DE2940180C3 - Wirbel-Wäscher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wirbel-Wäscher zum Auswaschen von festen und/oder flüssigen Partikeln aus Gasen, mit einem aus einem Einströmteil und einem mit diesem verbundenen Düsenteil bestehenden Wäschergehäuse, wobei am Austritt des Düsenteils das verwirbelte Gas-Partikel-Wasser-Gemisch abgesaugt wird.

Auswasch-Systeme, z. B. Wirbel-Wäscher, sind in vielfältiger Weise verwendbar, z. B. zum Abscheiden, Auswaschen, Benetzen und Reinigen von Ablüften aus Lackspritzkabinen, Abreib- und Abdunstzonen. Darüberhinaus sind aber derartige Wäscher generell zur Reinigung aller industrieller Ablüfte verwendbar, die vorwiegend klebrige Lackpartikel, Stäube oder sonstige Partikel oder Verunreinigungen enthalten.

Auswasch-Systeme der eingangs bezeichneten Art sind bereits bekannt geworden. Sie kommen häufig in Lackspritzanlagen, z. B. für Karosserien-von Kraftfahrzeugen, zum Einsatz, wobei der Wirbel-Wäscher unterhalb der Spritzkabine angeordnet ist. Hinsichtlich des Standes der Technik, von der die vorliegende Anmeldung ihren Ausgang nimmt, wird auf die DE-AS 14 27 597, die DE-OS 24 58 612 und die DE-AS 12 66 188 verwiesen.

Der wesentliche Nachteil der bekannten Auswasch-Systeme besteht darin, daß der durch den Auswaschwirbel erzeugte, also systembedingte Lärm durch die Innenwandung des Wäschergehäuses nach oben in die Spritzkabine abgestrahlt wird. Dies stellt eine große Belastung des in der Spritzkabine arbeitenden Bedienungspersonals dar und kann gesundheitliche Schäden bei demselben hervorrufen, zumindest aber eine nicht unbeträchtliche Beeinträchtigung der Arbeitsleistung bewirken.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Wirbel-Wäscher der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, daß seine Geräuschemission auf ein Minimum herabgemindert wird.

Gemäß der Erfindung wird das Problem dadurch gelöst, daß innerhalb des Wäschergehäuses zwischen Einströmteil und Düsenteil ein im Querschnitt konischer Einströmkörper mit entgegen der Einströmrichtung des Gas-Partikel-Wasser-Gemisches gerichtetem Grat angeordnet ist.

Durch den erfindungsgemäßen Einströmkörper wird vorteilhaft eine direkte Schallabstrahlung nach oben in die Kabine verhindert. Außerdem zeichnet sich der erfindungsgemäße Wirbel-Wäscher durch eine niedrige

Luftgeschwindigkeit im Einlaufteil aus, was sich wiederum hinsichtlich einer möglichst niedrigen Geräuschentwickiung günstig auswirkt.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, den Einströmkörper unmittelbar oberhalb des Düsenteils, in dem der Auswaschwirbel entsteht, anzuordnen, wobei der Einströmkörper die Düsenaustrittfläche von oben her abdeckt Hierdurch wird eine besonders wirksame Unterbindung der Schallabstrahlung nach oben erzielt.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmkörper giebeldachförmig ausgebildet und der Grat des Einströmkörpers in Längsrichtung des Wäschergehäuses gerichtet ist. Bei Wirbel-Wäschern mit einem symmetrischen Wäschergehäuse empfiehlt es sich hierbei, den vorzugsweise symmetrisch ausgebildeten Eipströmkörper mit Bezug auf das Wäschergehäuse derart mittig anzuordnen, daß die Symmetrieebene des Wäschergehäuses zugleich die Symmetrieebene des Einströmkörpers bildet. Hierdurch lassen sich gleichmäßige Strömungsverhältnisse innerhalb des Wäschers erzielen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, den Einströmkörper herausnehmbar anzuordnen. Durch diese Maßnahme wird eine problemlose Einstellung und Inspektion des Wäschers möglich. Die Wartung des Wäschers wird dadurch wesentlich erleichtert; so kann z. B. die bei bekannten Wäschern erforderliche Begehung von unten entfallen.

