用于运行表面处理设备的方法与流程

本发明涉及一种用于运行表面处理设备的方法，在该方法中，

a)在涂装舱中产生的过量喷涂物/喷逸物被空气流接收；

b)加载有过量喷涂物的空气流作为废气流被引导到至少一个分离单元，在该分离单元中分离过量喷涂物；

c)在至少一个分离单元上游的输入区域中和/或在至少一个分离单元的内室中向废气流输送具有分离聚集状态的助滤剂，该助滤剂与过量喷涂物形成分离混合物，分离混合物在至少一个分离单元中或处分离。

背景技术：

在手动或自动向物体上涂漆时，一般不仅含有固体和/或粘接剂而且也含有溶剂的部分漆流没有被涂覆在物体上。该部分漆流在专业领域中被称为“过量喷涂物”。此外过量喷涂物或过量喷涂物颗粒的概念总是在弥散体系、例如乳液或悬浮液或其组合物的意义中加以理解。由涂漆舱中的空气流获得过量喷涂物并且输送到分离装置，由此空气在必要时能够在合适的调节之后被重新返回导引到涂装舱中。

尤其在具有较大漆耗用的设备中，例如在用于汽车车身涂漆的设备中，以公知的方式优选一方面使用湿式分离系统，或者另一方面使用静电式工作的干式分离器。

作为常见的、静止的、也可以静电式工作的湿式和干式分离系统的备选方案，也使用具有能够更换的一次性分离单元的系统，该一次性分离单元在达到其所能够加载过量喷涂物的极限以后被更换为未加载的分离单元并且被处理或者在必要时回收利用。在能量方面并且也在所需的资源方面，与在湿式分离器或静电式工作的分离装置中的花费相比，这种分离单元的再利用和/或处理更有利。

过量喷涂物通常具有强烈粘接的特性并且大多具有液体组分，这增加了过量喷涂物从废气中分离和分开的难度。由于这个原因，助滤剂被供给到加载有过量喷涂物的废气中，助滤剂使过量喷涂物容易分离。过量喷涂物颗粒一般比较小并且具有很小的质量。这额外地增加了分离的困难。

为此存在不同的已知的方法。因此，de202014001981ul例如描述，冰作为助滤剂被供给。过量喷涂物颗粒与在湿式分离时类似地被结合到当然现在被冻结的液体上，由此位于空气流中的颗粒的质量和体积增大并且它们在例如旋风分离器或其它的过滤器中容易被分离。在分离之后又产生液态水，将液态水与过量喷涂物分开必须花费较高的费用。

由de102005013708a1已知一种干式分离系统，其中输入加载有过量喷涂物的、石粉形式的废气助滤剂。助滤剂作为阻挡层沉积在过滤器表面上并且由此防止所使用的过滤器被粘住和掺入。随后，石粉必须作为这种材料与过量喷涂物分开或部分地还与过量喷涂物一起湿润地被处理掉，尤其从环境技术的观点来看这可能是有问题的。

由de102011117667a1已知另一种干式分离系统。在那里存在分离单元，其设计成上面提及的一次性分离单元和在达到过量喷涂物的加载极限量之后作为已被加载的一次性分离单元被更换为空的一次性分离单元。但是在此处也希望有效的分离。然而助滤剂在这种情况下在相当大的程度上对一次性分离单元的极限加载量作出贡献，由此每个一次性分离单元接收的过量喷涂物总量被减少。

技术实现要素：

因此本发明的目的是，提供一种开头所述类型的方法，该方法减少所述缺陷。

该目的在开头所述类型的方法中由此实现：

d)使用助滤剂，该助滤剂在分离聚集状态下是固态的或液态的；

e)在至少一个分离单元中创造条件，在该条件下助滤剂从分离聚集状态转变到气态的聚集状态，由此气态的助滤剂能与分离混合物分开。

以这种方式，在分离过程之后气态的助滤剂可以被后流入的空气接收和被从分离单元中去除，其中，它可以在其它的位置上单独地从空气流中分离出来。分离的过量喷涂物留在分离单元中。

