CH655860A5 - Vorrichtung zum trennen von fluessigkeit und festen partikeln aus einem gas. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von Flüssigkeit und festen Partikeln aus einem Gas und die Verwendung dieser Vorrichtung als Farbspritzkammer.

Spritzkammern mit Wasserwäsche sind bekannt und sie haben im allgemeinen einen Wasservorhang, der über eine sogenannte Überflutungsplatte fliesst, gegen welche der Überschuss an nicht benutzter Farbe von einer oder mehreren Spritzpistolen gerichtet ist. Dieser Überschuss vermischt sich mit dem über die Überflutungsplatte fliessenden Wasser und wird in einem Behälter aufgefangen. Mehrere Spritzkammern sind an eine Pumpe angeschlossen, die das Wasser für den Wasservorhang liefert, wobei auch ohne Pumpen arbeitende Kammern bekanntgeworden sind. Diese verwenden einen Abluftstrom sehr hoher Geschwindigkeit, um Wasser aus dem Behälter aufzunehmen und es mit dem Überschuss an Farbe zu mischen. Das mitgerissene Wasser wird von dem Abluftstrom getrennt, ehe die gereinigte Luft durch ein Gebläse ausgeblasen wird. Das abgetrennte Wasser wird zur Speisung der Überflutungsplatte verwendet. Vorrichtungen dieser Art erfordern eine beträchtliche Wartung, da das mit Farbe befrachtete Wasser kontinuierlich durch das System umgewälzt wird und ausserdem weil die Farbe die Neigung hat, in Form eines Schaumes auf der Oberfläche in dem Behälter zu schwimmen.

In einer Sprühkammer mit Wasserwäsche nach dem US-Patent 4 096 066 strömt Wasser von der Überflutungsplatte in einen Hauptbehälter oder Tank. Eine oben offene Kammer, die auch als Dehon-Kegel bezeichnet wird, ist unmittelbar unter dem Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter angeordnet. Eine Pumpe pumpt kontinuierlich Flüssigkeit aus dem Behälter ab und erzeugt einen Flüssigkeitsstrom mit hoher Geschwindigkeit, der durch eine Venturi-Düse und zurück in den Behälter strömt. Mit dieser Anordnung werden sowohl geschäumte Farbpartikel, die auf der Oberfläche im Behälter schwimmen und Farbpartikel, die in der Flüssigkeit verteilt sind, in die Kammer geführt und durch die Venturi-Düse zurück in den Behälter geleitet. Diese Vorrichtung bricht die Farbpartikel zu sehr kleinen Partikeln auf, die sich leichter abtrennen lassen, so dass die Feststoffe sich ggf. als eine dichte Matte auf dem Boden des Behälters absetzen können. Durch dieses System wurde der Verlust an Farbe reduziert und auch die Wartung der Spritzkammer herabgesetzt. Trotzdem sind auch hier periodische Wartungen und Überprüfungen, insbesondere der Pumpe, erforderlich, welche die Flüssigkeit aus dem Behälter durch die Kammer und durch die Venturi-Düse zurück zum Behälter umwälzt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ihre Wartung reduziert wird und zweckmässigerweise auf eine Flüssigkeitspumpe verzichtet werden kann.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine oberhalb einer Wand angeordnete Wanne, erste Einrichtungen zum Zuführen eines kontinuierlichen Flüssigkeitsstroms in die Wanne, sowie eine zweite Einrichtung, um die Flüssigkeit aus der Wanne in Form eines zum Mitnehmen von Partikeln geeigneten Vorhangs über die Wand in einen Flüssigkeitstank zu leiten, welcher Flüssigkeitstank einen unterhalb der Wand angeordneten und zur Aufnahme des Flüssigkeitsvorhangs vorgesehenen ersten Bereich sowie einen zweiten Bereich aufweist, welche Bereiche mittels einer von der Flüssigkeit überströmbaren Leitplatte voneinander getrennt sind, eine Kammer mit einer oberen Öffnung, die unmittelbar unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem zweiten Tankbereich angeordnet ist und an deren Boden eine Leitung angeschlossen ist, durch die die Kammer mit dem ersten Tankbereich verbunden ist, ferner durch eine zum Erzeugen einer turbulenten Flüssigkeitsströmung von der Oberfläche des zweiten Tankbereichs durch die Kammer und die Leitung bis in den ersten Tankbereich durch Einleiten eines Flüssigkeitsstroms aus der Wanne in den Tank vorgesehene, abwärts gerichtete Rohrleitung.

