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Die Erfindung betrifft mobile Absauganlagen für das Absaugen und Filtern von Lackier- und Schleifstäuben.
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Absauganlagen werden verwendet, um Raumluft von Stäuben, wie sie beim Schleifen oder Lackieren entstehen, zu reinigen, und so ein evtl. Gesundheitsrisiko durch Einatmen entsprechender Stäube und - im Fall von Lackierstäuben - das Risiko des Absetzens von Lackpartikeln auf nicht zu lackierenden Flächen zu reduzieren.
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Es ist dabei bekannt, für besonders staubintensive Arbeiten geschlossene Arbeitsräume zur Verfügung zu stellen, die mit einer stationären Absauganlage ausgestattet sind. Die Absauganlage sorgt für eine ständige Luftzirkulation im Arbeitsraum, wobei die abgesaugte, staubige Luft gereinigt wird, bevor sie der Umgebung oder erneut dem Arbeitsraum zugeführt wird. Entsprechende Arbeitsräume sind bspw. aus KFZ-Lackierereien bekannt.
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Für kleinere, staubintensive Arbeiten sind mobile Absauganlagen bekannt, welche die Raumluft in einem durch die Leistung und Ausgestaltung der Absauganlage definierten Ansaugbereich absaugt, einer Filterung zuführt und anschließend wieder in den Raum abgibt. Eine entsprechende Absauganlage ist bspw. aus dem Patent
US 5,312,465 A bekannt. Auch ist es möglich, dass eine entsprechende Absauganlage unmittelbar mit dem stauberzeugenden Werkzeug verbunden ist, um so Staub möglichst unmittelbar bei seiner Entstehung absaugen zu können. Entsprechende Absauganlagen finden sich bspw. in holzverarbeitenden Betrieben.
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Für das Lackieren von Flugzeugen sind große Lackiererei-Hangars bekannt, die mit stationären Absauganlagen ausgestattet sind. Allerdings sind entsprechende Lackiererei-Hangars sehr kostenintensiv im Aufbau und Unterhalt, sodass sie praktisch nur für die vollständige (Neu-)Lackierung von Flugzeugen sinnvoll sind. Muss nur ein Teil der Lackierung eines Flugzeugs, bspw. aufgrund von im Betrieb aufgetretenen Beschädigungen des Lacks, Austausch eines die Außenhülle des Flugzeugs bildenden Bauteils oder für die Wartung entfernte Bereiche der Lackschicht, erneuert werden, ist es in der Regel wünschenswert, die Lackierarbeiten unmittelbar in einem Hangar vorzunehmen, in dem auch die Wartungs- und Reparaturarbeiten am Flugzeug durchgeführt werden.
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Entsprechende Hangars sind regelmäßig nicht mit für die Entfernung von Lackierstäuben geeigneten stationären Absauganlagen versehen. Gleichzeitig muss auch sichergestellt werden, dass kein sich anderer Staub, wie bspw. Schleifstaub, aus anderen Bereichen eines Hangars auf eine frisch lackierte Oberfläche niederschlägt und so die Qualität der Lackschicht beeinträchtigt.
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Es hat sich gezeigt, dass aus dem Stand der Technik bekannte mobile Absauganlagen den Anforderungen hinsichtlich Filterung und Luftdurchsatz, wie sie für einen entsprechenden Einsatz in Wartungs- und Reparaturhangars für Flugzeuge erforderlich sind, nicht gerecht werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte mobile Absauganlage zu schaffen, die bspw. auch für den beschriebenen Einsatzzweck in Flugzeughangars geeignet ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen mobile Absauganlage gemäß dem Hauptanspruch. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Demnach betrifft die Erfindung eine mobile Absauganlage für das Absaugen und Filtern von Lackier- und Schleifstäuben umfassend eine Erfassungsfläche, einem Reingasauslass und einem dazwischenliegenden Ventilator zur Erzeugung eines Volumenstroms von der Erfassungsfläche zum Reingasauslass von wenigstens 7.000 m3/h am Reingasauslass, wobei zwischen Erfassungsfläche und Reingasauslass wenigstens zwei entlang des Volumenstroms hintereinander angeordnete Filter vorhanden sind, wobei der Volumenstrom zwischen den beiden Filtern um im Wesentlichen 90° von der Unterseite der Absauganlage weg, in eine Richtung im Wesentlichen senkrecht dazu umgelenkt wird, wobei der entlang des Volumenstroms erste Filter von Güteklasse G und der zweite Filter von Güteklasse H ist, und wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Filter und nach der Umlenkung ein oder mehrere Feinstaubfilter der Güteklasse F und entlang des Volumenstroms dahinter angeordnete Aktivkohlefilterzellen vorhanden sind, wobei vor den Feinstaubfiltern oder den Aktivkohlefilterzellen eine Kanalweiche zur Aufteilung des Volumenstroms in wenigstens zwei identische Teilvolumenströme vorhanden ist.
