Belüftungsvorrichtung für Spritzlackieranlagen

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung für Spritzlackieranlagen. Mit der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung können Spritzlackieranlagen durch die Regelung der Luftleistung entsprechend dem temporär tatsächlich anfallenden Overspray energetisch wesentlich optimierter betrieben werden, so dass die Lackierung insgesamt kostengünstiger erfolgen kann.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung für Spritzlackieranlagen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und Spritzlackieranlagen nach dem Oberbegriff von Anspruch 8.

[0002] In solchen Spritzlackieranlagen werden Gegenstände, beispielsweise Lastkraftwagen, Autobusse und Schienenfahrzeuge sowie Teile davon oder jegliche anderen Objekte, mit einem Beschichtungsmaterial im Spritzverfahren versehen, nämlich beispielsweise mit Grundierungen, Basislackschichten, Farbschichten, Außenlackschichten, Klarlackschichten, Versiegelungsschichten und dergleichen. Das Aufspritzen des Beschichtungsmaterials erfolgt dabei zumeist händisch mittels Spritzpistolen, die gewöhnlich mit Druckluft und Beschichtungsmaterial beaufschlagt werden, wobei dann das Beschichtungsmaterial im Druckluftstrahl mitgerissen wird bis es auf die zu beschichtende Oberfläche auftrifft.

[0003] Um eine hohe Qualität der Beschichtung sicherzustellen, ist es notwendig, der Spritzkabine definiert Zuluft zuzuführen und die in der Spritzkabine enthaltene Luft als Abluft abzuführen, wozu üblicherweise motorgetriebene Ventilatoren verwendet werden, die über geeignete Steuereinrichtungen angesteuert werden.

[0004] In diesem Zusammenhang ist das beim Spritzbeschichten entstehende Overspray besonders zu beachten, da sich dieses Overspray aus der Luft auf den zu beschichtenden Flächen ablagern und so zu Verschmutzungen führen kann. Je mehr Overspray auftritt umso höher muss also zu Lüftungsleistung sein, um dieses Overspray abzuführen, bevor es sich abscheidet. Hierzu sind im Übrigen auch gesetzliche Vorgaben angeordnet, die dieses Abführen sicherstellen sollen und derzeit besteht die Vorgabe darin, eine Sinkgeschwindigkeit des Oversprays von ca. 0,3 m/s sicherzustellen. Je größer nunmehr das Oversprayaufkommen ist, desto höher muss die Lüfterleistung sein, um diese Sinkgeschwindigkeit einzuhalten.

[0005] Zur Einhaltung dieser Vorgabe werden die Leistungen der Zuluft- und Ablufteinrichtungen üblicherweise entsprechend ausgelegt. Damit ist ein hoher energetischer Aufwand beim Betrieb der Spritzkabine verbunden, insbesondere dann, wenn ein Zeitabschnitt lang gerade nicht gespritzt oder wenn Teillackierungen durchgeführt werden.

[0006] Erste Ansätze, um diesen energetischen Aufwand zu reduzieren, bestehen darin, dass gemäß der Lehre der WO 2006/133551 A1 die Steuereinrichtung gezielt die Leistung der Zuluft- und Ablufteinrichtungen in Abhängigkeit davon steuert, ob überhaupt eine Spritzbeschichtung vorgenommen wird oder nicht. Dazu wird mittels eines Druckluft gesteuerten Schalters überprüft, ob für den Spritzvorgang notwendige Druckluft entnommen wird. Wenn ein Druckluftluss festgestellt wird, wird eine bestimmt Lüfterleistung eingestellt und bei fehlendem Druckluftfluss wird die Lüfterleistung auf eine reduzierte Größe eingestellt.

[0007] Zu weiter verbesserten Steuerung der Lüfterleistung an Qualität der Beschichtung kann zusätzlich vorgesehen sein, dass nach Feststellung keines weiteren Druckluftflusses die reduzierte Lüfterleistung erst nach einer gewissen Zeit eingestellt wird, um noch vorhandenes Overspray sicher aus der Spritzkabine zu entfernen.

