
    und/oder
    ab) der mit Overspray beladenen Kabinenluft im Innenraum wenigstens einer Abscheideeinheit ein Verfestigungsmaterial zuführbar ist;
    und/oder
    ac) Overspray, welches bereits in wenigstens einer Abscheideeinheit abgeschieden ist, ein Verfestigungsmaterial zuführbar ist;
wobei
  • b) das Verfestigungsmaterial bewirkt, dass ein Aushärteprozess bei dem Overspray ausgelöst oder unterstützt wird.

Auch bei der Vorrichtung ist es entsprechend von Vorteil, wenn die Abscheideeinheit eine Einweg-Abscheideeinheit ist, in der Overspray abgeschieden wird und welche nach Erreichen einer Grenzbeladung mit Overspray als beladene Einweg-Abscheideeinheit gegen eine leere Einweg-Abscheideeinheit austauschbar ist.

Wenn das Verfestigungsmaterial flüssig und insbesondere versprühbar oder vernebelbar ist, ist es günstig, wenn die Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung Düsen umfasst, über welche Verfestigungsmaterial zuführbar ist.

Sowohl bei flüssigem Verfestigungsmaterial als auch bei festem Verfestigungsmaterial kann es von Vorteil sein, wenn die Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung eine Dosiereinrichtung umfasst, mittels welcher ein Verfestigungsmaterial-Vorhang erzeugbar ist, welcher von der mit Overspray beladenen Kabinenluft auf ihrem Strömungsweg durchströmbar ist.

Bei einer vorteilhaften Abwandlung umfasst die Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung eine Halteeinrichtung für einen Verfestigungsmaterial-Materialkörper. Ein solcher Materialkörper kann dann von der Kabinenluft an- oder umströmt werden, wobei der mitgeführte Overspray mit dem Verfestigungsmaterial, aus dem der Materialkörper besteht oder welches dieser umfasst, in Kontakt kommt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

1 eine Lackierkabine mit einer Abscheidevorrichtung für Overspray in einer Vorderansicht, bei welcher eine Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung vorhanden ist, mit welcher der mit Overspray beladenen Kabinenluft auf ihrem Strömungsweg zu Abscheideeinheiten und/oder der mit Overspray beladenen Kabinenluft innerhalb von Abscheideeinheiten und/oder dem bereits in Abscheideeinheiten abgeschiedenem Overspray ein Verfestigungsmaterial zugeführt wird.

2 bis 8 sieben Ausführungsbeispiele einer Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung, wobei Abscheideeinheiten der Abscheidevorrichtung beispielhaft als Einweg-Filtermodule ausgebildet sind;

9A und 9B eine Übersicht über beispielhafte Komponenten von Verfestigungsmaterial.

In 1 ist mit 10 insgesamt eine Beschichtungskabine einer Oberflächenbehandlungsanlage 12 bezeichnet, in welcher Gegenstände 14 lackiert werden. Als Beispiel für zu lackierende Gegenstände 14 sind Fahrzeugkarosserien 16 gezeigt. Bevor diese zu einer solchen Beschichtungskabine 10 gelangen, wurden sie in nicht eigens gezeigten Vorbehandlungsstationen zum Beispiel gereinigt und entfettet.

Hiernach werden die Fahrzeugkarosserien 16 in aufeinander folgenden Beschichtungsstationen mit einem Primer, einem Basislack und einem Decklack versehen, wie es an und für sich bekannt ist. In jeder dieser Beschichtungsstationen ist eine Beschichtungskabine 10 angeordnet, in welcher das jeweilige Beschichtungsmaterial auf die Fahrzeugkarosserie 16 appliziert wird.

In jeder Beschichtungskabine 10 der unterschiedlichen Behandlungsstationen entstehen unterschiedlichen Arten von Overspray, d. h. allgemein ausgedrückt umfasst die Oberflächenbehandlungsanlage 12 mehrere Beschichtungskabinen 10, in denen unterschiedliche Arten von Overspray entstehen.

Eine Beschichtungskabine 10 hat einen oben angeordneten Beschichtungstunnel 18 mit einer Decke 20, die in üblicher Weise als untere Begrenzung eines Luftzuführraumes 22 mit einer Filterdecke 24 ausgebildet ist.

