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Die
Erfindung betrifft eine Filtrationsvorrichtung der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie ein Verfahren zum Betreiben
einer Filtrationsvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs
13 angegebenen Art.
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Eine
derartige Filtrationsvorrichtung ist dabei beispielsweise bereits
aus der
DE 10
2006 002 714 A1 als bekannt zu entnehmen und umfasst einen
Aufnahmebehälter zur Aufnahme einer Lacksuspension und
eine Abtrenneinrichtung, mittels welcher ein Suspensionsmittel von
Lackpartikeln der Lacksuspension abzutrennen ist. Die geladenen
Lackpartikel werden mittels eines zugeordneten Elektrotauchlackiersystems
elektrochemisch an einer Oberfläche eines zu beschichtenden
Objekts – wie beispielsweise einem Karosserieteil eines
Kraftfahrzeugens – aus der Lacksuspension abgeschieden.
Das mit Hilfe der Abtrenneinrichtung von der Lacksuspension abgetrennte
Suspensionsmittel, welches im wesentlichen vollentsalztes Wasser
und Lösungsmittelanteile umfasst, wird seinerseits zum
Spülen des beschichteten Objekts verwendet, um nicht anhaftende
Lackpartikel von der Oberfläche des Objekts zu entfernen.
Das dabei entstehende Rezirkulat, das wiederum einen erhöhten
Anteil an Lackpartikeln umfasst, kann wieder der Lacksuspension
zugeführt oder für einen erneuten Spülgang
verwendet werden, so dass alle anfallenden Flüssigkeiten
vorteilhaft in Kreisläufen geführt werden können.
Zum Abtrennen der Lackpartikel vom Suspensionsmittel weist die als
Elektrofiltrationseinheit ausgebildete Filtrationsvorrichtung ein erstes
und ein zweites Elektrodenelement auf, die derart mit einer elektrischen
Spannungsquelle gekoppelt sind, dass mittels des ersten Elektrodenelements
ein erstes elektrisches Potential an die Lacksuspension und mittels
des zweiten Elektrodenelements ein zweites elektrisches Potential
an die Abtrenneinrichtung anlegbar sind. Die Potentiale besitzen
dabei unterschiedliche Polaritäten, wobei für
das zweite Potenzial dieselbe Polarität gewählt
wird wie für das mittels des Elektrotauchlackiersystems
zu beschichtende Objekt. Durch die sich hierdurch einstellende elektrische
Spannung lagern sich die geladenen Lackpartikel an der gegensinnig
geladenen Abtrenneinrichtung ab. Das Prinzip der Ablagerung der Lackpartikel
an der Abtrenneinrichtung entspricht mit anderen Worten demjenigen
des Elektrotauchlackierverfahrens. Um ein anschließendes
Entfernen der abgeschiedenen Lackpartikel zu erleichtern, ist die
Abtrenneinrichtung mit einer Antihafteinheit versehen, so dass die
Lackpartikel nach dem Abschalten der Spannungsquelle freigegeben
werden. Durch Abspülen der Lackpartikel mit dem Suspensionsmittel
können diese anschließend zurückgewonnen
und wieder der Lacksuspension zugeführt werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Filtrationsvorrichtung sowie
ein Verfahren zum Betreiben einer Filtrationsvorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, welche eine verbesserte Rückgewinnung
von Lackpartikeln aus einer Lacksuspension ermöglichen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Filtrationsvorrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren
zum Betreiben einer Filtrationsvorrichtung mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, wobei
vorteilhafte Ausgestaltungen der Filtrationsvorrichtung als vorteilhafte Ausgestaltungen
des Verfahrens anzusehen sind.
