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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen von
Naßlack-Overspray
aus einem Overspray-Partikel enthaltenden Abluftstrom, wobei die
Overspray-Partikel in einem Applikationsbereich einer Lackieranlage
in den Abluftstrom gelangen.
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Solche
Vorrichtungen werden in Anlagen zum Lackieren von Werkstücken, insbesondere
zum Spritzlackieren von Fahrzeugkarosserien, eingesetzt, in denen
ein Luftstrom durch einen Applikationsbereich der Anlage erzeugt
wird, welcher überschüssigen Naßlack aus
dem Applikationsbereich abführt.
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Es
ist bekannt, den mitgeführten
Naßlack-Overspray
in einer Auswaschungsanlage mittels einer Waschflüssigkeit
aus dem Abluftstrom abzuscheiden.
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Die
bekannten Auswaschungsanlagen haben jedoch insbesondere bei Umluftführung den Nachteil,
daß dem
Abluftstrom, aus dem der Naßlack-Overspray
abgeschieden wird, eine hohe Feuchtigkeitsmenge zugeführt wird,
so daß der
Abluftstrom nach erfolgter Abscheidung des Naßlack-Oversprays einer energieintensiven
Entfeuchtung unterzogen werden muß.
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Ferner
ist für
die Aufbereitung der mit dem Naßlack-Overspray
beladenen Waschflüssigkeit
ein großer
Aufwand erforderlich.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine Abtrennung des
Naßlack-Oversprays aus dem
Abluftstrom in einfacher, zuverlässiger
und energiesparender Weise ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs
von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Vorrichtung mindestens eine Abtrennvorrichtung zum Abtrennen des
Oversprays aus zumindest einem Teil des Abluftstroms umfaßt, welche
mindestens ein regenerierbares Oberflächenfilter aufweist, und daß der Strömungsweg
des Abluftstroms von dem Applikationsbereich zu der Abtrennvorrichtung
mindestens einen verengten Bereich aufweist, wobei die mittlere
Strömungsrichtung
des Abluftstroms beim Passieren des verengten Bereichs quer zur
Vertikalen ausgerichtet ist.
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Unter
einem regenerierbaren Oberflächenfilter
ist dabei ein Filter zu verstehen, das eine Filteroberfläche aufweist,
an welcher der vom Abluftstrom mitgeführte Naßlack-Overspray abgeschieden
wird, und das, vorzugsweise im laufenden Betrieb der Vorrichtung,
von dem darauf abgeschiedenen Lack-Overspray reinigbar ist.
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Ein
solches regenerierbares Oberflächenfilter
ist eine "trockene" Abtrennvorrichtung,
in welcher keine Flüssigkeit
zum Auswaschen der Overspray-Partikel aus dem Abluftstrom verwendet
wird, sondern Filterelemente zum Abtrennen der Overspray-Partikel
aus dem Luftstrom verwendet werden.
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Dabei
kann die Abreinigung des regenerierbaren Oberflächenfilters mittels einer "trockenen" Abreinigungsvorrichtung,
d.h. ohne Verwendung einer Reinigungsflüssigkeit, oder mittels einer "nassen" Abreinigungsvorrichtung,
d.h. unter Verwendung einer Reinigungsflüssigkeit, erfolgen.
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Eine "trockene" Abtrennvorrichtung
kann auch mit einer "nassen" Abreinigungsvorrichtung
versehen sein, solange nur die Abscheidung der Overspray-Partikel an dem regenerierbaren
Abtrennelement auf trockene Weise, d.h. ohne Auswaschung mittels
einer Auswaschflüssigkeit,
erfolgt.
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Durch
die Verwendung eines regenerierbaren Oberflächenfilters in der Abtrennvorrichtung
entfällt
die Notwendigkeit, eine Auswaschungsanlage und die zugehörige Wasseraufbereitung
vorzusehen. Hierdurch werden der Energieverbrauch der Abtrennvorrichtung
und (durch den Wegfall der Wasseraufbereitung) auch der Platzbedarf
der Vorrichtung deutlich reduziert.
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Die
Abreinigbarkeit des Oberflächenfilters gewährleistet
ferner eine lange Standzeit des Filters auch bei großen Mengen
an anfallendem Naßlack-Overspray.
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Durch
das Vorsehen eines verengten Bereichs im Strömungsweg des Abluftstroms von
dem Applikationsbereich zu der Abtrennvorrichtung wird ferner erreicht,
daß das
regenerierbare Oberflächenfilter
vor direkten Einwirkungen aus dem Applikationsbereich geschützt ist.
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Dadurch,
daß die
mittlere Strömungsrichtung des
Abluftstroms beim Passieren des verengten Bereichs quer zur Vertikalen
ausgerichtet ist und somit der Abluftstrom am verengten Bereich
aus seiner ursprünglichen
Strömungsrichtung
umgelenkt wird, wird erreicht, daß der Abluftstrom beim Passieren des
verengten Bereiches besonders stark verwirbelt, und verhindert,
daß Gegenstände oder
Schmutz aus dem Applikationsbereich in direkter Fallinie zu dem mindestens
einen regenerierbaren Oberflächenfilter gelangen
können.
