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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Steuersysteme zum Steuern der Abscheidung
von Partikeln aus einem Luftstrom und Steuersysteme zum Steuern
der Abscheidung von Abluft in einem Abscheiderabschnitt einer Farbsprühkabine.
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2. Beschreibung der verwandten
Technik
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Das
Lackieren verschiedener Arten von in Massenfertigung hergestellten
Produkten wie beispielsweise Karosserien und Fahrzeugteilen erfolgt typischerweise
in einer Farbsprühkabine,
in der ein zu lackierender Gegenstand unter Verwendung von Farbsprühgeräten mit
Farbe besprüht
wird. Farbe, die nicht an dem zu lackierenden Gegenstand haftet, schwebt
als Farbnebel in der Luft. Während
des Betriebs derartiger Farbsprühkabinen
muss dem Arbeitsbereich ständig
frische Umgebungsluft zugeführt
werden, während
der Farbnebel aus dem Arbeitsbereich entfernt werden muß, was mittels
eines Abluftleitsystems erfolgt. Dies dient dazu, eine sichere und
gesunde Arbeitsumgebung zu erhalten und höchste Qualität des Farbüberzugs
sicherzustellen. Um Umweltverschmutzung zu vermeiden, müssen die
in der Abluft enthaltenen Farbpartikel eingefangen werden, bevor
der Luftstrom in die Umgebung austritt.
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Es
gibt zwei bekannte Verfahren zum Absondern von Farbnebel aus dem
Abluftstrom: i) Ein Trockenverfahren, bei dem der verschmutzte Luftstrom durch
einen trockenen Filter geleitet wird und die darin enthaltenen Farbpartikel
von dem Filter oder dergleichen adsorbiert oder gefangen werden;
und ii) ein nasses Verfahren, bei dem der verschmutzte Luftstrom
mit einer Flüssigkeit,
wie beispielsweise Wasser, in Kontakt gebracht und damit vermischt
wird, so dass die in dem Luftstrom enthaltenen Farbpartikel von
der Flüssigkeit
eingefangen und abgeschieden werden.
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In
einer Farbsprühanlage
zum Lackieren von großen
Gegenständen,
wie beispielsweise Kraftfahrzeugen, kommt gewöhnlich das nasse Verfahren
zur Anwendung.
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Es
gibt verschiedene nasse Verfahren zum Absondern des Farbnebels.
Typischerweise werden die folgenden bekannten Verfahren und Mittel
eingesetzt:
- 1. Ein Verfahren bei dem, unter
Ausnutzung des Gewichtsunterschieds zwischen dem Luftstrom und der
Flüssigkeit,
wie beispielsweise Wasser, der Luftstrom durch das Flüssigkeitsvolumen
geleitet wird, um in dem Luftstrom enthaltene Farbpartikel einzufangen.
- 2. Ein Verfahren, bei dem man die Flüssigkeit, wie beispielsweise
Wasser, abwärts
fließen
läßt, und der
Luftstrom durch einen dadurch gebildeten Flüssigkeitsfilm geleitet wird,
um in dem Luftstrom enthaltene Farbpartikel in dem Film einzufangen.
- 3. Ein Verfahren, bei dem die Flüssigkeit, wie beispielsweise
Wasser zwecks Erzeugen einer großen Anzahl von Flüssigkeitstropfen
versprüht
und der verschmutzte Luftstrom durch diesen Flüssigkeitsnebel geleitet wird,
wo die Flüssigkeitstropfen mit
den zu entfernenden Farbpartikeln in Kontakt treten und diese einfangen.
- 4. Ein Verfahren, bei dem der Luftstrom und die Flüssigkeit,
wie beispielsweise Wasser, durch eine Lufttrichter oder Venturi
genannte Verengung geleitet werden. Die Verwirbelung der extrem schnellen
Luft in dem Lufttrichter bewirkt das Aufbrechen der Flüssigkeit
in kleine Tropfen, die die mitgerissenen Farbpartikel abfangen und
sich mit diesen vereinigen.
- 5. Ein Verfahren, bei dem man die Flüssigkeit, wie beispielsweise
Wasser, auf einer Platte oder dergleichen abwärts fließen und den Luftstrom auf die
Platte blasen oder den Luftstrom auf ein Becken mit einer Flüssigkeit
wie beispielsweise Wasser aufprallen läßt. Die in dem Luftstrom enthaltenen
Farbpartikel mit größerer Aufprallwucht werden
auf der Flüssigkeitsoberfläche eingefangen.
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Ein
Ableitluftstrom aus einer Farbsprühkabine besteht typischerweise
aus einem Luftstrom, der einen Farbnebel mit Farbpartikeln unterschiedlichen Durchmessers
enthält.
Die Durchmesser dieser Farbpartikel reichen von einigen hundert μm bis zu weniger
als 1 μm.
In einem typischen Farbnebel sind mehr kleine als große Farbpartikel
vorhanden.
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Bei
herkömmlichen
Nassabscheidern, die in Farbsprühkabinen
von Kraftfahrzeugfertigungsanlagen verwendet werden, hat man versucht,
die Abscheideffizienz zu steigern, indem die Häufigkeit und die Geschwindigkeit
der Aufpralle des von dem Sprühabschnitt
gegen einen Strom Einfangwasser fließenden Ableitluftstroms erhöht wurden.
In diesem Zusammenhang offenbaren die Patente
US 5,074,238 ,
US 5,040,482 ,
US 4,700,615 ,
US 4,664,060 ,
US 4,220,078 und dergleichen verschiedene
Vorschläge.
Das US-Patent Nr. 5,074,238 offenbart einen Abscheider mit einer
Venturi-Öffnung, durch
die ein Ableitluftstrom und Wasser treten, und mit einer gekrümmten Ablenkplatte,
wo Luft und Wasser sich vermischen. Das US-Patent Nr. 5,040,482
offenbart einen Abscheider mit zwei Trögen, die eine Wasserfläche entlang
einer geneigten Fläche
speisen, und mit einer Ablenkplatte zum Mischen des Wassers und
der mit Farbe beladenen Luft. Das US-Patent Nr. 4,700,615 offenbart einen Abscheider,
bei dem mehrere Becken hierarchisch angeordnet sind, so daß das Wasser
die Becken nacheinander durchläuft,
und ein Ableitluftstrom durch die mehreren so gebildeten Wasserschleier geleitet
wird. Das US-Patent Nr. 4,664,060 offenbart einen Abscheider, bei
dem in dem rechteckigen Lufttrichter eine Lippe vorhanden ist, um
das Vermischen von Luft und Wasser zu verbessern, und eine Ablenkplatte
unter dem Hals des Lufttrichters angeordnet ist. Das US-Patent Nr.
4,220,078 offenbart einen Abscheider mit einem V-förmigen Aufprallelement,
das in dem Weg eines Stroms aus Ableitluft und Farbe angeordnet
ist, und um die Kollision herum ist ein Mantel vorgesehen, um weiteres
Abscheiden zu bewirken.
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Es
hat sich gezeigt, dass Versuche, Farbpartikel effizienter abzuscheiden,
dazu neigen, lautere Arbeitsgeräusche
zu erzeugen. Auch bringt die Notwendigkeit, die Kapazität eines
Abiuftventilators oder dergleichen zu erhöhen, höhere Gerätekosten und höheren Energieverbrauch
mit sich. Also besteht Bedarf an einer Vorrichtung, die nicht nur
die Effizienz steigert, sondern auch Geräusche und Energieverbrauch
so weit wie möglich
reduziert. Die Geräuschminderung
ist unter dem Aspekt der Verbesserung der Arbeitsbedingungen für das Bedienpersonal wünschenswert.
Das US-Patent Nr. 5,100,442 offenbart einen Abscheider, bei dem
ein Ableitluftstrom und ein Wasserstrom in einen Lufttrichter geleitet werden.
Dann werden sie in eine Verengung geführt, die eine Geräuschbarriere
definiert, die verhindert, dass durch wirbelndes Mischen verursachte
Geräusche
stromaufwärts
gelangen. Das US-Patent Nr. 5,020,470 offenbart einen Abscheider
mit einem länglichen
Ableitrohr, durch das Ableitluft und Wasser strömen. Partikel werden durch
das Auftreffen des Luftstroms auf ein Prallbecken entfernt. In der
Nähe des
oberen Abschnitts des Ableitrohrs tritt wenig oder keine Zerstreuung
oder Atomisierung des Wassers auf, und Geräusche sind gedämpft. Das
US-Patent Nr. 4,515,073 offenbart einen Abscheider mit einem Serpentinenweg,
in dem die Luft den Sprühnebel
aus Abscheidefluid mehrere Male durchläuft. Ein Schalldämpfer ist
innerhalb von Ablenkplatten angeordnet, um Aufprallgeräusche zu
reduzieren. Das US-Patent Nr. 4,350,506 offenbart einen Abscheider
mit einem glockenförmigen
Lufttrichter-Abschnitt, der eine vergrößerte Mitte hat. Darin ist
ein Schall dämpfer
angeordnet. Das US-Patent Nr. 4,345,921 offenbart einen Abscheider,
bei dem in einem Lufttrichter über
dem Hals ein Paar Führungsplatten
vorgesehen ist, um schalldämpfende
Bereiche zu bilden. Eine Aufprallplatte ist unter dem Lufttrichter-Hals
angeordnet und kann einen Wasserfilm oder ein Wasserbecken enthalten.
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Bei
bestimmten Abscheidern nach dem Stand der Technik kann ein Teil
des Ableitluftstroms ohne Vermischen mit Wasser oder nur wenig mit Wasser
vermischt aus dem Abscheider nach außen gelangen und damit noch
immer Farbpartikel enthalten. Ferner kann das Spritzen von Wasser
an einem Becken dazu führen,
dass verschmutzte Wassertropfen mit der Luft über den Abluftventilator abgeleitet werden.
