DE3632405A1 - Filter fuer farbspritz- und einbrennkabinen - Google Patents

Filter fuer farbspritz- und einbrennkabinen

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DE3632405A1 DE19863632405 DE3632405A DE3632405A1 DE 3632405 A1 DE3632405 A1 DE 3632405A1 DE 19863632405 DE19863632405 DE 19863632405 DE 3632405 A DE3632405 A DE 3632405A DE 3632405 A1 DE3632405 A1 DE 3632405A1
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Description

Für Lackierbetriebem insbesondere solche für das Autogewerbe werden relativ grosse Farbspritz- und Einbrennkabinen benötigt. Solche Kabinen müssen ständig abgesaugt werden. Hierbei sollen sowohl Festteile, wie Farbpartikel, als auch Lösungsmitteldämpfe ausgefiltert werden. Für die Reinigung bezüglich Farbnebel sind ent­ sprechende Filter seit längerer Zeit bekannt unter der Fachbezeichnung "Paint-stop". Erst in unserer Zeit werden dem "Paint-stop"-Filter auch noch Vorfilter nachgeschaltet, die wie die "Paint-stop"-Filter direkt in der Kabine eingebaut sind. Korrekterweise werden heutzutage immer strengere Vorschriften erlassen bezüglich den erlaubten Emmissionswerten der Farbspritz­ und Einbrennkabinen.
Neueste Kabinen sind mit nachgeschalteten ganzen Filter­ anlagen versehen. Diese haben neben den herkömmlichen Filter auch noch Aktivkohlefilter. Eine solche Anlage ist relativ voluminös, müssen doch die Aktivkohlefilter gut gegen Festpartikelverunreinigungen geschützt werden, weil sie sonst in kurzer Zeit verstopfen. Anlage bedingt können die für die Luftzirkulation erforderlichen Ventilatoren erst der Filteranlage nachgeschaltet werden. Dies führt dazu, dass nunmehr die gesamte Geräuschemission der Ventilatoren durch Abluftleitungen direkt nach aussen gelangt.
Die Aktivkohlefilter haben ferner Eigenschaften, die deren Verwendung erschwert. In dem Farbspritz- und Ein­ brennkabinen ist eine mindest Luftumwälzung erforderlich, die jedoch möglichst überschritten werden sollte. Dies bedeutet, dass man die lineare Strömungsgeschwindigkeit der Luft möglichst hoch haben möchte. Dies widerspricht jedoch genau den Forderungen der Aktivkohlefilter. Die Absorption der Lösungsmitteldämpfe in Aktivkohlefilter ist nämlich umgekehrt proportional zur Durchströmungsgeschwindigkeit. Folglich wäre eine geringe Durchströmungsgeschwindigkeit erwünscht. Dies kann nur strömungstechnisch bewältigt werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Lösung für die verschiedenartigen Probleme zu schaffen, dass heisst Raumeinsparung, optimale Strömungsverhältnisse und möglichst guten Schutz der Aktivkohlefilter vor Verschmutzung.
Diese Aufgabe löst ein Filter für Farbspritz- und Einbrennkabinen gemäss Oberbegriff des Patentanspruches welcher sich dadurch auszeichnet, dass die Aktivkohle­ filter im Abluftkanal dem Ventilator in Strömungsrichtung nachgeschaltet sind, wobei die Aktivkohlefilter parallel der Verlaufsrichtung des Abluftkanals angeordnet sind und die Abluft die Aktivkohlefilter quer zu der Verlaufs­ richtung durchströmt, und dass die Durchströmungsquer­ schnittsfläche durch die Aktivkohlefilter grösser ist als die Durchströmungsquerschnittsfläche des Abluftkanals.
Hierdurch wird eine platzsparende Anordnung erreicht, mit hoher Effizienz bezüglich der Absorption von Lösungsmittel durch die Aktivkohlefilter.
Zur Reinigung der Farbspritz- und Einbrennkabine kann die Abluft durch einen Bypass geführt werden, wenn der Filter gemäss Anspruch 3 angestaltet ist. Dies erlaubt höhere Durchströmungsgeschwindigkeiten und schont die relativ teuren Aktivkohlefilter, die bei den höheren Durch­ strömungsgeschwindigkeiten ohnehin wenig wirkungsvoll sind.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt und anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen erfindungsgemässen Filter in Längsschnitt mit einem Bypass in geschlossener Lage;
Fig. 2 denselben Filter im Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 dieselbe Ansicht des Filters gemäss Fig. 1 mit offenem Bypass und
Fig. 4 eine andere Anordnungsform des Filters mit Bypass.
Die von der nicht dargestellten Farbspritz- und Einbrenn­ kabine kommende Abluft A ist in der Zeichnung (Fig. 1 und 3) von links nach rechts strömend dargestellt. Zwischen der Farbspritz- und Einbrennkabine und den in der Zeichnung ersichtlichen Filter ist im Abluftkanal 1 ein Ventilator angeordnet und drückt die Abluft A durch den Filter hindurch. Der eigentliche Filter weist ein dreiteiliges Gehäuse 2 auf, welches einen sich erweitern­ den Einlassraum 3, einen im Querschnitt gleichbleibenden Filterraum 4 und einen auf dem Querschnitt des Abluftrohr 1 sich verengenden Auslassraum 5 umfasst. Ein- und Auslassraum 3, 5 sind als Serviceräume durch entsprechende Laken oder Deckel 6, 7 für Unterhaltsarbeiten zugänglich. Der Filterraum 4 wird durch zwei, im Längsschnitt der Verständlichkeit halber weggelassenen, Blechplatte 8 begrenzt. In der Fig. 2 ist die Blechplatte, die die Begrenzung zwischen den Filterraum 4 und dem Auslassraum 5 bildet, zu erkennen.
