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Die hier vorgeschlagene Neuerung betrifft das technische Gebiet des Abscheidens von mit einem Luftstrom (Rohgasstrom) mitgeführten Partikeln, insbesondere das Abscheiden von mit einem sogenannten Farbnebel als Rohgasstrom mitgeführten Farb- oder Lackpartikeln (Farbnebelabscheidung). Vorrichtungen zu diesem Zweck sind bereits bekannt, zum Beispiel in Form des in der
EP 2 532 409 B beschriebenen Filtermoduls oder in Form des in der
DE 10 2014 003 608 A1 beschriebenen Filtermoduls.
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Eine Aufgabe der vorgeschlagenen Neuerung besteht darin, eine besonders einfache und effiziente Form einer Abscheidevorrichtung anzugeben.
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Die oben skizzierte Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einer im Folgenden als Abscheidevorrichtung bezeichneten Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Vorrichtung - die Abscheidevorrichtung - ist zum Abscheiden von mit einem Rohgasstrom mitgeführten Partikeln, insbesondere Farbpartikeln, bestimmt und eingerichtet und umfasst ein Abscheideelement. Die Besonderheit besteht darin, dass das Abscheideelement allseitig entlang seiner Kanten von einer Dichtung aus einem elastisch verformbaren Material umgeben ist. Elastisch verformbar meint hier und im Folgenden, dass das Material komprimierbar ist und sich nach Verschwinden der die Kompression bewirkenden Kraft selbsttätig wieder in seine Ausgangsform vor der Kompression zurückverformt oder sich zumindest im Wesentlichen in diese Ausgangsform zurückverformt. Als Dichtung aus einem elastisch verformbaren Material wird dabei ausdrücklich auch eine Dichtung verstanden, die nicht ausschließlich aus einem elastisch verformbaren Material gefertigt ist, aber jedenfalls elastisch verformbares Material umfasst, zum Beispiel indem die Dichtung einen versteifenden Kern oder dergleichen aus einem nicht elastisch verformbaren Material umfasst.
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Alle Komponenten einer solchen Abscheidevorrichtung können im Falle einer Lieferung einzeln zu einem jeweiligen Einsatzort transportiert werden. Dabei ergibt sich ein sehr kleines Transportvolumen, wie weiter unten mit weiteren Details ausgeführt ist. Die Abscheidevorrichtung kann am Einsatzort sehr leicht zusammengesetzt werden, indem lediglich die Dichtung am Abscheideelement angebracht wird. Die Dichtung ist auch zur Fixierung der Abscheidevorrichtung in einem Fach oder dergleichen wirksam, wie ebenfalls weiter unten mit weiteren Details ausgeführt ist. Die Anbringung der Abscheidevorrichtung zum bestimmungsgemäßen Einsatz - zum Abscheiden von mit einem jeweiligen Rohgasstrom mitgeführten Partikeln - beschränkt sich also auf das Platzieren der Abscheidevorrichtung in einem dafür vorgesehenen Fach oder dergleichen. Zudem können mehrere Abscheidevorrichtungen zu einer Gruppe (Abscheidekombination) zusammengefasst werden, so dass sich die Abscheidewirkungen durch Auswahl der von der Abscheidekombination umfassten Abscheidevorrichtungen sowie durch Auswahl von deren Abfolge innerhalb der Abscheidekombination sehr genau und am jeweiligen Bedarf orientiert einstellen lässt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen innerhalb der Ansprüche weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des in Bezug genommenen Anspruchs durch die Merkmale des jeweiligen abhängigen Anspruchs hin. Sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale oder Merkmalskombinationen eines abhängigen Anspruchs zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche sowie der Beschreibung bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem abhängigen Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen sowie einer allgemeineren Ausführungsform der gegenständlichen Vorrichtung / des gegenständlichen Verfahrens nicht vorhanden ist. Jede Bezugnahme in der Beschreibung auf Aspekte abhängiger Ansprüche ist demnach auch ohne speziellen Hinweis ausdrücklich als Beschreibung optionaler Merkmale zu lesen.
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Vorteilhaft schmiegt sich das Material der Dichtung aufgrund der elastischen Verformbarkeit einerseits allseitig dichtend an die Kanten des Abscheideelements und bei einer Platzierung der Abscheidevorrichtung in einem zu deren Aufnahme bestimmten Fach genauso dichtend und allseitig an einzelne Abschnitte der Innenoberflächen des Fachs an (die Dichtung fungiert als Anpressdichtung). Die Abscheidevorrichtung als Kombination aus Abscheideelement und umlaufender Dichtung ist also unmittelbar einsatzfähig, um in einem solchen Fach platziert zu werden. Lediglich die Platzierung in einem solchen Fach reicht für eine betriebsfähige Konfiguration aus, denn die Dichtung dichtet auch zu dem umgebenden Fach ab. Die Dichtung ist aufgrund der elastischen Verformung, nämlich einer Zurückverformung in einen Ursprungszustand nach einer beim Platzieren der Abscheidevorrichtung erfolgenden Kompression der Dichtung, gegen die Kanten des Abscheideelements und gegen die Innenoberflächen des Fachs selbstdichtend.
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Vorteilhaft ist die gegen die Kanten des Abscheideelements sowie gegen die Oberflächenabschnitte des Fachs dichtende Dichtung zur Fixierung der Abscheidevorrichtung in dem Fach wirksam. Nach einer Platzierung der Abscheidevorrichtung in einem Fach sind also grundsätzlich keine weiteren Maßnahmen etwa zur Gewährleistung einer Ortsfestigkeit der Abscheidevorrichtung mehr notwendig, denn die gegen die Oberflächenabschnitte des Fachs dichtende Dichtung sorgt aufgrund der Haftreibung zwischen der Oberfläche der Dichtung und den anliegenden Oberflächenabschnitten des Fachs auch für eine ausreichende örtliche Fixierung der Abscheidevorrichtung, wobei ausreichend in diesem Zusammenhang meint, dass sich die Position der Abscheidevorrichtung jedenfalls aufgrund eines im Betrieb anströmenden Rohgasstroms nicht oder nur unwesentlich ändert.