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Vorzugsweise ist die Kammer in Form eines Kegelstumpfs ausgebildet, dessen Grundfläche nach oben und dessen Deckfläche nach unten gerichtet ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung weist eine nach abwärts gerichtete Rohrleitung auf, mit einer Düse, die im Abstand oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Tanks über der kegelstumpfförmigen Kammer angeordnet ist, um den Flüssigkeitsstrom aus der Wanne nach unten ins Innere der Kammer in Richtung auf die Leitung zu richten.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind weitere Einrichtungen vorgesehen, um Luft abzusaugen und auszublasen, und die ersten Einrichtungen zum Zuführen eines kontinuierlichen Flüssigkeitsstroms in die Wanne enthalten eine Anordnung, um Flüssigkeit aus dem Tank mit der Absaugluft mitzureissen und in einen Sammelbehälter oberhalb der Wanne zu führen, und es sind Trenneinrichtungen vorgesehen, um die mitgerissene Flüssigkeit von der Absaugluft zu trennen, sowie Mittel, um die abgetrennte Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter in die Wanne zu führen, welche Mittel wenigstens eine Rohrleitung aufweisen, deren Auslauf in der Wanne unterhalb von deren oberen Rand angeordnet ist, und wobei die abwärts gerichtete Rohrleitung ein Standrohr aufweist, dessen Einlauf ebenfalls unterhalb des oberen Rands der Wanne und oberhalb des Auslaufs der Rohrleitung angeordnet ist.

Durch Verwendung eines nach unten gerichteten Wasserstroms von der Wanne aus zur Induzierung eines Flüssigkeitsstroms von der Oberfläche des Behälters nach unten durch die Kammer, wird eine Pumpe zur Erzeugung dieses Flüssigkeitsstroms überflüssig. Die Wartung der Spritzkammer wird daher stark reduziert.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer Farbspritzkammer,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Kammer nach Fig. 1,

Fi.g 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 1,

Fig. 4 den Schnitt durch eine modifizierte Düse und eine Kammer zum Induzieren eines Flüssigkeitsstromes zum Aufbrechen der Farbpartikel im Behälter einer Spritzkammer und

Fig. 5 den Schnitt durch eine weitere modifizierte Kammer und Düse zum Induzieren eines Flüssigkeitsstromes zum Aufbrechen der Farbpartikel im Behälter einer Spritzkammer.

In den Fig. 1-3 ist ein Teil einer Farbspritzkammer 10 mit einer Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Die Spritzkammer 10 hat ein Gehäuse 11 mit einer seitlichen Öffnung 12. Ein Werkstück 13, das mit Farbe aus einer Spritzpistole 14 gespritzt werden soll, ist vor der Seitenöffnung 12 derart angeordnet, dass der Überschuss, d.h. die Farbe, die nicht das Werkstück 13 trifft, gegen eine Überflutungsplatte

15 gerichtet ist. Die Überflutungsplatte 15 ist unterhalb eines oberen Randes 16 an einer Wanne 17 angeordnet. Der Rand

16 liegt horizontal, so dass ein kontinuierlicher Wasserstrom, der der Wanne 17 zugeleitet wird, gleichmässig über den Rand 16 fliesst und in Form eines Wasservorhangs nach unten über die Fläche der Überflutungsplatte 15 strömt. Das von der Überflutungsplatte 15 kommende Wasser gelangt in einen ersten Abschnitt 18 und in einen zweiten Abschnitt 22 eines Behälters 19, der durch den unteren Teil des Gehäuses

11 gebildet wird. Aus dem ersten Behälterabschnitt 18 strömt das Wasser und die aufgefangene Farbe um eine Zwischenwand 20 und über eines oder mehrere unter dem Flüssigkeitsspiegel liegende Leitbleche 21 zum zweiten Behälterabschnitt 22. Wie noch beschrieben wird, setzen sich die Feststoffe aus dem grössten Teil der Farbe in dem Behälter 19 bereits im ersten Abschnitt 18 ab.

Der Behälter 19 hat einen dritten Abschnitt 23, der vom ersten und zweiten Abschnitt 18 und 22 durch eine Zwischenwand 24 getrennt ist. Eine unter dem Flüssigkeitsspiegel liegende Öffnung 25 in der Zwischenwand 24 verbindet den zweiten Abschnitt 22 mit dem dritten Abschnitt 23. Die Öffnung 25 ermöglicht es, dass Wasser aus dem zweiten Abschnitt 22 in den dritten Abschnitt 23 strömt, während die Zwischenwand 24 schwimmende Farbe zurückhält und auf den ersten und zweiten Abschnitt 18 und 22 begrenzt.

