CN104718029A - 用于填充湿式过喷物分离装置的分离电极的带有弹性体的供给槽 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在分离装置中使用的、用于物体涂装设备中的过喷物的分离单元(1)，该分离单元已知具有板状的分离电极(3)，在该分离电极上形成有至少一个用于过喷物的分离面。供给装置(2)确保能够向分离电极(3)的分离面供给分离液体。该供给装置包括能填充有分离液体的槽(4)以及提取装置，借助该提取装置能够从槽(4)中提取分离液体。所述提取装置包括至少一个设置在槽(4)中的可变形的、柔性的和/或弹性的膨胀体(7)，该膨胀体至少部分地界定一封闭的空腔(30)。所述提取装置的另一部件是泵装置(9)，利用该泵装置能够向封闭的空腔(30)中压入压力介质。当膨胀体(7)被“泵充”时，由于封闭的空腔(30)的体积膨胀，分离液从槽(4)的边缘被挤出，然后从该处以合适的方式被导向到分离电极(3)的分离面上。

Description

用于填充湿式过喷物分离装置的分离电极的带有弹性体的供给槽

技术领域

本发明涉及一种在分离装置中使用的、用于物体涂装设备中的过喷物的分离单元，该分离单元具有

a)板状的分离电极，在该分离电极上形成有至少一个用于过喷物的分离面；

b)供给装置，借助该供给装置能够向分离电极的分离面供给分离液体，该供给装置包括：

ba)能填充有分离液体的槽；

bb)提取装置，借助该提取装置能够从槽中提取分离液体。

背景技术

由于公知的、在此不再进一步重复的原因，之前所常用的湿式分离器——该湿式分离器例如用于分离涂装设备中、尤其是在车身喷漆设备中的过喷物——越来越多地被例如在DE 10 2008 046 414 A1或者还在DE10 2010 007 479 B3中所述的那样的静电式分离装置所取代。这种类型的分离装置具有许多分离单元，这些分离单元的主要部件分别是至少一个板状的分离电极。这些分离电极彼此间隔地、基本相互平行地布置在该分离装置中。在相邻的分离电极之间分别存在一个高压电极。通过施加在高压电极上的电压，在该高压电极与这些分离电极之间形成电场。如果加载着过喷物的漆室空气从分离电极之间穿过，那么过喷物颗粒就会首先被电离，然后被电场引导到分离电极的分离面上，在该处沉积。

在此所面临的问题是，如何去除由过喷物所产生的沉积物，从而保持分离面持久可用。为此，之前使用了各种机械系统，对此将不再详述。从分离电极去除过喷物沉积物的一种特别有效的方式是，使分离液体在封闭的膜中流过分离面。过喷物颗粒被吸附在分离液体中并且随分离液体流入到例如收集容器中。在有利的情况下，过喷物可以从所收集的分离液体中被再次回收利用。

为了得到所期望的效果，重要的是，使得分离液体均匀并且完全流过分离面，以致没有任何分离面区域未被分离液体流过。为此，在上面所述的对开头所述类型的分离单元加以描述的DE 10 2008 046 414 A1中，使用了溢流槽。该溢流槽在分离电极的上部边缘之上延伸一高度，并且以合适的方式向该溢流槽供给分离液体。从所述槽中提取分离液体，然后以合适的方式将分离液体引导到分离电极的分离面上。

DE 10 2008 046 414 A1主要描述了如何能够从槽中提取分离液体的两种解决方案：一方面，使槽作为溢流槽来操作，其中足量供给的分离液体简单地溢流出该槽的上部边缘。作为第二种解决方案，描述了辊筒，这些辊筒以其纵轴这样平行布置，使得它们有一部分没入到位于溢流槽中的分离液体中。在它们旋转时，它们以汲水/舀取地方式运送分离液体，分离液体在另一位置上被刮板状的装置从辊筒上再次去除并且然后被输送给分离电极的分离面。

原则上，对分离液体的“主动”提取比通过纯溢流对分离液体的“被动”提取更有优势。但是上述转动的辊筒的缺点是，其汲取能力、因而其在旋转时从槽中提取分离液体的能力与分离液体的材料特性有关，尤其是与分离液体的粘性有关。