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Insbesondere
kann vorgesehen sein, daß die
mittlere Strömungsrichtung
des Abluftstroms beim Passieren des verengten Bereiches im wesentlichen
horizontal ausgerichtet ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist vorgesehen, daß der
Abluftkanal zumindest teilweise unterhalb des verengten Bereiches
angeordnet ist.
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Um
günstige
Strömungsverhältnisse
im Strömungsweg
des Abluftstroms zu erzielen, ist es günstig, wenn die Vorrichtung
mindestens ein Strömungsleitelement
mit einer Strömungsleitfläche umfaßt, die zumindest
einen Teil des Abluftstroms zu dem verengten Bereich hin leitet.
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Ein
besonders einfacher Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erzielt,
wenn mindestens eine Strömungsleitfläche an einem
Abluftkanal angeordnet ist, in welchen zumindest ein Teil des Abluftstroms
nach dem Passieren der Abtrennvorrichtung eintritt.
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Die
Strömungsleitfläche kann
zumindest abschnittsweise im wesentlichen horizontal ausgerichtet
sein.
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Alternativ
hierzu kann auch vorgesehen sein, daß die Strömungsleitfläche zumindest abschnittsweise
gegen die Horizontale, vorzugsweise zu dem verengten Bereich hin,
geneigt ist. Durch eine solche Neigung der Strömungsleitfläche wird eine besonders wirksame
Führung
der Abluftströmung
zu dem verengten Bereich hin erzielt.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist vorgesehen, daß der
verengte Bereich unterhalb des Applikationsbereichs angeordnet ist.
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Wenn
der Applikationsbereich in einer Lackierkabine angeordnet ist, so
ist der verengte Bereich vorzugsweise innerhalb einer vertikalen
Projektion der Grundfläche
der Lackierkabine angeordnet.
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Um
zu vermeiden, daß sich
Naßlack-Overspray
aus dem Abluftstrom bereits an den Begrenzungswänden des verengten Bereichs
niederschlägt, ist
es von Vorteil, wenn die Ausdehnung des verengten Bereiches in der
Strömungsrichtung
des Abluftstroms kürzer
ist als ungefähr
2 m, vorzugsweise kürzer
ist als ungefähr
1 m, insbesondere kürzer
ist als ungefähr
0,5 m.
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Wenn
der Applikationsbereich in einer Lackierkabine mit einer Längsrichtung
angeordnet ist, so erstreckt sich der verengte Bereich vorzugsweise in
der Längsrichtung
der Lackierkabine über
im wesentlichen die gesamte Länge
der Lackierkabine.
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Dabei
kann der verengte Bereich in der Längsrichtung der Lackierkabine
in mehrere verengte Teil-Bereiche unterteilt sein.
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Alternativ
hierzu kann auch vorgesehen sein, daß der verengte Bereich in der
Längsrichtung
der Lackierkabine nicht unterteilt ist.
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Ferner
kann vorgesehen sein, daß der
verengte Bereich in vertikaler Richtung in mehrere verengte Teil-Bereiche
unterteilt ist.
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Alternativ
hierzu kann auch vorgesehen sein, daß der verengte Bereich in der
vertikalen Richtung nicht unterteilt ist.
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Der
Eintritt des Abluftstroms in den verengten Bereich ist vorzugsweise
oberhalb des mindestens einen regenerierbaren Oberflächenfilters
angeordnet.
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Wenn
der Applikationsbereich in einer Lackierkabine angeordnet ist, so
beträgt
der kleinste von dem Abluftstrom durchströmte Querschnitt des verengten
Bereichs vorzugsweise höchstens
ungefähr
20% der Grundfläche
der Lackierkabine.
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Um
das mindestens eine regenerierbare Oberflächenfilter vor Beschädigungen
zu schützen, ist
es günstig,
wenn vertikal über
dem mindestens einen regenerierbaren Oberflächenfilter mindestens ein Abschirmelement
angeordnet ist, das ein senkrechtes Herabfallen von Gegenständen, Schmutz und/oder
Lackpartikeln aus dem Applikationsbereich auf das regenerierbare
Oberflächenfilter
verhindert.
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Dabei
kann vorgesehen sein, daß das
mindestens eine Abschirmelement eine Begrenzung des verengten Bereiches
des Strömungswegs
des Abluftstroms bildet.
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Wenn
die Vorrichtung mindestens einen Abluftkanal umfaßt, in welchen
zumindest ein Teil des Abluftstroms nach dem Passieren der Abtrennvorrichtung
eintritt, so kann der Abluftkanal als Abschirmelement wirken, wenn
er vertikal über
der Abtrennvorrichtung angeordnet ist.
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Wenn
die Vorrichtung einen Boden aufweist, welcher den Strömungsweg
des Abluftstroms nach unten hin begrenzt, so kann vorgesehen sein,
daß zumindest
ein Teil des Bodens von einem Abluftkanal abgedeckt ist, in welchen
zumindest ein Teil des Abluftstroms nach dem Passieren der Abtrennvorrichtung
eintritt. Auf diese Weise wird die Bodenfläche reduziert, welche durch
vor Erreichen des mindestens einen Oberflächenfilters aus dem Abluftstrom
abgetrennten Naßlack-Overspray
verunreinigt wird.
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Wenn
der Applikationsbereich in einer Lackierkabine angeordnet ist, so
wird ein besonders platzsparender Aufbau der Vorrichtung erzielt,
wenn der Abluftkanal innerhalb einer vertikalen Projektion der Grundfläche der
Lackierkabine angeordnet ist.