[0008] Neben dieser Lösung ist es auch schon bekannt, die Lüfterleistung stufenweise anzusteuern, nämlich mit einer Volllaststufe von 100% Leistung, einer Teillaststufe mit ca. 70% Leistung und einer Standbystufe mit ca. 50% Leistung. Hierdurch kann die Energieaufnahme noch stärker bedarfsgerecht gesteuert werden. Allerdings ist insgesamt immer noch ein sehr hoher Energieaufwand zu treiben, der den Betrieb solcher Spritzkabinen teuer macht.

[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Belüftungsvorrichtung für Spritzlackieranlagen bereitzustellen, mit denen der Energieaufwand weiter reduziert werden kann. Insbesondere soll eine noch genauere bedarfsgerechte Lüfterleistung sichergestellt werden. Zugleich soll auch eine Spritzlackieranlage bereit gestellt werden.

[0010] Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 und einer Spritzlackieranlage nach Anspruch 8. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0011] Der Erfinder hat in überraschender Weise festgestellt, dass die bisher übliche Steuerung der Lüfterleistung über den Druckluftfluss nicht exakt genug mit dem sich bildenden Overspray korrelierbar ist. Dies hängt möglicherweise damit zusammen, dass die Overspraymenge nicht eineindeutig mit der verwendeten Druckluftmenge korreliert. Das heißt, dass bei gleichem Overspray verschiedene Druckluftmengen vorliegen können, so dass die Messung der Druckluftmenge nicht zu exakten Aussagen über die Oversprayverhältnisse in der Spritzkabine verwendet werden kann. Ein solcher Fall liegt z.B. bei der Anwendung des Airless-Spritzverfahrens vor, wo keine oder nur geringe Mengen an Druckluft für das Farbspritzen zum Einsatz kommen.

[0012] Deshalb hat sich der Erfinder von der bisher gebräuchlichen Druckluftmengenmessung gelöst und schlägt erfindungsgemäß die Messung des Beschichtungsmaterialflusses zur Steuerung der Lüfterleistung vor. Damit ist eine viel genauere Aussage über die exakten Oversprayverhältnisse möglich, da nunmehr der primäre Beschichtungsmaterialfluss gemessen wird und nicht der für den Spritzvorgang sekundäre Druckluftfluss. Dadurch kann nunmehr auch viel exakter auf verschiedene Spritzpistolentypen Rücksicht genommen werden, insbesondere moderne Spritzpistolen, die wesentlich weniger Overspray erzeugen.

[0013] Im Folgenden wird immer von Steuerung und Steuern die Rede sein. Gleichwohl kann damit auch eine Regelung bzw. Regeln verbunden sein.

[0014] Die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung für Spritzlackieranlagen mit zumindest einer Spritzkabine, in der Beschichtungsmaterial auf zu beschichtende Gegenstände aufgespritzt wird, weist also zumindest eine Zulufteinrichtung zur Beaufschlagung der Spritzkabine mit Zuluft, zumindest eine Ablufteinrichtung zur Abführung von Abluft aus der Spritzkabine, Antriebseinrichtungen zum Antrieb der Zuluft- und der Ablufteinrichtungen und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Zuluft- und Ablufteinrichtungen auf, und zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinrichtung angepasst ist, den Beschichtungsmaterialfluss als Steuergröße zum Steuern der Zuluft- und/oder Ablufteinrichtungen zu verwenden.

[0015] Entsprechend wird unabhängiger Schutz beansprucht für das Belüftungsverfahren für Spritzlackieranlagen mit zumindest einer Spritzkabine, in der Beschichtungsmaterial auf zu beschichtende Gegenstände aufgespritzt wird, bei dem die Spritzkabine mit Zuluft beaufschlagt und Abluft aus der Spritzkabine abgeführt wird, wobei die Zuluft- und die Abluftströmungen mittels einer Steuereinrichtung gesteuert werden, welches sich dadurch auszeichnet, dass die Steuereinrichtung den Beschichtungsmaterialfluss als Steuergröße zum Steuern der Zuluft- und/oder Ablufteinrichtungen verwendet.

