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Die Erfindung betrifft eine Bodeneinheit für ein Filtermodul zum Abscheiden von Overspray, wobei die Bodeneinheit eine formgebende Struktur umfasst, welche eine Innenfläche definiert.
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Außerdem betrifft die Erfindung ein Filtermodul zum Abscheiden von Overspray mit einem Filtergehäuse und einer Bodeneinheit sowie ein Verfahren zum Aufbau eines solchen Filtermoduls.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung die Verwendung einer Bodeneinheit bei einem Filtermodul in einer Oberflächenbehandlungsanlage zur Beschichtung, insbesondere zum Lackieren von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien.
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Bei der manuellen oder automatischen Applikation von Lacken auf Gegenstände in einer Lackierkabine wird ein Teilstrom des Lackes, der im Allgemeinen sowohl Festkörper und/oder Bindemittel als auch Lösemittel enthält, nicht auf den Gegenstand appliziert. Dieser Teilstrom wird in der Fachwelt als Overspray bezeichnet. Im Weiteren werden die Begriffe Overspray und Overspraypartikel im Sinne eines dispersen Systems, wie einer Emulsion oder Suspension oder einer Kombination daraus, verstanden. Der Overspray wird von dem Luftstrom in der Lackierkabine erfasst und einer Abscheidung zugeführt.
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Grundsätzlich bekannt sind Abscheidesysteme, die mit Abscheideeinheiten arbeiten, welche als austauschbare Filtermodule mit mindestens einer Filtereinheit und mit einem Filtergehäuse ausgebildet sind. Derartige Filtermodule werden nach Erreichen einer Grenzbeladung mit Overspray ausgetauscht und dann entsorgt oder gegebenenfalls recycelt. Der Einsatz solcher Filtermodule kann energetisch und hinsichtlich der erforderlichen Ressourcen von Vorteil sein.
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Solchen Filtermodulen wird die mit Overspray beladene Kabinenluft zugeführt, welche die Filtermodule durchströmt und als weitgehend von Overspray befreite Abluft verlässt. Nachfolgend wird auch eine solche Abluft der Einfachheit halber als Kabinenluft oder als von Overspray befreite Kabinenluft bezeichnet.
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Aus der
DE 10 2013 004 082 A1 ist eine Abscheidevorrichtung bekannt, bei der Overspray-Partikel in einem von Kabinenluft durchströmten Filtermodul abgeschieden werden. Das dort beschriebene Filtermodul weist einen unteren Sammelbereich auf, der flüssigkeitsdicht und auf diese Weise als Sammelwanne für Overspray ausgebildet ist, welches sich in dem Filtermodul abscheidet, in diesem nach unten fließt, und sich in der Sammelwanne zu einem Lacksumpf ansammelt. Es gibt dort jedoch keine Bodeneinheit mit einer formgebenden Struktur.
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Auch die
DE 10 2011 108 631 A1 beschreibt eine Abscheidevorrichtung, die mit Filtermodulen arbeitet, durch die mit Overspray beladene Kabinenluft leitbar ist und in denen sich Overspray abscheidet, wobei auch hier zumindest ein unterer Sammelbereich der Filtermodule flüssigkeitsdicht und auf diese Weise als Sammelwanne für Overspray ausgebildet ist. Zu diesem Zweck wird Dichtmasse in den Bodenbereich des Filtergehäuses eingespritzt und mittels eines Taumeltisches gleichmäßig in dem Bodenbereich zu verteilen. Des Weiteren wird in der
DE 10 2011 108 631 A1 eine alternative Sammelwanne gezeigt, bei der ein umlaufender Rahmen, der aus dünnen Holzbrettern gefertigt sein kann, an einem Bodenteil des Filtermoduls, nämlich einer Euro-Palette, befestigt ist. In den Wannenrahmen ist ein flüssigkeitsdichter Aufnahmesack eingelegt, in den das Filtergehäuse gestellt werden kann, und dessen oberer Rand nach außen über den Rahmen gestülpt ist. Dieser Rahmen ist ohne das Bodenteil des Filtermoduls jedoch nicht formstabil.
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Aus der
DE 10 2016 001 889 A1 ist außerdem eine Bodeneinheit aus einem mehrschichtigen Verbundmaterial bekannt.
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Diese vom Markt her bekannten Bodeneinheiten sind häufig im Aufbau sehr aufwendig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Bodeneinheiten, Filtermodule und ein Verfahren für deren Aufbau bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird bei einer Bodeneinheit der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
- a) eine flüssigkeitsdichte Dichtstruktur, welche beständig gegen Overspray ist, lose an der Innenfläche der formgebenden Struktur anliegt;
oder
- b) eine flüssigkeitsdichte Dichtstruktur, welche beständig gegen Overspray ist, an der Innenfläche der formgebenden Struktur anliegt und durch eine Verbindungstelle oder mehrere voneinander beabstandete Verbindungstellen nur bereichsweise mit der formgebenden Struktur verbunden ist, damit die Dichtstruktur bezogen auf die formgebende Struktur gegen eine Lageänderung gesichert ist.
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Dabei ist insbesondere die formgebende Struktur selbsttragend, wodurch auch die Bodeneinheit insgesamt selbsttragend ist und als Baueinheit gehandhabt werden kann. Die beiden Bauteile der formgebenden Struktur und der Dichtstruktur definieren gesonderte Komponenten der Bodeneinheit, die gegebenenfalls erst am Ort des Betriebs der Beschichtungsanlage zu dem Bodenteil vereint werden können.