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Um
das Abreinigen des regenerierbaren Oberflächenfilters zu erleichtern,
ist es günstig,
wenn das mindestens eine regenerierbare Oberflächenfilter eine ein Precoat-Material
umfassende Sperrschicht aufweist, welche ein Verkleben der Filteroberfläche verhindert.
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Um
die Sperrschicht aus Precoat-Material an dem Oberflächenfilter
zu erzeugen, kann vorgesehen sein, daß die Vorrichtung mindestens
eine Precoat-Zuführeinrichtung
umfaßt,
welche ein Precoat-Material in den Abluftstrom abgibt.
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Dabei
kann die Abgabe von Precoat-Material in den Abluftstrom kontinuierlich
oder intervallweise erfolgen.
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Als
Precoat-Materialien kommen beispielsweise Kalk, Aluminiumsilikate,
Aluminiumoxide, Siliziumoxide, Pulverlack oder ähnliches in Betracht.
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Grundsätzlich ist
jedes Medium als Precoat-Material geeignet, das dazu in der Lage
ist, den Flüssigkeitsanteil
des Naßlack-Oversprays
aufzunehmen.
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Grundsätzlich kann
die Precoat-Zuführeinrichtung
beispielsweise unmittelbar vor dem mindestens einen regenerierbaren
Oberflächenfilter
angeordnet sein.
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Ferner
ist es möglich,
die mindestens eine Precoat-Zuführeinrichtung
im unmittelbaren Anschluß an
den Applikationsbereich, beispielsweise im Bodenbereich der Lackierkabine,
anzuordnen.
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Besonders
günstig
ist es jedoch, wenn die mindestens eine Precoat-Zuführeinrichtung
an dem verengten Bereich des Strömungswegs
des Abluftstroms angeordnet ist. Im verengten Bereich des Strömungswegs
des Abluftstroms herrschen besonders hohe Strömungsgeschwindigkeiten, so
daß durch
die Zuführung
des Precoat-Materials an dieser Stelle eine besonders gute Precoat-Verteilung in dem Abluftstrom
durch Venturi-Verwirbelung erzielt wird.
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Beim
Precoatieren besteht auch die Möglichkeit
des Zwischen-Precoatierens, wobei ohne vorheriges Abreinigen des
Oberflächenfilters
neues Precoat-Material aufgebracht wird, um das spätere Abreinigungsverhalten
des Oberflächenfilters
zu verbessern.
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Das
mindestens eine regenerierbare Oberflächenfilter der Abtrennvorrichtung
ist vorzugsweise intervallweise abreinigbar.
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Alternativ
oder ergänzend
hierzu kann vorgesehen sein, daß das
mindestens eine regenerierbare Oberflächenfilter im Betrieb der Vorrichtung
eine feuchte Oberfläche
aufweist.
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Das
Oberflächenfilter
kann beispielsweise durch Spül-
oder Befeuchtungsmedien wie VE-Wasser, Butylglykol oder andere Lösemittel
feucht gehalten werden, um die Abreinigung des Oberflächenfilters
zu erleichtern.
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Diese
Befeuchtungsmedien können
an denselben Stellen in den Abluftstrom eingebracht werden wie die
vorstehend erläuterten
Precoat-Materialien.
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Für eine gründliche
Abreinigung der Filteroberfläche
des Oberflächenfilters
ist es günstig,
wenn die Oberfläche
des mindestens einen regenerierbaren Oberflächenfilters kontinuierlich
oder intervallweise abspülbar
ist.
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Alternativ
oder ergänzend
hierzu kann vorgesehen sein, daß das
mindestens eine regenerierbare Oberflächenfilter durch Druckluftimpulse
abreinigbar ist.
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Ein
besonders energiesparender Betrieb der Lackieranlage wird ermöglicht,
wenn die Vorrichtung einen Umluftkreislauf aufweist, in welchem
der Abluftstrom, aus welchem der Naßlack-Overspray abgetrennt
worden ist, zumindest teilweise erneut dem Applikationsbereich zugeführt wird.