[0016] Zusätzlich kann natürlich weiterhin vorgesehen sein, dass die Betätigung der einen oder der mehreren Spritzpistolen als Eingangsgröße für die Steuereinrichtung dient, um beispielsweise diskrete Lüfterleistungen anzusteuern, wie Volllast, Teillast, Standby und Aus.

[0017] Bevorzugt weisen die Zuluft- und Ablufteinrichtungen motorgetriebene Ventilatoren und/oder Pumpen auf, so dass die Beaufschlagung mit Zuluft und die Abführung der Abluft mit diesen motorgetriebenen Ventilatoren erfolgt. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Steuereinrichtung zum separaten Steuern der Zuluft- und Ablufteinrichtungen angepasst ist, so dass die Zuluft- und die Abluftströmungen mittels der Steuereinrichtung separat gesteuert werden können.

[0018] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass zumindest ein Frequenzumrichter mit verschiedenen diskreten Frequenzen vorgesehen ist, dessen Ausgangsfrequenz zum stufenweisen Regeln der Motorleistung der motorgetriebenen Ventilatoren und/oder Pumpen in Abhängigkeit von der Steuergröße diskret ansteuerbar sind. Hierfür können wiederum verschiedene Leistungsstufen, wie Volllast, Teillast, Standby und Aus definiert werden, wobei diese Stufen nun noch exakter angesteuert werden können. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die verwendeten Motoren der Zuluft- und/oder Ablufteinrichtungen hinsichtlich ihrer Leistung mehr-, insbesondere zweistufig ausgebildet sind.

[0019] Bei dem erfindungsgemäßen Belüftungsverfahren ist es demgemäß vorteilhaft, wenn in Abhängigkeit von Sollwerten der Steuergröße die Motorleistung der motorgetriebenen Ventilatoren und/oder Pumpen stufenweise diskret angesteuert wird, wobei natürlich ein oder mehrere Frequenzumrichter zum Einsatz kommen können, jedoch auch jede andere geeignete Ansteuerung.

[0020] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest ein Frequenzumrichter vorgesehen ist, dessen Ausgangsfrequenz in Abhängigkeit von der Steuergröße zum kontinuierlichen Regeln der Motorleistung der motorgetriebenen Ventilatoren und/oder Pumpen kontinuierlich ansteuerbar ist. Dann lässt sich die Lüfter- bzw. Pumpenleistung sehr exakt, nämlich analog dem Oversprayaufkommen regeln, so dass die Overspraysinkgeschwindigkeit bei stets minimaler Lüfterleistung sichergestellt ist. Dieser stufenlos regelbare Frequenzumrichter kann natürlich vorteilhaft auch diskret einstellbare Frequenzen aufweisen.

[0021] Bei dem erfindungsgemäßen Belüftungsverfahren ist es demgemäß bevorzugt, wenn in Abhängigkeit von der Steuergröße die Motorleistung der motorgetriebenen Ventilatoren und/oder Pumpen kontinuierlich angesteuert wird, wobei natürlich ein oder mehrere Frequenzumrichter zum Einsatz kommen können, jedoch auch jede andere geeignete Ansteuerung.

[0022] Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn zur Bestimmung des Beschichtungsmaterialflusses ein Flussmengendetektor beispielsweise basierend auf Ultraschall oder der Corioliskraft verwendet wird, da diese Bestimmung dann sehr exakt erfolgt.

[0023] Zweckmäßig ist es, wenn die Spritzkabine zumindest zwei von einander getrennt belüftbare Abschnitte aufweist und die Steuereinrichtung angepasst ist, die jedem Abschnitt zugeordneten Zuluft- und Ablufteinrichtungen in Abhängigkeit vom Beschichtungsmaterialfluss in den einzelnen Abschnitten separat zu steuern. Dann kann zum einen auf in einzelnen Abschnitten bedingt durch die Formgebung des zu beschichtenden Objekts unterschiedlich auftretendes Oversprayaufkommen reagiert werden. Zum anderen muss bei kleineren Objekten dann nicht immer die gesamte Spritzkabine betrieben werden, so dass die Lüfterleistung gezielt an die Objektgröße anpassbar ist.