Eine Vorrichtung zum Ändern
der Richtung des Ableitluftstroms, die zum Verbessern des Abscheidens
von Farbpartikeln aus einem Farbnebel dient, wurde beispielsweise
in dem US-Patent Nr. 4,704,952 vorgeschlagen. Dieses Patent offenbart einen
Abscheider mit Strukturen, durch die mit Farbe beladene Luft und
Wasser abwärts
strömen
und sich vermischen. Trennwände
außerhalb
der Strukturen bewirken, dass die Luft abrupt aufwärts strömt und dann
die seitliche Richtung ändert.
Die Luft passiert Ablenkplatten und wird dann in die Umgebung abgegeben.
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Die
US-Patente Nr. 4,521,227 und Nr. 4,608,064 offenbaren Abscheider
für Farbsprühkabinen
mit einstellbaren Halsabschnitten, die zum Ändern der Luftstromgeschwindigkeit
durch die Abscheider verwendet werden können.
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Die
JP 61-136417 offenbart eine Staubentfernvorrichtung, bei der die
Staubentfernung durch ein Ventil und einen Betätiger gesteuert wird. Der Betätiger steuert
das Öffnen
des Ventils basierend auf einem Signal, das von einem Staubmessgerät für nicht
behandeltes Gas eingeht, um die Sprühmengen zu steuern. Ein weiteres
Staubmessgerät
erfasst die Staubkonzentration in dem behandelten Gas und gibt ein
Signal an eine Abweichungsvorrichtung aus, welche die Abweichung
von einem vorgegebenen Wert berechnet. Diese berechnete Abweichung
wird in den Betrieb aufgenommen, um den aus dem Abgas entfernten
Staub zu steuern.
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Zwar
offenbart der Stand der Technik zahlreiche Nassabscheider, doch
bleibt noch immer Raum für
Verbesserungen. So sind bei einigen herkömmlichen Abscheidern in dem
Weg, durch den Luft strömt und
wo der Luftstrom mit dem Was ser vermischt wird, Ecken und Kanten,
unebene Abschnitte und dergleichen vorhanden. Dies resultiert in
unnötigem
Druckverlust, Energieverschwendung und verstärkter Geräuschbildung.
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Ferner
zeigen einige herkömmliche
Nassabscheider noch immer geringe Effizienz beim Einfangen sehr
kleiner Farbpartikel in Wasser, haben noch immer das Problem, dass
ein Teil des Farbnebels in die Umgebung abgegeben wird, und lassen
noch immer eine große
Menge mit Farbe beladener Wassertropfen durch die Luftventilator-Vorrichtung
in die Umgebung ableiten.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuersystem zum
Steuern der Abscheidung von Partikeln aus einem Luftstrom angegeben,
umfassend:
- a) mindestens einen Nassabscheider,
dem Flüssigkeit
und der Luftstrom zugeführt
werden, um Partikel aus dem Luftstrom abzuscheiden, und der einen
Eingang und einen Ausgang hat;
- b) einen Sensor zum Erfassen von Partikeln an dem Ausgang des
Nassabscheiders;
- c) eine Steuerung zum Empfangen eines Ausgangssignals des Sensors,
um die Partikelmenge zu überwachen,
die an dem Ausgang des Nassabscheiders erfasst wird;
- d) einen auf die Steuerung ansprechenden Flüssigkeitsregler zum Einstellen
der Flüssigkeitsmenge,
die dem Eingang des Nassabscheiders zugeführt wird; und
- e) auf die Steuerung ansprechende Einstellmittel in dem Nassabscheider
zum Steuern der Geschwindigkeit des Luftstroms durch den Nassabscheider.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuersystem zum
Steuern der Abscheidung von Farbpartikeln aus Abluft in dem Abscheiderabschnitt
einer Farbsprühkabine
angegeben, umfassend:
- a) mehrere Nassabscheider,
die zum Abscheiden von Farbpartikeln in der Abluft während des
Farbsprühens
in Abständen
voneinander in dem Abscheiderabschnitt der Farbsprühkabine
angeordnet sind, wobei jeder Nassabscheider einen Eingang zum Aufnehmen
von Abluft und einen Ausgang hat;
- b) eine eingeschlossene Abluftkammer, die mit jedem Nassabscheider
an seinem Ausgang verbunden ist;
- c) einen ersten Sensor an dem Eingang jedes Nassabscheiders
zum Erfassen von Farbpartikeln in der Abluft;
- d) einen zweiten Sensor an dem jeweiligen Ausgang jedes Nassabscheiders
zum Erfassen von Farbpartikeln in der Abluft;
- e) eine jedem Nassabscheider zugeordnete Steuerung, welche die
Ausgangssignale des jeweiligen ersten und zweiten Sensors des zugeordneten
Nassabscheiders empfängt,
um die Farbpartikelmenge am Eingang und am Ausgang des zugeordneten
Nassabscheiders zu überwachen;
- f) einen Wasserregler für
jeden auf die zugeordnete Steuerung ansprechenden Nassabscheider zum
Einstellen der dem Eingang des zugeordneten Nassabscheiders zugeführten Wassermenge;
- g) Einstellmittel in jedem auf die zugeordnete Steuerung ansprechenden
Nassabscheider zum Steuern der Geschwindigkeit der Abluft durch
den zugeordneten Nassabscheider, und
- h) einen mit jeder eingeschlossenen Abluftkammer verbundenen
Abluftkanal zum Ableiten von abgeschiedener Luft aus der Farbsprühkabine;
- i) wobei jede Steuerung die durch den ansprechenden Wasserregler
dem Eingang des zugeordneten Nassabscheiders zugeführte Wassermenge
und die Geschwindigkeit der Abluft durch Einstellen der ansprechenden
Einstellmittel steuert.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Veranschaulichende
Beispiele und ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden werden nun rein beispielhaft mit Bezug auf die
folgenden Zeichnungen beschriebenen:
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1 ist
eine zur Veranschaulichung bestimmte schematische Ansicht des Inneren
einer Farbsprühkabine.
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2 ist
eine vergrößerte Ansicht
des Inneren des Abscheiderabschnitts der in 1 gezeigten Farbsprühkabine.
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3 ist
eine Vorderansicht eines Nassabscheiders, wie er in 1 gezeigt
ist.
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4 ist
eine Draufsicht des in 3 gezeigten Nassabscheiders.
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5 ist
eine Seitenansicht des in 3 gezeigten
Nassabscheiders.
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6 ist
eine Schnittansicht des Nassabscheiders an der Linie 6-6 der 4 und 5.
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7 ist
eine Draufsicht eines Beschleunigungstrichters des in 3 gezeigten
Nassabscheiders.
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8 ist
eine Vorderansicht des in 7 gezeigten
Beschleunigungstrichters.
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9 ist
eine schematische Ansicht der Vorderansicht des in 3 gezeigten
Nassabscheiders, die den Vorgang des Einfangens von in dem Ableitluftstrom
enthaltenen Partikeln erklärt.
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10 ist
eine vergrößerte Ansicht
des Inneren eines Abscheiderabschnitts mit einem modifizierten Nassabscheider,
wie er in 3 zur Veranschaulichung gezeigt
ist.
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11 ist
eine vergrößerte Ansicht
des Inneren eines Abscheiderabschnitts mit einem anderen modifizierten
Nassabscheider, wie er in 3 zur Veranschaulichung
gezeigt ist.
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12 ist
eine Vorderansicht eines Nassabscheiders, der hierin zur Veranschaulichung
beschrieben ist.
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13 ist
eine Draufsicht des in 12 gezeigten Nassabscheiders.
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14 ist
eine Seitenansicht des in 12 gezeigten
Nassabscheiders.
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15 ist
eine Schnittansicht des Nassabscheiders entlang der Linie 15-15
der 13 und 14.
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16 ist
eine vergrößerte Ansicht
des Inneren eines Abscheiderabschnitts mit einem Nassabscheider,
der hierin zur Veranschaulichung beschrieben ist.
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17 ist
eine vergrößerte Ansicht
des Inneren eines Abscheiderabschnitts mit einem Nassabscheider
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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18 ist
eine Ansicht des Hauptteils einer Farbsprühkabine aus der Richtung des
Pfeils S in 17 betrachtet, die zwei nacheinander
angeordnete Abscheider zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VERANSCHAULICHENDER
BEISPIELE UND EINES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Die 1 zeigt
das Innere einer Farbsprühkabine 10 zur
Verwendung beim Lackieren von Karosserien in einer Kraftfahrzeugfertigungsanlage.
Die Kabine 10 ist in drei kleinere Abschnitte unterteilt:
einen Luftladeabschnitt 7 am oberen Ende, einen Sprühabschnitt 8 in
der Mitte und einen Abscheiderabschnitt 9 am unteren Ende.
Die Kabine 10 ist mit einem Abluftkanal 41 verbunden,
der zu einem (nicht dargestellten) Abluftventilatormechanismus 11 führt.
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Der
Luftladeabschnitt 7 hat einen Filter 12, der fest
zwischen diesen Abschnitt und den Sprühabschnitt 8 eingepasst
ist. Ferner sind Insektenfilter 13 vorgesehen. Nachdem
Insekten und Staub durch den Insektenfilter 13 bzw. den
Filter 12 aus der Luft entfernt worden sind, wird die hinsichtlich
Temperatur und Feuchtigkeit geregelte Luft der Sprühkabine 8 als vertikal
abwärts
strömender
Luftstrom zugeführt.
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In
dem Sprühabschnitt 8 sind
typischerweise Roboter 14 oder andere Geräte zum automatischen Lackieren
einer Karosserie 15 rechts und links des Wegs angeordnet,
entlang dem eine Karosserie 15 auf einem Wagen 16 gefördert wird.
Beim Lackieren schwebt überschüssige Farbe,
die nicht an der Karosserie 15 haftet, als Farbnebel in
der Luft.