Raumluft, zusammen mit welcher etwaiger Farbüber-schuss, der nicht das Werkstück 13 oder die Überflutungsplatte 15 trifft, wird um den Aussenrand der Überflutungsplatte 15 geführt und in einen rückwärtigen Abschnitt des Gehäuses 11 geleitet. Von hier aus wird die Luft und die mitgerissene Farbe vertikal nach oben durch eine Rohrleitung 26 geführt. Diese Leitung hat eine untere Öffnung 27, die im Abstand gerade über dem Flüssigkeitsspiegel im dritten Behälterabschnitt 23 angeordnet ist. Die Geschwindigkeit der durch die Öffnung 27 in die Rohrleitung 26 angesaugten Luft ist ausreichend hoch, um eine grosse Flüssigkeitsmenge von der Behälteroberfläche mitzureissen und diese mitgerissene Flüssigkeit mit dem nach oben strömenden Luftstrom zu mischen. Vorzugsweise sind mehrere Rohrleitungen 26 in Abständen im rückwärtigen Bereich des Gehäuses 11 vorgesehen. Am oberen Ende jeder Rohrleitung 26 wird die mit Flüssigkeit befrachtete Luft zur Seite umgelenkt, mittels einer Plattenanordnung 56 und sie strömt dann durch eine Gruppe von Prall- oder Leitplatten 28. Die Luft wird somit gezwungen, schnell ihre Richtung zu ändern und ihre Geschwindigkeit herabzusetzen an diesen Stellen, so dass eine beträchtliche Menge der mitgerissenen Flüssigkeit aus dem Luftstrom in einen Sammelbehälter 29 fallt. Eine zweite Gruppe von Prall- oder Leitplatten 30 bewirkt eine weitere schnelle Änderung der Richtung der Luftströmung während diese in eine Luftkammer 31 gesaugt wird. Die Prall- oder Leitplatten 28 und 30, die schnelle Veränderung der Richtung des Luftstromes bewirken, wirken als Flüssigkeitsabscheider zum Entfernen der mitgerissenen Flüssigkeit aus der Abluft. Aus der Luftkammer 31 wird die trockene Luft über eine perforierte Leitplatte 32 gelenkt und nach oben zu und durch einen Auslass 33 mittels eines geeigneten Gebläses 35 ausgeblasen, das in einem Auslassrohr 33 angeordnet ist.

Während die mit Flüssigkeit befrachtete Luft durch Prall- oder Leitplatten 28 und 30 zum Abziehen des Wassers und der Farbpartikel aus der Luft geleitet wird, fällt oder liesst die Flüssigkeit in den Sammelbehälter 29. Aus dem Sammelbehälter 29 strömt die Flüssigkeit nach unten durch Rohre 34, die zu der Wanne 17 führen. Der Wasserstrom durch die Rohre 34 zur Wanne 17 reicht aus, um den Wasservorhang über der Überflutungsplatte 15 aufrecht zu erhalten. Die Rohre 34 erstrecken sich bis unterhalb des Randes 16 der Wanne 17, so dass das untere Ende 36 dieser Rohre ständig unterhalb dem Flüssigkeitsspiegel in der Wanne 17 liegt. Hierdurch wird verhindert, dass das Gebläse 35 Luft nach oben durch die Rohre 34 ansaugt.

In dem zweiten Behälterabschnitt 22 ist eine Kammer 38 angeordnet, die vorzugsweise die Form eines umgekehrten Kegels mit einer oberen Öffnung 39 aufweist, die unmittelbar unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem Behälter 19 liegt. Eine Leitung 40 schliesst sich ans untere Ende der Kammer 38 an und führt durch die Zwischenwand 20 in den ersten Behälterabschnitt 18 an einer Stelle im Abstand unterhalb dem Flüssigkeitsspiegel. Flüssigkeit aus dem Behälter und Farbe, die auf der Flüssigkeitsoberfläche im Behälter 19 schwimmt, werden in die obere Öffnung der Kammer 38 eingeleitet und fliessen turbulent nach unten und dann durch die Leitung 40. Die turbulente Strömung bricht die Farbpartikel in kleinere Partikel auf und verteilt diese Partikel im er-

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sten Behälterabschnitt 18. Wenn die Farbpartikel zu kleineren Partikeln aufgebrochen werden, wird das Lösungsmittel von den Farb-Feststoffen abgetrennt und die Farb-Feststof-fe setzen sich auf dem Boden des Behälters 19 ab und bilden eine dichte Matte 41. Durch Abziehen der schwimmenden Farbpartikel von der Oberfläche der Flüssigkeit im Behälter 19 und Absetzen dieser Partikel zusammen mit grösseren Farbpartikeln, die in der Behälterflüssigkeit dispergiert sind in Form einer dichten Matte auf dem Boden des Behälters 19, wird die Wartung der Spritzkammer 10 weitgehend reduziert.