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Die Erfindung hat erkannt, dass bekannte mobile Absauganlagen für zumindest einige Anwendungszwecke über keine ausreichende Absaugleistung, die mit dem Volumenstrom am Reingasauslass korreliert, zumindest im Zusammenhang mit einer für die Filterung von Lackier- und Schleifstäuben geeigneten Filterkaskade verfügen. Der Erfindung liegt weiterhin die Erkenntnis zugrunde, dass eine einfache „Größer-Dimensionierung“ bekannter mobiler Absauganlagen zu einer nicht-handhabaren Größe der Absauganlage führen würde, welche eine entsprechende Absauganlage praktisch stationär machen würde.
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Die erfindungsgemäße Absauganlage weist einen turmähnlichen Aufbau auf, bei der die Erfassungsfläche im unteren bzw. der Unterseite näheren Bereich der Absauganlage vorhanden ist und der durch den Ventilator erzeugte Volumenstrom nach einer initialen Filterung hinter der Erfassungsfläche um 90° von der Unterseite weg umgelenkt wird und nach der Umlenkung eine weitere Filterung erfolgt, wobei die Filterung schrittweise feiner wird. Bei einer typischen ordnungsgemäßen Verwendung, bei der die Absauganlage mit ihrer Unterseite auf dem Boden aufgestellt ist, erfolgt das Ansaugen von Luft in horizontaler Richtung und der Luftstrom wird innerhalb der Absauganlage in vertikale Richtung nach oben umgelenkt.
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Durch eine entsprechende Ausgestaltung wird eine Absauganlage geschaffen, die einen hohen Volumenstrom bewerkstelligt und gleichzeitig eine ausreichend kleine Grundfläche aufweisen kann, um handhabbar zu sein und damit als mobile Absauganlage angesehen werden kann.
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Die entlang des Volumenstroms hintereinander angeordneten Filter der Absauganlage werden grundsätzlich in Richtung des Volumenstroms feiner, sodass zunächst größerer Staubpartikel ausgefiltert werden, die dann die nachfolgenden feineren Filter nicht verstopfen. Die angegebenen Güteklassen der Filter beziehen sich dabei auf die Einteilung gemäß der Normen EN 779 und EN 1822.
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Um ein verbessertes Filterergebnis zu erreichen, sind zwischen dem ersten und dem zweiten Filter ein oder mehrere Feinstaubfilter der Güteklasse F und entlang des Volumenstroms dahinter angeordnete Aktivkohlefilterzellen vorhanden. Die Feinstaub- und Aktivkohlefilter sind dabei nach der Umlenkung des Volumenstroms in der Absauganlage angeordnet, sodass sich durch das zusätzliche Vorsehen dieser Filter zwar die Höhe der Absauganlage, regelmäßig aber nicht deren Breite und/oder Tiefe verändert. Durch die Aktivkohlefilterzellen können zusätzlich zu Staubpartikeln auch flüchtige organische Verbindungen (volatile organic compounds; VOC) aus dem durch die Absauganlage geführten Volumenstrom gefiltert werden. Die vorgelagerten Feinstaubfilter dienen dabei dem Schutz der Aktivkohlefilterzellen vor dem Zusetzen der Filter mit Feinstaub.