当至少一个分离单元设计成一次性分离单元和在达到极限加载量之后作为已被加载的一次性分离单元被更换为空的一次性分离单元时，该方法可以被特别有效地利用。在这种设计构思中，此时助滤剂对一次性分离单元的极限加载量没有贡献或只有很小程度的贡献，由此通过分离单元提供的接收容量可以完全地或至少在很大程度上用于过量喷涂物，尽管使用了助滤剂。

为了将助滤剂有效地引入空气流中，有利的是，使用能够喷雾或雾化的助滤剂。

在固体材料助滤剂的情况下优选地使用粉末材料作为助滤剂。

优选地，作为助滤剂使用如下所述的材料，该材料包括以下材料中的一种或多种：可液化的气体，尤其是二氧化碳、氮气、空气、氧气、氢气、稀有气体以及碳氢化合物；化合物，其在正常条件下具有提高的饱和蒸汽压力:高于10hpa，优选高于100hpa，尤其是酒精、推进剂或制冷剂；化合物，其在直至150℃的温度下具有高于10hpa、优选高于100hpa的饱和蒸汽压力，尤其是水或乙二醇。

可以有利的是，使用能够静电充电的材料作为助滤剂。

附图说明

现在在下文中借助于附图详细说明本发明的实施例。在附图中：

图1示出涂漆舱的正视图，该涂漆舱具有用于过量喷涂物的分离装置，在该分离装置中向加载有过量喷涂物的废气在其到分离单元的流动路径上借助于过滤辅助装置输送助滤剂；

图2再次示意示出舱空气的流动过程。

具体实施方式

在图1中以10总体上表示表面处理设备12的涂装舱，在其中对物体14涂漆。作为要涂漆的物体14的示例示出汽车车身16。在这些汽车车身到达这个涂装舱10之前，它们在未特别示出的预处理站中例如被清洁和去除油脂。

然后为汽车车身16在相互衔接的涂装站18、20和22中配上底漆、基础漆和面漆，如同公知的那样；不同的涂装站18、20、22示例地在图1中仅仅通过附图标记表示。在每个涂装站18、20、22中设置涂装舱10，在涂装舱中将各种涂料涂覆在汽车车身16上

在不同的处理站18、20和22的每个涂装舱10中产生不同形式的过量喷涂物，即一般来说，表面处理设备12包括多个涂装舱10，在这些涂装舱中产生不同形式的过量喷涂物。

涂装舱10具有上部设置的涂装隧道24，该涂装隧道具有盖26，该盖一般设计为空气输送室28的下边界，具有过滤盖30。

汽车车身16通过安置在涂装隧道24中的且公知的输送系统32从涂装隧道24的入口侧输运到其出口侧。在涂装隧道24内部存在多轴涂覆机械手36形式的涂覆装置34，如也同公知的那样。利用涂覆机械手36可以通过相应的涂料涂装汽车车身16。

涂装隧道24向下通过可通透的格栅38向着设置在其下面的设备区域40敞开，在该设备区域中被废气携带的过量喷涂物颗粒与废气分离。

在涂装过程期间，空气从空气输送室28向下穿过涂装隧道24流到设备区域40，其中空气接收并且携带在涂装隧道24中存在的漆-过量喷涂物。

这种现在加载有过量喷涂物的废气借助于空气导引装置42导引到多个分离单元44，这些分离单元在本实施例中设计成一次性分离单元并且以一次性过滤模块46的形式存在。这些过滤模块在涂装舱10的纵向上前后地设置，因此在图1中只能看到一个这样的一次性过滤模块46。下面继续参阅一次性过滤模块46；但是也可以使用不是被设计成一次性系统的分离单元44。为此例如考虑静电地工作的分离单元，如其本身已知的那样。

每个过滤模块46能够以公知的方式和方法例如设计为分离过滤器或者惯性过滤器或者也可以设计为其组合。

空气导引装置42包括空气导板42a，该空气导板至少部分地限制废气的流动路径并且将废气导引到过滤模块46。在运行中，每个过滤模块46流体技术地且可拆卸地与空气导引装置42连接。废气在过滤模块46中通流内室48和安置在那里的过滤单元50，在过滤单元上分离漆-过量喷涂物。总体上每个一次性过滤模块46设计为能够更换的结构单元。

然后很大程度上没有过量喷涂物颗粒的空气从过滤模块46流到中间通道52中，空气通过该中间通道进入到收集流体通道54中。空气通过收集流体通道54输送到后续的处理和调节装置，并且接着在一个循环中重新导引到空气输送室28中，空气从该空气输送室中再从上方流入到涂装隧道24中。

