DE202021104100U1

DE202021104100U1 - Filter module for separating overspray from a coating system and device for separating overspray

Info

Publication number: DE202021104100U1
Application number: DE202021104100.5U
Authority: DE
Original assignee: Ipcs Innovative Paint & Conveyor Systems GmbH
Current assignee: Ipcs Innovative Paint & Conveyor Systems GmbH
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2021-07-30
Publication date: 2022-11-07
Anticipated expiration: 2031-07-31

Abstract

Filtermodul (21, 51) einer Vorrichtung (10) zum Abscheiden von flüssigen oder festen Partikeln aus einem mit Overspray beladenen Luftstrom einer Beschichtungsanlage (1), wobei das Filtermodul (21, 51) eine Einströmöffnung (34) und eine gegenüber der Einströmöffnung (34) winklig versetzt, insbesondere um 90° versetzt, angeordnete Abströmöffnung (35) aufweist, wobei das Filtermodul (21, 51) mehrere erste, insbesondere in ihrer Außenkontur identische, erste Filterelemente (40, 60) zum Abscheiden von flüssigen oder festen Partikeln eines Oversprays aufweist, wobei das Filtermodul (21, 51) eine Rahmenstruktur (22, 52) zur Oversprayzuleitung und zur Strömungsleitung im Filtermodul (21, 51) aufweist, wobei die Rahmenstruktur (22, 52) aus zumindest zwei Strukturelementen (23, 24, 53, 54) gebildet wird, welche durch die erste Filterelemente (40, 60) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Filterelemente (40, 60) austauschbar zwischen den zwei Strukturelementen (23, 24, 53, 54) angeordnet ist.

Filter module (21, 51) of a device (10) for separating liquid or solid particles from an overspray-laden air flow of a coating system (1), wherein the filter module (21, 51) has an inflow opening (34) and one opposite the inflow opening (34 ) has an outflow opening (35) arranged angularly offset, in particular offset by 90°, the filter module (21, 51) having a plurality of first filter elements (40, 60), in particular identical in their outer contour, for separating liquid or solid particles of an overspray having, wherein the filter module (21, 51) has a frame structure (22, 52) for the overspray supply line and for the flow line in the filter module (21, 51), wherein the frame structure (22, 52) consists of at least two structural elements (23, 24, 53, 54) which are connected to one another by the first filter elements (40, 60), characterized in that the first filter elements (40, 60) can be exchanged between the two structural elements (23, 2nd 4, 53, 54).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filtermodul mit wechselbaren Filtereinheiten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Abscheidung von Overspray aus Beschichtungsanlagen.The present invention relates to a filter module with replaceable filter units according to the preamble of claim 1 and a device for separating overspray from coating systems.

Beschichtungsanlagen für den Lackauftrag mit Abscheideeinheiten für Overspray sind an sich aus verschiedenen Dokumenten des Standes der Technik bekannt. So ist z.B. aus der EP 3 162 862 A1 eine Abscheideeinheit bekannt, welche in einem Tragrahmen unterhalb eines Lackiertunnels angeordnet ist. Diese Abscheideeinheit kann beispielsweise eine Abscheidung in einem elektrischen Feld durch elektrostatische Aufladung der Sprühtropfen ermöglichen.Coating systems for applying paint with separating units for overspray are known per se from various prior art documents. For example, from the EP 3 162 862 A1 a separation unit is known, which is arranged in a support frame below a painting tunnel. This separation unit can, for example, enable separation in an electric field by electrostatically charging the spray droplets.

Beschichtungsanlagen für den Lackauftrag auf ein Werkstück mit austauschbaren Filtermodulen sind ebenfalls seit geraumer Zeit an sich bekannt. Die US 3,719,030 A offenbart eine Anlage zum Lackauftrag im Rahmen einer Pulverbeschichtung. Dabei wird ein Objekt in einem Sprühstand beschichtet und die verbliebenen Lackteilchen werden abgesaugt. Sodann erfolgt eine Abscheidung in einem rollbaren nicht-modularen Austauschelement, in welchem ein Stoffmedium mit Drahtgeflecht als Filtermedium angeordnet ist. Diese Kopplung dieser Filterbox an ein Abluftsystem erfolgt über das Verspannen mit einer Art gummidichtender Flanschverbindung zur Abdichtung mit einem Faltenbalg. Das Filtermedium selbst ist innerhalb des rollbaren Austauschelements vorgesehen.Coating systems for applying paint to a workpiece with replaceable filter modules have also been known per se for some time. the US 3,719,030A discloses a system for applying paint as part of a powder coating. An object is coated in a spray booth and the remaining paint particles are vacuumed off. Separation then takes place in a rollable, non-modular exchange element, in which a material medium with wire mesh is arranged as the filter medium. This filter box is coupled to an exhaust air system by tightening it with a type of rubber-sealing flange connection for sealing with a bellows. The filter medium itself is provided within the rollable replacement element.

Die EP 1 342 507 A1 offenbart Filter, welche unterhalb einer Lackierkabine angeordnet sind, derart, dass sie in einem Gehäuse gehalten sind und bei Bedarf diesem Rahmen über ein seitliches Fenster entnehmbar sind. Somit sind diese Filter austauschbar im Gehäuse gehalten. Die Dichtungen sind in 5 als Flachdichtungen am Ende eines Falterbalgs ausgebildet. Einzelne Filter selbst sind allerdings nicht-modular aufgebaut.the EP 1 342 507 A1 discloses filters which are arranged below a paint booth in such a way that they are held in a housing and can be removed from this frame via a side window if required. Thus, these filters are kept interchangeable in the housing. The seals are in 5 designed as flat seals at the end of a bellows. However, individual filters themselves do not have a modular structure.

Die DE 10 2018 118 796 A1 offenbart ebenfalls eine Verwendung einer Filteranordnung in einem Overspray-Abscheidesystem, insbesondere von Overspray aus der Lackierung von Fahrzeugkarossen. Wie aus 4 dieses Dokuments erkennbar ist, kann das Filterelement selbst aus mehreren Bestandteilen bestehen, wie z.B. einem Boden oder dergl. Allerdings handelt es sich dabei nicht um eine Filteranordnung, also eine Anordnung mehrerer durch einen Rahmen zusammengefasste Filter, sondern um ein einziges Filtermodul mit weiteren nichtartgleichen Bauteilen.the DE 10 2018 118 796 A1 also discloses a use of a filter arrangement in an overspray separation system, in particular of overspray from the painting of vehicle bodies. How out 4 As can be seen from this document, the filter element itself can consist of several components, such as a base or the like. However, this is not a filter arrangement, i.e. an arrangement of several filters combined by a frame, but a single filter module with other dissimilar components .

Sämtlichen Dokumenten des Standes der Technik weisen sehr unterschiedliche Gehäuseaufbauten und Dichtvarianten auf, um den jeweiligen Austauschfilter möglichst luftdicht an eine Abluftabfuhr anzuschließen und um Bypässe bei der Filterung zu vermeiden.All of the prior art documents have very different housing structures and sealing variants in order to connect the respective replacement filter to an exhaust air discharge as airtight as possible and to avoid bypasses during filtering.

Nachteilig ist die mangelnde Adaptierbarkeit an die Gegebenheiten vor Ort.A disadvantage is the lack of adaptability to the local conditions.

Die WO2014/139669 A1 offenbart eine Hintereinanderreihung mehrerer austauschbarer Filtermodule für eine Adaptierung an verschiedene Overspray-Arten und eine bessere Beladung. Eine Überleitung des Luftstroms zwischen dem Einlass- und Auslassbereich der einzelnen beschriebenen und dargestellten Filtermodule ist allerdings nicht dargestellt. Die Filtermodule selbst werden als Einweg-Filtermodule ganzheitlich entsorgt.the WO2014/139669 A1 discloses a series of several replaceable filter modules for adaptation to different types of overspray and better loading. However, a transition of the air flow between the inlet and outlet area of the individual filter modules described and illustrated is not shown. The filter modules themselves are disposed of as one-way filter modules.

Gleiches gilt auch für die EP 2 736 656 A1 , welche den Gegenstand der vorgenannten Druckschrift ebenfalls offenbart. Diese Druckschrift offenbart zudem die Anordnung eines austauschbaren Filtermoduls als Baueinheit aus fest miteinander verbundenem Filtergehäuse und Filtereinheit, vorzugsweise aus einem nassfesten Material wie Karton, für die Einmalverwendung zur Abscheidung von Overspray-Resten bei der Karosserielackierung am Boden einer Lackierkabine.The same applies to them EP 2 736 656 A1 , which also discloses the subject matter of the aforementioned document. This publication also discloses the arrangement of a replaceable filter module as a unit consisting of a filter housing and filter unit that are firmly connected to one another, preferably made of a wet-strength material such as cardboard, for one-time use to separate overspray residue when painting bodywork on the floor of a paint booth.