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Eine
Filtrationsvorrichtung, die eine verbesserte Rückgewinnung
von Lackpartikeln aus einer Lacksuspension ermöglicht,
ist erfindungsgemäß dadurch geschaffen, dass mittels
der Spannungsquelle das erste und das zweite Potential mit gleicher
Polarität an das erste bzw. an das zweite Elektrodenelement
anlegbar sind. Mit anderen Worten sind das erste und das zweite
Elektrodenelement derart mit der elektrischen Spannungsquelle gekoppelt,
dass an beide Elektrodenelemente unter Berücksichtigung der
chemischen Beschaffenheit der Lackpartikel entweder ein positives
oder ein negatives Potential anlegbar ist. Hierdurch werden sowohl
die im Aufnahmebehälter befindlichen Lackpartikel als auch
die Abtrenneinrichtung in den gleichen Ladungszustand gebracht,
so dass die Lackpartikel von der Abtrenneinrichtung abgestoßen
werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist somit sichergestellt,
dass einerseits die Lacksuspension abgetrennt wird, andererseits
die Abtrenneinrichtung jedoch nicht oder zumindest wesentlich langsamer
mit Lackpartikeln zugesetzt wird. Die Filtrationsvorrichtung ist
daher praktisch wartungsfrei betreibbar und besitzt eine signifikant
erhöhte Lebensdauer, wodurch erhebliche Kostensenkungen
realisiert werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Filtrationsvorrichtungen
können dabei wesentlich größere Durchsatzmengen
an Lacksuspension behandelt werden. Da die Lackpartikel zudem nicht
an der Abtrenneinrichtung koagulieren, sind sowohl eine verfahrenssichere
Abtrennung des Suspensionsmittels als auch eine erhöhte
Rückgewinnungsrate an Lackpartikeln sichergestellt. Weiterhin
müssen keine Antihaftbeschichtungen an den Elektrodenelementen
oder an der Abtrenneinrichtung vorgesehen sein, wodurch entsprechende
Kostensenkungen erzielt werden. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße
Filtrationsvorrichtung sehr kompakt und kostengünstig ausgebildet
werden.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass das erste Elektrodenelement und/oder das zweite Elektrodenelement
in einem Wandbereich und/oder innerhalb des Aufnahmebehälters
angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Filtrationsvorrichtung
konstruktiv flexibel ausgebildet und einfach an unterschiedliche
Einsatzzwecke und Elektrotauchlackiersystemtypen angepasst werden.
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Dabei
hat es sich weiterhin als vorteilhaft gezeigt, dass das erste Elektrodenelement
und/oder das zweite Elektrodenelement siebartig ausgebildet ist.
Hierdurch werden zusätzlich zum Abstoßungseffekt
eine Grobfilterwirkung und ein besonders prozesssicheres Abtrennen
des Suspensionsmittels sichergestellt. Zudem weist das betreffende
Elektrodenelement eine vorteilhaft vergrößerte
Oberfläche auf.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Abtrenneinrichtung ein Absaugrohr und/oder eine Pumpe zum Entfernen
des Suspensionsmittels aus dem Aufnahmebehälter umfasst.
Dies stellt eine konstruktiv einfache und kostengünstige
Möglichkeit dar, eine vorgebbare Menge des abgetrennten
Suspensionsmittels aus dem Aufnahmebehälter zu entfernen.
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Weitere
Vorteile ergeben sich, indem das zweite Elektrodenelement an einem
Außenumfang des Absaugrohres und/oder der Pumpe angeordnet ist
und/oder zumindest einen Teil des Absaugrohres und/oder der Pumpe
bildet. Hierdurch wird eine Abstoßung der Lackpartikel
im unmittelbaren Absaugbereich des Suspensionsmittels sichergestellt,
so dass eine erneute Belastung des Suspensionsmittels mit Lackpartikeln
nach dem Abtrennen ausgeschlossen wird.
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Eine
besonders zuverlässige und umfassende Abtrennung der Lackpartikel
vom Suspensionsmittel wird in weiterer Ausgestaltung dadurch erzielt, dass
die Abtrenneinrichtung eine Feinfiltereinheit, insbesondere eine
Mikrofiltrations- und/oder eine Ultrafiltrationseinheit, umfasst.
Die Feinfiltereinheit kann vorteilhaft in Abhängigkeit
der Partikelgröße des Lackpartikelmaterials bzw.
einer gewünschten Durchtrittsrate ausgebildet sein.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass mittels der Spannungsquelle elektrische Potentiale gleicher
und/oder unterschiedlicher Größe an das erste
Elektrodenelement und das zweite Elektrodenelement anlegbar sind.
Beim Anlegen gleich großer Potentiale erhält man
eine entsprechend ausgeglichene Abstoßung der Lackpartikel.