[0024] Folgende Ausgestaltungen sind beim Belüftungsverfahren vorteilhaft, wobei die Weiterbildungen zusätzlich zur Grundform einzelnen oder in jeder beliebigen Kombination verwendet werden können.

[0025] In der Grundform handelt es sich um ein Belüftungsverfahren für Spritzlackieranlagen mit zumindest einer Spritzkabine, in der Beschichtungsmaterial auf zu beschichtende Gegenstände aufgespritzt wird, bei dem die Spritzkabine mit Zuluft beaufschlagt und Abluft aus der Spritzkabine abgeführt wird, wobei die Zuluft- und die Abluftströmungen mittels einer Steuereinrichtung bevorzugt separat gesteuert werden, wobei die Beaufschlagung mit Zuluft und die Abführung der Abluft insbesondere mit motorgetriebenen Ventilatoren erfolgt, wobei die Steuereinrichtung den Beschichtungsmaterialfluss als Steuergröße zum Steuern der Zuluft- und Ablufteinrichtungen verwendet. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von Sollwerten der Steuergröße die Motorleistung der motorgetriebenen Ventilatoren und/oder Pumpen stufenweise diskret angesteuert wird.

[0026] Zweckmäßig ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von der Steuergröße die Motorleistung der motorgetriebenen Ventilatoren und/oder Pumpen kontinuierlich angesteuert wird.

[0027] Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Beschichtungsmaterialfluss über Ultraschallmessung oder durch Messung der Corioliskraft bestimmt und so die Steuergröße erzeugt werden.

[0028] Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Spritzkabine zumindest zwei von einander getrennt belüftbare Abschnitte aufweist und in jedem Abschnitt die zugeordnete Zuluft und Abluft in Abhängigkeit vom Beschichtungsmaterialfluss in den einzelnen Abschnitten separat gesteuert wird.

[0029] In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung angepasst ist, die Viskosität des Beschichtungsmaterials als Steuergröße zum Steuern der Zuluft- und/oder Ablufteinrichtungen zu verwenden. Dann wird gewährleistet, dass der Leistungsaufwand besonders zuverlässig an den tatsächlich entstehenden Overspray angepasst ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn zur Bestimmung der Viskosität zumindest ein Viskositätsdetektor vorgesehen ist.

[0030] Selbständiger Schutz wird beansprucht für eine Spritzlackieranlage, die die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung aufweist.

[0031] Die Merkmale, Kennzeichen und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der Beschreibung von zwei bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1

die erfindungsgemäß verwendete Spritzkabine,

Fig. 2

die Ansteuerung der Spritzkabine gemäß Fig. 1 in einer ersten Ausführungsform und

Fig. 3

die Ansteuerung der Spritzkabine gemäß Fig. 1 in einer zweiten Ausführungsform.

[0032] In Fig. 1 ist rein schematisch die erfindungsgemäß verwendete Spritzkabine 1 in einer Draufsicht gezeigt. Die Spritzkabine 1, die für die Lackierung von Schienenfahrzeugen vorgesehen ist, weist dabei zwei Abschnitte 2, 3 auf, die horizontal getrennt innerhalb der Spritzkabine 1 angeordnet und z.B. durch ein Rolltor 4 oder dgl. von einander räumlich trennbar sind. Innerhalb der Spritzkabine 1 sind an gegenüberliegenden Wänden zwei über fast die gesamte Länge und die Höhe der Spritzkabine 1 verfahrbare Bühnen 5, 6 vorgesehen, auf denen Arbeiter mittels nicht gezeigten Spritzpistolen Objekte (nicht gezeigt), die sich im Inneren der Spritzkabine 1 befinden, mit Beschichtungsmaterial beschichten können.