Nachteilig bei den beschriebenen Varianten beider Dokumente ist das hohe Abfallaufkommen aufgrund er meist aus Kartonage hergestellten Filtermodule, welche ggf. im Verbund mit weiteren Materialien gefertigt werden. Diese Filtermodule werden typischerweise verbrannt, was einhergeht mit einer vergleichsweise gro-ßen Umweltbelastung.A disadvantage of the described variants of both documents is the high amount of waste due to the filter modules which are mostly made of cardboard and which are possibly manufactured in combination with other materials. These filter modules are typically incinerated, which is associated with a comparatively large environmental impact.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es nunmehr Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Umweltbelastung bei der Entsorgung, insbesondere das Müllvolumen, zu reduzieren und eine Filterlösung mit geringerem ökologischem Fußabdruck zu schaffen bei zugleich optimaler Adaptierbarkeit an den jeweiligen Overspray-Abscheide-Prozess und die verwendeten Lackarten zu schaffen.Based on this state of the art, it is now the object of the present invention to reduce the environmental impact of disposal, in particular the volume of waste, and to create a filter solution with a smaller ecological footprint while at the same time being optimally adaptable to the respective overspray separation process and the one used to create paint types.

Die Filterlösung sollte insbesondere gut Gegebenheiten vor Ort, wie z.B. Art der Lackierung, Art des Lackiermediums, Verteilung der Abscheidung über das Volumen der Filteranordnung hinweg usw. adaptierbar sein.In particular, the filter solution should be easily adaptable to on-site conditions, such as the type of paint, type of paint medium, distribution of the separation over the volume of the filter arrangement, etc.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Filteranordnung mit modularem Aufbau gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1.The present invention solves this problem by a filter arrangement with a modular structure according to the features of claim 1.

Ein erfindungsgemäßes Filtermodul ist geeignet für den Einsatz in einer Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von flüssigen oder festen Partikeln aus dem Luftstrom einer Beschichtungsanlage.A filter module according to the invention is suitable for use in a separating device Device for separating liquid or solid particles from the air flow of a coating system.

Das Filtermodul weist dabei eine Einströmöffnung und eine gegenüber der Einströmöffnung winklig versetzt, insbesondere um 90° versetzt, angeordnete Abströmöffnung auf.The filter module has an inflow opening and an outflow opening arranged angularly offset relative to the inflow opening, in particular offset by 90°.

Die Abströmöffnung kann insbesondere auch in der Höhe gegenüber der Einströmöffnung variieren und somit versetzt zu dieser angeordnet sein. Die senkrechte Anordnung der Einströmöffnung ist notwendig, da der Overspray meist von Oben aus einer Beschichtungskabine zugeführt wird. Eine Abführung des Luftstroms nach unten wiederum erhöht den Platzbedarf der Abscheidevorrichtung erheblich.In particular, the outflow opening can also vary in height relative to the inflow opening and can thus be arranged offset relative to it. The vertical arrangement of the inflow opening is necessary because the overspray is usually supplied from above from a coating booth. A discharge of the air flow downwards in turn increases the space requirement of the separating device considerably.

Das Filtermodul weist mehrere erste, insbesondere in der Außenkontur identische, Filterelemente zum Abscheiden von flüssigen oder festen Partikeln aus einem Overspray-Luftstrom auf. Der Abscheidegrad der Filterelemente kann allerdings trotz identischer Außenkontur variieren. Die Anordnung mehrerer Filterelemente erhöht die Variabilität der Abscheidevorrichtung zur Verarbeitung unterschiedlicher Typen an Overspray.The filter module has a plurality of first filter elements, which in particular have an identical outer contour, for separating liquid or solid particles from an overspray air flow. However, the degree of separation of the filter elements can vary despite the identical outer contour. The arrangement of several filter elements increases the variability of the separating device for processing different types of overspray.

Weiterhin können mehrere in der Außenkontur unterschiedliche Filterelemente hintereinander angeordnet sein, welche vorzugsweise unterschiedliche Funktionen (Vorabscheider, Hauptabscheider, usw.) bei der Abscheidung übernehmen.Furthermore, several filter elements with different outer contours can be arranged one behind the other, which preferably assume different functions (pre-separator, main separator, etc.) during separation.

Das Filtermodul weist eine Rahmenstruktur zur Oversprayzuleitung und zur Strömungsleitung im Filtermodul auf. Entsprechend benötigt die Rahmenstruktur Leitelemente, da die Abström- und Einströmöffnung nicht geradlinig in einer Strömungsrichtung liegen.The filter module has a frame structure for the overspray supply and for the flow line in the filter module. Accordingly, the frame structure requires guide elements since the outflow and inflow openings do not lie in a straight line in one direction of flow.

Die Rahmenstruktur ist aus zumindest zwei Strukturelementen gebildet, welche durch die Filterelemente zumindest strömungsmechanisch miteinander verbunden sind.The frame structure is formed from at least two structural elements, which are connected to one another at least in terms of flow mechanics by the filter elements.

Dabei sind die Filterelemente austauschbar zwischen zwei Strukturelementen angeordnet. Unterschiedliche Filterelemente werden als erste, zweite, usw. Filterelemente bezeichnet. Alle Filterelemente innerhalb des Filtermoduls sind vorzugsweise austauschbar.The filter elements are arranged interchangeably between two structural elements. Different filter elements are referred to as first, second, etc. filter elements. All filter elements within the filter module are preferably exchangeable.

Vorzugsweise sind die Strukturelemente auf die Filterelemente aufgesteckt und vorzugsweise kraftschlüssig, also durch Verklemmen, gehalten. Der Kraftschluss ist allerdings nur eine Option. Die Strukturelemente können auch lose auf Auflageflächen zumindest eines Strukturelements aufliegen.The structural elements are preferably slipped onto the filter elements and preferably held in a non-positive manner, ie by clamping. However, adhesion is only one option. The structural elements can also lie loosely on bearing surfaces of at least one structural element.

Durch die vorbeschriebene Anordnung können große Teile des Filtermoduls wiederverwendet werden. Es entsteht weniger Abfall. Zugleich ist durch die individuell-mögliche Bestückung des Filtermoduls mit Filterelementen eine hohe Flexibilität und Adaptierbarkeit der Abscheideleistung an den jeweiligen Prozess gegeben.The arrangement described above means that large parts of the filter module can be reused. There is less waste. At the same time, the possibility of individually equipping the filter module with filter elements allows for a high degree of flexibility and the ability to adapt the separation performance to the respective process.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Es ist insbesondere von Vorteil, wenn zumindest eines, vorzugsweise beide, Strukturelemente Dichtkragen zur Aufnahme eines endständigen Bereichs der Filterelemente aufweisen, welche im bestimmungsgemäßen Betrieb des Filtermoduls auf den Filterelementen aufgesteckt sind. Dadurch wird die Gefahr des Verklebens verringert und zugleich die Dichtigkeit erhöht. Die Dichtkragen können eben oder konisch-zulaufend ausgebildet sein.It is particularly advantageous if at least one, preferably both, structural elements have sealing collars for accommodating a terminal area of the filter elements, which are attached to the filter elements during normal operation of the filter module. This reduces the risk of sticking and at the same time increases the tightness. The sealing collars can be flat or tapered.

Es ist von Vorteil, wenn die Filterelemente kastenartig ausgeführt sind, wobei zwischen den Dichtkragen der beiden Strukturelemente ein Strömungskanal ausgebildet ist, entlang dessen Längsachse anströmseitig ein als Vorabscheider ausgebildetes zweites Filterelement angeordnet ist und dahinter ein Hauptabscheider ausgebildetes erstes Filterelement.It is advantageous if the filter elements are designed box-like, with a flow channel being formed between the sealing collars of the two structural elements, along the longitudinal axis of which a second filter element designed as a pre-separator is arranged on the inflow side and behind it a first filter element designed as a main separator.

Es sind theoretisch auch mehrere Vorabscheider denkbar. Vorteilhaft sollte allerdings nur ein Hauptabscheider eingesetzt werden, da dieser mit zunehmender Befüllung bessere Abscheidewirkung erzielt. Kleiner dimensionierte Hauptabscheider haben diesen Vorteil in geringerem Maße.Theoretically, several pre-separators are also conceivable. Advantageously, however, only one main separator should be used, as this achieves a better separation effect with increasing filling. Main separators with smaller dimensions have this advantage to a lesser extent.