Durch das Anlegen von Potentialen unterschiedlicher Größe
kann in Abhängigkeit der konkreten Ausgestaltung der Filtrationsvorrichtungen die
Abstoßung der Lackpartikel vom zweiten Elektrodenelement
bzw. der Abtrenneinrichtung gezielt beeinflusst werden, indem an
einem der Elektrodenelemente eine höhere Abstoßwirkung
erzeugt wird.
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Die
Filtrationsvorrichtung kann besonders kompakt und bauraumsparend
ausgebildet werden, indem der Aufnahmebehälter zumindest
im wesentlichen als Rohr ausgebildet ist. Zudem kann die Filtrationsvorrichtung
hierdurch als Durchflussfiltersystem ausgebildet sein und besonders
einfach in ein Elektrotauchlackiersystem integriert werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Filtrationsvorrichtung eine Hydrozyklonfiltereinrichtung
umfasst und/oder als Hydrozyklonfiltereinrichtung ausgebildet ist.
Hierdurch ist eine Abtrennung der Lackpartikel vom Suspensionsmittel
mit Hilfe von Zentrifugalkräften und damit eine konstruktiv
einfache, prozesssichere und kostengünstige Möglichkeit
zur Abtrennung des Suspensionsmittels ermöglicht. Mit Hilfe der
Hydrozyklonfiltereinrichtung wird die Verschmutzung der Abtrenneinrichtung
zusätzlich verringert und ihre Lebensdauer dementsprechend
verlängert. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Aufnahmebehälter
und/oder die Abtrenneinrichtung selbst zumindest Teile der Hydrozyklonfiltereinrichtung
bilden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass stromab der Abtrenneinrichtung eine Messvorrichtung angeordnet ist,
mittels welcher ein eine Konzentration der Lackpartikel in dem abgetrennten
Suspensionsmittel charakterisierender Messwert ermittelbar ist.
Hierdurch kann der Reinheitsgrad des abgetrennten Suspensionsmittels
und damit die Effizienz der Abtrenneinrichtung kontrolliert werden.
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Weitere
Vorteile ergeben sich, indem eine mit der Messvorrichtung gekoppelte
Rückführeinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher
das abgetrennte Suspensionsmittel in Abhängigkeit des ermittelten Messwerts
zurück in den Aufnahmebehälter zu leiten ist.
So kann das Suspensionsmittel beispielsweise zurück in
den Aufnahmebehälter geleitet werden, wenn ein zu hoher
Restanteil an Lackpartikeln ermittelt wurde. Umgekehrt kann ausreichend
gereinigtes Suspensionsmittel zur weiteren Verwendung in einen entsprechenden
Vorratsbehälter geleitet werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass diese als Teil eines Elektrotauchlackiersystems ausgebildet
ist. Auf diese Weise werden aufgrund von Synergieeffekten entsprechende
Kostensenkungen erzielt. So kann beispielsweise vorgesehen sein,
dass der Aufnahmebehälter als Tauchbecken des Elektrotauchlackiersystems
ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen
sein, dass das erste Elektrodenelement als Elektrodenelement des
Elektrotauchlackiersystems fungiert.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben
einer Filtrationsvorrichtung für ein Elektrotauchlackiersystem,
insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei welchem mittels eines
mit einer Spannungsquelle gekoppelten ersten Elektrodenelements
ein erstes elektrisches Potential an eine in einem Aufnahmebehälter
aufgenommene Lacksuspension und mittels eines zweiten, mit der Spannungsquelle
gekoppelten Elektrodenelements ein zweites elektrisches Potential
an eine Abtrenneinrichtung angelegt werden, wobei mittels der Abtrenneinrichtung
Lackpartikel von einem Suspensionsmittel der Lacksuspension abgetrennt
werden. Um eine verbesserte Rückgewinnung der Lackpartikel
aus der Lacksuspension zu ermöglichen ist dabei erfindungsgemäß vorgesehen,
dass das erste und das zweite Potential mittels der Spannungsquelle
mit gleicher Polarität an das erste bzw. an das zweite
Elektrodenelement angelegt werden. Hierdurch ist eine verbesserte
Rückgewinnung der Lackpartikel aus der Lacksuspension ermöglicht,
da es durch das Anlegen von Potentialen gleichen Vorzeichens zu
einer gegenseitigen Abstoßung zwischen den geladenen Lackpartikeln
und dem zweiten Elektrodenelement kommt. Dies bewirkt, dass die
Abtrenneinrichtung nicht mit der Zeit zugesetzt wird. Zudem wird
eine höhere Qualität der abgetrennten Lackpartikel
erzielt, da diese nicht an der Abtrenneinrichtung bzw. dem zweiten Elektrodenelement
koagulieren.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand
