DE102010034473A1

DE102010034473A1 - Permanent filter for use in painting cabin for separating adhesive particles from air stream in industrial applications, has filter elements, where particles settled on filter elements due to mass inertia are removed by cleaning apparatus

Info

Publication number: DE102010034473A1
Application number: DE102010034473A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-08-04
Filing date: 2010-08-04
Publication date: 2012-02-09

Abstract

The filter has filter elements serially arranged adjacent to each other, where adhesive particle clusters (6) settled on the filter elements due to mass inertia are removed by an integrated cleaning apparatus i.e. stripper plate (4). The filter elements are mechanically cleaned such that the cleaning apparatus with outer contour of the filter elements extends over length of the filter elements and wipes off the particle clusters, where the filter is combined with a fine filter. A dirt chamber is provided between a lower side of the apparatus and an upper side of a base plate (7).

Description

In vielen industriellen Anwendungen ergibt sich die Notwendigkeit, klebrige Partikel aus einem Abluftvolumenstrom möglichst vollständig zu entfernen. Von besonderer Bedeutung ist dies im Bereich von Nasslackieranlagen. Dort ist es unvermeidlich, dass Teile des versprühten Lackmaterials am zu beschichtenden Bauteil vorbei strömen. Dieser „Overspray” muss möglichst nahe seines Entstehungsortes aus dem Abluftstrom möglichst weitgehend entfernt werden um ein Verschmutzen von nachgelagerten Anlagenteilen zu vermeiden, die Nachbehandlung oder Wärmerückgewinnung der Abluft zu ermöglichen und Umweltbeeinträchtigungen zu verhindern.In many industrial applications there is the need to remove sticky particles as completely as possible from an exhaust air volume flow. This is of particular importance in the field of wet paint systems. There it is unavoidable that parts of the sprayed paint material flow past the component to be coated. This "overspray" must be as far as possible removed as far as possible from its origin from the exhaust air flow in order to avoid fouling of downstream system parts, to allow the aftertreatment or heat recovery of the exhaust air and to prevent environmental damage.

Bekannt und weit verbreitet sind sogenannte Trockenfilter, bei denen die klebrigen Partikel am Filterelement anhaften, von diesem aber nicht mehr getrennt werden können und daher gemeinsam entsorgt werden müssen. Beispiele hierfür sind Vliesfilter und Papierfilter.Known and widely used are so-called dry filters, in which the sticky particles adhere to the filter element, but can not be separated from this and therefore must be disposed of together. Examples of this are fleece filters and paper filters.

Ein bekanntes Verfahren zum Abscheiden klebriger Partikel ist die Nassabscheidung. Dabei tritt die mit Partikeln behaftete Luft durch einen Wasservorhang und gibt dabei ihre Partikel-Fracht an das Wasser ab und wird so gereinigt. Durch geeignete Maßnahmen wird das Wasser dann seinerseits von der Partikel-Fracht befreit. Diese Maßnahmen sind sehr aufwändig, verursachen hohe Investitions- und Betriebskosten und erfordern viel Platz für die Nebenaggregate.One known method for separating sticky particles is wet separation. The particle-laden air passes through a curtain of water and thereby releases its particle load to the water and is thus cleaned. By appropriate measures, the water is then freed in turn from the particle load. These measures are very complex, cause high investment and operating costs and require a lot of space for the ancillaries.

