DE20103944U1

DE20103944U1 - Coating device for an elongated workpiece

Info

Publication number: DE20103944U1
Application number: DE20103944U
Authority: DE
Original assignee: Josef Schiele OHG
Current assignee: Josef Schiele OHG
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2001-06-07
Anticipated expiration: 2011-03-08

Description

S 381aS381a

Josef Schiele oHG, Brohltalstraße 153, 56651 NiederzissenJosef Schiele oHG, Brohltalstrasse 153, 56651 Niederzissen

Feeding device for an elongated workpiece

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auftragen eines Beschichtungsmediums auf zumindest eine Teiloberfläche eines langgestreckten Werkstückes in einer Vakuumkammer, bestehend aus einem Gehäuse mit einem einen schrägen Boden aufweisenden Vorratsbehälter und einer in denselben mündenden Luftleitung sowie aus einer oberhalb des Vorratsbehälters befindlichen Abscheideeinrichtung .The invention relates to a device for applying a coating medium to at least a partial surface of an elongated workpiece in a vacuum chamber, consisting of a housing with a storage container having an inclined bottom and an air line opening into the same, as well as a separating device located above the storage container.

Es ist bekannt, langgestreckte und in ihrer Längsrichtung transportierte Werkstücke zumindest auf einem Teil ihrer Oberfläche mit einem Beschichtungsmedium zu versehen. Dabei bestehen die Werkstücke vielfach aus Holz oder Holz enthaltenden Werkstoffen. Als Beschichtungsmedien werden pump- und filterfähige, düsengängige Flüssigkeiten, wie Pigmentlösungen, Farben, Lacke, Grundier- und Imprägniermittel eingesetzt. Dieses Beschichtungsmedium befindet sich in einem Vorratsbehälter, der meist im unteren Bereich eines Gehäuses ausgebildet ist und einen schrägen Boden aufweist. Von diesem Vorratsbehälter wird das Beschichtungsmedium zu einer Auftragseinheit gefördert, die als Sprüh- oder Flutrahmen oder als Schlitzdüse - profilabhängig oder profilunabhängig - ausgebildet ist. Diese Auftragseinheit ist in einer sogenannten Vakuumkammer ausgebildet, die an einem Vakuumtank angeschlossen ist. In dieser Vakuumkammer bildet sich ein Strom aus fein zerstäubten Beschichtungsmedium und Luft aus, wobei die Luft über enge, das Werkstück umschließende Spalte von außen angesaugt wird. Durch diesen Strom aus fein zerstäubten Beschich-It is known to provide elongated workpieces transported in their lengthwise direction with a coating medium on at least part of their surface. The workpieces are often made of wood or materials containing wood. Pumpable and filterable, nozzle-compatible liquids such as pigment solutions, paints, varnishes, primers and impregnating agents are used as coating media. This coating medium is located in a storage container, which is usually formed in the lower part of a housing and has a sloping bottom. From this storage container, the coating medium is conveyed to an application unit, which is designed as a spray or flood frame or as a slot nozzle - profile-dependent or profile-independent. This application unit is designed in a so-called vacuum chamber, which is connected to a vacuum tank. In this vacuum chamber, a flow of finely atomized coating medium and air is formed, with the air being sucked in from the outside via narrow gaps surrounding the workpiece. This flow of finely atomized coating medium