Die Fahrzeugkarosserien 16 werden mit einem im Beschichtungstunnel 18 untergebrachten und an und für sich bekannten Fördersystem 26 von der Eingangsseite des Beschichtungstunnels 18 zu dessen Ausgangsseite transportiert. Im Inneren des Beschichtungstunnels 18 befinden sich Applikationseinrichtungen 28, welche hier beispielhaft als mehrachsigen Applikationsrobotern 30 gezeigt sind, wie sie ebenfalls an und für sich bekannt sind. Mittels der Applikationsroboter 30 können die Fahrzeugkarosserien 16 mit dem entsprechenden Beschichtungsmaterial beschichtet werden.

Nach unten hin ist der Beschichtungstunnel 18 über einen begehbaren Gitterrost 32 zu einem darunter angeordneten Anlagenbereich 34 hin offen, in welchem von der Kabinenluft mitgeführte Overspraypartikel von der Kabinenluft getrennt werden.

Aus dem Luftzuführraum 22 strömt während des Beschichtungsvorgangs Luft nach unten durch den Beschichtungstunnel 18 hindurch zu dem Anlagenbereich 40, wobei die Luft im Beschichtungstunnel 18 vorhandenen Overspray-Lack aufnimmt und mit sich führt.

Diese mit Overspray beladene Luft wird mit Hilfe einer Luftleiteinrichtung 36 zu mehreren Abscheideeinheiten 38 einer Abscheidevorrichtung 40 geleitet, in denen Lack-Overspray aus der Kabinenluft abgeschieden wird. Die Abscheideeinheiten 38 sind bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen in Längsrichtung der Beschichtungskabine 10 hintereinander angeordnet, weshalb in 1 lediglich eine solche Abscheideeinheit zu sehen ist. Die Abscheideeinheiten 40 können als Mehrweg-Abscheideeinheiten, beispielsweise als elektrostatisch arbeitende Abscheideeinheiten oder sonstige regenerative Abscheideeinheiten, oder als Einweg-Abscheideeinheiten konzipiert sein. Einweg-Abscheideeinheiten werden bei Erreichen einer Grenzbeladung als Ganzes gegen eine leere Einweg-Abscheideeinheit ausgetauscht und gemeinsam mit dem aufgenommenen Overspray aufbereitet oder entsorgt. Alternativ können die Abscheideeinheiten auch als Teil-Einweg-Abscheideeinheiten konzipiert sein, bei denen nach Erreichen der Grenzbeladung nur einzelne Komponenten ausgetauscht werden, wie es eingangs erwähnt ist.

Die Luftleiteinrichtung 36 umfasst Luftleitbleche 42, die den Strömungsweg der Kabinenluft zumindest teilweise begrenzen und diese zu den Abscheideeinheiten 38 führen. Im Betrieb ist jede Abscheideeinheit 38 strömungstechnisch und insbesondere im Fall von Einweg-Abscheideeinheiten lösbar mit der Luftleiteinrichtung 36 verbunden.

Nachdem die Kabinenluft eine Abscheideeinheit 38 durchströmt hat, gelangt die nun weitgehend von Overspraypartikeln befreite Kabinenluft in einen Zwischenkanal 44 und von dort in einen Sammelströmungskanal 46. Die Kabinenluft wird über den Sammelströmungskanal 46 einer weiteren Aufbereitung und Konditionierung zugeführt und im Anschluss daran in einem hier nicht eigens gezeigten Kreislauf wieder in den Luftzuführraum 22 geleitet, aus dem sie wieder von oben in den Beschichtungstunnel 18 einströmt.

Falls die Kabinenluft durch die vorhandenen Abscheideeinheiten 38 noch nicht ausreichend von Overspraypartikeln befreit ist, können den Abscheideeinheiten noch weitere Filterstufen nachgelagert sein, denen die Kabinenluft zugeführt wird.

Die Beschichtungskabine 10 umfasst eine Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung 48, mit welcher der mit Overspray beladenen Kabinenluft auf ihrem Strömungsweg zu Abscheideeinheiten 38 und/oder der mit Overspray beladenen Kabinenluft innerhalb von Abscheideeinheiten 38 und/oder dem bereits in Abscheideeinheiten 38 abgeschiedenem Overspray ein Verfestigungsmaterial 50 zugeführt werden kann, welches nur in den 2 bis 8 gekennzeichnet ist. Die Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung 48 ist in 1 nur stark schematisch im Bereich der Luftleiteinrichtung 36 und im Bereich der Abscheideeinheit 38 angedeutet.