Ein weiteres Abscheideverfahren wird in DE4211465C2 beschrieben. Es basiert auf regenerierbaren Oberflächenfiltern. Hierbei wird dem Overspray ein Hilfsstaub zugegeben. Die klebrigen Partikel verbinden sich mit dem Hilfsstaub und bilden einen Mantel an der Außenseite der Filterelemente. Dieser Mantel kann auf physikalische Weise – z. B. durch stoßartiger Anstieg des Luftdrucks im Inneren der Filterelemente – entfernt werden. Aufgrund der erforderlichen Vorrichtungen zur Zuführung des Hilfsstaubs und zur Entfernung des Lack-Staub-Gemisches sind die Investitionskosten und der Platzbedarf für dieses Verfahren hoch.Another deposition process will be in DE4211465C2 described. It is based on regenerable surface filters. In this case, an auxiliary dust is added to the overspray. The sticky particles combine with the auxiliary dust and form a shell on the outside of the filter elements. This jacket can physically -. B. by a jerky increase in the air pressure in the interior of the filter elements - are removed. Due to the necessary devices for supplying the auxiliary dust and for removing the paint-dust mixture, the investment costs and the space required for this process are high.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, dass viele Anwender den einfachen Aufbau, die niedrigen Investitionskosten und den geringen Platzbedarf eines Trockenfilters schätzen, in ihrer Produktion aber hohe Partikelfrachten erzeugen und damit hohe laufende Kosten für neue Filterelemente und für den manuellen Filterwechsel haben. Ein großes Probleme in der praktischen Anwendung ergibt sich daraus, dass ein häufiger Filterwechsel nicht mit einem Dreischichtbetrieb vereinbar ist, weil dieser keine Zeit für längere Wartungstätigkeiten lässt. Ein weiterer Nachteil der bisher bekannten Trocken-Filter ist der am Ende der Filterstandzeit deutlich zunehmende Druckverlust, der zu einer Reduktion des Volumenstroms führt oder durch einen höheren Energieverbrauch des den Luftstrom erzeugenden Ventilators kompensiert werden muss.The specified in claim 1 invention is based on the problem that many users appreciate the simple structure, the low investment costs and the small footprint of a dry filter, but produce high particle loads in their production and thus have high running costs for new filter elements and manual filter change , A major problem in practical application arises from the fact that a frequent filter change is not compatible with a three-shift operation, because this leaves no time for longer maintenance activities. Another disadvantage of the previously known dry filter is at the end of the filter life significantly increasing pressure drop, which leads to a reduction of the volume flow or must be compensated by a higher energy consumption of the air flow generating fan.

Die genannten Probleme löst die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung dadurch, dass der einfache Aufbau und der geringe Platzbedarf der bekannten Trockenfilter grundsätzlich beibehalten werden, durch seine permanenten Filterelemente und die integrierte, automatisierbare Reinigungsvorrichtung jedoch ein Filterwechsel mit all seinen Nachteilen entfällt.The problems mentioned solves the specified in claim 1 invention in that the simple structure and small footprint of the known dry filter are basically maintained by his permanent filter elements and the integrated, automatable cleaning device, however, eliminates a filter change with all its disadvantages.

Ein weiterer Vorteil gegenüber den bekannten Trockenfiltern besteht darin, dass durch geeignete Wahl der Reinigungszyklen der Druckverlust des Filters nahezu konstant gehalten werden kann.Another advantage over the known dry filters is that the pressure loss of the filter can be kept almost constant by a suitable choice of the cleaning cycles.

Durch das im Patentanspruch 2 angegebene Reinigungsprinzip werden die klebrigen Partikel ohne Beimengungen gewonnen. Dadurch werden Entsorgung oder Verwertung deutlich vereinfacht und damit kostengünstiger.By specified in claim 2 cleaning principle, the sticky particles are obtained without admixtures. As a result, disposal or recovery are significantly simplified and thus more cost-effective.

Die im Patentanspruch 3 beschriebene Ausgestaltung der Filterelemente ermöglicht, dass für jeden Anwendungsfall eine bestmögliche Kombination aus Abscheiderate und Druckverlust erreicht wird. Diese Optimierung kann anhand von Erfahrungen, Berechnungen, durch Experiment oder Strömungssimulation geschehen.The design of the filter elements described in claim 3 allows for each application the best possible combination of deposition rate and pressure loss is achieved. This optimization can be done by experience, computation, experiment or flow simulation.