Die Tendenz zum Verkleben kann vorteilhaft weiter reduziert werden, wenn die ersten und/oder zweiten Filterelemente abströmseitig und anströmseitig jeweils eine Stirnseite aufweisen, wobei eine Dichtung entlang der Stirnseiten des jeweiligen Filterelements angeordnet ist. Die jeweiligen Stirnseiten können durch einen Rahmen gebildet sein, welcher die Einström- und Abströmöffnungen eines jeweiligen Filterelements einfassen. Oftmals sind die Dichtungen an den nicht-wechselbaren Bauteilen angeordnet. Da allerdings verschiedene Lacke klebrig sind und verschiedene Klarlacke nach dem Abscheiden sehr stark aushärten, würden die Dichtungen entweder verkleben und die Dichtwirkung würde für eine wiederholte Verwendung verloren gehen. Daher ist es besser, die Dichtungen an den Filterelementen anzubringen und diese mit den Filterelementen auszutauschen.The tendency to stick can advantageously be further reduced if the first and/or second filter elements each have an end face on the outflow side and on the inflow side, with a seal being arranged along the end faces of the respective filter element. The respective end faces can be formed by a frame which encloses the inflow and outflow openings of a respective filter element. The seals are often arranged on the non-replaceable components. However, since various paints are sticky and various clear paints harden very strongly after deposition, the seals would either stick and the sealing effect would be lost for repeated use. Therefore, it is better to install the gaskets on the filter elements and replace them with the filter elements.

Bei Varianten mit wiederverwendbaren Filterelementen, beispielsweise aus Metall, können die Dichtungen lose oder eingeklebt in einer außenseitigen Nut in der Außenwand des Filterelements einliegen und dadurch auf einfache Weise nach der Entnahme des Filterelements von diesem entfernt werden.In variants with reusable filter elements, for example made of metal, the seals can be loose or glued into an outside groove in the outside wall of the filter element gene and thereby easily removed after removal of the filter element of this.

Vorteilhaft kann eine Einströmöffnung an der ersten Stirnseite und eine Abströmöffnung entlang der zweiten Stirnseite des Filterelements angeordnet sein, wobei eine Dichtung, insbesondere als Flachdichtung oder Hohldichtung, umlaufend um die Einströmöffnung und eine Dichtung umlaufend um die Abströmöffnung angeordnet ist.An inflow opening can advantageously be arranged on the first end face and an outflow opening along the second end face of the filter element, with a seal, in particular as a flat seal or hollow seal, being arranged circumferentially around the inflow opening and a seal being arranged circumferentially around the outflow opening.

Die Dichtung kann zumindest ein Elastomer oder ein TPE, insbesondere Moosgummi aufweisen oder daraus bestehen.The seal can have or consist of at least one elastomer or one TPE, in particular foam rubber.

Eines der Strukturelemente, insbesondere das anströmseitige Strukturelement, kann einen Strömungsleitkanal zur Strömungsumlenkung eines zugeführten Overspray-Luftstroms aufweisen, welcher vorzugsweise anströmseitig zu den Filtermodulen angeordnet ist.One of the structural elements, in particular the structural element on the inflow side, can have a flow guide channel for the flow deflection of a supplied overspray air flow, which is preferably arranged on the inflow side of the filter modules.

In einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante kann das Filtermodul eine kastenförmige Außenkontur aufweisen. Dies ermöglicht eine einfache Positionierung und Entnahme des Filtermoduls in einer Abscheidevorrichtung.In an advantageous embodiment variant, the filter module can have a box-shaped outer contour. This enables easy positioning and removal of the filter module in a separating device.

Die Filterelemente selbst können ebenfalls eine kastenartige Außenkontur aufweisen.The filter elements themselves can also have a box-like outer contour.

Um eine möglichst saubere Wiederverwendung und eine Reinigung mit geringem Energieaufwand zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn die mediumsberührenden Oberflächen der Rahmenstruktur einen austauschbaren Inliner, insbesondere eine austauschbare Folie oder Kartonage, aufweisen.In order to ensure the cleanest possible reuse and cleaning with little energy consumption, it is advantageous if the surfaces of the frame structure that come into contact with the medium have an exchangeable inliner, in particular an exchangeable film or cardboard box.

Alternativ oder zusätzlich können die Strukturelemente aus Metall, insbesondere aus verzinktem und/oder aluminierten Blech oder aus Edelstahl bestehen, so dass eine Pyrolysereinigung oder chemische Entlackung möglich ist.Alternatively or additionally, the structural elements can be made of metal, in particular of galvanized and/or aluminized sheet metal or of stainless steel, so that pyrolytic cleaning or chemical paint stripping is possible.

Die Filterelemente können zudem vorteilhaft als Einweg-Filterelemente, vorzugsweise teilweise oder vollständig aus Papier oder Kartonagen, ausgebildet sein, welche im Anschluss z.B. im Rahmen einer Müllverbrennung entsorgt werden können.The filter elements can also advantageously be designed as disposable filter elements, preferably partially or completely made of paper or cardboard, which can then be disposed of, e.g. in the context of waste incineration.

Für eine noch bessere Ökobilanz der Abscheidevorrichtung ist es von Vorteil, wenn die Filterelemente bereichsweise oder vollständig aus Metall, insbesondere aus verzinktem und/oder aluminierten Blech oder aus Edelstahl bestehen und durch Pyrolyse oder chemische Entlackung reinigbar sind.For an even better ecological balance of the separating device, it is advantageous if the filter elements consist partially or entirely of metal, in particular of galvanized and/or aluminized sheet metal or of stainless steel, and can be cleaned by pyrolysis or chemical paint stripping.

Zur Verbesserung der Abscheideperformance ist es von Vorteil, wenn das als Vorabscheider ausgebildete Filterelement ein Filtermedium mit einer wabenförmigen Lage, insbesondere einer Lage aus Wabenkarton auf der Anströmseite, aufweist.In order to improve the separation performance, it is advantageous if the filter element designed as a pre-separator has a filter medium with a honeycomb layer, in particular a layer of honeycomb cardboard on the inflow side.

Die Dichtkragen des anströmseitigen Strukturelements der Rahmenstruktur können zudem eine Auflagefläche zum Abstützen eines als Hauptfilter ausgebildeten Filterelements bei dessen einseitiger Auflage auf der Auflagenfläche aufweisen. Somit ist gewährleistet die besagte Auflagefläche auch eine sichere Auflage der Filterelemente, wenn diese ausschließlich vom anströmseitigen Strukturelement getragen werden.The sealing collars of the inflow-side structural element of the frame structure can also have a bearing surface for supporting a filter element designed as a main filter when it rests on one side on the bearing surface. Thus, said support surface also ensures a secure support of the filter elements when they are carried exclusively by the structural element on the inflow side.

Die Dichtkragen eines der Strukturelemente, insbesondere des anströmseitigen Strukturelements, sind dabei insbesondere derart ausgebildet und insbesondere abgekantet sind, dass sich der Dichtkragen sich über eine Einströmöffnung eines Filterelements hinaus in den Innenraum dieses Filterelements, insbesondere des Vorabscheiders, erstreckt. Gleiches kann optional auch abströmseitig beim Hauptabscheider vorgesehen sein, wobei sich hier der Dichtkragen über die Abströmöffnung hinaus nach innen erstreckt. Dies hat den besonderen Vorteil, dass ein Abtropfen von Lackresten an der Kante des Kragens unmittelbar in das Filterelement erfolgt. Ein Verkleben zwischen Filterelement und Strukturelement durch Lackreste, insbesondere im Bereich der Auflagenfläche, kann daher vorteilhaft verhindert werden.The sealing collars of one of the structural elements, in particular of the structural element on the inflow side, are in particular designed and in particular folded in such a way that the sealing collar extends beyond an inflow opening of a filter element into the interior of this filter element, in particular of the preseparator. The same can optionally also be provided on the outflow side of the main separator, with the sealing collar here extending inwards beyond the outflow opening. This has the particular advantage that paint residues on the edge of the collar drip off directly into the filter element. Sticking between the filter element and the structural element due to paint residues, in particular in the area of the contact surface, can therefore advantageously be prevented.

Ebenfalls erfinderisch ist eine Vorrichtung zur Overspray-Abscheidung mit dem erfindungsgemäßen vorbeschriebenen Filtermodul.Also inventive is a device for overspray separation with the above-described filter module according to the invention.

Weiterhin erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Overspray-Abscheidung mit einer erfindungsgemäßen vorbeschriebenen Abscheidevorrichtung.Also according to the invention is a device for separating overspray with a separating device according to the invention as described above.