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Vor den Feinstaubfiltern oder den Aktivkohlefilterzellen ist eine Kanalweiche zur Aufteilung des Volumenstroms in wenigstens zwei identische Teilvolumenströme vorhanden, wobei die Durchströmungsquerschnitte nach der Kanalweiche vorzugsweise an Standardgrößen von verfügbaren Aktivkohlefilterzellen angepasst sind. Durch eine entsprechende Aufteilung des Volumenstroms in Teilvolumenströme ist es nicht nur möglich, den erfindungsgemäß vorhandenen Volumenstrom mit üblichen verfügbaren Aktivkohlefilterzellen zu reinigen, sondern es wird regelmäßig auch durch die zusätzlichen Wände zur Führung der Teilvolumenströme eine stabilere Struktur der mobilen Absauganlage erreicht - zumindest falls die Feinstaub- und Aktivkohlefilter nach der Umlenkung des Volumenstroms in der Absauganlage angeordnet sind.
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Vorzugsweise beträgt das Aktivkohlevolumen in jedem Teilvolumenstroms wenigstens 90 1, vorzugsweise wenigstens 100 1, weiter vorzugsweise wenigstens 120 1. Entsprechende Volumina ermöglichen eine ausreichend gute Filterung bei gleichzeitig akzeptablem Strömungswiderstand. Die Aufteilung in Teilvolumenströme kann dabei in Abhängigkeit vom für eine erfindungsgemäßen Absauganlage vorhandenen Volumenstrom so gewählt werden, dass die Aktivkohlefilterzellen optimal durchströmt werden.
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Es ist bevorzugt, wenn entlang des Volumenstroms vor dem ersten Filter ein Prallblech-Vorfilter und/oder eine Farbnebel-Abscheidematte angeordnet sind. Die Prallbleche des Vorfilters können dabei mit einem Abziehlack versehen sein. Durch entsprechende Vorfilter bzw. Abscheidematten können Farbnebel und größere Lackpartikel aus dem Volumenstrom entfernt werden, bevor dieser in den ersten Filter eintritt. Das Risiko des Zusetzens des ersten Filters kann dadurch reduziert werden. Der Abziehlack der Prallbleche kann bei Bedarf zusammen mit darauf abgelagerten Staubpartikeln abgezogen und erneuert werden.
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Es ist bevorzugt, wenn der erste Filter wenigstens die Güteklasse G4, der zweite Filter wenigstens die Güteklasse H14 und/oder der Feinstaubfilter die Güteklasse F7 hat. Entsprechende Güteklassen bzw. Kombinationen von Güteklassen haben sich zum Filtern von Lackier- und Schleifstäuben als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Vorzugweise verfügt die mobile Absauganlage über eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung des Ventilators. Die Steuerungseinrichtung kann vorzugsweise auch zur Überwachung der Vorrichtung und zur Abschaltung des Ventilators bei Feststellung einer Fehlfunktion ausgebildet sein.
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Zur Überwachung der Absauganlage kann entlang des Volumenstroms hinter den Aktivkohlefilterzellen wenigstens ein VOC-Sensor und/oder hinter dem zweiten Filter ein Partikelsensor vorhanden und zum Abgleich mit vorgegebenen Grenzwerten mit der Steuerungsvorrichtung verbunden sein. Durch entsprechende Sensoren kann überprüft werden, ob die Filterungsfunktion der Absauganlage ordnungsgemäß funktioniert. Ist dies nicht der Fall, kann eine Warnung ausgegeben werden.
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Alternativ oder zusätzlich dazu können Drucksensoren zur Differenzdruckmessung jeweils über die Aktivkohlefilterzellen und/oder den zweiten Filter vorhanden und mit der Steuerungsvorrichtung verbunden sein. Über entsprechende Differenzdruckmessung(en) kann die Sättigung des jeweiligen Filters ermittelt werden. Bei Erreichen eines durch einen Differenzdruckgrenzwert angegebenen Sättigungsgrades kann eine Warnung ausgegeben werden.