Das Verfestigungsmaterial 50 bewirkt, dass ein Aushärteprozess bei dem von der Kabinenluft mitgeführten Overspray ausgelöst oder unterstützt wird. Durch den Aushärteprozess wird der Overspray von einem fließfähigen Zustand in einen Zustand mit höherer Viskosität überführt, in dem es dann in der Abscheideeinheit 38 vorliegt. Auf diese Weise kann der Overspray-Lack oder im Falle von Einweg-Abscheideeinheiten die mit dem Overspray beladenen Einweg-Abscheideeinheit einfacher transportiert sowie aufbereitet oder entsorgt werden, als es ohne das vorherige Aushärten des Overspray möglich wäre.

Der Aushärteprozess muss dabei nicht bis zum vollständigen Aushärten des Overspray-Lackes führen, ein vollständiges Aushärten des Oversprays kann jedoch erfolgen.

Das Verfestigungsmaterial 50 ist in der Regel ein Materialgemisch aus verschiedenen Komponenten. Bei dem Verfestigungsmaterial 50 kann es sich aber auch um ein einzelnes Material handeln. Mögliche Komponenten des Verfestigungsmaterials 50 wurden bereits oben, auch unter Bezugnahme auf die 9A und 9B erläutert.

Ganz allgemein und für alle nachfolgend konkret erläuterten Ausführungsbeispiele kommt es bei der Zugabe des Verfestigungsmaterials insbesondere auf eine gute Vermischung mit dem Overspray an. Je besser eine Durchmischung der beteiligten Materialien erfolgt, desto schneller und vollständiger ist in der Regel die Aushärtung des Oversprays. Die Zugabe des Verfestigungsmaterials kann stets entweder kontinuierlich oder intervallweise in einzelnen Chargen erfolgen. Wenn das Verfestigungsmaterial flüssig ist, kann die Zugabe durch Sprühen oder Zerstäuben zum Aerosol, durch Einspritzen, durch Einnebeln, durch Eingießen, Eintropfen oder Einträufeln oder dergleichen erfolgen.

Wenn das Verfestigungsmaterial 50 ein Feststoff ist, kann es beispielsweise eingestreut oder eingestäubt werden, oder als Pellets oder dergleichen beispielsweise mit einer Förderschnecke in den Strömungsweg der mit Overspray beladenen Kabinenluft eingebracht werden. Als Feststoff soll hier auch verstanden werden, dass ein flüssiges Verfestigungsmaterial 50 von einem Feststoff-Trägermaterial absorbiert ist.

Ein gasförmiges Verfestigungsmaterial 50 wird beispielsweise eingedüst.

Gegebenenfalls kann eine Abscheideeinheit 38 auch vor ihrem Einsatz präpariert und gleichsam mit einem flüssigen oder festen Verfestigungsmaterial 50 imprägniert werden, so dass Overspray unmittelbar nach dem Abscheiden mit Verfestigungsmaterial 50 in Kontakt kommt, wodurch der Aushärteprozess eingeleitet oder unterstützt wird.

In der Praxis wird Verfestigungsmaterial in einer Menge von 2 bis 10 Gew.%, bevorzugt von 2 bis 8 Gew.%, besonders bevorzugt von 5 Gew.%, bezogen auf eine Endbeladung einer Abscheideeinheit 38 zugegeben. Unter einer Endbeladung einer Abscheideeinheit ist die Beladung mit Overspray zu verstehen, bei welcher eine Maßnahme durchgeführt werden muss, um den Overspray zu entfernen, damit die Abscheidevorrichtung 40 betriebsfähig bleibt.

In den 2 bis 8 zeigen jeweils nur der untere Anlagenbereich 34 der Beschichtungskabine 10 und verschiedene Ausführungsbeispiele einer Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung 48, die dort mit 48.1 bis 48.7 bezeichnet sind.

In den 2 bis 8 sind außerdem als Abscheideeinheit 38 Einweg-Abscheideeinheiten 52 in Form von Einweg-Filtermodulen 54 gezeigt, weshalb zunächst die Einweg-Filtermodule 54 und ihre Verwendung im Betrieb erläutert werden. Die Einweg-Filtermodule 54 werden dabei der Einfachheit halber lediglich als Filtermodul 54 bezeichnet.