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Insbesondere muss die formgebende Struktur nicht nassfest sein, da ein Kontakt der formgebenden Struktur mit Flüssigkeit durch die Dichtstruktur verhindert wird.
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Die Bodeneinheit ist jedoch nicht in der Lage, alleine und ohne ein unterstützendes Bodenteil als Tragstruktur für das Filtermodul bzw. für dessen Filtergehäuse zu dienen.
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Für die Lagerung und den Transport ist es günstig, wenn die formgebende Struktur und/oder die Dichtstruktur derart ausgebildet sind, dass sie aus einem Ausgangszustand mittels Faltung in einen Gebrauchszustand überführbar ist.
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In der Praxis hat sich besonders bewährt, wenn die formgebende Struktur im Gebrauchszustand eine Wanne mit einem Wannenboden und Seitenwänden definiert.
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Es ist von besonderem Vorteil, wenn die formgebende Struktur im Gebrauchszustand Befestigungsmittel, insbesondere Befestigungslaschen, aufweist, mittels welchen die Bodeneinheit an einem Bodenteil, insbesondere in Form einer Palette, eines Filtermoduls zum Abscheiden von Overspray, befestigbar ist. Hier zeigt sich die eigenständige Struktur der Bodeneinheit, die ohne ein solches Bodenteil des Filtermoduls gehandhabt werden kann.
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Mit Blick auf günstige Ausgangsmaterialien und den Wunsch, ein mit Overspray beladenes Filtermodul einem Entsorgungs- und/oder Recylingprozess zugeführt werden kann, ist es vorteilhat, wenn die formgebende Struktur aus einem Cellulose basierten Material, insbesondere aus Papier- und/oder Pappmaterial, aus Wellkarton, aus Karton mit stehender Welle, aus Karton mit Wabenstruktur oder aus Wickelkarton ist. Wie oben erwähnt, muss die formgebende Struktur insbesondere nicht nassfest sein.
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Ein einfaches Aufbauen der Bodeneinheit ist möglich, wenn die Dichtstruktur flexibel und insbesondere aus einer flexiblen Folie ist. Eine solche Folie kann gut von einem Werker gehandhabt werden. Eine solche Folie kann beispielsweise vor Ort von einer Vorratsrolle abgezogen und entsprechend abgeschnitten werden.
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Der Aufbau der Bodeneinheit gestaltet sich etwas leichter, wenn die Dichtstruktur wenigstens in einem Abschnitt komplementär zu der formgebenden Struktur vorgeformt ist, so dass die Dichtstruktur mit diesem Abschnitt in die formgebende Struktur einlegbar ist.
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Es ist besonders günstig, wenn der vorgeformte Abschnitt der Dichtstruktur eine nach oben offene Dichtwanne definiert.
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Eine gute Beständigkeit gegen Overspray und die erforderliche Dichtigkeit wird mit einer Dichtstruktur aus einem Kunststoff, insbesondere aus Polyethylen oder Polypropylen, erreicht.
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Es kann vorteilhaft sein, wenn von außen nach innen die formgebende Struktur, die Dichtstruktur und außerdem eine Stützstruktur vorgesehen sind. Eine solche, innen angeordnete Stützstruktur kann den Aufbau und das Zusammensetzen eines Filtermoduls unterstützen.
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Auch bei der Stützstruktur ist es mit Blick auf die Lagerung und den Transport günstig, wenn diese aus einem Ausgangszustand mittels Faltung in einen Gebrauchszustand überführbar ist.
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Die Stützstruktur ist im Gebrauchszustand zu der formgebenden Struktur mit Dichtstruktur komplementär. Insbesondere bei einer Wannenform der Bodeneinheit definiert die Stützstruktur vorzugsweise einen Stützrahmen mit Seitenwänden oder eine Stützwanne mit Boden und Seitenwänden.
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Es ist ebenfalls günstig, wenn die Stützstruktur aus einem Cellulose basierten Material, insbesondere aus Papier- und/oder Pappmaterial, aus Wellkarton, aus Karton mit stehender Welle, aus Karton mit Wabenstruktur oder aus Wickelkarton ist. Es ist vorteilhaft, wenn die Stützstruktur Flüssigkeit aufnehmen kann; hierauf wird weiter unten nochmals eingegangen. Dabei kann die Stützstruktur nassfest sein, muss dies aber nicht.
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Die Stützstruktur kann lose an der Dichtstruktur anliegen. Alternativ kann die Stützstruktur an der Dichtstruktur anliegen und durch eine Verbindungstelle oder mehrere voneinander beabstandete Verbindungstellen nur bereichsweise mit der Dichtstruktur verbunden sein, damit die Stützstruktur bezogen auf die Dichtstruktur gegen eine Lageänderung gesichert ist.
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Bei einem Filtermodul der eingangs genannten Art wird die oben angegebene Aufgabe dadurch gelöst, dass die Bodeneinheit mit einigen oder allen der oben erläuterten Merkmale ausgebildet ist und einen Bodenbereich des Filtergehäuses umgibt.