如果废气通过现有的过滤模块46还不足够地去除过量喷涂物颗粒，对过滤模块46还可以后置其它过滤级，向它们输送废气并且在其中使用例如无纺布过滤器，或者也可以使用上面所述的静电式工作的分离过滤器。必要时也可以在过滤模块46中集成一个或多个这样的其它过滤级。

过滤模块46借助于未特别示出的联锁装置锁定在其运行位置中。在本实施例中，过滤模块46可以流体技术地与空气导引装置42连接，或者通过在水平方向上移动过滤模块而从空气导引装置上脱离。

但是耦联和去耦联运动一般取决于部件的共同作用并且也可以具有垂直的运动分量。

每个过滤模块46设计为用于接收最大材料量、即能够加载材料的极限，该加载极限取决于过滤模块46的结构形式和对于过滤模块使用的材料以及产生的过量喷涂物的类型。已经接收的材料量可以通过测量装置56监控。在图1中作为这种测量装置56的补充或备选的组成部分一方面示出秤58，另一方面示出测量探头60a和60b。

借助于秤58根据过滤模块的重量求得过滤模块46的负荷。测量探头60a例如可以是层厚测量探头，通过它可以检测在过滤单元50上在分离过量喷涂物时产生的建立的材料层的厚度。由该层的厚度又可以推断过滤模块46的负荷量。测量探头60b例如可以是用于湿度、温度或压力的测量探头。尤其在压力测量探头的情况下可以借助于压力差确定来检测是否出现极限负荷。过滤模块46的负荷越大，通过过滤模块46建立的空气阻力越大。

如果过滤模块46达到其最大接收容量，则解除联锁装置并且从涂装舱10的下部设备区域40中拉出完全加载的过滤模块46。

总体上可以全自动或至少半自动地实现一个或多个一次性过滤模块46的更换。备选地例如也可以借助于没有特别示出的升降车实现这种更换，升降车由工人操作。为此，过滤模块46的底部区域在其几何形状和其尺寸方面设计为标准化的支承结构并且例如按照所谓的欧洲托盘的规定设计。

要更换的过滤模块46与空气导引装置42的流体连接事先借助于未特别示出的锁块锁闭。在取出满载的过滤模块46以后，将空的过滤模块46插到运行位置中，在该运行位置中，过滤模块流体密封地与空气导引装置42连接，接着再锁定联锁装置。再将空气导引装置42的锁块带到打开位置中，由此新定位的过滤模块46被废气通流。

一次性过滤模块46总体上、包括其过滤单元50，可以由防湿的再生材料制成。一般来说，过滤模块46的一个部件、多个部件或所有部件可以由防湿的再生材料制成。对此例如考虑纤维素材料，如必要时经处理的纸和纸板材料、波纹纸板、具有竖立波纹的纸板、具有蜂窝结构的纸板或缠绕纸板，但是也可以考虑其它材料，如mdf材料。过滤模块46的底部区域也可以单独地通过木制的欧洲托盘构成。也可以考虑塑料，尤其是聚乙烯或聚丙烯。

现在为了改善过量喷涂物在过滤模块46中的分离，涂装舱10包括过滤辅助装置62，借此可以将在输送时具有分离聚集状态的助滤剂在分离单元44或一次性过滤模块46(一次性过滤模块46)上游的输入区域64中输送给废气流。备选地或补充地，也可以将助滤剂输送到分离单元44的内室48。

在本实施例中，分离单元44上游的输入区域64是废气在涂装隧道24与分离单元44之间的流动路径的区域。但是必要时也还可以在涂装隧道24中、例如在汽车车身16下方的区域中向废气输送助滤剂。

使用一种助滤剂，它在分离聚集状态下是固态的或液态的并且在这种分离聚集状态下与过量喷涂物形成分离混合物，分离混合物在分离单元44中或处分离。助滤剂具有特性，即它可以最迟在分离之后将它的聚集状态改变成气态。固态过滤材料必要时可以没有过渡地升华成液相。