Jedes Filtermodul 54 kann in an und für sich bekannter Art und Weise zum Beispiel als Abscheidefilter oder als Trägheitsfilter oder auch als eine Kombination davon ausgebildet sein.

Die Kabinenluft durchströmt in einem Filtermodul 54 einen Innenraum 56 und eine dort untergebrachte Filtereinheit 58, an der sich der Lack-Overspray abscheidet. Eine Gehäusewand des Filtermoduls 54 ist teilweise weggebrochen gezeigt, so dass der Innenraum 48 einsehbar ist. Insgesamt ist jede Einweg-Abscheideeinheit 52 als austauschbare Baueinheit ausgebildet.

Das Filtermodul 54 ist mittels einer nicht eigens gezeigten Verriegelungseinrichtung in seiner Betriebsstellung arretiert. Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen kann das Filtermodul 54 strömungstechnisch mit der Luftleiteinrichtung 36 verbunden oder von dieser gelöst werden, indem es in horizontaler Richtung bewegt wird.

Allgemein hängt die Koppel- und Entkoppelbewegung jedoch von dem Zusammenspiel der Komponenten ab und kann auch vertikale Bewegungskomponenten haben.

Jedes Filtermodul 54 ist für die Aufnahme einer maximalen Lackmenge, d. h. für eine Grenzbeladung mit Overspray, ausgelegt, die von der Bauart des Filtermoduls 54 und den für dieses verwendeten Materialien abhängt. Die bereits aufgenommene Lackmenge kann über eine Messeinrichtung 60 überwacht werden. In 2 sind als sich ergänzende oder alternative Komponenten einer solchen Messeinrichtung 60 einerseits eine Waage 62 und andererseits Messfühler 64 und 66 gezeigt. In den 3 bis 8 ist die Messeinrichtung 60 nicht eigens gezeigt bzw. gekennzeichnet.

Die Grenzbeladung eines Filtermoduls 54 ist folglich die Endbeladung der Abscheideeinheit, wie sie oben im Zusammenhang mit den Mengen erläutert wurde, in welcher das Verfestigungsmaterial 50 zugegeben wird.

Mit Hilfe der Waage 62 wird die Beladung des Filtermoduls 54 anhand von dessen Gewicht ermittelt. Bei dem Messfühler 64 kann es sich beispielsweise um einen Schichtdickenmessfühler handeln, durch welchen die Dicke der sich an der Filtereinheit 58 aufbauende Lackschicht, die beim Abscheiden des Oversprays entsteht, erfasst werden kann. Aus der Dicke dieser Schicht können wiederum Rückschlüsse auf die Beladungsmenge des Filtermoduls 54 geschlossen werden. Der Messfühler 66 kann beispielsweise ein Messfühler für Feuchte-, Temperatur- oder Druck sein. Insbesondere in letzterem Fall kann das Vorliegen der Grenzbeladung mittels einer Differenzdruckbestimmung erfasst werden. Je größer die Beladung des Filtermoduls 54 ist, desto größer ist der durch das Filtermodul 54 aufgebaute Luftwiderstand.

Wenn ein Filtermodul 54 seine maximale Aufnahmekapazität erreicht, wird die Verriegelungseinrichtung gelöst und das voll beladene Filtermodul 54 aus dem unteren Anlagenbereich 34 der Beschichtungskabine 10 herausgefahren.

Insgesamt kann der Austausch eines oder mehrere Einweg-Filtermodule 54 voll- oder wenigstens halbautomatisch erfolgen. Alternativ kann ein solcher Austausch auch beispielsweise mit Hilfe eines nicht eigens gezeigten Hubwagens oder dergleichen erfolgen, der von einem Werker bedient wird. Hierzu kann der Bodenbereich des Filtermoduls 54 in seiner Geometrie und seinen Abmessungen als standardisierte Tragstruktur und beispielsweise nach Vorgabe einer so genannten Euro-Palette ausgebildet sein.

Zuvor wird die Strömungsverbindung des auszutauschenden Filtermoduls 54 mit der Luftleiteinrichtung 36 mittels nicht eigens gezeigter Sperrschieber verschlossen. Nachdem das volle Filtermodul 54 entnommen worden ist, wird ein leeres Filtermodul 54 in die Betriebsstellung geschoben, in der dieses strömungsdicht mit der Luftleiteinrichtung 36 verbunden ist, worauf die Verriegelungseinrichtung wieder arretiert wird. Der Sperrschieber der Luftleiteinrichtung 36 wird wieder in eine Offenstellung gebracht, so dass das neu positionierte Filtermodul 54 von der Kabinenluft durchströmt wird.