Die im Patentanspruch 4 beschriebene Kombination des erfindungsgemäßen Filters mit einem nachgeschalteten Feinfilter hat den Vorteil, dass damit auch sehr hohe Anforderungen an die Reinheit der gefilterten Luft erfüllt werden können. In diesem Fall fungiert der erfindungsgemäße Filter als Grobfilter, der einen großen Anteil der Partikelfracht aus dem Luftstrom entfernt und damit den nachfolgenden Feinfilter vor schneller Verschmutzung schützt.The combination described in claim 4 of the filter according to the invention with a downstream fine filter has the advantage that even very high demands on the purity of the filtered air can be met. In this case, the filter according to the invention acts as a coarse filter, which removes a large proportion of the particle load from the air stream and thus protects the subsequent fine filter from rapid soiling.

Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.A possible embodiment of the invention is illustrated in the following drawings and will be described in more detail below.

1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Filter. Dabei stellt 1 das Gehäuse dar, das an eine Schmutzluft seitige Trennwand 2 und einen Reinluft seitigen Kanal 3 angeschlossen ist. Als Reinigungseinrichtung fungiert im dargestellten Beispiel eine Abstreiferplatte 4. Sie befindet sich in der oberen Position was dem normalen Filterbetrieb entspricht. An den Filterelementen 5 sind die anhaftenden Partikel-Klumpen 6 angedeutet. Die verfahrbare Bodenplatte 7 befindet sich während des normalen Filterbetriebs in der oberen Position, die Hubeinrichtung 17 drückt sie gegen das untere Ende der Filterelemente 5. 1 schematically shows a cross section through a filter according to the invention. It puts 1 the housing, which is on a dirty air-side partition 2 and a clean air side channel 3 connected. As a cleaning device acts in the example shown a Abstreiferplatte 4 , It is in the upper position which corresponds to the normal filter operation. At the filter elements 5 are the adhesive particles lumps 6 indicated. The movable base plate 7 is in the upper position during normal filter operation, the lifting device 17 pushes it against the lower end of the filter elements 5 ,

2 zeigt den erfindungsgemäßen Filter während des Reinigungsvorgangs. Die Abstreiferplatte 4 ist bis zum Ende der Filterelemente 5 gefahren und hat dabei die anhaftenden Partikel-Klumpen entfernt und rund um ihre, die Außenkontur der Filterelemente umschließenden, Öffnungen gesammelt 8. Die Bodenplatte 7 wurde von der Hubeinrichtung 17 in die untere Position bewegt. Auf ihr liegen Partikel-Klumpen 9, die sich während des Abstreifvorgangs gelöst haben und durch Schwerkraftwirkung nach unten gefallen sind. Gut erkennbar ist der entstandene Schmutzraum 10 zwischen der Unterseite der Abstreiferplatte 4 und der Oberseite der Bodenplatte 7 in dem sich die Partikel-Klumpen nun befinden. 2 shows the filter according to the invention during the cleaning process. The scraper plate 4 is to the end of the filter elements 5 and has thereby removed the adhering particle lumps and collected around their, the outer contour of the filter elements enclosing openings 8th , The bottom plate 7 was from the lifting device 17 moved to the lower position. On it are particles of lumps 9 , which have come loose during the stripping process and have fallen downwards by gravity. Good recognizable is the resulting dirt room 10 between the underside of the stripper plate 4 and the top of the bottom plate 7 in which the particle lumps are now located.

3 zeigt einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Filter während des Austragvorgangs. Dabei transportiert das Austrag-Blech 11 die Partikel-Klumpen längs des Filters bis zu einem Sammelbehälter. Das Austrag-Blech ist über den Ausleger 12 mit einer geeigneten Transporteinrichtung 13 verbunden. 3 shows a cross section through the filter according to the invention during the discharge process. The discharge tray transports 11 the particle lumps along the filter up to a collection container. The discharge sheet is above the boom 12 with a suitable transport device 13 connected.

