DE102008021225A1

DE102008021225A1 - Filtermodul für Sprühkabinen

Info

Publication number: DE102008021225A1
Application number: DE200810021225
Authority: DE
Inventors: Jens Neumann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-28
Filing date: 2008-04-28
Publication date: 2009-10-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filtermodul mit einer quaderförmigen äußeren Wandung, die einen in einer Hauptströmungsrichtung durchströmbaren ersten Wandbereich und einen gegenüberliegenden zweiten durchströmbaren Wandbereich aufweist, sowie mit einer Anzahl von durchströmbaren Innenwänden, die in Strömungsrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Wandbereich angeordnet sind. Eine besonders einfache Handhabung beim Aufbau und bei der Verwendung ergibt sich, weil die Innenwände aus einer Kunststofffolie oder einem Kunststoffgewebe gefertigt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filtermodul mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
In Sprühkabinen, beispielsweise Lackierkabinen für Kraftfahrzeuge, Maschinen oder Möbel, wird flüssiges oder pulverförmiges Material auf einen zu bearbeitenden Gegenstand aufgetragen. Bei der Lackierung mit flüssigen Lacken wird dabei nur etwa 30%–50% des eingesetzten Materials auf das Werkstück selbst aufgetragen. Ein wesentlicher Teil verbleibt als Aerosol in der Luft. Die aerosolhaltige Luft muss abgeführt und gefiltert werden. Hierfür vorgesehene Filter sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Ein vorteilhaftes System umfasst einen Rahmen mit großem Querschnitt, in dem Filtermodule einsetzbar sind. Die dafür vorgesehenen Filtermodule bestehen aus einem äußeren Hohlkörper mit zwei offenen Stirnseiten für die einströmende und ausströmende Luft sowie mit einer Anzahl von gelochten, im Abstand angeordneten Prallplatten, durch die die Luft labyrinthartig strömt.
Ein solches Filtermodul ist in der Patentanmeldung WO 03/084638 A2 dargestellt. Das Filtermodul besteht aus Wellpappe und wird in zusammengelegtem Zustand in zwei Teilen geliefert. Zur Montage wird der Einsatz nach Art eines Scherengitters mit Hilfe eines Werkzeugs aufgespannt und dann in einen zuvor aufzubauenden Hohlkörper, ebenfalls aus Pappe, eingesetzt. Dieser Vorgang ist zeitaufwendig, was insbesondere bei einem Filterwechsel einer Lackierstraße als nachteilig empfunden wird. Filtersysteme in solchen Anlage umfassen beispielsweise rund 50 Foltermodule, so dass der bei einem Filterwechsel erforderliche Zeitaufwand beträchtlich ist.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Filtermodul für den Einsatz in Filtersystemen zu schaffen, das bei guter Filterwirkung leicht zu transportieren und schnell und einfach aufzubauen ist.
Diese Aufgabe wird von einem Filtermodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weil das Filtermodul durchströmbare Prallwände aus einer Kunststofffolie oder einem Kunststoffgewebe aufweist, liegt eine geringe Materialsteifigkeit vor, wodurch der Aufbau vereinfacht wird. Weil weiter Federn in dem Filtermodul vorgesehen sind, kann dieses selbsttätig entfaltbar gestaltet sein.
Wenn weiter auch die äußeren, nicht durchströmbaren Wandungen des Hohlkörpers aus dem gleichen Material gefertigt sind, kann das gesamte Filtermodul in der endgültigen Konfiguration gefertigt und für den Versand zusammengelegt werden. Die Wandungen sind dann insgesamt einteilig ausgeführt. Wenn das Federmittel in die Wandungsanordnung eingesetzt ist, kann das zusammengelegte Filtermodul nach dem Versand selbstaufspannend ausgestaltet werden.
Das Federmittel zum Aufspannen des Fillermoduls kann aus einem Federstahldraht bestehen. Es kann aber auch vorgesehen sein, das Federmittel aus einem Kunststoff zu fertigen, der identisch oder ähnlich dem Kunststoff der Wandungen des Filtermoduls ist. Auf diese Weise wird das Recycling des Filtermoduls vereinfacht.
