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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffaerosolen aus der Luft, mit einer Absaugwand, die wenigstens eine flächig ausgedehnte Filterschicht aufweist, und einer auf einer Rückseite der Absaugwand angeordneten Saugvorrichtung zum Ansaugen von Luft durch die Filterschicht hindurch.
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Solche Vorrichtungen werden beispielsweise in Lackierereien dazu eingesetzt, den beim Lackieren entstehenden Lacknebel aus der Atemluft zu entfernen. Wenn mit relativ schnell trocknenden Lacken gearbeitet wird, bildet der Lacknebel ein Feststoffaerosol, das mit Hilfe eines Trockenfilters aus der Atemluft ausgefiltert werden kann. Die Filterschicht wird in diesem Fall durch Matten aus einem Glasfaservlies gebildet. Zumeist sind zwei Matten mit unterschiedlicher Porosität hintereinander in der Absaugwand angeordnet. Beim Lackieren wird die Lackierpistole grob auf die Absaugwand gerichtet, so daß der Lacknebel mit Hilfe der Saugvorrichtung durch die Absaugwand abgesaugt werden kann, bevor er sich in der Atemluft verteilt. Die Lackstaubpartikel werden dann in den Filterschichten zurückgehalten, so daß die von der Saugvorrichtung abgesaugte Luft gereinigt wird.
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Im Lauf der Betriebsdauer der Vorrichtung reichern sich die Filtermatten mit Lackstaub an, so daß die Durchlässigkeit der Filterschichten abnimmt und der Druckverlust zunimmt. Wenn der Druckverlust ein gewisses Maß erreicht hat, werden die Filtermatten entfernt und durch neue Filtermatten ersetzt. Die gebrauchten Filtermatten müssen dann entsorgt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die es erlaubt, die Standzeit der Filtermatten zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Vorderseite der Absaugwand ein Saugkopf angeordnet ist, der sich in einer Richtung über die Fläche der Absaugwand erstreckt und in einer quer dazu verlaufenden Richtung über die Absaugwand bewegbar ist und eine schlitzförmige, auf die Oberfläche der Filterschicht gerichtete Saugdüse bildet.
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Um die Filterschichten ganz oder teilweise zu regenerieren, kann nun der Saugkopf über die Absaugwand bewegt werden, so daß der Filterstaub aus den Filterschichten herausgesaugt wird. Auf diese Weise kann die Anreicherung des Lackstaubes in den Filterschichten wesentlich verlangsamt und somit die Standzeit der Filtermatten erhöht werden. Der Saugkopf kann hin und her gehend über die Absaugwand bewegt werden. Vorzugsweise wird der Saugkopf jeweils in den Betriebspausen, in denen kein Lackiervorgang stattfindet, einmal oder mehrmals über die Absaugwand bewegt, und während des Lackierbetriebs wird der Saugkopf stationär in einer Parkposition an einem Ende der Absaugwand gehalten, so daß der Saugkopf nicht so schnell mit Lack verunreinigt wird.
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Außer in Lackieranlagen ist die Erfindung z. B. auch in Pulverbeschichtungsanlagen einsetzbar. Sie bietet dann den zusätzlichen Vorteil, daß durch die Absaugung das überschüssige Pulver sehr einfach zurückgewonnen und der Wiederverwendung zugeführt werden kann. Die Filterschicht wird in diesem Fall durch feinstfilterndes Gewebe oder eine Filz gebildet.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bevorzugt wird der Saugkopf während des Regenerationsbetriebes so gehalten, daß er die Oberfläche der Filterschicht berührt und diese sogar leicht eindrückt, während er sich über die Absaugwand bewegt. Der Saugkopf wirkt dann wie eine Art Bürste, die durch mechanische Einwirkung auf die Filterschichten das Herauslösen des Lackstaubes aus den Filterschichten begünstigt, so daß der Lackstaub effizienter abgesaugt werden kann. Um diesen Effekt zu steigern, kann der Saugkopf wahlweise auf einer Seite oder beiden Seiten der Saugdüse mit Borsten bestückt sein oder in Vibration versetzt werden, so daß er wie ein Klopfsauger wirkt.