Der Strom der Flüssigkeit einschliesslich der schwimmenden Farbpartikel und grösseren dispergierten Farbpartikeln in dem Behälter 19 wird in Richtung nach unten durch die Kammer 38 mittels eines Flüssigkeitsstrahles induziert. Der Flüssigkeitsstrahl wird gebildet aus Flüssigkeit, die aus der Wanne 17 durch ein Standrohr 37 und ein nach unten laufendes Rohr 42 strömt. Das Standrohr 37 erstreckt sich nach oben über das untere Ende 36 der Rohre 34 hinaus, bleibt jedoch unter dem Rand 16 der Wanne 17, so dass Flüssigkeit aus der Wanne 17 in das Standrohr 37 einströmt. Das bzw. die Standrohre 37 erniedrigen jedoch nicht den Flüssigkeitsspiegel in der Wanne 17 unter die Enden 36 der Rohre 34, so dass keine Luft in die Rohre 34 eintreten oder eingesaugt werden kann. Das Rohr 42 verbindet das Standrohr 37 in der Wanne 17 mit einer nach unten gerichteten Düse 43. Die Düse 43 liegt oberhalb der Kammer 38 und ist so angeordnet, dass sie einen Flüssigkeitsstrom hoher Geschwindigkeit in und durch die obere Kammeröffnung 39 in Richtung zum Einlass der Leitung 40 richtet. Der abwärts gerichtete Strom der Flüssigkeit in die Kammer 38 hinein induziert einen Flüssigkeitsstrom von der Flüssigkeitsoberflä-che in dem Behälterabschnitt 22 nach unten durch die Kammer 38 und die Leitung 40 und von dort in den Behälterabschnitt 18. Der Flüssigkeitsstrahl induziert ferner eine hohe Turbulenz in dem Flüssigkeitsstrom durch die Leitung 40, wodurch das Aufbrechen der Farbpartikel erleichtert wird, die von der Behälteroberfläche nach unten durch die Kammer 38 und die Leitung 40 geführt und in den Behälterabschnitt 18 ausgestossen werden. Wenn die Farbpartikel in kleinere Partikel aufgebrochen werden, kann das Lösungsmittel der Farbe leichter von den Feststoffen abgestreift oder abgetrennt werden, so dass die schwereren Feststoffe sich im ersten Behälterbereich 18 absetzen können unter Bildung der Schicht 41. Es bleiben daher sehr wenige suspendierte Feststoffe in der Flüssigkeit zurück, die in den dritten Behälterabschnitt 23 strömt, welche von dort nach oben durch die

Rohrleitung 26 mitgerissen und zur Wanne 17 geleitet wird. Da die Flüssigkeit durch die Spritzkammer 10 ohne Verwendung einer Flüssigkeitspumpe umgewälzt wird, und da ferner eine Flüssigkeitspumpe auch nicht erforderlich ist, um den Flüssigkeitsstrom von der Oberfläche des Behälters 19 durch die Kammer 38 zu erzeugen, wird die Wartung der Spritzkammer 10 beträchtlich gegenüber bisherigen Anlagen reduziert.

Fig. 4 zeigt eine modifizierte Ausführungsform, die eine kegelförmige Kammer 44 (sogenannter Dehon-Kegel) zur Verwendung in der Spritzkammer 10 verwendet. Die Kammer 44 hat eine obere Öffnung 45, die unmittelbar unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Behälter der Spritzkammer liegt. Die Kammer 44 hat ferner einen unteren Auslass 46, der an eine Leitung 47 angeschlossen ist zum Austragen des Fluids in einen tieferen oder unteren Bereich des Behälters. Die Düse 43 ist unmittelbar oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Behälter angeordnet, und sie richtet einen Flüssigkeitsstrahl, der aus der Wanne 17 (Fig. 1 und 2) kommt, in den Behälter 44, um einen Flüssigkeits-Oberflächenstrom aus dem Behälter durch die Leitung 47 zu induzieren. Eine Venturi-Düse 49 ist in der Leitung 47 angeordnet. Die Venturi-Düse 49 steigert die Strömungsgeschwindigkeit und sie kann zur Herbeiführung einer Turbulenz in der Leitung 47 beitragen. Nach einer weiteren Ausführungsform kann die Düse 43 ersetzt oder ergänzt werden durch eine Düse 50, die an eine abwärts führende Leitung 42' angeschlossen ist (gestrichelt dargestellt) und die sich in die Leitung 47 hineinstreckt und einen Flüssigkeitsstrahl in Richtung zum Auslass der Leitung (nicht gezeigt) richtet, um einen Flüssigkeitsstrom aus der Behälteroberfläche nach unten durch die Kammer 44 und durch die Leitung 47 zu induzieren.