Zentrisch im Filterraum ist ein zylindrischer Bypass 9 angeordnet, der einen konzentrischen Raum zwischen dem Gehäuseteil 4 und seiner Aussenwand freilässt. Dieser konzentrische Freiraum wird durch Trennwände 10 in Filterkammern 11 unterteilt. Eingangsseitig sind die Filterkammern mit auswechselbaren Sackfiltern 12 versehen, während von der Ausgangsseite Aktivkohlefilter 13 eingeschoben sind. Die Aktivkohlefilter 13 haben die Form von handelsüblichen Cartouchen. Diese sind hohl­ zylindrisch und auf der Eingansseite verschlossen und auf der Ausgangsseite offen. Die durch die Sackfilter 12 in die Filterkammern 11 einströmende Abluft A umströmen die Aktivkohlefilter von aussen und durchsetzen die Aktivkohlefilter und verlassen durch dessen Innenraum die Filter in den Auslassraum 5.
Die grosse Aussenfläche der Aktivkohlefilter 13 bewirken eine sehr niedrige Strömungsgeschwindigkeit durch das Filtermaterial, wodurch eine hohe Absorption der Lösungsmittel erfolgen kann. Bei Messungen wurde eine Absorption von ca. 90% aller gelösten Stoffe festgestellt.
Die bereits weiter vorne beschriebenen Serviceluken oder -deckel 6 und 7 diesen den erforderlichen Unterhaltsarbeiten. Von der Luke 6 im Einlassraum 3 lassen sich die Sackfilter 12 leicht auswechseln. Von dieser Seite aus lassen sich auch verschiedene Klappen zur Verwendung des Bypasses 9 bedienen. Der Bypass 9 wird insbesondere während den routinemässigen Reinigungen der Farbspritz- und Einbrennkabinen benötigt. Der während der Reinigung anfallende Anteil an Festteilen ist dann so gross, dass eine Verstopfung der Aktivkohlefilter drohen kann. Auch wird während des Reinigungsvorganges die zu fordernde Abluftmenge erhöht, so dass in den Aktivkohle­ filtern 13 eine Durchströmungsgeschwindigkeit auftreten würde, die keine effektvolle Absorption der Lösungsmittelresten zulässt. Das Absorptionsvermögen sinkt exponentiell zur Erhöhung der Durchströmungs­ geschwindigkeit ab, wie die beispielsweise aus dem Daten­ blatt VE 6-3-1-1282 Kr der Firma DEGUSSA AG hervorgeht. Soll der Bypass 9 verwendet werden, so wird durch die Serviceluke 6 im Einlassraum 3 die Klappe 14 des Bypasses 9 geöffnet und die Klappen 15 der Filterkammern 11 geschlossen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. In Betriebsstellung ist nun der Sackfilter 16 im Bypass 9 in Betrieb.
Die hohlzylindrischen Cartouchen der Aktivkohlefilter (B) lassen sich verschieden einbauen. Je nach dem, ob die geschlossene Seite der Aktivkohlefilter eingangsseitig oder ausgangsseitig liegt, werden die Aktivkohlefilter von aussen nach innen oder von innen nach aussen von der Abluft (A) durchströmt. Wobei die Lösung bei der die Filter von aussen nach innen von der Abluft durchströmt werden zu bevorzugen ist, da so die Strömungsverhältnisse günstiger und die Effizienz der Aktivkohlefilter leicht höher liegt.
Neben der Anordnung gemäss den Fig. 1-3 sind verschiedenste Arten der Gruppierung der Filter und des Bypasses möglich. Rein beispielsweise ist in Fig. 4 eine Variante dargestellt, mit einem rechteckigen Querschnitt des Gehäuses 2. Die Aktivkohlefilter 13 sind hier zu zwei Gruppen spiegelsymmetrisch zum Bypass 9 verlaufend. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, dass die Umschaltung von einem Betriebszustand in den anderen äusserst einfach realisiert werden kann, ohne dass erst in den Einlassraum eingegriffen werden muss, weil die verschobenen Klappen durch einfache, von aussen bedienbare Schieber ersetzt werden können. Auch sonst ist der konstruktive Aufbau einfacher. Nachteilig ist lediglich, dass das Volumen des gesamten Filters grösser ist und die Konen des Einlaß­ und Auslassraumes strömungstechnisch ungünstiger sind.
Neben den dargestellten Lösungen mit Bypass ist es auch denkbar ohne Bypass auszukommen. Der Freiraum des Bypasses kann dann verwendet werden um eine oder mehrere zusätzliche Aktivkohlefilter unterzubringen.
Der Effekt eines Bypasses kann dann auch noch erreicht werden, in dem während der Reinigung der Farbspritz- und Einbrennkabine die Aktivkohlefilter entfernt werden. In Realität dürfte dies jedoch wegen des damit verbundenen Arbeitsgewandes kaum geschehen.
Die Bedeutung der Serviceluke 7 im Auslassraum 5 ist augenfällig, müssen doch die Aktivkohlefilter von dieser Seite her ausgewechselt werden.
Schliesslich werden nochmals die Vorteile des erfindungsgemässen Filters aufgezählt.
  • 1. Oertlich beliebige Anordnung des Filters im Abstand von der Farbspritz- und Einbrennkabine.
  • 2. Verringerung der Lärmemissionen durch den Ventilator, da der Filter dem Ventilator nachgeschaltet ist.
  • 3. Hohe Effizienz bei geringem Platzbedarf.
  • 4. Schutz der kostspieligen Aktivkohlefilter bei der Reinigung der Kabine bei Verwendung eines Bypasses.

