用于分離過噴物的方法
【專利摘要】在用于分離在物品涂裝時產生的過噴物的方法中，所述過噴物被氣流接收并且被運送至所述分離裝置（16）的使分離液體（58）在其上流過的分離面（26）。在此，所述過噴物的大部分被轉移到所述分離液體（58）中、被分離液體帶走并且通過分離從分離液體（58）中被去除。借助于輸送裝置（32）將分離液體（58）供應至所述分離面（26），該輸送裝置設置成使得所述分離液體（58）的總輸出質量流量（GM）至少與所述分離液體（58）的粘度（η）有關。此外，以預先給定的供給質量流量（ZM）將分離液體（58）供應給所述輸送裝置（32），其中，所述輸送裝置（32）的供給質量流量（ZM）等于總質量流量（GM），并且在所述分離裝置（32）運行期間計算所述分離液體（58）的粘度（η）。
【專利說明】用于分離過噴物的方法
[0001]本發明涉及一種用于借助于分離裝置分離在物品涂裝時產生的過噴物的方法，其中
[0002]a)所述過噴物被氣流接收并且被運送給所述分離裝置的使分離液體在其上流過的分離面，其中，所述過噴物的至少固體物質的大部分被轉移到所述分離液體中、被分離液體帶走并且通過分離從所述分離液體中被去除；
[0003]b)借助于輸送裝置將分離液體供應至所述分離面，所述輸送裝置以總輸出質量流量輸送分離液體并且構造成使得所述分離液體的總輸出質量流量至少與所述分離液體的粘度有關；
[0004]其中，
[0005]c)以預先給定的供給質量流量將分離液體供應至所述輸送裝置。
[0006]在人工地或者自動地將漆施加到物品上時,漆流的一部分未被施加到物品上,這部分通常包含固體和溶劑和/或粘合劑。這部分流在本領域中被稱為“過噴物”。過噴物被噴射室中的氣流捕獲并被供應給分離裝置。
[0007]在特別是具有較大的漆消耗的設備中，例如在用于給車身進行涂裝的設備中，優選使用濕式分離系統，其中使用開頭提及的類型的方法。
[0008]為了能夠將被分離液體接收的漆顆粒不存在問題地從分離面引走，分離液體必須滿足特定的條件。這些條件例如包括漆顆粒的粘附效應必須被消除，由此，如果漆顆粒經分離液體與分離面產生接觸，則它們不粘附在分離面上。
[0009]開頭所述類型的方法例如從DElO 2008 046 409B4或者DElO 2008046 414A1已知，其中，使用相對于過噴物顆粒而言具有去粘效果的基于水或油的分離液體。分離液體通過供給管道被輸送到池中并且借助于伸入分離液體中的旋轉滾子從該池被輸出。
[0010]應確保分離面被盡可能均勻地以及無塌斷或滴淌地濕潤，并且特別期望的是，分離液體能夠在分離面上基本上層狀地流下，即，在分離面上形成均勻地向下移動的薄膜。
[0011]后一特性與分離液體的粘度非常相關，因此應在分離裝置運行時對其進行監控。這例如在DElO 2008 046 409B4中通過傳統的粘度計實現，其中，在向輸送裝置供給分離液體時，借助于粘度計確定分離液體的粘度。
[0012]在實際中，分離液體在回路中被引導并且在過噴物顆粒在分離裝置的分離面上被接收之后被再生。然而，即使在再生之后分離液體中也還分布有漆殘留物。這可導致影響粘度計的傳感器并且使粘度測量產生錯誤的測量結果。
[0013]替代地，可以從在回路中被引導的分離液體中取樣并且對其進行測量。然而，在這種情況下，儀器以及人力耗費相當大。
[0014]因此，本發明的目的是進一步開發一種開頭提及的類型的方法，使得能夠在分離裝置運行時可靠地確定分離液體的粘度，而不存在上述困難。
[0015]該目的在開頭提及的類型的方法中如下地實現，即，
[0016]d)使所述分離裝置以如下方式運行，即，使得所述輸送裝置的供給質量流量等于所述輸送裝置的總輸出質量流量，并且在所述分離裝置運行期間計算所述分離液體的粘度。
[0017]根據本發明，已知如果被輸出的分離液體的量與分離液體的粘度有關，則能夠計算分離液體的粘度，例如根據現有技術的滾子原理即為這種情況。下面將對此進行更詳細的描述。
[0018]因此，有利的是，分離液體向分離面的輸出借助于至少一個伸入到分離液體中的滾子進行，并且輸出質量流量AM=Cvw η，其中，c為比例因子，Vw為滾子的周向速度/線速度，Π為分離液體的粘度。