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Um die Absauganlage und insbesondere deren Durchstrom als Ganzes zu überwachen, können Drucksensoren zur Differenzdruckmessung zwischen Erfassungsfläche und Reingasauslass vorhanden und mit der Steuerungsvorrichtung verbunden sein.
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An wenigstens einer Seite der Erfassungsfläche kann vorzugsweise ein schwenkbares Leitblech vorhanden sein. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Absauganlage Befestigungspunkte für eine Ansaughaube aufweist. Durch Leitbleche und/oder Ansaughauben kann die Richtung, aus der Raumluft von der Absauganlage eingesogen wird, kontrolliert bzw. eingestellt werden.
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An der Unterseite der mobilen Absauganlage können bevorzugt Lenkrollen, vorzugsweise wenigstens teilweise mit Feststellern, und/oder Einfahrschienen für Gabelstapler vorhanden sein. Die Absauganlage kann dadurch manuell und/oder mithilfe eines Gabelstaplers einfach bewegt werden.
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Die charakteristischen Abmessungen der Unterseite der Absauganlage sind bevorzugt kleiner gleich 1.500 mm. Wenigstens eine charakteristische Abmessung kann kleiner gleich 1.000 mm sein. Bei einer im Wesentlichen rechteckigen Unterseite handelt es sich bei den charakteristischen Abmessungen bspw. um Breite und Tiefe der Absauganlage. Indem die Abmessungen entsprechend klein gewählt werden, ist eine hohe Mobilität der Absauganlage gewährleistet. Die Abmessungen können aufgrund des turmartigen Aufbaus der erfindungsgemäßen Absauganlage, welche sich aus der Umlenkung des Volumenstroms im Innern der Anlage ergibt, derart gering ausfallen.
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Die Erfindung wird nun anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beispielhaft beschrieben. Es zeigt:
- 1a-c: schematische Darstellungen einer erfindungsgemä-ßen Absauganlage.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Absauganlage 1 in verschiedenen Ansichten (Teilfiguren a-c) schematisch dargestellt.
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Die Absauganlage 1 saugt dabei mit Hilfe eines Ventilators 3 Luft über eine Erfassungsfläche 2 an und bläst sie an einem Reingasauslass 4 wieder aus, sodass sich ein durch die Pfeile 90, 91 angedeuteter Volumenstrom ergibt. Die Absauganlage 1 bzw. deren Komponenten sind dabei auf einen Volumenstrom 90 von 7.000 m3/h am Reingasauslass 4 ausgelegt, wobei sich der Volumenstrom 90 an dieser Stelle aus der Summe der Teilvolumenströme 91, auf die später noch eingegangen wird, ergibt.
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Dem Volumenstrom 90 folgend sind an der Erfassungsfläche 2 mit Abziehlack versehene Prallbleche 5 vorhanden, die labyrinthartig angeordnet sind, und so als Vorfilter für größere Partikel dienen. Daran schließt sich eine Farbnebel-Abscheidematte 6 an. Hinter der Farbnebel-Abscheidematte 6 ist der erste Filter 7 angeordnet. Der erste Filter 7 weist die Güteklasse G4 auf.
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Erst hinter dem ersten Filter 7 ist der Ventilator 3 angeordnet, sodass die den Ventilator 3 erreichende Luft bereits teilgereinigt ist, womit der Ventilator 3 weniger stark verschmutzt.
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Im Bereich des Ventilators 3 erfolgt auch eine 90°-Umlenkung des Volumenstroms 90. Wird der Volumenstrom 90 im Wesentlichen horizontal bzw. parallel zur Unterseite 1' der Absauganlage 1 angesaugt, ist er nach der Umlenkung vertikal nach oben bzw. senkrecht von der Unterseite 1' weg orientiert.
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Nachdem der Volumenstrom 90 umgelenkt ist, erfolgt mithilfe einer Kanalweiche 8 eine Aufteilung des Volumenstroms 90 in zwei identische Teilvolumenströme 91. Der Volumenstrom 90 bzw. die beiden Teilvolumenströme 91 werden dann durch zwei parallele Kanäle 9 geleitet, deren Aufbau identisch ist.