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Wie
in der vergrößerten Darstellung
eines Abscheiderabschnitts 9 in 2 dargestellt,
ist eine Strömungsplatte 17 oberhalb
des Abscheiderabschnitts 9 fest eingepasst. Ein Nassabscheider 1 ist so
montiert, dass sein Beschleunigungstrichter 2 fest in eine Öffnung 18 in
der Mitte der Strömungsplatte eingepasst
ist. Somit wird Luft in dem Sprühabschnitt 8 (einschließlich Farbnebel)
durch die Wirkung des (nicht dargestellten) Abluftventilatormechanismus 11 angesogen
und als nach unten gerichteter Ableitluftstrom in den Nassabscheider 1 eingebracht.
Der Nassabscheider 1 dient zum Einfangen und Abscheiden
von in dem von dem Sprühabschnitt 8 kommenden
Ableitluftstrom enthaltenen Farbpartikeln.
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Rechtsseitig
und linksseitig der Strömungsplatte 17 sind
Rinnen 19 vorgesehen. Von Pumpen 20 ausgehende
Wasserzufuhrrohre 21 leiten Wasser in die linke und die
rechte Rinne 19, bis diese überlaufen. Von den Rinnen 19 überlaufendes
Wasser p fließt
auf der linken bzw. der rechten Seite der Strömungsplatte 17 hinunter,
wo es vorzugsweise ein flaches Becken bildet. Von dort fließt das Wasser
p in den gesamten oberen Umfang oder die Kante des Eingangs des
Beschleunigungstrichters 2 des Nassabscheiders 1 und
dient als Flüssigkeit
zum Einfangen von Farbpartikeln und als Mittel zum Schützen der
Innenfläche
des Beschleunigungstrichters vor Farbablagerung, wie später beschrieben
wird.
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Der
Abscheiderabschnitt 9 kommuniziert über einen Abluftkanal 41 (1)
mit dem Abluftventilatormechanismus 11. Ein Abflussrohr 22,
in dem sich das aus dem Nassabscheider 1 abgegebene mit Farbe
beladene Wasser sammelt, ist am Boden des Abscheiderabschnitts 9 vorgesehen.
Mehrere Nebelseparatoren 23 sind in den Wegen der Luftströme angeordnet,
die mit dem Abluftventilatormechanismus 11 kommunizieren.
Vorzugsweise sind mehrere (nicht dargestellt) Nassabscheider 1 in
im Wesentlichen regelmäßigen Abständen (beispielsweise
1,5 – 3,0
m) in Längsrichtung
des Abscheiderabschnitts 9 der Farbsprühkabine 10 angeordnet,
d.h. in der gleichen Richtung, in der eine Karosserie 15 befördert wird.
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Veranschaulichendes Beispiel
1
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Die 3, 4 und 5 zeigen
eine Vorderansicht, eine Draufsicht und eine Seitenansicht des Nassabscheiders 1.
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6 zeigt
einen Querschnitt des Inneren des Nassabscheiders 1 entlang
der Linie 6-6 der 4 oder 5. Der Nassabscheider 1 besteht
aus dem Beschleunigungstrichter 2, einer Mischkammer 3,
Wirbelkammern 4, Verweilzylindern 5 und Auslassspiralen 6.
Die Wirbelkammern 4, die Verweilzylinder 5 und
die Auslassspiralen 6 sind hier als symmetrische Paare
ausgeführt.
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Gemäß vorliegender
Ausführung
hat der Beschleunigungstrichter 2 eine gerundete oder gekrümmte Innenumfangswand 24.
Die Öffnung
oder der Durchgang durch den Beschleunigungstrichter 2 hat
einen sich verengenden Querschnitt von einem runden Eingang 25 am
oberen Ende zu einem rechteckigen (in der Zeichnung quadratischen)
Ausgang 26 am unteren Ende, ist also trichterförmig. Daher nimmt
die Geschwindigkeit des nach unten gerichteten Luftstroms zu, wenn
der Ableitluftstrom (in 9 als Pfeile e dargestellt)
durch den Beschleunigungstrichter 2 abwärts strömt. Luft, die in einem Bereich näher bei
der Innenumfangswand des Trichters strömt, wird stärker beschleunigt als Luft
näher bei der
Mittellinie des Trichters, so dass der Ableitluftstrom als Ganzes
den Ausgang 26 mit im Wesentlichen einheitlicher Geschwindigkeit über den
gesamten Querschnitt des Ausgangs verläßt.
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Die
in den 7 und 8 im Detail dargestellte Innenumfangswand 24 hat
keine Ecken, sondern eine mehrdimensionale gekrümmte Fläche, und die Geschwindigkeit
des aus dem Ausgang 26 am unteren Ende des Trichters ausgelassenen
Luftstroms (in 9 als Pfeile e' gezeigt) ist wie
oben erwähnt
im Wesentlichen über
den gesamten Querschnitt des Ausgang 26 einheitlich. Die
gleichmäßige Beschleunigung
der Strömung
durch den Beschleunigungstrichter 2 des vorliegenden Ausführungsbeispiel
kann den Druckverlust, der zum Erreichen einer zum Einfangen geeigneten
Geschwindigkeit des Luftstroms notwendig ist, auf ein Minimum reduzieren
und die Geräuschbildung
beträchtlich
reduzieren. Die Auslegung der mehrdimensionalen gekrümmten Fläche des
Trichters wird ausgehend von der Größe (dem Querschnitt) des Eingangs 25 des
Beschleunigungstrichters 2, der Größe (dem Querschnitt) des Ausgangs 26 und
der Höhe
des Beschleunigungstrichters 2 (dem Abstand zwischen dem
Eingang 25 am oberen Ende und dem Ausgang 26 am
unteren Ende) berechnet, so dass beispielsweise der Luftstrom am
Ausgang 26 des Beschleunigungstrichters 2 eine
gleichmäßige Geschwindigkeit
von 15 bis 40 m/s über
den gesamten Querschnitt des Ausgangs 26 haben kann.
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Das
zum Einfangen von Partikeln und zum Schützen der Trichterinnenfläche verwendete
Wasser p tritt um die gesamte Innenumfangskante 27 in den
Eingang 25 ein und läuft
gleichmäßig die
Fläche der
Innenumfangswand 24 hinunter. In 9 bezeichnet
der Buchstabe a einen Wasserfilm, der sich auf der Fläche der
Innenumfangswand 24 bildet und darauf hinunterläuft. Der
Ableitluftstrom (als Pfeile e dargestellt) und der Wasserfilm a
werden zusammen von dem Ausgang 26 in die Mischkammer 3 eingeführt. Es
sei darauf hingewiesen, dass der Ausgang 26 des Beschleunigungstrichters
als Quadrat oder Rechteck im Allgemeinen ausgeführt ist, was zum Anbringen
eines Paars Düseneinstellplatten 29 praktischer
ist.
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Es
ist eine Mischkammer vorgesehen, die mit dem Beschleunigungstrichter
verbunden ist und mit diesem in Verbindung steht. Die Mischkammer 3 enthält ein Aufprallbecken 30,
das direkt unter dem Ausgang 26 des Beschleunigungstrichters 2 angeordnet
ist, so dass in dem Aufprallbecken angesammeltes Wasser von dem
Ableitluftstrom getroffen wird. Das Aufprallbecken 30 wird
unter Verwendung eines Teils einer runden, einer ovalen oder einer ähnlichen
Fläche
gebildet und ist so strukturiert, dass nicht nur Wasser darauf gesammelt
wird, sondern dass auch der Ableitluftstrom e' (9) darauf
gerichtet ist und auf dieses Wasser prallt. Somit strömt im Inneren
der Mischkammer 3 der Ableitluftstrom mit im Wesentlichen
einheitlicher Geschwindigkeit aus dem Ausgang 26 des Beschleunigungstrichters 2 und
dem Paar Düseneinstellplatten 29 abwärts. Gleichzeitig
bildet der Wasserfilm a in 9 nun einen
schleierartigen Wasserstrom (in 9 als b
bezeichnet), während
er von der Innenumfangskante 28 des Ausgangs 26 und
den Einstellplatten 29 in Richtung auf das Aufprallbecken 30 fällt. Der
Ableitluftstrom e' trifft
hart auf das Wasser in dem Aufprallbecken 30 und wird mit
diesem Wasser und mit dem Wasser in dem Wasserschleier b gemischt.
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Zwei
Düseneinstellplatten 29 sind
einander gegenüber
angeordnet und an dem Ausgang 26 des Beschleunigungstrichters 2 befestigt.
Diese Platten 29 sind verstellbar, so dass sie einwärts oder
auswärts
gekippt werden können,
um den Strömungsquerschnitt
hinter dem Ausgang des Beschleunigungstrichters 2 zu verändern. Durch
Erweitern oder Verengen des Querschnitts um den Ausgang 26 durch
Bewegen der beiden Düseneinstellplatten 29 kann
die Geschwindigkeit des auf das Aufprallbecken gerichteten Luftstrahls
wahlweise reguliert werden. Durch Einstellen der Geschwindigkeit
des Luftstrahls entsprechend dem Volumen des Ableitluftstroms und
der Konzentration der in ihm enthaltenen Farbpartikel ermöglichen
diese Düseneinsteller 29 dem
Ableitluftstrom ein effizienteres Kollidieren und Mischen mit dem
Wasser in der Mischkammer 3.
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Wirbelkammern
sind mit dem Innenraum der Mischkammer verbunden und stehen mit
diesem in Verbindung. Es sind zwei Wirbelkammern 4 vorgesehen,
von denen eine links und die andere rechts der Mischkammer 3 angeordnet
ist und die jeweils eine zylindrisch geformte Innenwandfläche 31 haben.