[0019]能夠有利的是，所述輸送裝置以第一方式以至少與所述分離液體的粘度有關的輸出質量流量將所述分離液體供應給所述分離面，以及所述輸送裝置以至少一第二方式以輔助質量流量輸送分離液體，并且在分離裝置運行時使用測量裝置測量所述輔助質量流量。在上述滾子原理的情況下，經由滾子的輸出例如代表分離液體向分離面的供應。以第二方式的輸送則可例如通過溢流提供，從而使池中的分離液體的水平基本上保持不變。
[0020]以下參照附圖進一步闡明本發明的實施例。在附圖中:
[0021]圖1示出帶有過噴物分離裝置的表面處理設備的涂裝室的正視圖；
[0022]圖2示出圖1的分離裝置的兩個分離單元以及三個電極裝置的立體圖；
[0023]圖3示出分離單元的輸送裝置的沿著圖4中的剖切線II1-1II的剖面圖，其中借助于該輸送裝置能夠將分離液體供應給分離單元的分離面；
[0024]圖4示出輸送裝置的局部透視的、沿著圖3中具有折角的剖切線IV-1V的剖面圖；
[0025]圖5示意性地示出用于確定每單位時間由于溢流而失去的分離液體的量的裝置的第一實施例；
[0026]圖6示意性地示出用于確定每單位時間由于溢流而失去的分離液體的量的裝置的第二實施例。
[0027]首先參看圖1。在圖1中，用2總體上示出表面處理設備的涂裝室，車身4在在布置在涂裝室2上游的、未示出的預處理站中例如被清潔或者去油之后在該涂裝室中被涂裝。
[0028]涂裝室2包括布置在上部的涂裝隧道6，涂裝隧道6由豎直的側壁8和水平的室頂10限界，然而在端側上向下地敞開，以使得載有過噴物的室廢氣能夠向下流動。室頂10以傳統的方式構造為具有過濾頂的空氣供應腔室(未示出)的下邊界。
[0029]待涂裝的車身4能夠借助于在這里不詳述的輸送系統12被從涂裝隧道6的輸入側運送到其輸出側。在涂裝隧道6的內部存在未示出的施用裝置，借助于所述施用裝置能夠以已知的方式為車身4施加漆。
[0030]在涂裝隧道6下部開口下方存在向上朝涂裝隧道6敞開的分離腔室14，涂裝過程中所產生的漆過噴物在該分離腔室中被分離。
[0031]在分離腔室14中布置有分離裝置16，該分離裝置具有多個沿分離腔室14的縱向前后布置的分離單元18，下面將更詳細地描述所述分離單元。
[0032]離開涂裝隧道6并載有過噴物的室氣體被經過導氣板20引向分離裝置16并且從上向下流經分離裝置16，由此去除室氣體中夾帶的過噴物顆粒。之后，已清潔的室氣體被引向由導氣板構成的、布置在分離裝置16下方的排流區域22中，并且能夠可選地在一定程度的處理之后作為新鮮空氣再次被供給至涂裝隧道6。所述處理尤其是空氣溫度和濕度的調節，并且可選地去除仍存在于空氣中的溶液。[0033]在圖2中示出分離裝置16的兩個相鄰的分離單元18。如可從圖中看到的，分離單元18包括兩個相互間隔開的、平行的矩形側板24。側板24的各外部面構成分離面26，在分離裝置16運行時，分離液體在所述分離面上從上向下流動，該分離液體適用于接收在涂裝過程所產生的漆過噴物中的固體顆粒。
[0034]側板24在其上部的、相對置的端面邊緣上通過彎曲區段28相互連接，彎曲區段28的凈的外輪廓的截面對應于半圓并且構成分離單元18的頂側。
[0035]在分離單元18的彎曲區段28的頂點處，該彎曲區段構造成在兩個端側都敞開的支承槽30，在該支承槽中布置有輸送裝置32，能夠借助于該輸送裝置將分離液體供應至分離面26，并且為了清晰起見，僅在圖3和4中示出其實施例。對此以下還將進一步詳述。
[0036]側板24在其下部邊緣上分別帶有與分離單元18的側板24平行地延伸并且沿朝向分離單元18的端側36的方向向下傾斜的排出槽34。
[0037]如在圖1中可見，在排出槽34的在該圖中位于較低的端部處存在收集槽38，分離液體流到該收集槽中并且該收集槽沿涂裝室2的縱向延伸。通過該收集槽38，載有過噴物顆粒的分離液體從涂裝室2中流出并且能夠清潔和再處理/修復，其中從分離液體去除過噴物顆粒。這樣再生的分離液體之后在一循環中又被供應給分離裝置16。
[0038]在分離裝置16中，兩個相鄰的分離單元18被布置成彼此之間保持一定距離。在兩個相鄰的分離單元18之間以及在分離裝置16中的兩個最外部的分離單元18的露出的側板24處分別延伸有電極裝置40，所述電極裝置之中的每一個與一高壓電源41連接。在一變型方案中，電極裝置40也能夠由單一的高壓電源供電。分離單元18處于地電勢。