der nachfolgenden Beschreibungen von Ausführungsbeispielen
sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche
Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
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1 eine
Prinzipdarstellung einer Filtrationsvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel;
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2 eine
Prinzipdarstellung der Filtrationsvorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel;
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3 eine
Prinzipdarstellung der Filtrationsvorrichtung mit einer Hydrozyklonfiltereinrichtung
gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
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4 eine
Prinzipdarstellung der mit der Hydrozyklonfiltereinrichtung versehenen
Filtrationsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
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5 eine
Prinzipdarstellung der Filtrationsvorrichtung gemäß einem
fünften Ausführungsbeispiel, wobei ein Aufnahmebehälter
der Filtrationsvorrichtung als Rohr ausgebildet ist;
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6 eine
Prinzipdarstellung der Filtrationsvorrichtung gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel;
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7 eine
Prinzipdarstellung der Filtrationsvorrichtung gemäß einem
siebten Ausführungsbeispiel, wobei das erste Elektrodenelement
im Wandbereich des Aufnahmebehälters und das zweite Elektrodenelement
siebartig ausgebildet ist;
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8 eine
Prinzipdarstellung der Filtrationsvorrichtung gemäß einem
achten Ausführungsbeispiel;
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9 eine
Prinzipdarstellung der Filtrationsvorrichtung gemäß einem
neunten Ausführungsbeispiel; und
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10 eine
Prinzipdarstellung einer mit einer Messvorrichtung versehenen Filtrationsvorrichtung.
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1 zeigt
eine Prinzipdarstellung einer Filtrationsvorrichtung mit einem Aufnahmebehälter 10 zur Aufnahme
einer Lacksuspension 11. Die Filtrationsvorrichtung umfasst
eine Abtrenneinrichtung 12, mittels welcher Lackpartikel 20 von
einem Suspensionsmittel 21 der Lacksuspension 11 abzutrennen sind,
sowie ein erstes und ein zweites Elektrodenelement 14a, 14b,
welche mit einer elektrischen Spannungsquelle 26 gekoppelt
sind. Das erste Elektrodenelement 14a dient zum Anlegen
eines ersten elektrischen Potentials φ1 an die Lacksuspension 11, wohingegen
mittels des zweiten Elektrodenelements 14b ein zweites
elektrisches Potential φ2 an die Abtrenneinrichtung angelegt
wird. Die Elektrodenelemente 14a, 14b sind dabei
derart mit der Spannungsquelle 26 gekoppelt, dass das erste
und das zweite Potential φ1, φ2 die gleiche Polarität
besitzen. Die Polarität ist in diesem Ausführungsbeispiel
in technischer Stromrichtung positiv, d. h. die Elektrodenelemente 14a, 14b fungieren
beide als Anoden. Durch das Anlegen des ersten und des zweiten Potentials φ1, φ2
mit gleicher Polarität werden sowohl die im Aufnahmebehälter
befindlichen Lackpartikel 20 als auch die Abtrenneinrichtung 12 in
einen positiven Ladungszustand gebracht, so dass die Lackpartikel 20 gemäß Doppelpfeil
I von der Abtrenneinrichtung 12 abgestoßen werden.
Das erste Elektrodenelement 14a ist in einem Wandbereich
des Aufnahmebehälters 10 angeordnet. Das zweite
Elektrodenelement 14b ist siebartig ausgebildet und bildet
einen Außenumfang eines Absaugrohres 16 der Abtrenneinrichtung 12,
die zudem eine Pumpe 18 zum Absaugen des Suspensionsmittels 21 aus
dem Aufnahmebehälter 10 umfasst. Da somit die
Lackpartikel 20 nicht in das Absaugrohr 16 eintreten
und das Suspensionsmittel 21 quantitativ von der Lacksuspension 11 abgetrennt
werden kann, sind die Abtrenneinrichtung 12 und damit die
Filtrationsvorrichtung praktisch wartungsfrei betreibbar und besitzen
eine signifikant erhöhte Lebensdauer. Zudem können
wesentliche größere Durchsatzmengen an Lacksuspension 11 behandelt
werden, da die Abtrenneinrichtung 12 nicht mit Lackpartikeln 20 zugesetzt
wird. Durch das Anlegen des zweiten Potentials φ2 an die
Abtrenneinrichtung 12 wird darüber hinaus eine
Koagulierung der Lackpartikel 20 verhindert und somit sowohl
eine verfahrenssichere Abtrennung des Suspensionsmittels 21 als
auch eine erhöhte Rückgewinnungsrate an Lackpartikeln 20 sichergestellt.
