DE102018117114A1

DE102018117114A1 - Vorrichtung zur Unterstützung der Partikelagglomeration, Filtervorrichtung und Behandlungsanlage hiermit

Info

Publication number: DE102018117114A1
Application number: DE102018117114.5A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Röckle; Christian Bischof
Original assignee: Eisenmann SE
Current assignee: Eisenmann SE
Priority date: 2018-07-16
Filing date: 2018-07-16
Publication date: 2020-01-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterstützung der Partikelagglomeration für eine Filtervorrichtung zum Abscheiden von Partikeln aus einem Luftstrom aus Behandlungsanlagen für Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugteile, umfassend eine Mehrzahl an Luftleitelementen, die Luftführungsflächen zur Verengung des Strömungsquerschnitts oder/und zur Beeinflussung der Strömungsrichtung der durch das Luftleitelement strömenden Luftströmung und eine Haltestruktur mit Aufnahmestrukturen zur Anordnung der Luftleitelemente einander benachbart.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterstützung der Partikelagglomeration für eine Filtervorrichtung zum Abscheiden von Partikeln aus einem Luftstrom aus Behandlungsanlagen für Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugteile.
Beschreibung des Standes der Technik
In Behandlungsanlagen für Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugteile wird beispielsweise bei der Aufbringung von Beschichtungen wie etwa Lackierungen dem die Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugteile umgebenden Luftstrom eine Reihe verschiedener Partikeln beigegeben. Beispielsweise gelangt beim Lackiervorgang nicht die gesamte zerstäubte Lackiermenge auf die Fahrzeugkarosserie oder das Fahrzeugbauteil. Des Weiteren gelangen beim Handling der zu behandelnden Bauteile Stäube oder feine Flüssigkeitströpfchen, in den Luftstrom. In der Regel werden die zu behandelnden Bauteile von einem Luftstrom umströmt, welcher in einer Behandlungskabine von oben nach unten gerichtet ist und somit alle entstehenden Partikel - der Begriff Partikel soll hier und im Folgenden sowohl Feststoffe als auch Flüssigkeiten umfassen - aufnimmt und nach unten abführt.
Aus energetischen und Umweltschutzgründen wird dieser Luftstrom in der Regel als Umluftstrom betrieben. Jedenfalls werden die in dem Luftstrom enthaltenen Partikel ausgefiltert und der Luftstrom als gereinigte Frischluft beispielsweise der Behandlungskabine wieder zugeführt.
Bei dem Filtervorgang ist es erstrebenswert, mit möglichst wenig Filterstufen eine möglichst große Anzahl an Partikelgrößen zu erfassen und gleichzeitig eine hohe Filterkapazität der gesamten Filtervorrichtung bei niedrigen Herstellungskosten zu gewährleisten. Es hat sich herausgestellt, dass verschiedene Partikelgrößen unterschiedlichen Aufwands bei der Filtrierung bedürfen. Beispielsweise können für größere Partikelgrößen vergleichsweise kostengünstig effiziente Filtervorrichtungen mit hoher Speicherkapazität hergestellt werden. Je kleiner die auszufilternden Partikelgrößen werden, desto mehr Aufwand muss für das Erreichen eines bestimmten Abscheidungsgrades betrieben werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Filtervorgang für einen Luftstrom aus einer Behandlungsanlage für Fahrzeugkarosserien oder/und Fahrzeugbauteile hinsichtlich seiner Effizienz und der Herstellung- und/oder Betriebskosten zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Unterstützung der Partikelagglomeration für eine Filtervorrichtung zum Abscheiden von Partikeln aus einem Luftstrom aus Behandlungsanlagen für Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugteile gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Aufgabe wird außerdem durch eine Filtervorrichtung zum Abscheiden von Partikeln aus einem Luftstrom aus Behandlungsanlagen für Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugteile mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Unterstützung der Partikelagglomeration sowie einer Trägheitsabscheidevorrichtung gelöst, bei der die Vorrichtung zur Unterstützung der Partikelagglomeration der Trägheitsabscheidevorrichtung stromaufwärts vorgeschaltet ist. Des Weiteren wird die Aufgabe durch eine Behandlungsanlage für Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugteile mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Unterstützung einer Partikelagglomeration gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Unterstützung der Partikelagglomeration für eine Filtervorrichtung zum Abscheiden von Partikeln aus einem Luftstrom aus Behandlungsanlagen für Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugteile umfasst eine Mehrzahl an Luftleitelementen, die Luftführungsflächen zur Verengung des Strömungsquerschnitts oder/und zur Beeinflussung der Strömungsrichtung der durch das Luftleitelement strömenden Luftströmung aufweisen. Des Weiteren weist die Vorrichtung eine Haltestruktur mit Aufnahmestrukturen zum einander benachbarten Anordnen der Luftleitelemente auf.