Vorzugsweise sind die Innenwandungen aus einem fortlaufenden Zuschnitt einer Kunststofffolie gefertigt. Dieser Zuschnitt kann mit Durchströmöffnungen versehen sein, die im gesamten Bereich einen identischen Öffnungsquerschnitt aufweisen. Auf diese Weise wird das Stanzen der Öffnungen vereinfacht. Mehrere Wandungen ergeben sich aus einem Zuschnitt, wenn der Zuschnitt an verschiedenen Stellen gefaltet und die verschiedenen durch Faltung entstandenen Ebenen mit einander verklebt oder verschweißt werden. Vorzugsweise ist das gesamte Wandungsmaterial aus einem durchgehenden Zuschnitt gefertigt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das Wandungsmaterial elektrisch leitend ausgerüstet sein, so dass durch Anlegen einer elektrischen Spannung eine zusätzliche elektrostatische Filterwirkung erzeugt wird.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
1: die Innenwandung eines erfindungsgemäßen Filtermoduls in einer perspektivischen Darstellung;
2: die Innenwandung gemäß 1 in einer Draufsicht mit veranschaulichter Luftströmung;
3: die äußere Wandung eines Filtermoduls mit darin angeordneter Drahtfeder;
4: ein erstes Drahtgestell zum Aufspannen des Filtermoduls;
5: ein zweites Drahtgestell zum Aufspannen des Filtermoduls in aufgespannter und entspannter Stellung; sowie
6: ein erfindungsgemäßes Filtermodul mit einer Außenwandung aus Karton.
In der 1 ist die Innenwandung eines erfindungsgemäßen Filtermoduls in einer perspektivischen Darstellung schematisch veranschaulicht. Die Innenwandung 1 besteht aus einer Kunststofffolie mit ausgeschnittenen oder ausgestanzten Durchbrüchen 2. Die Innenwandung 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel aus insgesamt acht deckungsgleichen Folienzuschnitten gefertigt, wobei ein erster Zuschnitt 3 in der 1 dem Betrachter zugewandt ist. Weitere Zuschnitte 4–10 liegen in Betrachtungsrichtung hinter dem ersten Zuschnitt 3. Die Zuschnitte sind entlang linienförmigen Verbindungsstellen 11 miteinander verbunden, wobei eine Verbindungslinie eines hinten liegenden Zuschnitts etwa mittig zwischen den beiden benachbarten Verbindungslinien des davor liegenden Zuschnitts angeordnet ist, so dass sich eine im Wesentlichen rautenförmige Gitterstruktur ergibt, wenn die Zuschnitte in der 1 in Betrachtungsrichtung auseinander gezogen werden.
In der 1 ist nur die Innenwandung dargestellt. Ein Filtermodul in benutzbarer Konfiguration wird noch um eine Außenwandung und gegebenenfalls eine Aufspannvorrichtung ergänzt.
Die 2 zeigt ein Filtermodul mit einer Innenwandung ähnlich der 1 in einer Draufsicht. Dieses Filtermodul weist insgesamt zwölf Zuschnitte 3–14 auf, die über nicht sichtbare Durchbrüche 2 verfügen. Es ist ersichtlich, dass der erste Zuschnitt 3 zickzackförmig von links nach rechts quer zu einer Strömungsrichtung 20 der zu filternden Luft verläuft. Der Zuschnitt 2 ist am Verbindungsstellen 11 mit dem in Strömungsrichtung folgenden Zuschnitt 4 verbunden. Der Zuschnitt 4 wiederum ist mit dem weiter folgenden Zuschnitt 5 an Verbindungstellen 11' verbunden, die etwa mittig zwischen den Verbin dungsstellen 11, zwischen dem Zuschnitt 3 und dem Zuschnitt 4 angeordnet sind. Bei der Fertigung liegen die Zuschnitte 3–10 und 12–15 zunächst flach aufeinander, gegebenenfalls unter Zwischenfügung von Trennstreifen. Nach dem Verschweißen oder Verkleben entlang der Verbindungsstellen 11 und 11' können dann die Zuschnitte in Luftrichtung auseinander gezogen werden, so dass sich zwischen den Zuschnitten rautenförmige und insbesondere quadratische Zwischenräume ergeben, durch die die zu filternde Luft durch die Durchbrüche 2 ein- und austreten kann.
In der 2 ist noch eine im Wesentlichen luftundurchlässige Außenwandung 21 dargestellt, die den Luftstrom seitlich begrenzt. Eine vordere Wandung 22 und eine hintere Wandung 23 sind hingegen mit Durchströmöffnungen für die zu filternde Luft versehen.