tungsmedium und Luft wird nun das zu beschichtende Werkstück geschickt. Dabei wird einerseits dem Werkstück sogenannte Porenluft entzogen und andererseits lagert sich das Beschichtungsmedium intensiv an den vorgesehenen Flächen des Werkstückes an. Überschüssiges Beschichtungsmedium wird zusammen mit der Luft aus der Vakuumkammer abgesaugt und in das Gehäuse mit dem Vorratsbehälter zurückgeführt. Der mit überschüssigen Beschichtungsmedium beladene Luftstrom tritt in eine oberhalb des Vorratsbehälters befindliche Öffnung in das Gehäuse ein und trifft dort auf ein ebenfalls oberhalb des Vorratsbehälters eingesetztes Prallblech. Hier wird der Luftstrom zunächst nach unten abgelenkt, bevor er nach oben über ein Lochblech oder dergleichen in den Vakuumtank abgesaugt wird. Bei dieser Umlenkung des Luftstromes werden Partikel des Beschichtungsmediums als Tropfen abgeschieden und fallen nach unten auf den schrägen Boden beziehungsweise in den Vorratsbehälter. Deshalb werden das Prallblech und das Lochblech zusammen auch als Abscheideeinrichtung bezeichnet. Von hier wird das Beschichtungsmedium erneut zu der Auftragseinheit in der Vakuumkammer gepumpt. Beispielsweise dann, wenn das Beschichtungsmedium Öl oder ölhaltige Bestandteile enthält, befindet sich in der aus der Vakuumkammer abgesaugten und wieder in das Gehäuse oberhalb des Vorratsbehälters eintretenden Luft Ölnebel, der bei der Umlenkung durch das Prallblech und dem Durchtritt durch das Lochblech nicht beziehungsweise nicht vollständig entfernt werden kann. Dieser Ölnebel kann den weiteren Beschichtungsvorgang beeinträchtigen. Wird die aus der Vakuumkammer abgesaugte Luft nicht in den Vakuumtank zurückgeführt, sondern in den Arbeitsraum geleitet, wird die Qualität der Raumluft erheblich beeinträchtigt.The workpiece to be coated is then sent via a vacuum system containing a mixture of coating medium and air. On the one hand, so-called pore air is extracted from the workpiece, and on the other hand, the coating medium is intensively deposited on the intended surfaces of the workpiece. Excess coating medium is sucked out of the vacuum chamber together with the air and returned to the housing with the storage container. The air flow loaded with excess coating medium enters an opening in the housing above the storage container and there hits a baffle plate that is also installed above the storage container. Here, the air flow is first deflected downwards before being sucked upwards via a perforated plate or the like into the vacuum tank. When the air flow is deflected in this way, particles of the coating medium are separated out as droplets and fall downwards onto the sloping floor or into the storage container. For this reason, the baffle plate and the perforated plate are also referred to together as a separation device. From here, the coating medium is pumped again to the application unit in the vacuum chamber. For example, if the coating medium contains oil or oily components, the air extracted from the vacuum chamber and re-entering the housing above the storage container contains oil mist that cannot be removed or cannot be completely removed when it is deflected by the baffle plate and passes through the perforated plate. This oil mist can impair the further coating process. If the air extracted from the vacuum chamber is not returned to the vacuum tank but is directed into the work area, the quality of the room air is significantly impaired.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Auftragen eines Beschichtungsmediums auf zumindest eine Teilfläche eines langgestreckten Werkstückes so auszugestalten, dass der aus der Vakuumkammer abströmende Luftstrom vor seinem erneuten Eintritt in den Vakuumtank oder in den Arbeitsraum so behandelt wird, dass der Luftstrom einen Reinheitsgrad aufweist, der den gesetzlichen Auflagen entspricht, so dass einerseits der Beschichtungsvorgang nicht beeinträchtigt wird und andererseits die Abluft bedarfsweise auch in den Arbeitsraum eingeleitet werden kann.The invention is therefore based on the object of designing a device for applying a coating medium to at least a partial surface of an elongated workpiece in such a way that the air flow flowing out of the vacuum chamber is treated before it re-enters the vacuum tank or the work space in such a way that the air flow has a degree of purity that complies with the legal requirements, so that on the one hand the coating process is not impaired and on the other hand the exhaust air can also be introduced into the work space if required.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung vorgeschlagen, daß in Strömungsrichtung der aus der Vakuumkammer abgesaugten Luft hinter der Abscheideeinrichtung mehrere hülsenartige von der Luft durchströmte Filterstäbe aus Borosilikatglas angeordnet sind.To achieve this object, according to the invention, in a device of the type described at the outset, it is proposed that a plurality of sleeve-like filter rods made of borosilicate glass through which the air flows are arranged behind the separating device in the flow direction of the air sucked out of the vacuum chamber.

Durch diese Ausgestaltung wird der in dem Abluftstrom enthaltene Ölnebel zu über 99% ausgefiltert und zurückgewonnen. Der Verbrauch an Beschichtungsmedium kann damit reduziert werden. Die Abluft erreicht einen so hohen Reinigungsgrad, dass sie auch problemlos in den Arbeitsraum abgegeben werden kann.This design means that over 99% of the oil mist contained in the exhaust air flow is filtered out and recovered. This reduces the consumption of coating medium. The exhaust air is cleaned to such a high degree that it can also be released into the work area without any problems.

Weitere Merkmale einer Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 offenbart.Further features of a device according to the invention are disclosed in claims 2 to 6.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in a drawing.

