DE3921114A1 - Wasserverteilvorrichtung fuer waescher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasserverteilvorrichtung für Wä­ scher zum Auswaschen von festen und/oder flüssigen Partikeln aus Gasen unter zumindest teilweiser Wiederverwendung des Waschwassers, mit einer Verteilrinne und mit einer Zuflußvor­ richtung zum Einbringen des Waschwassers im Bodenbereich der Rinne.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Wasserverteil­ vorrichtung für Wäscher, mit deren Hilfe bei Lack- bzw. Farb­ spritzkabinen die Lackpartikel, mit denen die Kabinenabluft be­ laden ist, mittels Wasser ausgewaschen werden. Um die Abwasser­ mengen solcher Wäscher möglichst gering zu halten, wird schon seit einiger Zeit das Waschwasser zumindest teilweise im Kreis­ lauf geführt, wobei dann die Notwendigkeit besteht, die von dem Waschwasser aus der Atmosphäre ausgewaschenen Partikel von dem wieder zu verwendenden Anteil des Waschwassers abzutrennen. Da sich die klebrigen Lackpartikel jedoch ohne geeignete Maßnahmen als klebriger Belag an den Wänden bzw. Böden in den Leitungen und sonstigen Bereichen der Anlage ablagern würden, sind zu­ nächst bestimmte Behandlungsmaßnahmen vorzusehen, um die Lack­ partikel beispielsweise chemisch zu entkleben oder auszuflok­ ken. Eine weitere Behandlungsmaßnahme besteht darin, daß man dem mit den Lackpartikeln beladenen Waschwasser Tonerde oder dergleichen zusetzt, um mit diesem Zusatz das Lösungsmittel aus den Lackpartikeln herauszuziehen und diese so zu entkleben.

Bei allen Behandlungsmethoden wird das Waschwasser anschließend über einen Abscheider geführt, in dem die festen und/oder flüs­ sigen Partikel in möglichst großem Umfang aus dem Waschwasser abgetrennt werden.

Die Wiederverwendung des Waschwassers ist vor allem deshalb von großer Bedeutung, da bei der Auswaschung von Lackpartikeln aus der Abluft von Lackspritzkabinen Waschwassermengen in der Grös­ senordnung von 25 bis 30 m³/Std. je Meter Spritzkabinenlänge anfallen und z. B. in der Automobilindustrie die Kabinenlänge ohne weiteres 50 bis 100 m betragen kann.

Ohne einen wirtschaftlich nicht mehr zu vertretenden Aufwand bei der Abtrennung von festen oder flüssigen Partikeln aus dem Waschwasser ist eine nahezu vollständige Entfernung dieser Par­ tikel nicht möglich. Deshalb wurde bei bisher bestehenden Anla­ gen stets in Kauf genommen, daß die festen und/oder flüssigen Partikel in geringerer Menge in dem Waschwasser, das zur Wäsche von Gasen bzw. von Abluft aus Spritzkabinen wiederverwendet wurde, enthalten sind, mit der Folge, daß sich insbesondere in den Wasserverteilvorrichtungen und hier insbesondere in den Wasserverteilrinnen, die für eine gleichmäßige Versorgung und Berieselung von großen Flächen in dem Wäscher sorgen, eine Se­ dimentation der festen und/oder flüssigen Partikel stattgefun­ den hat.

Dadurch bedingt war es in regelmäßigen Zeitabständen notwendig, die Anlage abzuschalten und insbesondere die Verteilrinnen von den Sedimenten zu befreien, was angesichts der stets vorhande­ nen partiellen Klebeeigenschaften der Lackpartikel eine äußerst mühsame und unangenehme Arbeit war.

Von dieser Situation ausgehend, stellt sich die vorliegende Er­ findung die Aufgabe, eine Wasserverteilvorrichtung für Wäscher vorzuschlagen, bei denen solche Totwasserzonen mög­ lichst weitgehend vermieden werden, in denen im Waschwasser vorhandene Partikel sedimentieren können.