Außerdem
schließen
die Innenwandflächen 31 jeweils an
die Fläche
des Aufprallbeckens 30 der Mischkammer 3 an. Somit
wird der Ableitluftstrom e' (9) nach
dem Aufprallen auf das Wasser und dem Mischen mit diesem am Boden
der Mischkammer 3 zu den Wirbelkammern 4 geleitet,
wo er zum weiteren Mischen mit dem Wasser durch den Wasserschleier b
tritt. Beim Eintritt in die Wirbelkammern 4 beginnt das
Gemisch aus Luft und Wasser zu zirkulieren. Die Wirbelkammern 4 sind
im Wesentlichen Kammern, in denen eine wirbelnde Kreisbewegung der
Strömung erzeugt
wird. Aufgrund des Trägheitseffekts,
wenn der Luftstrom e' mit
dem Flüssigkeitsschleier
b kollidiert, wird die Energie direkt umgewandelt und kaum abgeschwächt als
die Energie verwendet, die das Gemisch aus Luft und Wasser zum Bilden
von Wirbeln f benötigt.
Folglich ist der Druckverlust in diesem Stadium, in dem sich das
Gemisch aus Ableitluftstrom und Wasser zum Bilden von Wirbeln f
von der Mischkammer 3 zu den Wirbelkammern 4 bewegt, minimiert.
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Die
Wirbel f bewirken, dass die verschiedenartigen schwereren Partikel,
die in dem wirbelnden Luftstrom enthalten sind, d.h. Farbpartikel,
Wassertropfen und dergleichen, zum Umfang der Wirbelkammer 4 wandern,
wo die Partikel einander berühren,
zu größeren Partikeln
verschmelzen und sich weiter mit dem Wasser mischen. Folglich wird
das Einfangen der Farbpartikel durch das Wasser weiter erleichtert.
Zudem ermöglichen
die Wirbel f den darin enthaltenen Farbpartikeln ein längeres Verweilen
in den Wirbelkammern 4, wo sich mehr Gelegenheiten zum
Kontakt mit dem Einfangwasser bieten und diese Kontakte häufiger vorkommen.
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Insbesondere
werden aufgrund der auf den gemischten Strom in den Wirbeln f ausgeübten Zentrifugalkraft
Wassertropfen mit höherem
spezifischem Gewicht vom Zentrum der Wirbelkammern 4 zu
den Innenwänden 31 gedrängt. Somit
läuft ein
Teil des Wassers, von den Wirbeln f dorthin gedrängt, auf den Innenwandflächen 31.
Da in dem wirbelnden Strom enthaltene Farbpartikel und dergleichen
ein großes
spezifisches Gewicht haben, wandern gleichzeitig auch sie zum Umfang
der Wirbelkammern 4, um den auf den Innenwandflächen 31 laufenden Wasserfilm
(in 9 mit c bezeichnet) zu berühren und in diesem eingefangen
zu wer den. Daher werden ursprünglich
in dem Ableitluftstrom enthaltene Farbpartikel vermehrt durch den
Wasserfilm c eingefangen. Zudem verhindert der sehr schnelle Wasserfilm
auf den Innenwandflächen 31 der
Wirbelkammern 4, dass darin enthaltene Farbpartikel an
diesen Innenwandflächen 31 haften,
und das Innere der Wirbelkammern 4 wird über einen
angemessenen Zeitraum auch ohne Spezialreinigung sauber gehalten.
Außerdem
hält der
wirbelnde Luftstrom in den Wirbeln f den Ableitluftstrom effektiv
davon ab, ohne ausreichendes Mischen mit dem Wasser in Richtung
auf die Abluftventilatorvorrichtung umzuschwenken. Da die Wirbelkammern 4 mit
dem Raum zum Mischen von Luft und Flüssigkeit in der Mischkammer 3 in
Verbindung stehen, werden auch Wassertropfen, die durch das Spritzen
des Flüssigkeitsschleiers
b (9) erzeugt werden, daran gehindert, aus dem Abscheider zu
entweichen, da sie vor dem Austreten in das Abluftsystem immer in
den Kammern 4 zirkuliert werden.
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Verweilzylinder
sind zwischen den Wirbelkammern und den Auslassspiralen angeordnet
und stehen mit diesen in Verbindung. Es sind zwei Verweilzylinder 5 vorgesehen,
einer auf der linken und einer auf der rechten Seite des Abscheiders 1.
Da sie innen zylindrisch geformt sind, sind die Verweilzylinder 5 in
der Lage, den wirbelnden Strom für
einen längeren
Zeitraum aufrecht zu erhalten. Daher verbleibt der mit dem Wasser
gemischte wirbelnde Ableitluftstrom in den Zylindern 5,
und es bieten sich mehr Gelegenheiten für Kontakte zwischen in dem Ableitluftstrom
enthaltenen Partikeln (Farbpartikel und Wassertropfen), und diese
Kontakte ergeben sich häufiger,
so dass das Einfangen von Farbpartikeln durch das Wasser weiter
verbessert wird.
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Jede
Innenwandfläche 32 eines
Verweilzylinders 5 hat an dem Abschnitt, der mit der zugehörigen Wirbelkammer 4 in
Verbindung steht, eine Krümmung,
die teilweise der Krümmung
der Innenwandfläche 31 der
Wirbelkammer 4 entspricht, während sie an dem Abschnitt,
der mit der zugehörigen
Auslassspirale 6 in Verbindung steht, eine Krümmung hat,
die teilweise der Krümmung
der Innenwandfläche 33 der
Auslassspirale 6 entspricht. Folglich sind die Innenwandflächen 31 der
Wirbelkammern 4 und die Innenwandflächen 33 der Auslassspiralen 6 so angeordnet,
dass sie über
die Innenwandflächen 32 perfekt
fluchten und für
eine im Wesentlichen uneingeschränkte
Kontinuität
des Strömungswegs
der wirbelnden Strömung
sorgen. Daher wird der Druckverlust auch in diesem Stadium minimiert,
in dem sich die wirbelnden Fluide f von den Wirbelkammern 4 zu den
Auslassspiralen 6 begeben.
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Es
sind Auslassspiralen vorgesehen, die mit den Wirbelkammern und den
Verweilzylindern in Verbindung stehen. Es sind zwei Auslassspiralen 6 vorgesehen,
eine auf der linken und die andere auf der rechten Seite des Abscheiders 1.
Die Auslassspiralen weisen eine Spiralform und einen sich allmählich vergrößernden
Strömungsquerschnitt
in Auslassrichtung auf. Beide Spiralen 6 haben eine nach
unten zeigende vergrößerte Auslassöffnung 34.
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Wie
in den 3 bis 6 dargestellt, haben die Innenwandflächen 33 der
Auslassspiralen 6 eine gleichmäßige Spiralform, um Druckverluste
weiter zu reduzieren. Der von den Wirbelkammern 4 und den
Verweilzylindern 5 in die Auslassspiralen 6 geleitete
wirbelnde Strom wird nach unten aus dem Abscheider 1 ausgelassen,
nachdem er in den Spiralen 6 ausreichend verlangsamt wurde,
nämlich
vorzugsweise auf eine Geschwindigkeit von 10 m/s oder darunter (Pfeile
g in 9). Statischer Druck wird so in der Größenordnung
der Reduktion des dynamischen Drucks wiederhergestellt. Folglich
wird der Druckverlust auch in diesem Stadium minimiert, in dem die wirbelnden
Luftströme
(nun im Wesentlichen von Farbpartikeln gereinigt) in das Abluftsystem
ausgelassen werden. Das Wasser (mit einer großen Menge an gefangenen Farbpartikeln),
das mit hoher Geschwindigkeit auf den Innenwandflächen 31 der
Wirbelkammern 4 und auf den Innenwandflächen 32 der Verweilzylinder 5 geströmt war,
fließt
an den Flächen 33 der
Spiralen 6 entlang, wird verlangsamt und schließlich mit
der gereinigten Luft nach unten durch die Auslassöffnungen 34 abgegeben.
Das mit Farbpartikeln beladene Wasser wird dann in einem Abflussweg 22 gesammelt
(1 und 2).
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Zwar
wurde die Arbeitsweise des Nassabscheiders 1 zum größten Teil
in obiger Beschreibung erläutert,
doch wird sie hier unter Bezugnahme auf 9 nochmals
zusammengefasst. Der Farbpartikel enthaltende Ableitluftstrom e
wird beschleunigt, wenn er durch den Beschleunigungstrichter 2 tritt
und wird mit im Wesentlichen einheitlicher Geschwindigkeit aus dem
Ausgang 26 ausgelassen (Pfeile e'). Danach trifft der Luftstrom e' in der Mischkammer 3 hart
auf das Wasserbecken und vermischt sich mit dem Wasser, das durch
den von dem Beschleunigungstrichter 2 fließenden Wasserschleier
b zugeführt
wird. Der Luftstrom wird nun durch diesen Wasserschleier zu der
rechten und der linken Wirbelkammer 4 geleitet, wobei der
Druckverlust auf einem Minimum gehalten wird. In den Wirbelkammern 4 bildet der
mit dem Wasser gemischte Ableitluftstrom Wirbel (Pfeile f), und
mit dem Wasser gemischte Ströme werden
in den rechten und den linken Verweilzylinder 5 geleitet,
wo die Wirbel (Pfeile f) aufrecht erhalten werden und Farbpartikel
weiter häufig
mit Wasser in Kontakt treten. Danach werden die mit dem Wasser gemischten
Ableitluftströme
in der rechten und der linken Auslassspirale 6 verlangsamt
und dann als gleichmäßige Ströme (Pfeile
g) aus den nach unten gerichteten Öffnungen 34 zusammen
mit dem Wasser ausgelassen, das hauptsächlich von den Innenflächen der
Spiralen 6 austritt. Vor dem Auslassen treten die Farbpartikel
in der Luft weiter mit dem Wasser in Kontakt. So bietet der Abscheider 1 mindestens
fünf Möglichkeiten,
Farbpartikel aus dem Luftstrom durch das Einfangwasser abzuscheiden.
Das Endergebnis ist folgendes: Das aus den Spiralen austretende
Wasser ist mit eingefangenen Farbpartikeln beladen, während der
Luftstrom im Wesentlichen frei von Farbpartikeln ist.