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Mittels
der Spannungsquelle 26 können grundsätzlich
elektrische Potentiale φ1, φ2 gleicher oder unterschiedlicher
Größe an das erste und das zweite Elektrodenelement 14a, 14b angelegt
werden. Beim Anlegen gleich großer Potentiale φ1
= φ2 – beispielsweise jeweils 150 V – erhält
man eine entsprechend ausgeglichene Abstoßung der geladenen Lackpartikel 20.
Durch das Anlegen unterschiedlich großer Potentiale φ1 ≠ φ2 – beispielsweise
150 V und 300 V – kann in Abhängigkeit der konkreten
Ausgestaltung der Filtrationsvorrichtung an einem der Elektrodenelemente 14a, 14b eine
höhere Abstoßwirkung erzeugt und die Abstoßung
der Lackpartikel 20 vom zweiten Elektrodenelement 14b bzw.
von der Abtrenneinrichtung 12 gezielt beeinflusst werden. Die
allgemeine Funktionsweise der erfindungsgemäßen
Filtrationsvorrichtung beruht mit anderen Worten auf dem Prinzip,
dass die Lackpartikel 20 der Lacksuspension 11 in
den gleichen Ladungszustand gebracht werden wie das der Abtrenneinrichtung 12 zugeordnete,
zweite Elektrodenelement 14b, so dass die Lackpartikel 20 von
diesem abgestoßen und nicht gemeinsam mit dem Suspensionsmittel 21 über
die Abtrenneinrichtung 12 abgetrennt werden.
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2 zeigt
eine Prinzipdarstellung der Filtrationsvorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel, wobei im Gegensatz zu 1 die
mittels der Spannungsquelle 26 an die Elektrodenelemente 14a, 14b angelegten
Potentiale φ1, φ2 negativ sind. Die Elektrodenelemente 14a, 14b fungieren
mit anderen Worten in diesem Beispiel als Kathoden. Somit werden
die Lackpartikel 20 in einen negativen Ladungszustand gebracht.
Die Polarität der mittels der Spannungsquelle 26 an
das erste und an das zweite Elektrodenelement 14a, 14b angelegten
Potentiale φ1, φ2 wird dabei unter Berücksichtigung
der chemischen Eigenschaften der Lackpartikel 20 gewählt. Hierdurch
kann die Filtrationsvorrichtung einfach und verfahrenssicher an
die Anforderungen eines zugeordneten Elektrotauchlackiersystems
bzw. an die chemischen Eigenschaften der jeweils verwendeten Lacksuspension 11 angepasst
werden. Dabei kann vorgesehen sein dass die Filtrationsvorrichtung selbst
als Teil eines Elektrotauchlackiersystems ausgebildet ist. Beispielsweise
können der Aufnahmebehälter 10 als Tauchbecken
und das erste Elektrodenelement 14a als Elektrode des Elektrotauchlackiersystems
fungieren. Zur weiteren Verbesserung der Abtrenneigenschaften der
Filtrationsvorrichtung umfasst die gezeigte Abtrenneinrichtung 12 weiterhin eine
optionale Feinfiltereinheit 28, die in Abhängigkeit
der jeweiligen Partikelgröße der Lackpartikel 20 als
Mikrofiltrations- oder als Ultrafiltrationseinheit ausgebildet ist.
Die Feinfiltereinheit 28 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel
in das Absaugrohr 16 integriert und stromauf der Pumpe 18 angeordnet.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die
Feinfiltereinheit 28 einteilig mit dem zweiten Elektrodenelement 14b ausgebildet
oder im Einlassbereich des Absaugrohrs 16 angeordnet ist.