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Die schlitzförmige Saugdüse ist vorzugsweise auf beiden Seiten von Abdichtstrecken flankiert, die parallel zur Oberfläche der Filterschicht verlaufen und flächig an der leicht komprimierten Filterschicht anliegen. Dadurch wird erreicht, daß die Saugdüse vorwiegend Luft ansaugt, die von der Rückseite der Filterschichten her durch die Filterschichten hindurchgetreten ist, und daß der Anteil der Luft reduziert wird, der durch die verdichtete Filterschicht beiderseits der Saugdüse hindurch von der Vorderseite der Absaugwand her angesaugt wird.
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Gemäß einer Weiterbildung kann auf der Rückseite der Absaugwand, gegenüberliegend zu dem Saugkopf, ein Druckgebläse vorgesehen sein, das sich gemeinsam mit dem Saugkopf über die Fläche der Absaugwand bewegt und Luft von der Rückseite her durch die Filterschichten hindurch zur Saugdüse bläst.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 einen schematischen Teilschnitt längs der Linie II-II in 1;
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3 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung; und
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4 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung in einem anderen Betriebsmodus.
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Die in 1 gezeigte Vorrichtung weist eine Absaugwand 10 auf, deren in 1 dem Betrachter zugewandte Oberfläche durch eine erste Filterschicht 12 gebildet wird, die im wesentlichen die gesamte Fläche der Absaugwand einnimmt. Die Filterschicht 12 wird in bekannter Weise durch poröse Matten aus einem Glasfaservlies gebildet.
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Auf der Rückseite der Absaugwand 10 ist eine Saugvorrichtung 14 angeordnet, mit dem Luft von der Vorderseite der Absaugwand her durch die Filterschicht 12 hindurch angesaugt wird. Bei der Saugvorrichtung kann es sich beispielsweise um ein Sauggebläse oder einen mit einem externen Sauggebläse verbundenen Ansaugstutzen handeln. Von der Saugvorrichtung 14 ist hier nur eine Plenumkammer 16 zu erkennen, die dazu dient, die Saugwirkung so zu verteilen, daß die Filterschicht 12 auf der gesamten Fläche im wesentlichen gleichmäßig von der angesaugten Luft durchströmt wird.
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Längs des oberen Randes der Absaugwand 10 verläuft ein von der Plenumkammer 16 getrennter Saugkanal 18, der zugleich eine Führungsbahn für einen Saugkopf 20 bildet. Der Saugkopf 20 erstreckt sich vertikal über die gesamte Höhe der Absaugwand 10 und ist am oberen Ende an einem Wagen 22 gehalten, der mit Hilfe eines nicht gezeigten Antriebs hin- und hergehend längs des Saugkanals 18 bewegbar ist, wie in 1 durch einen Doppelpfeil angedeutet wird. Der Saugkopf 20 bildet eine schlitzförmige Saugdüse 24, die auf die Oberfläche der Filterschicht 12 gerichtet ist.
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Der Saugkanal 18 weist auf der Vorderseite einen auf ganzer Länge durchgehenden Schlitz 26 auf, der im Normalzustand durch nicht näher gezeigte Dichtlippen verschlossen gehalten wird. Der Saugkopf 20 weist in einer dem Schlitz 26 gegenüberliegenden Position einen Schnabel 27 (3) auf, der zwischen den Dichtlippen hindurch in den Saugkanal 18 eintritt und am anderen Ende mit der Saugdüse 24 in Verbindung steht. Mit Hilfe eines nicht gezeigten Sauggebläses kann in dem Saugkanal 18 ein Unterdruck erzeugt werden, so daß auf der gesamten Länge der Saugdüse 24 Luft aus der Filterschicht 12 angesaugt werden kann.