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Dabei ist es besonders günstig, wenn die Bodeneinheit mit dem Filtergehäuse von einem Bodenteil, insbesondere einer Palette, getragen ist. Auf diese Weise kann das tragfähige Bodenteil vorteilhaft als Angriffsbauteil für eine Fördertechnik dienen, um das Filtermodul sowohl in nicht beladenem Zustand als auch in mit Overspray beladenem Zustand zu transportieren.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn die Bodeneinheit mittels Befestigungsmitteln der formgebenden Struktur mit dem Bodenteil verbunden ist.
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Außerdem kann es ergänzend günstig sein, wenn die Dichtstruktur an der formgebenden Struktur oder an dem Filtergehäuse befestigt ist. Insbesondere in letzterem Fall kann das Strömen von Falschluft zumindest verringert werden; auch hierauf wird weiter unten nochmals eingegangen.
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Vorzugsweise ist dabei die Dichtstruktur in Umfangsrichtung mittels Klebemitteln, vorzugsweise mittels eines Klebebandes, insbesondere mittels eines umlaufenden Klebebandes, an dem Filtergehäuse befestigt.
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Die oben genannte Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- a) Bereitstellen einer Bodeneinheit mit einigen oder allen der oben erläuterten Merkmale;
- b) Einsetzen des Filtergehäuses des Filtermoduls in die Bodeneinheit.
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Dabei ist es günstig, wenn das Verfahren außerdem einen, mehrere oder alle der folgenden Schritte umfasst:
- - Überführen der formgebende Struktur der Bodeneinheit aus dem Ausgangszustand in den Gebrauchszustand;
- - Befestigen der formgebenden Struktur an dem Bodenteil des Filtermoduls;
- - Einlegen der Dichtstruktur in die formgebende Struktur;
- - Verbinden der Dichtstruktur mit der formgebenden Struktur an einer oder an mehreren Verbindungsstellen;
- - Überführen der Stützstruktur der Bodeneinheit aus dem Ausgangszustand in den Gebrauchszustand;
- - Einlegen oder Einsetzen der Stützstruktur in die ohne Stützstruktur ausgebildete Bodeneinheit;
- - Verbinden der Stützstruktur mit der Dichtstruktur an einer oder an mehreren Verbindungsstellen;
- - Befestigen der Dichtstruktur an dem Filtergehäuse.
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Außerdem ist die Verwendung einer Bodeneinheit mit einigen oder allen der oben beschrieben Merkmale bei einem Filtermodul in einer Oberflächenbehandlungsanlage zur Beschichtung, insbesondere zum Lackieren von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserie, besonders vorteilhaft.
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Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Schematisch zeigen in diesen:
- 1 eine Lackierkabine mit einer Abscheidevorrichtung für Overspray in einer Vorderansicht;
- 2 eine perspektivische Ansicht eines Filtermoduls zum Abscheiden von Overspray;
- 3 einzelne Komponenten des Filtermoduls in jeweils perspektivischer Ansicht;
- 4 ein Schema zum Aufbau und zur Konfektionierung eines Filtermoduls.
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In 1 ist mit 10 insgesamt eine Beschichtungskabine einer Oberflächenbehandlungsanlage 12 bezeichnet, in welcher Gegenstände 14 beschichtet, insbesondere lackiert werden. Als Beispiel für zu lackierende Gegenstände 14 sind Fahrzeugkarosserien 16 gezeigt. Bevor diese zu einer solchen Beschichtungskabine 10 gelangen, wurden sie in nicht eigens gezeigten Vorbehandlungsstationen zum Beispiel gereinigt und entfettet sowie einer kataphoretischen Tauchlackierung unterzogen, wie es an und für sich bekannt ist.
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In einem oberen Bereich der Lackierkabine 2 befindet sich ein Lackiertunnel 20, welcher von Seitenwänden 22 und von einer Kabinendecke 24 begrenzt ist. Der Lackiertunnel 20 ist nach unten hin in der Weise offen, dass mit Overspray beladene Kabinenabluft nach unten aus dem Lackiertunnel 20 heraus strömen kann. Die Kabinendecke 24 ist als Filterdecke 28 ausgebildet und bildet die untere Begrenzung eines Luftzuführraumes 26.
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Oberhalb einer unteren Öffnung 30 des Lackiertunnels 20 ist ein Stahlgerüst 32 angeordnet, welches eine an und für sich bekannte Fördertechnik 34 trägt, auf die hier nicht näher eingegangen wird. Mit Hilfe der Fördertechnik 34 können zu lackierende Fahrzeugkarosserien 16 durch den Lackiertunnel 20 bewegt werden. Im Inneren des Lackiertunnels 20 befinden sich Applikationseinrichtungen, beispielsweise in Form von mehrachsigen Applikationsrobotern 38, mittels derer die Fahrzeugkarosserien 16 mit Lack beschichtet werden können.
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Die untere Öffnung 30 des Lackiertunnels 20 ist durch einen Gitterrost 38 abgedeckt, unterhalb dessen sich ein Anlagenbereich 40 befindet, in welchem die von der Kabinenluft mitgeführten Overspraypartikel von der Kabinenluft getrennt werden.
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Aus dem Luftzuführraum 26 strömt Luft nach unten durch den Lackiertunnel 20 hindurch zu dem Anlagenbereich 40, wobei die Luft im Lackiertunnel 20 Lack-Overspray aufnimmt und den Overspray mit sich aus dem Lackiertunnel 20 hinausführt.