[0033] Zur Abführung von beim Spritzvorgang auftretendem Overspray sind in der Decke der Spritzkabine 1 mit Filtern versehene Zulufteinrichtungen (nicht gezeigt) und im Boden mit Filtern, z.B. Staubabscheidevorrichtungen, versehene Ablufteinrichtungen (nicht gezeigt) vorgesehen, die jeweils als motorgetriebene Ventilatoren ausgebildet sind. Die Lüfterleistung ist beispielsweise angepasst, im ersten Abschnitt 2 der Spritzkabine 110.000 m3/h Luft auszustauschen und im zweiten Abschnitt 3 55.000 m3/h. Dabei wird eine einheitliche Zulufteinrichtung verwendet mit einer zweistufigen Motorleistung von 40 kW und 115 kW und für die Ablufteinrichtung im ersten Abschnitt 2 ist eine Motorleistung von 75 kW und für die Ablufteinrichtung im zweiten Abschnitt eine Motorleistung von 37 kW. Für die einheitliche Zulufteinrichtung ist bevorzugt vorgesehen, dass diese über mit Jalousien oder dgl. verschließbare Anschlüsse mit beiden Abschnitten 2, 3 separat verbunden ist, um jedem Abschnitt definiert Zuluft zuzuführen.

[0034] In Fig. 2 ist nun rein schematisch die Ansteuerung 10 der Spritzkabine 1 in einer ersten bevorzugten Ausführungsform gezeigt. Es ist zu erkennen, dass einer ersten im ersten Abschnitt 2 zugeordneten Spritzpistole 11 Beschichtungsmaterial aus einem Behälter 12 zuführbar ist. Weiterhin ist einer zweiten dem zweiten Abschnitt 3 zugeordneten Spritzpistole 13 Beschichtungsmaterial aus einem zweiten Behälter 14 zuführbar. Beide Spritzpistolen sind ohne (z.B. Airlessverfahren) oder mit Druckluft (nicht gezeigt) beaufschlagbar, um Beschichtungsmaterial abzugeben, wie es durch die Pfeile angedeutet ist. Um den Beschichtungsmaterialfluss für beide Spritzpistolen 11, 13 separat zu messen, sind z.B. Ultraschall-Beschichtungsmaterialflussdetektoren 15, 16 vorgesehen, die ihre Messgrößen einer Steuereinrichtung 17 als Steuergrößen zuführen.

[0035] Die über die Steuereinrichtung 17 empfangenen Signale steuern vier Frequenzumrichter 18, 19, 20, 21 an, wobei der erste Frequenzumrichter 18 den Motor der Zulufteinrichtung steuert, der zweite Frequenzumrichter 19 den Motor der Ablufteinrichtung für den ersten Abschnitt 2, der dritte Frequenzumrichter 20 den Motor der Ablufteinrichtung für den zweiten Abschnitt 3 und der vierte Frequenzumrichter 21 den Motor der Pumpe für die Nassentstaubungseinrichtung, also die Filtereinrichtung der Ablufteinrichtung steuert.

[0036] Die Ansteuerung 10 wird nun wie folgt betrieben. Wenn ausschließlich einer der beiden Detektoren 15, 16 einen Beschichtungsmaterialfluss detektiert, dann wird der erste Frequenzumrichter 18 so angesteuert, dass der Motor der Zulufteinrichtung in Teillast gefahren wird. Gleichzeitig wird in Abhängigkeit davon, welcher Detektor 15, 16 den Fluss detektiert der dem jeweiligen Abschnitt zugeordnete Motor der Ablufteinrichtung über den jeweiligen Frequenzumrichter 19, 20 eingeschaltet. Um ein mögliches Verfahren der Bühnen 5, 6 in den jeweils anderen Abschnitt zu berücksichtigen, kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass bei Verbringung der Bühne 5, 6 in den jeweils anderen Abschnitt 2, 3 bspw. mittels Überfahrdetektoren die jeweils andere Ablufteinrichtung angesteuert wird.

[0037] Wenn beide Detektoren 15, 16 einen Beschichtungsmaterialfluss detektieren, dann werden über den ersten Frequenzumrichter 18 der Motor der Zulufteinrichtung in Volllaststufe mit voller Leistung und über den zweiten und dritten Frequenzumrichter 19, 20 beide Motoren der Ablufteinrichtungen eingeschaltet.