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Anders ausgedrückt: Das Stauchen der Dichtung zum und beim Platzieren der Abscheidevorrichtung in einem Fach und das spätere Ausdehnen der Dichtung führt zu einer allseitig formschlüssigen Aufnahme der Abscheidevorrichtung in dem Fach. Diese Aufnahme der Abscheidevorrichtung in dem Fach nach dem Ausdehnen der Dichtung im Anschluss an das vorherige Stauchen der Dichtung wird als Aufnahme der Abscheidevorrichtung in dem Fach in einem Paßsitz bezeichnet. Diese Aufnahme im Paßsitz bewirkt die oben genannte ausreichende örtliche Fixierung der Abscheidevorrichtung.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der hier vorgeschlagenen Abscheidevorrichtung zeichnet sich durch ein elektrisch leitendes oder elektrisch leitend beschichtetes Abscheideelement aus. Dann besteht die Möglichkeit einer Ableitung einer elektrostatischen Aufladung von einem solchen Abscheideelement. Eine solche Ableitung kann zum Beispiel mittels eines von dem elektrisch leitenden oder elektrisch leitend beschichteten Abscheideelement selbst umfassten Ableitelements erfolgen. Eine Abscheidevorrichtung mit einem elektrisch leitenden oder elektrisch leitend beschichteten Abscheideelement und Mitteln zur Ableitung einer eventuellen elektrostatischen Aufladung, zum Beispiel zumindest einem Ableitelement, kommt vorteilhaft für eine Verwendung in einem Bereich in Betracht, in dem explosionsfähige Atmosphären auftreten können.
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Mehrere der hier vorgeschlagenen Abscheidevorrichtungen lassen sich kombinieren. In einer solchen Kombination kann jede einzelne Abscheidevorrichtung als Baustein oder Modul aufgefasst werden und eine jeweilige Kombination (Abscheidekombination) kann bausteinartig oder modular zusammengestellt werden.
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Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Da speziell die Merkmale der abhängigen Ansprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, diese oder noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarte Merkmalskombinationen zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der jeweils in Bezug genommenen Ansprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Das Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung durchaus auch Ergänzungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen.
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Es zeigen
- 1 eine Abscheidevorrichtung in einer Explosionsdarstellung mit einem von der Abscheidevorrichtung umfassten Abscheideelement und mehreren Teilen einer Dichtung, die im angebrachten Zustand das Abscheideelement entlang seiner Kanten allseitig umgibt,
- 2 eine Dichtung für eine Abscheidevorrichtung,
- 3 einen Ausschnitt aus der Darstellung in 2,
- 4 Teile für eine Dichtung für eine Abscheidevorrichtung,
- 5 und 6 eine Gruppe von Abscheidevorrichtungen (Abscheidekombination), zum einen (5) in einer Explosionsdarstellung und zum anderen (6) in einer gebrauchsfähigen zusammengefassten Form,
- 7 eine Abscheidekombination in einem zu deren Aufnahme bestimmten Fach,
- 8 und 9 Abscheideelemente mit einem mittels ovaler Löcher gebildeten Lochmuster,
- 10, 11 und 12 ein Strukturelement mit einer Mehrzahl darin platzierter Abscheidekombinationen sowie
- 13 eine Lackieranlage.
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Die Darstellung in 1 zeigt in einer Explosionsdarstellung ein Beispiel für eine Abscheidevorrichtung 10 der hier vorgeschlagenen Art. Diese umfasst zumindest ein Abscheideelement 12 sowie eine Dichtung 14. Das Abscheideelement 12 hat eine rechteckige Form und weist entsprechend vier Kanten auf. Das Abscheideelement 12 ist eben und hat die Form einer Platte oder Scheibe, also eine im Vergleich zur Länge der Kanten nur sehr geringe Ausdehnung (Dicke) quer zu einer durch alle Kanten aufgespannten Ebene. Die Dichtung 14 umgibt das Abscheideelement 12 entlang seiner Kanten und ist dafür bestimmt und eingerichtet, das Abscheideelement 12 zu umgeben. Die Dicke eines Abscheideelements 12 ergibt sich zum Beispiel nur aufgrund des jeweiligen Materials (Dicke = Materialstärke) .
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Die Dichtung 14 ist bevorzugt für die Aufnahme der Kanten eines Abscheideelements 12 geschlitzt.
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Als Material für ein Abscheideelement 12 kommt Pappe, Kunststoff, Holz oder dergleichen in Betracht. Aufgrund des Gewichts und der leichten Herstellbarkeit ist Pappe als Material besonders vorteilhaft. Die Dichtung 14 ist aus einem elastisch verformbaren Material gefertigt, zum Beispiel aus einem Schaumstoff. Beispiele für verwendbare Materialien sind PP (Polypropylen), PU-Schäume (PU = Polyurethan) und Gummi. Das Maß der elastischen Verformbarkeit des jeweiligen Materials, insbesondere Schaumstoff, hängt von dessen sogenannter Stauchhärte ab. Die Stauchhärte beschreibt das Eindruckverhalten des Materials bei einer definiert auftretenden Kraft. In Frage kommende Härtegrade sind zum Beispiel Härtegrade in einem Bereich von 40 bis 75, insbesondere Härtegrade von Schaumstoffen in einem Bereich von 40 bis 75 bei einem Raumgewicht von 28 bis 50. Die Dichtung 14 liegt rahmenartig dichtend am Rand des umgebenen Abscheideelements 12 an und fungiert gleichermaßen als Dichtung zum Abscheideelement 12 wie auch zu einer Aufnahme 16 (10) für das Abscheideelement.