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In dieser Zeichnung ist von einer Vorrichtung zum Auftragen eines Beschichtungsmediums auf zumindest eine Teiloberfläche eines langgestreckten und in seiner Längsrichtung transportierten Werkstückes nur ein Gehäuse 1 gezeigt, welches in seinem unteren Bereich einen Vorratsbehälters 2 mit einem schrägen Boden 3 zur Aufnahme des Beschichtungsmediums besitzt. Oberhalb des Vorratsbehälters 2 weist das Gehäuse 1 eine Öffnung 4 auf, über die Luft in den unteren Bereich des Gehäuses 1 einströmen kann. Diese Luft stammt aus einer Vakuumkammer, in der auf langgestreckte Werkstücke auf zumindestens einen Teil der Oberfläche ein Beschichtungsmedium aufgetragen wird. Die aus der Vakuumkammer abgesaugte und über die Öffnung 4 in das Gehäuse 1 einströmende Luft enthält somit fein zerstäubtes Beschichtungsmedium und unter Umständen auch Staub. Dieser Staub kann dadurch in den Luftstrom gelangen, dass auf Grund des Vakuums in der Vakuumkammer auch Luft angesaugt wird.In this drawing, only a housing 1 of a device for applying a coating medium to at least a partial surface of an elongated workpiece that is transported in its longitudinal direction is shown, which has a storage container 2 with an inclined base 3 for receiving the coating medium in its lower region. Above the storage container 2, the housing 1 has an opening 4 through which air can flow into the lower region of the housing 1. This air comes from a vacuum chamber in which a coating medium is applied to at least part of the surface of elongated workpieces. The air sucked out of the vacuum chamber and flowing into the housing 1 via the opening 4 therefore contains finely atomized coating medium and, under certain circumstances, also dust. This dust can get into the air stream because air is also sucked in due to the vacuum in the vacuum chamber.

Mit geringem Abstand hinter der Öffnung 4 befindet sich im Gehäuse 1 ein sogenanntes Prallblech 5, welches nach unten in Richtung auf den Vorratsbehälters 2 gerichtet ist und die einströmende Luft nach unten umlenkt. Oberhalb des Vorratsbehälters 2 und des Prallbleches 5 ist eine geneigte Zwischenplatte 6 vorgesehen, in die ein Lochblech 7, beispielsweise aus Edelstahl, eingesetzt ist. Oberhalb der Zwischenplatte 6 befindet sich ein erster Zwischenboden 8, in den ein auswechselbarer und beispielsweise regenerierbarer Luftfilter 9 eingesetzt ist. Mit Abstand oberhalb des ersten Zwischenbodens 8 befindet sich ein zweiter Zwischenboden 10, der mit einer Vielzahl von Öffnungen 11 versehen ist. Jede Öffnung 11 wird von einem kurzem, rohrförmigen Stutzen 12 umschlossen, der seinerseits zur Aufnahme einesA short distance behind the opening 4, a so-called baffle plate 5 is located in the housing 1, which is directed downwards towards the storage container 2 and deflects the incoming air downwards. Above the storage container 2 and the baffle plate 5, an inclined intermediate plate 6 is provided, into which a perforated plate 7, for example made of stainless steel, is inserted. Above the intermediate plate 6, there is a first intermediate floor 8, into which a replaceable and, for example, regenerable air filter 9 is inserted. At a distance above the first intermediate floor 8, there is a second intermediate floor 10, which is provided with a plurality of openings 11. Each opening 11 is enclosed by a short, tubular nozzle 12, which in turn is designed to accommodate a

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hülsenartigen Filterstabes 13 dient. Jeder Filterstab 13 ist in vorteilhafter Weise zweischichtig ausgebildet und besteht aus einer inneren, feinmaschigen Auffangschicht und einer äußeren, grobmaschigen Drainageschicht aus Borosilikatglasfasern. Die hülsenartigen Filterstäbe 13 sind an ihrem, dem zweiten Zwischenboden 10 abgewandten Ende, also oben, geschlossen ausgebildet. Oberhalb der Filterstäbe 13 endet das Gehäuse 1 und geht in eine Öffnung 14 über, an die beispielsweise eine Vakuumumleitung angeschlossen sein.sleeve-like filter rod 13. Each filter rod 13 is advantageously designed in two layers and consists of an inner, fine-meshed collecting layer and an outer, coarse-meshed drainage layer made of borosilicate glass fibers. The sleeve-like filter rods 13 are designed to be closed at their end facing away from the second intermediate floor 10, i.e. at the top. Above the filter rods 13, the housing 1 ends and merges into an opening 14 to which, for example, a vacuum bypass can be connected.

Der über die Öffnung 4 in den unteren Bereich des Gehäuses 1 eintretende Luftstrom wird nun zunächst durch das Prallblech 5 nach unten abgelenkt, bevor er wieder nach oben durch das Lochblech 7 strömt. Damit wird einerseits der Luftstrom umgelenkt während andererseits die Luft expandiert, was zwangsläufig eine Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit der Luft mit sich bringt. Dadurch werden in der eingetretenen Luft vorhandene Partikel des Beschichtungsmediums direkt abgeschieden und gelangen wieder in den Vorratsbehälter 2. Jetzt strömt die Luft durch den Staubfilter 9. Dabei werden in der Luft eventuell enthaltene Staubpartikel ausgefiltert. Der Luftfilter 9 ist entweder als auswechselbarer Filter ausgewechselt und kann erneuert werden. Es ist jedoch auch möglich, einen regenerierbaren und damit mehrfach verwendbaren Filter einzusetzen.The air flow entering the lower area of the housing 1 via the opening 4 is now first deflected downwards by the baffle plate 5 before flowing back up through the perforated plate 7. This diverts the air flow on the one hand, while on the other hand the air expands, which inevitably results in a reduction in the flow speed of the air. As a result, particles of the coating medium present in the incoming air are directly separated and return to the storage container 2. The air now flows through the dust filter 9. This filters out any dust particles contained in the air. The air filter 9 is either a replaceable filter and can be replaced. However, it is also possible to use a regenerable and therefore reusable filter.