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Bei
der Struktur des vorliegenden Nassabscheiders 1 hat die
Innenumfangswand 24 des Beschleunigungstrichters 2 keine
Ecken, stehen das Aufprallbecken 30 und die Innenwandflächen 31, 32, 33 miteinander
in Verbindung, ist eine vergrößerte Auslassöffnung 34 vorgesehen
und bleibt der Druckverlust des durch den Abscheider strömenden Ableitluftstroms
minimal. Folglich ist bei dem vorliegenden Nassabscheider 1 der
Energieverbrauch gesenkt und der Geräuschpegel reduziert. Ferner
erfolgt bei vorliegendem Nassabscheider 1 das Vermischen
von Ableitluftstrom und Wasser dadurch, dass der Ableitluftstrom
in der Mischkammer 3 auf das Wasserbecken aufprallt und
durch den Wasserschleier b tritt, sowie durch Kontakt mit dem Wasser über einen
längeren
Zeitraum in den Wirbeln f in der Wirbelkammer 4 und den
Verweilzylindern 5. Folglich bietet der vorliegende Nassabscheider 1 eine
verbesserte Struktur, basierend auf der Effizienz des Einfangens
und Abscheidens von in dem Ableitluftstrom enthaltenen Farbpartikeln.
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Die 10 stellt
einen modifizierten Nassabscheider 1 dar. Wie in dieser
Figur gezeigt, sind die Spiralen 6 zum Verbessern der Druckrückgewinnung bei
der zuvor in den Spiralen stattfindenden Verlangsamung tatsächlich gekrümmte und
kurze Breitwinkeldiffusoren, die den Strom durch allmähliches
Vergrößern der
effektiven Strömungsfläche mit
einem bestimmten Streuwinkel verlangsamen. Unter gewissen Umständen jedoch,
kann dieser Zuwachs zu groß sein
und der die Spiralen verlassende Strom (Pfeile g in 9)
kann abreißen
und somit unstabil werden und zusätzliche Druckverluste nach
sich ziehen. Die Flügel 35 der
Auslassspiralen führen
den Ableitluftstrom gleichmäßig durch
die Spiralen und unterteilen die Spiralen in mehrere Passagen mit
kleineren Streuwinkeln und kleineren Zunahmen der Strömungsfläche. Durch
Hinzufügen
von Flügeln
zu den Auslassspiralen 6 wird somit die Möglichkeit
des Wirbelstillstands stark reduziert, wird der Ableitluftstrom
(Pfeile g) stabilisiert und ist die Verlangsamung effizienter. All
dies ergibt eine effizientere Rückgewinnung
von statischem Druck. Spiralen mit Flügeln 35 können bei
der Rückgewinnung
von statischem Druck ungefähr
doppelt so effizient sein wie Spiralen ohne Flügel. Außerdem ist der austretende
Strom stabiler.
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Es
ist eine allgemein anerkannte Tatsache, dass von den Partikeln in
einem Farbnebel große Partikel
mit einem Durchmesser von 40 μm
oder darüber
leicht zu fangen sind, während
Partikel mit einem Durchmesser von 5 μm oder darunter schwer zu fangen
sind. Um das Einfangen von in dem Ableitluftstrom enthaltenen kleineren
Partikeln zu verbessern, kann der Nassabscheider nach vorliegender
Erfindung ferner mit Mitteln versehen sein, die dazu dienen, den
effektiven Durchmesser der Farbpartikel vor dem Eintritt in den
Abscheider oder während
des Aufenthalts in dem Abscheider zu erhöhen.
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Dazu
zeigt 11 einen modifizierten Nassabscheider 1.
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Wassersprühdüsen 36 sind
leicht oberhalb des Eingangs 25 des Beschleunigungstrichters 2 positioniert
und der Innenumfangswand 24 zugewandt. Basierend auf der
Tatsache, dass für
eine bestimmte Menge Wasser die Kontaktfläche zwischen den Wassertropfen
und dem in der Luft enthaltenen Farbnebel proportional zu dem Kehrwert
des Durchmessers der Wassertropfen ansteigt, ist der Nassabscheider 1 ergänzend mit
Wassersprühdüsen 36 ausgestattet,
die eine dichte Population kleiner Wassertröpfchen am Eingang des Beschleunigungstrichters
erzeugen. Dies ist hauptsächlich
ein Mittel, um den Ableitluftstrom e vorzubereiten und den Einfangvorgang
sogar vor Eintreten des Luftstroms in den Nassabscheider 1 zu
starten. Das Vorbereiten erfolgt folgendermaßen. Die in Richtung auf den
Ableitluftstrom e (9) gesprühten Wassertropfen kollidieren
mit einigen der Farbpartikel in dem Luftstrom und verschmelzen mit diesen
unter Bildung von Partikeln mit größerem effektiven Durchmesser,
die später
in dem Nassabscheider 1 leichter einzufangen sind. Die
durch die Düsen 36 injizierten
fein aufgespaltenen Wassertröpfchen
verbessern zudem den Vorgang des Kollidierens und Verschmelzens,
der durch die Wirbelung des schnellen Stroms am Ausgang 26 des
Beschleunigungstrichters 2 und die Einstellplatten 29 (6) gefördert wird.
Ohne diese Wassersprühdüsen 36 hängt der
Vorgang des Kollidierens und Verschmelzens am Ende des Trichters
hauptsächlich
von der Stärke
ab, mit dem der hochturbulente Schub den Wasserfilm a aufbrechen
kann, um einen dichten Wasser schleier b zu bilden, der wie vorstehend
beschrieben ein wichtiges Einfangmedium in der Mischkammer 3 darstellt.
Somit dienen die Sprühdüsen 36 dazu,
das Einfangen dieser in der Ableitluft enthaltenen Farbpartikel
weiter zu verbessern.
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Die 11 zeigt
ein weiteres Mittel zum Erhöhen
des effektiven Partikeldurchmessers. Der Nassabscheider 1 kann
zusätzlich
mit Ultraschallwellengeneratoren 37 (Ultraschall über 20 kHz),
die leicht oberhalb des Eingangs des Beschleunigungstrichters angeordnet
sind, und/oder mit Ultraschallwellengeneratoren 38 ausgestattet
sein, die an der Oberfläche
der Wirbelkammern 4 und/oder der Verweilzylinder 5 angebracht
sind und von außerhalb des
Abscheiders betätigt
werden. Zwar ist das Prinzip das gleiche, doch arbeiten die Ultraschallwellengeneratoren 37 und 38 unterschiedlich.
Ultraschall-Stehwellen einer festen Frequenz, ein Durchlauf mehrerer
Frequenzen um eine kontrollierte Zentralfrequenz oder mehrere simultane
Frequenzen können
von den Wellengeneratoren 37 oberhalb des Trichtereingangs
ausgesendet werden. Diese Ultraschallwellen erhöhen die effektive Größe kleiner Farbpartikel,
die in dem von dem Sprühabschnitt 8 kommenden
Ableitluftstrom e enthalten sind, indem sie diese Farbpartikel von
den Bäuchen
der Schalldruckwellen zu den Knoten wandern lassen, wo sie jede
halbe Wellenlänge
in einem als Schallagglomeration bekannten Prozess miteinander kollidieren
und agglomerieren. Durch die Einschränkung, dass das betroffene
Partikel zum Agglomerieren viel kleiner sein muss als die Wellenlänge, sind
die betroffenen Partikelgrößen durch
einfaches Verstellen der Wellenfrequenz zu unterscheiden. Zum Beispiel
können in
dem Farbnebel enthaltene Farbpartikel mit einem Durchmesser von
5 μm oder
kleiner so vorbehandelt werden, dass die Agglomeration gefördert wird
und sie leichter in dem Nassabscheider 1 eingefangen werden
können.
Ferner können
mit dem Ultraschailwellengenerator 37 selbst Partikel kleiner
als ein Mikron agglomeriert werden, um die effektive Partikelgröße zu erhöhen und
dem oben beschriebenen Nassabscheider 1 ein leichtes Einfangen
zu ermöglichen.
Daher verbessern die Ultraschallwellengeneratoren 37 das
Einfangen von in der Ableitluft enthaltenen Farbpartikeln.
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Zusätzlich können, wie
in 11 dargestellt, Ultraschallwellengeneratoren 38 an
der Oberfläche der
Wirbelkammern 4 bzw. der Verweilzylinder 5 angebracht
sein. Die erzeugten Stehwellen einer festen Frequenz, ein Durchlauf
mehrerer Frequenzen um eine kontrollierte Frequenz oder mehrere
simultane Frequenzen, die von Ultraschallgeneratoren 38 in
die Mischkammer 3 bzw. die Wirbelkammern 4 gesendet werden,
verbessern das Einfangen durch Ausnutzen der durch die Schalldruckwellen
erzeugten Kräfte zum
Ablenken und Agglomerieren von in dem Luftstrom mitgerissenen schwer
einzufangenden winzigen Partikeln sowie zum Erhöhen der Häufigkeit von Kollisionen zwischen
den Farbpartikeln selbst und zwischen den Farbpartikeln und den
Wassertröpfchen.
Diese agglomerierten größeren Partikel
reagieren stark auf den Trägheitseffekt
und den Zentrifugaleffekt in den Kammern 3 und 4 und
sind dann leichter durch das Wasser in dem Abscheider 1 einzufangen. Auch
kann die Frequenz der Wellengeneratoren 38 so eingestellt
werden, dass die Wirkung der ausgesendeten Druckwellen dazu beitragen
kann, die Innenflächen
der Wirbelkammern 4 und der Verweilzylinder 5 länger sauber
zu halten. Daher verbessern auch die Ultraschallwellengeneratoren 38 das
Einfangen von Farbpartikeln in dem Luftstrom durch das Wasser in
dem Nassabscheider 1 und tragen zum Einsparen von Wartungskosten
bei, da sie die Innenfläche
der Wirbelkammer und des Verweilzylinders länger sauber halten.