Die 3 zeigt die Außenwandung 21 sowie die druchströmbare Vorderseite 22 und die durchströmbare Rückseite 23 in einer perspektivischen Darstellung. Die Innenwandung 1 ist zur besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Die Außenwandung 21, 22 und 23 spannen einen quaderförmigen Körper auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Außenwandungen 21, 22 und 23 wie die Innenwandung 1 aus einer Kunststofffolie gefertigt. Die Kunststofffolie kann mit den Außenwandungen verschweißt sein. Im Innern der dargestellten Außenwandungen sind zwei Drahtfedern 25 angeordnet, die aus einem Kunststoffdraht oder einem Federstahldraht hergestellt sind. Die Drähte 25 sind so ausgebildet, dass sie auf Grund ihrer Federkraft die äußeren Wandungen 21, 22 und 23 aus einem zusammengefalteten Zustand selbsttätig aufspannen. Dabei wird die Innenwandung 1 mit entfaltet und aufgespannt, so dass sich die in den 1 und 2 dargestellten Konfigurationen ergeben. Das Filtermodul ist dann einsatzbereit.
Andere Ausführungen von Gestellen oder Spannvorrichtungen finden sich in den 4 und 5. Die 4 zeigt ein Gestell mit Streben, die in den Kanten des Filtermoduls angeordnet werden. Dabei sind feste, pfostenartige Streben 30 in den senkrechten Kanten vorgesehen, während mit einer Knickmechanik versehene Streben 31 parallel zu den oberen horizontalen Kanten des Filtermoduls angeordnet werden. Die Streben 31 können durch Hochziehen in Richtung der vier angedeuteten Pfeile gestreckt werden. Eine nicht dargestellte Verriegelungsmechanik fixiert die Streben 31 in dann in der gestreckten Stellung. Das Gestell gemäß 4 spannt dann einen quaderförmigen Körper eines Filtermoduls in ähnlicher Weise auf, wie dieser in der 3 veranschaulicht ist.
Eine ähnliche Mechanik ist in der 5 dargestellt. Hier sind ebenfalls senkrechte Streben 30 vorgesehen, die über Streben 32 miteinander verbunden sind. Die Streben 32 verlaufen in den Flächendiagonalen der oberen Gehäusewandung 21 des Filtermoduls. Eine Knickmechanik 33 erlaubt das Zusammenlegen des Filtermoduls zu Transportzwecken (5 rechts) und das Aufspannen in die Benutzungsstellung, in der die Streben 30 maximal voneinander entfernt sind und die Streben 32 in einer Ebene liegen. Diese Stellung ist in der 5 links veranschaulicht.
Statt einer Knickmechanik kann in den Gelenkstellen der Mechaniken gemäß 4 und 5 auch eine Schraubenfeder oder Blattfeder vorgesehen sein, die sowohl das Zusammenlegen zum Transport als auch das Aufspannen zur Verwendung erlaubt.
Die 6 zeigt schließlich ein anderes Ausführungsbeispiel, in dem die äußere Wandung 21 des Filtermoduls aus einem Karton gefertigt ist, in den die Innenwandung 1 eingesetzt ist. Die Außenwandung weist geschlossene Wandungsseiten 21 und die mit Durchbrüchen versehenen Wandungen 22 und 23 auf, die das Ein- und Ausströmen der zu filternden Luft erlauben. Die Innenwandung 1 ist innen an den Wandungen 21, 22 und 23 befestigt. Der Karton kann zusammengefaltet oder zusammengelegt transportiert werden. Beim Aufbau des Kartons entfaltet sich die aus einer Kunststofffolie angefertigte Innenwandung 1 selbsttätig in die in den 1 und 2 dargestellte Form.
Bei der Benutzung wird ein Filtermodul der oben beschriebenen Bauarten, also entweder mit äußerer Wandung aus Kunststoff oder aus Karton und einer Innenwandung aus Kunststofffolie, im zusammengelegten Zustand angeliefert. Der Aufbau des Moduls in die quaderförmige Gestalt entsprechend 3 erfolgt bei dem ersten Ausführungsbeispiel selbsttätig durch die Federkraft der eingebauten Federn 25, so dass das Modul nach dem Entnehmen aus der Packung praktisch sofort einsatzbereit ist. Bei der zweiten Ausführungsform werden die Gestelle gemäß 4 oder 5 an ihren Knickstellen in die gestreckte Position gebracht und dadurch die Außenwandung und die Innenwandung des Filtermoduls entfaltet. Bei der dritten Ausführungsform gemäß 6 wird der die Innenwandung 1 enthaltende Karton entfaltet und aufgebaut, so dass sich eine äußere quaderförmige Wandung aus Karton mit eine durchströmbaren Vorderseite und einer durchströmbaren Rückseite sowie der darin angeordneten Innenwandung 1 aus der Kunststofffolie ergibt.