[0038] Wenn dagegen beide Detektoren 15, 16 keinen Beschichtungsmaterialfluss detektieren, dann werden über den ersten, zweiten und dritten Frequenzumrichter 18, 19, 20 alle Motoren ausgeschaltet.

[0039] Zusätzlich ist vorgesehen, dass bei einem Wechsel des Signals eines der Detektoren 15, 16 die jeweils angesteuerten Frequenzumrichter 18, 19, 20 mit kurzer Beschleunigung betrieben werden, wenn das Signal auf Detektion von Beschichtungsmaterialfluss umschaltet, und mit langer Verzögerung betrieben werden, wenn das Signal auf Detektion von keinem Beschichtungsmaterialfluss umschaltet. Dadurch werden Oversprayüberhänge bei Beendigung des Spritzvorgangs berücksichtigt.

[0040] Zusätzlich kann die Zuluft über eine geeignete z.B. modulierende Heizquelle (nicht gezeigt) erwärmt werden, wobei hier Temperaturen von ca. 20 °C bis 24 °C üblich sind, aber natürlich auch andere Temperaturen verwendet werden können, je nach Beschichtungsmaterial. Dann ist es zweckmäßig wenn auch die Heizquelle über die Steuereinrichtung 17 angesteuert wird. Nämlich so, dass sie bei Ansprechen zumindest eines der Detektore 15, 16 eingeschaltet wird ansonsten aber ausgeschaltet ist.

[0041] Zusätzlich kann für den Betrieb und/oder die Temperung der Spritzkabine 1 ein Schritt der Temperung der aufgebrachten Beschichtung bzw. der Temperung der Spritzkabine 1 mittels der erwärmten Zuluft vorgesehen sein. Dazu wird der erste Frequenzumrichter 18 im Standbymodus betrieben, die Heizquelle und die jeweiligen Abluftmotoren sind angeschaltet, die Pumpe für die Nassentstaubungseinrichtung ist jedoch ausgeschaltet.

[0042] Zur Erzeugung der verschiedenen Motorleistungen der Zulufteinrichtung von Volllast, Teillast, Standby und Aus, weist der erste Frequenzumrichter 18 diskrete Steuerfrequenzen von z.B. 40 Hz, 30 Hz, 20 Hz bzw. 0 Hz auf.

[0043] In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform der Ansteuerung 30 rein schematisch gezeigt, wobei dieselben und ähnliche Elemente wie bei der ersten gezeigt Ausführungsform gemäß Fig. 2 mit denselben oder ähnlichen Bezugszeichen versehen sind. Bezüglich des genauen Aufbaus und der Funktionsbeschreibung wird im Wesentlichen auf die Darstellungen zu Fig. 1 verwiesen und im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen.

[0044] Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist hier vorgesehen, dass ein einheitlicher Detektor 15' einen Fluss von Beschichtungsmaterial feststellt, das in einem z.B. zentralen Behälter 12' bevorrätigt wird. Zusätzlich sind hier noch die z.B. modulierende Heizquelle 31 gezeigt, die die Zuluft erwärmen kann und der Temperaturdetektor 32, der die Temperatur der Zuluft bestimmt.

[0045] Im Fall, das die Betätigung ausschließlich einer Spritzpistole 11, 13 festgestellt wird, werden der entsprechende zweite oder dritte Frequenzumrichter 19, 20 zum Betreiben der entsprechenden Motoren angesteuert und der erste Frequenzumrichter 18 schaltet den Motor der Zulufteinrichtung auf Teillast. Die Heizquelle 31 wird in Abhängigkeit von der über den Temperaturdetektor 32 ermittelten Temperaturwert so betrieben, dass die Temperatur der Zuluft auf einem Sollwert gehalten wird. Außerdem wird die Pumpe der Nassentstaubungseinrichtung eingeschaltet über den vierten Frequenzumrichter 21.