Ein weiterer wesentlicher Erfindungsgedanke besteht darin, die Schallmission des erfindungsgemäßen Wäschers zusätzlich noch durch eine möglichst große Eigenschalldämpfung der Wäscherbauteile zu verringern. Es wird diesbezüglich vorgeschlagen, den Einströmkörper, vorzugsweise aber auch das Wäschergehäuse, in Sandwichbauweise zu fertigen. Im einzelnen können hierbei der Einströmkörper und das Wäschergehäuse an denjenigen Flächen, die nicht mit dem Gas-Partikel-Wasser-Gemisch in Berührung kommen, mit einem Schalldämmaterial und/oder einem Schallabsorptionsmaterial beschichtet sein. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die mit dem einströmenden Gas-Partikel-Wasser-Gemisch unmittelbar in Berührung kommenden Flächen des Wäschers mit lackabweisendem Anstrich oder lackabweisendem Kunststoff zu beschichten.

Diese Maßnahme trägt zur angestrebten Wartungsfreundlichkeit des Wäschers wesentlich bei.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung können anhand von Ausführungsbeispielen aus der Zeichnung und aus der nachstehenden Zeichnungsbeschreibung entnommen werden. Es zeigen

Fig. 1 — 11 verschiedene Ausführungsformen eines Wirbel-Wäschers nach der Erfindung, jeweils im Vertikalschnitt,

Fig. 12 in stark vergrößerter Darstellung, die Einzelheit »A« aus Fig. 1,5,7 und 10,

Fig. 13 in Darstellung entsprechend I¹ ig. 12, die Einzelheit»B«aus Fig. 2,6,8und 11,

Fig. 14 in Darstellung entsprechend Fig. 12 und 13, die Einzelheit »C« aus F i g. 1,2,3,6,8 und 11,

Fig. 15 in Darstellung entsprechend Fig. 12, 13 und 14, die Einzelheit »D« aus F i g. 1 und 3 und

Fig. 16 in Darstellung entsprechend Fig. 12- 15, die Einzelheit »E« aus Fig. 3,8,9und 11.

Der — beispielsweise unterhalb einer Lackspritzkabine für Kraftfahrzeug-Karrosserien angeordnete —

erfindungsgemäße Wirbel-Wäscher besteht bei allen gezeigten Ausführungsformen jeweils aus einem Wäschergehäuse 10, welches ein Einströmteil Il und ein Düsenteil 12 besitzt. Die Strömungsrichtung des in das Wäschergehäuse 10 einströmenden Gas-Partikel-Wasser-Gemisches ist durch Pfeile 13 verdeutlicht. Das Wäschergehäuse 10 ist ferner (in der zur Zeichenebene senkrechten Richtung) länglich ausgebildet und weist einen symmetrischen Querschnitt auf. Die vertikale Symmetrieebene ist hierbei durch eine strichpunktierte Linie 14 gekennzeichnet.

Das Wäschergehäuse 10 ist in seinem Einströmteil 11 in Strömungsrichtung 13 zunächst konvergierend ausgebildet und erweitert sich anschließend im Bereich des Düsenteils 12 wieder, um schließlich sich zum Düsenaustritt 15 hin erneut zu verengen. Wie die Zeichnung weiterhin zeigt, ist im Inneren des Wäschergehäuses 10 ein ebenfalls symmetrischer Einströmkörper 16 angeordnet, dessen Symmetrieebene sich mit der Symmetrieebene 14 des Wäschergehäuses 10 deckt. Der Einströmkörper 16 ist im Querschnitt konisch ausgebildet, wobei seine Grundfläche 17 dem Düsenaustritt 15 und sein Grat 18, der sich in der Zeichnung als Spitze darstellt, dem Einströmteil 11 zugeordnet ist. Das Wäschergehäuse besitzt im Inneren eine Haltevorrichtung 19, auf der der Einströmkörper 16 herausnehmbar angeordnet ist.

Die Zeichnung macht deutlich, daß der Einströmkörper 16 eine den Düsenaustritt 15 überdeckende Grundfläche 17 aufweist und unmittelbar oberhalb des Düsenbereiches, in dem sich der mit 20 bezifferte Auswaschwirbel bildet, angeordnet ist.