Diese Aufgabe wird bei einer Wasserverteilvorrichtung der ein­ gangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zuflußvorrichtung ein benachbart zum Bodenteil der Rinne ange­ ordnetes Zuflußrohr umfaßt, das so ausgebildet ist, daß der Strömung des zufließenden Waschwassers eine Richtungskomponente parallel zur Längsrichtung der Rinne aufgeprägt wird, und daß die Verteilrinne im Querprofil zu beiden Seiten des Zuflußroh­ res im wesentlichen ohne Ecken und Kanten ausgebildet ist.

Diese Lehre steht im Gegensatz zu den bisher bekannten Wasser­ verteilvorrichtungen, bei denen die Verteilrinne im Querschnitt rechteckig bis trapezförmig ausgebildet war und bei denen die Zuflußrohre von unten in die Rinne einmünden und mit ihrer Mün­ dungsöffnung mit dem Bodenteil der Rinne abschließen.

Eine Wartung der Verteilvorrichtung zur Entfernung von stören­ den Sedimenten kann bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Vorrichtung über wesentlich größere Zeiträume als bisher unter­ bleiben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Zu­ flußrohr als T-Stück ausgebildet, wobei das Querteil des T-Stücks im wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Rinne angeordnet ist. Da bei der vorher beschriebenen Kabinenlänge in aller Regel die Zuflußvorrichtung mehrere Zuflußrohre umfaßt, kann auf diese Art und Weise nicht nur vermieden werden, daß im vom Zuflußrohr benachbarten Teilstück der Rinne keine Sedimen­ tation stattfindet, sondern es wird auch erreicht, daß das kom­ plette Teilstück zwischen dem einen und dem anderen Zuflußrohr im wesentlichen frei von Sedimentationen bleibt.

Bei diesen besonderen Ausführungsformen der Erfindung stellt der Restgehalt an sedimentationsfähigen Partikeln im Waschwas­ ser praktisch überhaupt kein Problem mehr dar.

Einen weiteren Schritt in Richtung zur vollständigen Vermeidung von Sedimentationen in der Rinne wird dadurch getan, daß das Bodenteil der Rinne im Querschnitt im wesentlichen die Form ei­ nes Kreissegmentes aufweist.

Hierbei bietet es sich dann an, das Bodenteil ohne Kanten und Ecken in die Seitenwandungen der Rinne übergehen zu lassen.

Insbesondere kann das Bodenteil der Rinne halbkreisförmig aus­ gebildet sein.

Vorzugsweise wird das Zuflußrohr zentrisch in der Rinne ange­ ordnet.

Der wesentliche Effekt mit der vorliegenden Erfindung wird zwar bereits schon erzielt, wenn die Mündungsöffnung bzw. Mündungs­ öffnungen des Zuflußrohres benachbart zur Bodenoberfläche der Rinne angeordnet sind, jedoch läßt sich mit einer Anordnung der Mündungsöffnung des Zuflußrohres direkt oberhalb der Bodenflä­ che der Rinne eine weitere Verbesserung in Richtung der Verhinderung von Sedimentation erzielen.

Vorzugsweise wird, insbesondere in Kombination mit aus einer Rundung bestehenden Bodenteilen, die Mündungsöffnung des Zu­ flußrohres im Querschnitt ebenfalls im wesentlichen rund sein.

Bei einer Dimensionierung der Rinne selbst, die in ihrem gesam­ ten Querschnitt betrachtet sowohl U-förmig als auch V-förmig ausgebildet sein kann, wird ein Verhältnis von Höhe zu Breite der Rinne im Bereich von ca. 0,7 bis 2 gewählt. Weiter bevor­ zugt ist ein Verhältnis von Höhe zu Breite der Rinne im Bereich von ca. 0,8 bis 1,2.

Das Verhältnis des Radius der Rundung des Rinnenbodens zum Ra­ dius der Mündungsöffnung des Zuflußrohres (jeweils die lichte Weite gemessen) wird bevorzugt im Bereich von ca. 3 : 1 bis 12 : 1 gewählt. Weiter bevorzugt ist hier ein Radienverhältnis im Be­ reich von ca. 7 : 1 bis 9 : 1.