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Als Aufnahme 16 für eine Abscheidevorrichtung 10 (oder eine Mehrzahl von Abscheidevorrichtungen 10) kommt ein Fach 16 in einem rahmenartigen Strukturelement 18 (10) in Betracht, wobei die Form und die Dimension der Abscheidevorrichtung 10 sowie des davon umfassten Abscheideelements 12 auf die Form und die Dimension eines einzelnen derartigen Fachs 16 abgestimmt sind. Ein Fach 16 oder jedes Fach 16 kann auch als Gehäuse (Abscheidegehäuse) für eine Abscheidevorrichtung 10 (oder eine Mehrzahl von Abscheidevorrichtungen 10) angesehen werden. Die Begriffe Aufnahme 16, Fach 16 und Gehäuse sind insoweit Synonyme. Ein Beispiel für ein solches Strukturelement 18 ist eine sogenannte Absaugwand 18 in einer Lackieranlage.
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Ein Abscheideelement 12 ist entlang seiner beiden langen Achsen geringfügig kleiner als die Weite und die Höhe eines solchen Fachs 16 (dritte Dimension des Fachs: Tiefe), sodass au-ßen um das Abscheideelement 12 ein spaltförmiger Platz für die Dichtung 14 bleibt. Bei angebrachter Dichtung 14 ist die resultierende Abscheidevorrichtung 10 entlang ihrer beiden langen Achsen geringfügig größer als die Weite und die Höhe eines solchen Fachs 16. In diesem Zusammenhang bedeutet „geringfügig größer“, dass das Material der Dichtung 14 komprimiert werden muss, damit eine Aufnahme eines von einer Dichtung 14 umgebenen Abscheideelements 12 (Abscheidevorrichtung 10) in einem Fach 16 möglich ist. Eine solche Aufnahme/Anbringung/Platzierung einer Abscheidevorrichtung 10 in einem Fach 16 wird hier als Aufnahme in einem Paßsitz bezeichnet.
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Indem die Dichtung 14 aus einem elastisch verformbaren Material gefertigt ist, schmiegt sich diese unter elastischer Verformung einerseits an die äußeren Kanten des Abscheideelements 12 und andererseits an die jeweils angrenzenden Oberflächenabschnitte des zur Aufnahme zumindest einer Abscheidevorrichtung 10 bestimmten Fachs 16 an. Die Dichtung 14 füllt also nach der elastischen Expansion den Spalt zwischen den Kanten des Abscheideelements 12 und den jeweils angrenzenden Oberflächenabschnitten des Fachs 16 aus. Durch dieses Anschmiegen dichtet die Dichtung 14 sowohl zum Abscheideelement 12 wie auch zur Innenoberfläche des jeweiligen Fachs 16 ab. Durch dieses Anschmiegen klemmt die Dichtung 14 allerdings auch das Abscheideelement 12 in das Fach 16 und bewirkt so eine Fixierung des Abscheideelements 12 in dem Fach 16.
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Die Dichtung 14 ist bei der gezeigten Ausführungsform mehrteilig. Konkret, aber lediglich beispielhaft, ist die Dichtung 14 bei der gezeigten Ausführungsform vierteilig. Andere Anzahlen der Teile der Dichtung 14 sind bei einer mehrteiligen Dichtung 14 ebenso denkbar, zum Beispiel zwei Teile, drei Teile oder mehr als vier Teile.
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Eine mehrteilige Dichtung 14 ist bevorzugt. Die jeweiligen einzelnen Teile der Dichtung 14 - Dichtungsteile 14 - sind mit der Bezugsziffer der Dichtung 14 bezeichnet. Eine mehrteilige Dichtung 14 erleichtert deren Anbringung - oder die Anbringung der davon umfassten einzelnen Teile 14 - am Abscheideelement 12.
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Bei einer mehrteiligen Dichtung 14 sind deren Teile 14 zum Erhalt einer umlaufenden Dichtung 14 (einer Dichtung 14, welche ein Abscheideelement 12 entlang von dessen Kanten umgibt und dafür bestimmt ist, ein Abscheideelement 12 entlang von dessen Kanten zu umgeben) miteinander verbindbar und bei einer umlaufenden Dichtung 14 sind diese miteinander verbunden.
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Für die Verbindung der Dichtungsteile 14 miteinander kommen unterschiedliche Verbindungsarten in Betracht, zum Beispiel Kleben, Nähen, Schweißen, Tackern, usw.
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Die Dichtungsteile 14 können unmittelbar und/oder mittelbar miteinander verbunden werden. Eine unmittelbare Verbindung ist eine Verbindung, bei welcher die Dichtungsteile 14 selbst miteinander verbunden werden, wie dies zum Beispiel beim Kleben oder bei einer Steckverbindung der Fall ist. Bei einer mittelbaren Verbindung sind die Dichtungsteile 14 zum Beispiel abschnittsweise mit einem Trägermaterial, zum Beispiel Pappe oder dergleichen, verbunden und die Verbindung der Dichtungsteile 14 entsteht, indem die miteinander zu verbindenden Dichtungsteile 14 mit demselben Träger verbunden sind, zum Beispiel mittels einer der oben genannten Verbindungsarten (Kleben, Nähen usw.).
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Bevorzugt sind bei einer mehrteiligen Dichtung 14 deren Teile 14 lösbar miteinander und/oder mit dem Abscheideelement 12 verbindbar. Besonders bevorzugt ist die lösbare Verbindbarkeit der Dichtungsteile 14 untereinander mittels einer Verbindungsart realisiert, die in der hier vorgelegten Beschreibung als Steckverbindung bezeichnet ist. Dafür umfasst jedes Dichtungsteil 14 jeweils endständig (entlang der Längserstreckung des Dichtungsteils 14 an dessen Ende) einerseits ein Steckverbindungskontaktelement 20 und andererseits (am gegenüberliegenden Ende) eine Steckverbindungskontaktelementaufnahme 22. Beim Verbinden eines Dichtungsteils 14 mit einem weiteren Dichtungsteil 14 greift das Steckverbindungskontaktelement 20 des einen Dichtungsteils 14 formschlüssig oder zumindest im Wesentlichen formschlüssig in die Steckverbindungskontaktelementaufnahme 22 des anderen Dichtungsteils 14 ein. Damit ist die Steckverbindung hergestellt und die beiden Dichtungsteile 14 sind lösbar miteinander verbunden.