发明内容

本发明的目的是，提供一种开头所述类型的分离单元，在该分离单元中，能够以精确的、在很大程度上不受材料特性影响的汲取能力从槽中提取分离液体。

该目的根据本发明以如下方式得到实现：

c)所述提取装置包括：

ca)至少一个设置在槽中的可变形的、柔性的和/或弹性的膨胀体，该膨胀体至少部分地界定一封闭的空腔；

cb)泵装置，利用该泵装置能够向封闭的空腔中压入压力介质。

根据本发明，通过“泵充”由膨胀体至少部分地界定的空腔，液体以主动并且积极的方式从槽中被挤压出以溢流，其中所挤压出的量仅与所述封闭的空腔的体积变化有关，而并不取决于分离液体的材料特性。不存在例如像在使用活塞时所需要的那样的动态密封件，这极大降低了维修需要。

弹性体可以是设置在槽中的、可变形的、柔性的和/或弹性的软管，该软管在准备好工作的状态下至少部分地、优选全部沉入到位于槽中的分离液体中。

但所述膨胀体还可以是弹性的薄膜，该薄膜在其边缘处与槽的内壁紧密连接。

本发明的一种特别优选的实施例的特征是，所述封闭的空腔、泵装置和存储装置以及连接的管路构成了一个闭环的系统，在该系统中，特定体积的压力介质能够来回运动。因此仅需要少量的压力介质来使根据本发明的、这样设计的分离单元持久运行；最多需要在经过一定运行时间后补偿少量损耗。

在结构上有利的是，所述泵装置和所述存储装置结构一体式地组合为一波纹管状的泵-存储装置。为了挤出分离液体，必须对波纹管状的泵-存储装置施加力；如果取消或逆转该力，那么泵-存储装置就会从所述封闭的空腔中再抽吸回压力介质。

当然所述泵装置还可以通过双向泵来实现，该双向泵位于所述封闭的空腔和所述存储装置之间的流动路径中。

所述压力介质例如可以是气体、尤其是空气，或者可以是水。

在槽的内部空间被至少一个分隔壁分为至少两个子空间——其中在每个子空间中设有一具有专用泵装置的膨胀体——的分离单元中，分离单元的工作是特别可变和准确的。以这种方式可以在每个时间单位向不同的子空间供给不同量的分离液体，从而在分离面的不同区域上形成液体膜的不同厚度。

此外符合目的的是，可以向封闭的空腔中输入压力空气以检查泄漏。

为了识别有压力介质逸出的泄漏，可以在运送压力介质的管路中设有压力传感器，该压力传感器在压力低于极限值时生成故障信号。

如果将空气用作压力介质，那么为了识别有分离液体渗入到空气系统中的泄漏，可以在运送空气的管路中设有集液器，在该集液器中设有液体传感器，该液体传感器在出现液体时生成故障信号并增加空气压力。然后借助在分离液体中上升的气泡可以识别出泄漏位置。

附图说明

下面借助附图进一步详述本发明的实施例；附图中：

图1a以垂直于分离单元纵向的剖面图形式示出静止状态下的分离单元的第一实施例；

图1b示出工作状态下的图1a的分离单元；

图2a示出静止状态下的分离单元的第二实施例；

图2b示出工作状态下的图2a的分离单元；

图3示出静止状态下的分离单元的第三实施例；

图4a示出静止状态下的分离单元的第四实施例；

图4b示出工作状态下的图4a的分离单元；

图5示出穿过分离单元的另一实施例的竖直的纵剖面图；

图6示出带有空气供给装置和泄漏识别装置的图1a和1b的分离单元。

具体实施方式

首先参照图1a和1b。在此示出了整体以附图标记1表示的分离单元，在本文中，该分离单元在其有关的主要特征方面如同开头所述的DE 102010 007 479 B3、尤其是其图4和DE 10 2008 046 414 A1所公开的那样。分离单元1在图1a和1b中的示图“精简”至所必须的功能组件，也就是不包含所公知的分离单元的许多细节，虽然分离单元原则上本应该装有这些细节。在上述两个公开文献中详细描述了分离单元1的使用环境，也就是用在分离装置中，该分离装置在喷漆设备中将不可避免的过喷物与设备空气相分离。可参考这些文献。