Die Mehrzahl an Luftleitelementen sorgt durch eine Verengung des Strömungsquerschnitts oder/und durch eine Beeinflussung der Strömungsrichtung dafür, dass eine Partikelagglomeration oder Partikelkoaleszenz stattfindet. Dies verschiebt die Verteilung der Partikelgrößen in Richtung größerer Partikel, was das nachfolgende Ausfiltern erleichtert.
Gleichzeitig ist über die Nebeneinander-Anordnung der Luftleitelemente mittels der Aufnahmestrukturen in der Haltestruktur einerseits eine flächige Abdeckung des Strömungsquerschnitts möglich. Andererseits ermöglicht die Nebeneinander-Anordnung der Luftleitelemente eine Beeinflussung der Strömungsrichtung dergestalt, dass die mit der Luftströmung transportierten Partikel länger und enger miteinander in Kontakt kommen und so agglomerieren bzw. koaleszieren.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Luftleitelemente von der Haltestruktur trennbar und entnehmbar ausgebildet. Somit können einzelne oder alle Luftleitelemente entnommen werden, beispielsweise für eine Reinigung, oder durch ein neues Luftleitelement ersetzt werden.
Ebenfalls bevorzugt sind die Luftleitelemente von der Haltestruktur getrennt ausgeführt und mit der Haltestruktur verbindbar ausgebildet. Es können also einzelne Luftleitelemente oder alle Luftleitelemente als separate Bauelemente bevorratet und bei Verschmutzung, Beschädigung oder Verstopfung ausgetauscht werden.
Beispielhaft kann bei einer Ausführungsform die Haltestruktur als Lochplatte, Gitter oder/und Seilanordnung ausgebildet sein. Bei einer Ausbildung als Lochplatte können die Außenformen der Luftleitelemente mit der Form der Aussparungen in der Lochplatte korrespondieren. Bei einer Ausbildung der Haltestruktur als Gitter können an den Luftleitelementen entsprechende Anschläge oder Aufnahmen vorgesehen sein, die ein einfaches Anbringen der Luftleitelemente, beispielsweise durch Einklipsen, an Gitterstreben ermöglichen. Gleiches gilt für die Ausbildung der Haltestruktur als Seilanordnung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Haltestruktur begehbar ausgebildet sein. Dies ermöglicht beispielsweise die Anbringung der Vorrichtung zur Unterstützung der Partikelagglomeration oberhalb einer Filtervorrichtung und erleichtert den Austausch einzelner oder aller Luftleitelemente.
Alternativ oder zusätzlich kann die Haltestruktur integral an jedem Luftleitelement angeformt sein. Insbesondere kann die Haltestruktur als mit einem benachbarten Luftleitelement verbindbare Befestigungsstruktur ausgebildet sein. Es können also die einzelnen Luftleitelemente direkt oder mittels zusätzlicher Befestigungsmittel wie beispielsweise Klammern, Schrauben o. ä. über die Befestigungsstrukturen miteinander verbunden werden und so eine zusammenhängende Haltestruktur ausbilden.
Bei einer weitergehenden Ausführungsform ist zumindest ein Luftleitelement so ausgerichtet oder/und die Strömungsrichtung eines Luftelements durch dessen Luftführungsflächen so beeinflussbar, dass die Strömungsrichtung des Luftstroms nach Verlassen des Luftleitelements eine Richtungskomponente in Richtung eines anderen Luftleitelements, beispielsweise eines benachbarten Luftleitelements, aufweist. Somit wird der Luftstrom des einen Luftleitelements in Richtung eines anderen Luftleitelements gerichtet. Dies ermöglicht eine verbesserte Partikelagglomeration bzw. Partikelkoaleszenz in bevorzugter Weise.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind zumindest zwei Luftleitelemente integral als Luftleitelementgruppe miteinander verbunden. Besonders bevorzugt sind die Strömungsrichtungen der durch die zwei verbundenen Luftleitelemente strömenden Luft nach Verlassen der Luftleitelementgruppe aufeinander zu gerichtet, d.h. zumindest eine der beiden Strömungsrichtungen weist eine Komponente in Richtung des anderen Luftleitelements auf, und ermöglichen so eine Partikelagglomeration.
In diesem Zusammenhang kann die Haltestruktur Aufnahmestrukturen für eine Mehrzahl an Luftleitgruppen aufweisen. Eine Luftleitelementgruppe kann beispielsweise drei Luftleitelemente umfassen. Diese können durch die integrale Verbindung miteinander als ein Bauteil in die entsprechende Aufnahmestruktur der Haltestruktur eingesetzt werden. Somit wird ein einfacher Aufbau bzw. Austausch der einzelnen Luftleitelemente ermöglicht.
Bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung sorgt die Vorrichtung zur Unterstützung der Partikelagglomeration für eine Vergrößerung der durch die Trägheitsabscheidevorrichtung abzuscheidenden Partikel.