Wie bereits zuvor erwähnt, werden die Wasserverteilvorrich­ tungen für größere Farbspritzkabinen regelmäßig eine Zufluß­ vorrichtung mit mehreren Zuflußrohren umfassen. In diesem Fall empfiehlt es sich, einen Abstand der Zuflußrohre von ca. 0,8 m bis 2 m in der Rinne einzuhalten. Bei den vorgenannten Wasser­ mengen pro Meter Spritzkabinenlänge wird häufig ein Zuflußrohr­ abstand von 1 m eingehalten, jedoch ist auch in dem oben defi­ nierten Bereich bei den genannten Wassermengen eine Sedimenta­ tion von Partikeln in weitgehendem Umfang mit der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung zu vermeiden.

Der Rinnenboden oder auch die gesamte Rinne als solche kann in Form von Halbschalen vorgefertigt werden und in eine vorgegebe­ ne Rinne eingesetzt werden. Der Querschnitt dieser Halbschalen muß dann nur für die Montage in der Rinne passend gewählt sein, die frühere Geometrie der Rinne ist nach dem Einsetzen der Halbschalen ohne weitere Bedeutung. Diese Lösung bietet insbe­ sondere auch die Möglichkeit, bereits bestehende Wäscher von Lack- bzw. Farbspritzkabinen nachträglich mit der neuen, vor­ teilhaften Wasserverteilvorrichtung aufzurüsten, ohne daß dabei größere Umbaumaßnahmen notwendig werden.

Insbesondere auch in diesen Fällen bietet es sich an, wenn die T-Stücke der Zuflußrohrendungen auf die Zuflußvorrichtung auf­ steckbar ausgebildet sind.

Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen im einzel­ nen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Wäschers zum Abtrennen von Lackpartikeln aus Farbspritzkabinen mit einer erfin­ dungsgemäßen Wasserverteilvorrichtung;

Fig. 2 Einzelheit A aus Fig. 1 vergrößert dargestellt;

Fig. 3 eine Schnittansicht in Längsrichtung einer erfin­ dungsgemäßen Wasserverteilvorrichtung und

Fig. 4 eine Schnittansicht längs Linie 4-4 in Fig. 3.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Lackieranlage bezeichnet das Be­ zugszeichen 10 eine Spritzkabine, in der das zu lackierende Werkstück, z. B. eine Kraftfahrzeugkarosserie, lackiert wird. Die Spritzkabine besitzt einen Gitterrost 12 mit luftdurchläs­ sigem Boden. Unterhalb des Gitterrostes 12 erstreckt sich eine aus zwei zur Mitte 14 hin leicht geneigten Blechen 16, 17 ge­ bildete Bodenwanne, die aus seitlichen Verteilrinnen 18, 19 mit Wasser berieselt wird. In der Mitte 14 zwischen den beiden Blechen 16 und 17 ist ein insgesamt mit 20 bezeichneter Wäscher angeordnet, in den das die Bodenwanne 16, 17 berieselnde Wasser einmündet.

Unterhalb der Bodenwanne 16, 17 bzw. des Wäschers 20 erstreckt sich ein mit 22 bezeichneter Entspannungs- oder Unterdruckraum, in dem durch eine Trennwand ein Sammelbecken 24 für das um­ laufende Waschwasser mit den Lackpartikeln ausgebildet ist. Beispielsweise in diesem Sammelbecken kann eine Beruhigung des umlaufenden Waschwassers und dabei gleichzeitig eine Sedimen­ tation der im Waschwasser vorhandenen festen und/oder flüssigen Partikel, insbesondere den aus der Abluft der Spritzkabine aus­ gewaschenen Lackpartikeln, stattfinden.

Eine Umlaufwasserrücklaufleitung 26 dient zur Rückführung des Waschwassers in die Verteilrinnen 18, 19 über Zuflußrohre 28, 29. Der mit 30 bezeichnete Boden des Entspannungsraumes 22 weist eine leichte Schräge auf, die in einen seitlichen, rin­ nenförmigen Wasserablauf 32 einmündet.