Ein weiteres allen Ausführungsformen gemeinsames Merkmal besteht darin, daß der Einströmkörper 16 hohl und in Richtung auf den Düsenaustritt 15 hin offen ausgebildet ist.

Wie die vergrößerte Schnittdarstellung nach Fig. 12 verdeutlicht, kann das Wäschergehäuse 10 und der Einströmkörper 16 aus einem Verbund mehrerer Werkstoffe bestehen. So ist bei der Ausführungsform nach Fig. 12 das Grundmaterial, bei dem es sich um Stahl, Leichtmetall oder Kunststoff handeln kann, mit 21 bezeichnet. Das Grundmaterial 21 ist auf der Seite, auf der die Strömung auftritt, mit einem lackabweisenden Überzug 22 beschichtet. Auf der entgegengesetzten Seite des Grundmaterials 21 ist ein Schalldämm-Material 23 aufgebracht. Dieses ist schließlich noch mit einer dicken Schicht des Schallabsorptionsmaterials 24 ausgekleidet. Die Schichten 23 und 24 können hierbei entweder separat nacheinander aufgebracht werden oder als vorgefertigtes Verbundteil an dem Grundmaterial 21 befestigt werden.

Ein Beispiel für den Wandaufbau der Ausführungsformen nach Fig. 2, 6, 8 und 11 zeigt Fig. 13. Das Grundmaterial des Wäschergehäuses 10 und des Einströmkörpers 16 ist wiederum mit 21 bezeichnet. Es kann aus Stahl, Leichtmetall oder Kunststoff bestehen. Bei dieser Ausführungsform ist lediglich an den nicht mit der Strömung in Berührung kommenden Flächen ein Schallabsorptionsmaterial 24 aufgebracht.

Das im vorstehenden Gesagte gilt übrigens auch für den Aufbau des bei den Ausführungsformen nach Fig. 5, 6, 10 und 11 vorgesehenen und mit 25 bezeichneten Pralltellers unterhalb des Düsenaustrittes 15.

Bei den Ausführungsformen nach Fig. 1, 2, 3, 6, 8 und 11 kann der Wandaufbau der Teile 10, 16 und 25 alternativ auch, wie aus Fig. 14 ersichtlich, erfolgen.

Hier ist lediglich das Grundmaterial 21 (Stahl, Leichtmetall oder Kunststoff) an der Seite, auf die die Strömung auftrifft, mit einem lackabweisenden Überzug 22 versehen.

Nach Fig. 15 besteht der erfindungsgemäße Wirbel-Wäscher, z. B. in einer Ausführungsform nach Fig. 12, 13 und 14, hinsichtlich seines Grundmaterials 21 aus Stahl oder Leichtmetall. Das Grundmaterial 21 ist an der mit dem einströmenden Gas-Partikel-Wasser-Gemisch in Berührung kommenden Seite mit einem lackabweisenden Überzug 22 und auf der entgegengesetzten Seite mit einem Antidröhn-Schalldämm-Material 23 beschichtet.

Auch nach Fig. 16 besteht das Grundmaterial des erfindungsgemäßen Wirbel-Wäschers, in diesem Fall in seiner Ausführangsform nach Fig.3, 8, 9 und 11, aus einem mit 21 bezeichneten Stahl- oder Leichtmetallwerkstoff. Dieses ist lediglich auf der dem einströmenden Gas-Partikel-Wasser-Gemisch abgewandten Seite beschichtet, und zwar — ähnlich wie bei der Ausführungsform nach F i g. 15 — mit einem Antidröhn-Schalldämm-Material 23.

Sofern das Wäschergehäuse 10 aus einzelnen Metallblechen (z. B. Stahl oder Aluminium) besteht, können diese — wie z. B. in F i g. 7 — 11 angedeutet mit ihren Kanten aneinanderstoßend in geeigneter Weise verbunden, z. B. miteinander verschweißt sein. Auch der Einströmkörper 16 kann als eine entsprechende Schweißkonstruktion ausgebildet sein.