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Veranschaulichendes Beispiel
2
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Die 12 bis 15 zeigen
einen zweiten Nassabscheider 1a. Die 12, 13 und 14 zeigen
eine Vorderansicht, eine Draufsicht und eine Seitenansicht des Nassabscheiders 1a.
Die 15 zeigt eine Schnittansicht des Nassabscheiders 1a entlang
der Linie 15-15 der 13 oder 14. Wie diesen
Zeichnungen zu entnehmen ist, ist der vorliegende Nassabscheider 1a ähnlich aufgebaut
wie der Nassabscheider 1 des ersten veranschaulichenden Beispiels,
wurde jedoch hinsichtlich der Struktur der Auslassspiralen 6a modifiziert.
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Die
Innenwandflächen 33 der
rechten und der linken Auslassspirale 6a weisen zwar ebenfalls eine
Spiralform auf, doch gehen die gekrümmten Flächen 33 nicht über den
höchsten
Teil der Innenwandflächen 32 der
Verweilzylinder 5 hinaus. Vorzugsweise ist der höchste Teil
der Innenwandflächen 33 der Auslassspiralen 6a genau
so hoch wie der höchste Teil
der Innenwandflächen 31 der
Wirbelkammern 4 und genau so hoch wie der höchste Teil
der Innenwandflächen 32 der
Verweilzylinder 5. Beim Betrieb des Nassabscheiders 1a in
einer Farbsprühkabine 10 läuft aufgrund
der durch den wirbelnden Strom erzeugten Zentrifugalkraft ein Wasserfilm
auf den Innenwandflächen 31 der
Wirbelkammern 4, auf den Innenwandflächen 32 der Verweilzylinder
und auf den Innenwandflächen 33 der
Auslassspiralen 6.
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Falls
die Zentrifugalkraft der wirbelnden Luft und des wirbelnden Wassers
relativ schwach ist, besteht die Gefahr, dass das Wasser nicht gleichmäßig über die
gesamten Innenwandflächen 33 der
Auslassspiralen 6 des ersten Nassabscheiders (9) läuft. In
dem Wasser enthaltene Farbpartikel können an den Innenwandflächen 33 der
Auslassspiralen 6 haften, was das Reinigen des Nassabscheiders 1, insbesondere
des Inneren der Auslassspiralen 6 erforderlich machen kann.
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Bei
dem Nassabscheider 1a dagegen wird das Wasser aufgrund
der Höhenbegrenzung
der Innenwandflächen 33 der
Auslassspiralen 6a auch dann gleichmäßig über die gesamten Innenwandflächen 33 der
Auslassspiralen 6a laufen, wenn die Zentrifugalkraft des
wirbelnden Stroms aus Luft und Wasser geschwächt ist. Die Gefahr, dass Farbpartikel
an den Innenwandflächen 33 der
Auslassspiralen 6 haften, ist verringert, wodurch die Notwendigkeit der
häufigen
Reinigung des Nassabscheider 1a, insbesondere des Inneren
der Auslassspiralen 6a entfällt.
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An
dem Abschnitt, der mit den Verweilzylindern 5 in Verbindung
steht, haben die Innenwandflächen 33 der
Auslassspiralen 6a eine Krümmung, die der Krümmung der
Innenwandflächen 32 der
Verweilzylinder 5 entspricht. Somit fluchten die Innenwandflächen 33 der
Auslassspiralen 6a perfekt mit den Innenwandflächen 32 der
Verweilzylinder 5 und sorgen für uneingeschränkte Kontinuität der wirbelnden
Strömung.
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Die
Form der Innenwandflächen 33 der
Auslassspiralen 6a ist derart, dass die aus den Verweilzylindern 5 wirbelnden
Luftströme
verlangsamt und mit einer Geschwindigkeit von 10 m/s oder darunter aus
den Auslassöffnungen 34 ausgelassen
werden.
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Veranschaulichendes Beispiel
3
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Die 16 zeigt
eine vergrößerte Ansicht des
Inneren eines Abscheiderabschnitts 9. Vergleicht man diese
Figur mit 2, so erkennt man, dass der Nassabscheider 1b dem
Nassabscheider 1 des veranschaulichenden Beispiels 1 ähnlich ist,
was den Beschleunigungstrichter 2, die Mischkammer 3,
die Wirbelkammern 4, die Verweilzylinder 5 und
die Auslassspiralen 6 betrifft. Der Nassabscheider ist
hier jedoch mit einer eingeschlossenen Abluftkammer verbunden.
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Die
Abluftkammer 39 ist derart unter der rechten und der linken
Auslassspirale 6 angeordnet, dass sie mit der jeweiligen
Auslassöffnung 34 dieser Auslassspiralen 6 in
Verbindung steht. Die Verbindung zwischen den Auslassspiralen 6 und
der Abluftkammer 39 ist perfekt abgedichtet, um das Entweichen
von Fluiden und das Entstehen von Sauggeräuschen zu verhindern und um
dem Bedienpersonal zu ermöglichen,
sich dem Abscheider 1b während des normalen Betriebs
der Sprühkabine
zu nähern.
Am anderen Ende ist die Abluftkammer 39 mit dem Abluftkanal 41 der
Sprühkabine 10 verbunden.
Beim Betrieb der Sprühkabine
wird daher der aus den Auslassspiralen 6 austretende Abluftstrom
von dem Abluftventilator 11 (nicht dargestellt) durch die
Abluftkammer 39 und durch den Abluftkanal 41 gesaugt. Die
Nebelseparatoren 23 in der Kammer 39 sammeln Farbpartikel
und Wassertropfen, die in früheren
Stadien nicht eingefangen worden sind. Der Boden der Abluftkammer 39 ist
mit einem eingeschlossenen Schlammabflussrohr 40 verbunden,
das zum Sammeln von aus der rechten und der linken Auslassspirale 6 der
Nassabscheider 1b fließendem
Wasser und Farbschlamm bestimmt ist. Die einzelnen eingeschlossenen
Abflussrohre 40 sind mit einer Schlammpumpe 42 verbunden,
die dazu dient, den angesammelten Schlamm aus den Abflussrohren 40 zu
entfernen. Jeweils eine Schlammpumpe 42 für jedes
Abflussrohr 40 oder eine Schlammpumpe 42 für mehrere
Abflussrohre 40 können
vorgesehen sein.
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Zudem
sind die ebenen Wände
der Wirbelkammern und der Auslassspiralen mit Überwachungsfenstern 43 versehen,
die es dem Bedienpersonal erlauben, auch während des Betriebs in das Innere
des Abscheiders 1b zu blicken. Diese Überwachungsfenster 43 helfen
dem Bedienpersonal beim Planen des nächsten Wartungsvorgangs. Auch
kann das Bedienpersonal dank eines leichten Zugangs die Düseneinstellplatten 29 (3)
jedes Abscheiders 1b unabhängig kippen, um die Geschwindigkeit
des auftreffenden Ableitluftstroms e' (9) zu regeln, der
das untere Ende des Beschleunigungstrichters 2 in Richtung
auf das Wasserbecken in der Mischkammer 3 (3)
verläßt. Das
Kippen der Düsenplatten 29 nimmt
direkten Einfluss auf die Einfangleistung des Nassabscheiders 1b und
den Druckabfall durch diesen.
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Die
Farbsprühkabine
ist vorzugsweise mit mehreren Nassabscheidern 1b ausgestattet,
die in im Wesentlichen gleichen Abständen in Längsrichtung in dem Abscheiderabschnitt 9 angeordnet
sind. Die Strömungsplatte 17 ist
durch kurze vertikale Separatoren 44, die in Querrichtung über die
Strömungsplatte 17 verteilt angeordnet
sind, in Abschnitte geteilt. Auch sind separate Wasserregelsysteme 45 für jeden
Nassabscheider 1b vorgesehen. Die Kombination aus diesen
Separatoren 44 und den Wasserregelsystemen 45 sorgt
dafür,
dass die Menge an Wasser, die jedem einzelnen Abscheider 1b zugeführt wird,
unabhängig
geregelt werden kann. Anderseits sind die Nassabscheider 1b und
ihre entsprechenden Abluftkammern 39 getrennt voneinander
ausgebildet, so dass die Strömung
aus der rechten und der linken Auslassspirale 6 eines Nassabscheiders 1b sich
nicht mit der Strömung
aus den Auslassspiralen eines anderen Nassabscheiders 1b vermischt.
Diese getrennte Bauweise erlaubt dem Bedienpersonal oder einer automatischen
Steuerung, die Düseneinstellplatten 29 der
Abscheider 1b unabhängig
zu kippen, um die erforderliche Einfangleistung in diesem bestimmten
Längsabschnitt der
Farbsprühkabine
zu erreichen. So können
bei einer bestimmten Luftströmung
oder einem bestimmten Druckabfall durch einen bestimmten Abschnitt der
Farbsprühkabine,
die Nassabscheider 1b durch Regulieren der zugeführten Wassermenge
und des Winkels der Düseneinstellplatten 29 unabhängig voneinander
betrieben und verstellt werden.
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Ausführungsbeispiel
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Die 17 ist
eine vergrößerte Ansicht
des Inneren eines Abscheiderabschnitts 9 einer Farbsprühkabine 10. 18 ist
eine in Richtung des Pfeils S in 17 betrachtete
Ansicht eines Teils der Farbsprühkabine 10,
die zwei nacheinander angeordnete Abscheider 1c zeigt.