Weiterhin erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Austausch der Filterelemente der erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung, mit den folgenden Schritten:

A: Bereitstellen einer Abscheidevorrichtung mit mit Overspray beladenen Filtermodulen
B: Räumliches Trennen der Strukturelemente, wobei in einer bevorzugten Variante das abströmseitige Strukturelement mit der restlichen Abscheidevorrichtung verbunden bleibt;
C: Entnahme der Filterelemente, vorzugsweise aus dem anströmseitigen Strukturelement des Filtermoduls;
D: Reinigung der Strukturelemente, vorzugsweise durch Austausch des Inliners und/oder durch pyrolytische oder chemische Reinigung
E: optionales Entsorgen oder Aufarbeiten der Filterelemente
F: Bereitstellen eines unbeladenen oder teilbeladenen Filtermoduls mit den vorgenannten Strukturelementen

Also according to the invention is a method for replacing the filter elements of the separating device according to the invention, with the following steps:

A: Providing a separating device with filter modules loaded with overspray
B: Spatial separation of the structural elements, with the downstream structural element remaining connected to the remaining separating device in a preferred variant;
C: Removal of the filter elements, preferably from the upstream structural element of the filter module;
D: Cleaning of the structural elements, preferably by replacing the inliner and/or by pyrolytic or chemical cleaning
E: optional disposal or processing of the filter elements
f: Providing an unloaded or partially loaded filter module with the aforementioned structural elements

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Insbesondere gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Filtermodul im Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuwandeln und weiterzubilden. Es zeigen:

1 Perspektivansicht eines ersten erfindungsgemäßen Filtermoduls;
2 Darstellung des Filtermoduls aus einer zweiten Perspektive;
3 Perspektivansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Filtermoduls im demontierten Zustand;
4 Detaildarstellung des Randbereichs einer Rahmenstruktur mit Filterelementen des zweiten Filtermoduls;
5 Schnittansicht durch das zweite erfindungsgemäße Filtermodul;
6 Perspektivansicht des zweiten Filtermoduls im montierten Zustand;
7 Explosionsdarstellung des zweiten Filtermoduls;
8 Explosionsdarstellung der 7 in einer zweiten Perspektive;
9 Darstellung eines Vorabscheiders mit der erfindungsgemäßen Wabenstruktur
10 schematische Darstellung einer bekannten Overspray-Beschichtungsanlage nach dem Stand der Technik;

Further advantages, features and details of the invention result from the following description, in which an exemplary embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings. The person skilled in the art will expediently also consider the features disclosed in combination in the drawing, the description and the claims individually and combine them into further meaningful combinations. In particular, there are a large number of possibilities for modifying and developing the filter module according to the invention within the scope of the present invention. Show it:

1 Perspective view of a first filter module according to the invention;
2 Representation of the filter module from a second perspective;
3 Perspective view of a second filter module according to the invention in the dismantled state;
4 Detailed view of the edge area of a frame structure with filter elements of the second filter module;
5 Sectional view through the second filter module according to the invention;
6 Perspective view of the second filter module in the assembled state;
7 Exploded view of the second filter module;
8th Exploded view of 7 in a second perspective;
9 Representation of a pre-separator with the honeycomb structure according to the invention
10 schematic representation of a known overspray coating system according to the prior art;

10 zeigt eine Beschichtungsanlage 1 mit einem Beschichtungstunnel 2 zum Beschichtungsauftrag, insbesondere zum Lackauftrag. In 5 kann beispielsweise in dem Beschichtungstunnel 2 eine Fahrzeugkarosserie 4 lackiert werden. Dem in 4 dargestellten Tunnelabschnitt können noch weitere Vorbehandlungsstationen vorgelagert sein, beispielsweise zur Reinigung, Entfettung, oder Oberflächenaufrauhung. Trocknung oder dergleichen.
Der Beschichtungstunnel 2 weist einen Verteilerkanal 3 auf, aus welchem mit Overspray beladene Luft in den Tunnel 2 und damit dem zu lackierenden Gegenstand zugeführt werden kann. Hierfür ist der Verteilerkanal 3 zum Tunnel 2 hin geöffnet. Dabei kann ein Deckensegment des Tunnels 2 als Filtersegment bei der Überführung der Luft vom Verteilerkanal 3 in die Kabine 2 ausgebildet sein. 10 shows a coating system 1 with a coating tunnel 2 for coating application, in particular for paint application. In 5 For example, a vehicle body 4 can be painted in the coating tunnel 2 . dem in 4 The tunnel section shown can be preceded by further pre-treatment stations, for example for cleaning, degreasing or surface roughening. drying or the like.
The coating tunnel 2 has a distribution channel 3 from which air laden with overspray can be fed into the tunnel 2 and thus to the object to be coated. For this purpose, the distribution channel 3 is open to the tunnel 2. A ceiling segment of the tunnel 2 can be designed as a filter segment when the air is transferred from the distributor duct 3 into the cabin 2 .

Innerhalb der Kabine 2 ist eine Förderanlage 5 zum Transport des jeweils beschichteten Gegenstandes angeordnet. Dabei kann es sich z.B. um einen Kettenförderer oder um eine andere Art einer Förderanlage handeln. Im Inneren des Beschichtungstunnels 2 befinden sich Sprühapplikatoren 6, welche eine Beschichtung der Karosserie mit einem Beschichtungsmaterial ermöglichen. Nach unten hin ist das Tunnelsegment des Beschichtungstunnels 2 geöffnet. Die Begehbarkeit des Beschichtungstunnels 2 kann durch einen Gitterrost 7 ermöglicht werden. Unterhalb des Beschichtungstunnels 2 ist ein Abscheidebereich 8 angeordnet, in welchem die mit Overspray-Reste aus der Luft abgeschieden werden. Somit strömt Luft ausgehend vom Verteilerkanal 3 über den Beschichtungstunneln 2 bis in den Abscheidebereich 8, wobei sich die Luft im Beschichtungstunnel 2 mit Beschichtungsmaterial anreichert.Inside the booth 2 there is a conveyor system 5 for transporting the object being coated in each case. This can be, for example, a chain conveyor or some other type of conveyor system. Inside the coating tunnel 2 are spray applicators 6, which enable the body to be coated with a coating material. The tunnel segment of the coating tunnel 2 is open towards the bottom. The accessibility of the coating tunnel 2 can be made possible by a grating 7 . Below the coating tunnel 2 there is a separation area 8 in which the overspray residues are separated from the air. Air thus flows, starting from the distribution channel 3 via the coating tunnels 2 into the separation area 8, the air in the coating tunnel 2 being enriched with coating material.

Der Abscheidebereich 8 weist ausgehend von dem Gitterrost 7 eine Leitstruktur 9 auf, welches das Beschichtungsmaterial in die Aufnahmeöffnung einer Abscheidevorrichtung 10 leitet. In der Abscheidevorrichtung erfolgt Filtration über mehrere Filterstufen 11 und 12 hinweg, in welchen Oversprayreste in den Filtermedien der Filterstufen verbleiben. Sodann wird die Luft über einen Kanal 13 abgeführt. Zumindest eine der Filterstufen 11 weist ein austauschbares Filtermodul 14 auf, welches in das örtlich-feststehende Gehäuse 15 eingeführt und festgelegt wird. So kann die Filtermodul 14 mit den daran abgeschiedenen Overspray-Resten beim Erreichen einer Höchstbelegung entfernt werden und gegen ein unverbrauchtes Filtermodul 16 ausgetauscht werden.Starting from the grating 7 , the separating area 8 has a guide structure 9 which guides the coating material into the receiving opening of a separating device 10 . In the separating device, filtration takes place over several filter stages 11 and 12, in which overspray residues remain in the filter media of the filter stages. Then the air is discharged via a duct 13 . At least one of the filter stages 11 has an exchangeable filter module 14 which is inserted and fixed in the locally fixed housing 15 . Thus, the filter module 14 with the overspray residues deposited on it can be removed when a maximum occupancy is reached and replaced with an unused filter module 16 .

In 10 ist das Filtermodul 16 einteilig ausgebildet. Es kann allerdings auch aus mehreren miteinander luftdicht-verbundene Filterelemente bestehen. Die einfachste Variante einer solchen Verbindung ist angesichts der Bauweise der 5 mehrere nebeneinander angeordnete und miteinander verklebte baugleiche Filterelemente.In 10 the filter module 16 is formed in one piece. However, it can also consist of several filter elements which are connected to one another in an airtight manner. The simplest variant of such a connection is given the construction of the 5 several identical filter elements arranged next to each other and glued together.

1-2 zeigt ein erstes erfindungsgemäße Filtermodul 21 welche aus demontierbaren Bauteilen aufgebaut ist und welches eine Rahmenstruktur 22 aufweist. Die Rahmenstruktur 22 weist zumindest zwei Strukturelemente 23, 24 auf. Zwischen den beiden Strukturelementen 23, 24 sind mehrere Filterelemente 25 angeordnet. 1-2 shows a first filter module 21 according to the invention which is made up of removable components and which has a frame structure 22 . The frame structure 22 has at least two structural elements 23, 24. Between the at the structural elements 23, 24 several filter elements 25 are arranged.

Ein erstes der Strukturelemente 23 ist als u-Profil ausgebildet und weist endständig ein Dachsegment 25 mit einer Einlaufschräge 26 auf, welche in einer Einströmöffnung 34 mündet. Das u-Profil bildet zwei Seitenwandsegmente 27, 28 des Rahmens und eine dazwischenliegende Rückwand 29. Von den Seitenwandsegmenten 27 und 28 stehen konisch zulaufende Dichtkragen 30 hervor, wobei der jeweilige Dichtkragen 30 umlaufend um eine Einzelaufnahme 32 zur Anordnung eines austauschbaren Filterelements 40 angeordnet ist.A first of the structural elements 23 is designed as a U-profile and has a roof segment 25 at the end with an inlet bevel 26 which opens into an inflow opening 34 . The U-profile forms two side wall segments 27, 28 of the frame and an intermediate rear wall 29. Tapering sealing collars 30 protrude from the side wall segments 27 and 28, with the respective sealing collar 30 being arranged circumferentially around a single receptacle 32 for arranging a replaceable filter element 40.