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Für kurze Begrifflichkeiten wird das Steckverbindungskontaktelement 20 im Folgenden - ausdrücklich ohne Verzicht auf eine weitergehende Allgemeingültigkeit - als Feder 20 und die Steckverbindungskontaktelementaufnahme 22 - ebenfalls ausdrücklich ohne Verzicht auf eine weitergehende Allgemeingültigkeit - als Nut 22 bezeichnet. Bei jeder Erwähnung von Feder 20 und Nut 22 sind die allgemeineren Bezeichnungen Steckverbindungskontaktelement 20 bzw. Steckverbindungskontaktelementaufnahme 22 stets mitzulesen und sollen mit diesem Hinweis bei jeder derartigen Erwähnung als implizit mit offenbart gelten.
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Die Darstellung in 2 zeigt eine Dichtung 14 ohne ein von der Dichtung 14 umgebenes Abscheideelement 12. Die Dichtung 14 und deren Dichtungsteile 14 sind gleichwohl zum Umschließen eines hier nicht gezeigten Abscheideelements 12 bestimmt und eingerichtet. Der mit dem strichpunktierten Rahmen A umgebene Ausschnitt des Rahmens 14 ist als 3 vergrößert dargestellt.
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Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform handelt es sich um eine zweiteilige Dichtung 14. Jedes der beiden Dichtungsteile 14 umfasst zwei unmittelbar miteinander verbundene Schenkel, die einen rechten Winkel einschließen. An den freien Enden der Schenkel befinden sich Nut 22 und Feder 20. Dies ist nur eine von mehreren möglichen Ausführungsformen.
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Die Darstellung in 4 zeigt zwei andere Dichtungsteile 14 mit jeweils Nut 22 und Feder 20 an deren Enden, die sich durch Zusammenstecken (Steckverbindung) miteinander und zu einer ein Abscheideelement 12 umgebenden Dichtung 14 verbinden lassen. Diese Dichtungsteile 14 weisen Knickstellen 24 auf. Dort lassen sich die Dichtungsteile 14 knicken, so dass die von der jeweiligen Knickstelle 24 abgehenden Segmente des Dichtungsteils 14 einen rechten Winkel einschließen. In der Darstellung in 4 sind Dichtungsteile 14 mit jeweils zwei Knickstellen 24 gezeigt. Die Dichtungsteile 14 der Ausführungsform in 2 sind anstelle unmittelbar miteinander verbundener Schenkel auch mittels einer mittigen Knickstelle 24 denkbar.
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Bei einer mehrteiligen Dichtung 14 sind die Dichtungsteile 14 bevorzugt Gleichteile. Die in 1 gezeigte Dichtung 14 umfasst vier Gleichteile. Die in 2 gezeigte Dichtung 14 umfasst zwei Gleichteile und auch bei den beiden Dichtungsteilen 14 in 4 handelt es sich um zu einer Dichtung 14 kombinierbare Gleichteile.
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Bei speziellen Ausführungsformen (siehe zum Beispiel 2, 3) ist die konkrete Art der Steckverbindung mittels Feder 20 und Nut 22 vergleichbar mit einer Steckverbindung bei Puzzleteilen oder einer Steckverbindung zur Verbindung der (Holz-)Schienen bei Spielzeugeisenbahnen, zum Beispiel Spielzeugeisenbahnen aus Holz.
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Ersichtlich läuft die bei der in 2 dargestellten Ausführungsform gezeigte Feder 20 in einen verdickten Kopfabschnitt aus und entsprechend weist die dortige Nut 22 zur Aufnahme eines solchen verdickten Kopfabschnitts eine Aufweitung aus. Diese Art der formschlüssigen Steckverbindung hat - gegenüber einer einfachen Nut-Feder-Verbindung - den Vorteil einer höheren Formschlüssigkeit, nämlich quer zur Feder 20 sowie in axialer Richtung der Feder 20. Anstelle eines verdickten Kopfabschnitts bei der Feder 20 sowie einer entsprechenden Aufweitung der Nut 22 kommt jeweils auch eine Form in Betracht, wie sie von einer Schwalbenschwanzverbindung bekannt ist, nämlich eine schwalbenschwanzförmige Feder 20 und als Nut 22 eine Schwalbenschwanzaufnahme.
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Die Darstellungen in 5 und 6 zeigen mehrere jeweils von einer Dichtung 14 umgebene Abscheideelemente 12, also mehrere Abscheidevorrichtungen 10. Diese bilden zusammen eine Gruppe (Gruppe von Abscheidevorrichtungen 10). Konkret handelt es sich jeweils um drei Abscheidevorrichtungen 10. Diese Anzahl ist jedoch ausdrücklich nur beispielhaft. Für die Dichtungen 14 gilt alles oben Gesagte und alle erwähnten Varianten kommen in Betracht.
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Eine Gruppe von Abscheidevorrichtungen 10 wird im Folgenden als Abscheidekombination 30 bezeichnet. In einer Abscheidekombination 30 kann jedes Abscheideelement 12 von einer eigenen Dichtung 14 umgegeben sein (Abscheidevorrichtung 10) und/oder mehrere oder alle Abscheideelemente 12 können von einer gemeinsamen Dichtung 14 umgeben sein.
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Die Darstellung in 7 zeigt schematisch vereinfacht eine Schnittdarstellung einer in einem Fach 16 platzierten Abscheidekombination 30 mit - beispielhaft (entsprechend der Darstellungen in 5 und 6) - drei Abscheidevorrichtungen 10 und entsprechend drei jeweils von einer Dichtung 14 umgebenen Abscheideelementen 12. Die Schnittebene verläuft in etwa durch das Zentrum der Abscheidevorrichtungen 10 und der davon umfassten Abscheideelemente 12 sowie quer zur Ebene der Abscheideelemente 12.