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Anspruch
32 ist auf eine Anlage zum Lackieren von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien,
gerichtet, welche mindestens eine Lackierkabine und mindestens eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Abtrennen von Naßlack-Overspray aus
einem Overspray-Partikel enthaltenden Abluftstrom umfaßt.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden
Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 einen
schematischen vertikalen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform
einer Lackierkabine mit einer darunter angeordneten Vorrichtung
zum Abtrennen von Naßlack-Overspray
aus einem Overspray-Partikel enthaltenden Abluftstrom, welche einen
vertikal unter dem Applikationsbereich angeordneten Abluftkanal
und einen verengten Bereich im Strömungsweg des Abluftstroms von
dem Applikationsbereich zu einer Abtrennvorrichtung für Naßlack-Overspray
umfaßt;
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2 eine
schematische Seitenansicht der Anlage aus 1;
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3 eine
schematische Draufsicht von oben auf die Anlage aus den 1 und 2;
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4 eine
schematische perspektivische Darstellung der Anlage aus den 1 bis 3;
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5 eine
schematische Darstellung eines Umluftkreislaufs der Anlage aus den 1 bis 4;
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6 eine
schematische perspektivische Darstellung eines regenerierbaren Oberflächenfilters der
Anlage aus den 1 bis 5;
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7 einen
schematischen Längsschnitt durch
das Oberflächenfilter
aus 6, welcher einen Abreinigungsvorgang des Oberflächenfilters
illustriert;
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8 eine
schematische perspektivische Darstellung einer alternativen Ausführungsform
eines regenerierbaren Oberflächenfilters;
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9 einen
schematischen Querschnitt durch das Oberflächenfilter aus 8,
welcher einen Abreinigungsvorgang des Oberflächenfilters illustriert;
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10 eine
schematische Draufsicht von oben auf das Oberflächenfilter aus den 8 und 9;
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11 einen
schematischen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Lackierkabine
mit einer darunter angeordneten Vorrichtung zum Abtrennen von Naßlack-Overspray
aus einem Overspray-Partikel enthaltenden Abluftstrom, wobei die
Abtrennvorrichtung Oberflächenfilter
mit vertikal ausgerichteten Filterelementen umfaßt;
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12 eine
schematische Seitenansicht der Anlage aus 11;
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13 eine
schematische Draufsicht von oben auf die Anlage aus den 11 und 12;
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14 eine
schematische perspektivische Darstellung der Anlage aus den 11 bis 13;
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15 einen
schematischen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Lackierkabine
mit einer darunter angeordneten Vorrichtung zum Abtrennen von Naßlack-Overspray
aus einem Overspray-Partikel enthaltenden Abluftstrom, wobei zwischen
dem Applikationsbereich der Lackierkabine und der Abtrennvorrichtung
ein verengter Bereich des Strömungswegs
des Abluftstroms vorgesehen ist, welcher durch gegen die Horizontale
geneigte Strömungsleitelemente
begrenzt ist;
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16 eine
schematische Seitenansicht der Anlage aus 15; und
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17 eine
schematische perspektivische Darstellung der Anlage aus den 15 und 16.
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Gleiche
oder funktional äquivalente
Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Eine
in den 1 bis 7 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete
Anlage zum Spritzlackieren von Fahrzeugkarosserien 102 umfaßt eine rein
schematisch dargestellte Fördervorrichtung 104, mittels
welcher die Fahrzeugkarosserien 102 längs einer Förderrichtung 106 durch
einen Applikationsbereich 108 einer als Ganzes mit 110 bezeichneten
Lackierkabine bewegt werden können.
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Die
Fördervorrichtung 104 kann
beispielsweise als invertierter Kreisförderer oder auch als invertierter
Einschienen-Förderer
ausgebildet sein.
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Insbesondere
kann die Fördervorrichtung 104 zweiteilig
ausgebildet sein und – wie
am besten aus den 1, 3 und 4 zu
ersehen ist – zwei
sich parallel zur Förderrichtung 106 erstreckende
Förderstränge 104a und 104b umfassen,
welche in einer zur Förderrichtung 106 senkrechten
horizontalen Richtung voneinander beabstandet sind.
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Der
Applikationsbereich 108 ist der Innenraum der Lackierkabine 110,
welche in ihrer senkrecht zur Förderrichtung 106,
die der Längsrichtung der
Lackierkabine 110 entspricht, verlaufenden horizontalen
Querrichtung 112 zu beiden Seiten der Fördervorrichtung 104 durch
jeweils eine Kabinenwand 114 begrenzt ist.
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Zu
beiden Seiten der Fördervorrichtung 104 sind
in der Lackierkabine 110 Spritzlackiereinrichtungen 116 (siehe 1 bis 4)
angeordnet, beispielsweise in Form von Lackierrobotern.
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Mittels
einer in 5 schematisch dargestellten
Luftstromerzeugungseinrichtung 118 wird ein Luftstrom erzeugt,
welcher den Applikationsbereich 108 im wesentlichen vertikal
von oben nach unten durchsetzt, wie dies in 1 durch
die Pfeile 119 angedeutet ist.
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Dieser
Luftstrom nimmt im Applikationsbereich 108 Lack-Overspray
in Form von Overspray-Partikeln auf.
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Der
Begriff "Partikel" umfaßt dabei
sowohl feste als auch flüssige
Teilchen, insbesondere Tröpfchen.
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Wird
in der Anlage 100 ein Naßlack zum Lackieren verwendet,
so besteht der Naßlack-Overspray
aus Lacktröpfchen.
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Die
meisten der Overspray-Partikel weisen eine größte Abmessung im Bereich von
ungefähr
1 μm bis
ungefähr
100 μm auf.
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Der
durch die Pfeile 120 dargestellte Abluftstrom verläßt die Lackierkabine 110 durch
einen Kabinenboden 122, welcher durch luftdurchlässige Gitterroste 124 gebildet
ist.
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Die
Anlage 100 umfaßt
ferner eine als Ganzes mit 126 bezeichnete Vorrichtung
zum Abtrennen von Naßlack-Overspray
aus dem Luftstrom 120, welche unterhalb des Applikationsbereichs 108 angeordnet
ist.