Figurenliste
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

1 eine schematische Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer Behandlungsanlage mit einer Vorrichtung zur Unterstützung der Partikelagglomeration;
2 eine schematische Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform einer Behandlungsanlage mit einer Vorrichtung zur Unterstützung der Partikelagglomeration;
3 eine perspektivische Teilaufrissansicht der Ausführungsform der 1;
4 eine schematische teilgeschnittene Perspektivansicht eines Ausschnitts der 3;
5 in einer schematischen Perspektivansicht eine Haltestruktur mit teilweise eingesetzten Luftleitelementen für eine Vorrichtung zur Unterstützung der Partikelagglomeration;
6-11 Teil-Schnittansichten entlang einer Abströmungsrichtung verschiedener Ausführungsformen von Luftleitelementen und Haltestrukturen; und
12-15 Draufsichten entlang einer Abströmungsrichtung verschiedener Ausführungsformen von Luftleitelementen und Haltestrukturen.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1 zeigt in einer Schnittdarstellung eine Behandlungsanlage 10 mit einer Beschichtungskabine 12, in welcher Gegenstände 14 lackiert werden. Als Beispiel für zu lackierende Gegenstände 14 sind Fahrzeugkarosserien 16 gezeigt. Bevor diese Fahrzeugkarosserien 16 zu einer solchen Beschichtungskabine 12 gelangen, werden sie in nicht eigens gezeigten Vorbehandlungsstationen beispielsweise gereinigt und entfettet. Nach dem Beschichtungsvorgang finden verschiedene Nachbehandlungen wie beispielsweise Trocknen statt.
Die Beschichtungskabine 12 umfasst einen oben angeordneten Beschichtungs- oder Lackiertunnel 18, welcher von vertikalen Seitenwänden 20 und üblicherweise einer horizontalen Kabinendecke begrenzt, an den Stirnseiten jedoch offen ist. Gegebenenfalls können an den Stirnseiten auch Schleusen angebracht und der Beschichtungs- oder Lackiertunnel 18 abgeschlossen sein.
Darüber hinaus ist der Lackiertunnel 18 in der Weise offen, dass mit beispielsweise Overspray beladene Luft der Beschichtungskabine nach unten strömen kann. Üblicherweise bildet eine Kabinendecke eine untere Begrenzung eines Luftzuführraums und ist als Filterdecke ausgebildet.
Die Fahrzeugkarosserien 16 werden mit einem in dem Beschichtungstunnel 18 untergebrachten und an und für sich bekannten Fördersystem 22 von einer Eingangsseite des Beschichtungstunnels 18 zu dessen Ausgangsseite transportiert. Im Inneren des Beschichtungstunnels 18 befinden sich beispielsweise Applikationseinrichtungen 24 in Form mehrachsiger Applikationsroboter 26, wie sie ebenfalls an und für sich bekannt sind. Mittels der Applikationsroboter 26 können die Fahrzeugkarosserien 16 mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet werden. Bei einem solchen Beschichtungsvorgang entsteht Overspray, welches nach unten abzuführen ist. Nach unten hin ist der Beschichtungstunnel 18 über einen begehbaren Gitterrost 28 zu einem darunter angeordneten Anlagenbereich 30 hin offen. In diesem unteren Anlagenbereich 30 werden die von der Kabinenluft mitgeführten Overspray-Partikel von der Kabinenluft abgetrennt.
Hierfür umfasst die Luftleiteinrichtung 32 bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel einen Leitkanal 36, der durch Leitbleche 38 gebildet ist. Die Leitbleche 38 können sich beispielsweise von den Seitenwänden 20 nach innen und beispielsweise geneigt oder in Stufe nach unten erstrecken. Der Leitkanal 36 mündet unten in Anschlusskanäle 40, an die stromabwärts Filtermodule 42 angeschlossen sind. Während eines Beschichtungsbetriebs strömt Kabinenluft von dem Leitkanal 36 über die Anschlusskanäle 40 in die Filtermodule 42 und gelangt von dort als weitgehend von Overspray- oder anderen Partikeln befreite Kabinenluft in einen Zwischenkanal 44, über den sie in einen Sammelströmungskanal 46 gelangt. Die Kabinenluft wird über den Sammelströmungskanal 46 einer weiteren Aufbereitung und gegebenenfalls Konditionierung zugeführt. Im Anschluss daran wird die konditionierte Kabinenluft in einem nicht eigens gezeigten Kreislauf wieder in den Beschichtungstunnel 18 geleitet.
Falls die Kabinenluft durch die vorhandenen Filtermodule 42 noch nicht ausreichend von Overspray-Partikeln befreit ist, können noch weitere Filterstufen nachgelagert sein. Diesen kann die aus den Filtermodulen 42 abströmende Luft zugeführt werden. In den 1 und 2 ist die Luftströmung durch gestrichelt dargestellte Pfeile L veranschaulicht.
Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist zwischen dem Filtermodul 42 und dem Leitkanal 36 eine Partikelagglomerations-Vorrichtung 100 angeordnet. Der genaue Aufbau und die Wirkungsweise verschiedener Ausführungsformen einer solchen Partikelagglomerations-Vorrichtung 100 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die 4-15 näher erläutert werden. Generell bewirkt die Partikelagglomerations-Vorrichtung 100 eine Beschleunigung der Luftströmung in Strömungsrichtung L oder/und senkrecht dazu, verdichtet dadurch den Luftstrom partiell und sorgt so für ein Aneinanderlagern (Agglomeration) oder sogar für ein Aneinanderhaften (Koaleszenz) von in dem Luftstrom mitgeführten Partikeln. Die dadurch stattfindende Verschiebung der Partikelgrößenverteilung zu größeren Partikelgrößen führt zu einer effizienteren und kostengünstigeren Filterung in der Filtervorrichtung 34 der Behandlungsanlage 10.
In der Ausführungsform der 1 wird die der Beschichtungskabine 12 respektive dem Beschichtungstunnel 18 entnommene und mit Overspray oder anderen Partikeln beladene Kabinenluft den Filtermodulen 42 über den Leitkanal 36 von oben zugeführt. Entsprechend tritt der Luftstrom L in die Filtermodule 42 von oben ein und verlässt die Filtermodule 42 seitlich in Richtung des Sammelströmungskanals 46. Eine Alternative zu dieser Strömungsführung ist in 2 gezeigt. In 2 werden gleiche oder vergleichbare Merkmale für die gleichen Bezugszeichen verwendet. Solche Merkmale werden nicht nochmals erläutert, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.
Bei der Ausführungsform der 2 wird die der Behandlungskabine 12 bzw. dem Beschichtungstunnel 18 entnommene Kabinenluft über den Leitkanal 36 ebenfalls durch eine Partikelagglomerations-Vorrichtung 100 geleitet, gelangt danach aber nicht direkt in ein Filtermodul 42 wie in 1, sondern wird zunächst einem Sammlungskanal 45 zugeleitet. Von dort erfolgt ein Einströmen in Filtermodule 43, deren Einströmöffnung entsprechend seitlich und nicht oben angeordnet ist. Die Luftströmung L gelangt somit seitlich in ein Filtermodul 43 und verlässt dieses beispielsweise in der entgegengesetzten Richtung ebenfalls wieder seitlich, um in einen Sammelströmungskanal 46 zu gelangen, von dem aus die Kabinenluft einer weiteren Filtrierung oder/und Konditionierung zugeführt werden kann, um anschließend wieder dem Beschichtungstunnel 18 zugeleitet zu werden. Gegebenenfalls kann die gefilterte Kabinenluft auch mit zusätzlicher Frischluft versetzt werden oder abgeblasen und vollständig durch Frischluft ersetzt werden.
3 veranschaulicht in einer perspektivischen Darstellung die Ausführungsform der 1. Auch hier wurden, da es sich um die gleiche Ausführungsform wie in 1 handelt, die gleichen Bezugszeichen wie in 1 verwendet. Diese Merkmale werden nicht nochmals gesondert erläutert.
Wie in 3 gut zu erkennen ist, sind entlang einer Fördererrichtung X, entlang derer die Fahrzeugkarosserien in dem Beschichtungstunnel 18 gefördert werden, mehrere Filtermodule 42.1, 42.2 nebeneinander angeordnet. Entsprechend sind auch für jedes Filtermodul 42.1, 42.2 Partikelagglomeration-Vorrichtungen 100.1, 100.2, 100.3 dargestellt. Dies stellt lediglich eine bevorzugte Ausführungsform dar. Alternativ könnten die Partikelagglomerations-Vorrichtungen 100.1-100.3 auch insgesamt als eine Partikelagglomerations-Vorrichtung ausgebildet sein oder für jedes Filtermodul 42.1, 42.2 könnten mehrere Partikelagglomerations-Vorrichtungen, identisch oder voneinander verschieden, vorgesehen sein.
4 veranschaulicht in einer perspektivischen Teil-Schnittansicht einen Ausschnitt der Ausführungsform, die in den 1 und 3 abgebildet ist.
Diese Ausführungsform könnte auch in Behandlungsanlage 10 der 2 eingesetzt werden. In 4 sind die Partikelagglomerations-Vorrichtung 100 sowie Teile des Anlagenbereichs 30, hier insbesondere die Leitbleche 38 des Leitkanals 36 der Luftleiteinrichtung 32, gezeigt. Die Partikelagglomerations-Vorrichtung 100 weist in der in 4 gezeigten Ausführungsform eine Vielzahl an Luftleitelementen 102 auf. Die Luftleitelemente 102 weisen Luftführungsflächen 104 auf, die insgesamt den freien Strömungsquerschnitt des Luftleitelements 102 verkleinern. Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform ist eine Haltestruktur 106 gezeigt, die Aufnahmeöffnungen zum Einbringen und einander benachbarten Anordnen der Luftleitelemente 102 aufweist. Die Luftleitelemente 102 sind in der Haltestruktur 106 einander benachbart angeordnet, dies bedeutet in der vorliegenden Ausführungsform, dass alle Anströmöffnungen der einzelnen Luftleitelemente 102 im Wesentlichen in einer Ebene liegen und so eine Anströmfläche 110 der Partikelagglomerations-Vorrichtung 100 bilden. Es trifft also der gesamte der Behandlungskabine 12 entnommene (Teil-)Luftstrom zunächst auf die Anströmfläche 110 der Partikelagglomerations-Vorrichtungen 100.