Der Dichtkragen 30 überdeckt das Filterelement von allen vier Randseiten 41 des Filterelements 40. Er weist eine endständige nach innen gebogene, insbesondere einfach oder mehrfach abgekantete, Kante 31 als Anschlag zur Positionierung eines Filterelements 40 auf.The sealing collar 30 covers the filter element from all four edge sides 41 of the filter element 40 .

Rückseitig weist das Strukturelement 23 zwischen den Einzelaufnahmen 32 und der Rückwand 29 einen Strömungsleitkanal 33 auf, welche einen Luftstrom beladen mit einem Overspray-Medium von der Einströmöffnung 34 bis in die jeweiligen Einzelaufnahmen 32 und sodann zu dem jeweiligen Filtermodul 40 leitet.At the rear, the structural element 23 has a flow guide channel 33 between the individual receptacles 32 and the rear wall 29, which guides an air flow loaded with an overspray medium from the inflow opening 34 into the respective individual receptacles 32 and then to the respective filter module 40.

Dabei erfolgt eine Strömungsumleitung Overspray-beladenen Luftstroms um 90° innerhalb der Rahmenstruktur 22.The overspray-laden air flow is redirected by 90° within the frame structure 22.

Dabei ist das Strukturelement 23 derart gestaltet, dass der Dichtkragen 30 bereichsweise über das Filterelement 40 gestülpt wird. Idealerweise liegt der Dichtkragen 30 am Filterelement 40 an.The structural element 23 is designed in such a way that the sealing collar 30 is slipped over the filter element 40 in some areas. The sealing collar 30 ideally lies against the filter element 40 .

In 1 sind im Längsverlauf des Strömungsleitkanals 33 drei Einzelaufnahmen 32 jeweils mit Filterelementen 40 angeordnet und jeweils zwei Einzelaufnahmen 32 sind nebeneinander in einer Richtung senkrecht zum Längsverlauf angeordnet.In 1 three individual receptacles 32 each with filter elements 40 are arranged in the longitudinal course of the flow guide channel 33 and two individual receptacles 32 are arranged next to one another in a direction perpendicular to the longitudinal course.

Die Besonderheit des Aufbaus der Rahmenstruktur 22 ist, dass die Rahmenstruktur demontierbar ist. Dadurch können die Strukturelemente 22 und 23 voneinander getrennt werden. Während eines der Strukturelemente 22 fest verbunden mit dem Auslasssystem einer Abscheideeinrichtung ist, kann das andere Strukturelement 23 räumlich entfernt werden, so dass die Filterelemente 40 ausgewechselt werden können, während ein Strukturelement 23 der Rahmenstruktur des Filtermoduls 21 in der Abscheidevorrichtung verbleibt. Das Strukturelement 23 weist zur Überleitung des Luftstroms in weitere Bereiche der Abscheidevorrichtung eine Abströmöffnung 35 bzw. eine Auslassöffnung auf. Die Flächennormale der Abströmöffnung wird nachfolgend auch als Querrichtung Z beschrieben. Sie steht senkrecht zur Längsachse L des Strömungsleitkanals 33.The special feature of the construction of the frame structure 22 is that the frame structure can be dismantled. As a result, the structural elements 22 and 23 can be separated from one another. While one of the structural elements 22 is firmly connected to the outlet system of a separating device, the other structural element 23 can be spatially removed so that the filter elements 40 can be replaced, while a structural element 23 of the frame structure of the filter module 21 remains in the separating device. The structural element 23 has an outflow opening 35 or an outlet opening for the transfer of the air flow into further areas of the separating device. The surface normal of the outflow opening is also described below as the transverse direction Z. It is perpendicular to the longitudinal axis L of the flow guide channel 33.

Die in 1-2 dargestellte Variante kann zusätzliche Dicht- und Stützbereiche zur Aufnahme und Abdichtung verschiedener Filterelemente mit unterschiedlichen Filterfunktionen gegeneinander und gegenüber der Rahmenstruktur 22 aufweisen. Dies wird im Detail in 4-9 näher erläutert.In the 1-2 The variant shown can have additional sealing and support areas for accommodating and sealing different filter elements with different filter functions relative to one another and relative to the frame structure 22 . This will be discussed in detail in 4-9 explained in more detail.

Während 1-2 eine 2x3-Variante von auswechselbaren Filterelementen 40 in einer Rahmenstruktur 22 zeigt, so zeigt 3-8 eine 1x3 Variante eines Filtermoduls 51 mit drei auswechselbaren Filterelementen 60. Die Ausgestaltung der einzelnen Elemente kann analog auch auf 1-2 angewandt werden. Funktionsgleiche Merkmale des Filtermoduls 21 der 1-2 werden mit identischen Bezugszeichen in 3-8 übernommen.While 1-2 shows a 2x3 variant of replaceable filter elements 40 in a frame structure 22, so shows 3-8 a 1x3 variant of a filter module 51 with three replaceable filter elements 60. The design of the individual elements can also be analogous 1-2 be applied. Functionally identical features of the filter module 21 of 1-2 are given identical reference numbers in 3-8 accepted.

Das Filtermodul 51 weist analog zu 1-2 eine Rahmenstruktur 52 mit zwei Strukturelementen 53 und 54, welche auf den übereinander angeordneten Filterelementen 60 angeordnet sind.The filter module 51 assigns analogously 1-2 a frame structure 52 with two structural elements 53 and 54, which are arranged on the filter elements 60 arranged one above the other.

Die Filterelemente 60 sind als sogenannte Hauptabscheider ausgebildet. Sie können als Einwegelement z.B. aus Karton aufgebaut sein und im Innenraum ein Wandlabyrinth zur Steigerung der Abscheidungseffizienz aufweisen. Alternativ ist es auch möglich, dass die Filterelemente aus Metallelementen aufgebaut sind, welche durch Pyrolyse oder chemisch reinigbar sind. Es ist zur Verminderung der Abfallstoffe auch möglich die Filterelemente aus Metallboxen mit einem innenliegenden Einweg-Filtermedium, z.B. einer Labyrinthstruktur aus versetzt-angeordneten Kartonwänden oder Kartonwänden mit unterschiedlichen Öffnungen, auszugestalten. Ein Beispiel einer solchen Labyrinthstruktur ist beispielsweise in der DE 20 2011 111 047 U1 oder auch in der WO 03/084638 A1 gezeigt, wobei auch viele andere Varianten einer Ausgestaltung von derartigen Filterelementen bekannt sind. Dabei wird beim Pyrolysevorgang das Filtermedium verbrannt, während die Metallbox gereinigt wird.The filter elements 60 are designed as so-called main separators. They can be made of cardboard as a disposable element and have a wall labyrinth in the interior to increase the separation efficiency. Alternatively, it is also possible for the filter elements to be made up of metal elements that can be cleaned by pyrolysis or chemically. To reduce the amount of waste, it is also possible to design the filter elements from metal boxes with an internal disposable filter medium, for example a labyrinth structure made of staggered cardboard walls or cardboard walls with different openings. An example of such a labyrinth structure is, for example, in DE 20 2011 111 047 U1 or also in the WO 03/084638 A1 shown, with many other variants of an embodiment of such filter elements are known. The filter medium is burned during the pyrolysis process while the metal box is being cleaned.

Ein Hauptabscheider ermöglicht das Abscheiden von flüssigen oder festen Partikeln von mindestens 60% von ePM₁₀ und bis zu 50% von ePM₁ gemäß EN ISO 16890.A main separator allows the separation of liquid or solid particles of at least 60% of ePM ₁₀ and up to 50% of ePM ₁ according to EN ISO 16890.

Den Filterelementen 60 zuströmseitig vorgelagert sind ein oder mehrere als Vorabscheider ausgebildete Filterelemente 55. Diese sind aus 4 und 5 und insbesondere aus 7 und 8 erkennbar. Die Erstreckung der Filterelemente 55 in Querrichtung Z ist vorzugsweise um mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 80% geringer als die Erstreckung der als Hauptabscheider ausgebildeten Filterelemente 60 in der gleichen Richtung Z.One or more filter elements 55 designed as pre-separators are arranged upstream of the filter elements 60 on the inflow side 4 and 5 and especially from 7 and 8th recognizable. The extension of the filter elements 55 in the transverse direction Z is preferably more than 50%, preferably more than 80% less than the former Coverage of the filter elements 60 designed as the main separator in the same direction Z.