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In der Darstellung in 7 ist mittels der eingezeichneten Blockpfeile die Richtung eines im Betrieb entlang der Abscheidekombination 30 und der davon umfassten Abscheideelemente 12 verlaufenden Rohgasstroms R eingezeichnet. Auf der in der Darstellung rechten Seite entstehen, zum Beispiel aufgrund eines Betriebs einer Lackieranlage oder dergleichen, mittels der Abscheideelemente 12 abzuscheidende Partikel, insbesondere Farbpartikel. Auf der in der Darstellung rechten Seite ist entsprechend der Rohgasstrom R mit solchen Partikeln beladen (der Rohgasstrom R führt solche Partikel mit sich; die dortige Seite ist die sogenannte Staubluftseite). Auf der in der Darstellung linken Seite ist die Menge der von dem Rohgasstrom R mitgeführten Partikeln deutlich reduziert (die dortige Seite ist die sogenannte Reinluftseite), weil zumindest ein Teil der von dem Rohgasstrom R mitgeführten Partikel - üblicherweise ein Großteil der mitgeführten Partikel - an den Abscheideelementen 12 abgeschieden wurde.
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Eine Position einer Abscheidevorrichtung 10 innerhalb einer Abscheidekombination 30 oder eine Position eines von einer Abscheidevorrichtung 10 umfassten Abscheideelements 12 innerhalb einer Abscheidekombination 30 kann mit Bezug auf den Verlauf des Rohgasstroms R durch die Abscheidekombination 30 hindurch definiert werden: Bei den in der Darstellung gezeigten, von der Abscheidekombination 30 umfassten genau drei Abscheidevorrichtungen 10 befindet sich die ganz rechts gezeigte Abscheidevorrichtung 10 stromaufwärts der in der Mitte gezeigten Abscheidevorrichtung 10 und die in der Mitte gezeigte Abscheidevorrichtung 10 befindet sich stromabwärts der ganz rechts gezeigten Abscheidevorrichtung 10. Für die anderen Abscheidevorrichtungen 10 und die davon jeweils umfassten Abscheideelemente 12 gilt dies entsprechend. Die Richtungen „stromabwärts“ und „stromaufwärts“ sind in der Darstellung in 7 noch mittels der beiden mit „u“ (für „upstream“) und „d“ (für „downstream“) bezeichneten Pfeile eingezeichnet.
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Als Abscheideelemente 12 in einer Abscheidekombination 30 kommen unterschiedliche Abscheideelemente 12 in Betracht, wie dies die Darstellung in 5 (Explosionsdarstellung der in 6 gezeigten Gruppe) zeigt. Die Abscheideelemente 12 unterscheiden sich in der Gesamtoberfläche sowie der Position und Größe der jeweils umfassten Öffnungen. Aufgrund der unterschiedlichen Größe und Position der Öffnungen ergibt sich bei einem auf die Abscheideelemente 12 auftreffenden Rohgasstrom R eine mehrfache Umlenkung und damit eine Wirbelbildung. Dies bewirkt ein großflächiges Abscheiden von mit dem Rohgasstrom R mitgeführten Partikeln, insbesondere Farbpartikeln, an den Oberflächen der Abscheideelemente 12. Die in den Darstellungen gezeigten und durch Größe und Position der jeweiligen Öffnungen bestimmten Lochmuster der Abscheideelemente 12 sind lediglich beispielhaft und anstelle der gezeigten Lochmuster kommen auch andere Lochmuster in Betracht.
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Bei einer in Strömungsrichtung des Rohgasstroms R zunehmenden Anzahl von Öffnungen innerhalb einer Abscheidekombination 30 handelt es sich um eine Abfolge von Abscheideelementen 12 mit einer progressiven Struktur. Progressiv ist hierbei die Zunahme - monoton zunehmend oder streng monoton zunehmend - der Anzahl der Öffnungen in Strömungsrichtung, wobei „monoton zunehmend“ meint, dass die Anzahl der Öffnungen von einem Abscheideelement 12 zum stromabwärts unmittelbar anschließenden Abscheideelement 12 größer wird oder gleich bleibt und „streng monoton zunehmend“ meint, dass die Anzahl der Öffnungen von einem Abscheideelement 12 zum stromabwärts unmittelbar anschließenden Abscheideelement 12 größer wird.
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Auch in der Darstellung in 6 ist die Richtung eines bei einer Verwendung der Abscheidekombination 30 anströmenden Rohgasstroms R mittels des dort gezeigten Blockpfeils veranschaulicht. Der Rohgasstrom R trifft zuerst auf das Abscheideelement 12 mit den größten Öffnungen (mit der geringsten Anzahl von Öffnungen).
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Indem eine ein Abscheideelement 12 umgebende Dichtung 14 das in ein Fach 16 eingesetzte Abscheideelement 12 in das Fach 16 klemmt und eine dortige Fixierung des Abscheideelements 12 bewirkt, lassen sich leicht und flexibel grundsätzlich beliebige Gruppen von Abscheideelementen 12 (beliebige Abscheidekombinationen 30) zusammenstellen und in einem jeweiligen Fach 16 platzieren. Eine quer zur Ebene des jeweiligen Abscheideelements 12 gemessene Breite der Dichtung(en) 14 sorgt zudem für einen gewissen Abstand zwischen innerhalb einer Abscheidekombination 30 aufeinander folgenden Abscheideelementen 12. Ein solcher Abstand ist für die erwünschte Wirbelbildung in dem durch die Abscheideelemente 12 hindurchgeführten Rohgasstrom R notwendig.
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Indem bei einer Gruppe von Abscheideelementen 12 (Abscheidekombination 30) die Abscheideelemente 12 mit den diese umgebenden Dichtungen 14 jeweils so in dem jeweiligen Fach 16 platziert werden, dass die Dichtungen 14 flächig aneinander anliegen (wie dies in den Darstellungen in 6 und 7 gezeigt ist), ergibt sich ein definierter Abstand zwischen den einzelnen Abscheideelementen 12. Bevorzugt sind die Dichtungen 14 so ausgeführt, dass deren Breite bei einem solchen flächigen Anliegen unmittelbar zu einem gewünschten Abstand zwischen jeweils benachbarten Abscheideelementen 12 führt.