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Der Anlagenbereich 40 umfasst einen Strömungsbereich 42, in den die mit Overspray beladene Kabinenluft zunächst einströmt und welcher hierzu nach oben zur Lackierkabine 10 hin offen ist. In dem Strömungsbereich 42 gelangt die Kabinenluft zunächst in einen Leitkanal 44 einer Luftleiteinrichtung 46, welcher durch Leitbleche 48 gebildet ist. Der Leitkanal 44 mündet in ein oder mehrere Anschlusskanäle 50, welche die Kabinenluft in einen Abscheidebereich 52 des Anlagenbereichs 40 führen.
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In dem Abscheidebereich 52 sind die Anschlusskanäle 50 beispielsweise unter Vermittlung eines Auslassanschlusses 54 strömungstechnisch derart mit einem oder mehreren Filtermodulen 56 gekoppelt, dass die Kabinenluft in die ein oder mehreren Filtermodule 56 einströmen kann.
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Ein Filtermodul 56 kann in an und für sich bekannter Art und Weise als Abscheidefilter oder als Trägheitsfilter oder auch als eine Kombination davon ausgebildet sein. Vorzugsweise bildet jedes Filtermodul 56 eine von mehreren Abscheideeinheiten 58, mit welchen eine modular aufgebaute Abscheidevorrichtung 60 arbeitet, die im Abscheidebereich 52 der Lackierkabine 10 angeordnet ist.
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Die Filtermodule 56 werden von der mit Overspray beladenen Kabinenluft durchströmt, welche dabei weitgehend von Overspray befreit wird und hiernach aus den Filtermodulen 56 in einen Sammelkanal 62 strömt. Die Abluft wird über den Sammelkanal 62 einer weiteren Aufbereitung und Konditionierung zugeführt und im Anschluss daran in einem hier nicht eigens gezeigten Kreislauf wieder in den Luftzuführraum 26, aus dem sie wieder von oben in den Lackiertunnel 20 einströmt.
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Falls die erhaltene Abluft durch ein Filtermodul 56 noch nicht ausreichend von Overspraypartikeln befreit wird, können zwischen den Filtermodulen 56 und dem Sammelkanal 62 noch weitere Filterstufen 64 nachgelagert sein, denen die Luft zugeführt wird und in denen beispielsweise Vliesfilter oder auch elektrostatisch arbeitende Abscheidefilter eingesetzt werden, wie sie an und für sich bekannt sind. Gegebenenfalls können eine oder mehrere solcher weiteren Filterstufen 64 auch in das Filtermodul 56 integriert sein.
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Die 2 und 3 veranschaulichen den grundsätzlichen Aufbau eines Filtermoduls 56. Ein Filtermodul 56 weist ein Filtergehäuse 66 mit einem Filtereinlass 68 und mit einem Filterauslass 70 auf, wobei das gezeigte Filtergehäuse 68 einen rechtwinkligen Querschnitt aufweist. Das Filtergehäuse 68 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel nach oben hin offen, wodurch der Filtereinlass 68 ausgebildet ist, der von einem oberen Einlassbereich 68a des Filtergehäuses 68 begrenzt ist. Der Filterauslass 70 ist als Auslassöffnung in einer Gehäusewand 72a des Filtergehäuses 68 vorgesehen. Weitere Gehäusewände 72b, 72c und 72d bilden die Seitenwände des Filtermoduls 56.
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Die konkrete Anordnung, Geometrie und Dimension des Filtereinlasses 58 und des Filterauslasses 60 ist stets an die Konstruktion der Beschichtungskabine 10 angepasst, so dass die entsprechenden Filtermodule 56 strömungstechnisch zwischen dem Lackiertunnel 20 und dem Sammelkanal 62 angeordnet werden können.
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Die mit Overspray beladene Kabinenluft strömt durch den Filtereinlass 68 in das Filtermodul 56 ein, durchströmt eine im Inneren des Filtermoduls 56 angeordnete Filtereinheit 74, deren Einzelheiten hier nicht näher dargestellt sind und an der sich der Overspray abscheidet, und verlässt das Filtermodul 56 durch den Filterauslass 70 als weitgehend von Overspray befreite Kabinenluft.
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Das Filtermodul 56 umfasst ein Bodenteil 76 für das Filtergehäuse 66. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dieses Bodenteil 76 zumindest im Wesentlichen in seiner Geometrie und seinen Abmessungen als standardisierte Tragstruktur und beispielsweise nach Vorgabe einer so genannten Euro-Palette ausgebildet. Eine Euro-Palette hat eine Erstreckung mit Seitenlängen von 800 mm x 1200 mm.
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Bei Verwendung eines derartigen Bodenteils 76 kann ein Filtermodul 56 mit einer an solche Standardstrukturen angepassten Fördertechnik 78 bewegt werden, was in 1 ergänzend veranschaulicht ist. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst eine derartige Fördertechnik 78 beispielsweise unter anderem einen manuell von einem Werker 80 bedienbaren Förderhubwagen 82.
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Eine Komponente, mehrere Komponenten oder alle Komponenten des Filtergehäuses 66 und der zugehörigen Filtereinheit 74 können beispielsweise aus Materialen gefertigt sein, die nicht dauerhaft flüssigkeitsbeständig sind, wie z. B. Cellulose basierten Materialien, insbesondere Papier- und/oder Pappmaterialien, Wellkartone, Kartone mit stehender Welle, Kartone mit Wabenstruktur, Wickelkartone, und/oder andere Materialien wie beispielsweise MDF-Materialien.