Claims (7)

1. Filter für Farbspritz- und Einbrennkabinen mit daran angeschlossenem Abluftkanal und in demselben angeordneten Ventilator, wobei mindestens ein Vorfilter und mehrere Aktivkohlefilter vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (2) im Abluftkanal (1) dem Ventilator nachgeschaltet angeordnet ist, wobei der dreiteilige Filter einen Einlassraum (3), mindestens einen Filterraum (4) und einen Ausslassraum (5) aufweist.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohlefilter je in einer Kammer angeordnet sind, an dessen Eingangsseite ein auswechselbarer Sackfilter als Vorfilter vorgesehen ist.
3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohlefilter (13) symmetrisch um einen mit einer Klappe (14) verschliessbaren Bypass (9) angeordnet sind, wobei im Bypass ein auswechselbarer Sackfilter (16) vorgesehen ist und dass jede Kammer (11) der Aktivkohlefilter mit einer verschliessbaren Klappe (15) versehen ist.
4. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Einlassraum (3) und im Auslassraum (5) je eine verschliessbare Serviceluke (6, 7) für Unterhaltsarbeiten vorgesehen ist.
5. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (2) zwei rechtwinklige Filterräume (4) und der Bypass (9) mit von aussen zugänglichen Schiebern versehen sind.
6. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohlefilter hohlzylindrische und eingangs­ seitig geschlossen geformt sind und die zu reinigende Abluft von aussen nach innen die Aktivkohlefilter (13) durchströmt.
7. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohlefilter hohlzylindrisch und ausgansseitig geschlossen geformt sind und die zu reinigende Abluft (A) die Aktivkohlefilter von innen nach aussen durchströmt.
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