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Der Ausdruck „beliebige Gruppen von Abscheideelementen 12“ meint dabei, dass eine solche Gruppe beliebige Abscheideelemente 12 umfassen kann, also zum Beispiel Abscheideelemente 12 mit unterschiedlichen Lochmustern, insbesondere Lochmustern, die innerhalb der Gruppe zu einer progressiven Struktur (wie oben erläutert) führen.
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Dies eröffnet eine bisher nicht gegebene Flexibilität. Je nach Anwendungsfall können geeignete Gruppen von Abscheideelementen 12 (Abscheidekombinationen 30) gebildet und verwendet werden, wobei sich solche Gruppen zum Beispiel in der Anzahl der Abscheideelemente 12 und/oder in der Abfolge der jeweiligen Lochmuster unterscheiden.
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Die Dichtung 14 ist optional für alle Abscheideelemente 12 gleich und kann bei allen für eine solche Gruppe vorgesehenen Abscheideelementen 12 verwendet werden. Eine solche Verwendbarkeit der Dichtung 14 (jeweils einer Dichtung 14) für unterschiedliche Abscheideelemente 12, nämlich zum Beispiel für Abscheideelemente 12, die mit weiteren und/oder anderen Abscheideelementen 12 zur Zusammenfassung zu einer Abscheidekombination 30 vorgesehen sind, bewirkt einen enormen Vorteil hinsichtlich des benötigten Transportvolumens beim Transport an einen jeweiligen Einsatzort.
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Die einzelnen Komponenten (Abscheideelemente 12, Dichtungen 14) einer Abscheidekombination 30 können nämlich als separate Einheiten transportiert werden und werden erst am Einsatzort - mit minimalem Arbeitsaufwand und ohne dass dafür spezielle Kenntnisse erforderlich wären - in kürzester Zeit miteinander zu Abscheidevorrichtungen 10 und diese wiederum einem jeweiligen Bedarf entsprechend zu einer Abscheidekombination 30 oder einer Vielzahl von Abscheidekombinationen 30 kombiniert.
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Jedes Abscheideelement 12 ist flach oder zumindest im Wesentlichen flach und hat damit nur einen geringen Raumbedarf. Ein nennenswerter Raumbedarf ergibt sich erst, wenn mehrere Abscheideelemente 12 aufeinander liegend zusammengefasst werden. Die Dichtungen 14 oder deren Teile 14 können, insbesondere im Falle von Schaumstoff oder dergleichen als Material, auf einen Bruchteil des Ausgangsvolumens komprimiert werden (zum Beispiel mittels einer und in einer Vakuumverpackung, nach einer mechanischen Pressung und/oder einer manuellen Kompression). Mit einem sehr geringen Raumbedarf und einem entsprechend geringen Transportvolumen können also sehr viele Abscheideelemente 12, insbesondere auch verschiedene Abscheideelemente 12, sowie sehr viele Dichtungen 14 oder deren Teile 14 (und ggf. auch verschiedene Dichtungen 14 oder deren Teile 14) an einen jeweiligen Einsatzort transportiert werden. Dies führt zu sehr geringen Transportkosten.
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Die Darstellungen in 8 und 9 zeigen (jeweils ohne eine umgebende Dichtung 14; insoweit wird auf die Darstellung in 6 verwiesen) eine besondere Ausführungsform eines Abscheideelements 12. Erkennbar weist jedes Abscheideelement 12 in seiner Oberfläche ein mittels ovaler Löcher gebildetes Lochmuster auf. Ein Oval ist eine rundliche konvexe Form und umfasst Kreise und Ellipsen als Spezialfälle. Die Löcher sind - ohne sich zu berühren - quasi-zufällig über die Oberfläche des Abscheideelements 12 verteilt und auch Größe und die Orientierung (Lage der längsten, zwei Punkte der Randlinie miteinander verbindenden Strecke) der einzelnen Löcher (Ovale) ist quasi-zufällig. Der Begriff „quasi-zufällig“ meint, dass eine automatische Herstellung der Lochstruktur natürlich von vorgegebenen Positionen, Größen und Orientierungen der Ovale ausgeht, dass diese Parameter aber in Bezug auf eine im Wesentlichen gleichmäßige, aber unregelmäßige Verteilung der unterschiedlich großen Löcher über die Oberfläche des Abscheideelements 12 und/oder eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Orientierung der Löcher gewählt werden.
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Die Darstellung in 9 zeigt eine Mehrzahl (im konkreten Fall: vier) von Abscheideelementen 12 mit jeweils einem mittels ovaler Löcher gebildeten Lochmuster. Die Abscheideelemente 12 sind hintereinander angeordnet und der Blick fällt auf die Oberfläche des vorderen Abscheideelements 12. Vor allem durch die größeren ovalen Löcher in der Oberfläche des vorderen Abscheideelements 12 sind die Randlinien darunter liegender ovaler Löcher weiterer Abscheideelemente 12 zu erkennen. Die Lochmuster sind mit einem gemeinsamen Drehpunkt, zum Beispiel einem Drehpunkt im Zentrum jedes Abscheideelements 12, um einige wenige Grad (°) relativ zueinander gedreht, zum Beispiel um jeweils ca. 1° bis 5°, insbesondere um jeweils ca. 2° bis 4°, gedreht. Relativ zueinander gedreht meint dabei, dass die Lochmuster zweier unmittelbar aufeinander folgender Abscheideelemente 12 zum Beispiel um jeweils ca. 2° bis 4° zueinander gedreht sind, so dass sich entlang mehrerer hintereinander angeordneter Abscheideelemente 12 eine zunehmend weitere Drehung ergibt.
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Die Darstellung der Abscheideelemente 12 hintereinander veranschaulicht die aufgrund der Lochmuster resultierenden Strömungskanäle durch die Abscheideelemente 12, wenn diese von Dichtungen 14 umgeben sind (wie in 6) gezeigt und zu einer Abscheidekombination 30 zusammengefasst sind. Insoweit zeigt die Darstellung in 9 die Strömungskanäle durch eine Abscheidekombination 30, welche Abscheideelemente 12 mit jeweils mittels ovaler Löcher gebildeten Lochmustern umfasst.