Die beschriebenen Filtermodule können dann als Abluftfilter beispielsweise für Lackierkabinen in entsprechende Halterungen eingesetzt werden. Vorteilhaft ist bei den beschriebenen Ausführungsformen, dass die erforderliche Zeit für den Aufbau der Module sehr kurz ist. Die Filteranordnungen für Lackierkabinen umfassen zum Teil bis zu 50 dieser Filter, so dass sich die Zeitersparnis gegenüber dem Stand der Technik allein für den Aufbau der Filtermodule als sehr groß erweist. Dadurch werden sowohl Personalkosten eingespart als auch die Stillstandzeiten der betroffenen Lackierkabine verringert.
Die Filterwirkung der beschriebenen Module beruht auf der Wirkung der Innenwandungen als Prallplatten oder Schwerkraftfilter. Im Bereich der Durchbrüche 2 ist die Strömungsgeschwindigkeit relativ hoch und sie fällt in den Innenräumen zwischen den einzelnen Zuschnitten 3–9 und 12–15 ab, so dass im Luftstrom enthaltene Partikel absinken können. Außerdem erfolgt eine Umlenkung des Luftstroms, die bewirkt, dass im Luftstrom enthaltene Partikel auf Grund der Massenträgheit auf die Wandung prallen und dort haften bleiben.
Beim Einsatz als Filter für Lackierkabinen kann das Filtermodul nach Ablauf der Nutzungsdauer vollständig verbrannt werden. Die darin aufgenommenen Farbpartikel werden dabei ebenso wie die aus Kunststofffolie gefertigte Wandung verbrannt. Eventuelle Metallteile können in dem Filtermodul verbleiben. Die Federn 25 in 3 können auch mit verbrannt werden, wenn sie aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sind. Auch bei der Ausführungsform gemäß 6 kann die aus Karton gefertigte Wandung mit verbrannt werden.
Insgesamt ergibt sich durch die Erfindung ein Filtermodul, dass in der Handhabung Vorteile bietet und das wie die bekannten Filtermodule in vorhandene Filtersysteme eingesetzt werden kann und auch in der Entsorgung gleich behandelt werden kann wie die bekannten Filtermodule. Kostenvorteile ergeben sich neben der Zeitersparnis auch durch das besonders kompakte Transportvolumen der Filtermodule im zusammengelegten Zustand vor der Inbetriebnahme.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 03/084638 A2 [0003]

Claims

Filtermodul mit einer quaderförmigen äußeren Wandung (21, 22, 23), die einen in einer Hauptströmungsrichtung (20) durchströmbaren ersten Wandbereich (22) und einen gegenüber liegenden zweiten durchströmbare Wandbereich (22) aufweist, sowie mit einer Anzahl von durchströmbaren Innenwänden (3–10; 12–15), die in Strömungsrichtung zwischen dem ersten Wandbereich (22) und dem zweiten Wandbereich (23) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwände (3–10; 12–15) aus einer Kunststofffolie oder einem Kunststoffgewebe gefertigt sind.
Filtermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Filtermodul wenigstens ein Federmittel (25) angeordnet ist, das das Filtermodul aus einem zusammengelegten Zustand selbsttätig in einen Betriebszustand aufspannt.
Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren, nicht durchströmbaren Wandungen (21) des Hohlkörpers aus dem gleichen Material wie die Innenwände (3–10; 12–15) gefertigt sind.
Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Wandung (21, 22, 23) und die Innenwände (3–10; 12–15) einteilig ausgeführt sind.
Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (25) fest in die Wandungsanordnung eingesetzt ist.
Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Federmittel (25) zum Aufspannen des Filtermoduls aus einem Federstahldraht besteht.
Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Federmittel (25) zum Aufspannen des Filtermoduls aus einem elastischen Kunststoff besteht.
Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandungen (3–10; 12–15) aus einem fortlaufenden einstückigen Zuschnitt einer Kunststofffolie gefertigt sind.
Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandungen mit Durchströmöffnungen (2) versehen sind, die im gesamten Bereich einen identischen Öffnungsquerschnitt aufweisen.
Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschnitt an verschiedenen Stellen gefaltet und die verschiedenen durch Faltung entstandenen Kontaktflächen (11, 11') mit einander verklebt oder verschweißt sind.
Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandungsmaterial elektrisch leitend ist.