Die durch den Staubfilter 9 des Zwischenbodens 8 nach oben strömende Luft gelangt nun in die Öffnungen 11 des zweiten Zwischenbodens 10 und durchströmt dann die hülsenartigen Filterstäbe 13 aus Borosilikatglasfasern. Dabei fungiert die innere Schicht der hülsenartigen Filterstäbe als sogenannte feinmaschige Auffang-The air flowing upwards through the dust filter 9 of the intermediate floor 8 now reaches the openings 11 of the second intermediate floor 10 and then flows through the sleeve-like filter rods 13 made of borosilicate glass fibers. The inner layer of the sleeve-like filter rods functions as a so-called fine-meshed collecting

schicht für einen eventuell in der Luft enthaltenen, beispielsweise aus Aerosolteilchen bestehenden Ölnebel. Diese Aerosolteilchen koalisieren an den feinen Glasfaserfäden der inneren Schicht zu größeren Tröpfchen und werden durch die äußere, grobmaschige Drainagelage nach außen abgeführt. Hier vereinigen sich diese Tröpfchen zu größeren Flüssigkeitstropfen, die dann durch die Schwerkraft nach unten fließen und von dem Zwischenboden 10, der als Sammeleinrichtung wirkt, aufgefangen werden. Die sich auf dem Zwischenboden 10 sammelnde, ölige Flüssigkeit kann beispielsweise über eine Leitung 15 mit Ventilen 16,17 in einem Behälter 18 aufgefangen werden. Die hier aufgefangene Flüssigkeit kann, je nach Bedarf, aufbereitet oder direkt in den Vorratsbehälter 2 zurückgeführt werden. Alternativ kann hier auch eine Zellenradschleuse eingesetzt werden.layer for any oil mist that may be contained in the air, for example consisting of aerosol particles. These aerosol particles coalesce on the fine glass fiber threads of the inner layer to form larger droplets and are drained out through the outer, coarse-meshed drainage layer. Here these droplets combine to form larger liquid drops, which then flow downwards under gravity and are collected by the intermediate floor 10, which acts as a collecting device. The oily liquid collecting on the intermediate floor 10 can be collected in a container 18, for example via a line 15 with valves 16, 17. The liquid collected here can, as required, be processed or returned directly to the storage container 2. Alternatively, a rotary valve can also be used here.

In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es möglich, die hülsenartigen Filterstäbe 13 aus Borosilikatglas direkt hinter beziehungsweise oberhalb dem Lochblech 7 anzuordnen. Der erste Zwischenboden 8 mit dem Staubfilter 9 entfällt dann. Ferner ist es möglich, die Filterstäbe 13 aus Borosilikatglas in einem getrennten Gehäuse anzuordnen. Des weiteren ist es möglich, den Staubfilter 9 und die Filterstäbe 10 hinter einem anders aufgebauten Abscheidesystem anzuordnen.In a modification of the embodiment described, it is possible to arrange the sleeve-like filter rods 13 made of borosilicate glass directly behind or above the perforated plate 7. The first intermediate floor 8 with the dust filter 9 is then omitted. It is also possible to arrange the filter rods 13 made of borosilicate glass in a separate housing. It is also possible to arrange the dust filter 9 and the filter rods 10 behind a differently constructed separation system.

Claims

1. Device for applying a coating medium to at least a partial surface of an elongated workpiece in a vacuum chamber, consisting of a housing with a storage container having an inclined bottom and an air line opening into the same, as well as a separating device located above the storage container, characterized in that a plurality of sleeve-like filter rods made of borosilicate glass through which the air flows are arranged behind the separating device ( 5 , 7 ) in the flow direction of the air sucked out of the vacuum chamber.

2. Device according to claim 1, characterized in that the filter rods ( 13 ) are closed at their end facing away from the inflow end.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the filter rods ( 13 ) are arranged vertically and are designed to be plugged on.

4. Device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the filter rods ( 13 ) are designed in two layers and consist of an inner fine-mesh collecting layer and an outer coarse-mesh drainage layer.

5. Device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that a collecting device ( 10 ) with a drain line ( 15 ) is assigned to the filter rods ( 13 ).

6. Device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that a dust filter ( 9 ) is arranged between the separating device ( 5 , 7 ) and the filter rods ( 13 ).