Das Einweg-Filtermodul 54 kann insgesamt, einschließlich seiner Filtereinheit 58, aus einem nassfesten Recyclingmaterial gefertigt sein. Allgemein ausgedrückt können eine Komponente, mehrere Komponenten oder alle Komponenten des Filtermoduls 54 aus einem nassfesten Recyclingmaterial gefertigt sein. Hierfür kommen beispielsweise Cellulosematerialien wie gegebenenfalls behandelte Papier- und Pappmaterialien, Wellkarton, Kartone mit stehender Welle, Kartone mit Wabenstruktur oder Wickelkartone, aber auch anderer Materialien wie z. B. MDF-Materialien in Frage. Der Bodenbereich des Filtermoduls 54 kann auch separat durch eine Euro-Palette aus Holz gebildet sein. Auch Kunststoffe wie insbesondere Polyethylen oder Polypropylen kommen in Frage.

Dabei kann das Filtermodul 54 selbst als modularer Bausatz in Einzelteilen geliefert werden und am Ort der Oberflächenbehandlungsanlage 12 zusammengebaut werden. Beispielsweise kann ein Filtermodul 54 auch so konzipiert sein, dass es aus einer zusammengefalteten Konfiguration entfaltet werden kann. Ein Filtermodul-Bausatz hat ein Volumen, das beträchtlich kleiner sein kann als das Volumen der entfalteten oder aufgebauten Einweg-Filtermodule 54.

Wie eingangs erwähnt, können sich flüssige Bestandteile des Oversprays am Boden der Filtermodule 54 sammeln, was deren Handhabung bei der weiteren Verwertung erschwert. Insbesondere muss dann darauf geachtet werden, dass die Filtermodule 54 nicht verkippt werden, da die gesammelten Flüssigbestandteile sonst auslaufen könnten.

Um dies zu verhindern, umfasst die Beschichtungskabine 10 die oben erwähnte Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung 48.

Mit der in 2 gezeigten Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung 48.1 wird das Verfestigungsmaterial 50 der mit Overspray beladenen Kabinenluft in einem Zuführbereich 68 stromauf der Abscheideeinheiten 38, d. h. beim vorliegenden Ausführungsbeispiel stromauf der Filtermodule 54, zugeführt.

Bei dem Zuführbereich 68 stromauf der Abscheideeinheiten 38 handelt es sich bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen um den Bereich des Strömungsweges der Kabinenluft zwischen dem Beschichtungstunnel 18 und den Abscheideeinheiten 38. Gegebenenfalls kann der Kabinenluft das Verfestigungsmaterial 50 jedoch auch noch im Beschichtungstunnel 18 zugeführt werden, zum Beispiel in einem Bereich unterhalb der Fahrzeugkarosserien 16.

Die Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung 48.1 umfasst eine Strömungsweg-Düsenanordnung 70, die im Strömungsweg der mit Overspray beladenen Kabinenluft positioniert ist. Die Strömungsweg-Düsenanordnung 70 umfasst beim gezeigten Ausführungsbeispiel mehrere Abgabeelemente in Form von Düsen 72, welche knapp unterhalb des Gitterrostes 32 angeordnet in Längsrichtung der Beschichtungskabine 10 hintereinander angeordnet sind.

Immer zwei Düsen 72 sind als Düsenpaar 74 so angeordnet, dass Verfestigungsmaterial 50 von der Mitte aus zu beiden Seiten in den Zuführbereich 68 abgegeben wird. Mit den Düsen 72 kann ein zerstäubbares oder vernebelbares Verfestigungsmaterial 50 in den Zuführbereich 68 abgegeben werden.

Die Düsen 72 werden über ein Versorgungsrohr 76 mit Verfestigungsmaterial 50 versorgt, welches seinerseits aus einer nicht eigens gezeigten Verfestigungsmaterialquelle gespeist wird. Förderkomponenten wie Pumpen, Leitungen und Steuereinrichtungen oder dergleichen für das Verfestigungsmaterial 50 sind der Übersichtlichkeit halber nicht eigens gezeigt.