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3 zeigt
eine Prinzipdarstellung der Filtrationsvorrichtung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel. Die Filtrationsvorrichtung
umfasst dabei eine Hydrozyklonfiltereinrichtung 24. Die
Hydrozyklonfiltereinrichtung 24 wird dabei im wesentlichen
aus dem Aufnahmebehälter 10 gebildet, der vorliegend zylindrisch
ausgebildet ist und einen Einlass 22 aufweist. Über
den Einlass 22 kann die Lacksuspension 11 dem
Aufnahmebehälter 10 tangential zugeführt und
eine spiralförmige Bewegung der Lacksuspension 11 innerhalb
des Aufnahmebehälters 10 erzeugt werden. Das erste
Elektrodenelement 14a ist an einem inneren Wandbereich
der Hydrozyklonfiltereinrichtung 24 bzw. des Aufnahmebehälters 10 angeordnet.
Das zweite Elektrodenelement 14b bildet einen Wandbereich
des in der Mitte des Aufnahmebehälters 10 angeordneten
Absaugrohres 16. Die beim Einleiten erzeugte Zentrifugalkraft
drückt die Lackpartikel 20 und etwaige Verunreinigungen,
die schwerer als die Lacksuspension 11 sind, an die Innenwand des
Aufnahmebehälters 10. Die hierdurch entstehenden
Wirbel fördern die Lackpartikel 20 in einer Abwärtsbewegung
zu einem trichterförmigen Auslass 23 am Fuß des
Aufnahmebehälters 10. Die Lacksuspension 11 kann
danach beispielsweise in einem Kreisprozess erneut in die Filtrationsvorrichtung
eingespeist werden. Das abgetrennte Suspensionsmittel 21 wird
durch das Absaugrohr 16 der Abtrenneinrichtung 12 abgepumpt
und kann entsprechend weiterverwendet werden. Die Hydrozyklonfiltereinrichtung 24 stellt
dabei eine konstruktiv einfache, robuste und kostengünstige
Möglichkeit dar, eine Filtrierung der Lacksuspension 11 vorzunehmen.
Grundsätzlich kann hierbei jedoch zusätzlich auch
eine Feinfiltereinheit 28 vorgesehen sein. Hierdurch wird
die Verschmutzung der Abtrenneinrichtung 12 zusätzlich verringert.
Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass die Hydrozyklonfiltereinrichtung 24 als
zusätzliches, eigenständiges Bauteil der Filtrationsvorrichtung
ausgebildet ist.
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4 zeigt
eine Prinzipdarstellung der mit der Hydrozyklonfiltereinrichtung 24 versehenen
Filtrationsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
Im Unterschied zu dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
ist das zweite Elektrodenelement 14b an der Innenwand des
Aufnahmebehälters 10 angeordnet. Die Lacksuspension 11 wird
somit durch den Auslass 23 abgepumpt, wobei das erste Elektrodenelement 14a einen
Außenumfang des Auslasses 23 bildet. Das abgetrennte
Suspensionsmittel 21 wird mit Hilfe der trichterförmigen Feinfiltereinheit 28 feinfiltriert
und durch das Absaugrohr 16 aus dem Aufnahmebehälter 10 entfernt.
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5 zeigt
eine Prinzipdarstellung der Filtrationsvorrichtung gemäß einem
fünften Ausführungsbeispiel, wobei der Aufnahmebehälter 10 der
Filtrationsvorrichtung als Rohr ausgebildet ist. Das zweite Elektrodenelement 14b ist
wiederum an einem Innenwandbereich des Aufnahmebehälters 10 angeordnet.
Das erste Elektrodenelement 14a ist in der Mitte des Aufnahmebehälters 10 angeordnet
und beaufschlagt die durch den Einlass 22 eintretende Lacksuspension 11 mit
dem ersten Potential φ1. Das abgetrennte Suspensionsmittel 21 wird
in einem Endbereich des Aufnahmebehälters 10 durch
die Absaugrohre 16 entfernt. Die verbleibende Lacksuspension 11 wird
schließlich durch den Auslass 23 wieder aus der
Filtrationsvorrichtung entfernt. Dabei kann bei Bedarf natürlich
wieder vorgesehen sein, dass im Bereich der Absaugrohre 16 zusätzlich
eine oder mehrere Feinfiltereinheiten 28 angeordnet sind.