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In dem Raum vor der Absaugwand 10 können Lackierarbeiten durchgeführt werden, beispielsweise mit einer Lackierpistole, die einen fein zerstäubten Nebel eines relativ schnell trocknenden Lackes erzeugt. Der Teil des Lacknebels, der nicht auf die zu lackierenden Gegenstände trifft, bildet ein Feststoffaerosol, das mit Hilfe der Absaugwand 10 abgesaugt wird, damit sich nicht größere Mengen des gesundheitsschädlichen Lackstaubes in der Atemluft anreichern.
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Während die mit Hilfe der Saugvorrichtung 14 angesaugte Luft durch die Filterschicht 12 hindurchtritt, wird der größte Teil des Lackstaubes in der Filterschicht 12 zurückgehalten, und die in dieser Weise gereinigte Luft wird dann mit Hilfe der Saugvorrichtung 14 aus der Lackierwerkstatt abgeführt. Während des Lackierbetriebes wird der Saugkopf 20 stationär an einem Ende der Absaugwand 10 gehalten, und das mit dem Saugkanal 18 verbundene Sauggebläse ist abgeschaltet.
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Wenn die Lackierarbeiten beendet sind oder unterbrochen werden, wird die Saugvorrichtung 14 abgeschaltet, und statt dessen wird das Sauggebläse für den Saugkanal 18 angeschaltet. Der Wagen 22 wird in Betrieb gesetzt, so daß sich der Saugkopf 20 hin- und hergehend über die Absaugwand bewegt. Mit Hilfe der Saugdüse 24 wird dann der Lackstaub, der in der Filterschicht 12 zurückgehalten wurde, wieder aus der Filterschicht herausgesaugt. Der Auslaß des Sauggebläses für den Saugkanal 18 ist mit einem nicht gezeigten Staubabscheider verbunden, in dem der angesaugte Staub aus der Luft abgeschieden wird.
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Da auf diese Weise zumindest ein Teil des in der Filterschicht 12 zurückgehaltenen Lackstaubes mit dem Saugkopf 20 wieder aus der Filterschicht herausgesaugt wird, setzt sich die Filterschicht 12 langsamer mit Lackstaub zu, so daß die Standzeit verlängert wird, nach der die Filterschicht 12 ausgewechselt werden muß.
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In 2 ist der Saugkopf 20 und ein Teil der Absaugwand 10 in einem horizontalen Schnitt dargestellt.
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In dem hier gezeigten Beispiel ist hinter der ersten Filterschicht 12 eine zweite Filterschicht 28 angeordnet, die feinere Poren als die erste Filterschicht 12 aufweist, so daß die erste Filterschicht 12 als Grobfilter und die zweite Filterschicht 28 als Feinfilter wirkt. Die zweite Filterschicht 28 ist von der Plenumkammer 16 durch eine gitterförmige Stützstruktur 30 getrennt, an der die Glasfasermatten, die die Filterschichten 12 und 28 bilden, lösbar befestigt sind.
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Die Saugdüse 24 hat im gezeigten Beispiel einen trapezförmigen Querschnitt und weist einen in Längsrichtung (senkrecht zur Zeichenebene in 2) durchgehenden Schlitz 32 auf, durch den Luft aus der Plenumkammer 16 durch die Stützstruktur 30 und die Filterschichten 28, 12 hindurch angesaugt wird, wie in 2 durch in Umrißlinien dargestellte Pfeile symbolisiert wird. Die Saugdüse 24 liegt mit beiderseits des Schlitzes 32 gebildeten Abdichtstrecken 34 flächig an der Oberfläche der ersten Filterschicht 12 an und drückt diese lokal etwas ein. Während sich der Saugkopf 20 in Richtung des Doppelpfeiles in 2 über die Breite der Absaugwand bewegt, werden daher die Filterschicht 12 und in geringerem Ausmaß auch die Filterschicht 28 mechanisch verformt. Dies trägt zur Lockerung des in den Filterschichten zurückgehaltenen Lackstaubes bei, so daß sich der Staub leichter aus den Filterschichten heraussaugen läßt.