5 veranschaulicht in einer perspektivischen Ansicht einen möglichen Aufbau einer Partikelagglomerations-Vorrichtung 100. Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform ist die Haltestruktur 106 als Lochplatte 112 ausgebildet. Die Lochplatte 112 kann beispielsweise in Stahl/Edelstahl ausgeführt sein. Alternativ kann die Lochplatte auch aus recyclingfähigem Material wie Pappe oder/und Holz oder einem entsorgbaren oder entsorgungsfähigen Material hergestellt sein. Die Lochplatte 112 weist Ausnehmungen 114 auf, in die ein Luftleitelement 102 eingesetzt werden kann. Das Lochraster der Ausnehmungen 114 ist so gewählt, dass es mit der Außenkontur der Anströmöffnung 108 des Luftleitelements 102 derart korrespondiert, dass die Einströmöffnungen 108 alle so dicht gepackt nebeneinander zu liegen kommen, dass keine Totflächen zwischen den einzelnen Luftleitelementen 102 entstehen bzw. dass derartige Totflächen im Wesentlichen durch die Materialstärke der Einströmöffnung in 108 beschränkt ist sind.
Die 6-11 veranschaulichen in Schnittansichten verschiedene Ausführungsformen einer Partikelagglomeration-Vorrichtung insbesondere im Hinblick auf das Zusammenspiel zwischen Luftleitelement und Haltestruktur. In den Darstellungen der 6-11 erfolgt der Schnitt für die Schnittdarstellung parallel zur Abströmungsrichtung durch die jeweilige Partikelagglomerations-Vorrichtung bzw. durch eine Luftleitelement-Haltestrukturaufnahme-Kombination.
6 zeigt in einer Teil-Schnittansicht einen Ausschnitt aus einer Partikelagglomerations-Vorrichtung 600.Bei den Merkmalen der 6 werden Bezugszeichen verwendet, die denjenigen der 4 und 5 entsprechen, aber 600 hinzuaddiert wurden. Derartige Merkmale werden nicht nochmals gesondert erläutert, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden. Die Partikelagglomerations-Vorrichtung 600 weist eine Haltestruktur 606 auf, von der ein kleiner Ausschnitt gezeigt ist. In dem gezeigten Ausschnitt ist eine Ausnehmung 614 dargestellt, in die ein Luftleitelement 602 eingesetzt werden kann. Die Haltestruktur 606, hier in Gestalt einer Lochplatte, kann beispielsweise aus Stahl, Edelstahl oder ähnlich festen Materialien gefertigt sein. Bei einer solchen Ausführung wäre die Lochplatte zur Reinigung entnehmbar. Alternativ kann die Haltestruktur auch aus recyclingfähigen Materialien wie beispielsweise Pappe oder/Holz oder einem entsorgbaren bzw. entsorgungsfähigen Material gefertigt sein. Alternativ können auch Kunststoffe eingesetzt werden.
Das Luftleitelement 602 kann bei der in 6 gezeigten Ausführungsform beispielsweise aus Blech hergestellt sein. Das Luftleitelement 602 ist dann reinigbar und mehrfach verwendbar. Verunreinigte Luftleitelemente 602 können einfach durch bereits gereinigte Luftleitelemente 602 ersetzt werden. Dies kann auch nur teilweise über eine Mehrzahl von Luftleitelementen 602 hinweg geschehen. Alternativ kann das Luftleitelement 602 auch aus einem Kunststoff oder einem recyclingfähigen Material wie etwa Pappe oder einem entsorgbaren bzw. entsorgungsfähigen Material hergestellt sein.
Die in 6 dargestellte Ausführungsform sieht für die Ausnehmung 614 eine rechtwinklige Bohrung bzw. einen Durchbruch vor, wohingegen das Luftleitelement 602 eine äußere Wandung 616 aufweist, die entsprechend der Konizität des Luftleitelements 602 schräg zu der Ausnehmung 614 verläuft. Es entsteht an der Kontaktstelle zwischen Außenwandung 616 des Luftleitelements 602 und der Ausnehmung 614 eine linienförmige Kontaktstelle 618. Bei geeigneter Ausgestaltung der Materialien von Haltestruktur 606 und Luftleitelement 602 kann beispielsweise das Luftleitelemente 602 fest in die Haltestruktur 606 eingedrückt werden und auf diese Weise beispielsweise bei einem federnden Nachgeben der Wandung 616 Halt finden.