在分离单元44中现在存在条件或现在创造条件，在该条件下助滤剂从分离聚集状态转变到气态的聚集状态，由此气态的助滤剂可以与分离混合物分开。这种条件可以或者在整个分离过程期间连续地存在或者在时间间隔下被创造或呈现。因此助滤剂的相转变可以通过影响热力学平衡例如通过提高环境温度和/或通过减小环境压力来实现。例如可以相应地控制分离单元44的温度。

除了提高温度以外，通过提高在分离区域中的空气的流动速度更快速地输出已经气态的助滤剂也可以为加快这种相转变作出贡献。由于助滤剂的小的颗粒尺寸或液滴尺寸，因此大的作用表面也是很有帮助的。这例如可以以机械的方式通过搅拌在收集容器中的助滤剂来实现。助滤剂的分开也可以通过载运蒸汽蒸馏、尤其是水蒸汽蒸馏实现，其中通过引入载运气体或载运蒸汽和其拖曳效应，有利于相转变。

由此气态的助滤剂现在可以被后流入的空气接收和携带并且以这种方式被从分离单元44中去除，由此在那里至少在很大程度上仅仅还留有过量喷涂物。空气流因此在分离单元44中一方面输出由过量喷涂物和助滤剂组成的分离混合物和另一方面接收气态的助滤剂。

助滤剂因此对分离单元44的加载和具体地对过滤模块46的极限加载量没有贡献或只有小部分的贡献，由此分离单元44的每个工作循环的被分离的过量喷涂物的数量高于在助滤剂留在各自的分离单元44中的情况下。

在图1中所示的实施例中，过滤辅助装置62包括多个喷嘴66形式的输出部件，这些喷嘴紧靠格栅38下方在涂装舱10的纵向上前后地设置。

两个喷嘴66总是作为喷嘴对68这样设置，使助滤剂从中心向着两侧输出到输入区域64中。通过喷嘴66可以将能够喷雾的或能够雾化的助滤剂输出到输入区域64中。

助滤剂的喷入可以关于废气流在顺流、逆流、横流或在其组合下实施。也可以使用可运动的喷嘴66，其中，存在旋转的轴向运动或震荡的直线运动。由此可以在不改变输入区域64的流动横截面积的覆盖的情况下减少喷嘴66的数量。在这种情况下，必要时由一个单独的喷嘴66取代一个喷嘴对68就足够了。喷嘴66例如也可以在流动方向上直接地定位在分离单元44之前。

喷嘴66通过供给管70供给助滤剂，该供给管本身又由在图2中用70a标示的助滤剂源馈送。为了清晰显示而未特别示出输送部件如泵、管道和控制装置或类似的用于助滤剂的部件。

在废气的通流方向上加入助滤剂。在一个变型方案中，喷嘴66也可以设置在空气导引装置42的两侧，由此将助滤剂从下方在与加载有过量喷涂物的废气相反的方向上加入到输入区域64中。在另一个变型方案中，也可以将助滤剂直接地加入到分离单元44中；这在图2中通过从助滤剂源70a到分离单元44的相应的流动箭头示出。

喷嘴66和必要时扩散器——如其本身已知的那样——可以在具有或没有动力气体支持的情况下运行并且被构造成喷射泵、文丘里管或类似物。过滤辅助装置62也可以包括一个或多个旋转喷雾器、静电的喷雾器或超声波雾化器——如其本身已知的那样——来取代喷嘴66。

加载有过量喷涂物的废气接收被加入到输入区域64中的助滤剂。助滤剂必要时也可以使过量喷涂物脱胶和/或接收或化合过量喷涂物的液体组分，由此可以防止过滤模块46粘住。

空气——该空气在分离单元44中被除去了过量喷涂物并且现在携带着转变到气态的聚集状态的助滤剂——从收集流体通道54进入分开装置72中，在该分开装置中气态的助滤剂被从空气中去除。现在也被除去了助滤剂的空气然后从那里如上所述在循环中再次进入空气输送室28。

图2再次示意示出空气的流动路径和各个清洁步骤，其中，各个不同地组成的流动通过箭头示出并且也具有附图标记:

首先，被调节的空气74从空气输送室28流入涂装隧道24并在那里接收过量喷涂物。被加载有过量喷涂物的舱空气作为废气76离开涂装隧道24，废气进入输入区域64中。在那里，助滤剂——其在图2中所属的箭头具有附图标记78——被吹入废气76中，由此产生分离废气80，然后该分离废气流入分离单元44中。