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Abscheideelemente 12 mit jeweils einem mittels ovaler Löcher gebildeten Lochmuster und/oder eine Abscheidekombination 30, welche Abscheideelemente 12 mit jeweils mittels ovaler Löcher gebildeten Lochmustern umfasst, sind ein spezieller Aspekt der hier beschriebenen Neuerung und beides (einzelne derartige Abscheideelemente 12; eine solche Abscheideelemente 12 umfassende Abscheidekombination 30) kommt auch für eine separate, von den sonstigen Aspekten der hier beschriebenen Neuerung unabhängige Beanspruchung in Betracht. Ein wie hier beschrieben von einer Dichtung 14 umgebenes derartiges Abscheideelement 12 ist eine Abscheidevorrichtung 10 wie in der hier vorgelegten Beschreibung beschrieben und mehrere derartige Abscheidevorrichtungen 10 bilden eine Abscheidekombination 30 wie in der hier vorgelegten Beschreibung beschrieben.
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Die Darstellung in 10 zeigt in schematisch stark vereinfachter Form ein Beispiel für ein eingangs bereits erwähntes rahmenartiges Strukturelement 18 mit mehreren Fächern 16, wobei jedes Fach 16 zur Aufnahme zumindest einer Abscheidevorrichtung 10 vorgesehen ist.
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In der Darstellung in 10 fällt der Blick (in Richtung des Rohgasstroms R; siehe 7) auf die angeströmten Oberflächen der Abscheideelemente 12 von zwei Abscheidevorrichtungen 10. Die Dichtung 14 befindet sich umlaufend um jedes Abscheideelement 12 zwischen den Kanten des jeweiligen Abscheideelements 12 und den angrenzenden Oberflächenabschnitten des jeweiligen Fachs 16. Mittels ihrer Dichtung 14 ist die Abscheidevorrichtung 10 in dem jeweiligen Fach 16 fixiert, zumindest so weit fixiert, dass die Abscheidevorrichtung 10 (oder jede Abscheidevorrichtung 10) auch unter der Wirkung des Rohgasstroms R in Position bleibt.
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Wenn eine der gezeigten Abscheidevorrichtungen 10 oder beide Teil einer Abscheidekombination 30 ist bzw. sind, befinden sich dahinter weitere Abscheidevorrichtungen 10 (zumindest eine weitere Abscheidevorrichtung 10). In der Darstellung sind deshalb die Bezugsziffern für eine Abscheidevorrichtung 10 wie auch für eine Abscheidekombination 30 gezeigt. Die Darstellung in 8 kann als Momentaufnahme beim Bestücken der Fächer 16 angesehen werden. Die Bezugsziffer für eines der zur Aufnahme einer Abscheidevorrichtung 10 oder einer Mehrzahl von Abscheidevorrichtungen 10 (Abscheidekombination 30) vorgesehenen Fächer 16 ist - auch im Interesse einer besseren Übersicht - in einem leeren Fach 16 gezeigt. Die Darstellung von genau zwei Abscheidevorrichtungen 10 ist ausdrücklich lediglich beispielhaft. Ebenso sind die gezeigte Dimension des rahmenartigen Strukturelements 18 und die gezeigte Anzahl von genau sechs Fächern 16 lediglich beispielhaft. Letzteres ist in der Darstellung in 10 auch durch die gepunktet weitergeführten Linien gezeigt.
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Die Darstellung in 11 zeigt - wie die Darstellung in 10 - ein Strukturelement 18, insbesondere ein als Absaugwand 18 einer Lackieranlage (s. 13) fungierendes Strukturelement 18, mit mehreren Fächern 16, wobei jedes Fach 16 zur Aufnahme zumindest einer Abscheidevorrichtung 10 vorgesehen ist. Ebenso wie in der Darstellung in 10 sind beispielhaft zwei der gezeigten sechs Fächer 16 mit einer Abscheidevorrichtung 10 oder einer Abscheidekombination 30 versehen und der Blick fällt - (in Richtung des Rohgasstroms R; siehe 7) wie bei der Darstellung in 10 - auf die angeströmten Oberflächen des Abscheideelements 12 der Abscheidevorrichtung 10 oder des Abscheideelements 12 der ersten Abscheidevorrichtung 10 einer Abscheidekombination 30.
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Bei denjenigen Fächern 16, die in der Darstellung in 11 leer sind, ist jeweils ein Anschlag 32 erkennbar. Dieser kann - wie gezeigt - als umlaufender, durchgehender Anschlag 32 ausgebildet sein oder laschenartig von einzelnen oder allen Seitenflächen eines Fachs 16 abstehen. Ein solcher (grundsätzlich optionaler) Anschlag 32 verhindert ein zu tiefes Einschieben einer Abscheidevorrichtung 10 oder einer Abscheidekombination 30 in ein jeweiliges Fach 16.
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Die Darstellung in 12 zeigt ein Strukturelement 18/eine Absaugwand 18 wie in 11 in Form einer Momentaufnahme beim Einsetzen einer Abscheidekombination 30 in eines der Fächer 16 sowie beim Einsetzen mehrerer Abscheidevorrichtungen 10 zum Erhalt einer Abscheidekombination 30 in ein anderes Fach 16.
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Bei einer speziellen Ausführungsform ist das Material eines Abscheideelements 12 elektrisch leitend oder elektrisch leitend beschichtet. Als elektrisch leitende Beschichtung kommt zum Beispiel eine Aluminiumbeschichtung in Betracht. Als Material für ein elektrisch leitend beschichtetes Abscheideelement 12 kommt Pappe, Kunststoff, Holz oder dergleichen in Betracht. Aufgrund des Gewichts und der leichten Herstellbarkeit ist Pappe als Material besonders vorteilhaft. Wenn im Folgenden ein elektrisch leitendes Abscheideelement 12 erwähnt ist, meint dies ein elektrisch leitend beschichtetes Abscheideelement 12 oder ein aus einem elektrisch leitenden Material gefertigtes Abscheideelement 12.