Wie aus der 3 erkennbar, weist das Strukturelement 54, welches bei der Demontage des Filtermoduls 51 zum Zwecke des Austauschs der Filterelemente 60 und 55 an der restlichen Abscheidevorrichtung fest installiert verbleibt, einen kastenförmigen Strömungsableitungsbereich 56 auf, in welchem im bestimmungsgemäßen Betrieb der Abscheidevorrichtung ein Unterdruck anliegt, so dass die gefilterte Luft abgesaugt und ggf. durch einen abströmseitig in der Abscheidevorrichtung angeordneten Nachabscheider nochmals gereinigt bzw. aufgearbeitet wird. Dieser Nachabscheider ist allerdings nicht Teil des erfindungsgemäßen Filtermoduls 51.How from the 3 As can be seen, the structural element 54, which remains permanently installed on the rest of the separating device when the filter module 51 is dismantled for the purpose of replacing the filter elements 60 and 55, has a box-shaped flow discharge area 56, in which a negative pressure is present during normal operation of the separating device, so that the filtered air is extracted and, if necessary, cleaned or processed again by a post-separator arranged on the outflow side in the separating device. However, this secondary separator is not part of the filter module 51 according to the invention.

Das Strukturelement 54 weist ebenfalls Rast- oder Kraftschlussmittel z.B. Rillen oder Vertiefungen 57 in der Wandung oder alternativ Vorsprünge, Klemm- oder Rastfedern oder dergleichen auf, so dass das Strukturelement 54 klemmend oder rastend in der restlichen Abscheidevorrichtung angeordnet ist.The structural element 54 also has latching or force-fitting means, e.g. grooves or depressions 57 in the wall or alternatively projections, clamping or latching springs or the like, so that the structural element 54 is arranged in the rest of the separating device in a clamping or latching manner.

Die Filterelemente 55 und 60 weisen eine kastenförmige Außenkontur auf mit einer Einströmöffnung 59 und 61 und einem um die Einströmöffnung und Abström- bzw. Ausströmöffnung 64 und 65 verlaufenden Rahmen 66. Dadurch ist der Innenquerschnitt des Filterelements 55 oder 60 größer als der Querschnitt der Einströmöffnung 59.The filter elements 55 and 60 have a box-shaped outer contour with an inflow opening 59 and 61 and a frame 66 running around the inflow opening and outflow or outflow opening 64 and 65. As a result, the internal cross section of the filter element 55 or 60 is larger than the cross section of the inflow opening 59 .

Das Strukturelement 54 weist, analog zur 1 und 2, Dichtkragen 58 auf zur Aufnahme jeweils eines Endabschnitt eines jeweiligen Filterelements 60 auf. Der Dichtkragen 58 weist einen Erstreckungsbereich 63 zur Mitte der Auslassöffnung auf und eine Auflagefläche 62 zur bereichsweisen Auflage des Filterelements 60 auf.The structural element 54 has, analogously to 1 and 2 , Sealing collar 58 for receiving an end section of a respective filter element 60. The sealing collar 58 has an extension area 63 towards the center of the outlet opening and a bearing surface 62 for bearing the filter element 60 in certain areas.

Stirnseitig ist außerhalb des Filterelements 55 oder 60 an beiden Seiten des Filterelements 55 und 60 eine Dichtung 70 angeordnet. Bevorzugt handelt es sich um eine um die Einströmöffnung umlaufende Dichtung. Die Dichtung 70 ist vorzugsweise aus einem komprimierbareren Material als das Wandungsmaterial des Filterelements 55 oder 60 ausgebildet. Dabei kann es sich besonders vorzugsweise um ein Elastomer oder ein TPE, besonders bevorzugt um einen Gummi und insbesondere um einen Moosgummi handeln. Die Komprimierbarkeit dieses Materials ist besser als dies z.B. bei dem Kartonmaterial des Filterelements der Fall ist.A seal 70 is arranged at the front outside of the filter element 55 or 60 on both sides of the filter element 55 and 60 . It is preferably a seal surrounding the inflow opening. The seal 70 is preferably formed from a more compressible material than the wall material of the filter element 55 or 60. It can particularly preferably be an elastomer or a TPE, particularly preferably a rubber and in particular a foam rubber. The compressibility of this material is better than, for example, the cardboard material of the filter element.

Somit ist eine Dichtung 70 zwischen dem Erstreckungsbereich 63 und einer Außenfläche des Rahmens 66 angeordnet.Thus, a seal 70 is interposed between the extension portion 63 and an outer surface of the frame 66 .

Die Dichtung 70 kann vorteilhaft als Hohldichtung oder Flachdichtung ausgebildet sein.The seal 70 can advantageously be designed as a hollow seal or flat seal.

Das Strukturelement 53 weist ebenfalls jeweils einen Dichtkragen 67 zur Aufnahme eines oder mehrerer Filterelement 55, 60 auf und zur Abdichtung des Übergangsbereich zwischen den mediumsberührenden Bereichen des Strukturelements 53 und den Filterelementen 55 und 60.The structural element 53 also has a sealing collar 67 for accommodating one or more filter elements 55, 60 and for sealing the transition area between the medium-contacting areas of the structural element 53 and the filter elements 55 and 60.

Dabei kann das Strukturelement 53 im demontierten Zustand gemeinsam mit den Filterelementen 55 und 60 von der restlichen Abscheidevorrichtung mit dem daran festgelegten Strukturelement 54 getrennt und entnommen werden kann. Das Strukturelement 53 ist im Bereich des Dichtkragens 67 nach innen, also zu den Filterelementen 55, 60 hin, doppelt abgekantet unter Ausbildung eines u-förmigen Einströmbereichs 68. Dies ist insbesondere in 4 erkennbar. Der obere Schenkel 69 des Einströmbereichs 68 greift dabei teilweise in die Einströmöffnung 59 ein und ermöglicht dadurch eine zusätzliche Abdichtung des als Vorabscheider ausgebildeten Filterelements 55.In the disassembled state, the structural element 53 can be separated and removed together with the filter elements 55 and 60 from the rest of the separating device with the structural element 54 attached thereto. In the area of the sealing collar 67, the structural element 53 is doubly bent inwards, i.e. towards the filter elements 55, 60, forming a U-shaped inflow area 68. This is particularly the case in 4 recognizable. The upper leg 69 of the inflow area 68 partially engages in the inflow opening 59 and thereby enables an additional sealing of the filter element 55 designed as a pre-separator.

Der untere Schenkel des Einströmbereichs 68 dient hingegen der Abstützung des Kartons. Dieser Schenkel ist vorzugsweise als Auflagefläche 71 ausgebildet, welche sich über zumindest 30 %, vorzugsweise zumindest 50 %, der Länge des Filterelements 60 erstreckt. Die Länge bezieht sich auf die Erstreckung des Filterelements in Z-Richtung. Dadurch liegt das Filterelement 60 auch nach dem Entfernen von dem Strukturelement 54 auf dem Strukturelement 53 auf und kann bis zu einem Entsorgungscontainer transportiert werden. Hier kann durch Ankippen des Strukturelements 53 ein Herausrutschen der Filterelemente 60 aus dem Dichtkragen 67 erfolgen, welche in den Entsorgungscontainer fallen. Diese Entsorgungsvariante kann auch sehr einfach automatisiert werden.The lower leg of the inflow area 68, on the other hand, serves to support the box. This leg is preferably designed as a support surface 71, which extends over at least 30%, preferably at least 50%, of the length of the filter element 60. The length refers to the extent of the filter element in the Z direction. As a result, the filter element 60 rests on the structural element 53 even after it has been removed from the structural element 54 and can be transported to a disposal container. Here, by tilting the structural element 53, the filter elements 60 can slip out of the sealing collar 67 and fall into the disposal container. This disposal variant can also be automated very easily.

Zwischen dem Mittelsegment 72 des Einströmbereichs 68 und der Außenwandung des Filterelements 55 ist ebenfalls eine Dichtung 70 vorgesehen. Gleiches gilt für den Übergangsbereich zwischen den Filterelementen 55 und 60, in welchem zwei Dichtungen aneinander anliegen. Es ist allerdings auch möglich, dass die Dichtungen zwischen den Filterelementen 55 und 60 entfallen.A seal 70 is also provided between the middle segment 72 of the inflow area 68 and the outer wall of the filter element 55 . The same applies to the transition area between the filter elements 55 and 60, in which two seals rest against one another. However, it is also possible for the seals between the filter elements 55 and 60 to be omitted.

Wie aus 6 erkennbar, werden die Auflageflächen 71 durch zusätzliche Seitenflächen 73 stabilisiert, welche seitlich entlang der Filterelemente angeordnet sind.How out 6 recognizable, the bearing surfaces 71 are stabilized by additional side surfaces 73, which are arranged laterally along the filter elements.

Das Material der beiden Strukturelemente 53 und 54 ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung wiederverwendbar, während das Material der Filterelemente als Einmalverwendung ausgelegt sein kann.The material of the two structural elements 53 and 54 can be reused within the scope of the present invention, while the material of the filter elements can be designed for single use.