在本发明的情况下足以知道，在分离装置中并排设有多个所示的分离单元1，并且在相邻的分离单元1之间分别布置有一个高压电极。待净化的空气穿过分离单元1之间。过喷物在建立在高压电极与分离单元1之间的电场中向分离单元1运动，在该处沉积。

分离单元1具有两个主要部件，即整体以附图标记2表示的、用于分离液体的供给装置，和板状的分离电极3，该分离电极在相对的两端分别具有一个用于过喷物的分离面。该分离电极3在其上部边缘处载有一个横截面大致为半圆形的溢流槽4，该溢流槽是供给装置2的一部分。在溢流槽4的上部的纵向边缘处固定着两个扁平S形状弯曲的弹簧板5，它们在上部区域贴靠在溢流槽的外轮廓上，朝下以相反的方向弯曲并且它们的下边缘或多或少紧密贴靠在分离电极3的分离面上。

通过管路6可以给溢流槽4的内部空间供给分离液体，其功能和特性已在前述公开文件中有详细描述。该分离液体在图1a所示的静止状态下填满溢流槽4，直至其上部边缘。

在分离液体的液面之下，在溢流槽中存在弹性软管形式的弹性体7，该弹性体7延伸经过溢流槽4的、并因此分离单元1的整个长度。弹性体7的内部空间通过管路8与波纹管式设计的泵-存储装置9连接。弹性体7的内部空间、管路8和泵-存储装置9的内部空间构成了一个闭环的系统，在该系统中，压力介质——例如空气——能够来回运动。

所述分离单元1的工作方式如下：

在图1a所示的静止状态下——分离单元1在该状态下已作好工作准备，溢流槽4经由管路6填充分离液体直至边缘处。膨胀体7占据其最小可能的体积。压力介质的大部分在此都存在于泵-存储装置9中。如果现在通过向位于相邻的分离单元1之间的高压电极施加高压并且使空气引导穿过相邻的分离单元1和电极之间而接通分离装置，那么板式分离电极3的相对置的分离面必须被分离液的膜尽可能无遗漏地覆盖。这一点这样实现，即沿图1a中箭头10的方向给所述泵-存储装置9加载力，由此使其内部空间变小并将压力介质从该内部空间经由管路8挤入到膨胀体7的内部空间30中。该内部空间由此如图1b所示那样变大。

出于示图原因，图1b和图2a、2b、3、4a、4b和5并未示出管路8和泵-存储装置9，虽然它们原则上在该处同样存在。

通过膨胀体7的体积增加，从溢流槽4挤出分离液体，从而使其流过溢流槽4的上部边缘，从该处流向弹簧板5的外表面并从该处又到达分离电极3的分离面，如图1b所示那样。这种从溢流槽4中挤出分离液体的过程一直进行，直至膨胀体7已经达到其最大可能的体积，也就是直至泵-存储装置9最大程度空了的状态。

施加到泵-存储装置9上的外力被取消或逆向。由于该装置的波纹管式的特性，该装置又再次扩展并且经由管路8从膨胀体7的内部空间30回抽压力介质。该膨胀体的内部空间的体积由此再次减小，直至再次达到图1a的状态。通过管路6向溢流槽4中补充分离液体，从而能够开始分离单元1功能的新的循环。

所述挤压/抽吸交替以短的间隔脉冲式进行，从而使分离面被几乎持续地润湿。由于该脉冲，可以在槽内产生一种“波浪”，即使槽可能有调整缺陷，该波浪也能确保分离液均匀流出。分离液流的其余的不均匀性会在到达分离面前得到平衡。

图2a和2b中示出了分离单元的第二实施例，该分离单元的功能与上面借助于图1a和图1b所述的分离单元1大部分一致。功能类似的组件都用相同的附图标记加上100表示。这也基本适用于下面借助于图3至5所述的实施例，其中的附图标记分别相对于其紧前面所述实施例增加100