An seiner oberen Abdeckung 34, seitlich der Spritzkabine 10, besitzt der Entspannungsraum 22 einen Abluftstutzen 36, durch den die gereinigte Abluft beispielsweise über Ventilatoren (nicht dargestellt) abgeleitet wird (Pfeilrichtung 38). In der Fig. 1 und ebenso in der in Fig. 2 dargestellten, vergrößer­ ten Einzelheit A von Fig. 1 ist ein Wäscher mit konventionell ausgebildeten Verteilrinnen abgebildet, in die nachträglich die erfindungsgemäße Wasserverteilvorrichtung mit den Halbschalen 40, 41 sowie den T-stückförmigen Zuflußrohrenden 42, 43 einge­ baut wurde. Hierbei wurde in die bereits vorhandene, aus winke­ lig aneinandergestoßenen Blechen gebildete Rinne die Halb­ schale 40 eingesetzt, deren Seitenwandungen 45, 46 im wesentli­ chen dem Verlauf der Seitenwandungen der vorher vorhandenen Rinne angepaßt sind und über ein im Querschnitt die Form eines Kreissegmentes aufweisenden Bodenteil 48 miteinander verbunden sind. Wichtig ist hierbei, daß das Bodenteil 48 ohne Ecken und Kanten in die Seitenwandungen 45, 46 übergeht.

Auf das bisher vorhandene Zuflußrohr 28, das das umlaufende Waschwasser durch den Boden der Rinne 18 eingespeist hatte, wurde durch eine entsprechende Bohrung im Bodenteil 48 ein T-Stück 42 aufgesteckt, das dem zufließenden Waschwasser eine Strömungsrichtung parallel zur Längsrichtung der Verteilrinne 18 aufprägt (siehe Pfeile 50, 51).

In Fig. 3 ist eine einzelne Verteilrinne 54 dargestellt, bei der im Gegensatz zu der Ausführungsform in Fig. 1 die Zufluß­ vorrichtung Zuflußrohre 56, 57, 58 umfaßt, die statt von unten durch das Bodenteil der Rinne von oben in die Verteilrinne 54 eintauchen. Am unteren Ende im Mündungsbereich tragen die Zu­ flußrohre 56, 57, 58 T-Stücke 59, 60, 61, wobei der Querteil der T-Stücke parallel zur Längsrichtung der Verteilrinne 54 an­ geordnet ist. Die Mündungsöffnungen der T-Stücke (vergleiche z. B. Fig. 4, Mündungsöffnung 62) sind hier kreisrund gewählt und befinden sich in der genauen Mitte der Verteilrinne unmit­ telbar benachbart zum Verteilrinnenboden 64. Der Abstand zwi­ schen den Zuflußrohren 56, 57 (vergleiche Abstand a in Fig. 3) und allen folgenden Zuflußrohren wird bevorzugt im Bereich zwischen 0,8 m und 2 m gewählt, wobei ein häufig eingehaltener Abstand ca. 1 m beträgt. Innerhalb dieser Abstände zwischen den Zuflußrohren ist die Aufprägung der Strömungsrichtung für das in die Verteilrinne einfließende Waschwasser ausreichend, um solche Totwasserzonen in der Rinne zu vermeiden, in denen sich Sedimente in größerem Umfang ablagern können.

Eine Reinigung der Rinnen kann deshalb vollständig unterbleiben oder ist unter besonders ungünstigen Umständen nur in sehr großen Zeiträumen notwendig, während bei Verteilrinnen nach dem Stand der Technik diese in wesentlich kürzeren Abständen und regelmäßig durchzuführen waren, um die Verteilfunktion der Rin­ ne aufrechtzuerhalten.

Die Füllhöhe h der Rinne 54 ist bei dem abgebildeten Beispiel ungefähr gleich groß wie die Breite b der Rinne, was in dem be­ vorzugten Bereich für das Höhen-/Breitenverhältnis der Rinne liegt, das ja, wie zuvor erwähnt, sich von ca. 0,7 bis 2 er­ streckt.

Die lichte Weite d der Mündungsöffnung 62 des Zuflußrohres 57 (und selbstverständlich auch der anderen identisch ausgebilde­ ten Zuflußrohre dieser Verteilrinne) beträgt ca. 7,5 und liegt im bevorzugten Bereich dieses Verhältnisses, der von ca. 3 : 1 bis ca. 2 : 1 reicht.