[0046] Falls beide Spritzpistolen 11, 13 betätigt werden, wird dagegen der Motor der Zulufteinrichtung mittels des ersten Frequenzumrichters 18 auf Volllast betrieben.

[0047] Falls keine Spritzpistole 11, 13 betätigt wird, werden alle Motoren ausgeschaltet und auch die Heizquelle 31. Es sei denn, dass ein Temperschritt vorgesehen ist, wobei dann die Heizquelle 31 weiterhin betrieben wird und zugleich die benötigten Ablufteinrichtungen und dabei der Motor der Zulufteinrichtung mittels des ersten Frequenzumrichters auf Standby gehalten wird.

[0048] Vorliegend wurde der Betrieb der Spritzkabine 1 mit festen, d.h. diskreten Leistungen für die Motoren über den ersten, zweiten und dritten Frequenzumrichter 18, 19, 20 über die Feststellung eines Beschichtungsmaterialflusses beschrieben, wobei im Prinzip nur der Fakt festgestellt wurde, ob ein Beschichtungsmaterialfluss vorliegt oder nicht. Dies ist schon wesentlich exakter als die Feststellung eines Durkluftflusses, da auch bei vorhandenem Druckluftfluss nicht zwingend eine Beschichtung verbunden mit einem Overspray erfolgen muss.

[0049] Alternativ kann natürlich auch vorgesehen sein, dass der exakte Beschichtungsmaterialfluss als Steuergröße verwertet wird, um die Motorleistung aller Lüftermotoren gezielt auf vorgegebene Werte einzustellen, also diskrete Leistungsstufen anzusteuern.

[0050] Weiterhin kann alternativ auch eine exakte analoge, d.h. kontinuierliche Ansteuerung der jeweiligen Motorleistungen über die Ermittlung der exakten Beschichtungsmaterialflüsse erfolgen, indem in Abhängigkeit von dem jeweiligen Beschichtungsmaterialfluss der erste, zweite und dritte Frequenzumrichter 18, 19, 20 stufenlos gesteuert werden. Auch der Motor der Nassentstaubungseinrichtung kann stufenlos gesteuert werden.

[0051] Während die Frequenzumrichter (18, 19, 20, 21) im Zusammenhang mit dem Regeln der Motorleistung der motorgetriebenen Ventilatoren und/oder Pumpen in Abhängigkeit von der Steuergröße beschrieben wurden, können solche Frequenzumrichter (18, 19, 20, 21) natürlich auch zum Regeln der Leistung jeder anderen Antriebseinrichtung der Zuluft- und/oder Ablufteinrichtungen verwendet werden.

[0052] Weiterhin ist vorgesehen, dass die Lüfterleistung speziell an die Viskosität des Beschichtungsmaterials angepasst ist. Dabei wird als Beschichtungsmaterial beispielsweise die Mischung aus Farb- und Lösemittel betrachtet. Hierzu sind spezielle Viskositätsmesser (nicht gezeigt) in den Zuleitungen zwischen Beschichtungsmaterialbehälter 12, 12', 14 und Spritzpistolen 11, 13 vorgesehen, die eine Feinsteuerung der Lüfterleitung vornehmen. Dass heißt, dass die voreingestellten Laststufen über die Viskositätserfassung in ihren Leistungen gesondert reguliert werden.

[0053] Wenn man beispielsweise annimmt, dass bei einem Beschichtungsmaterial mit geringerer Viskosität, also weniger Festkörperanteil, ein höherer Overspray auftritt als bei einem Beschichtungsmaterial mit höherer Viskosität, dann kann die Lüfterleistung bei höherviskosem Beschichtungsmaterial gegenüber solchem mit niedrigerer Viskosität reduziert werden.

[0054] Durch diese Art der Luftmengensteuerung und -regelung wird gewährleistet, dass Farbnebel und Lösemittel geordnet und nur mit dem erforderlichen Leistungsaufwand dort abgeführt werden, wo sie beim Lackieren entstehen.