图2a和2b的分离单元101的主要区别在于，溢流槽104的内部空间被中间的隔板111分隔成两个子空间115a、115b。每个子空间115a、115b都含有一个膨胀体107a、107b，并且每个膨胀体107a、107b都分配有一个专用的泵-存储装置，但在图中并未示出该泵-存储装置。该结构的意义在于，能够沿相对置的纵向边缘从溢流槽104中以不同程度排出分离液体。为此，所述两个膨胀体107a、107b被所分配的泵-存储装置不同程度地“泵充”，如同图2b所示的那样。在所示的实施例中，从溢流槽104的右侧的子空间115挤出了更多数量的分离液，方法是使该处的膨胀体107b比左侧的膨胀体107a更快速地膨胀。这结果是，在分离电极103的在图2a和2b中位于右侧分离面上形成了比在左侧上更厚的分离液膜。

图3中所示的分离单元201的实施例在功能方面也与上面所述的两个实施例非常类似。不同的是：

溢流槽204在例如由钢或塑料制成的连续浇铸型材/挤压型材中形成，该型材与溢流槽204一体连接，具有两个朝下集聚的导流体205，它们替代了图1a、1b实施例的弹簧板5。此外，在分离单元201纵向方向上在溢流槽204的下方还设有一空腔212。在分离电极203的上部边缘区域中在相对置的两侧以可转动的方式安装有多个辊子213，这些辊子能够在两个突向内部的、与导流体205连接的轨道式的接片214上滚动。该结构因此使得，当出于维护或清洗目的需要时，能够轻易沿与图3的图示平面垂直的方向从空心型材中取出分离电极203。

分离单元201与图1a、1b、2a和2b的分离单元1；101的另一区别在于，溢流槽204在横截面方面成型为几乎封闭的圆形并且仅在上部的顶点处具有一个较细的缝隙215。当膨胀体207被“泵充”时，分离液经由该缝隙215溢出。然后分离液在溢流槽204的外表面和导流体205的外表面上向下流到分离电极203的分离面上。

图4a和4b的分离单元301与图1a和1b的分离单元1具有非常大的相似性。唯一的区别在于，不使用封闭的膨胀体。而是替代地有一个带状的弹性薄膜307以其边缘紧密固定在溢流槽304的内侧面上。位于薄膜307下方的封闭的空腔330以上面借助于图1a所述的方式与未示出的泵-存储装置连接。

在图4a所述的静止状态下，薄膜307正好这样拉紧，使其基本是平的。溢流槽304被分离液填充至边缘处。如果这时向位于薄膜307和溢流槽304之间的封闭的空腔330施加压力，那么如图4b可见，薄膜307会向上凸起，并由此将分离液体排挤超过溢流槽304的上部边缘，分离液体从该处经由弹簧板305向下流到分离电极303的分离面上。

上面所述的各实施例的出发点在于，溢流槽4；104；204；304一直无进一步细分地分布在分离单元1；101；201；301的整个长度上。但是这一点也可以如图5所示不同地设计。图5示出了分离单元401的纵剖面图，但是其中，溢流槽404被竖直的隔板420a至420d细分为总共五个子空间415a至415e。这些子空间415a至415e中的每个中都存在一个弹性的薄膜407a至407e，这些薄膜分别与图4a和4b的实施例的薄膜307相一致。

在薄膜407a至407e下方的封闭的空腔430a至430e——这些空腔朝下被溢流槽404限制——分别与如图1a所示的、分开的泵-存储装置连接，这些泵-存储装置在图5中出于清晰性原因并未示出。利用这种方式可以沿分离单元401的纵向方向实现各区域，在这些区域中每个时间单位从溢流槽404中排挤出不同数量的分离液体，从而在分离电极的相对的侧面上所出现的分离液膜的厚度在分离单元1的纵向方向上是不同的。

如上所述，软管状的弹性体7；107a，107b；207的封闭的空腔30；130a，130b；230或由薄膜307；407a至407e部分地界定的封闭的空腔330；430a至430e与通向相应的泵-存储装置的管路并且与泵-存储装置本身构成了一个闭环的系统，在该系统中压力介质只需要来回运动，也就不被持续消耗。