Entsprechend ist das Material der Strukturelemente 53 und 54 in einer ersten vorteilhaften Varianten aus einem feuerfesten Material, wie z.B. Metall, insbesondere Edelstahl, feuerverzinktes und/oder aluminiertes Blech sein, so dass dieses einer Pyrolysereinigung zugänglich ist. Alle Materialien sind insbesondere beständig gegenüber den hohen Grad an Rostgefahr und Feuchtigkeit, die der Overspray-Prozess mit sich bringt.Correspondingly, in a first advantageous variant, the material of the structural elements 53 and 54 is made of a refractory material, such as metal, in particular stainless steel, hot-dip galvanized and/or aluminized sheet metal, so that this is accessible to pyrolytic cleaning. All materials are particularly resistant to the high levels of rust and moisture associated with the overspray process.

Alternativ oder zusätzlich kann das Material der Strukturelemente 53, 54 entlang der produktberührenden Flächen mit einem austauschbaren Liner 75, z.B. einer Folie versehen sein, welche gemeinsam mit den Filterelementen 55, 60 bei einem Austausch entfernt werden kann. Die produktberührenden Flächen sind dann mit einem neuen Liner zu versehen. Bei dieser Variante muss das Material der Strukturelemente 53, 54 nicht zwingend aus einem feuerfesten Material gebildet sein, es ist allerdings von Vorteil, da man die Oberfläche nach dem Entfernen des Liners und vor der Anbringung eines neuen Liners noch zusätzlich pyrolysereinigen kann.Alternatively or additionally, the material of the structural elements 53, 54 can be provided with an exchangeable liner 75, e.g. a foil, along the surfaces that come into contact with the product, which can be removed together with the filter elements 55, 60 in the event of an exchange. The surfaces that come into contact with the product must then be provided with a new liner. In this variant, the material of the structural elements 53, 54 does not necessarily have to be made of a refractory material, but it is advantageous since the surface can be additionally cleaned by pyrolysis after the liner has been removed and before a new liner is attached.

Eine weitere Besonderheit ist, dass das Filterelement 55 ein Filtermedium aufweist mit einer wabenförmig ausgebildeten Filterlage, z.B. ein Wabenkarton, für die Vorabscheidung. Dabei ist die Wabenform vorzugsweise in Z-Richtung innerhalb des erfindungsgemäßen Filtermoduls 51 angeordnet. Dies ist beispielsweise in 9 dargestellt.A further special feature is that the filter element 55 has a filter medium with a honeycomb-shaped filter layer, for example a honeycomb cardboard, for the preliminary separation. The honeycomb shape is preferably arranged in the Z-direction within the filter module 51 according to the invention. For example, this is in 9 shown.

Zusätzlich kann das Filtermedium noch luftdurchlässige Stabilisierungslagen, z.B. eine Gitterstruktur aus Metall oder aus Einweg-Material, insbesondere aus Karton, Papier oder dergleichen, aufweisen.In addition, the filter medium can also have stabilizing layers that are permeable to air, e.g. a lattice structure made of metal or of disposable material, in particular of cardboard, paper or the like.

Vorzugsweise sind die Strukturelemente 53, 54 lediglich auf die Filterelemente 60 aufgesteckt, so dass ein einfaches Entfernen möglich ist und die Tendenz zur Verschmutzung und Verklebung vermindert wird.Preferably, the structural elements 53, 54 are simply pushed onto the filter elements 60, so that they can be removed easily and the tendency to soiling and sticking is reduced.

Zwei komplementäre, ebene oder konisch zulaufende, Dichtkragen 58 und 67 der beiden Strukturelemente 53 und 54 bilden dabei einen Strömungskanal 74 mit den jeweiligen in diesen Strömungskanal angeordneten Filterelementen 55 und 60. Die Querrichtung z bildet dabei die Längsachse des Strömungskanals 74. Der Strömungsweg der Luft selbst entlang des Strömungskanals 74 ist allerdings diffus mit Verwirbelungen, um eine möglichst hohe Abscheiderate zu erhalten. Dabei wird die Luft aufgrund des abströmseitig anliegenden Unterdrucks durch den Strömungskanal bzw. durch die darin angeordneten Filterelemente 55 und 60 gesaugt.Two complementary, flat or tapered, sealing collars 58 and 67 of the two structural elements 53 and 54 form a flow channel 74 with the respective filter elements 55 and 60 arranged in this flow channel. The transverse direction z forms the longitudinal axis of the flow channel 74. The flow path of the air even along the flow channel 74, however, is diffuse with turbulence in order to obtain the highest possible separation rate. The air is sucked through the flow channel or through the filter elements 55 and 60 arranged therein due to the negative pressure present on the outflow side.

Durch die Ausgestaltung der beiden die Rahmenstruktur 52 bildenden Strukturelemente 53 und 54 wird eine Zuleitungsgeometrie und eine Ableitungsgeometrie mit integrierter Umlenkung des Luftstroms um 90° innerhalb des Filtermoduls 51 vorgegeben, bevor dieser dem Strömungskanal 74 zugeführt wird.The configuration of the two structural elements 53 and 54 forming the frame structure 52 specifies an inlet geometry and an outlet geometry with integrated deflection of the air flow by 90° within the filter module 51 before it is fed to the flow channel 74 .

Diese Ausgestaltung verringert den in einer Abscheidevorrichtung anfallenden Abfall durch die Luftfiltermodule deutlich, da nunmehr kein gesamtes Luftfiltermodul, sondern lediglich ein Luftfilterelement und ggf. der Liner innerhalb dieses Moduls entsorgt werden muss. Dies senkt das anfallende Abfallvolumen erheblich.This configuration significantly reduces the waste that occurs in a separating device due to the air filter modules, since it is now no longer the entire air filter module that has to be disposed of, but only an air filter element and possibly the liner within this module. This significantly reduces the volume of waste generated.

Zugleich ermöglicht die bessere Zugänglichkeit der Filterelemente durch die teilbare Rahmenstruktur 52 innerhalb der Filtermodule eine bessere Varianz und Abstimmung der Filterelemente auf den jeweiligen Overspray-Prozess.At the same time, the better accessibility of the filter elements due to the divisible frame structure 52 within the filter modules enables better variance and matching of the filter elements to the respective overspray process.

Die Strukturelemente 53 und 54 sowie die Filterelemente 55 und 60 können als montiertes Filtermodul über lösbare Spannmittel, z.B. Spanngurte, verfügen oder durch ein in der Abscheidevorrichtung integrierte Spannvorrichtung, gegeneinander verspannt befestigt werden, so dass der Zusammenhalt zusätzlich stabilisiert ist.The structural elements 53 and 54 as well as the filter elements 55 and 60 as a mounted filter module can have detachable tensioning means, e.g. tension belts, or can be fastened tensioned against one another by a tensioning device integrated in the separating device, so that the cohesion is additionally stabilized.

Auch der Abscheidegrad der übereinander angeordneten Hauptabscheider oder Vorabscheider kann von Strömungskanal 74 zu Strömungskanal 74 variiert werden. So wurde erkannt, dass die Filterelemente 55 und 60 des Strömungskanals 74, welcher am nächsten von der Einströmöffnung 34 vom Strömungsleitkanal 33 abzweigt stärker und früher beladen werden, als die Filterelemente der darunter liegenden Strömungskanäle 74.The degree of separation of the main separators or pre-separators arranged one above the other can also be varied from flow channel 74 to flow channel 74 . It was thus recognized that the filter elements 55 and 60 of the flow channel 74, which branches off from the flow guide channel 33 closest to the inflow opening 34, are loaded more heavily and earlier than the filter elements of the flow channels 74 below.

Dies bedeutet, dass die Filterelemente 55, 60 der unteren Strömungskanäle 74 länger genutzt werden können als die Filterelemente 55, 60 des oberen Strömungskanals. Zugleich steigt mit der Befüllung der Filter der Abscheidungsgrad an den Filterelemente. Insgesamt können Filterelemente mit unterschiedlichen Abscheidungsgrad, und damit ggf. mit unterschiedlich angeordnetem Filtermedium oder mit einem unterschiedlichen Material des Filtermediums, eingesetzt werden und der Ungleichverteilung des Lacknebels im Strömungsleitkanal entgegenzuwirken.This means that the filter elements 55, 60 of the lower flow channels 74 can be used longer than the filter elements 55, 60 of the upper flow channel. At the same time, the degree of separation at the filter elements increases as the filter is filled. Overall, filter elements with different degrees of separation, and thus possibly with differently arranged filter medium or with a different material of the filter medium, can be used and counteract the uneven distribution of the paint mist in the flow guide channel.

Die Adaptierung der Anlage kann auch auf die Art der Overspray-Behandlung vor Ort erfolgen. Je nach Art des Oversprays z.B. Primer, Base Coat, Klarlack usw. können unterschiedliche Filterelemente in das Filtermodul eingesetzt werden. Dies ermöglicht ein für den konkreten Anwendungsfall optimierteres Reinigungsverhalten des Filtermoduls und der Abscheidevorrichtung insgesamt.The system can also be adapted to the type of overspray treatment on site. Depending on the type of overspray, eg primer, base coat, clear coat, etc., different filter elements can be used in the filter module. This allows for a specific application optimized cleaning behavior of the filter module and the separating device as a whole.