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In den Kanälen 9 sind - erneut dem Volumenstrom 90 bzw. den Teilvolumenströmen 91 folgend - zunächst Feinstaubfilter 10 der Güteklasse F7 vorhanden, an die sich Aktivkohlefilterzellen 11 anschließen. Die Aktivkohlefilterzellen 11 weisen jeweils eine Standardgröße mit einem Volumen von 100 1 auf. Durch die Aufteilung des Volumenstroms 90 in Teilvolumenströme 91 können die Kanäle 9 für Standardgrößen von Aktivkohlefilterzellen 11 geeignet dimensioniert werden.
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Abschließend gelangt der Volumenstrom 90 bzw. dessen Teilvolumenströme 91 durch einen zweiten Filter 12 mit der Güteklasse H14 zum Reingasauslass 4 und wird dort in die Umgebung abgegeben.
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Die vorstehend beschriebene Anordnung von Filtern 5, 6, 7, 10, 11, 12 wird eine sehr gute Filterung von Lackier- und Schleifstäuben aus dem Volumenstrom 90 erreicht. Aufgrund der erfindungsgemäß vorhandenen Umlenkung im Innern der Absauganlage 1 ergibt sich ein turmartiger Aufbau eines Teils der Filter 10, 11, 12, wobei durch das vorsehen zweier Kanäle 9 eine gute strukturelle Stabilität erreicht wird. Durch den turmartigen Aufbau der Absauganlage 1 weist deren Unterseite 1' lediglich Maße von 1.500 mm x 1.000 mm auf, was die Anlage 1 gut handhabbar macht.
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Damit die Absauganlage 1 mobil ist, sind an der Unterseite 1' Laufrollen 13 vorhanden, von denen wenigstens ein Teil mit Feststellern versehen sind. Außerdem sind Einfachschienen 14 für Gabelstapler vorhanden, sodass die Absauganlage 1 bei Bedarf auch angehoben werden kann.
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An der Erfassungsfläche 2 sind weiterhin schwenkbare Leitbleche 15 sowie Befestigungspunkte 16 für eine Ansaughaube (nicht dargestellt) vorhanden. Über die Leitbleche 15 sowie eine bedarfsweise vorhandene Ansaughaube kann die Richtung und der Öffnungswinkel, aus der bzw. dem Luft angesaugt wird, beeinflusst werden.
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Die Absauganlage 1 verfügt über eine Steuerungsvorrichtung 20, die den Ventilator 3 über eine aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellte Leitung steuert. Darüber hinaus ist die Steuerungsvorrichtung 20 noch mit Drucksensoren 21, 22, 23, einem kombinierten Druck- und VOC-Sensor 24, sowie einen kombinierten Druck- und Partikel-Sensor 25 verbunden.
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Mithilfe der Sensoren 21-25, von denen sich der Drucksensor 21 an der Erfassungsfläche 2, der Drucksensor 22 vor dem Feinstaubfilter 10, der Drucksensor 23 hinter dem Feinstaubfilter 10 und vor den Aktivkohlefilterzellen 11, der kombinierte Druck- und VOC-Sensor 24 hinter den Aktivkohlefilterzellen 11, und der kombinierte Druck- und Partikel-Sensor 25 am Reingasauslass 4 angeordnet ist, lassen sich die Druckdifferenzen über einzelne Filterstufen sowie über die Gesamtanlage ermitteln, woraus sich die Sättigung einzelner Filter oder Kombinationen von Filtern ableiten lässt.
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Über den kombinierten Druck- und VOC-Sensor 24 lässt sich außerdem der Verbrauch der Aktivkohle in den Aktivkohlefilterzellen 11 überprüfen. Der kombinierte Druck- und Partikelsensor 25 ermöglicht die Überprüfung des Filterergebnisses.
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Überschreitet eine der von den Sensoren 21-25 gemessenen Grö-ßen oder der daraus abgeleiteten Differenzen vorgegebene Grenzwerte, gibt die Steuerungsvorrichtung 20 eine Warnung aus.