Das Verfestigungsmaterial 50 wird in Strömungsrichtung der Kabinenluft eingebracht. Bei einer Abwandlung kann das Verfestigungsmaterial 50 auch in Richtung entgegen der Strömungsrichtung der mit Overspray beladenen Kabinenluft in den Zuführbereich 68 eingebracht werden.

Die mit Overspray beladene Kabinenluft nimmt das in den Zuführbereich 70 eingebrachte Verfestigungsmaterial 50 auf, welches bei dem von der Kabinenluft mitgeführten Overspray den oben genannten Aushärteprozess auslöst.

Beim in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die dortige Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung 48.2 eine Seitendüsenanordnung 78, mittels welcher Verfestigungsmaterial 50 von der Seite her in den Zuführbereich 68 eingebracht werden kann. Die Seitendüsenanordnung 78 umfasst mehrere Abgabeelemente in Form von Seitendüsen 80, welche knapp oberhalb der Abscheideeinheiten 38 in Längsrichtung der Beschichtungskabine 10 hintereinander angeordnet sind und wieder aus einem Versorgungsrohr 76 gespeist werden. Als Abwandlung von dem gezeigten Ausführungsbeispiel können Seitendüsen 80 auch jeweils zu beiden Seiten einer Abscheideeinheit 38 angeordnet sein.

Damit die in den Strömungsweg der mit Overspray beladenen Kabinenluft hineinragenden Seitendüsen 80 nicht mit Overspray verklebt werden, befindet sich ein Düsenschutz über den Seitendüsen 80, der in der einfachsten Form als Schutzblech ausgebildet sein kann.

4 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel eine Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung 48.3, mittels welcher der mit Overspray beladenen Kabinenluft das Verfestigungsmaterial 50 innerhalb der Abscheideeinheiten 38 zugeführt werden kann. Die Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung 48.3 umfasst dort den vorhandenen Abscheideeinheiten 38 zugeordnete Einstechmechanismus 82, mit deren Hilfe eine Düse 84 durch die Wand der Abscheideeinheit 38 hindurch gestochen werden kann, um das Verfestigungsmaterial so in das Innere der Abscheideeinheit 38 einzubringen. Ein solcher Einstechmechanismus 82 ist insbesondere dann angezeigt, wenn das Verfestigungsmaterial 50 erst kurz vor oder nach Erreichen der Grenzbeladung eines Filtermoduls 54 mit dem Overspray in Kontakt gebracht werden soll. Bei einer Abwandlung kann die Abscheideinheit 38 bereits mit einer gegebenenfalls kleinen Öffnung versehen sein, durch welche eine entsprechende Düse mit einem Einschubmechanismus zumindest teilweise hindurch geschoben werden kann.

Beim der in 5 gezeigten Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung 48.4 ist im Zuführbereich 68 eine Sprührohranordnung 86 mit als Sprührohre ausgebildeten Rohrdüsen 88 vorhanden, die wieder aus einem Versorgungsrohr 76 gespeist werden. Die Rohrdüsen 88 sind beim gezeigten Ausführungsbeispiel überkreuz oberhalb von einer Abscheideeinheit 38 angeordnet, andere Anordnungen sind jedoch ebenfalls möglich.

Die Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung 48.5 gemäß 6 umfasst eine Dosiereinrichtung 90, mittels welcher ein Verfestigungsmaterial-Vorhang 92 erzeugt werden kann, welcher von der mit Overspray beladenen Kabinenluft auf ihrem Strömungsweg durchströmt wird. Der Verfestigungsmaterial-Vorhang 92 kann ein zumindest weitgehend zusammenhängender Vorhang sein, insbesondere, wenn das Verfestigungsmaterial 50 flüssig ist. Die Dosiereinrichtung 90 kann hierfür beispielsweise ein Abgaberohr 94 mit einer Schlitzöffnung oder alternativ eine Überlaufrinne umfassen, über deren Rand das flüssige Verfestigungsmaterial kontinuierlich überläuft. Wenn das Verfestigungsmaterial 50 fest ist, kann beispielsweise ein Schneckenförderer in einer Überlaufrinne eingesetzt werden, um das Verfestigungsmaterial 50 kontinuierlich abzugeben.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Verfestigungsmaterial-Vorhang 92 derart auf der Filtereinheit 58 des Filtermoduls 54 erzeugt, dass dieser ein nur in 6 gekennzeichnetes Eingangsfenster 96 der Filtereinheit 58 überströmt, durch welches die Kabinenluft in die Filtereinheit 58 eintritt.