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Die
Vorrichtung 126 umfaßt
eine im wesentlichen quaderförmige
Strömungskammer 128,
welche sich in der Förderrichtung 106 über die
ganze Länge
der Lackierkabine 110 hinweg erstreckt und in der Querrichtung 112 der
Lackierkabine 110 durch vertikale Seitenwände 130 begrenzt
ist, die im wesentlichen mit den seitlichen Kabinenwänden 114 der Lackierkabine 110 fluchten,
so daß die
Strömungskammer 128 im
wesentlichen dieselbe horizontale Querschnittsfläche aufweist wie die Lackierkabine 110 und
im wesentlichen vollständig
innerhalb der vertikalen Projektion der Grundfläche der Lackierkabine 110 angeordnet
ist.
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Die
Strömungskammer 128 ist
durch Strömungsleitelemente 132a, 132b,
welche in diesem Ausführungsbeispiel
als im wesentlichen horizontal ausgerichtete Strömungsleitbleche 134 ausgebildet sind,
in einen oberen Abschnitt 136 und einen unteren Abschnitt 138 unterteilt.
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Der
obere Abschnitt 136 und der untere Abschnitt 138 der
Strömungskammer 128 sind
durch einen verengten Bereich 140 miteinander verbunden, welcher
die Form eines Spaltes 142 zwischen den einander gegenüberliegenden
freien Rändern
der Strömungsleitelemente 132a, 132b aufweist
und eine Engstelle im Strömungsweg
des Abluftstroms 120 durch die Strömungskammer 128 bildet.
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Die
Oberseiten der Strömungsleitelemente 132a, 132b bilden
jeweils eine Strömungsleitfläche 135,
welche den Abluftstrom 120 zu dem verengten Bereich 140 hin
leitet.
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Die
freien Ränder
der Strömungsleitelemente 132a, 132b sind
in vertikaler Richtung gegeneinander um die Höhe des Spaltes 142 versetzt,
so daß sich
der Spalt 142 in vertikaler Richtung erstreckt und in im
wesentlichen horizontaler Richtung von dem Abluftstrom 120 durchströmt wird.
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Das
Strömungsleitelement 132b bildet
zugleich eine obere Begrenzungswand eines Abluftkanals 160,
welcher sich nach unten bis auf die Höhe eines Bodens 202 der
Strömungskammer 128 erstreckt,
wodurch die Bodenfläche,
welche von dem mit Naßlack-Overspray
beladenen Abluftstrom 120 überstrichen wird und somit
durch Naßlack-Overspray
verunreinigt werden kann, verringert wird.
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Der
Abluftkanal 160 erstreckt sich in der Förderrichtung 106 über die
ganze Länge
der Lackierkabine 110 hinweg und ist im wesentlichen vollständig innerhalb
der vertikalen Projektion der Grundfläche der Lackierkabine 110 angeordnet.
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Am
verengten Bereich 140 des Strömungsweges ist eine Precoat-Zuführeinrichtung 144 angeordnet,
welche kontinuierlich oder intervallweise ein Precoat-Material in den Abluftstrom 120 abgibt.
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Die
Precoat-Zuführeinrichtung 144 kann
beispielsweise als eine Precoat-Sprühdüse ausgebildet sein,
welche das Precoat-Material in Form eines Sprühnebels in den Abluftstrom 120 abgibt.
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Die
Anordnung der Precoat-Zuführeinrichtung 144 an
dem verengten Bereich 140 des Strömungswegs des Abluftstroms 120 bietet
den Vorteil, daß dort
aufgrund der erhöhten
Strömungsgeschwindigkeit
des Abluftstroms 120 und aufgrund des kleinen Durchtrittsquerschnittes
Turbulenzen in der Abluftströmung
entstehen, welche für
eine Verwirbelung des Precoat-Materials in dem Abluftstrom 120 und somit
für eine
besonders gute Verteilung des Precoat-Materials in dem Abluftstrom 120 sorgen.
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Die
Precoat-Zuführeinrichtung 144 ist
an eine (nicht dargestellte) Precoat-Zuführleitung
angeschlossen, welche das Precoat-Material in fließfähigem Zustand
mittels einer (nicht dargestellten) Precoat-Zuführpumpe aus einem (nicht dargestellten) Precoat-Speicherbehälter zuführt.
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Als
Precoat-Material kann grundsätzlich
jedes Medium verwendet werden, welches dazu in der Lage ist, den
Flüssigkeitsanteil
des Naßlack-Oversprays
aufzunehmen.
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Insbesondere
kommen als Precoat-Materialien beispielsweise Kalk, Aluminiumsilikate,
Aluminiumoxide, Siliziumoxide, Pulverlack oder ähnliches in Betracht.
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Um
das Precoat-Material fließfähig und sprühbar zu
machen, werden beispielsweise wäßrige Dispersionen
der genannten Materialien verwendet.
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Wenn
die auf die Precoat-Zuführeinrichtung 144 folgenden
Filter nicht precoated, sondern lediglich befeuchtet werden sollen,
kann mittels der Precoat-Zuführeinrichtung 144 auch
lediglich ein Befeuchtungsmedium in den Abluftstrom 120 eingebracht
werden.
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Als
solche Befeuchtungsmedien kommen insbesondere beispielsweise VE-Wasser, Butylglykol oder
andere Lösungsmittel
in Betracht.