[0055] Gleichzeitig wird der Energieverbrauch der Anlage erheblich vermindert. Die genauen Luftleistungen werden im Rahmen der Inbetriebnahme und der Feinabstimmung beispielsweise nach der Vorgabe 0,3 m/s Sinkgeschwindigkeit für den Overspray vorgenommen. So können typischerweise ca. 60% der elektrischen und ca. 50% der Wärmeenergie eingespart werden.

[0056] Aus den vorstehenden Ausführungen ist klar geworden, dass mit der vorliegenden Erfindung Spritzlackieranlagen energetisch wesentlich optimierter betrieben werden können, so dass die Lackierung insgesamt kostengünstiger erfolgen kann. Auch wenn dabei vorstehend immer von Spritzlackieranlagen die Rede war, ist doch klar, dass auch Belüftungsvorrichtungen und -verfahren für Spritzbeschichtungsanlagen, die mit Spritzpistolen 11, 13 und dgl. arbeiten, umfasst sind, die nicht mit Lacken, sondern mit anderen Beschichtungsmaterialien wie z.B. Pulverbeschichtungen arbeiten. Auch wenn die vorgestellte Spritzkabine 1 zwei Abschnitte 2, 3 aufweist, kann die erfindungsgemäße Spritzkabine auch nur einen oder zahlreiche Abschnitte aufweisen. Immer lässt sich die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung vorteilhaft einsetzen.

Ansprüche

1. Belüftungsvorrichtung für Spritzlackieranlagen mit zumindest einer Spritzkabine (1), in der Beschichtungsmaterial auf zu beschichtende Gegenstände aufgespritzt wird, mit zumindest einer Zulufteinrichtung zur Beaufschlagung der Spritzkabine mit Zuluft, zumindest einer Ablufteinrichtung zur Abführung von Abluft aus der Spritzkabine, Antriebseinrichtungen zum Antrieb der Zuluft- und der Ablufteinrichtungen und einer Steuereinrichtung (17) zum bevorzugt separaten Steuern der Zuluft- und Ablufteinrichtungen, wobei die Zuluft- und Ablufteinrichtungen insbesondere motorgetriebene Ventilatoren und/oder Pumpen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (17) angepasst ist, den Beschichtungsmaterialfluss als Steuergröße zum Steuern der Zuluft- und/oder Ablufteinrichtungen zu verwenden.

2. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Frequenzumrichter (18, 19, 20, 21) mit verschiedenen diskreten Frequenzen vorgesehen ist, dessen Ausgangsfrequenz zum stufenweisen Regeln der Motorleistung der motorgetriebenen Ventilatoren und/oder Pumpen in Abhängigkeit von der Steuergröße diskret ansteuerbar sind.

3. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Frequenzumrichter (18, 19, 20, 21) vorgesehen ist, dessen Ausgangsfrequenz in Abhängigkeit von der Steuergröße zum kontinuierlichen Regeln der Motorleistung der motorgetriebenen Ventilatoren und/oder Pumpen kontinuierlich steuerbar ist.

4. Belüftungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Beschichtungsmaterialflusses zumindest ein Flussmengendetektor, insbesondere basierend auf Ultraschall oder der Corioliskraft vorgesehen ist.

5. Belüftungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzkabine (1) zumindest zwei von einander getrennt belüftbare Abschnitte (2, 3) aufweist und die Steuereinrichtung (17) angepasst ist, die jedem Abschnitt (2, 3) zugeordneten Zuluft- und Ablufteinrichtungen in Abhängigkeit vom Beschichtungsmaterialfluss in den einzelnen Abschnitten (2, 3) separat zu steuern.

6. Belüftungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (17) angepasst ist, die Viskosität des Beschichtungsmaterials als Steuergröße zum Steuern der Zuluft- und/oder Ablufteinrichtungen zu verwenden.

7. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Viskosität zumindest ein Viskositätsdetektor vorgesehen ist.

8. Spritzlackieranlage mit zumindest einer Spritzkabine (1), in der Beschichtungsmaterial auf zu beschichtende Gegenstände aufgespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Belüftungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche aufweist.

Zeichnung