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Der sich während des Betriebs der Abscheidevorrichtung 60 in einem Filtermodul 56 abscheidende Overspray fließt zumindest teilweise innerhalb des Filtergehäuses 66 nach unten und sammelt sich im Bodenbereich des Filtergehäuses 56 an, wo dieser Overspray einen flüssigen Lacksumpf ausbilden kann.
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Da das Filtergehäuse 66 als solches nicht dauerhaft flüssigkeitsbeständig ist, umfasst das Filtermodul 56 eine insgesamt flüssigkeitsdichte Bodeneinheit 84, welche einen Bodenbereich 86 des Filtergehäuses 66 umgibt.
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Die 3 und 4 veranschaulichen zwei Varianten der Bodeneinheit 84, welche mit 88 bzw. 90 bezeichnet sind, wobei zunächst die Bodeneinheit 88 als erste Variante erläutert wird.
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Die Bodeneinheit 88 umfasst eine formgebende Struktur 92, welche eine Innenfläche 94 aufweist. Diese formgebende Struktur 92 kann in einem Gebrauchszustand gefertigt sein oder bei einer zu bevorzugenden Variante vor Gebrauch in einem Ausgangszustand in Form einer Ausgangsstruktur vorliegen, aus dem bzw. aus der sie mittels Faltung in den Gebrauchszustand überführt werden kann.
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Die formgebende Struktur 92 bildet vorzugsweise eine Baueinheit und ist in einem solchen Fall einstückig ausgebildet.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel definiert die formgebende Struktur 92 in dem Gebrauchszustand eine Wanne 96 mit einem Wannenboden 98 und Seitenwänden 100. In 4 ist die Ausgangsstruktur der formgebenden Struktur 92 mit 102 bezeichnet. Die Ausgangsstruktur 102 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Flachform, die beispielsweise durch Stanzen hergestellt werden kann und bei welcher der Wannenboden 98 und die Seitenwände 100 in einer gemeinsamen Ebene liegen. Es gibt eine den Wannenboden 98 umlaufende Prägelinie 104, welche die Faltkanten der Wanne 96 vorgibt.
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Zugleich sind Strukturen so eingearbeitet, dass bei der formgebenden Struktur 92 in dem Gebrauchszustand Befestigungsmittel 106 ausgebildet sind, mittels welchen die Bodeneinheit 88 an dem Bodenteil 76 des Filtermoduls 66 befestigt, beispielsweise geheftet oder geklebt werden kann. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind Strukturen bei der Ausgangsstruktur 102 derart ausgestanzt bzw. vorgestanzt, dass von den aufgefalteten Seitenwänden 100 Befestigungslaschen 108 nach unten abragen. Die Befestigungsmittel 106 sind nur in 3 bezeichnet, wo auch nur eine einzige Befestigungslasche 108 ein Bezugszeichen trägt.
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Wie in 3 bei der Wanne 96 und in 4 bei der Ausgangsstruktur 102 zu erkennen ist, umfasst außerdem jede Seitenwand 100 der Wanne 96 an einem stirnseitigen Schmalende eine abragende Verbindungslasche 110, welche beim Faltvorgang in Richtung auf die jeweils benachbarte Seitenwand 100 zugeklappt und mit dieser, wieder beispielsweise durch Heften oder Kleben, verbunden werden kann, so dass die resultierende Wanne 96 formstabil ist. Bei einer Abwandlung können die Verbindungslaschen 110 auch in passende Schlitze eingeführt werden, die an entsprechender Stelle in der jeweils benachbarten Seitenwand 100 vorgesehen sind.
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Die formgebende Struktur 92 ist aus einem Cellulose basierten Material, insbesondere aus Papier- und/oder Pappmaterial, aus Wellkarton, aus Karton mit stehender Welle, aus Karton mit Wabenstruktur oder aus Wickelkarton. Diese Materialien müssen nicht flüssigkeitsstabil sein, müssen jedoch eine Stabilität haben, dass die formgebende Struktur 92 ihren Zweck, nämlich die gewünschte Form vorzugeben und zu halten, erfüllen kann. Bei dieser Ausbildung und auf Grund der oben erläuterten Faltung ist deutlich, dass die resultierende Wanne 96 insbesondere an den Innenecken nicht flüssigkeitsdicht ausgebildet sein kann.
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Daher umfasst die Bodeneinheit 88 außerdem eine flüssigkeitsdichte Dichtstruktur 112, welche beständig gegen Overspray ist. Die Dichtstruktur 112 ist in der Praxis aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus Polyethylen PE oder Polypropylen PP gefertigt.