Die gezeigte, als Rohrsystem ausgebildete Filtrationsvorrichtung
kann dabei besonders einfach in bereits bestehende Elektrotauchlackiersysteme
integriert werden und benötigt einen geringen Bauraum.
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6 zeigt
eine Prinzipdarstellung der Filtrationsvorrichtung gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel. Bei der vorliegend als Behältersystem ausgebildeten
Filtrationsvorrichtung ist das erste Elektrodenelement 14a in
einem Wandbereich des Aufnahmebehälters 10 angeordnet.
Das zweite Elektrodenelement 14b ist demgegenüber
zylindrisch ausgebildet und innerhalb des Aufnahmebehälters 10 konzentrisch
um das Absaugrohr 16 angeordnet.
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7 zeigt
eine Prinzipdarstellung der Filtrationsvorrichtung gemäß einem
siebten Ausführungsbeispiel, wobei die Filtrationsvorrichtung
erneut als Behältersystem ausgebildet ist. Das erste Elektrodenelement 14a ist
erneut im Wandbereich des Aufnahmebehälters 10 angeordnet.
Das zweite Elektrodenelement 14b ist im Unterschied zum
sechsten Ausführungsbeispiel siebartig ausgebildet und
bildet den Ansaugbereich des Absaugrohrs 16, wodurch ein
unerwünschtes Eintreten von Lackpartikeln 20 in das
Absaugrohr 16 besonders zuverlässig verhindert wird.
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8 zeigt
eine Prinzipdarstellung der Filtrationsvorrichtung gemäß einem
achten Ausführungsbeispiel. Die erste Elektrode 14a besteht
hierbei aus zwei innerhalb des Aufnahmebehälters 10 angeordneten
Platten. Die zweite Elektrode 14b ist wiederum zylindrisch
ausgebildet und konzentrisch um das Absaugrohr 16 angeordnet.
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9 zeigt
eine Prinzipdarstellung der Filtrationsvorrichtung gemäß einem
neunten Ausführungsbeispiel, wobei sowohl das erste Elektrodenelement 14a als
auch das zweite Elektrodenelement 14b zylindrisch ausgebildet
und innerhalb des Aufnahmebehälters 10 konzentrisch
um das Ansaugrohr 16 angeordnet sind.
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10 zeigt
eine Prinzipdarstellung einer mit einer Messvorrichtung 30 versehenen
Filtrationsvorrichtung. Die Messvorrichtung 30 ist stromab
der Abtrenneinrichtung 12 angeordnet und dient zum Ermitteln
eines eine Restkonzentration der Lackpartikel 20 in dem
abgetrennten Suspensionsmittel 21 charakterisierenden Messwerts.
Hierzu kann die Messvorrichtung 30 beispielsweise als Trübungsmessgerät
ausgebildet sein und einen Trübungsmesswert des abgetrennten
Suspensionsmittels 21 ermitteln. Mit der Messvorrichtung 30 ist
eine stromab angeordnete Rückführeinrichtung 32 gekoppelt,
mittels welcher das abgetrennte Suspensionsmittel 21 zurück
in den Aufnahmebehälter 10 zu leiten ist, falls
eine zu hohe Restkonzentration an Lackpartikeln 20 im Suspensionsmittel 21 ermittelt
wird. Alternativ kann das Suspensionsmittel 21 auch in
einen zusätzlichen Lackbehälter geleitet werden.
Falls die Konzentration an restlichen Lackpartikeln 20 im Suspensionsmittel 21 ausreichend
gering ist und ein entsprechend niedriger Trübungsmesswert
ermittelt wird, wird das abgetrennte Suspensionsmittel 21 mittels
der Rückführeinrichtung 32 zur weiteren
Verwendung in einen Filtratbehälter 34 geleitet.
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- 10
- Aufnahmebehälter
- 11
- Lacksuspension
- 12
- Abtrenneinrichtung
- 14
- Elektrodenelement
- 16
- Absaugrohr
- 18
- Pumpe
- 20
- Lackpartikel
- 21
- Suspensionsmittel
- 22
- Einlass
- 23
- Auslass
- 24
- Hydrozyklonfiltereinrichtung
- 26
- Spannungsquelle
- 28
- Feinfiltereinheit
- 30
- Messvorrichtung
- 32
- Rückführeinrichtung
- 34
- Filtratbehälter
- φ
- Potenzial
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006002714
A1 [0002]