4 zeigt den Filter von der Reinluftseite aus gesehen während des Austragvorgangs. Erkennbar ist, dass die Transporteinrichtung 13 so dimensioniert und angeordnet ist, dass das mit ihr über den Ausleger 12 verbundene Austrag-Blech 11 über die ganze Länge des Filters geführt werden kann. Nach dem kompletten Durchfahren des Schmutzraums 10 fallen die gesammelten Partikel-Klumpen in den Sammelbehälter 14. Auf der linken Seite ist die Warteposition 15 angedeutet, auf die die Transporteinheit mit Ausleger und Austrag-Blech nach dem Austragvorgang zurückfahren. Dort befinden sie sich während des normalen Filterbetriebs. In dieser Ansicht ebenfalls erkennbar sind die Hubeinrichtungen 16 für die Abstreiferplatte 4. Diese bewegen die Abstreiferplatte nach erfolgtem Austragvorgang zurück in die in 1 dargestellte obere Position. Auch die prinzipielle Anordnung der Hubeinrichtungen 17 für die gestrichelt gezeichnete Bodenplatte 4 ist ersichtlich. Wie die Abstreiferplatte kehrt auch die Bodenplatte nach Beendigung des Austragvorgangs in ihre obere Position gemäß 1 zurück. 4 shows the filter seen from the clean air side during the discharge process. It can be seen that the transport device 13 so dimensioned and arranged that with her over the boom 12 connected discharge sheet 11 over the entire length of the filter can be performed. After completely driving through the dirt compartment 10 the collected particle lumps fall into the collection container 14 , On the left side is the waiting position 15 indicated on the return the transport unit with boom and discharge sheet after the discharge process. There they are during normal filter operation. Also recognizable in this view are the lifting devices 16 for the wiper plate 4 , These move the scraper plate after the discharge process back into the in 1 illustrated upper position. The basic arrangement of the lifting devices 17 for the dashed bottom plate 4 is clear. Like the wiper plate, the bottom plate also returns to its upper position upon completion of the discharge operation 1 back.

5 zeigt schematisch eine Alternative zur dargestellten Ausführung. Dabei gibt es auf beiden Seiten des erfindungsgemäßen Filters 1 einen Sammelbehälter 14 und eine Warteposition 15. Der Ausleger 12 ist symmetrisch ausgeführt und trägt an beiden Enden ein Austrag-Blech 11. Bei jedem Austragvorgang führt die Transporteinheit 13 nur einen Hub aus. 5 schematically shows an alternative to the illustrated embodiment. There are on both sides of the filter according to the invention 1 a collection container 14 and a waiting position 15 , The boom 12 is symmetrical and carries a discharge plate at both ends 11 , With every discharge process, the transport unit leads 13 only one stroke out.

6 zeigt schematisch eine alternative Anordnung der Hubeinrichtungen 16. Diese Anordnung kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn der erfindungsgemäße Filter 1 sehr lang ausgeführt werden soll. 6 schematically shows an alternative arrangement of the lifting devices 16 , This arrangement may be useful, for example, when the filter according to the invention 1 to be carried out very long.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4211465 C2 [0004]

Claims

Permanent filter with integrated cleaning device for separating sticky particles from air streams, in particular for paint booths, characterized in that sticky particles due to inertia on several juxtaposed and arranged behind one another, suitably shaped, set filter elements and these deposited particles by means of an integrated cleaning device of the filter elements can be removed.

Permanent filter according to claim 1, characterized in that the filter elements of adhering particles are thereby mechanically cleaned, that the outer contour of the filter elements as accurately as possible comprehensive cleaning device moves over the air flow exposed length of the filter elements and thereby strips the adhering particles.

Permanent filter according to claim 1, characterized in that the geometry, number and arrangement of the filter elements can be adapted to the particular application.

Permanent filter according to claim 1, characterized in that the filter according to the invention is combined with a fine filter downstream of it.