Wie bereits o. a., kann jedoch für die Herstellung des Wäschergehäuses 10 und/oder des Einströmkörpers 16 auch ein Kunststoff verwendet werden. Hierbei sollte darauf geachtet werden, daß es ein lack- und festkörperabweisender Kunststoff ist.

Um ein Absetzen von Festkörper- bzw. Lackpartikeln auf der Oberfläche des Einströmkörpers 16 zu verhindern, ist es alternativ aber auch möglich, den Einströmkörper 16 mittels der ohnehin vorhandenen Umwälzflüssigkeit zu berieseln.

Auch der bereits oben erwähnte, bei den Ausführungsformen nach Fig.5, 6, 10 und 11 unterhalb des Düsenaustritts 15 angeordnete an sich bekannte Prallteller 25 kann zwecks Reduzierung des Schallpegels aus Kunststoff oder Metall gefertigt und — im letzteren Fall — mit Schalldämm-Material und/oder Schallabsorptionsmaterial ausgekleidet sein.

Im Falle der Verwendung von Kunststoff zur Herstellung des Wäschergehäuses 10 und/oder Einströmkorpers 16 empfiehlt es sich, diese Bauteile jeweils einteilig als Gußteil zu fertigen. Hierdurch ergeben sich Vereinfachungen und Kosteneinsparungen bei der Herstellung. Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt hierbei darin, daß es leicht möglich ist, die z. B. aus den Ausführungsformen nach F i g. 1 — 6 ersichtlichen abgerundeten Querschnittsübergänge des Wäschergehäuses 10 zu verwirklichen. Durch diese abgerundeten Querschnittsübergänge ist eine reibungsarme und damit vergleichsweise geringe Geräusche erzeugende Umlen-■-> kung der Strömung gewährleistet.

Das im vorstehenden Gesagte gilt aber nicht nur hinsichtlich des Wäschergehäuses 10, sondern auch hinsichtlich des Einströmkörpers 16. Eine Ausführungsform des Einströmkörpers 16 (mit 16a bezeichnet), bei

in dem die Querschnittsübergänge ebenfalls abgerundet ausgebildet sind, ist aus Fig.2 und 6 ersichtlich. Die Außenflächen des Einströmkörpers 16a verlaufen hier etwa parallel zu den Innenflächen des Wäschergehäuses 10, wodurch sich eine besonders reibungsarme Umlen-

Ii kung des Gas-Partikel-Wasser-Gemisches im Innern des Wäschers ergibt.

Ein weiteres besonderes Merkmal des erfindungsgemäßen Wirbel-Wäschers gemäß Ausführungsformen nach F i g. 1 bis 4,6,8,9 und 11 ist darin zu sehen, daß der Düsenaustritt 15 durch 2 Blech- oder Kunststoffteile 26, 27 gebildet wird. Diese sind an dem Düsenteil 12 derart verstellbar angeordnet, daß sich der Düsenaustritt 15 je nach Bedarf erweitern und verengen läßt. Bei dieser Ausführungsform kann ein zusätzlicher Prallteller 25, wie er aus F i g. 5,6,10 und 11 ersichtlich ist, entfallen.

F i g. 5 zeigt eine Variante, bei der die den hier mit 15a bezeichneten Düsenaustritt bildenden Blech- oder Kunststoffteile 26a und 27a — im Gegensatz zu den Ausführungsformen nach Fig. 1—4, 6, 8, 9 und 11 —

«ι nach außen abgewinkelt sind. Auch dieses Merkmal kann bei bestimmten Strömungsverhältnissen eine geeignete Maßnahme /ur Schallreduzierung des sich unterhalb des Einströmkörpers 16 ausbildenden Strömungswirbels darstellen.

j5 Zusammenfassend gesagt, zeichnet sich der aus der Zeichnung ersichtliche und im vorstehenden beschriebene erfindungsgemäße Wirbel-Wäscher durch eine niedrige Geschwindigkeit des Gas-Partikel-Wasser-Gemisches innerhalb des Einlaufteils 11 aus, wodurch bereits in diesem Bereich die Entstehung starker Geräusche vermieden wird. Hierbei findet bereits eine Vorkontaktierung der in dem Gemisch enthaltenen Festkörperpartikel oder sonstiger Partikel (z. B. Lackteilchen) mit der zur Auswaschung benutzten Umwälz-

flüssigkeit statt, wodurch eine Verbesserung des Auswaschungsvorganges erreicht wird.