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Auch bei der Dichtstruktur 112 kann vorgesehen sein, dass diese vor Gebrauch in einem Ausgangszustand in Form einer Ausgangsstruktur vorliegen, aus dem bzw. aus der sie mittels Faltung in den Gebrauchszustand überführt werden kann. Hierzu ist die Dichtstruktur dann entsprechend fest bzw. steif ausgebildet und es wird eine Faltung verwendet, die eine Dichtigkeit der resultierenden Form nach au-ßen gewährleistet.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Dichtstruktur 112 flexibel und insbesondere aus einer flexiblen Folie 114. Dabei einer ersten Variante 112.1 der Dichtstruktur 112 ist die flexible Folie 114 als ebene Folie ausgebildet, so dass Sie beispielsweise vor Ort von einer Folienrolle abgerollt und abgeschnitten werden kann. Diese ebene Folie 114 wird dann in die Wanne 96 eingelegt und hineingedrückt, wobei sie an den Innenkanten der Wanne 96 entsprechend gefaltet oder zusammengedrückt wird. Wenn die Folie 114 aus Polyethylen PE ist, ist beispielsweise eine Dicke von 200 µm ausreichend, die Folie 114 kann aber gegebenenfalls auch dünner sein. Eine bessere mechanische Belastbarkeit wird bei PE-Folien 114 mit mehr als 200 µm Dicke erreicht.
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Bei einer zweiten Variante 112.2 ist die Dichtstruktur 112 wenigstens in einem Abschnitt 116 komplementär zu der formgebenden Struktur 92 vorgeformt, so dass die Dichtstruktur 112 mit diesem Abschnitt 116 in die formgebende Struktur 92 eingelegt werden kann. Im vorliegenden Fall, in welchem die formgebende Struktur 92 im Gebrauchszustand die Wanne 96 bildet, definiert entsprechend der Abschnitt 116 der Dichtstruktur 112 eine nach oben offene Dichtwanne, die mit 118 bezeichnet ist. In 3 ist die Dichtwanne 118 durch gestrichelte Linien veranschaulicht; in 4 sind beide Dichtstrukturen 112.1 und 112.2 als oder-Alternativen gezeigt.
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Bei beiden Varianten ist die Dichtstruktur 112 so dimensioniert, dass dann, wenn die Dichtstruktur 112 an der Innenfläche 94 der formgebenden Struktur 92 so anliegt, wie es im Betrieb der Fall ist, ein über die formgebende Struktur 112 überstehender und umlaufender Rand 112a vorhanden ist, der über die formgebende Struktur 112 übersteht. Bei der Folie 114 ist entsprechend ein umlaufender Folienstreifen 114a vorhanden.
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Die flüssigkeitsdichte Dichtstruktur 112 liegt lose an der Innenfläche 94 der formgebenden Struktur 92 an oder ist durch eine Verbindungstelle oder mehrere voneinander beabstandete Verbindungsteilen, die in 4 exemplarisch als schwarze Punkte gezeigt und mit 120 bezeichnet sind, nur bereichsweise mit der formgebenden Struktur 92 verbunden, damit die Dichtstruktur 112 bezogen auf die formgebende Struktur 92 gegen eine Lageänderung gesichert ist. Wenn die Dichtstruktur 112 also mit der formgebenden Struktur 92 verbunden ist, so dient dies lediglich als Schutz gegen ein Verrutschen der Dichtstruktur 112; es wird jedoch kein vollflächiger Materialverbund ausgebildet. In der Praxis wird die Dichtstruktur 112 an der oder den Verbindungsstellen an die formgebende Struktur 92 angeklebt. Dies kann gegebenenfalls auch bereits erfolgen, wenn die formgebende Struktur 92 noch in dem Ausgangszustand vor dem Auffalten vorliegt.
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Wenn mehrere voneinander beabstandete Verbindungsstellen 120 vorgesehen sind, können diese dabei höchstens 0,1% bis höchstens 80 %, bevorzugt höchstens 0,1% bis höchstens 50 %, nochmals bevorzugt höchstens 0,1 % bis höchstens 30 %, besonders bevorzugt höchstens 0,1 % bis höchstens 10 % und nochmals bevorzugt höchstens 0,1 % bis höchstens 5 % der Innenfläche 94 der formgebenden Struktur 92 abdecken.
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Die oben erwähnte zweite Variante Bodeneinheit 84, d.h. die Bodeneinheit 90, entspricht in diesem Aufbau der ersten Variante in Form der oben beschriebenen Bodeneinheit 88 und es gilt das oben dazu Gesagte. Darüber hinaus umfasst die variierte Bodeneinheit 90 eine Stützstruktur 122, so dass von außen nach innen die formgebende Struktur 92, die Dichtstruktur 112 und außerdem diese Stützstruktur 122 vorgesehen sind.
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Die Stützstruktur 122 ist im Gebrauchszustand zu der formgebenden Struktur 92 mit Dichtstruktur 112 komplementär. Auch die Stützstruktur 122 kann in einem Gebrauchszustand gefertigt sein oder bei einer zu bevorzugenden Variante vor Gebrauch in einem Ausgangszustand in Form einer Ausgangsstruktur vorliegen, aus dem bzw. aus der sie mittels Faltung in den Gebrauchszustand überführt werden kann; diese Ausgangsstruktur ist in 4 mit 124 bezeichnet.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel, bei dem die formgebende Struktur 92 in dem Gebrauchszustand die Wanne 96 vorgibt, definiert die Stützstruktur 122 im Gebrauchszustand einen Stützrahmen 126 mit Seitenwänden 128 oder eine Stützwanne 130 mit diesen Seitenwänden 128 und einem Boden 132. Bei der Stützwanne 130 ist die Ausgangsstruktur 124 wieder eine Flachform, die beispielsweise durch Stanzen hergestellt werden kann und bei welche der Boden 132 der Stützwanne 130 und deren Seitenwände 128 in einer gemeinsamen Ebene liegen. Es gibt zwischen dem Boden 132 und den Seitenwänden 128 Prägelinien 134, welche die Faltkanten der Stützwanne 130 vorgibt. Die Seitenwände 128 müssen im Gebrauchszustand nicht miteinander verbunden sein; eine lockere Fixierung oder auch eine formerhaltende Befestigung miteinander kann jedoch vorgesehen sein.