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Im
unteren Abschnitt 138 der Strömungskammer 128 ist
eine Abtrennvorrichtung 145 zum Abtrennen von Naßlack-Overspray
aus dem Abluftstrom 120 vorgesehen. Die Abtrennvorrichtung 145 umfaßt mehrere,
an einer dem unteren Abschnitt 138 der Strömungskammer 128 zugewandten
vertikalen Seitenwand 131 des Abluftkanals 160 angeordnete, in
der Förderrichtung 106 voneinander
beabstandete regenerierbare Oberflächenfilter 146, welche
mit ihren Filterelementen 154 in den unteren Abschnitt 138 der
Strömungskammer 128 hineinragen
(siehe insbesondere die 1, 2 und 4).
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Eines
dieser regenerierbaren Oberflächenfilter 146 ist
in den 6 und 7 im Detail dargestellt.
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Jedes
der regenerierbaren Oberflächenfilter 146 umfaßt einen
hohl ausgebildeten Grundkörper 150,
an welchem mehrere, beispielsweise jeweils vier, Filterelemente 154 gehalten
sind.
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Die
Filterelemente 154 sind beispielsweise im wesentlichen
plattenförmig
ausgebildet und weisen, wie aus 6 zu ersehen
ist, vorzugsweise einen gezackten Querschnitt auf, um die zur Verfügung stehende
Filteroberfläche 156 zu
vergrößern.
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Die
Filterelemente 154 können
beispielsweise als Platten aus gesintertem Polyethlyen, die an ihrer
Außenfläche mit
einer Membran aus Polytetrafluorethylen (PTFE) versehen sind, ausgebildet
sein.
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Alternativ
oder ergänzend
hierzu kann auch vorgesehen sein, daß die Filterelemente 154 aus
einem Vliesstoff mit einer PTFE-Beschichtung gebildet sind.
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Die
Beschichtung aus PTFE dient jeweils dazu, die Filterklasse des Oberflächenfilters 146 zu
erhöhen
(d.h. dessen Durchlässigkeit
zu verringern) und ferner das permanente Anhaften des aus dem Abluftstrom 120 abgetrennten
Naßlack-Oversprays zu
verhindern.
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Sowohl
das Grundmaterial der Filterelemente 154 als auch deren
PTFE-Beschichtung
weisen eine Porosität
auf, so daß die
Abluft durch die Poren in den Innenraum 176 des jeweiligen
Filterelements 154 gelangen kann.
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Um
das Verkleben der Filteroberfläche 156 zu
verhindern, ist dieselbe ferner mit einer Sperrschicht aus dem in
den Abluftstrom abgegebenen Precoat-Material versehen.
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Diese
Sperrschicht bildet sich im Betrieb der Vorrichtung 126 einfach
durch Abscheidung des in den Abluftstrom 120 abgegebenen
Precoat-Materials an der Filteroberfläche 156.
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Vorzugsweise
wird die Menge des in den Abluftstrom 120 abgegebenen Precoat-Materials
so bemessen, daß die
Dicke der Sperrschicht aus dem Precoat-Material auf den Filterelementen 154 der
regenerierbaren Oberflächenfilter 146 im
Bereich von beispielsweise ungefähr
150 μm bis
200 μm liegt.
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Der
Abluftstrom 120 überstreicht
die Filteroberflächen 156 der
Filterelemente 154 des regenerierbaren Oberflächenfilters 146,
wobei sowohl das mitgeführte Precoat-Material
als auch der mitgeführte
Naßlack-Overspray
an den Filteroberflächen 156 abgeschieden
werden, und gelangt durch die porösen Filteroberflächen 156 in
die Innenräume 176 der Filterelemente 154,
die mit dem Hohlraum innerhalb des Grundkörpers 150 verbunden
sind.
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Der
gereinigte Abluftstrom 120 gelangt somit durch den Grundkörper 150 in
den Abluftkanal 160.
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Wie
aus der schematischen Darstellung der 5 zu ersehen
ist, gelangt die von dem Naßlack-Overspray
gereinigte Abluft aus dem Abluftkanal 160 zumindest teilweise
zurück
zu der Luftstromerzeugungseinrichtung 118, welche die gereinigte
Abluft über
eine Zuführleitung 162 erneut
dem Applikationsbereich 108 in der Lackierkabine 110 zuführt.
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Ein
anderer Teil des gereinigten Abluftstroms wird über ein Abluftgebläse 164 in
einer Abluftleitung 166 an die Umgebung abgegeben.
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Dieser
an die Umgebung abgegebene Teil des Abluftstroms wird durch Frischluft
ersetzt, welche der Luftstromerzeugungseinrichtung 118 über eine Frischluftzuführleitung 168 zugeführt wird.
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Der
Großteil
der durch den Applikationsbereich 108 hindurchgeführten Luft
wird somit in einem Umluftkreislauf 170 geführt, welcher
die Luftstromerzeugungseinrichtung 118, die Zuführleitung 162,
den Applikationsbereich 108, die Strömungskammer 128 und
den Abluftkanal 160 umfaßt, wodurch eine ständige Aufheizung
frisch zugeführter
Zuluft vermieden und somit die Energiekosten deutlich gesenkt werden.
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Da
die Abtrennung des Naßlack-Oversprays aus
dem Abluftstrom 120 mittels der regenerierbaren Oberflächenfilter 146 trocken,
d.h. ohne Auswaschung mit einer Reinigungsflüssigkeit, erfolgt, wird die
im Umluftkreislauf 170 geführte Luft beim Abtrennen des
Naßlack-Oversprays
nicht befeuchtet, so daß auch
keinerlei Vorrichtungen zur Entfeuchtung der im Umluftkreislauf 170 geführten Luft
erforderlich sind.