Wie in diesen Figuren dargestellt, ist der Nassabscheider 1c des
vorliegenden Ausführungsbeispiels ähnlich aufgebaut
wie der Nassabscheider 1a des veranschaulichenden Beispiels 2 (12 bis 15),
außer
dass die Gesamthöhe
der Auslassspiralen 6 reduziert wurde. Der höchste Teil
der Innenwandflächen 33 der
Auslassspiralen 6 ist vorzugsweise nicht höher als
der höchste
Abschnitt der Innenwandflächen 31 der
Wirbelkammern 4 und der Innenwandflächen 32 der Verweilzylinder 5,
ebenso wie in 12 gezeigt. Außerdem sind
bei dem Abscheider 1c des vorliegenden Ausführungsbeispiels
die Innenwandflächen 33 der Spiralen 6 verlängert ausgebildet.
Infolge dessen ist die entsprechende rechte und linke Auslassöffnung 34 jeweils
verlängert
ausgebildet. Dennoch kann Wasser gleichmäßig über die gesamten Innenwandflächen der
Auslassspiralen 6 laufen, und es besteht somit kaum oder
nur selten Bedarf, das Innere der Auslassspiralen 6 zu
reinigen.
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Wie
in 17 dargestellt, ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ein Strömungsteiler 46 auf
dem Aufprallbecken 30 der Mischkammer 3 vorgesehen.
Der Teiler 46 hat allgemein die Form eines umgekehrten
V mit ausgestellten Beinen, so dass die Oberflächen des Teilers 46 mit
dem Aufprallbecken 30 durchgängig sind. Der Teiler 46 ist
unter dem Ausgang 26 des Trichters 2 angeordnet
und erstreckt sich über
dessen Breite. Der Ableitluftstrom und das Wasser, die in die Mischkammer 3 eingeführt werden,
werden durch den Teiler 46 gleichmäßig auf die linke und die rechte
Wirbelkammer 4 und somit auf den linken und den rechen
Verweilzylinder 5 und die linke und die rechte Auslassspirale 6 aufgeteilt.
Folglich können
Probleme aufgrund ungleichmäßiger Verteilung
von Luftstrom und Wasser auf den linken und den rechten Weg innerhalb
des Abscheiders vermieden werden. Eine ungleichmäßige Aufteilung der Strömung äußert sich
sofort in einer geringen Rotationsenergie durch einen der beiden
symmetrischen Abschnitte des Abscheiders und kann zu einer Ansammlung
von Farbschlamm auf der Innenwand der Wirbelkammer 4, des
Verweilzylinders 5 oder der Auslassspirale 6 führen.
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Ähnlich wie
bei dem veranschaulichenden Beispiel 3, ist bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
(17 und 18) eine
eingeschlossene Abluftkammer 39 vorgesehen. Diese Abluftkammer 39 ist
an einem Ende mit der rechten und der linken Auslassspirale 6 und
an dem anderen Ende mit dem Abluftkanal 41 der Farbsprühkabine 10 verbunden.
Die Verbindung zwischen den Auslassspiralen 6 und der Abluftkammer 39 ist
perfekt abgedichtet, um das Entweichen von Fluiden und das Entstehen
von Sauggeräuschen
zu verhindern und um dem Bedienpersonal den Zugang zu dem Abscheider 1c während des
Betriebs der Kabine zu ermöglichen.
Die Strömungsplatte 17 dieses
Ausführungsbeispiels
ist ebenfalls durch kurze, quer angeordnete vertikale Separatoren 44 getrennt,
und unabhängige
Wasserregelsysteme 45 sind ebenfalls vorgesehen. Der Boden
jeder Abluftkammer 39 hat Nebelseparatoren 23 (nicht
dargestellt) und ist außerdem
mit einem zugehörigen Schlammabflussrohr 40 zum
Sammeln von aus der rechten und der linken Auslassspirale 6 der
Nassabscheider fließendem
Wasser und Farbschlamm verbunden. Das Schlammabflussrohr 40 ist
mit einer Schlammpumpe 42 verbunden, um den angesammelten
Schlamm aus dem Abflussrohr 40 zu befördern. Eine einzige Pumpe 42 kann
mit einem Abflussrohr oder mit mehreren Abflussrohren 40 verbunden sein.
Ein Abluftkanal 41 ist mit dem Abluftventilator 11 (nicht
dargestellt) verbunden und vorzugsweise für jeden Nassabscheider 1c vorgesehen.
Eine zweite Alternative besteht darin, einen Abluftventilator 11 für eine Gruppe
von Nassabscheidern 1c vorzusehen, was durch Zufügen eines
Verteilerstücks
(nicht dargestellt) oder einer kleinen Abluftkammer (nicht dargestellt)
erreichbar ist, in der mehrere Abluftkanäle 41 zusammentreffen.
Zusätzlich
ist ein Dämpfungsventil 47 zum Öffnen und
Schließen
in jedem Abluftkanal 41 vorgesehen und eingesetzt. Wenn
ein bestimmtes Dämpfungsventil 47 vollkommen
geschlossen ist, zieht der Abluftventilator 11 keine Luft
durch die entsprechende Abluftkammer 39 und den entsprechenden
Abluftkanal 41. Ferner ist ein schnelles Notventil 48 vorgesehen,
so dass der Abluftstrom durch einen Satz Notfilter 49 umgeleitet
wird, wenn sich das Ventil in aktiviertem Zustand befindet.
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Die
Farbsprühkabine 10 ist
vorzugsweise mit mehreren Nassabscheidern 1c ausgestattet,
die in im Wesentlichen regelmäßigen Abständen in
Längsrichtung
angeordnet sind. Wie in 18 dargestellt, sind
zwei Nassabscheider 1c unabhängig voneinander aufgebaut
und installiert. Ein aus der linken und der rechten Auslassspirale 6 eines
Nassabscheiders 1c austretender Luftstrom wird nicht mit
dem aus den Auslassspiralen 6 eines anderen Nassabscheiders 1c austretenden
Luftstrom vermischt. Wie weiter oben beschrieben, erlaubt diese
separate Bauweise das Regulieren der Menge an zugeführtem Wasser und
das unabhängige
Kippen der Düseneinstellplatten 29 der
Abscheider 1c, um die erforderliche Leistung in dem bestimmten
Längsabschnitt
der Farbsprühkabine 10 zu
liefern. Zudem können
bei vorliegendem Ausführungsbeispiel
durch Anhalten der Wasserzufuhr zu dem passenden Abschnitt der Strömungsplatte 17,
Anhalten der entsprechenden Schlammpumpe 42 und Schließen des
entsprechenden Dämpfungsventils 47 ein
Nassabscheider 1c und seine entsprechende Abluftkammer 39 unabhängig isoliert,
repariert und gewartet werden. Der gesamte Reparatur- und Wartungsvorgang
kann durchgeführt
werden, während
der übrige
Teil der Farbsprühkabine 10 vollständig in
Betrieb bleibt.
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Ein
automatisches Steuersystem für
den Betrieb des Nassabscheiders kann vorgesehen sein, basierend
auf in dem aufbereiteten Abluftstrom verbliebenen Farbpartikeln
und dem Vorhandensein von einzufangenden Partikeln am Eingang des
Abscheiderabschnitts. Gemäß vorliegender
Ausführung
und wie in 17 dargestellt, ist ein Eingangssensor 50 zum
Erfassen des Vorhandenseins von abzuscheidendem Farbnebel in dem
aus dem Sprühabschnitt ankommenden
Luftstrom über
der Strömungsplatte 17 montiert.
Zusätzlich
ist ein Ausgangssensor 51 zum Erfassen der Partikelmenge
in dem Abluftstrom in dem Abluftkanal 41 montiert. Eine
zentrale Steuerung 52 ist an den Ausgang des Eingangssensors 50 und
den Ausgang des Ausgangssensors 51 angeschlossen.
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Die
zentrale Steuerung 52 ist wiederum mit dem Wasserregelsystem 45 zum
Regulieren der den Rinnen und somit der Strömungsplatte 17 zugeführten Wassermenge
und zum Aktivieren der Schlammpumpe 42, falls notwendig,
verbunden. Die zentrale Steuerung 52 ist außerdem mit
einem Kippmechanismus 53 verbunden, der aktiviert wird,
um das Paar Düseneinstellplatten 29 zu
kippen. Das Kippen der Düsenplatten 29 reguliert
die Geschwindigkeit des aufprallenden Ableitluftstroms e' (9),
der das untere Ende des Beschleunigungstrichters 2 in Richtung
auf das Wasserbecken in der Mischkammer 3 verläßt, und
beeinflusst direkt die Einfangleistung des Nassabscheiders 1c und
den Druckverlust durch diesen. Somit bestimmt die zentrale Steuereinheit 52 ausgehend
von den durch die entsprechenden Sensoren 50 und 51 erzeugten
Signalen die der Strömungsplatte 17 zuzuführende Wassermenge
und den Öffnungsgrad
der beiden Einstellplatten 29. Danach sendet sie die geeigneten
Betätigungssignale an
das Wasserregelsystem 45 und an den Kippmechanismus 53.
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Ein
wichtiges Merkmal der vorliegenden Ausführung besteht darin, dass die
zentrale Steuerung 52 die Menge der von dem Sprühabschnitt
ankommenden Farbpartikel und die Menge der mit dem Abluftstrom austretenden
Partikel unter Verwendung des Eingangssensors 50 bzw. des
Ausgangssensors 51 ständig überwacht.
Mit diesen Informationen kann die zentrale Steuerung 52 das
Nassabscheidersystem auf eine optimale Leistung einstellen. Da die Nassabscheider 1c unabhängig voneinander
betrieben werden, kann das automatische Steuern hinsichtlich der
jeweiligen Nassabscheider 1c auch unabhängig voneinander ausgeführt werden,
wenn jeder seine eigene eingeschlossene Abluftkammer 39 hat.
So würde
jedes Abscheidersystem einen Eingangssensor 50, einen Ausgangssensor 51,
eine zentrale Steuerung 52, ein lokales Wasserregelsystem 45 und
einen Kippmechanismus 53 enthalten, die jeweils gemäß vorstehender
Beschreibung angeschlossen und betrieben werden.