7 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel eine Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtung 48.6, bei welcher das Verfestigungsmaterial 50 als Materialkörper 98 ausgebildet ist, der anströmbar im Strömungsweg der Kabinenluft durch eine Halteeinrichtung 100 gehalten ist. Beispielsweise ruht der Materialkörper 98 auf einen Halterost 102 im Innenraum 56 des Filtermoduls 54 und wird von der mit Overspray beladenen Kabinenluft erreicht, bevor diese in die Filtereinheit 58 einströmt.

Bei der in 8 gezeigten Abwandlung befinden sich dagegen mehrere Materialkörper 96 aus Verfestigungsmaterial 50 auf Halterrosten 102, von denen nur jeweils einer ein Bezugszeichen trägt, über dem Bodenbereich des Filtermoduls 54, so dass zum Boden fließender abgeschiedener Overspray auf seinem Weg mit den Materialkörpern 96 in Kontakt kommt und dann mit Verfestigungsmaterial 50 versetzt in den Bodenbereich des Filtermoduls 54 gelangt, wo dann der Aushärteprozess abläuft.

Bei einer nicht eigens gezeigten Anwandlung kann auch ein Trichter im Strömungsweg der Kabinenluft angeordnet sein, dessen Innenwand eine Wendel trägt, so dass der Trichter als Schneckentrichter ausgebildet ist. Einem solchen Schneckentrichter kann feste Verfestigungsmaterial zugeführt werde, worauf der Schneckentrichter durch eine Rütteleinrichtung gerüttelt wird. Hierdurch werden die Rüttelimpulse auf das Verfestigungsmaterial weitergegeben, welches so entlang der Wendel nach oben gefördert wird und über den Rand des Schneckentrichters nach unten in die Abscheideeinheit fällt.

Bei eine ebenfalls nicht eigens gezeigten Abwandlung können die Filtermodule 54 auf einer Rüttelplatte stehen. Verfestigungsmaterial 50 und Lack-Overspray werden dann bei aktiver Rüttelplatte im Bodenbereich des Filtermoduls 54 effektiv vermengt. Wenn das Filtermodul 54 auf eine Rüttelplatte angeordnet ist, kann pulverförmiges Verfestigungsmaterial 50 auf oder in einem Sieb aufgebracht sein, das im Innenraum 56 des Filtermoduls 54 angebracht ist, beispielsweise etwa in Position des Halterostes 102 in 7. Durch die Rüttelbewegung wird das pulverförmige Verfestigungsmaterial 50 durch die Sieb in den Innenraum 56 des Filtermoduls 54 eingebracht.

Bei weiteren, nicht eigens gezeigten Abwandlungen können ergänzend zu den Verfestigungsmaterial-Zuführeinrichtungen 48 noch Bestrahlungseinrichtungen und/oder Temperiereinrichtungen vorhanden sein. Mit Hilfe von Betrahlungseinrichtungen kann eine Fotoreaktion initiiert oder unterstützt werden, wenn es sich um strahlungshärtbaren Overspray handelt. In diesem Fall kann entweder der Strom der Kabinenluft ein Strahlungsfenster passieren, oder es wird Overspray bestrahlt, der bereits in der Abscheideeinheit 38 abgeschieden ist und auch bereits mit Verfestigungsmaterial 50 vermischt ist.

Mit einer Temperiereinrichtung kann einerseits unterstützend Lösemittel aus dem Overspray ausgetrieben werden. Andererseits läuft eine Aushärtereaktion bei höheren Temperaturen schneller ab, so dass eine Temperaturerhöhung die Verfestigung des Oversprays effektiv unterstützt und beschleunigt.

Eine Temperiereinrichtung kommt vorzugsweise an der Abscheideeinheit 38 zum Einsatz, wo der bereits abgeschiedene und mit Verfestigungsmaterial 50 vermischte Overspray temperiert wird.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • DE 102013011107 A1 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

  • Paolo Nanetti, Lackrohstoffkunde, 4. Auflage, Hannover, Vincentz Network, 2012, insbesondere Seiten 159–187 [0028]
  • T. Brock, M. Groteklaes, P. Mischke, B. Strehmel, Lehrbuch der Lacktechnologie, 4. Auflage, Hannover, Vincentz Network, 2012, insbesondere Seiten 192–205 [0028]