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Ferner
sind auch keine Vorrichtungen zur Abtrennung von Naßlack-Overspray
aus einer Auswasch-Reinigungsflüssigkeit
erforderlich.
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Die
regenerierbaren Oberflächenfilter 146 werden
in bestimmten Zeitintervallen, wenn ihre Beladung mit Naßlack-Overspray
ein vorgegebenes Maß erreicht
hat, durch Druckluftimpulse abgereinigt.
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Diese
Abreinigung kann beispielsweise einmal pro Arbeitsschicht, d.h.
zweimal bis dreimal pro Arbeitstag, erfolgen.
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Die
erforderlichen Druckluftimpulse werden mittels eines Druckluftspeichers 172 erzeugt,
welcher an dem Grundkörper 150 des
jeweiligen regenerierbaren Oberflächenfilters 146 angeordnet
ist und dazu in der Lage ist, Druckluftimpulse an Druckluftrohre 174 abzugeben,
welche innerhalb des jeweiligen Grundkörpers 150 verlaufen
und von dem Druckluftspeicher 172 in die Innenräume 176 der
Filterelemente 154 führen.
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Von
den Innenräumen 176 der
Filterelemente 154 gelangen die Druckluftimpulse durch
die porösen
Filteroberflächen 156 in
den Außenraum
der Filterelemente 154, wobei die an den Filteroberflächen 156 gebildete
Sperrschicht aus Precoat-Material und dem daran abgeschiedenen Naßlack-Overspray
von den Filteroberflächen 156 abgelöst wird,
so daß die Filteroberflächen 156 in
ihren abgereinigten Ursprungszustand zurückversetzt werden.
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Die
Strömungsrichtung
der Druckluft durch ein regenerierbares Oberflächenfilter 146 beim
Abreinigen ist in 7 durch die Pfeile 177 dargestellt.
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Der
Druckluftvorrat in den Druckluftspeichern 172 wird über (nicht
dargestellte) Druckluftzuführleitungen
aus einem bauseitig vorhandenen Druckluftnetz ergänzt.
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Alternativ
oder ergänzend
zu einer Abreinigung durch Druckluftimpulse kann auch vorgesehen sein,
daß die
regenerierbaren Oberflächenfilter 146 mittels
einer geeigneten Spüleinrichtung
in vorgegebenen Intervallen abgespült werden, um den an den Filteroberflächen 156 abgeschiedenen
Naßlack-Overspray
zu entfernen.
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Wie
am besten aus den 1 und 2 zu ersehen
ist, gelangt das von den Filteroberflächen 156 der regenerierbaren
Oberflächenfilter 146 abgereinigte
Material auf ein am Boden der Strömungskammer 128 angeordnetes
Sammelband 178, das beispielsweise als ein über eine
angetriebene Rolle 180 und eine nicht angetriebene Umlenkrolle 182 umlaufendes,
endloses Band ausgebildet ist.
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Die
angetriebene Rolle 180 wird mittels eines Antriebsmotors 184 in
Drehung versetzt, um das Sammelband 178 längs der
Förderrichtung 106 in Bewegung
zu versetzen.
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Auf
diese Weise wird mittels des Sammelbandes 178 das von den
regenerierbaren Oberflächenfiltern 146 auf
die Oberfläche
des Sammelbands 178 gelangte Material, welches Precoat-Material
und abgeschiedenen Naßlack-Overspray umfaßt, zu einer
(nicht dargestellten) Abscheidevorrichtung transportiert, von welcher
dieses Material (beispielsweise mittels Abstreifern) von dem Sammelband 178 gelöst, gesammelt
und gegebenenfalls einer Weiterverwendung zugeführt wird.
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Das
Sammelband 178 nimmt auch einen Teil des Naßlack-Oversprays
auf, welcher direkt aus dem Abluftstrom 120 auf das Sammelband 178 gelangt, bevor
der Abluftstrom 120 die regenerierbaren Oberflächenfilter 146 erreicht.
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Eine
alternative Ausgestaltung der regenerierbaren Oberflächenfilter 146,
welche in der Vorrichtung 126 verwendbar sind, ist in den 8 bis 10 dargestellt.
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Das
in den 8 bis 10 dargestellte regenerierbare
Oberflächenfilter 146 umfaßt statt
einer Mehrzahl vertikal ausgerichteter, nebeneinander angeordneter
plattenförmiger
Filterelemente ein im wesentlichen zylindrisches Filterelement 154', das zur Vergrößerung der
zur Verfügung
stehenden Filteroberfläche 156 ebenfalls
eine im Querschnitt gesehen gezackte Filteroberfläche 156 aufweist.
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Zusätzlich zur
Erzeugung der Druckluftimpulse ist zur Abreinigung des regenerierbaren
Oberflächenfilters 146 bei
dieser Ausführungsform
eine Spülflüssigkeits-Ringleitung 186 vorgesehen,
welche eine Spülflüssigkeit
durch an der radialen Innenseite der Spülflüssigkeits-Ringleitung 186 vorgesehene Spülflüssigkeits-Austrittsöffnungen
gegen die Filteroberfläche 156 des
Filterelements 154' spritzt,
so daß die
Spülflüssigkeit
die Sperrschicht und den daran abgeschiedenen Naßlack-Overspray von der Filteroberfläche 156 ablöst und auf
das Sammelband 178 befördert.