首先，由过量喷涂物和助滤剂组成的混合物在那里分离。基于在分离单元44中的运行条件，助滤剂在那里转变成气态的聚集状态并且被后流入的空气接收，由此只有还加载有助滤剂的辅助材料废气82从分离单元44中流出。

辅助材料废气82现在进入分开装置72中，在此处产生被分开的助滤剂和被清洁了的废气84，废气在必要时另外的调节步骤之后作为空气74被引回到涂装隧道24。

作为助滤剂，例如考虑以下材料:可液化的气体，尤其是二氧化碳、氮气、空气、氧气、氢气、稀有气体以及碳氢化合物；化合物，其在正常条件下具有高于10hpa、优选高于100hpa的提高的饱和蒸汽压力，尤其是酒精、推进剂或制冷剂；化合物，其在直至150℃的温度下具有高于10hpa、优选高于100hpa的饱和蒸汽压力，尤其是水或乙二醇。

在选择合适的助滤剂时，必须考虑产生的过量喷涂物的类型。过量喷涂物颗粒应该凝聚在助滤剂上。这一点例如通过以下方式得到促进，即用一种速度将助滤剂吹入，该速度低于、尤其是显著低于流动的废气的速度。

由此在吹入助滤剂时在流动的废气中产生紊流，它有助于过量喷涂物颗粒在助滤剂上凝聚和也可以导致过量喷涂物颗粒联合。各个被废气携带的过量喷涂物颗粒的数量通过联合被如此地减少，即过量喷涂物颗粒的质量和体积被增大。

如果过量喷涂物颗粒凝聚到助滤剂上，则产生的过量喷涂物/助滤剂凝聚体具有通过助滤剂产生的特性。因此助滤剂可以导致过量喷涂物颗粒冻结，由此其粘性被减小。在废气的流动路径上此时较少的过量喷涂物沉积在壁上。如果大量的过量喷涂物颗粒沉积在助滤剂的颗粒或液滴上，那么似乎将产生过量喷涂物外壳。如果助滤剂在分离凝聚体之后变成气态，那么该过量喷涂物外壳保留在分离单元44中，分离单元在小的质量下具有较大的体积。但是通过该大的体积可以在过滤器处有效地实施过量喷涂物的分离。

如果助滤剂具有电荷，该电荷与必要时在过量喷涂物中存在的电荷相反，那么这有利于过量喷涂物凝聚到助滤剂上。相反，如果助滤剂和过量喷涂物具有相同的电荷，则过量喷涂物颗粒的联合可以更有效地实现。如果通过吹入助滤剂在吹入区域中产生温度梯度，那么这也可以改善凝聚。

取决于在流动路径上在输入区域64和分离单元44之间存在的条件，至少一部分被吹入的助滤剂也可以在到达分离单元44之前就已经转变成气态的状态。在一种变型方案中，助滤剂和方法流程也可以如此相互协调，即助滤剂完全地或至少在很大程度上完全地在到达分离单元44之前转变到气态的聚集状态。助滤剂也可以包括两种或更多种材料类型，其中一种以由助滤剂和过量喷涂物组成的分离混合物的形式到达分离单元44，相反另一种已经在到达分离单元之前转变成气态的聚集状态。

这种助滤剂支持过量喷涂物颗粒联合成较大的颗粒。例如在助滤剂转变到气态的聚集状态时可以建立支持联合的紊流。此时形成的较大的颗粒然后以其较大的质量和其较大的体积在没有助滤剂的情况下进入分离单元中，但是在此处它们与较小的颗粒相比更有效地分离。

助滤剂的特性可以在以后的过程中在分开装置74中进行利用，用于从废气中去除助滤剂。因此助滤剂可以具有磁性的特性，由此它可以通过磁性的分开装置74被从废气中去除。在具有静电表面电荷或也可简单产生的电荷的助滤剂的情况下，分开装置74例如可以以静电方式工作。如果助滤剂具有相应大的自重，那么分开装置74可以设计成惯性分离器。如果使用其颗粒或液滴具有足够大的体积的助滤剂，那么分开装置74也可以作为简单的流体过滤器工作。