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Im
Folgenden werden die Steueroperationen während der unterschiedlichen
Betriebsbedingungen des Abscheidersystems beschrieben. Während des normalen
Betriebs der Kabine arbeitet das Steuersystem unter Verwendung der
Routine „Normalbetrieb". In diesem Stadium
bestimmt der Ausgangssensor 51 ständig die Menge der entweichenden
Partikel in dem Abluftstrom. Dann sendet er ein Signal an die zentrale
Steuerung 52. Die zentrale Steuerung vergleicht darauf
die Menge der entweichenden Partikel mit dem vom Bedienpersonal
gesetzten erwarteten Zielwert und bestimmt, welche Schritte zu unternehmen
sind, um das Ziel zu errei chen. Dann sendet sie Betätigungssignale
an das Wasserregelsystem 45 und an den Kippmechanismus 53.
Dieser Vorgang wird ständig
wiederholt, um die Leistung des Abscheiders so nahe wie möglich an
dem Zielwert zu halten.
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Wenn
aus irgendeinem Grund der Lackiervorgang in dem entsprechenden Kabinenabschnitt zeitweilig
anhält,
erfasst der Eingangssensor 50, dass keine mitgerissenen
Partikel in die von dem Sprühabschnitt
ankommende Ableitluft entlassen wurden, und er beginnt, ein Signal „keine
Farbe" an die Steuerung 52 zu
senden. Die zentrale Steuerung 52 empfängt das Signal und startet
einen „keine-Farbe-Zeitzähler". Dieser Zeitzähler läuft, so
lange das Signal „keine
Farbe" von dem Eingangssensor 50 ankommt.
Die Steuerung 52 vergleicht die Zeit in dem Zeitzähler mit
der gesetzten „keine-Farbe-Zeitgrenze". Wenn die Zeit „keine-Farbe-Zeitzähler" länger ist als
die „keine-Farbe-Zeitgrenze" oder mit dieser übereinstimmt,
sendet die Steuerung 52 einen Befehl „Ruhen" mit den geeigneten Betätigungssignalen zum Öffnen der
Düseneinstellplatten 29 und
zum Reduzieren der der Strömungsplatte 17 zugeführten Wassermenge
sowie zum Reduzieren der aus den Abflussrohren 40 gepumpten
Schlammmenge.
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Die
Verzögerung
zwischen dem Signal „keine
Farbe" und dem Befehl „Ruhen", die durch die „keine-Farbe-Zeitgrenze" gesetzt ist, ist
notwendig, um zu verhindern, dass die Steuerung 52 häufige „Ruhen"-Befehle wegen trivialer
Stopps ausgibt, wie zum Beispiel, wenn der Lackiervorgang zwischen zwei
aufeinander folgenden Karosserien anhält. Das Bedienpersonal kann
diese „keine-Farbe-Zeitgrenze" nach Belieben oder
nach Erfahrungswerten setzen. Der „Ruhen"-Befehl kann gravierende Auswirkungen auf
die Betriebskosten der Farbsprühkabine
haben. Genauer gesagt minimiert das Öffnen der Einstellplatten den
Druckverlust durch den Nassabscheider 1c, während das
Reduzieren der zugeführten
Wassermenge Kosten für
das Pumpen und Aufbereiten von Wasser einspart. Wenn ein Abschnitt
der Farbsprühkabine
sich in einem Ruhezustand befindet, minimiert also das Steuersystem
des Ausführungsbeispiels
die Betriebskosten dieses speziellen Abschnitts, was eine effizientere
Ausnutzung der Energieressourcen erlaubt.
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Sobald
der Lackiervorgang in dem Abschnitt wiederaufgenommen wurde, sendet
der Eingangssensor 50 ein Signal „Farbe" an die Steuerung. Die zentrale Steuerung 52 tritt
dann in ein „Default"-Stadium ein. In
dem „Default"-Stadium setzt die
Steuerung 52 den „keine-Farbe-Zeitzähler" zurück, startet den „Default-Zeitzähler" und befiehlt dem
Kippmechanismus 53, den Düsenspalt bis zu seinem „Default"- Zustand zu schließen und dem Wasserregelsystem 45,
die Wasserzufuhr und das Abpumpen des Schlamms jeweils auf den „Default"-Pegel zu erhöhen. Das
System bleibt in dem „Default"-Stadium, bis der „Default-Zeitzähler" die gesetzte „Default-Zeitgrenze" erreicht. Danach
setzt die zentrale Steuerung 52 das System in das Stadium „Normalbetrieb" und verwendet wie
zuvor beschrieben das Signal des Ausgangssensors 51, um
die notwendigen Einstellungen der Regelmechanismen 45 und 53 zu
bestimmen und die Leistung des Nassabscheiders 1c auf dessen
Optimum zu bringen. Die „Default"-Werte für die Betätigungsmechanismen 45 und 53 werden
vorab gesetzt und regelmäßig vom
Bedienpersonal derart neu kalibriert, dass sie den gewöhnlichen
normalen Betriebsbedingungen des Abscheiders 1c nahekommen.
Entsprechend sollte die Bedienperson einen geeigneten Wert für die „Default-Zeitgrenze" wählen. Die „Default"-Werte verhindern
Einschwingvorgänge
in der Steuerung und bringen das System schnellstmöglich in
das Stadium „Normalbetrieb". Aus diesem Grund
wird die „Default"-Routine auch beim
erstmaligen Starten des Abscheidersystems verwendet.
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Da
jedoch kein Steuersystem sofort reagiert und in Anbetracht des Abstands
zwischen den Farbsprühdüsen in dem
Sprühabschnitt
und dem Eingangssensor 50, ist selbst bei Verwendung der „Default"-Routine eine Verzögerung in
der Reaktion des Steuersystems zu erwarten. Wenn sich das Abscheidersystem
im „Ruhen"-Zustand befunden hat und der Lackiervorgang
plötzlich
beginnt, kann diese Verzögerung
dazu führen,
dass ein Schwall Partikel aus dem Nassabscheider 1c entweicht
und in die Atmosphäre
gelangt. Um dies zu verhindern, sind Rückstellschalter 54 vorgesehen,
so dass das Sprühpersonal die
zentrale Steuerung 52 manuell in ihren „Default"-Zustand zurücksetzen kann, bevor der Farbsprühvorgang
beginnt. Die Rückstellschalter 54 blinken
bis der „Default-Zeitzähler" die „Default-Zeitgrenze" erreicht, um dem
Sprühpersonal
anzuzeigen, dass der Lakkierprozess wieder gestartet werden kann.
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Falls
das Lackierpersonal vergisst, einen Rückstellschalter 54 zu
drücken
oder vor erneutem Starten des Lackiervorgangs nicht gewartet hat,
bis das Blinksignal aufgehört
hat, kann es sein, dass ein Schwall schlecht abgeschiedener Abluft
mit einer beträchtlichen
Menge entweichender Partikel den Ausgangssensor 51 erreicht,
während
das System noch nicht genug Zeit hatte, das „Ruhen"-Stadium ganz zu verlassen. Zwar kann
die Menge an in dieser kurzen Zeit ausgelassenen Farbe unbedenklich
sein, doch kann das Steuersystem zusätzlich mit einem schnellen
Notventil 48 und einem Notfilter 49 ausgestattet sein,
um zu verhindern dass ein Schwall entweichender Partikel in die
Atmosphäre
gelangt. Die Steuerroutine ist wie folgt: Sobald der Eingangssensor 50 erfasst,
dass Farbe in der Ableitluft enthalten ist, sendet es ein Signal „Farbe" an die Steuerung 52,
die das System in das „Default"-Stadium setzt, wenn
dieses nicht zuvor durch einen Rückstellschalter 54 eingestellt
wurde. Wenn der Ausgangssensor 51 einen entweichenden Schwall
erfasst, sendet er ein Signal an die Steuerung 52, die
feststellt, dass der „Default-Zeitzähler" die „Default-Zeitgrenze" noch nicht erreicht
hat. Diese Information sagt der Steuerung 52, dass der
Lackiervorgang erneut gestartet wurde, das System der Abscheider 1c jedoch
noch nicht genug Zeit zum Anpassen hatte. Die Steuerung 52 gibt dann
dem schnellen Notventil 48 den Befehl „Schließen", wobei der Abluftstrom durch den Filter 49 umgeleitet
wird. Nachdem die „Default-Zeitgrenze" erreicht wurde,
und wenn das Signal des Ausgangssensors 51 in den Normalbereich
zurückgekehrt
ist, stellt die Steuerung 52 fest, dass der Notfall vorüber ist.
Dann gibt sie dem Notventil 48 den Befehl „Öffnen", und der normale
Strömungsweg
für die
Abluft ist wieder hergestellt. Der vorgesehene Filter 49 soll nur
während
sehr kurzer Zeitspannen bei einem möglichen Notfall verwendet werden,
so dass seine Lebensdauer erwartungsgemäß sehr lang ist. Wenn dagegen
das Signal des Ausgangssensors 51 nach Erreichen der „Default-Zeitgrenze" noch nicht in den Normalbereich
zurückgekehrt
ist, gibt die Steuerung 52 ein Signal „Warnung" aus, um dem Bedienpersonal mitzuteilen,
dass mit dem bestimmten Abscheider 1c etwas nicht stimmt.
Während
das Signal „Warnung" aktiv ist, wird
der Abluftstrom weiter durch den Notfilter 49 umgeleitet.
Während
dieser Zeit überwacht
die Steuerung 52 weiterhin das Signal des Ausgangssensors 51,
doch das Bedienpersonal muss das Signal „Warnung" zurücksetzen.
Vor Zurückstellen
des Systems in den Normalbetrieb sollte das Bedienpersonal sich
vergewissern, dass der bestimmte Abscheider normal arbeitet. Zusätzlich zeigt die
Steuerung 52 den Status des Ausgangssignals 51 an,
um das Bedienpersonal bei dieser Aufgabe zu unterstützen.