[0039]在在涂裝隧道6中涂裝車身時，涂裝隧道中的室氣體被加載有漆過噴物顆粒。這些漆過噴物顆粒可仍為液態的(濕的)和/或粘性的或者也可為或多或少固態的。載有漆過噴物的室廢氣經涂裝隧道6的下部開口 12流入分離腔室14中。
[0040]在分離腔室14中，氣體通過導氣板20沿朝向分離裝置16的方向偏轉，并且沿朝向排流區域22的方向在相鄰的分離單元18之間流過。
[0041]電極裝置40構造為以已知的方式產生電暈放電，通過該電暈放電，流過的室廢氣中的過噴物顆粒被有效地離子化。
[0042]被離子化的過噴物顆粒然后經過兩個相鄰的分離單元18的處于地電勢的側板24以及在其間延伸的電極裝置40。由于在該處形成的電場，被離子化的過噴物顆粒在分離單元18的側板24的分離面26處被分離并且在該分離面26處被沿著其流動的分離液體接收。
[0043]在圖3和4中詳細地示出輸送裝置32的實施例。
[0044]在支承槽30的每個端側上安裝有支承單元42。支承單元42支承兩個滾子44、46，所述滾子沿著支承槽30的縱向相互平行地延伸，同時在水平的平面中保持一定距離。
[0045]滾子44、46能夠通過這里未示出的驅動機構以如下方式被驅動，S卩，滾子44、46以不同的旋轉方向旋轉。這在圖3中通過相應的箭頭示出。
[0046]滾子44、46以處于由其旋轉軸線48限定的平面下方的區域伸入到可填充有分離液體的池50中，從而使滾子44、46的該區域浸入到分離液體中。池50通過未示出的連接件固定在支承槽30中。在池50的兩側上均布置有用作分離液體的排流面的彈性板52。彈性板52以對應的上部外邊緣止靠在滾子44、46的外殼面上，并且以對應的相對置的下部外邊緣止靠在分離單元18的彎曲區段28上。由此，在滾子44、46旋轉時，分離液體在彈性板52處被剝離并且在該彈性板上作為連續層向分離單元18的彎曲區段28的兩側流動并且從彎曲區段處作為連續層流到其分離面26。
[0047]池50借助于設有節流閥54的供給管道56從下部被供以來自僅在圖3中示出的儲器57的分離液體，并且滾子46浸入到分離液體中。這在圖3和4中可見，其中分離液體以58示出并且池50中的液位以60示出。在圖4中，以透視圖示出池50，并且滾子44的伸入到池50中的部分以虛線示出。
[0048]在分離單元18的一端側處，池50具有溢流槽62，當分離液體58的液位60達到特定高度時，分離液體58通過該溢流槽從池50流出。為了使分離液體58在池50內的液位60總是那樣高，滾子44、46總是浸入到分離液體58中，將對應于通過滾子44、46和溢流槽62從池50中輸出的分離液體58的量的分離液體連續地供應給池50。被供應到池50的分離液體的量借助于本身已知的并布置在供給管道56中的流量計64確定。
[0049]由此，輸送裝置32以第一種方式、即通過滾子44、46以及以第二種方式、即通過溢流槽62輸送分離液體58。由此，分離液體58每單位時間從池50流出的總量為經由滾子44,46的輸出量和通過溢流槽62流出的分離液體58的和。
[0050]這里采用以kg s—1為單位的質量流量作為供給量。由此，輸送裝置32通過滾子以輸出質量流量AM輸送分離液體58，并且通過溢流槽62以輔助質量流量NM輸送分離液體58。輸出質量流量AM和輔助質量流量W的和為總輸出質量流量GM。
[0051]通過檢測分離液體58每單位時間的溢流量、即分離液體的輔助質量流量NM，可以在已知作為供給質量流量ZM的每單位時間供給量的情況下，確定通過滾子44、46的輸出量以及通過其確定分離液體58的粘度，這將在下面進一步詳細闡明。為此，溢流槽62將分離液體58引導致測量裝置66。
[0052]圖5示出作為測量裝置66的第一實施例的流量測量裝置68。該流量測量裝置包括虹吸式管70，在該管中布置有帶有葉輪74的測量室72，分離液體58流經該測量室。分離液體58從分離單元18的兩個排出槽32例如通過這里未示出的、位于上輸入端76處的漏斗被供應給管70，流經管70并且經由輸出端78離開該管，從輸出端78被引導到分離裝置16的收集槽38中。經過管70的流量以及因而來自所涉及的分離單元18的輸送裝置32的池50的分離液體58的每單位時間的溢流量與葉輪74的轉速成比例；該轉速由在圖5中僅示意性地示出的轉速傳感器80檢測。