替代于具有波纹管特性的组合式的泵-存储装置，当然还可以使用刚性的存储器，其中压力介质然后通过双向泵在溢流槽内部的封闭的空腔与存储器之间来回运动。

图6中示出了图1a和1b的分离单元1，带有用于供给压力介质的另一系统并且附加带有泄漏识别装置。

空气在此起到压力介质作用，空气被鼓风机39从环境中吸入并经由管路38添加到弹性软管7的封闭的空腔30中。在管路38中存在一集液器41，在其最深位置处安装有一液体传感器42，在管路38中还存在一压力传感器40。液体传感器42和压力传感器40与电子控制单元43连接。

如果由于泄漏而有分离液体从槽4中溢出到运送空气的系统中，那么这些分离液体就会集聚在集液器41中，并且液体传感器42向控制单元43发出信号。控制单元一方面触发故障信号，此外还增加鼓风机39对槽4中的空腔30加载的压力。空气以气泡形式进入到分离液体中并以这种方式显示出泄漏位置。

如果运送压力空气的系统有泄漏，压力传感器40就会识别出压力幅度的下降。如果达到最小压力，压力传感器40就会向控制装置43发出相应信号，控制装置在自身方面触发故障信号。

Claims (12)

1.一种在分离装置中使用的分离单元，所述分离装置用于物体涂装设备中的过喷物，该分离单元具有

a)板状的分离电极(3；103；203；303；403)，在该分离电极上形成有至少一个用于过喷物的分离面；

b)供给装置(2；102；202；302；402)，借助该供给装置能够向分离电极(3；103；203；303；403)的分离面供给分离液体，该供给装置包括：

ba)能填充有分离液体的槽(4；104；204；304；404)；

bb)提取装置，借助该提取装置能够从槽(4；104；204；304；404)中提取分离液体；

其特征在于，

c)所述提取装置包括：

ca)至少一个设置在槽(4；104；204；304；404)中的可变形的、柔性的和/或弹性的膨胀体(7；107a，107b；207；307；407a至407e)，该膨胀体至少部分地界定一封闭的空腔(30；103a，103b；230；330；430a至430e)；

cd)泵装置(9)，利用该泵装置能够向封闭的空腔(30；103a，103b；230；330；430a至430e)中压入压力介质。

2.根据权利要求1所述的分离单元，其特征在于，所述膨胀体(7；107a，107b；207)是可变形的、柔性的和/或弹性的软管。

3.根据权利要求1所述的分离单元，其特征在于，所述膨胀体(307；407a至407b)是弹性的薄膜，该薄膜在其边缘处与槽(304；404)的内壁紧密连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的分离单元，其特征在于，封闭的空腔(20)、泵装置(9)和存储装置(9)以及连接的管路(8)构成了一个闭环的系统，在该系统中，特定体积的压力介质能够来回运动。

5.根据权利要求4所述的分离单元，其特征在于，所述泵装置和所述存储装置结构一体式地组合为一波纹管状的泵-存储装置(9)。

6.根据权利要求4所述的分离单元，其特征在于，所述泵装置通过双向泵实现，该双向泵位于所述封闭的空腔和所述存储装置之间的流动路径中。

7.根据上述权利要求中任一项所述的分离单元，其特征在于，所述压力介质是气体，尤其是空气。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的分离单元，其特征在于，所述压力介质是水。

9.根据上述权利要求中任一项所述的分离单元，其特征在于，所述槽(104；404)的内部空间被至少一个分隔壁(111；420a至420d)分为至少两个子空间(115a，115b；415a至415e)，其中在每个子空间(115a，115b；415a至415e)中都设有一具有专用泵装置的膨胀体(107a，107b；407a至407e)。

10.根据上述权利要求中任一项所述的分离单元，其特征在于，能够向所述封闭的空腔中输入压力空气以检测泄漏。

11.根据上述权利要求中任一项所述的分离单元，其特征在于，在运送压力介质的管路(38)中设有压力传感器(40)，该压力传感器在压力低于极限值时生成故障信号。

12.根据权利要求7所述的分离单元，其特征在于，在运送空气的管路(38)中设有集液器(41)，在该集液器中设有液体传感器(42)，该液体传感器在出现液体时生成故障信号并且增加空气压力。