Weitere wesentliche Vorteile des erfindungsgemäßen Wirbel-Wäschers liegen in den niedrigen Fertigungskosten sowie in der geringen Bauhöhe gegenüber bekannten Auswaschsystemen. Durch die Einhaltung der Einbaumaße kann der erfindungsgemäße Wäscher überdies auch in bereits bestehende Anlagen z. B. Lackspritzanlagen mit Prallventuri eingesetzt werden.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Wirbel-Wäscher zum Auswaschen von festen und/oder flüssigen Partikeln aus Gasen, mit einem s aus einem Einströmteil und einem mit diesem verbundenen Düsenteil bestehenden Wäschergehäuse, wobei am Austritt des Düsenteils das verwirbelte Gas-Partikel-Wasser-Gemisch abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Wäschergehäuses (10, IGa) zwischen Einströmteil (11) und Düsenteil (12) ein im Querschnitt konischer Einströmkörper (16, 16a,> mit entgegen der Einströmrichtung (13) des Gas-Partikel-Wasser-Gemisches gerichtetem Grat (18) angeordnet ist

2. Wirbel-Wäscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsti ömkörper (16, 16a,} unmittelbar oberhalb des Düsenteils (12), in dem der Auswaschwirbel (20) entsteht, angeordnet ist, wobei der Einströmkörper die Düsenaustrittfläche (15) von oben her abdeckt.

3. Wirbel-Wäscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmkörper (16) giebeldachförmig ausgebildet ist und der Grat r> (18) des Einströmkörpers (16) in Längsrichtung des Wäschergehäuses(10, lOa^gerichtet ist.

4. Wirbel-Wäscher nach Anspruch 1, 2 oder 3, mit einem symmetrischen Wäschergehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise symmetrisch w ausgebildete, Einströmkörper (16,16a,)mit Bezug auf das Wäschergehäuse (10, lOa^derart mittig angeordnet ist, daß die Symmetrieebene (14) des Wäschergehäuses (10, lOaj zugleich die Symmetrieebene des Einströmkörpers (16, löa^bildet.

5. Wirbel-Wäscher nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daßderEinströrnkörper(16,16a,)herausnehmbarist.

6. Wirbel-Wäscher nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, -to daß der Einströmkörper (16, 16a,) innen hohl ausgebildet ist und eine offene Grundfläche (17) aufweist.

7. Wirbel-Wäscher nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmkörper(16,16a,), vorzugsweise aber auch das Wäschergehäuse (10), in Sandwichbauweise gefertigt ist.

8. Wirbel-Wäscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmkörper (16, 16a,) ^r>o und das Wäschergehäuse (10) an denjenigen Flächen, die nicht mit dem Gas-Partikel-Wasser-Gemisch in Berührung kommen, mit einem Schalldämmaterial und/oder Schallabsorptionsmaterial beschichtet sind.

9. Wirbel-Wäscher nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem einströmenden Gas-Partikel-Wasser-Gemisch unmittelbar in Berührung kommenden Flächen des Wäschers mit lackabweisendem Anstrich oder lackabweisendem Kunststoff beschichtet sind.

10. Wirbel-Wäscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmkörper (16, 16a,/ vorzugsweise aber auch das Wäschergehäuse (10a,), als aus lackabweisendem Kunststoff bestehendes Gußteil ausgebildet ist.

11. Wirbel-Wäscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmkörper (16,16a,} und/oder das Wäschergehäuse (10) aus Aluminium, vorzugsweise aus Aluminium-Guß, bestehen.

12. Wirbel-Wäscher nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wäschergehäuse (10, 10a,) in Strömungsrichtung (13) zunächst konvergierend, im Bereich (12) der Grundfläche (17) des Einströmkörpers (16, 16a,) divergierend ausgebildet ist und sich schließlich am Düsenaustritt (15,15a,) wieder verengt

13. Wirbel-Wäscher nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmkörper (16a,} im Querschnitt etwa zwiebeiförmig ausgebildet ist.