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Die Verwendung elektrisch leitender Abscheideelemente 12 ist für eine Verwendung in einem Bereich, in dem explosionsfähige Atmosphären auftreten können, vorgesehen. Elektrisch leitende Abscheideelemente 12 weisen zumindest ein Ableitelement 34, zum Beispiel in Form einer ableitenden Lasche 34 (1), auf. Eine ableitende Lasche 34 oder jede ableitende Lasche 34 ist bevorzugt einstückig mit dem jeweiligen Abscheideelement 12 verbunden. Ein solches Ableitelement 34 wird als ableitende Lasche 34 bezeichnet, weil es laschenartig vom Abscheideelement 12 abgeht, wie dies besonders in der Darstellung in 1 gut erkennbar ist.
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Das Ableitelement 34 leitet am Abscheideelement 12 resultierende elektrostatische Ladung ab, zum Beispiel an das - selbst üblicherweise elektrisch geerdete - Strukturelement 18. Eine grundsätzlich explosionsgefährliche elektrostatische Aufladung eines Abscheideelements 12 wird damit vermieden („Ex-Schutz“) .
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Bei der gezeigten Ausführungsform weist ein elektrisch leitendes Abscheideelement 12 jeweils in der Mitte seiner Kanten als Ableitelement 34 eine ableitende Lasche 34 auf. Diese reicht durch eine am elektrisch leitenden Abscheideelement 12 angebrachte Dichtung 14 hindurch, die dafür zum Beispiel an dieser Stelle geschlitzt ist. Die ableitenden Laschen 34 sind bevorzugt endständig umgeknickt, so dass sich eine größere Kontaktfläche ergibt, nämlich eine größere Kontaktfläche zur insbesondere metallischen Innenoberfläche eines Fachs 16, in dem eine Abscheidevorrichtung 10 mit einem elektrisch leitenden Abscheideelement 12 eingesetzt/platziert ist.
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Bei der gezeigten Ausführungsform weist jedes elektrisch leitende Abscheideelement 12 zumindest ein Ableitelement 34 zur Ableitung elektrostatischer Ladung an eine umgebende Struktur auf, also zum Beispiel das jeweilige Fach 16 und das das Fach bildende Strukturelement 18.
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Bei einer Kombination mehrerer Abscheidevorrichtungen 10 mit jeweils elektrisch leitenden Abscheideelementen 12 zu einer Abscheidekombination 30 kommen auch Ableitelemente 34 in Betracht, mittels derer eine elektrostatische Ladung von einem elektrisch leitenden Abscheideelement 12 auf ein jeweils benachbartes elektrisch leitendes Abscheideelement 12 geleitet wird. Dann reicht es aus, wenn innerhalb der Abscheidekombination 30 zumindest eine Abscheidevorrichtung 10 ein elektrisch leitendes Abscheideelement 12 mit einem Ableitelement 34 aufweist, mit dem eine Ableitung der elektrostatischen Ladung auf eine umgebende Struktur wie oben beschrieben möglich ist, zum Beispiel zumindest ein Ableitelement 34 in Form einer ableitenden Lasche 34.
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Eine Dichtung 14 kann auch, insbesondere ohne ein von der Dichtung 14 umgebenes Abscheideelement 12, als selbstständig tragende Struktur dienen. Dann kommt eine Anbringung einer Filtermatte oder dergleichen an einer solchen Dichtung 14 in Betracht. Die Dichtung 14 spannt dann eine solche Filtermatte oder Ähnliches auf und dichtet zur umgebenden Struktur, also zum Beispiel einem Fach 16, wie in 8 gezeigt, ab.
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Die Darstellung in 13 zeigt ein als Absaugwand 18 einer Lackieranlage fungierendes Strukturelement 18 gemäß 10, 11 oder 12. In den Fächern 16 der Absaugwand 18 oder zumindest einzelnen Fächern 16 der Absaugwand 18 befinden sich jeweils zumindest eine Abscheidevorrichtung 10 oder eine Abscheidekombination 30 der hier vorgeschlagenen Art. Bezüglich der Lackieranlage ist vor der Absaugwand 18 („vor“ in Richtung des Rohgasstroms R durch die Absaugwand 18 und die dortigen Abscheidevorrichtungen 10 und/oder Abscheidekombinationen 30) beispielhaft ein als Lackierroboter fungierender Industrieroboter gezeigt. Ein zu lackierender Gegenstand ist nicht speziell gezeigt. Mittels einer Lackieranlage sind grundsätzlich beliebige Gegenstände, zum Beispiel Fahrzeugkarosserien, Fahrzeugkarosserieteile, Gerätegehäuse, Gerätegehäuseteile usw. lackierbar.
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Einzelne im Vordergrund stehende Aspekte der hier eingereichten Beschreibung lassen sich damit kurz wie folgt zusammenfassen: Angegeben wird eine hier als Abscheidevorrichtung 10 bezeichnete Vorrichtung 10 zum Abscheiden von mit einem Rohgasstrom mitgeführten Partikeln, insbesondere Farbpartikeln. Diese umfasst zumindest ein Abscheideelement 12. Diese ist bevorzugt flach (Erstreckung im Wesentlichen nur in einer Ebene). Das Abscheideelement 12 ist allseitig entlang seiner Kanten von einer Dichtung 14 aus einem elastisch verformbaren Material umgeben.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vorrichtung, Abscheidevorrichtung
- 12
- Abscheideelement
- 14
- Dichtung, Dichtungsteil
- 16
- Aufnahme, Fach
- 18
- Strukturelement, Absaugwand
- 20
- Steckverbindungskontaktelement, Feder
- 22
- Steckverbindungskontaktelementaufnahme, Nut
- 24
- Knickstelle
- 26, 28
- (frei)
- 30
- Abscheidekombination
- 32
- Anschlag
- 34
- Ableitelement, ableitende Lasche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2532409 B [0001]
- DE 102014003608 A1 [0001]