7 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform 700 einer Partikelagglomerations-Vorrichtung. Im Unterschied zu der Ausführungsform der 6 sind die relativen Proportionen von Ausnehmung 714 und Außenumfang des Luftleitelements 702 so gewählt, dass insgesamt das Luftleitelement 702 tiefer in die Ausnehmung 714 eingedrückt werden kann. Zwar entsteht aufgrund der nach wie vor nicht an die schräg verlaufende Außenwandung 716 des Luftleitelements 702 angepassten Ausnehmung 714 eine linienförmige Kontaktstelle 718. Insgesamt ist aber bei einer waagerechten Installation der Haltestruktur 706, die hier ebenfalls wiederum als Lochplatte ausgebildet ist, der Schwerpunkt des Luftleitelements 702 tiefer verglichen mit der Haltestruktur 706, so dass sich insgesamt aufgrund des tieferen Schwerpunkts eine stabilere Anordnung ergibt.
Bei den Ausgangsformen der 6 und 7 ist die im Querschnitt ersichtliche Grundform der Luftleitelemente 602, 702, die eines Stumpfkegels. Die Grundfläche des Stumpfkegels kann beispielsweise dreieckig, viereckig, rund oder auch sechseckig sein. Dies gilt in gleicher Weise für die nachfolgend beschriebenen 8-11.
8 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Partikelagglomeration 800. Als wesentlichen Unterschied zu den Ausführungsformen der 6 und 7 weist das Luftleitelement 802 einen nicht durchgängig konischen Verlauf auf. Vielmehr lässt sich das Luftleitelement 802 in einen ersten Haltebereich 819 und in einen zweiten Verengungsbereich 820 aufteilen. Der Haltebereich 818 ist im Wesentlichen als gerader Zylinder mit beispielsweise einer der genannten Zylindergrundflächen (Dreieck, Viereck, Sechseck, Kreis) ausgeführt. Entsprechend bildet sich anstatt einer linienförmigen Berührstelle ein flächiger Berührbereich 822 heraus, der für einen festen Sitz des Luftleitelements 802 in der Haltestruktur 806 sorgt. Zur Erleichterung des Montageprozesses und zur besseren Abdichtung zwischen Luftleitelement 802 und Haltestruktur 806 ist ein umlaufender Flansch 824 vorgesehen. Der Verengungsbereich 820 bewirkt mit den innenliegenden Luftführungsflächen 804 eine Verengung des effektiven Strömungsquerschnitts entlang der Strömungsrichtung L und sorgt so für eine Beschleunigung des Luftstroms. Dies wiederum begünstigt eine Partikelagglomeration.
9 veranschaulicht eine weitere alternative Ausführungsform einer Partikelagglomerations-Vorrichtung 900. Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen ist die Haltestruktur 906 als Doppelplatte 928 ausgebildet. Dies ermöglicht eine geringere Materialstärke der einzelnen Platten 930, 932 und erleichtert die Führung und Halterung eines Luftleitelements 902. Entsprechend sind Ausnehmungen 914, 915 in den jeweiligen Platten 932, 930 für die Aufnahme des Luftleitelements 902 vorgesehen und unterschiedlich ausgestaltet. Die anströmseitige Ausnehmung 915 in der anströmseitigen Platte 930 ist in ihrer Form an die Konizität des Luftleitelements 902 angepasst und sorgt so für einen sicheren und luftdichten Sitz des Luftleitelements 902 in der Haltestruktur 906. Die abströmseitig gelegene Öffnung 914 in der abströmseitigen Platte 932 ist zylinderförmig ausgeführt und so dimensioniert, dass eine abströmseitige Öffnung 934 der Luftführungsfläche 904 auf der abströmseitigen Platte 932 zu liegen kommt. Das Luftleitelement 902 steht also gewissermaßen auf der abströmseitigen Platte 932 auf oder kann diese auch geringfügig durchdringen.
Während in den 6-9 lediglich einzelne Luftleitelemente relativ einer Haltestruktur gezeigt waren und die Hauptströmungsrichtung L im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Haltestruktur angeordnet war, ist in 10 eine Partikelagglomerations-Vorrichtung 1000 gezeigt, bei der einzelne Luftleitelemente 1002, 1003 hinsichtlich ihrer Luftströmungsrichtungen L, L' nicht parallel ausgerichtet sind. Obwohl die Haltestruktur 1006 der Partikelagglomerations-Vorrichtung 1000 der 10 im Wesentlichen ähnlich der Haltestruktur 606, 706, 806 der 6-8 ausgebildet ist, sind die Luftleitelemente 1002, 1003 anders in die Ausnehmungen 1014 eingesetzt. Das erste Luftleitelement 1002 weist einer Außenwandung 1016 auf, welche dem benachbarten Luftleitelemente 1003 zugewandt ist, die im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche der Haltestruktur 1006 eingesetzt ist, so dass insgesamt eine nicht senkrechte Ausrichtung der Hauptströmungsrichtung L des Luftleitelements 1002 bezüglich der Ausrichtung der Haltestruktur 1006 und insbesondere deren abströmseitigen Abströmfläche 1036 resultiert.