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Die Stützstruktur 122 hat jedenfalls in der Regel ebenfalls keine flüssigkeitsdichtenden Eigenschaften und kann wie die formgebende Struktur 92 aus einem Cellulose basierten Material, insbesondere aus Papier- und/oder Pappmaterial, aus Wellkarton, aus Karton mit stehender Welle, aus Karton mit Wabenstruktur oder aus Wickelkarton sein.
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Im Betrieb ist die Stützstruktur 122 unmittelbar neben dem Filtergehäuse 66 des Filtermoduls 56 angeordnet. Da das Filtergehäuse 66 in seinem Bodenbereich 86 ebenfalls nicht flüssigkeitsdicht ist, kommt es dort zu einem Flüssigkeitsdurchtritt; diese Flüssigkeit gelangt dann zu der Stützstruktur 122. Daher können das oder die Materialien der Stützstruktur 122 vorzugsweise Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit aufnehmen. Die Stützstruktur 122 kann dabei abhängig von dem Material, aus dem sie gefertigt ist, aufquellen, so dass die Verbindung zwischen Bodeneinheit 84 und Filtergehäuse 66 inniger wird. Zugleich wird dadurch die Dichtstruktur 112 gegen äußere Einflüsse geschützt. Es kann sogar unbeachtlich sein, wenn die Stützstruktur nicht nassfest ist und ohne umgebenden Halt zerfallen würde, da deren Formstabilität durch die umgebende formgebende Struktur 92 gesichert ist.
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Die Stützstruktur 122 liegt lose an der Dichtstruktur 112 an oder kann - entsprechend einer oder mehrerer Verbindungsstellen zwischen der formgebenden Struktur 92 und der Dichtstruktur 112 - ebenfalls durch eine Verbindungstelle oder mehrere voneinander beabstandete Verbindungstellen, die hier nicht eigens gezeigt sind, nur bereichsweise mit der Dichtstruktur 112 verbunden sein, damit die Stützstruktur 122 bezogen auf die Dichtstruktur 112 gegen eine Lageänderung gesichert ist. Wenn die Stützstruktur 122 also mit der Dichtstruktur 112 verbunden ist, so dient dies lediglich als Schutz gegen ein Verrutschen der Stützstruktur 122; es wird jedoch kein vollflächiger Materialverbund ausgebildet. In der Praxis wird die Stützstruktur 122 an der oder den Verbindungsstellen an die Dichtstruktur 112 angeklebt.
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Die bereits angesprochene 4 zeigt nun ein Schema zum Aufbau und zur Konfektionierung des Filtermoduls 56, welches mehrere Alternativen bereitstellt.
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Wenn die formgebende Struktur 92 zunächst im Ausgangszustand in der Ausgangsstruktur 102 vorliegt, wird aus dieser in einem Faltschritt 136 zunächst mittels Faltung die formgebende Struktur 92 in den Gebrauchszustand überführt, wie es oben beschrieben ist. Vorliegend wird auf diese Weise die Wanne 96 bereitgestellt, wie es bei 138 gezeigt ist. Wenn die formgebende Struktur 92 bereits im Gebrauchszustand vorliegt, erfolgt keine solche Überführung und es wird direkt die formgebende Struktur 92 im Gebrauchszustand, vorliegend somit die Wanne 96, bereitgestellt.
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In die formgebende Struktur 92 wird dann in einem Aufbauschritt 140 wahlweise die Dichtstruktur 112 in Form der ersten Alternative 112.1 ohne vorgeformten Abschnitt 116 oder in Form der zweiten Alternative 112.2 mit vorgeformten Abschnitt 116 eingelegt, so dass die Bodeneinheit 84 in Form der Bodeneinheit 88 ohne Stützstruktur 122 bereitgestellt ist, was bei 142 gezeigt ist. Gegebenenfalls werden die Dichtstruktur 112 und die formgebende Struktur 92 dabei an einer oder mehreren Verbindungsstellen 120 in einem Arbeitsschritt 144 miteinander verbunden.
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Wenn nun statt der Bodeneinheit 88 die Variante der Bodeneinheit 90 mit Stützstruktur 122 verwendet werden soll, wird die Stützstruktur in einem Faltschritt 146 aus deren Ausgangsstruktur 124 mittels Faltung in die Stützstruktur 122 überführt, wenn deren Ausgangsstruktur 124 vorliegt. Wenn die Stützstruktur 122 bereits im Gebrauchszustand vorliegt, erfolgt keine solche Überführung und es wird direkt die Stützstruktur 122 im Gebrauchszustand, vorliegend somit der Stützrahmen 126 oder die Stützwanne 130, bereitgestellt, was bei 148 gezeigt ist. Die Stützstruktur 122 wird in einem weiteren Aufbauschritt 150 in die Bodeneinheit 88 eingelegt oder eingesetzt; auf diese Weise wird die Bodeneinheit 84 dann in Form der Bodeneinheit 90 mit Stützstruktur 122 bereitgestellt, was bei 152 gezeigt ist. Wenn die Folie 114 bei der Bodeneinheit 88 ohne vorgeformten Abschnitt 116 verwendet wird, drückt die Stützstruktur 122 die Folie 114 entsprechend in die Wanne 96 hinein und an deren Innenfläche 94 an. Gegebenenfalls werden die Stützstruktur 122 und die Dichtstruktur 112 dabei an einer oder mehreren Verbindungsstellen in einem Arbeitsschritt miteinander verbunden, was hier nicht gesondert gezeigt ist.