An eine Seitenwandung 66 der Verteilrinne 54 ist ein hakenför­ miges Element 68 angeformt, das bei der Montage der Rinne in bereits vorgeformten Rinnen ein einfaches Einhängen in komple­ mentär ausgebildete Montageteile erlaubt. Genauso gut kann die­ ses Hakenteil 68 jedoch auch bei neu konzipierten Vorrichtungen in einer Nut eingehängt werden. Außerdem kann, wie in Fig. 4 gezeigt, die Rinne einstückig mit einem der Bodenbleche 70 des Wäschers (korrespondierendes Teil 16, 17 in Fig. 1) ausgebil­ det sein.

Selbstverständlich ist die vorstehend beschriebene Erfindung nicht nur im Zusammenhang mit Wäschern von Lackspritzkabinen verwendbar, sondern mit Vorteil überall dort einsetzbar, wo Waschwasser im Kreislauf geführt wird und wo demzufolge das wiederverwendete Waschwasser mit sedimentierenden Partikeln be­ lastet ist.

Claims (15)

1. Wasserverteilvorrichtung für Wäscher zum Auswaschen von festen und/oder flüssigen Partikeln aus Gasen unter zu­ mindest teilweiser Wiederverwendung des Waschwassers, mit einer Verteilrinne und mit einer Zuflußvorrichtung zum Einbringen des Waschwassers im Bodenbereich der Rinne, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu­ flußvorrichtung (28, 29) ein benachbart zum Bodenteil (48; 64) der Rinne (18; 19; 54) angeordnetes Zuflußrohr (28; 29; 56; 57; 58) umfaßt, das so ausgebildet ist, daß der Strömung des zufließenden Waschwassers eine Rich­ tungskomponente parallel zur Längsrichtung der Rinne (18; 19; 54) aufgeprägt wird, und daß die Verteilrinne (18; 19; 54) im Querprofil zu beiden Seiten des Zuflußrohres (28; 29; 56; 57; 58) im wesentlichen ohne Ecken und Kan­ ten ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuflußrohr (28; 29; 56; 57; 58) an seinem freien Ende ein T-Stück (42; 43; 59; 60; 61) umfaßt, wobei das Quer­ teil des T-Stücks im wesentlichen parallel zur Längsrich­ tung der Rinne (18; 19; 54) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Bodenteil (48; 64) der Rinne (18; 54) im Querschnitt im wesentlichen die Form eines Kreissegmentes aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenteil (48; 64) halbkreisförmig ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenteil (48; 64) ohne Kanten und Ecken in die Seitenwandungen (45; 46; 66; 67) der Rinne (18; 54) übergeht.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuflußrohr (28; 29; 56; 57; 58) zentrisch in der Rinne (18; 19; 54) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mündungsöff­ nung (60) des Zuflußrohres (57) direkt oberhalb der Bo­ denfläche (64) der Rinne (54) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungsöff­ nung (62) des Zuflußrohres (57) im wesentlichen rund ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Höhe zu Breite der Rinne im Bereich von ca. 0,7 bis 2 ge­ wählt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Höhe zu Breite der Rinne im Bereich von ca. 0,8 bis 1,2 gewählt ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Radius des Rinnenbodens zum Radius der Mündungsöffnung des Zuflußrohres (jeweils die lichte Weite) im Bereich von ca. 3 : 1 bis ca. 12 : 1 gewählt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Radien im Bereich von ca. 7 : 1 bis 9 : 1 gewählt ist.

13 Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußvorrich­ tung mehrere Zuflußrohre (56, 57, 58) umfaßt, die in ei­ nem Abstand (a) von ca. 0,8 m bis 2 m in die Rinne (54) münden.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rinnenboden oder gegebenenfalls die gesamte Rinne als Halbschalen vorgefertigt und in bestehenden Wäschersystemen montier­ bar sind.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die T-Stücke auf die Zuflußvorrichtung aufsteckbar ausgebildet sind.