In ähnlicher Weise ist das zweite Luftleitelemente 1003 hinsichtlich seiner Hauptströmungsrichtung L' so eingebaut bzw. in die Ausnehmung 1014 eingesetzt, dass dessen Hauptströmungsrichtung L' sich mit der Hauptströmungsrichtung L des ersten Luftleitelements 1002 kreuzt bzw. sich zumindest eine Komponente in einer der Hauptströmungsrichtungen L, L' ergibt, die in Richtung des benachbarten Luftleitelements 1002, 1003 gerichtet ist.
Aufgrund der flächigen Anordnung der Luftleitelemente 1002, 1003 und der Dreidimensionalität der gesamten Anordnung ist es nicht unbedingt zwingend erforderlich, dass sich die Hauptströmungsrichtungen L, L' tatsächlich kreuzen im Sinne eines geometrischen Schneidens von Geraden. Vielmehr können die Hauptströmungsrichtungen L, L' auch windschief zueinander angeordnet sein.
Des Weiteren ist es nicht erforderlich, dass der Kreuzungspunkt bzw. der Punkt des geringsten Abstandes zwischen den beiden Hauptströmungsrichtungen L, L' sich tatsächlich innerhalb der Partikelagglomeration-Vorrichtung 1000 oder sogar innerhalb der Behandlungsanlage befindet. Es ist vielmehr entscheidend, dass die Luftströme, welche die zueinander ausgerichteten Luftleitelemente 1002, 1003 verlassen, die mitgerissenen Partikel aufeinander zutreiben und so eine Partikelagglomeration ermöglicht oder verbessert wird.
11 veranschaulicht in einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Partikelagglomerations-Vorrichtung 1100 eine Luftleitelementgruppe 1101, die als Zusammensetzung zweier einzelner Luftleitelemente 1102, 1103 aufgefasst werden kann. Die Luftleitelementgruppe 1101 kann integral die beiden Luftleitelemente 1102, 1103 beinhalten oder kann alternativ aus zwei separat gefertigten Luftleitelementen 1102, 1103 zusammengesetzt sein. Auch hier ergibt sich ein Schneiden bzw. ein Annähern der Hauptströmungsrichtung in L, L'. Die Außenwandung 1116 der Luftleitelemente Gruppe 1101 ist nicht an die Ausnehmung 1114 in der Haltestruktur 1106 angepasst, dies könnte aber selbstverständlich wie vorstehend beschrieben realisiert werden.
Die 12-15 veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Partikelagglomeration. Die Darstellungen der 12-15 sind als Draufsichten auf die Anströmseiten der Partikelagglomerations-Vorrichtungen aufzufassen.
12 veranschaulicht eine Ausführungsform 1200 einer Partikel-Agglomerationsvorrichtung. Auch hier gilt wie vorausgehend im Folgenden, das gleiche oder vergleichbare Merkmale mit gleichen Bezugszeichen versehen werden, zu denen jeweils entsprechend der Ausführungsform 600, 700,..., 1500 addiert wurde.
Bei der Ausführungsform einer Partikelagglomerations-Vorrichtung 1200 der 12 sind die Luftleitelemente 1202 an ihrer Anströmseite 1240 und an ihrer Abströmseite 1242 rechteckig, insbesondere quadratisch ausgebildet. Gleiches gilt entsprechend für die Ausnehmungen 1214 in der Haltestruktur 1206, die vorliegend als Lochplatte mit viereckigen, insbesondere quadratischen Ausnehmungen 1214 ausgebildet ist. Die Strömungsrichtungen L der jeweiligen Luftleitelemente 1202 verlaufen senkrecht zur Anströmfläche 1235 der Haltestruktur/Lochplatte 1206. Entsprechend sind die mit einem Kreuz dargestellten Strömungsrichtungen L innerhalb der Luftleitelemente 1202 zentriert dargestellt.
Bei der Ausführungsform der 13, einer Partikelagglomerations-Vorrichtung 1300, ist der Aufbau vergleichbar zu dem der 12. Im Unterschied sind die Anströmseiten 1340 und die Abströmseiten 1342 der Luftleitelemente 1302 kreisförmig gestaltet. Die Abströmung entlang der Abströmungsrichtung L des Luftleitelements 1102 jedoch ist ebenfalls wie in 12 senkrecht zur Anströmfläche 1335 der Haltestruktur 1306. Auch die Ausnehmungen 1314 sind entsprechend der Gestaltung der Luftleitelemente 1302 kreisförmig.