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Wie bei 154 gezeigt ist, werden nun das Bodenteil 76 und das Filtergehäuse 66 bereitgestellt; hieraus wird dann in einem Aufbauschritt 156 zusammen mit dem Bodenteil 88 oder in einem Aufbauschritt 158 zusammen mit dem Bodenteil 90 das Filtermodul 56 gebildet.
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In beiden Fällen wird zu diesem Zweck zunächst die Bodeneinheit 88 oder 90 auf das Bodenteil 76, in der Praxis auf eine Euro-Palette, aufgelegt und in einem Aufbauschritt 160 mit Hilfe der Befestigungslaschen 108 der formgebenden Struktur 92 daran befestigt.
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Bei einer nicht eigens gezeigten Abwandlung der Aufbauschritte kann dieser Aufbauschritt 160 auch dem Aufbauschritt 140 vorangehen, so dass zunächst die formgebende Struktur 92, vorliegend somit die Wanne 96, ohne Dichtstruktur 112 oder Stützstruktur 122 an dem Bodenteil 76 befestigt wird. Hiernach wird dann durch die oben beschrieben Arbeitsschritte 140 und, sofern erforderlich, durch die Arbeitsschritte 144, 146 und 150 die Bodeneinheit 88 oder die Bodeneinheit 90 erst auf dem Bodenteil 76 vervollständigt.
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Unabhängig von der Reihenfolge dieser Aufbauschritte liegt nun das Bodenteil 76 mit der Bodeneinheit 84, entweder in Form der Bodeneinheit 88 ohne Stützstruktur 122 oder in Form der Bodeneinheit 90 mit Stützstruktur 122, vor, in welche nun das Filtergehäuse 66 von oben eingestellt wird. Wenn die Folie 114 bei der Bodeneinheit 88 ohne vorgeformten Abschnitt 116 verwendet wird, drückt das Filtergehäuse 66 die Folie 114 entsprechend in die Wanne 96 hinein und an deren Innenfläche 94 an.
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Wenn die Bodeneinheit 90 mit der Stützstruktur 122 verwendet wird, dient die Stützstruktur 122 gleichsam als Einführungshilfe, durch welche das Filtergehäuse 66 in die Bodeneinheit 90 geleitet wird.
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Nun ist das Filtermodul 56 mit der Bodeneinheit 84, wahlweise also mit der Bodeneinheit 88 oder der Bodeneinheit 90, ausgebildet, welches auch in dieser Form bereits funktionsfähig ist und in der Beschichtungskabine 10 eingesetzt werden kann.
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Wenn nun im Betrieb die Kabinenluft durch das Filtergehäuse 66 strömt, kann es an dem Spalt zwischen der Bodeneinheit 84 und dem Filtergehäuse 66 zu einem Unterdruck kommen, so dass Außenluft als Falschluft an diesem Spalt angesaugt wird. Grundsätzlich dichtet die Dichtstruktur 112 selbständig ab, indem sie sich gleichsam an das Filtergehäuse 66 anschmiegt, so dass sich eine weitgehend, zumindest aber ausreichend, strömungsdichte Anordnung ausbildet.
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Falls dies nicht ausreicht, kann die Dichtstruktur 112 in einem weiteren Aufbauschritt 162 in Umfangsrichtung mit ihrem umlaufenden Rand 112a an der Außenfläche des Filtergehäuses 66 befestigt werden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kann dies mit Hilfe von Klebemitteln 164 erfolgen, mit denen der überstehende Rand 114a der Folie 114 an das Filtergehäuse 66 angeklebt wird. Hierfür ist beispielsweise Klebeband geeignet. Es reicht aus, wenn die Folie 114 nur bereichsweise an dem Filtergehäuse 66 befestigt wird, da die Folie in den übrigen Bereichen durch den Unterdruck an das Gehäuse 66 angesaugt wird, wodurch der Spalt weitgehend, zumindest aber ausreichend, strömungsdicht wird.
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Bei einer nicht eigens gezeigten Abwandlung ist die Dichtstruktur 112 bereits für ein Verkleben vorkonfektioniert und sind am Rand 112a der Dichtstruktur 112 ein entsprechender Klebestreifen oder entsprechende Klebepads vorgesehen.
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Wenn die Dichtstruktur 112 nicht noch ergänzend an dem Filtergehäuse 66 befestigt wird, kann das übermäßige bzw. unerwünschte Strömen von Falschluft durch eine entsprechend passgenaue Ausbildung und Abstimmung der einzelnen Komponenten verhindert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013004082 A1 [0007]
- DE 102011108631 A1 [0008]
- DE 102016001889 A1 [0009]