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Durch
die Strömungsumlenkung
des Abluftstroms 120 an dem verengten Bereich 140 des
Strömungswegs,
durch welche die mittlere Strömungsrichtung
des Abluftstroms 120 gegenüber der mittleren Strömungsrichtung
im Applikationsbereich 108 um ungefähr 90° umgelenkt wird, wird eine besonders
starke Verwirbelung des Abluftstroms 120 in dem verengten
Bereich 140 erzielt, was dazu beiträgt, daß das von der Precoat-Zuführeinrichtung 144 zugeführte Precoat-Material
besonders gut im Abluftstrom 120 verteilt wird.
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Außerdem wird
dadurch, daß der
verengte Bereich 140 als ein im wesentlichen vertikal ausgerichteter
Spalt 142 ausgebildet ist, erreicht, daß keine Gegenstände und
kein Schmutz in vertikaler Fallinie aus dem Applikationsbereich 108 oder
von der Fördervorrichtung 104 in
die Strömungskammer 128 gelangen
können.
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Hierdurch
sind insbesondere die regenerierbaren Oberflächenfilter 146 besonders
gut geschützt.
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Eine
in den 11 bis 14 dargestellte zweite
Ausführungsform
einer Anlage 100 zum Spritzlackieren von Fahrzeugkarosserien 102 unterscheidet
sich von der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform
dadurch, daß sich
der in die Strömungskammer 128 integrierte
Abluftkanal 160 nicht bis zum Boden der Strömungskammer 128 erstreckt,
sondern vielmehr eine untere Begrenzungswand 196 des Abluftkanals 160 in
vertikaler Richtung von dem Boden 202 und von dem Sammelband 178, welches
sich bei dieser Ausführungsform über die gesamte
Breite der Sammelkammer 128 und der Lackierkabine 110 erstreckt,
beabstandet ist.
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Die
regenerierbaren Oberflächenfilter 146 sind
bei dieser Ausführungsform
nicht an der vertikalen Seitenwand 131 des Abluftkanals 160,
sondern an der unteren Begrenzungswand 196 des Abluftkanals 160 angeordnet,
wobei die Filterelemente 154 der regenerierbaren Oberflächenfilter 146 in
im wesentlichen vertikaler Richtung von der unteren Begrenzungswand 196 des
Abluftkanals 160 in den unteren Abschnitt 138 der
Strömungskammer 128 herabhängen, so
daß sie
zwischen dem Abluftkanal 160 und dem Sammelband 178 angeordnet
sind.
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Durch
diese hängende
Anordnung der Filterelemente 154 wird eine besonders effiziente
Abreinigung der regenerierbaren Oberflächenfilter 146 erzielt.
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Ferner
sind bei dieser zweiten Ausführungsform
die Strömungsleitelemente 132a, 132b auf
einem höheren
Niveau, d.h. näher
an dem Applikationsbereich 108 der Lackierkabine 110,
angeordnet als bei der ersten Ausführungsform.
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Im übrigen stimmt
die in den 11 bis 14 dargestellte
zweite Ausführungsform
hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1 bis 10 dargestellten
ersten Ausführungsform überein,
auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine
in den 15 bis 17 dargestellte dritte
Ausführungsform
einer Anlage 100 zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien 102 unterscheidet
sich von der in den 1 bis 10 dargestellten
ersten Ausführungsform
dadurch, daß die
Strömungsleitelemente 132a, 132b,
welche den unteren Abschnitt 138 von dem oberen Abschnitt 136 der
Strömungskammer 128 der
Vorrichtung 126 zum Abtrennen von Naßlack-Overspray trennen, bei
dieser dritten Ausführungsform nicht,
wie bei der ersten Ausführungsform,
im wesentlichen horizontal ausgerichtet sind, sondern, wie am besten
aus 15 zu ersehen ist, so gegen die Horizontale geneigt
sind, daß sie
zu dem verengten Bereich 140 hin abfallen.
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Der
Neigungswinkel gegen die Horizontale beträgt vorzugsweise ungefähr 5° bis ungefähr 30°.
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Durch
diese Neigung der Strömungsleitelemente 132a, 132b und
damit der Strömungsleitflächen 135 an
deren Oberseite wird eine trichterförmige Gestalt des unteren Bereichs
des oberen Abschnitts 136 der Strömungskammer 128 erzielt, durch
welche die Luftströmung
zu dem verengten Bereich 140 hin vergleichmäßigt wird
und das Ausmaß von
Verwirbelungen an der Oberseite der Strömungsleitelemente 132a, 132b reduziert
wird. Auf diese Weise wird ein geringerer Anteil des Naßlack-Oversprays
bereits an den Strömungsleitflächen 135 abgeschieden,
bevor der Abluftstrom 120 den unteren Abschnitt 138 der
Strömungskammer 128 erreicht.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist das untere Strömungsleitelement 132b ferner
ein von der oberen Begrenzungswand des Abluftkanals 160 verschiedenes
Element.
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Im übrigen stimmt
die in den 15 bis 17 dargestellte
dritte Ausführungsform
hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1 bis 10 dargestellten
ersten Ausführungsform überein,
auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.