14 veranschaulicht eine Partikelagglomerations-Vorrichtung 1400, bei der jeweils drei Luftleitelemente zu einer Luftleitelementgruppe 1401 zusammengefasst sind. Die einzelnen Luftleitelemente 1402 einer Luftleitelementgruppe 1401 sind anström- und abströmseitig sechseckig ausgebildet. Die einzelnen Strömungsrichtungen der Luftleitelemente 1402 sind so zueinander verkippt, dass sich ein gemeinsamer Schnittpunkt exakt im Zentrum der Luftleitelementgruppe 1401, hier mit L gekennzeichnet, ergibt.
Entsprechend der komplexen Geometrie der Luftleitelementgruppe 1401 weist die Ausnehmung 1412 in der Haltestruktur 1406 auch eine komplexe Grundform auf. Derartige Geometrien können beispielsweise durch Laserfertigung hergestellt werden.
Insgesamt stellt die Ausführungsform der 14 eine einfach zu fertigende und einfach zu wartende Partikelagglomerations-Vorrichtung 1400 dar. Der Austausch einzelner oder aller Luftleitelemente 1402 kann gruppenweise erfolgen, da immer drei Luftleitelemente 1402 zu einer Luftleitelementgruppe 1401 zusammengefasst sind. Bei einem Austausch der Luftleitelemente 1402 kann beispielsweise so vorgegangen werden, dass die gesamte Haltestruktur 1406 durch ein Bedienpersonal um 180° gedreht wird und die dann nach oben stehenden Abströmöffnungen 1442 von oben nach unten durch die Ausnehmungen 1402 gedrückt werden. Die Luftleitelementgruppen 1402 fallen dann der Schwerkraft folgend beispielsweise auf das darunter stehende Filtermodul 42, das im Falle einer vollständigen Beladung ebenfalls ausgetauscht werden muss. Somit kann eine einfache Entsorgung eventuell aus recyclingfähigem Material hergestellter Luftleitelementgruppen 1401 oder auch einzelner Luftleitelemente 1202, 1302 wie bei vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erfolgen.
15 veranschaulicht eine weitere alternative Ausführungsform einer Partikelagglomerations-Vorrichtung 1500. Im Unterschied zu der Ausführungsform der 13 sind hier die Abströmungsachsen einzelner Luftleitelemente 1502 so zueinander geneigt bzw. verkippt, dass sich ein gemeinsamer Schnittpunkt, hier in der 15 mit L gekennzeichnet, ergibt. Die Verkippung kann je nach Anordnung der Luftleitelemente 1502 auf der Haltestruktur 1506 paarweise oder auch für vier Luftleitelemente 1502 erfolgen.

Claims

Vorrichtung (100) zur Unterstützung der Partikelagglomeration für eine Filtervorrichtung (34) zum Abscheiden von Partikeln aus einem Luftstrom aus Behandlungsanlagen (10) für Fahrzeugkarosserien (16) oder Fahrzeugteile (14), umfassend a) eine Mehrzahl an Luftleitelementen (102), die Luftführungsflächen (104) zur Verengung des Strömungsquerschnitts oder/und zur Beeinflussung der Strömungsrichtung der durch das Luftleitelement strömenden Luftströmung und b) eine Haltestruktur (106) mit Aufnahmestrukturen (114) zur Anordnung der Luftleitelemente (102) einander benachbart.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Luftleitelemente (102) von der Haltestruktur (106) trennbar und austauschbar ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Luftleitelemente (102) von der Haltestruktur (106) getrennt ausgeführt und mit der Haltestruktur (106) verbindbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haltestruktur (106) als Lochplatte (106), Gitter oder/und Seilanordnung ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haltestruktur (106) begehbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Haltestruktur integral an jedem einem Luftleitelement angeformt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Haltestruktur als mit einem benachbarten Luftleitelement verbindbare Befestigungsstruktur ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Luftleitelement (1002) so ausgerichtet ist und/oder die Strömungsrichtung eines Luftleitelements durch dessen Luftführungsflächen so beeinflussbar ist, dass die Strömungsrichtung des Luftstroms nach Verlassen des Luftleitelements (1002) eine Richtungskomponente in Richtung eines anderen Luftleitelements (1003) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest zwei Luftleitelemente (1102, 1103) integral als Luftleitelementgruppe (1101) miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Haltestruktur (1106) Aufnahmestrukturen (1114) für eine Mehrzahl an Luftleitgruppen aufweist.
Filtervorrichtung (34) zum Abscheiden von Partikeln aus einem Luftstrom aus Behandlungsanlagen (10) für Fahrzeugkarosserien (16) oder Fahrzeugteile (14), umfassend a) eine Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und b) eine Trägheitsabscheidevorrichtung (42), c) wobei die Vorrichtung (100) zur Unterstützung der Partikelagglomeration der Trägheitsabscheidevorrichtung (42) stromaufwärts vorgeschaltet ist.
Behandlungsanlage(10) für Fahrzeugkarosserien (16) oder Fahrzeugteile (14), mit einer Vorrichtung (100) zur Unterstützung einer Partikelagglomeration nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder/und einer Filtervorrichtung (34) nach Anspruch 11.