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Da die erste Filterschicht 12 porös und luftdurchlässig ist, kann von der Saugdüse 24 im Prinzip auch Luft aus Bereichen angesaugt werden, die beiderseits des Saugkopfes 20 auf der Vorderseite der Absaugwand liegen. Der Anteil der auf diese Weise angesaugten Luft, die nur wenig zur Reinigung der Filterschichten beiträgt, wird jedoch durch die verhältnismäßig ausgedehnten Abdichtstrecken 34 erheblich reduziert, zumal die an diesen Abdichtstrecken anliegenden Zonen der ersten Filterschicht 12 verdichtet sind und daher eine geringere Luftdurchlässigkeit aufweisen. Im Bereich des Schlitzes 32 kann sich dagegen die Filterschicht 12 wieder etwas in den Schlitz hinein ausdehnen, so daß in dieser Zone, in der vornehmlich Luft aus der Plenumkammer 16 angesaugt wird, die Dichte der Filterschicht geringer und damit die Luftdurchlässigkeit etwas höher ist. Insgesamt kann so mit Hilfe des Saugkopfes 20 ein relativ hoher Anteil des in den Filterschichten zurückgehaltenen Staubes abgesaugt werden.
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In 2 ist strichpunktiert ein Druckgebläse 36 angedeutet, das innerhalb der Plenumkammer 16 liegt und sich mit dem Saugkopf 20 mitbewegt, so daß sein Auslaß stets dem Schlitz 30 gegenüberliegt. Auf diese Weise kann die Luftströmung, die zum Herauslösen des Staubes aus den Filterschichten führt, zusätzlich verstärkt werden.
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3 zeigt die Vorrichtung in einem vertikalen Schnitt durch die Mitte des Saugkopfes 20. Wie hier durch einen Doppelpfeil angedeutet wird, ist der Saugkopf 20 auch in der Richtung senkrecht zur Absaugwand verstellbar. Auf diese Weise läßt sich das Ausmaß variieren, in dem die Filterschichten 12, 28 durch die Saugdüse 24 komprimiert werden. Die beiderseits des Schlitzes 32 (2) gebildeten Abdichtstrecken 34 können wahlweise auch konvex gewölbt sein, so daß sich auch die Breite dieser Abdichtstrecken in dem Maße vergrößert, in dem die Saugdüse tiefer in die Filterschicht 12 eingedrückt wird.
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Weiterhin zeigt 3, daß die Saugdüse 24 durch eine in halber Höhe angeordnete Trennwand 38 in zwei Sektionen 40, 42 unterteilt ist, die sich über einzeln zu öffnende und zu schließende Ventile 44 mit dem Saugkanal 18 verbinden lassen. Das erlaubt es, die Saugleistung zu steigern, indem eines der Ventile 44 geschlossen wird, so daß sich die gesamte Saugleistung auf eine Sektion der Saugdüse konzentriert. In mehreren Durchgängen des Saugkopfes 20 über die Breite der Absaugwand 10 werden dann abwechselnd die obere Sektion 40 und die untere Sektion 42 aktiviert, so daß die gesamte Fläche der Absaugwand regeneriert werden kann.
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Auf analoge Weise ist es selbstverständlich auch möglich, die Saugdüse der Länge nach in mehr als zwei Sektionen zu unterteilen.
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4 zeigt in einem Schnitt analog zu 3 einen Betriebszustand der Vorrichtung während des Wechsels der Filtermatten. Die als Grobfilter dienende Filterschicht 12 ist hier entfernt worden, und der Saugkopf 20 wird in diesem Stadium dazu benutzt, allein die als Feinfilter dienende Filterschicht 28 zu reinigen. Die Filterschichten 12, 28 sind so an Aufhängern 46 gehalten, daß sie sich relativ zu der Stützstruktur 30 bewegen können. Wenn in dem in 4 gezeigten Zustand die Saugdüse 24 aktiviert wird, saugt sich daher die Filterschicht 28 von selbst an die Saugdüse an, so daß sie mit dieser in Kontakt tritt und intensiv gereinigt werden kann.