[0053]圖6示出作為測量裝置66的第二實施例的間隔測量裝置82。其中，分離液體58從池50經由溢流槽62流入中間容器84中，中間容器84為此具有上部入口 86。中間容器的底部88漏斗式地朝出口 90漸縮，出口 90能夠通過轉換閥92被按需打開或關閉。
[0054]此外，間隔測量裝置82包括與閥控制裝置96通信的填充水平傳感器94。只要中間容器84中的分離液體58的填充水平達到預先給定的最高水平，填充水平傳感器94就將相應的輸出信號傳遞到閥控制裝置96，該閥控制裝置然后打開閥92。分離液體58然后經由出口 90從中間容器84流出并且被引導到分離裝置16的收集槽38中。
[0055]當中間容器84中的分離液體58達到同樣預先給定的最低水平時，來自填充水平傳感器94的相應的輸出信號使閥92關閉。中間容器84中的分離液體58的水平則又升高并且循環重新開始。
[0056]取代檢測最低水平，閥92也能夠僅被保持打開足夠長的時間，從而確保中間容器84在閥92重新關閉時被完全排空。
[0057]在已知間隔測量裝置82的測量容積的情況下，由閥92的關閉和打開之間的時間段得出來自所考慮的特定分離單元18的輸送裝置32的池50的分離液體58的每單位時間的溢流量。間隔測量裝置82的測量容積在此為中間容器84中的最低水平與最高水平之間的容積。
[0058]由此，可既通過流量測量裝置68又通過間隔測量裝置82確定和檢測輸送裝置32的每單位時間的溢流量以及溢流量隨時間的改變。
[0059]通過上面提到的、供給管道56中的流量計64，能夠確定和檢測流入輸送裝置32的池50中的分離液體的供給量以及供給量隨時間的改變。
[0060]在已知流入輸送裝置32的池50中的分離液體的供給量和已知從輸送裝置32的池50中溢出的分離液體的溢流量的情況下，則能夠如下計算分離液體的粘度:
[0061]如上所述的，輸送裝置32的分離液體的總輸出質量流量GM為通過滾子44、46的輸出質量流量AM、即通過滾子44、46從池50中每單位時間輸出的分離液體的量與呈經由溢流槽62從池50中每單位時間流出的分離液體的量的形式的輔助質量流量NM的和。
[0062]由此，以輸出質量流量AM=dmA/dt[kg s—1]將分離液體供應至分離面26。[0063]輸出質量流量AM與滾子44、46的周向速度vw[m s_1]和與分離液體的粘度Π [kgπmΥ1]成比例。在此，滾子44、46的周向速度為滾子表面經過彈性板52的速度。vw=2 Ji fr，其中，f為轉速[s—1]，！.為滾子44、46的半徑[m]。
[0064]由此，AM=Cvw η。此外，比例常數c [si在此取決于輸送裝置32的具體構型，例如取決于彈性板52的具體構型。
[0065]這意味著，在滾子44、46的周向速度Vw不變的情況下，例如，分離液體的粘度η越大，輸出質量流量AM越大。與分尚液體的粘度η較小的情況相比，在分尚液體具有較大的粘度η的情況下，在滾子44、46轉動時，更多量的分離液體粘附在滾子44、46上并且從滾子上被輸送到彈性板52。換句話說，分離液體的輸出質量流量AM在分離液體的粘度η改變時改變。
[0066]由于輸出質量流量AM與分尚液體的粘度有關，因此總輸出質量流量GA也與分尚液體的粘度η有關。由此，總地來說，輸送裝置32以總輸出質量流量GM輸送分離液體并且構造成使得分離液體的總輸出質量流量GM至少與分離液體58的粘度η有關。
[0067]分離液體從輸送裝置32的池50中流出的輔助質量流量匪為NM=dmM/dt [kg s—1]。
[0068]流入到輸送裝置32的池50中的分離液體的供給質量流量、即每單位時間從儲器57流入池50中的分離液體的量相應地為ZM=dmZM/dt[kg s—1]。
[0069]當滿足條件
[0070]ZM=GM=AM+NM
[0071]時，池50中的分離液體58的水平60保持平衡。分離裝置以如下方式運行，即，使得供給質量流量ZM等于總輸出質量流量GM。然后能夠計算在分離裝置16運行期間分離液體的粘度，適用:
[0072]ZM-NM=AM=Cvw η
[0073]和