Auch der Flüssigkeitsstrahl, der aus der Düse 50 austritt, stammt von Flüssigkeit her, die aus der Wanne 17 (Fig. 1 und 2) kommt und durch das Rohr 42' nach unten fliesst, wobei eine separate Pumpe nicht erforderlich ist.

Noch eine modifizierte Ausführungsform ist in Fig. 5 dargestellt, in welcher zwei Düsen 51 und 52 oberhalb der oberen Öffnung 53 einer kegelförmigen Kammer 54 angeordnet sind, um Flüssigkeitsstrahlen nach unten durch die Kammer 54 in Richtung zu einer Leitung 55 zu richten. Die Düsen 51 und 52 können an separate Rohre angeschlossen sein, die Flüssigkeit aus der Wanne oberhalb der Überflutungsplatte herabführen.

Verschiedene Modifikationen und Änderungen der Spritzkammer sind möglich.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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1. Vorrichtung zum Trennen von Flüssigkeit und festen Partikeln aus einem Gas, gekennzeichnet durch eine oberhalb einer Wand (15) angeordnete Wanne (17), erste Einrichtungen (26,29, 34) zum Zuführen eines kontinuierlichen Flüssigkeitsstroms in die Wanne, sowie eine zweite Einrichtung (16), um die Flüssigkeit aus der Wanne in Form eines zum Mitnehmen von Partikeln geeigneten Vorhangs über die Wand in einen Flüssigkeitstank (19) zu leiten, welcher Flüssigkeitstank einen unterhalb der Wand angeordneten und zur Aufnahme des Flüssigkeitsvorhangs vorgesehenen ersten Bereich (18) sowie einen zweiten Bereich (22) aufweist, welche Bereiche mittels einer von der Flüssigkeit überströmbaren Leitplatte (21) voneinander getrennt sind, eine Kammer (38) mit mit einer oberen Öffnung (39), die unmittelbar unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem zweiten Tankbereich angeordnet ist und an deren Boden eine Leitung (40) angeschlossen ist, durch die die Kammer mit dem ersten Tankbereich verbunden ist, ferner durch eine zum Erzeugen einer turbulenten Flüssigkeitsströmung von der Oberfläche des zweiten Tankbereichs durch die Kammer und die Leitung bis in den ersten Tankbereich durch Einleiten eines Flüssigkeitsstroms aus der Wanne in den Tank vorgesehene, abwärts gerichtete Rohrleitung (37,42,43).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (38) die Form eines Kegelstumpfs aufweist, dessen Grundfläche nach oben und dessen Deckfläche nach unten gerichtet ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die abwärts gerichtete Rohrleitung (37,42,43) eine Düse (43) aufweist, die im Abstand oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Tanks (19) über der kegelstumpfförmigen Kammer (38) angeordnet ist, um den Flüssigkeitsstrom aus der Wanne (17) nach unten ins Innere der Kammer (38) in Richtung auf die Leitung (40) zu richten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Einrichtungen (26,31, 33, 35) vorgesehen sind, um Luft abzusaugen und auszublasen, dass ferner die ersten Einrichtungen (26,29, 34) zum Zuführen eines kontinuierlichen Flüssigkeitsstroms in die Wanne (17) eine Anordnung (26) enthalten, um Flüssigkeit aus dem Tank (19) mit der Absaugluft mitzureissen und in einen Sammelbehälter (29) oberhalb der Wanne zu führen, und dass Trenneinrichtungen (28, 30) vorgesehen sind, um die mitgerissene Flüssigkeit von der Absaugluft zu trennen, sowie Mittel (34), um die abgetrennte Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter in die Wanne zu führen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Zuführen der abgetrennten Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter (29) in die Wanne (17) wenigstens eine Rohrleitung (34) aufweisen, deren Auslauf (36) in der Wanne unterhalb von deren oberen Rand (16) angeordnet ist, und dass die abwärts gerichtete Rohrleitung (37,42, 43) ein Standrohr (37) aufweist, dessen Einlauf ebenfalls unterhalb des oberen Rands der Wanne und oberhalb des Auslaufs der Rohrleitung (34) angeordnet ist.

6. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1, als Farbspritzkammer.