Bevorzugt wird das Filtermodul zur Abscheidung eines einkomponentigen Klarlacks eingesetzt, welcher vorzugsweise zur Beschichtung von Aluminiumfelgen eines Fahrzeugrades genutzt wird.The filter module is preferably used for separating a one-component clear lacquer, which is preferably used for coating aluminum rims of a vehicle wheel.

Eine besonders bevorzugte Anwendung ist die Beschichtung eines ohne Wärmeeintrag nicht aushärtenden 1 K-Klarlacks, welcher abgeschieden und unten im Hauptascheider gesammelt werden muss.A particularly preferred application is the coating of a 1-component clear coat that does not harden without heat input, which must be separated and collected in the main separator at the bottom.

Regelmäßig (z.B. über eine Füllstandskontrolle) oder kontinuierlich wird der abgeschiedene Lack entnommen und entsorgt werden.The separated paint is removed and disposed of regularly (e.g. by checking the fill level) or continuously.

Entsprechend weist auch das erfindungsgemäße Filtermodul ein Element zur Füllstandskontrolle auf. Dies kann ein Sensorelement, z.B. ein Metallstreifen, z.B. für eine kapazitive Füllstandsmessung an der Innenwand eines Filterelements sein oder aber ein Sichtfenster zur optischen Füllstandskontrolle.Correspondingly, the filter module according to the invention also has an element for checking the filling level. This can be a sensor element, e.g. a metal strip, e.g. for capacitive level measurement on the inner wall of a filter element, or a viewing window for optical level control.

Die Filterelemente weisen eine bevorzugte Breite, Tiefe und/oder Höhe zwischen 300 - 800 mm auf.The filter elements have a preferred width, depth and/or height of between 300-800 mm.

Bezugszeichenlistereference list

11: Beschichtungsanlagecoating plant
22: Beschichtungstunnelcoating tunnel
33: Verteilerkanaldistribution channel
44: Fahrzeugkarosserievehicle body
55: Förderanlageconveyor system
66: Sprühapplikatorenspray applicators
77: Gitterrostgrating
88th: Abscheidebereichseparation area
99: Leitstrukturlead structure
1010: Abscheidevorrichtungseparating device
1111: Filterstufefilter level
1212: Filterstufefilter level
1313: Kanalchannel
1414: Filtermodul (verbraucht)filter module (spent)
1515: GehäuseHousing
1616: Filtermodul (unverbraucht) filter module (unused)
2121: Filtermodulfilter module
2222: Rahmenstrukturframe structure
2323: Strukturelementestructural elements
2424: Strukturelementestructural elements
2525: Filterelementefilter elements
2626: Einlaufschrägeinlet slope
2727: Seitenwandsegmentsidewall segment
2828: Seitenwandsegmentsidewall segment
2929: Rückwandback panel
3030: Dichtkragensealing collar
3131: Kanteedge
3232: Einzelaufnahmesingle shot
3333: Strömungsleitkanalflow channel
3434: Einströmöffnunginflow opening
3535: Abströmöffnung outflow opening
4040: Filterelementfilter element
4141: Randseiteedge side
5151: Filtermodulfilter module
5252: Rahmenstrukturframe structure
5353: Strukturelementstructural element
5454: Strukturelementstructural element
5555: Filterelementfilter element
5656: Strömungsableitungsbereichflow deflection area
5757: Vertiefungdeepening
5858: Dichtkragensealing collar
5959: Einströmöffnunginflow opening
6060: Filterelementfilter element
6161: Einströmöffnunginflow opening
6262: Auflagenflächebearing surface
6363: Erstreckungsbereichscope
6464: Ausströmöffnungoutflow opening
6565: Ausströmöffnungoutflow opening
6666: Rahmenframe
6767: Dichtkragensealing collar
6868: Einströmbereichinflow area
6969: Schenkelleg
7070: Dichtungpoetry
7171: Auflagenflächebearing surface
7272: Mittelsegmentmiddle segment
7373: Seitenflächeside face
7474: Strömungskanalflow channel
7575: Liner liners
ZZ: Querrichtungtransverse direction
LL: Längsachse - StrömungsleitkanalLongitudinal axis - flow channel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 3162862 A1 [0002]
US3719030A [0003]
EP 1342507 A1 [0004]
DE 102018118796 A1 [0005]
WO 2014139669 A1 [0008]
EP 2736656 A1 [0009]
DE 202011111047 U1 [0061]
WO 03084638 A1 [0061]

Claims

Filter module (21, 51) of a device (10) for separating liquid or solid particles from an overspray-laden air flow of a coating system (1), wherein the filter module (21, 51) has an inflow opening (34) and one opposite the inflow opening (34 ) has an outflow opening (35) arranged angularly offset, in particular offset by 90°, the filter module (21, 51) having a plurality of first filter elements (40, 60), in particular identical in their outer contour, for separating liquid or solid particles of an overspray having, wherein the filter module (21, 51) has a frame structure (22, 52) for the overspray supply line and for the flow line in the filter module (21, 51), wherein the frame structure (22, 52) consists of at least two structural elements (23, 24, 53, 54) which are connected to one another by the first filter elements (40, 60), characterized in that the first filter elements (40, 60) can be exchanged between the two structural elements (23, 24, 53, 54).

filter module claim 1 , characterized in that the structural elements (23, 24, 53, 54) are slipped onto the filter elements (40, 60) and are particularly preferably slipped on in a non-positive manner.

filter module claim 1 or 2 , characterized in that at least one, preferably both, structural elements (23, 24, 53, 54) have sealing collars (30, 58, 67), preferably tapering sealing collars (30), for receiving the filter elements (40, 60), which are attached to the filter elements (40, 60) during normal operation of the filter module (21, 51).

filter module claim 3 , characterized in that the filter elements (40, 55, 60) are designed box-like, with a flow channel (74) being formed between the sealing collars (30, 58, 67) along its longitudinal axis on the inflow side a second, preferably replaceable, filter element designed as a pre-separator (55) is arranged and behind it a main separator formed first filter element (40, 60).

Filter module according to one of the preceding claims, characterized in that the first and/or second filter elements (40, 55, 60) each have an end face on the outflow side and on the inflow side, with a seal (70) along the end faces of the respective filter element (40, 55, 60) is arranged.

Filter module according to one of the preceding claims, characterized in that an inflow opening (59, 61) is arranged on the first end face and an outflow opening (64, 65) along the second end face of the first and/or second filter element (40, 55, 60). wherein a seal (70), in particular as a flat seal or hollow seal, is arranged circumferentially around the inflow opening (59, 61) and a seal (70) is arranged circumferentially around the outflow opening (64, 65).

Filter module according to one of the preceding claims, characterized in that the seal (70) has or consists of at least one elastomer or one TPE, in particular foam rubber.

Filter module according to one of the preceding claims, characterized in that one of the structural elements (23, 53) has a flow guide channel (33) for deflecting the flow of an overspray air flow which is arranged on the inflow side of the filter modules (40, 60).

Filter module according to one of the preceding claims, characterized in that the filter module (21, 51) has a box-shaped outer contour.

Filter module according to one of the preceding claims, characterized in that the surfaces of the frame structure (22, 52) in contact with the medium have an exchangeable liner (75), in particular an exchangeable film.

Filter module according to one of the preceding claims, characterized in that the structural elements (23, 24, 53, 54) consist of pyrolysis-resistant, rust-resistant metal, in particular of galvanized and/or aluminized sheet metal or of high-grade steel.

Filter module according to one of the preceding claims, characterized in that the first and/or second filter elements (40, 55, 60) are designed as disposable filter elements, preferably made partially or entirely of cardboard.

Filter module according to one of the preceding claims, characterized in that the first and/or second filter elements (40, 55, 60) consist partially or completely of pyrolysis-resistant, rust-resistant metal, in particular of galvanized and/or aluminized sheet metal or of stainless steel.

Filter module according to one of the preceding claims, characterized in that the second filter element (55), designed as a pre-separator, is a filter medium with a honeycomb Location, in particular a layer of honeycomb cardboard.

Filter module according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing collar (67) of the inflow-side structural element (53) of the frame structure (52) has a bearing surface (71) for supporting the first filter element (60) designed as a main separator when it rests on one side on the bearing surface (71).

Filter module according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing collars (30, 58, 67) of one of the structural elements (23, 24, 53, 54), in particular of the inflow-side structural element (53), are designed and in particular bent in such a way that the sealing collar (58) extends beyond an inflow opening (61) or outflow opening (64) of a filter element (55 or 60) into the interior of this filter element (55, 60).

Device (10) for separating liquid or solid particles from an air flow of a coating system (1) laden with overspray, having the filter module (21, 51) according to one of the preceding claims.

Coating system (1) with the device (10). Claim 17 .