[0074]n= (ZM-NM) / (Cvw)0[0075]分離液體的粘度反映了分離液體的兩個重要的并且對于分離液體的平滑運行必要的特性:一方面，分離液體必須處于確保分離液體作為連續層在分離單元18的分離面26上流動并且在此不產生層的相互斷開的粘度范圍內。否則，會產生例如分離單元18的側板24與分離裝置16的電極裝置40之間的不希望的電壓迅速通過。尤其在防爆區域如涂裝設備中必須避免出現這種情況。
[0076]分離液體的良好流動性能夠在分離液體具有如下的粘度的情況下實現，該粘度在使用符合DIN EN IS02431、德國標準EN IS02431:1996 (1996年，具有6mm直徑的流出開口)的流量杯的情況下給出測量結果為介于2秒和100秒之間、優選介于5秒和20秒之間并且特別優選為10.5秒。
[0077]此外，分離液體的粘度給出載有過噴物的分離液體的上述再生是否成功的信息。分離液體的粘度在其中分布有過噴物顆粒時改變。
[0078]供給質量流量ZM在分離裝置16運行時被調節并且借助于流量計64進行監控，從而已知供給質量流量ZM。輔助質量流量NM在分離裝置18運行期間借助于測量裝置66被確定和監控并且由此也已知。
[0079]由這些值則能夠計算并由此監控在分離裝置16運行期間分離液體的粘度η。分離液體的反映在其粘度改變方面的不希望的改變能夠由此通過如下方式被直接抵消，即，對儲器57中的分離液體進行相應地處理，以恢復其初始組成。
[0080]在一種變型方案中，還可以省去溢流槽62和分離液體的輔助質量流量匪的確定。在這種情況下，僅通過滾子44、46從池50輸出分離液體。池50中的平衡水平60例如可以通過如下方式被保持，即，借助于填充水平傳感器監控池50中的分離液體的水平，并且當水平60達到下閾水平或上閾水平時，相應地升高或者限制分離液體經過供給管道56的質
量流量。
[0081]在這種情況下，輸送裝置的總輸出質量流量GM等于滾子輸出質量流量AM并且從上述計算中略去輔助質量流量匪，由此從
[0082]ZM=GM=AM=Cvw η
[0083]得出分離液體的粘度為
[0084]η =ZM/ (cvw)。
【權利要求】
1.用于借助于分離裝置(32)分離在物品涂裝時產生的過噴物的方法，其中 a)所述過噴物被氣流接收并且被運送至所述分離裝置(32)的使分離液體(58)在其上流過的分離面(26)，由此，所述過噴物的至少固體物質的大部分被轉移到分離液體(58)中、被分離液體帶走并且通過分離從分離液體(58)中被去除； b )借助于輸送裝置(32 )將分離液體(58 )供應至所述分離面(26 )，所述輸送裝置(32 )以總輸出質量流量(GM)輸送分離液體(58)并且構造成使得分離液體的總輸出質量流量(GM)至少與分離液體(58)的粘度(η )有關； 其中， c)以預先給定的供給質量流量(ZM)將分離液體(58)供應至所述輸送裝置(32)， 其特征在于， d)使所述分離裝置(32)以如下方式運行，S卩，使得所述輸送裝置(32)的供給質量流量(ZM)等于總質量流量(GM)，并且在所述分離裝置(32)運行期間計算所述分離液體(58)的粘度U)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，分離液體(58)向分離面(26)的輸出借助于至少一個伸入到分離液體中的滾子(44，46)進行，并且輸出質量流量AM=Cvw η，其中，c為比例因子，Vw為滾子的周向速度，n為所述分離液體(58)的粘度。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述輸送裝置(32)以第一方式以至少與所述分離液體(58)的粘度(η )有關的輸出質量流量(AM)將分離液體(58)供應至所述分離面(26)，以及所述輸送裝置(32)以至少一第二方式以輔助質量流量(匪)輸送分離液體，并且在所述分離裝置(16)運行時使用測量裝置(66)測量所述輔助質量流量(匪)。
【文檔編號】B05B15/12GK103702770SQ201280036529
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年9月5日 優先權日:2011年9月17日
【發明者】M·施立普 申請人:艾森曼股份公司